La miniaturisation des composants, qui s’est engagée depuis l’avènement de l’électronique il y a plus de 50 ans, atteint aujourd’hui la dimension nanométrique, ouvrant la porte aux phénomènes quantiques. Ultime étape de cette miniaturisation, la boîte quantique, dans laquelle les électrons sont confinés dans les trois directions de l’espace, présente des propriétés remarquables, telles que l’augmentation du gap entre la bande de conduction et la bande de valence, ou la discrétisation des niveaux d’énergies. Autre conséquence du confinement, la forte interaction électron-électron régnant au sein de la boîte conduit à une énergie de charge importante, susceptible de bloquer l'entrée d'un électron dans la boîte sans apport d'énergie extérieur. Ce phénomène de blocage des charges est appelé blocage de Coulomb. Le transistor à un électron (SET), dispositif élémentaire tirant profit de ce phénomène, est pressenti pour quelques applications, comme la réalisation de fonctions logiques ou la détection de charge. Parmi les domaines concernés, la thermoélectricité, c’est-à-dire la possibilité de créer du courant électrique à partir d’une différence de température, s’intéresse de près aux dispositifs à un électron en raison de leurs niveaux d’énergie discrets qui conduisent à une très faible conductivité thermique. Ce travail présente le simulateur SENS (Single-Electron Nanodevice Simulation) développé dans l’équipe, et dont j’ai réalisé la partie destinée à la simulation du SET. Il s’appuie sur la résolution des équations couplées de Poisson et Schrödinger, nécessaire à la détermination des fonctions d’onde dans la boîte de silicium, elles-mêmes dépendantes des tensions appliquées aux électrodes. Les fréquences de transition tunnel sont ensuite calculées par la règle d’or de Fermi. L’étude approfondie du courant dans les SET permet d’extraire des diagrammes de stabilité en diamant, et démontre l’importance de paramètres tels que la taille de l’îlot, la dimension des barrières tunnel, la température et le nombre d’électrons occupant la boîte. L’étude du courant électronique et du courant de chaleur en présence d’une différence de température aux électrodes du SET est également faite pour juger de la pertinence de l’utilisation d’un SET en tant que générateur thermoélectrique, mais aussi comme étalon pour déterminer le coefficient Seebeck. Enfin, une étude du bruit de grenaille dans la double-jonction tunnel (SET sans la grille) est faite, démontrant le fort lien entre taux de transfert tunnel et bruit. En particulier, selon l’évolution des taux des transferts tunnel d’entrée et de sortie de l'îlot, pour un nombre d’électrons supérieur 2, il est possible d’observer une augmentation importante du bruit, qui devient alors super-Poissonien. L’étude de l’influence des paramètres géométriques démontre que le bruit de grenaille dépend essentiellement de la différence des épaisseurs de barrière tunnel. / After a continuous reduction which has begun 50 years ago, the feature size of electronic devices has now reached the nanometer scale, opening the door to quantum phenomena. The final stage of this miniaturization, the quantum dot, in which the electrons are confined in all three directions of space, has remarkable properties, such as an increase of the bandgap between the conduction band and the valence band, and the discretization of energy levels. Another consequence of confinement, the strong electron-electron interaction occurring in the dot induces a significant charging energy which may prevent an electron entering the dot if an external energy is not provided to the system. This charge blocking is called Coulomb blockade. The single electron transistor (SET), the elementary device taking advantage of Coulomb blockade, is slated for some applications, such as the realization of digital functions or charge sensors. Among the areas concerned, the thermoelectricity, i.e., the possibility of creating an electrical current from a temperature gradient, is very interested in single-electron devices due to their discrete energy levels which lead to a very low thermal conductivity.This thesis presents the simulator SENS (Single-Electron Nanodevice Simulation) developed in the team and the part I have developed specifically for the simulation of SET. It is based on a 3D solver of Poisson and Schrödinger coupled equations, necessary for the determination of the wave functions in the case of silicon, and dependent on voltages applied to the electrodes. Tunnel transfer rates are then calculated by Fermi's golden rule. In-depth study of the current in the SETs gives access to diamond stability diagrams, and demonstrates the importance of parameters such as dot size, tunnel the barriers thicknesses, the temperature and the number of electrons occupying the dot. The study of the electron current and the heat flow in the presence of a temperature difference at the electrodes of an SET is also made to consider the suitability of the use of an SET as thermoelectric generator, but also as a standard for determining the Seebeck coefficient.Finally, a study of shot noise in double-tunnel junction (SET without the gate) is made, demonstrating the strong link between tunnel transfer rate and shot noise. In particular, according to the evolution of in- and out – tunnel transfer rates, for a number of electrons in the dot greater than 2, it is possible to observe a significant increase in noise, which becomes super-Poissonian. The study of the influence of geometrical parameters shows that the shot noise depends mainly on the difference of the tunnel barrier thicknesses.

