Echolocation

Echolocation

Écholocation

Principe de cartographie bathymétrique par écho-sondeur

L'écholocation consiste à envoyer des sons et à écouter leur écho pour localiser et dans une moindre mesure d'identifier les éléments désirés.

Sommaire

Écholocation animale

Représentation animée de l'écholocation chez l'orque.

Ce système est connu pour être utilisé par les chauves-souris (plus particulièrement les microchiroptères), les cétacés (dauphins, orques, ...), des musaraignes et quelques espèces d'oiseaux Apodidae. Il a pour la première fois été identifié chez les chauves-souris.

Il permet à ces animaux de localiser les éléments de leur environnement (obstacles, parois de grottes ou autres cavités) et repérer leur proies des milieux où la vue est inefficace cause du manque de lumière (nuit, grotte, profondeur marine, turbidité de l'eau).

Suivant les animaux, la plage de fréquence peut être extrêmement étendue : entre 250 et 220 000 hertz pour les dauphins. Au sein d'un même groupe, chaque animal utilise une gamme de sons qui lui est personnelle, ce qui lui permet d'écouter ses propres émissions sans être perturbé par celles de ses congénères.

La précision de l'utilisation de cette technique chez les dauphins dépasse de loin les moyens les plus modernes du début du XXIe siècle.

Écholocation humaine

Article détaillé : Écholocation humaine.

Certains aveugles utilisent l'écholocation afin de localiser des obstacles. L'utilisation de l'ouïe par les aveugles est noté par Denis Diderot dans sa Lettre sur les aveugles à l'usage de ceux qui voient en 1749. Les premières expériences scientifiques sur le sujet débutent vraiment en 1944 avec les travaux de Michaels Supa et de son équipe qui confirme que c'est bien l'écho des sons qu'ils émettent qui permet à des aveugles de déterminer la distance de certains obstacles[1].

Écholocation artificielle

Plusieurs projets visent à reproduire le système d'écholocation utilisé par les chauves-souris. C'est ainsi qu'est créé le "Bat-Bot", au sein du projet CIRCE de l'Information Society Technologies (IST) [2].

Analyse technique

L'écholocation permet de déterminer la distance de l'obstacle, par la durée écoulée entre l'émission du son et la perception de l'écho. L'émetteur muni de deux oreilles mesure l'écart entre les deux réception et en déduit la direction de la cible.

L'écholocation renseigne sur sa taille, par l'intensité de l'écho (plus la cible est petite, moins elle réfléchit de son) et la durée de l'écho (une grande cible ne produit pas un écho bien net, mais un écho plus long au fur et à mesure de la réception en provenance des parties de plus en plus éloignées de la cible).

Par mesure du décalage Doppler, elle renseigne aussi sur la vitesse relative de la cible par rapport à l'émetteur.

Enfin, chaque type de cible déforme l'écho de façon caractéristique, ce qui permet à l'émetteur d'en déterminer la nature ; les battements d'ailes des insectes, notamment, signent leur présence dans l'écho.

Selon l'utilisation, ce ne sont pas les mêmes types de cris qui sont utilisés, et notamment pas les mêmes fréquences.

Limitations

L'écholocalisation a deux principaux inconvénients.

D'abord, elle nécessite la réception et le traitement d'écho très faibles ; cela implique un appareil auditif très perfectionné (d'où les oreilles très grandes des chauves-souris) et un appareil neurologique de traitement très fin. En outre, pour qu'il puisse entendre un écho, il est nécessaire à l'émetteur de produire des cris très fort, susceptible d'endommager son propre appareil auditif s'il ne dispose pas de protection.

Second inconvénient, la cible peut percevoir les sons émis pour la repérer et réagir en s'engageant dans des manœuvres évasives.

Références

Sources

  • Yves Tupinier: L'univers acoustique des chiroptères d'Europe Société linnéenne de Lyon, 1996, (ISBN 2-9505514-7-5)
  • Michel Barataud: Ballades dans l'inaudible Sitelle , 1996, (ISBN 2-908815-05-2)

Voir aussi

Lien externe

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