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1666 __ Acoustic shadow — Head shadow
Comment : In the spring of 1666, two renowned Londoners, John Evelyn and Samuel Pepys, wrote in their diaries of hearing the sound of the engagement of Dutch and British fleets in the Channel over 200 miles away.but the sound went unheard by people close to the confrontation across the Southwest of England and on up to the ouskirts of the metropolis. (George Rochnik, Wonders & Mysteries of the Ear)Part Two).An acoustic shadow is an area through which sound waves fail to propagate, due to topographical obstructions or disruption of the waves via phenomena such as wind currents. A gobo refers to a movable acoustic isolation panel and that makes an acoustic shadow. As one website refers to it, "an acoustic shadow (sometimes called Silent Battle) is to sound what a mirage is to light". For example, at the Battle of Iuka, a northerly wind prevented General Ulysses S. Grant from hearing the sounds of battle and sending more troops. Many other instances of acoustic shadowing were prevalent during the American Civil War, including the Battles of Gaines' Mill and Perryville.An acoustic shadow occurs when sound that would normally be heard is blocked. This can happen because the sound is absorbed by some material, or refracted when it meets a warm or rapidly moving layer of air. The refraction can not only bounce the sound away from a location but it can also direct it to another location where it would not normally carry. In these ways an acoustic shadow is to sound what a mirage is to light. Acoustic shadows played significant roles in several Civil War battles. Because there was no radio communication between a commander and his forward units in the 19th century, commanders often depended on what they heard of the battle to tell them what was going on up at the front. If an acoustic shadow existed it could alter what the commander heard and ultimately what decisions he made. It is said that sounds from the Battle of Gettysburg could not be heard just ten miles away, but were heard clearly in Pittsburgh 150 miles away. There is at least one book on the subject of acoustic shadows and their effect on the War Between the States (“Civil War Acoustic Shadows”, by Charles D. Ross. 174 pages, 46 illustrations. White Mane Books, 2001).A head shadow or acoustic shadow is a region of reduced amplitude of a sound because it is obstructed by the head. Sound may have to travel through and around the head in order to reach an ear. The obstruction caused by the head can account for a significant attenuation (reduced amplitude) of overall intensity as well as cause a filtering effect. The filtering effects of head shadowing are an essential element of sound localisation.the brain weighs the relative amplitude, timbre and phase of a sound heard by the two ears and uses the difference to interpret directional information. The shadowed ear, the ear further from the sound source, receives sound slightly later (approximately one millisecond) than the unshadowed ear, and the timbre, or frequency spectrum, of the shadowed sound wave is different because of the obstruction of the head. The head shadow causes particular difficulty in sound localisation in people suffering from unilateral hearing loss. It is a factor to consider when correcting hearing loss with directional hearing aids. (Compiled from various sources)
French comment : French version :. (Rôle de l'espace dans la perception du son)Les sons qui se propagent de la source jusqu'à à l'auditeur sont affectés par l'espace qu'ils traversent. Ici, un seul aspect sera évoqué: l'avantage qui en résulte pour la perception de sources concurrentes dans une scène complexe. Les ondes provenant de plusieurs sources forment aux oreilles un mélange complexe, que le système auditif interprète pourtant en termes d'une scène auditive peuplée de sources distinctes. C'est ce que Bregman (1990) appelle l'Analyse de Scène Auditive (ASA). Parmi les indices exploités, il en est qui découlent de la structure spatiale de la scène. Ainsi, la perception d'une source est facilitée lorsqu'elle est spatialement distincte par rapport aux sources concurrentes. Les indices et les mécanismes sont de trois types: acoustiques (géométrie de la propagation), neuronaux (interaction binaurale dans le tronc cérébral) et cognitifs (modèles spatiaux facilitant l'interprétation). La géométrie des ondes incidentes peut réduire l'apport de la source perturbante à l'une ou l'autre oreille, grâce à l'effet d'ombre acoustique de la tête, ou grâce aux propriétés directives des pavillons. Il suffit alors de prêter une attention privilégiée à l'oreille la plus favorable (voire ajuster son orientation). Ces indices géométriques sont particulièrement utiles aux hautes fréquences, pour lesquelles la longueur d'onde est faible par rapport aux dimensions de la tête et des pavillons, en particulier chez les espèces munies de pavillons directifs et/ou motiles (chauve-souris, chouette effraie, etc.). L'oreille de certains insectes comporte un tympan dont les deux faces sont accessibles aux ondes incidentes (Hoy et al. 1998). L'oreille fonctionne alors comme capteur de différence de pression. Pour un certain angle d'incidence, les ondes provenant d'une source arrivent également aux deux faces, et ont un effet nul. L'orientation de la direction de sensibilité minimale vers la source perturbante facilite la perception d'une source cible. Un principe semblable a été proposé chez les oiseaux, dont les oreilles moyennes communiquent par un canal central rempli d'air (Klump, 2000). Chez l'homme, les pavillons sont peu directifs et (sauf exception) peu motiles. L'ombre de la tête atténue une source située du côté opposé à l'oreille, mais cet effet n'est appréciable qu'aux fréquences élevées, et n'est utile que si les sources cible et interférentes sont situées de part et d'autre du plan médian. Notre tympan n'est exposé que sur sa seule face extérieure, et la stratégie d'annulation acoustique offerte (en théorie) aux insectes et oiseaux est donc inaccessible. Un bénéfice équivalent serait possible si les signaux acoustiques, traduits en impulsions nerveuses, étaient soustraits centralement, les apports de l'oreille droite étant retranchés à ceux de l'oreille gauche et vice-versa. (Alain de Cheveigné, “Espace et Son”, Colloque espaces de l'Homme, Collège de France, 14-15 Octobre 2003)L’ombre sonore.On admet assez généralement que le son tourne les obstacles, et que,par conséquent, il n’existe pas d’ombres sonores, analogues aux ombres formées par les corps qui arrêtent la lumière. Cette opinion provient de ce que, le plus souvent, les obstacles qui se rencontrent sur la route du son, sont élastiques et peuvent le propager à travers leur substance. Il en serait de même pour la lumière, si l’on voulait produire des ombres avec des corps transparents. Il faut donc, pour observer l’ombre sonore, avoir affaire à des obstacles formés de substances non élastiques, ou présentant des masses très considérables, comme des édifices, des rochers. Dans le voisinage des grands ponts, il est facile de se placer de manière à n’entendre qu’à peine les bruits qui se produisent au loin, comme ceux d’une chute d’eau, d’un moulin. Quand, étant dans une rue d’une ville, on entend une cloche placée latéralement sur un point élevé, souvent le son semble venir du côté opposé au centre phonique, c’est que le son preçu a été réfléchi par les murs placés du côté opposé à la cloche, tandis que le son direct est intercepté par les maisons qui se trouvent du même côté. (Pierre Adolphe Daguin, “Traité Élémentaire de Physique Théorique et Expérimentale avec les applications à météorologie et aux arts industriels”, 2nd édition, Tome 1. Toulouse : Privat, 1861)
Urls : http://inpursuitofsilence.com/2010/03/18/wonders-mysteries-of-the-ear-part-two/ (last visited ) http://www.unmuseum.org/soearch/over0104.htm (last visited ) http://cognition.ens.fr/Audition/adc/pdf/2004_Espace_Son.pdf (last visited )

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