Cette thèse porte sur l'étude de structures lasers à semi-conducteurs à base d'îlots et de bâtonnets quantiques, connues pour avoir quelques propriétés remarquables telles leur fort gain, leur effet non-linéaire renforcé, leur faible courant de seuil, leur haute température caractéristique ... Les caractérisations en termes de bruit d'intensité et d'injection optique de ces structures montrent un comportement atypique comparativement aux structures classiques (massives ou à base de puits quantiques). Nous avons pu ainsi comparer le bruit d'un laser DFB à bâtonnets quantiques avec celui d'un laser DFB massif ou à puits quantiques. Des études comparatives de bruit ont aussi été effectuées sur des lasers de type Fabry-Perot. Une modélisation du bruit a été confrontée aux résultats expérimentaux et montre l'importance de la prise en compte de la couche de mouillage. L'injection optique, contrairement aux propriétés d'un laser classique, présente un grand nombre de régimes dynamiques fortement non linéaires près du seuil laser (r~1,1) et peu de régimes à seuil modéré (r~3). Ces résultats nous indiquent finalement que le couplage des modes longitudinaux est à la fois fort et fortement amorti par l'interaction avec la couche de mouillage, ce qui nous donne des pistes très intéressantes pour la modélisation du blocage de modes observé dans ces structures. / This thesis focuses on laser diodes made of Quantum Dot/Quantum Dash (QD) structures. These devices have attracted considerable attention due to their remarkable properties, such as high gain, high non-linear effects, low laser-threshold, high thermal stability, etc. Our studies based on RIN (Relative Intensity Noise) and optical injection show unusual behaviour of QD lasers. We have compared the RIN of a QDash DFB laser with a ''classical'' (massif or quantum well) DFB laser as well as for Fabry-Perot type QDot/QDash lasers. Analytical simulations have been faced to experimental results and show the role of the wetting layer. Contrary to what is observed with ''classical lasers'', optical injection exhibits many regimes with strong non-linear dynamics when the laser is biased near the threshold, while there is only a very few regimes at moderate pump. All these results demonstrate a strong coupling with strong dumping between the longitudinal modes through the wetting layer, which is a very interesting point for the understanding of mode-locking in these QDot/QDash structures.

