A case study of biological pulsed sound : the blue whale’s southeast Pacific song unit, models and properties

• Main Authors: Patris, Julie, Malige, Franck, Glotin, Hervé, Asch, Mark, Buchan, Susannah, J
• Other Authors: Laboratoire d'Informatique et des Systèmes (LIS) (Marseille, Toulon) (LIS), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes (LSIS), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Picardie Jules Verne (UPJV), Laboratoire Amiénois de Mathématique Fondamentale et Appliquée - UMR CNRS 7352 (LAMFA), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centro de Estudios Avanzados en Zonas Aridas (CEAZA), Departamento de Oceanografía Concepción, Universidad de Concepción - University of Concepcion Chile, Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur Oriental (COPAS), Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI)
• Format: Report
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2019
• Subjects: [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology; Blue whale
• Online Access: https://hal.science/hal-02074437; https://hal.science/hal-02074437/document; https://hal.science/hal-02074437/file/Patris_et_al_2019_preprint_pour_hal.pdf

Pulsed sounds are interesting as an example of complex biological sound. We propose a classification into two groups for the pulsed sounds: tonal or non-tonal. Two mathematical models allow to see the properties of the sound in both cases. This classification is useful for developing new measurements that can be more accurate and can distinguish between two possibilities of sound production. We apply our method to blue whale vocalization and find that the pulse rate corresponds to the fundamental frequency (not expressed in the spectrum) of the song. Thus, we reinforce the hypothesis that the sound is produced by only one organ and then filtered by the body of the giant. Les sons pulsés sont des exemples intéressants de sons biologiques complexes. Nous proposons une classification utile de ces sons en deux catégories : sons tonaux ou non-tonaux. Deux modèles mathématiques permettent de mieux cerner les propriétés de ces sons dans ces deux cas. Cette classification s'avère aussi utile pour les mesures de paramètres de ces sons et pour distinguer entre deux moyens de leur production. Nous avons appliqué cette méthode aux chants de baleines bleues du pacifique sud-est et ainsi trouvé que la fréquence de pulsation correspond à la fréquence fondamentale (qui n'est pas exprimée dans le spectre). Ainsi nous renforçons l'hypothèse que le son n'est produit que par un seul organe et ensuite filtré par le corps du géant.