Thèse soutenue

La propagation des ondes dans les crânes des mammifères et sa contribution à la localisation de source acoustique

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Auteur / Autrice : Michael Reinwald
Direction : Quentin GrimalLapo Boschi
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique acoustique
Date : Soutenance le 16/10/2018
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'imagerie biomédicale (Paris ; 2014-....)
Jury : Président / Présidente : Olivier Adam
Examinateurs / Examinatrices : Hervé Glotin, Stefan Catheline, Jacques Marchal
Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Favretto-Cristini, Eric Larose

Résumé

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La précision avec laquelle le dauphin localise les sources sonores est excellente, que les sources soient situées dans le plan médial ou dans le plan transverse. Cette faculté est contre-intuitive étant donné que les dauphins n’ont pas d’oreille externe (pavillon), qui joue un rôle important chez les autres mammifères pour la localisation de sources en élévation. Dans cette thèse, des simulations tridimensionnelles ont été réalisées pour déterminer l’influence de la conduction osseuse du son dans le crâne d’un dauphin commun à bec court sur la pression acoustique au voisinage de l’oreille. La modalisation n’a pas permis de mettre en évidence d’encoches spectrales telles que celles créées par le pavillon de l’oreille externe des humains et qui codent chez celui-ci l’élévation de la source sonore. Une série d’expériences sur un crâne de dauphin, immergé dans une piscine, a permis de mesurer directement la conduction osseuse dans la mandibule. Les formes d’ondes complètes des sons reçus aux récepteurs fixés sur la mandibule, et particulièrement la coda du signal, a pu être utilisée avec succès pour obtenir la position de sources en utilisant un algorithme de corrélation. Ce résultat, qui devra être conforté par la réalisation d’autres expériences, suggère que le système auditif du dauphin pourrait utiliser la coda des signaux reçus lors de l’écholocation. Enfin, des simulations 2D ont permis de mettre en évidence le potentiel bénéfice du couplage de la conduction osseuse du son avec la propagation dans des structures graisseuses de la tête du dauphin.