La relation entre exposition sonore environnementale et performance scolaire a été étudiée auprès des 900 élèves scolarisés en CE2 en 2006-2007 dans les écoles publiques de la ville de Besançon (120 000 habitants). Un questionnaire, complété par les familles de 724 élèves a permis de localiser les habitations et recueillir les facteurs associés à leur réussite ou échec scolaire.L'exposition sonore de cette population a été évaluée par deux approches complémentaires : une campagne de mesure, conduite au domicile de 44 enfants pendant 8 jours consécutifs (niveaux sonores intra- et extra-domiciliaires) ; une carte stratégique de bruit, à l'échelle de la ville (niveaux sonores en façade des écoles et du domicile de chacun des élèves). Ces niveaux sonores ont été confrontés aux résultats obtenus lors des évaluations diagnostiques de l'Education nationale, organisées à l'entrée en CE2, à l'aide de modèles de régressions linéaires multi-niveaux. Un lien significatif entre niveau d'exposition sonore en façade de l'école et baisse des scores obtenus en français et mathématiques a été mis en évidence, y compris après ajustement sur les facteurs de confusion. La tendance est similaire entre niveau sonore en façade du domicile et score en français, bien qu'en limite de signification après ajustement sur les cofacteurs.Ce travail s'inscrit dans une démarche pluridisciplinaire d'évaluation du risque environnemental, avec un accent particulier porté sur l'évaluation de l'exposition. L'évaluation de l'impact des nuisances sonores sur la santé est d'autant plus importante que l'exposition sonore environnementale concerne une large part de la population, en Europe et dans le monde / The aim of this thesis was to quantify children's exposure to environmental ambient noise at home and at school and to assess the relation between noise exposure and school performance of 8-9 year-old-schoolchildren. This study was conducted among the 900 children living in a 120, 000 inhabitants city and attending one of the 35 public primary schools in key stage 2, year 4 in 2006-2007. Questionnaires were distributed to the families to locate the children's home and collect data on potential confounding factors associated with school achievement or failure. These questionnaires were completed by 724 families living in the city.A noise measurement campaign was performed at the residence of 44 randomly sampled schoolchildren (outdoor and indoor noise levels during one week) and a strategic noise map was built at the city scale to calculate the outdoor environmental ambient noise levels at home and at school. These noise levels were compared with the children's school performance at the national standardised assessment test in French and mathematics. A linear exposure-effect relation between noise exposure at school and impaired Mathematics score was found after adjustment for confounding factors. Furthermore, both the ambient noise exposure at school and at home individually considered were found to be associated with an impaired children French performance.This study mainly focused on the assessment of the noise exposure in an urban area. The magnitude of the effect we observed on school performance may seem to be modest, but, when considering the number of people potentially chronically exposed to similar environmental noise levels, this effect may be of importance.

La théorie de la sélection sexuelle a drastiquement orienté l’effort de recherche sur la communication acoustique chez les oiseaux : les mâles apprennent et produisent des chants élaborés et les femelles choisissent. Par conséquent (1) la production vocale chez les femelles a été négligée, (2) les cris (la majorité de la communication sociale) ont été peu étudiés. Contrairement aux chants, les cris ont été considérés comme innés et aucun effet de l’environnement sur leur structure n’était attendu. J’ai donc posé la question de la flexibilité vocale (court-terme) et de la plasticité vocale (au cours du développement) chez les femelles, en étudiant les cris majoritairement. J’ai étudié deux contextes où les deux sexes vocalisent: la communication dans le couple au nid et la communication parent-jeunes. Les vocalisations produites au nid par les couples montrent-elles de la flexibilité en réponse au bruit? Le développement des cris est-il influencé par l’environnement social ? J’ai travaillé sur deux espèces: le cincle plongeur, Cinclus cinclus et le diamant mandarin, Taeniopygia guttata. Chez les deux espèces, en réponse au bruit, les couples augmentent l’amplitude de leurs vocalisations. Chez le cincle une variation de la structure spectrale est observée dans les notes de chant mais pas dans les cris. Chez le diamant mandarin, les cris montrent des changements de leur structure spectrale: ils peuvent donc être flexibles en réponse au bruit. Les changements sont similaires chez les femelles et les mâles : la flexibilité n’est pas spécifique du sexe. Enfin, j’ai montré que l’environnement social précoce influence le développement des cris de quémande alimentaire chez le diamant mandarin : il existe une plasticité précoce des cris chez les mâles. J’ai montré que les femelles expriment des degrés de flexibilité