Acoustique sous-marine : propagation, traitement et instrumentation

Résumé

Eed01

Objectifs

• Comprendre les principes de la propagation des ondes sonores dans l’océan
• Connaitre les grandeurs acoustiques, leurs unités et leurs ordres de grandeur en milieu marin
• Savoir utiliser les outils d’analyses des sons sous-marins
• Savoir spécifier et choisir une instrumentation sous-marine adaptée à une application donnée.

Nos atouts pédagogiques

Cette formation s’appuie sur les moyens techniques que met à disposition l’école Ense3 de Grenoble INP.
La formation est portée par le titulaire de la chaire Chorus de la Fondation partenariale Grenoble INP  dédiée à l’observation des environnements marins par acoustique passive, chaire associée au laboratoire Gipsa Lab.

Internationalement reconnu dans le domaine de l’acoustique sous-marine, l’intervenant principal de la formation a une longue expérience de formation, notamment comme professeur à l’ENSTA Bretagne puis à Grenoble INP. Il partage son expertise, tant en formation initiale qu’en formation continue, dans le domaine du traitement du signal et acoustique sous-marine. Les autres intervenants sont des chercheurs travaillant en étroite collaboration avec lui sur ces thématiques. L’équipe est spécialiste de l’observation des écosystèmes marins par acoustique passive.

Les plus de la formation :

• Les concepts physiques sont abordés prioritairement de manière qualitative, même si un aspect plus théorique peut être développé à la demande des participants.
• Les notions importantes sont toutes illustrées par des applications tirées de données réelles
• Les études de cas représentent environ 1/3 de la formation et sont aussi l’occasion de démonstration de l’utilisation de logiciels. Le logiciel Matlab, très courant dans le domaine, est utilisé mais les traitements abordés sont facilement transposables à d’autres logiciels du même type.
• Une demi-journée est consacrée à des travaux pratiques sur les mesures acoustiques.

Conditions d'admission

Cette formation s'adresse aussi bien à des techniciens et ingénieurs en bureau d’étude, grands groupes industriels et services de l’état, avec une expérience et/ou des cursus de type sciences de l’ingénieur ou sciences de l’environnement.

Pré-requis : Niveau scientifique équivalent Bac + 3

Effectif : limité à 6 personnes afin de pouvoir fournir des informations personnalisées et pour favoriser les interactions enseignants/stagiaires.

Contacts

Programme

1 Les sons – nature, unité, espace et outils de représentation
• Grandeurs acoustiques (décibel, spectre acoustiques, niveaux larges bandes),
• Transformée de Fourier, densité spectrale de puissance, spectre acoustique
• Transformée temps-fréquence, spectrogramme

Travaux pratiques : spectres de bruits ambiants, biologiques et anthropiques
Travaux pratiques : représentation temps-fréquence, étude des sons émis par les navires et les mammifères marins, application à leur localisation

2 La propagation des ondes sonores dans l’océan
• Equation de la propagation – profil de célérité
• Ondes planes, sphériques et cylindriques
• Réflexion d’une onde plane sur une interface plane
• Introduction à la réfraction d’une onde
• Présentation du panel de méthodes et outils de simulation de la propagation acoustique

Travaux pratiques : lancer de rayons, code de calcul Bellhop, présentation des différents scénarii de propagation dans l’océan (arctique, océan profond tempérée, méditerranée, zones côtières)
Travaux pratiques : évaluation des portées de propagation de sources sonores

3 La chaine de mesure acoustique
• Les caractéristiques essentielles d’une chaine acoustique
• Le bruit de mesure d’une chaine acoustique
• Guideline pour le choix d’une instrumentation adaptée à une application donnée

Travaux pratiques : Mise en œuvre de deux chaines d’acquisition acoustique (chaine B&K non autonome, enregistreur autonome EA SDA 14 RTSYS)
Travaux pratiques : spécification d’une chaine de mesure adaptée à une application donnée