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LE LIVRE DES TECHNIQUES DU SON
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2.3 Rayonnement des sources acoustiques
Les ouvrages d’acoustique consacrés aux instruments de musique se donnaient
principalement pour tâche, jusqu’à une époque récente, d’expliquer le fonctionnement
des cordes vibrantes, des tuyaux, des plaques, sans envisager de façon
concrète la façon dont les diverses parties vibrantes émettent dans l’air environnant.
Nous ne donnons ici que les grands principes. Pour plus de détail
on pourra consulter avec profit l’ouvrage édité récemment par A. Chaigne et
J. Kergomard [4].
De l’énergie totale communiquée à l’instrument, la plus grande partie est dépensée
pour l’entretien des vibrations ou perdue en frottements visco-thermiques. Une faible
partie seulement est transformée en énergie vibratoire aérienne. Le rendement
acoustique des instruments à vent est particulièrement mauvais : de l’ordre de 2 %
à 5% de l’énergie fournie.
2.3.1 Données physiques sur le rayonnement des sources en champ libre
Une source petite devant la longueur d’onde, peut être considérée comme ponctuelle.
Son rayonnement est omnidirectionnel et l’intensité décroît en fonction
du carré de la distance.
Une flûte bouchée (bourdon) en est un bon exemple. L’expérience montre que le
signal acoustique recueilli en divers points de l’espace est identique à celui de la
source, compte tenu des corrections de phase et du réajustement de l’amplitude
pour compenser l’éloignement (figure 2.8a).
Figure 2.8 — Signal temporel capté simultanément
en deux points de l’espace (champ libre) d’après F. Wu.
a) Source ponctuelle : tuyau à bouche émettant par un seul orifice.
Le signal est semblable aux deux points considérés, à un facteur près
pour l’amplitude et avec un décalage temporel dû à la propagation.
b) Deux sources ponctuelles : tuyau à bouche à deux orifices.
À distance, le signal est réduit en amplitude dans les mêmes proportions
que précédemment mais la forme de la période est différente de celle de la source.