similaires aux mâles mais que leur développement vocal peut prendre des trajectoires différentes. Les cris sont de bons objets de recherche pour étudier des variations de comportement vocal liées au sexe / The theory of sexual selection has drastically oriented research on acoustic communication in birds: males learn and sing conspicuous songs and females choose. Consequently, (1) female vocal production has been neglected, (2) birdcalls (most bird social communication) have been understudied. Birdcalls were supposed to be non-learned and no effect of the environment was expected on their structure (no flexibility, no learning). I thus focused my thesis on vocal flexibility (short-term) and vocal plasticity (developmental) of female vocalizations (mainly calls). I studied two contexts in which both sexes produce vocalizations: intrapair communication at the nest and parent-offspring communication. Do pairs express vocal flexibility in their calls in response to environmental noise? Is call development influenced by social environment? I studied two species: the white-throated dippers, Cinclus cinclus. (in which both sexes produce calls and songs) and the zebra finch, Taeniopygia guttata, (in which only males sing but both sexes use the same calls). I showed in both species, that in response to environmental noise, pairs increased the amplitude of their calls or song notes. In dippers, spectral flexibility was observed in song notes but not in calls. However, zebra finch calls showed spectral flexibility in response to noise. Both sexes showed similar changes in their calls: call spectral flexibility is not sex specific. Last, I showed that the structure of male begging calls changed in response to the early social environment, bringing evidence of early vocal plasticity in males. No change was found in females, showing that they either differ in their plasticity abilities or do not express plasticity because they receive different social feedbacks. My work showed that females and males show vocal flexibility but their vocal developmental trajectories may differ. Calls are thus good study objects to investigate sexual dimorphism in vocal behaviour

Le bruit de roulement contribue fortement au bruit perçu à l'intérieur de l'habitacle des automobiles. Ce bruit a pour origine le contact du pneumatique sur une chaussée rugueuse. En basses fréquences (0-400 Hz), il est transmis dans l'habitacle du véhicule essentiellement par la voie solidienne. La méthode actuelle de prévision de ce bruit chez PSA Peugeot Citroën repose sur une approche mixte calcul-mesure longue, coûteuse et pas suffisamment prédictive. Pour contourner ces limitations, une filière purement numérique est envisagée. Elle demande de modéliser le comportement vibro-acoustique du pneumatique en prenant en compte les effets liés à la rotation et de résoudre le problème de contact avec une chaussée rugueuse. Concernant la modélisation d'un pneumatique en rotation, des formulations des effets tournants d'un solide déformable sont établies en utilisant une approche Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne (ALE). Ces formulations sont validées par une application sur un nouveau modèle simplifié du pneumatique. Il s'agit d'un modèle d'anneau circulaire incluant les effets de cisaillement soumis localement à une charge représentative de la masse du véhicule. Un modèle plus complexe d'ensemble monté pneu/roue/cavité intégrant l'ensemble des effets liés à la rotation est également validé par une comparaison avec des essais. Ensuite, le contact avec une chaussée réelle est formulé par différentes approches permettant de réduire le temps de calcul pour une utilisation industrielle. En particulier, le calcul du contact est décomposé en un calcul statique non linéaire suivi d'un calcul dynamique linéaire. La validation du modèle de contact est réalisée par une comparaison calcul/essai. Les résultats sont très satisfaisants / The rolling noise contributes significantly to the noise inside cars. This noise comes from the tire/road contact. In low frequencies (0-400 Hz), it is mainly transmitted into the cabin through structural vibration. The current method used at PSA Peugeot Citroen to predict this noise, is a mixed simulation/experimental approach which is long, expensive and not sufficiently predictive. In order to overcome these difficult, a full numerical approach is considered. It requires modeling the tire vibration by taking into account the rotating effects and the contact with the rough surface. Concerning the model of rotating tire, a formulation of a deformable solid is constructed by using an Arbitrary Lagrangian Eulerian approach (ALE). This formulation is validated by an application on a new simplified tire model which is a circular ring including the shear stresses and the non linear effects due to the vehicle weight. A more complex model composed of tire/wheel/cavity including all the rotating effects is also validated by comparison with experiments. Then the contact with a real road is calculated by different approaches to get the acceptable computing time for industrial uses. In particular, the calculation of the contact is divided into a non-linear static analysis followed by a linear dynamic calculation. The validation of this model is successfully achieved by comparison test results

