Le physicien et médecin allemand Hermann von Helmholtz (1821-1894) a inventé un dispositif ingénieux pour amplifier les fréquences sonores.
Soufflez sur une bouteille vide : elle se transforme en résonateur, une caisse de résonance. Le principe est simple. En soufflant, vous comprimez la couche d'air supérieure. La pression augmente, l'air cherche à retrouver son état initial, ressort comme un ressort hélicoïdal, s'écoule légèrement hors du goulot, puis est aspiré à nouveau. Ce cycle produit le son vibrant caractéristique.
Dans son ouvrage fondateur On the Sensations of Tone (1863), Helmholtz décrit des résonateurs sphériques en verre de tailles variées, où l'air vibre d'avant en arrière. Un petit renflement s'applique contre l'oreille. Il confia plus tard au luthier prussien Rudolph Koenig la fabrication de versions métalliques plus précises.
Jusqu'à la fin du XXe siècle, ces résonateurs de Helmholtz restaient les instruments de référence pour les recherches acoustiques. Helmholtz les utilisait dans son cabinet pour évaluer les pertes auditives des patients, identifiant les fréquences non perçues par les cellules ciliées de l'oreille interne. Ce "médecin sensoriel" inventa par la suite le kératomètre, pour mesurer la courbure de la cornée.
[]