Les ultrasons émis par les chauves souris ne sont pas audibles pour l'homme. Seulement certains animaux sont capables de les entendre puisque tout être vivant est doté d'une ouïe qui ne peut percevoir qu'une partie du spectre sonore. Nous allons dans cet article approfondir ce qui a été dit dans un peu d'histoire, en allant voir de plus près ce fameux "sixième sens" qui permet aux chauves souris de se déplacer dans le noir absolu.


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Schéma extrait de l'ouvrage Son et Lumière de VALEUR



"Les chiroptères émettent des ultrasons, puis récupèrent l'écho des signaux qu'elles ont émits dans leurs oreilles !" .
Voici ce que les recherches ont permis d'affirmer. Ce phénomène est appellé l'écholocalisation (ou écholocation).


Explication du phénomène d'écholocalisation des chauves souris :


 

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Les sons que ces mammifères émettent sont crées par modulation d'un puissant courant d'air et proviennent du larynx. Ils se propagent dans l'air jusqu'à ce qu'ils rencontrent un obstacle. Les ondes ultra-sonores butant sur une proie, ou tout autre obstacle sont alors réfléchies. L'écho des ultrasons instantanément capté par les oreilles très mobiles de l'animal est analysé par son cerveau. Ainsi les chauves souris peuvent, grâce à ce système d'écholocalisation, repérer un fil de 0,008 mm dans l'obscurité la plus totale.

Chaque espèce de chauves souris possède son cri et sa propre plage d'utilisation de fréquence. Certaines envoient des signaux relativement près (quelques dizaines de centimètres devant elles) et d'autres à plus de cent mètres. Le rythme des cris est également variable. Il peut être lent, rapide, ou arythmique.

Certains animaux émettent des signaux très courts de 1 à 5 millisecondes, par exemple les Verspertilionidés qui envoient des signaux par la bouche qui reste ouverte pendant le vol. D'autres émettent des signaux stables, par exemple le Grand Rhino et le petit Rhino avec une petite modulation de fréquence à la fin, mais longs d'environ 50 millisecondes, non par la bouche mais par le nez (d'où la conformation spéciale de celui-ci). La bouche reste donc fermée pendant le vol.


Vous voyez ci dessous un sonogramme de 3 sortes de Chauves-souris.


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Comme le montre ce sonogramme, il y a deux catégories de cris :
 

- Des signaux de courtes durées à modulations de fréquences

Des signaux à fréquences constantes mais de longue durée



Nous pouvons aisément déterminer la distance séparant la chauve-souris de l'obstacle connaissant la vitesse des ondes ultra-sonores dans l'air et la durée séparant l'émission de la salve ultra-sonore et la réception de l'onde réfléchie.
Soient t la durée séparant l'émission de la salve ultra-sonore de la réception de l'onde réfléchie, v la vitesse des ultra-sons dans l'air (341 m.s-1) et d la distance séparant la chauve-souris de l'obstacle :


 

v = 2d / t

2d = v/t

d = vt / 2

 


Sans faire de calcul, les chauves souris elles aussi peuvent connaître la distance qui les séparent d'un obstacle ou d'une proie simplement en analysant le temps qui s'écoule entre l'émission du son et la récéption de l'écho ultrasonore. Evidemment plus le temps qui s'écoule est long, plus la distance qui les sépare est longue (et inversement). Mais ce n'est pas la seule information accessible.
Les chiroptères qui sont muni de deux oreilles mesurent l'écart entre les deux réception (celle de l'oreille droite et de l'oreille gauche) et en déduisent la direction de la cible. Elle peuvent également, grâce à l'intensité de l'écho reçu et à sa durée, connaître la taille de l'objet, car plus la cible est petite, moins elle réfléchit de son (et inversement), et une grande cible produit un écho plus long au fur et à mesure de la réception en provenance des parties de plus en plus éloignées de la cible (et inversement).


L'image ci-dessous représente un spectrogramme (ou sonagramme) du signal  d'écholocalisation (ou écholocation), c'est-à-dire l'analyse en fréquence.
Le spectrogramme révèle l'émission d'une série de signaux de fréquence variable. 


La fréquence est portée en ordonnée et le temps en abscisse, tandis que l'intensité relative augmente du noir au rouge foncé.

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La chasse et les proies :

Les Chauves-souris combinent l'écholocation, l'ouïe et la structure alaire de l'uropatagium (membrane située entre le talon, l'extrémité de la queue et le bassin qui peut servir, lorsqu'elle est large, à attraper les insectes) pour pratiquer une chasse très efficace.
Identifiée et localisée par l'écholocation, la proie est dirigée vers l'uropatagium (la chauve-souris volant ailes déployées pendant la chasse) et c'est là qu'elle viendra la saisir avec la bouche.




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