Cette étude vise à caractériser en soufflerie les mécanismes aérodynamiques à l’origine de la génération puis la transmission des fluctuations de bruit dans un modèle d’habitacle automobile. Le banc d’essai conçu en soufflerie anéchoïque consiste en un écoulement dont la vitesse incidente est modulée par un volet mobile, et qui par interaction avec une marche montante rayonne un bruit aéroacoustique transmis à travers une vitre dans un caisson anéchoïque. L’approche retenue consiste, pendant le temps de maniement du volet, à mesurer et relier le champ de vitesse externe mesuré à l’aide de la technique de vélocimétrie laser par images de particules (TR-PIV échantillonnée à 20 kHz) à la pression pariétale d’une part, puis au champ acoustique interne obtenu par transmission d’autre part. Des outils de corrélation spatio-temporelle sont alors utilisés pour mettre en évidence les zones de l’écoulement les plus corrélées avec les fluctuations d’énergie de la pression pariétale et celles du niveau de bruit intérieur. La fluctuation du chargement aérodynamique de la vitre sous la bulle de recirculation est logiquement liée à l’activité instationnaire de cette dernière, puis plus en aval, au lâcher tourbillonnaire. Quant au bruit transmis dans le modèle d’habitacle, il semble principalement lié aux fluctuations de vitesse dans la couche de cisaillement. Enfin, une procédure spécifique a permis d’évaluer le caractère quasi-stationnaire des variations temporelles des quantités fluctuantes ainsi que la réponse acoustique de la vitre. / This study aims at characterizing in a wind tunnel the aerodynamic mechanisms contributing to the generation and transmission of the noise fluctuations into a car interior model. The test bench designed in anechoic wind tunnel consists of a flow whose incoming flow velocity is modulated by a mobile flap, and which by interaction with a forward-facing step radiates an aeroacoustic noise transmitted through a glass into an anechoic box. The adopted approach consists, during the flap handling time, in measuring and connecting the external velocity field measured using the Time-Resolved laser Particle Image Velocimetry technique (TR-PIV at sampling frequency 20 kHz) to the wall pressure on the one hand, and then to the internal acoustic field obtained by transmission on the other hand. Spatio-temporal correlation tools are then used to highlight the flow areas that are the most correlated with the energy fluctuations of the wall pressure and with those of the internal noise level. The fluctuation of the aerodynamic loading of the window under the recirculation bubble is logically related to the unsteady activity of the latter, then further downstream to the vortex stream. As for the noise transmitted into the cabin model, it seems mainly related to the speed fluctuations in the shear layer. Finally, a specific procedure allows to evaluate the quasi-steady nature of the temporal variations of the fluctuating quantities, as well as the acoustic response of the window.

L'eau fait partie intégrante de la vie sur notre planète et joue un rôle important dans les études pour évaluer l'impact du changement climatique. La recherche des ressources en eau est donc très importante pour la communauté scientifique du "climat" non seulement en surveillant de près le budget régional et mondial des ressources en eau, mais aussi pour comprendre les changements dans la fréquence et l'intensité des événements météorologiques ponctuels. Cela est particulièrement vrai pour les phénomènes météorologiques extrêmes, qui ont de grands impacts socio-économiques. L'impact des tempêtes tropicales plus ou plus intenses, des méga-neiges ou des coupes de poussières est l'un des principaux domaines de la recherche climatique. Le but de mon travail de recherche est de fournir des moyens d'évaluer l'impact des changements climatiques sur les ressources en eau et de trouver des outils flexibles permettant une gestion durable de l'eau. Des études récentes ont montré que l'on peut tirer parti des ondes émises en continu par les constellations du système mondial de navigation par satellite (GNSS) pour mesurer l'humidité du sol. Cette technique de télédétection opportuniste, connue sous le nom de réflectométrie GNSS (GNSS-R), consiste à comparer l'interférence des ondes réfléchies par le sol et celles provenant directement des satellites. Dans ma thèse, je me suis concentré sur la base GNSS-R sur le rapport signal-sur-bruit (SNR) enregistré par un récepteur GNSS conventionnel avec une unique antenne pour récupérer les variations d'humidité du sol. Beaucoup d'études ont montré l'efficacité de la méthode sur les sols argileux, et j'ai démontré dans ma thèse qu'elle était tout aussi efficace sur les sols sableux à condition d'appliquer la méthode du déroulement de phase. Cette méthode que je propose a été appliquée avec succès pour déterminer les variations locales d'humidité du sol: (1) 100% du sable dans le terrain de jeu de volleyball (Toulouse, France); et (2) >85% de sable dans la zone critique sahélienne de Dahra (Sénégal). En outre, la mesure précise et continue des niveaux d'eau des rivières est un élément important de la gestion des ressources en eau, afin d'obtenir une estimation continue du débit de la rivière dans le monde. La précision de la technique GNSS-R pour l'altimétrie fluviale est son pas d'échantillonnage élevé permet de suivre les événements hydrologiques extrêmes. Deux méthodes, les moindres carrés et la technique "Larson", ont été appliquées avec succès pour déterminer les variations des hauteurs au Vietnam: (1) sur la fleuve Rouge (21 ° 2'44.04 "N, 105 ° 51'48.86" E) où les événements et changements morphologiques associés aux événements hydrologiques (tempête tropicale) en 2016; et (2) sur le delta du Mékong (9 ° 31'38.63 "N, 106 ° 12'2.01" E) où les eaux continentales interagissent avec les eaux océanique. Mon travail montre que le GNSS-R est une alternative puissante et un complément significatif aux techniques actuelles de mesure de la gestion des ressources en eau en établissant un lien entre les différentes résolutions temporelles et spatiales actuellement obtenues par les outils conventionnels (in-situ capteurs, télédétection radar, etc.). Cette technique présente le grand avantage d'être basic sur le réseau pérenne du constatation GNSS et peut donc être utilisé sur n'importe quelle station GNSS. Par conséquent, en implantant une chaîne de traitement SNR, on peut automatiquement suivre les variations des environnementaux fondamentaux, i.e. la hauteur de la rivière, la pente locale de la surface de l'eau, les zones inondées, les variations d'humidité du sol et même la hauteur de végétation. / Water is an integral part of life on our planet and it plays an important role in climatic changes. Water resources research is, therefore, very important for the climate communities to not only closely monitor the regional and global water supply budget, but to also understand changes in frequency of occurrence and strength of individual weather events. This is especially true for extreme weather events, which have great societal and economic impacts. Whether we will have more or more intense tropical storms, mega-snow events, or dust-bowls in the near or far future climate. This is one of the key focus areas of climate research. The aim of my PhD work is to provide some answers to assess the impact of future climate change threats on water resources. And we are trying to find the adaptive tools needed for sustainable water resources management. In an effort to optimize water resource management, it is crucial to improve soil moisture situation awareness. With the advent of remote sensing, soil moisture is systematically monitored at the global scale but at the expense of the temporal and/or spatial resolution. Recent studies suggested to take advantage of continuously emitted waves by the Global Navigation Satellite System (GNSS) constellations, to retrieve soil moisture. This opportunistic remote sensing technique, known as GNSS Reflectometry (GNSS-R), consists in comparing the interference of reflected waves by the ground and those which come directly from satellites. In my thesis, I focused on GNSS-R technique base on the signal-to-noise ratio (SNR) recorded by conventional GNSS receiver with single antenna to retrieve soil moisture variations. Previous studies show the efficiency of this methodology for clay soil and I demonstrate for the first time, it's efficiency for sandy soil using Unwrapping phase method. This method that I propose has been successfully applied to determine local soil moisture variations of : (1) 100% of sand in Volleyball playground (Toulouse, France); and (2) >85% of sand in the Sahelian critical zone of Dahra (Senegal). In addition, accurate and continuous measurement of river water levels is an important element in water resource management, to obtain an ongoing estimate of the river's flow around the world. The accuracy of GNSS-R technique for river altimetry is useful for detection of extreme hydrological events and to show the competition between continental and oceanic water near coastal area. The two methods, Least Square and "Larson" methods, has been successfully applied to determine local variations in Vietnam of: (1) the Red river (21°02'44.04"N, 105°51'48.86"E) to identify flood events and morphological changes associated to the hydrological events (tropical storm) in 2016; and (2) the Mekong river delta (9°31'38.63"N, 106°12'2.01"E) where continental water interacts with oceanic water. My work shows that GNSS-R is a powerful alternative and a significant complement to the current measurement techniques for managing water resource by establishing a link between the different temporal and spatial resolutions currently achieved by conventional tools (in-situ sensors, remote sensing radar, etc.). This technique has a great advantage based on already-developed and sustainable GNSS satellites networks and can be applied to any GNSS geodetic station. Therefore, by installing a processing chain of the SNR acquisitions, we are able to monitor various environmental parameters i.e. height river, local slope of water surface, flooded areas, soil moisture variations and even vegetation/plant height.

