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INFRASONS

Propriétés physiques des infrasons

Les propriétés physiques des ondes mécaniques, y compris des ondes infrasonores, résident dans le fait qu'elles se propagent dans un milieu et non pas avec le milieu. L'énergie vibratoire se déplace sous forme de variations alternatives de la pression ; mais elle ne provoque qu'un déplacement de va-et-vient local des particules du milieu de sorte que ce dernier ne se propage pas. Ainsi, les pressions provoquées par les rafales du vent peuvent parfois entraîner des effets physiques ou physiologiques semblables à ceux des infrasons, mais on ne peut guère considérer qu'on a affaire à des ondes infrasonores.

La vitesse de propagation des infrasons est très proche de celle des ondes audibles, soit de quelque 330 m/s dans l'air et de 1 430 m/s dans l'eau. Dans l'air, leur vitesse, nettement supérieure à celle du vent même très fort, de l'ordre de 40 m/s, permet justement de les distinguer des rafales de vent.

L 'émission des infrasons par des moyens techniques peut se faire, en principe, par les mêmes émetteurs que ceux qui sont utilisés pour les sons audibles : les sifflets, les tuyaux résonants (tuyaux d'orgues), les haut-parleurs, etc. Toutefois, les émetteurs doivent être de très grande dimension, surtout dans le cas d'utilisation d'effet de résonance : un tuyau résonant à une fréquence de 2,5 Hz doit avoir une longueur de 24 m. Une autre difficulté est liée au très faible rendement d'émission des basses fréquences. Pour cette raison, on construit les haut-parleurs de sorte que leurs résonances soient situées dans les fréquences les plus basses de la gamme d'émission (entre 30 et 100 Hz), pour compenser les pertes d'émission des sons graves.

Système à piston - crédits : Encyclopædia Universalis France

Système à piston

La directivité d'émission des ondes acoustiques diminue avec la fréquence. Si les émetteurs des ultrasons rayonnent pratiquement dans une seule direction, l'angle d'émission pour les fréquences audibles commence à augmenter à mesure que la fréquence baisse, et l'émission des ondes infrasonores, elle, devient pratiquement sphérique, ce qui disperse davantage leur énergie et diminue leur niveau. En conséquence, il est pratiquement impossible d'obtenir des niveaux d'ondes infrasonores pures se propageant en espace libre et dépassant 150 dB (A). Pour cette raison, et en particulier pour des recherches physiologiques, on utilise fréquemment des chambres closes où l'on produit des variations locales de pression. Bien que de telles variations ne se propagent pas, leur action physiologique sur de petits animaux devrait être sensiblement analogue à celle de l'action de véritables infrasons.

Entre la durée d'un signal et la largeur de son spectre, il existe une relation inverse : le spectre d'un signal est d'autant plus large que le signal est plus court. Ainsi, une impulsion acoustique très brève possède un spectre qui s'étend de la fréquence 0 aux très hautes fréquences. Il en découle que chaque impulsion sonore, en particulier celle des fortes explosions, émet des composantes fréquentielles allant des infrasons aux fréquences audibles les plus aiguës et même aux ultrasons.

D'autre part, l'absorption par le milieu de propagation des vibrations acoustiques diminue avec la fréquence : l'absorption dans l'air d'une composante sonore de 1 000 Hz est 10 000 fois supérieure à celle d'une composante infrasonore de 10 Hz. En conséquence, à grande distance d'une explosion, les composantes aiguës étant absorbées plus vite que celles des basses fréquences, le bruit de l'explosion devient tout d'abord plus grave et il ne reste que les composantes infrasonores, à une distance encore plus éloignée.

Ainsi, chaque forte impulsion sonore n'émet, à grande distance, que des infrasons. C'est le cas, nous l'avons[...]

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Écrit par

  • : Directeur de recherche honoraire au C.N.R.S., directeur à l'Ecole pratique des hautes études (E.P.H.E.), Paris.

Classification

Pour citer cet article

Leonid PIMONOW. INFRASONS [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Système à piston - crédits : Encyclopædia Universalis France

Système à piston

Bruit dans une automobile - crédits : Encyclopædia Universalis France

Bruit dans une automobile

Infrasons dangereux - crédits : Encyclopædia Universalis France

Infrasons dangereux

Autres références

  • ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX

    • Écrit par Raphaël F. GARCIA, Pierre TOUBOUL
    • 4 883 mots
    • 3 médias
    Ces variations de densité et ces vents atmosphériques peuvent être produits par les ondes sonores de très basse fréquence (~10 mHz) qui sont générées par le déplacement du sol sous l'effet des ondes sismiques. En effet, lors de la propagation des ondes sismiques au sol, une onde sonore est générée...
  • SONS - Audiométrie

    • Écrit par André DIDIER
    • 3 371 mots
    • 5 médias

    Il est facile de constater que la sensation sonore dépend des caractéristiques physiques des sons et des bruits. Un son trop faible n'est pas perçu. Un son trop fort provoque une gêne, voire une douleur. Il existe donc des limites d'intensité du stimulus physique hors desquelles l'écoute...

Voir aussi