Livres expliquant l'effet Doppler pour un étudiant de niveau bac (en math) et étudiant la Leslie

[Opal-vox]

Bonjour à tous

Dans le cadre de mes études d'ingé son, je fais un mémoire sur la Leslie, et ma première partie est une dissection de l’effet Leslie.

http://articles.ircam.fr/textes/Guimezanes04a/index.pdf
je suis actuellement en train de lire ce rapport de stage qui est très intéressant, mais je n’ai pas les connaissance requise pour le comprendre complètement. J’aimerai cependant réussir à bien digérer les idées principales, afin de ne pas les recracher mot pour mot.

Quelle sont les notion/mot clef importants à aborder dans le cas de l'effet Doppler? Avez-vous un livre à me conseiller ?

J'aimerai par exemple réussir à bien expliquer de quelle manière et pour quelle raison l'effet Doppler change en fonction de la fréquence. Je suppose que la modulation de fréquence n'est pas la même lorsque l'on envoie une un signal de 80hz dans la leslie que lorsque l'on envoie un signal de 7k ?

Par ailleurs, n'est ce pas un peu impropre de dire que "l'effet Doppler engendre une modulation d'amplitude" ? (comme dans le rapport de stage donné précédemment)
ok, Il y a bien une modulation d'amplitude avec la leslie ou une voiture lorsque la source se rapproche puis s'éloigne de l'auditeur. Mais est-ce l'effet Doppler à proprement parler ?

Un grand merci
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[phys4]

Bonjour,

Ce que l'on appelle l'effet Doppler concerne uniquement le changement de fréquence.
Ton article est correct sur le plan modulation de fréquence mais il mélange les notions de fréquence et d'amplitude.

Voici un exemple pour vérifier : http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler

[Opal-vox]

c'est bien ce que je pensais, merci à toi !

un livre à conseiller quelqu'un ?

[Opal-vox]

re,

j'ai bien capté que lorsque la source se déplace, la longueur d'onde est plus importante à l'arrière qu'à l'avant. Mais j'aimerai savoir si l'on observe également que cette longueur d'onde serait de plus en plus large à mesure que la source s'éloigne ?

Et je me demandais aussi ce qui expliquait ce phénomène : pourquoi y a-t-il un resserrement à l'avant et un espacement à l'arrière ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Opal-vox]

J'aimerai par ailleurs approfondir les pages 9 et 10 du mémoire donné dans mon premier post

Sur ces deux pages sont donnés des formules relatives d'une part à un mouvement rectiligne de la source par rapport à l'auditeur et d'autre part à un mouvement circulaire. L'auteur distingue bien les deux. Ce ne sont pas des formules que mes connaissances me permettent de comprendre. Mon cursus ne m'impose pas en outre de les comprendre en détail. J'aimerai néanmoins réussir un minimum à les interpréter, afin de pouvoir, en partant de la formule finale, expliquer la différence au niveau fréquentiel entre un mouvement rectiligne et un mouvement circulaire


Faut-il par ailleurs envisager que le rayon de giration puisse être dépendant de la fréquence ?

(Un gentil administrateur peut-il remplacer le titre de ce sujet par celui de ce dernier post ? merci !)

[phys4]

Bonsoir,

j'ai bien capté que lorsque la source se déplace, la longueur d'onde est plus importante à l'arrière qu'à l'avant. Mais j'aimerai savoir si l'on observe également que cette longueur d'onde serait de plus en plus large à mesure que la source s'éloigne ?

L'effet devrait être simple à comprendre : à chaque période la source s'est avancée d'une petite longueur qui sera ajouté à la longueur d'onde émise vers l'arrière et retranchée à celle émise vers l'avant. A vitesse constante l'effet est constant et ne dépend pas de la distance de la source. C'est normal que la formule Doppler ne contienne que les vitesses.

[phys4]

J'aimerai par ailleurs approfondir les pages 9 et 10 du mémoire donné dans mon premier post

Sur la page 10 la formulation est inutilement complexe. Je pense qu'il est facile de comprendre l'effet Doppler sur un mouvement rectiligne.

Pour le mouvement circulaire, il suffit de voir que seule la composante de la vitesse en direction de l'observateur compte. Vous considérez alors la projection du mouvement sur cette direction.

Cela nous donne un mouvement sinusoïdal. Ce mouvement vous le mettez dans la formule donnée pour le mouvement rectiligne et vous obtenez directement la formule finale de la page 10.