Cette thèse nous a permis de produire des cartes de vitesse de groupe du mode fondamental des ondes de Rayleigh, en utilisant les séismes et les corrélations du bruit sismique ambiant. En plus de la méthode moindres carrées amortis, nous avons adapté la nouvelle méthode d’inversion, SOLA-Backus-Gilbert dans un contexte régional. À courte période, les cartes de vitesse de groupe présentent des vitesses rapides pour la croûte océanique et des vitesses lentes pour la croûte continentale. Pour les périodes intermédiaires, le bassin de Taoudeni se caractérise par de faibles vitesses par rapport au reste du craton ouest africain en raison de l’épaisseur de la couche sédimentaire. A longue périodes, les racines des dorsales Man-Leo et Reguibat sont caractérisées par des vitesses rapides, montrant une lithosphère froide et épaisse sous le craton, tandis que nous avons trouvé des vitesses de groupe lentes sous les zones de ceinture mobile panafricaine indiquant une lithosphère mince. / This thesis allowed us to produce group velocity maps of the fundamental mode of Rayleigh waves, using both earthquakes and seismic ambient noise correlation. In this study, in addition to the damped least squares method, we adapted for the very first time a new inversion method, called SOLA-Backus-Gilbert in regional context. At short periods, the group velocities maps exhibit fast velocities for the oceanic crust and slow velocities for the continental crust. For the intermediate periods, the Taoudeni Basin is characterized by low velocities compared to the rest of the west african craton due to the thickness of the sedimentary layer. Over long periods, the roots of the Man-Leo and Reguibat shields are characterized by fast velocities, showing a cold and thick lithosphere under the craton, while we found slow group velocities under the Pan-African orogenic belts zones indicating a thin lithosphere.

L’objectif de l’étude est l’intégration de la méthode acoustique dans les analyses des étoffes. Par l’étude du phénomène du bruit généré par le frottement, nous avons pu concevoir et réaliser un instrument expérimental simulant le mouvement de l’avant-bras humain. Les méthodes utilisées pour l’obtention des paramètres du mouvement de l’avant-bras humain, sont des méthodes expérimentales basées sur la capture vidéo du mouvement et le traitement des séquences de ces vidéos enregistrées. Cet instrument nous a permis de tester plusieurs supports textiles destinés à l’habillement, pour extraire leur empreinte acoustique. La méthode de mesure par cet instrument consiste en l’obtention des spectres sonores obtenus par le frottement de deux échantillons de même support textile, qui seront ensuite traités et analysés pour avoir le niveau sonore et l’empreinte de la matière textile. Les résultats obtenus par cet instrument, selon des paramètres des essais fixés au préalable, montrent que le bruit généré par frottement textile /textile, devient plus intense, au fur et à mesure que la vitesse augmente (de la marche à la course) et l’intensité de ce bruit dépend aussi de la nature de la matière constituant le support textile. Ces résultats peuvent être révélateurs d’informations importantes sur les caractéristiques de tissu. Les essais de validation de cet instrument ont été faits en prenant uniquement des variations de vitesses de mouvement et de surface de frottement. Ainsi, cet instrument aide à créer un frottement similaire à la condition réelle du frottement de l’avant-bras. Dans cet esprit, on peut envisager d’utiliser cet instrument pour d’autres matériaux souples dans différentes conditions de vitesse, de surface et de pression de frottement et donc d’usage. / The objective of this study is to explore the possibilities to use acoustic method for fabric analysis. An experimental instrument was designed to study the noise generated by friction during body movement. It also allows simulating the motion of human forearm. Parameters of forearm movement were obtained by analyzing several recorded videos in sequences. Several clothing products have been tested by this instrument. The principle of this method is to obtain sound spectra created by friction between two same types of samples those have been further analyzed for the noise level and footprint of textile material. Different parameters of machine have been set before performing tests. Results depict for some fabrics that value of noise generated increases with the increase of movement speed (from walking to running). Intensity of noise mainly depends on nature of fabric’s raw material and can be influenced by speed and surface. These results indicate some very important information regarding fabric characteristics. The instrument has been validated and tested by changing two variables that are movement speed and surface friction maintaining pressure a constant. This instrument creates friction similar to real time friction produced during the movement of arm while walking or running. By using this concept, this instrument can be used for other flexible materials at different speeds, pressure and friction.

