Peut-on utiliser les ultrasons dans la propagation du son?

Paul Mullen, travaille chez General Electric

Les bases de l'échographie médicale dépendent de la propagation d'une onde artificielle très particulière qui se déplace dans le corps, rebondit sur les structures et les retours. L'appareil à ultrasons compte le temps et prend cette distance = vitesse * temps et trace un point sur l'écran à une distance qui représente l'endroit à partir duquel l'écho est revenu. On suppose généralement que la vitesse du son dans l'eau est de 1540 m / s et que le tissu humain est légèrement plus rapide, mais que 1540 est encore généralement considéré.

En parlant plus vite, dans les tissus raides, le son se propage plus rapidement que dans les tissus mous. Pensez-y de cette façon ... avez-vous déjà été dans un métro et vous avez entendu le bourdonnement d'un train venant en sens inverse sur les rails bien avant que vous n'entendiez le son du train lui-même? C'est parce que le son voyage plus vite dans les rails rigides que dans l'air doux. Certains systèmes à ultrasons médicaux utilisent ce principe pour déduire la rigidité des tissus ... essentiellement pour mesurer la vitesse à laquelle le son se propage et .

Le son change également de fréquence si l'émetteur ou la cible du son sont en mouvement. Ceci a été décrit par un astrophysicien nommé Doppler qui a décrit le mouvement des étoiles par le changement de couleur si son apparence. Il est communément appelé le «changement de vitesse rouge». L'échographie médicale utilise également les changements Doppler pour mesurer la vitesse du sang et des tissus.

Mais les ultrasons sont également courants dans les applications industrielles pour l'inspection des pales de ventilateur dans les moteurs d'avion et d'autres systèmes de haute technologie, difficiles à inspecter visuellement. Les capteurs à ultrasons sont courants en robotique pour mesurer la distance en tant qu’aide à la navigation vers l’ordinateur qui fait tourner le robot.

Donc, votre question ... peut-elle être utilisée pour la propagation du son? Euh, oui Dans la plupart des applications, non seulement il peut être utilisé pour cela, mais aussi ceci.

Larry Riddle, Ph.D Electrical and Computer Engineering, Université Johns Hopkins
Répondu le 18 février 2018

Oui. Les ultrasons peuvent générer un son audible. Lorsqu'un son de haute intensité (quelle que soit la fréquence ou la hauteur) est généré, l'air déforme légèrement le son. Ceci est un effet non linéaire de l'acoustique qui est négligeable au niveau de la sonie ordinaire. Si vous générez deux tonalités ultrasonores fortes en fréquence, leur fréquence de différence est créée par l'air à cause de cette distorsion. L'onde sonore de différence de fréquence peut être audible, alors que les tonalités ultrasonores principales sont inaudibles.

L'échographie est généralement très directionnelle et se déplace dans une seule direction. La différence de fréquence audible devient également directionnelle et se déplace de la même manière que les ultrasons. C'est ainsi que les ultrasons peuvent propager le son.

Recherchez "tableau paramétrique" dans Wikipedia pour en savoir plus.

Eric Stone, a étudié la science mortuaire au Commonwealth Institute of Funeral Service (1996)
Répondu le 19 février 2018

Oui, dans un matériau solide. Vous pouvez introduire des ultrasons longitudinaux ou à angle qui est une onde de cisaillement. Cela doit être fait avec un transducteur.

Votre question est ambiguë, la propagation est un mouvement, par définition.

Échographie, son, physique