Etude de la transmission acoustique à travers le dioptre air-eau

Résumé : Le traitement et la reconnaissance de signaux acoustiques correspondant à des sources se déplaçant dans un milieu fluide, l'air, et enregistrés à partir de récepteurs se trouvant dans l'eau (hydrophones), passent d'abord par une détection optimum de ces signaux. Une étude de la propagation acoustique à travers le dioptre air-eau est donc nécessaire. Nombreux sont les travaux se rapportant à ce sujet. Nous nous intéresserons dans un premier temps, plus particulièrement aux travaux d'Urick [1], Gerjuoy [2], Hudimac [3], Young [4], Weinstein & Henney [5], Candel [6], Horton [7], et Brekhovskikh [8], en considérant l'interface entre les deux milieux comme plane (mer faiblement agitée). A l'appui de ces travaux, nous déterminerons le champ réfracté total en un point quelconque d'observation et nous examinerons la faisabilité d'une expérimentation de la transmission air-eau en laboratoire. -Premièrement, en se plaçant dans le cadre de l'Acoustique Géométrique, nous déterminerons par la Théorie des Rayons et suivant les lois de Snell-Descartes, le champ réfracté direct. -Deuxièmement, par une transformée de Fourier bidimensionnelle sur les variables d'espace en considérant, soit la symétrie axiale du problème [9] , [6]; soit la symétrie sphérique de l'onde à l'interface plane (Développement de l'onde sphérique en termes d'ondes planes), puis en prolongeant le champ à tout l'espace [2], [8], nous définirons l'expression analytique du champ réfracté sous forme d'intégrale dans le plan complexe. Cette intégrale calculée par la méthode de 'steepest descent', le long d'un contour G judicieusement choisi, nous permettra de retrouver, au premier ordre, l'onde géométrique réfracté et de mettre en évidence, pour des incidences supérieures à l'angle critique, un nouveau type d'onde appelée onde latérale. -Troisièmement, nous déterminerons l'expression analytique de ces deux types d'ondes constituant le champ réfracte total, que nous décomposerons en termes de phase et d'amplitude. A partir de simulations numériques, nous donnerons une représentation graphique de ce champ, mettant en évidence des phénomènes d'interférences et l'importance que peut jouer, dans certains cas, la contribution de l'onde latérale. Des simulations numériques de ces ondes prises isolement seront également mises en oeuvre. Nous utiliserons pour cela les variables réduites r/H, d/H et l/H, où r et d représentent les coordonnées du récepteur, l et H les caractéristiques de la source.
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Note-laboratoire de Mecanique & d'Acoustique- CNRS-Marseille, ISSN 0750-7356, 1986, 101, pp.1-51
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Contributeur : Ginette Saracco <>
Soumis le : vendredi 16 octobre 2009 - 02:17:47
Dernière modification le : vendredi 13 avril 2018 - 15:54:03
Document(s) archivé(s) le : mercredi 16 juin 2010 - 00:49:01

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Ginette Saracco. Etude de la transmission acoustique à travers le dioptre air-eau. Note-laboratoire de Mecanique & d'Acoustique- CNRS-Marseille, ISSN 0750-7356, 1986, 101, pp.1-51. 〈hal-00424469〉

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