NMSAT :: Networked Music & SoundArt Timeline

1842 __ The Doppler effect
Christian Doppler (1803-1853)
Comment : The Doppler effect (or Doppler shift), named after Austrian physicist Christian Doppler who proposed it in 1842, is the change in frequency and wavelength of a wave for an observer moving relative to the source of the waves. It is commonly heard when a vehicle sounding a siren approaches, passes and recedes from an observer. The received frequency is increased (compared to the emitted frequency) during the approach, it is identical at the instant of passing by, and it is decreased during the recession. For waves that propagate in a medium, such as sound waves, the velocity of the observer and of the source are relative to the medium in which the waves are transmitted. The total Doppler effect may therefore result from motion of the source, motion of the observer, or motion of the medium. Each of these effects is analyzed separately. For waves which do not require a medium, such as light or gravity in special relativity, only the relative difference in velocity between the observer and the source needs to be considered. (Compiled from various sources)"Musicians became fascinated with imitating and utilizing the behavior of sound arising from such point sources as they projected into open and closed, natural and manmade environments: behaviors such as multiple echoes, reverberation, and the vast range of amplitude, frequency, phase (location comparison), and time delay modulations that were later formalized by the Austrian physicist and mathematician Christian Johann Doppler (1803-1853) as the Doppler Effect. This has resulted in a large repertoire of music which in some ways exploits the resources of space antiphonally as well as music which engages in spatial narratives. In some compositions, the audience becomes part of the spatial journey and in others the very location of the work is an integral component of the music. Still other works explore more subtle applications of spatial concepts through the investigation of audio illusions and interior space. Technological advances have led to still largely uncharted applications of spatial concepts using telephones, radios, the Internet, satellites, and even interplanetary music transmission via satellites.". ("Blue" Gene Tyranny)
French comment : L'effet Doppler-Fizeau - Changement apparent de la fréquence d'un signal électromagnétique (radio ou lumineux) reçu par un observateur mobile par rapport à une source émettrice fixe ou bien par un observateur fixe par rapport à une source émettrice mobile. La variation apparente de fréquence est proportionnelle à la vitesse relative entre l'observateur et la source le long du chemin qui les sépare. L'effet Doppler est utilisé en astrophysique pour connaître la vitesse angulaire des étoiles car leur mouvement, selon la perspective, provoque un déplacement des raies émises par rapport aux mêmes raies émises par une source terrestre. Le son émis par un mobile en mouvement semble plus ou moins aigu selon la vitesse à laquelle il se rapproche, et plus ou moins grave selon la vitesse à laquelle il s'éloigne. On peut faire une analogie avec un ruisseau dans lequel seraient jetées à intervalle régulier des feuilles. En remontant le courant (en se rapprochant de la source), on verra des feuilles plus souvent, et de plus en plus souvent si on accélère. Au contraire, en descendant le courant (en s'éloignant de la source), on verra des feuilles de moins en moins souvent, jusqu'à ne plus en voir qu'une si l'on va à la même vitesse que le courant. Les sons aigus sont à des fréquences élevées, c'est à dire que l'on "rencontre" souvent l'onde : on se rapproche de la source (ou elle se rapproche de nous) ; les sons graves sont à des fréquences moins élevées : on s'éloigne. Le principe est le même pour un rayonnement lumineux, qui se décale vers les grandes longueurs d'onde en s'éloignant, vers les courtes longueurs d'onde en se rapprochant. On détermine ainsi la vitesse d'un mobile émettant du son ou de la lumière, en mesurant le décalage de la fréquence reçue par rapport à la fréquence émise. (futura-sciences.com)L'effet Doppler-Fizeau est le décalage entre la fréquence de l'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés...) émise et de l'onde reçue lorsque l'émetteur et le récepteur sont en mouvement l'un par rapport à l'autre ; il apparaît aussi lorsque l'onde se réfléchit sur un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions) en mouvement par rapport à l'émetteur ou au récepteur. Cet effet fut proposé par Christian Doppler en 1842 dans l'article "Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels", confirmé sur les sons par le chercheur néerlandais Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot (en utilisant des musiciens jouant une note calibrée sur un train de la ligne Utrecht-Amsterdam), et également proposé par Hippolyte Fizeau (Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-1896) est un physicien français qui travailla notamment sur la lumière.) sur les ondes électromagnétiques en 1848. On le désigne parfois simplement sous le nom d'effet Doppler. Ceci explique que la hauteur du son du moteur de voiture, ou d'une sirène d'un véhicule d'urgence, est différent selon que l'on est dedans (l'émetteur est immobile par rapport au récepteur), que le véhicule se rapproche du récepteur (le son devient plus aigu) ou qu'il s'éloigne (le son devient plus grave). Cet effet est utilisé pour mesurer la vitesse avec les cinémomètres et les radars, ou bien pour des examens médicaux (notamment les échographies en obstétrique ou en cardiologie). Il explique aussi le phénomène de décalage vers le rouge (red shift) en astronomie. Une personne est debout dans l'eau, au bord du rivage. Des vagues lui arrivent sur les pieds toutes les dix secondes. La personne marche, puis court en direction du large : elle va à la rencontre des vagues, celles-ci l'atteignent avec une fréquence plus élevée (par exemple toutes les huit secondes, puis toutes les cinq secondes). La personne fait alors demi-tour et marche puis court en direction de la plage ; les vagues l'atteignent avec une fréquence moins élevée, par exemple toutes les douze, puis quinze secondes. Il est à noter que la fréquence des vagues ne dépend pas du mouvement de la personne par rapport à l'eau (elle est notamment indépendante de la présence ou non d'un courant), mais du mouvement de la personne par rapport à l'émetteur des vagues (en l'occurrence un lieu au large où le courant s'oppose au vent). De manière symétrique, on peut imaginer une source mobile de vagues, par exemple un aéroglisseur (Un aéroglisseur est un véhicule amphibie à portance aérostatique, à propulsion aérienne) dont le jet d'air génèrerait des vagues à une fréquence régulière. Si l'aéroglisseur se déplace dans une direction, alors les vagues sont plus resserrées vers l'avant du mouvement et plus espacées vers l'arrière du mouvement ; sur un lac fermé, les vagues frapperont la berge à des fréquences différentes. (techno-science.net)
Source : Tiranny,“Blue” Gene (2003), “Out To The Stars, Into The Heart: Spatial Movement in Recent and Earlier Music - Antiphonal Space”, In NewMusicBox, the Web magazine from American Music Center, published : January 1, 2003.
Urls : http://www.newmusicbox.org/article.nmbx?id=1950 (last visited ) http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/physique-2/d/effet-doppler_2470/ (last visited ) http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3272 (last visited ) http://www.apple.com/ (last visited ) http://www.youtube.com/watch?v=yWIMWqkcRDU (last visited )

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