Echantillonnage Acoustique Nouvelle Génération – ECHANGE

Les signaux acoustiques sont porteurs d'une information très riche sur les phénomènes physiques complexes sous-jacents. Leur mesure et leur traitement est au coeur de nombreux domaines d'application, depuis les communications vocales et la production audiovisuelle (signaux audiophoniques) jusqu'au contrôle non destructif, la surveillance biomédicale, la veille sous-marine (ultraons) ou l'exploration pétrolière (infrasons). Les capteurs acoustiques traditionnels (microphones, capteurs piézoélectriques et antennes de ces capteurs) réduisent le champ acoustique, objet spatio-temporel, à un ensemble de quelques séries temporelles, au risque de perdre une quantité significative d'information de nature spatiale. Le 'Compressed Sensing' propose une approche nouvelle pour acquérir des données complexes via un nombre limité de mesures, en exploitant des principes d'incertitude entre le domaine de mesure et un domaine où les données mesurées admettent une représentation parcimonieuse. L'objectif de ce projet et de mettre en place un cadre méthodologique et théorique, fondé sur les princinpes du compressed sensing, pour mesurer et traiter des champs acoustiques complexes via un nombre limité de capteurs acoustiques. Le principal défi soulevé par ce projet est la nécessité d'aborder conjointement la définition l'optimisation et la validation : de fondations mathématiques solides pour la modélisation parcimonieuse de champs acoustiques, de dispositifs non-standards de captation acoustique tels que des antennes à disposition aléatoire ou, à plus long terme, des mesures optiques du champ le long de ligne ou des mesures sur des surfaces, d'algorithmes de décomposition parcimonieuse assez efficaces pour aborder des données d'un tel volume. Ce projet de recherche fondamentale rassemble les compétences complémentaires en acoustique, traitement du signal et mathématiques appliquées requises pour aborder avec succès ce défi.