[blackcrow91]

Bonjour
A mon sens l'effet Doppler se comprend bien (d'abord sans calcul) avec ce genre d'animation:
http://astro.unl.edu/classaction/ani...plershift.html

Tu cliques sur "start emission" et tu commences par déplacer la source s par rapport à l'observateur o fixe .
Tu comprends alors que tout vient du fait que lorsque s émet une onde sonore, celle-ci se propage autour du point ou elle a été émise , comme si la source s'était arrêtée pour l'émettre.
Tout vient de là. La vitesse d'un son ne se compose pas avec celle de la source qui l'a émis. A cause de ça, l'observateur voit arriver eds fronts plus serrés.
Du coup tu vois clairement sur l'animation que la période des fronts d'ondes dépend du référentiel (source ou observateur).
Hope it helps^^

On obtient le même effet bien sûr avec source immobile et obs en mouvement.
Du coup on revient à la situation du gars à la plage qui marche à la rencontre des vagues, et pour qui la période des vagues est plus courte que pour quelqu'un assis au bord de l'eau . Ca revient aussi à un effet Doppler.

Mais je trouve la première façon plus parlante.

[Opal-vox]

Bonsoir,

L'effet devrait être simple à comprendre : à chaque période la source s'est avancée d'une petite longueur qui sera ajouté à la longueur d'onde émise vers l'arrière et retranchée à celle émise vers l'avant.

merci, formulé comme cela je comprends mieux !

A vitesse constante l'effet est constant et ne dépend pas de la distance de la source.

intéressant, j'aimerai creuser cela.
Lorsque la vitesse est constante, il faudrait donc enlever de tout développement l'idée de "distance" par rapport à la source ?
mais puisque tu soulignes bien que cela est le cas à vitesse constante, dois-je en déduire qu'à vitesse variable la notion de distance importe davantage ?
C'est important de s'y intéresser puisque le jeu de l'organiste tire souvent parti non pas tant de la vitesse rapide ou lente de la Leslie, mais aussi du passage de l'une à l'autre de ces vitesses.

Bonjour
A mon sens l'effet Doppler se comprend bien (d'abord sans calcul) avec ce genre d'animation:
http://astro.unl.edu/classaction/ani...plershift.html

excellente cette animation !

[Opal-vox]

En fait ça me semblait intéressant de parler, en guise d'intro de ma partie sur l'effet Doppler, de distance qui change entre l'émetteur et le récepteur plutôt que de mouvement de l'un par rapport à l'autre, car cela me permettait d'inclure le cas où l'auditeur est aussi en mouvement ...

Sinon la source dans l'anim de blackcrow91, est-ce bien ce qu'on appelle une "sphère pulsante" ?

[blackcrow91]

Salut
Je n'avais jamais entendu parler de sphère pulsante. Dans l'anim ça représente juste un émetteur qui émet un signal sinusoidal.
Ca peut éventuellement être une "sphère pulsante" (semble-t-il une sphère dont le rayon varie suivant une sinusoide, donc du coup dans un fluide ça générerait une surpression ad hoc.) Enfin c'est un détail.
A+

[Opal-vox]

Quelqu'un aurait-il des pistes à creuser pour ce qui concerne l'effet Doppler dans le cas d'un mouvement circulaire ? Ainsi que lors d'un mouvement qui ne serait pas constant ( accélération et décélération) ? Je trouve pas grand chose sur internet, ou alors des trucs trop mathématiques que je ne peux pas comprendre

[Opal-vox]

J'ai une nouvelle question, concernant un léger détail mais qui a quand même son importance. Je me demandais si la phrase suivante était totalement exact :

En effet, le mouvement relatif d’une source par rapport à son auditeur correspond à un effet, appelé effet Doppler, qui engendre une modulation de fréquence dans le signal perçu.

J'ai le sentiment qu'il me faut revoir ma formulation car elle suppose que l'effet Doppler a lieu dès lors qu'il y a un mouvement, ce qui n'est pas le cas par exemple si l'auditeur se trouve au centre d'un cercle que décrirait ce mouvement. Ou alors l'idée de mouvement "relatif" exclu cette hypothèse ? Si non, avez-vous une suggestion de formulation ?

bonne journée

[PIXEL]

le "leslie" est plus basé sur le déphasage que le doppler

[phys4]

J'ai le sentiment qu'il me faut revoir ma formulation car elle suppose que l'effet Doppler a lieu dès lors qu'il y a un mouvement, ce qui n'est pas le cas par exemple si l'auditeur se trouve au centre d'un cercle que décrirait ce mouvement. Ou alors l'idée de mouvement "relatif" exclu cette hypothèse ? Si non, avez-vous une suggestion de formulation ?

La formulation me parait suffisante, l'effet Doppler peut devenir nul par moment, cela ne rend pas la formulation fausse.

