
Définition du son
Les ondes sonores, la célérité et la fréquence
Les baleines sont une source de production de sons, tout comme les autres espèces qui ont un langage ou qui communiquent par émission de sons, et l’anatomie de ces animaux leur permet de les diffuser sous différentes formes, dans des buts et objectifs distincts.
Or qu’est-ce qu’un son ? Nous allons voir comment les ondes sonores se propagent et à quelle vitesse.
Qu’est ce que le son?
Le son est la vibration d’un fluide, soit, le plus souvent, la vibration d’un gaz ou d’un liquide, se propageant sous formes d’ondes du fait de la déformation de ce fluide.
Qu’est ce qu’une onde sonore?
Les ondes en général font partie de notre vie quotidienne. Mais, à défaut d’analyser les ondes sismiques, les ondes radio ou les ondes électromagnétiques, nous nous intéresserons aux ondes sonores. Celles-ci correspondent à la propagation, de proche en proche, d’une perturbation, c’est à dire de la vibration d’atomes ou de molécules autour de leurs positions d’équilibre. On peut illustrer cela avec la propagation d’une « ola » dans un stade, lorsque les personnes lèvent les bras - de proche en proche -, créant un léger décalage dans le temps et dans l’espace. Cette image met bien en évidence le phénomène, celui des « mouvements successifs et cohérents » des atomes ou des molécules.
Les mouvements des molécules ou des éléments d’un ensemble donné trouvent leur origine dans les oscillations d’une source ou dans les vibrations d’un système mécanique. Ces mouvements sont, la plupart du temps, répétitifs voire périodiques.
Les molécules (ou les atomes) s’entrechoquent entre elles et transmettent la déformation, ou les “oscillations”, aux molécules voisines. Cette déformation est, à l’origine, créée par une source mécanique (par exemple : les lèvres phoniques de baleines, qui emettent des ondes sonores), et permise par des mécanisme particuliers.
Et la baleine?
La baleine, elle, communique a une fréquence comprise entre 5 et 200 000 Hz. Cela dépend toutefois largement de l’espèce et de l’activité.
Vitesse de propagation et célérité
Nous pouvons à présent nous demander comment une onde sonore se propage et à quelle vitesse.
Pour cela, nous ferons une expérience pour calculer la vitesse du son sur deux supports matériels qui, nous le supposons, existent : l'air et l'eau.

Figure 1: Types d'ondes en fonction de la fréquence
http://vb-audio.pagesperso-orange.fr/fr/pub/topo_003/frequence.htm

Fréquence
La fréquence, s’exprimant en Hertz, correspond au nombre de vibrations (oscillations), qu’effectuent les atomes ou les molécules, qui se propagent dans l’air en une seconde. Elle permet de définir et de délimiter les différents domaines de l’acoustique (infrasons, sons audibles, ultrasons, hypersons). Les sons aigus ont une fréquence plus élevée que les sons graves. Ci dessous un schéma des différents types de sons en fonction de leur fréquence.
Fréquence maximum des baleines