Ce travail a pour objectif de caractériser et analyser le bruit de frottement des étoffes textiles généré lors de l’activité d’un individu (marche et course). Le présent travail apporte une contribution pour la caractérisation physique du bruit de frottement grâce à des paramètres physiques du son (bruit) et grâce à une nouvelle méthode de traitement du signal sonore des étoffes textiles, la transformée en S (transformée de Stokwell). L’évaluation sensorielle du bruit a été menée grâce à des panélistes entraînés en appliquant la méthode d’Analyse Descriptive Quantitative. Dans ce cadre, l’influence de l’armure d’étoffes en coton écru sur les propriétés sonores a été analysée. La corrélation entre les paramètres mécaniques des tissus qui décrivent l’état de surface et la compression de l’étoffe (mesurés par la chaîne de mesure Kawabata Evaluation System) et le niveau sonore global du bruit de frottement a été effectuée. Une corrélation entre le niveau sonore et les descripteurs sensoriels a été également menée. Le bruit d’une veste d’homme, confectionnée en deux types de prototypes présentant des variantes de manches, a été analysé en situation réelle, dans une chambre anéchoïque.Selon le traitement des signaux sonores, l’armure sergé 3 est la plus bruyante avec un niveau sonore, une amplitude du maximum les plus importants, pour les deux vitesse de frottement (marche et course), et une fréquence de maximum se trouvant dans la zone fréquentielle pour laquelle l’oreille humaine est la plus sensible. L’armure satin 4 est la plus ‘furtive’ avec un niveau sonore, une amplitude du maximum la moins importante et une fréquence correspondant importante et moins perceptible. Les résultats obtenus par l'analyse sensorielle sont cohérents avec les résultats obtenus en terme instrumental. Les panélistes qui participent à l'évaluation du bruit de frottement des étoffes textile ont perçu le bruit du satin 4 comme le bruit le plus sourd et le plus homogène, alors que le bruit du sergé 3 a été perçu comme le bruit le plus énergique et le plus disharmonique. Les modèles établis expriment que le niveau sonore augmente en fonction de la rugosité de surface et diminue en fonction de la résilience et de l'énergie de compression. Ainsi, plus que le niveau sonore est important, plus que le bruit est perçu plus polyphonique et plus grattant. Les bruits générés par le frottement de la veste avec les deux types de manche sont similaires en termes instrumental et sensoriel. / This work aims to characterize and analyze the frictional noise of textile materials generated during the activity of a subject (walking and running). This work contributes to the physical characterization of frictional noise characterized by physical parameters of sound (noise) and thanks to a new method of treatment of the acoustic signal, Stokwell-transform. Sensory evaluation of frictional noise was conducted by trained panelists using the Quantitative Descriptive Analysis method. In this context, the influence of the weave patterns of raw cotton fabrics on sound properties was analyzed. Correlations between the mechanical parameters of the fabric which describe the surface and the compressional proprieties of fabrics (measured by the Kawabata Evaluation System) and the sound level of the frictional noise were conducted. Correlations between the noise level and sensory descriptors were also conducted. The sounds of a man's jacket, fabricated in two types of prototypes with sleeves variants were analyzed in situation case, in an anechoic room. According to the treatment of acoustic signal, the twill 3 weave pattern is the noisiest one with a most important level sound and highest amplitude for the two types of movement (walking and running). The satin 4 weave pattern, which is the less noisy, presents a sound level and its highest amplitude is the less important. The frequency of highest amplitude is less important for twill 3 than satin 4. The results obtained by sensory analysis are coherent with the results obtained by instrumental characterization. The subjects participating to sensory evaluation of frictional noise of these fabrics perceived that the noise of satin 4 as the most muffled and most homogeneous noise, while the noise of twill 3 was perceived as the most dynamic and the most disharmonic one. Proposed models express that the sound level increases with the surface roughness and decreases with the resilience and the compression energy. The more sound level is important, the more the noise is perceived as polyphonic and scratching. The noise generated by the friction of the jacket with the two types of sleeves is similar whatever the evaluation.