[Opal-vox]

J'ai une question sur l'effet Doppler et son influence lorsque l'on fait un filtrage entre grave et aigu. Jusqu'à présent je ne pensais pas que l'on pourrait lier le filtrage à l'effet Doppler, et puis je viens de tomber là dessus :

"When applied to recorded music the theory goes that a microphone or pickup has a diaphragm. This moves back and forth with the sound waves vibration, slowly for low notes, fast for high notes. If a microphone diaphragm picks up a low and a high note simultaneously the slow movements of the low note will modulate the high frequency. If the diaphragm is moving forward with the low frequency wave the fast high frequency waves will come closer together giving a higher tone than strictly correct and visa versa.

Now to a two-way speaker where the high note is handled by a tweeter. This tweeter, given the modulated high frequency signal, will send out a tone which will rapidly vary in pitch depending on whether the original microphone diaphragm was moving forwards or backwards at the time of recording. If the original low tone was 50 Hz the pitch of the high tone will rise and fall 50 times a second. The low tone will be reproduced by the woofer completely separately."


Après lecture de ce passage, j'imagine qu'il serait peut-être possible de lier d'une certaine manière l'effet Doppler au filtrage (à 800hz) qu'opère la Leslie. Seulement je ne comprends pas grand chose à ces deux paragraphes.
Je n'arrive pas à bien comprendre déjà cette idée de notes basses fréquences qui viennent moduler les notes hautes fréquences.

Quelqu'un pourrait m'aider à mieux comprendre ces deux paragraphes ?
merci

[phys4]

Seulement je ne comprends pas grand chose à ces deux paragraphes.
Je n'arrive pas à bien comprendre déjà cette idée de notes basses fréquences qui viennent moduler les notes hautes fréquences.

Re bonjour,

Il est sous entendu que l'on connaisse un peu la nature des sons : en particulier la puissance d'un son est lié à sa pression et sa vitesse vibratoire. A puissance égale un son grave et son aigu ont des vitesse vibratoires identiques.
L'amplitude vibratoire suit la vitesse, et l'inverse de la fréquence du son, par conséquent un son grave déplace la membrane d'un micro, ou d'un haut parleur beaucoup plus qu'un son aigu.
Les caractéristiques sont toujours un peu non-linéaires, et le fort déplacement imposé par un son grave peut moduler le gain de réception des sons aigus sur un micro. Les micros haute fidélité doivent avoir une caractéristique très linéaire.
L'article explique aussi que l'on évite cet effet sur les hauts-parleurs en séparant les hauteurs de son pour les envoyer sur différentes enceintes adaptées.

Au revoir.

[Opal-vox]

Re bonjour,

Les caractéristiques sont toujours un peu non-linéaires, et le fort déplacement imposé par un son grave peut moduler le gain de réception des sons aigus sur un micro. Les micros haute fidélité doivent avoir une caractéristique très linéaire.
L'article explique aussi que l'on évite cet effet sur les hauts-parleurs en séparant les hauteurs de son pour les envoyer sur différentes enceintes adaptées.

Au revoir.

Je ne saisi pas bien cette idée de "caractéristiques non-linéaire" ainsi que que cette idée de son grave modulant le gain de réception des sons aigus sur un micro.

Il y a quelque chose que je soupçonne comme simple à comprendre mais que je ne comprends pas. Pour mieux t'expliquer où est mon incompréhension, je viens de lire un passage d'un livre qui développe, il me semble, une idée similaire. Il s'agit d'un dictionnaire en anglais sur le son, et à l'article "Doppler distorsion", il est expliqué que "lorsque le cône d'un HP reproduit à la fois des hautes et basses fréquence au même instant, les basses fréquences vont être la cause d'un mouvement alternatif d'éloignement et de rapprochement vis-à-vis de l'auditeur."

Je ne comprends pas comment les basses fréquence cause ce mouvement particulier d'éloignement et de rapprochement.

La suite de ton commentaire est très pertinente et entre en corrélation avec ce qui est dit plus loin dans l'article : l'auteur dit à propos du HP pleine bande que "la distorsion Doppler engendre un son davantage confus" mais que cet effet peut être minimisé avec un filtrage en différentes bandes de fréquence répartis sur différents HP. Il donne l'exemple du constructeur Paul Klipsch qui a su bien prendre en compte cela.

bon dimanche !

[Opal-vox]

Au final, ce que je ne capte pas c'est pourquoi le mouvement de la membrane à certaines basses fréquences produit un décalages de fréquence de certaines fréquences plus élevée en raison de l'effet Doppler.

J'ai pu lire cette explication par exemple dans mes recherches : "A loudspeaker diaphragm vibrating at two frequencies, for example at 32 and 1000 Hz , would give rise to FM distortion. As the cone, vibrating at 1000 Hz is moved Toward and away from the watch, at the 32 Hz Would there ARISE frequency deviation from 1000 Hz dependent on the velocity of the diaphragm at the 32 Hz frequency ."

https://www.google.fr/?gfe_rd=cr&ei=...eakers+doppler

Ca me semble clair mais je n'arrive pas à comprendre