Liens asymptotiques entre le traitement du signal, les métamatériaux acoustiques et la biologie

Le biomimétisme est une science puissante qui tire parti de l'incroyable capacité de la nature à concevoir des solutions innovantes à des problèmes difficiles. Dans ce travail, nous utilisons des méthodes asymptotiques pour développer les fondements mathématiques de l'échange d'inspiration et de caractéristiques de conception entre les systèmes auditifs biologiques, les algorithmes de traitement du signal et les métamatériaux acoustiques. Notre point de départ est une analyse asymptotique concise des métamatériaux acoustiques à contraste élevé. Nous sommes capables d'affiner cette structure graduée pour imiter les propriétés biomécaniques de la cochlée, à la même échelle. Nous orientons ensuite notre attention vers le développement d'un algorithme de traitement du signal biomimétique. Nous utilisons la réponse du métamatériau semblable à la cochlée comme première couche de filtrage, puis ajoutons des étapes de traitement biomimétiques supplémentaires, conçues pour imiter la capacité du système auditif humain à reconnaître les propriétés globales des sons naturels. Cela démontre l'échange d'idées trilatéral qui, grâce à notre analyse, est possible entre le traitement du signal, les métamatériaux et la biologie.