On a vu précédemment que le son se propage d'autant mieux que sa
fréquence est faible.
L'intensité
sonore diminue de façon exponentielle avec la fréquence pour un milieu donné.
I = Io. exp(-KF2x)
L'atténuation d'un
signal acoustique en milieu marin (et donc la limite de propagation) est fonction de la
fréquence.
L'épaisseur
d'un transducteur piézo-électrique est proportionnelle à la longueur d'onde et
inversement proportionnel à la fréquence.
e = c / (2.F)
c = ZT / r =
vitesse du son dans le matériau piézoélectrique
Pour un matériau piézoélectrique de
masse volumique r = 2895 kg/m3
d'impédance acoustique ZT =
9,7 Mrayl
résonant à la fréquence F = 100kHz
c = 3350m/s e = 16,75mm
Si
l'on veut propager une onde sonore sur une longue distance il est donc préférable
d'utiliser des fréquences basses, mais cela se traduit par une augmentation de la taille
des transducteurs et donc du poids des antennes.
D'autre
part, plus la fréquence est basse, plus elle pénètre les matériaux mous tels que les
sédiments. Les sondeurs dédiés à la mesure des couches sédimentaires sont donc à
fréquences basses environ 3,5kHz.
La
résolution spatiale intervient également dans le choix de la fréquence de l'onde
acoustique. Des fréquences élevées permettent une meilleure focalisation du faisceau
sonore, des angles d'ouverture étroits et donc une meilleure résolution spatiale.
La
puissance d'émission est proportionnelle à la surface d'émission et donc influe
également sur la taille des antennes.
Le type de cibles (pêche, fonds, mines, épaves…)
détermine également le choix du sonar.
La détection acoustique regroupe plusieurs technologies
différentes adaptées à des utilisations différentes:
-
Le sonar de pêche.
-
Le sonar latéral observant la
réflectivité (la nature) du fond.
-
Le sonar multi-faisceaux
utilisé en bathymétrie (cartographie maritime) et en imagerie.
