Quand la source du son et l'observateur sont en mouvement relatif, la fréquence
perçue est différente de la fréquence émise.
Considérons une source émettant un son à une fréquence
fixe et se déplaçant vers un observateur à une vitesse
constante, inférieure à celle du son dans l'air. On choisit arbitrairement
comme origine du temps et de l'espace le moment et le lieu où la source
émet un maximum de pression. Après une période de temps,
la source émet un autre maximum. Le premier se trouve alors à
une distance de l'origine égale au produit de la période de l'onde
par sa vitesse de propagation. Mais, au moment de l'émission du second
pic, la source s'est éloignée de l'origine d'une longueur correspondant
au produit de sa vitesse par le temps écoulé depuis l'instant
initial. Il est clair que la distance relative entre les deux pics est plus
petite que la longueur d'onde associée à la fréquence d'émission
de la source. Arrivés aux oreilles de l'observateur, ils produisent le
même son que celui d'une source immobile, de longueur d'onde inférieure
à celle de la source en mouvement. Le son perçu est donc plus
aigu que le son émis. Inversement, si la source s'éloigne, le
son perçu sera plus grave que le son émis. Ainsi, à l'instant
où une ambulance passe devant nous et s'éloigne, le son de sa
sirène nous paraît brusquement plus grave. Un phénomène
analogue, mais d'équations légèrement différentes,
se produit quand c'est l'observateur qui se déplace.
Voir aussi: Localisation d’un point d’émission
d’une source
sonore dans l’espace