Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le contrôle actif des bruits consiste à réduire un bruit indésirable en lui opposant un « contre-bruit » de même amplitude mais de signe opposé. Ce concept remonte aux années trente mais c’est dans les années soixante-dix que ses bases physiques furent établies. Dans les années quatre-vingt, les progrès du traitement numérique du signal permirent de réaliser des systèmes de contrôle actif adaptatifs qui donnèrent naissance aux premières applications industrielles puis, à partir des années deux mille, à la commercialisation de nombreux produits. Cet article décrit d’abord l’architecture des systèmes. Il détaille ensuite quelques applications du contrôle actif et leurs réalisations industrielles. La dernière partie est consacrée aux aspects psychoacoustiques de ce contrôle et à son utilisation pour l’amélioration de la qualité sonore dans les transports.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Gérard MANGIANTE : Professeur des universités - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique (CNRS Marseille)
INTRODUCTION
Cet article traite des applications du contrôle actif des bruits qui permet de réduire un bruit en lui opposant un « contre-bruit » de même amplitude mais de signe opposé émis par des sources secondaires. Ce concept remonte aux années 1930 mais les quelques tentatives de réalisation et d’exploitation auxquelles il donna lieu restèrent longtemps sans suites. Dans les années 1970, les bases physiques de ce type de contrôle furent établies par les travaux fondateurs de Maurice Jessel (voir l’article [BR 3 010]). Dans les années 1980, les progrès du traitement numérique du signal permirent la réalisation de systèmes adaptatifs capables d’élaborer à chaque instant et sans action extérieure les signaux nécessaires à leur bon fonctionnement. Ce progrès entraîna la naissance des premières applications industrielles du contrôle actif puis, à partir des années 2000, la commercialisation de nombreux produits. Cet article décrit d’abord les signaux nécessaires à la mise en œuvre du contrôle actif (signaux spécifiques au contrôle actif, signaux pour l’acquisition, le traitement et la restitution des données et signaux de communication avec un ordinateur hôte). Il décrit ensuite l’architecture des systèmes (capteurs, modules d’entrée et de sortie, contrôleurs, actionneurs et pilotage) et le choix des composants (filtres, convertisseurs analogique-numérique, convertisseurs numérique-analogique) et des processeurs (circuits intégrés spécifiques, circuits prédiffusés programmables, microcontrôleurs, microprocesseurs à usage général ou processeurs de traitement du signal). Il s’intéresse ensuite aux applications du contrôle actif et aux principales réalisations industrielles qui en résultent (casques antibruits, silencieux, industrie automobile, industrie aéronautique et protection des habitations). La dernière partie est consacrée aux aspects psychoacoustiques de ce contrôle et à son utilisation pour l’amélioration de la qualité sonore dans les transports automobiles, ferroviaires ou aériens.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2008 par Gérard MANGIANTE
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Conclusion3. Aspects psychoacoustiques du contrôle actif
Le premier indicateur qui a été utilisé pour mesurer l’efficacité d’un contrôle actif est l’atténuation, en dB, du bruit primaire. Malheureusement, cette réduction du niveau physique du bruit ne se traduit pas par une réduction équivalente du niveau sonore perçu par un auditeur. Du point de vue subjectif, les atténuations sont, le plus souvent, moins importantes que ce que les mesures physiques laissaient espérer. L’utilisation du dBA pour tenter d’évaluer la réduction du niveau perçu améliore peu les choses :
-
la forme de la courbe de pondération fréquentielle qui définit les dBA sous-estime la contribution des basses fréquences dans le niveau sonore (figure 25). Le domaine d’efficacité du contrôle actif étant situé précisément dans ces basses fréquences, le calcul de l’atténuation en dBA sera donc peu significatif ;
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cette pondération ne tient aucunement compte du phénomène de masquage fréquentiel qui se manifeste par la baisse d’audibilité, partielle ou totale, d’un son lorsqu’il est en présence d’un autre son . À cause de ce phénomène, un son masqué avant le contrôle actif peut apparaître dans le bruit contrôlé et augmenter la gêne acoustique de l’auditeur.
Pour évaluer correctement les effets subjectifs du contrôle actif, il faut utiliser les indicateurs perceptifs mis au point par les psychoacousticiens comme la sonie, l'acuité, la rugosité et la force de fluctuation. La mesure « objective » de ces indicateurs utilise des logiciels développés par les équipes de Zwicker et Fastl, en Allemagne et de Moore en Grande-Bretagne.
3.1 Indicateurs perceptifs
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Aspects psychoacoustiques du contrôle actif
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MANGIANTE (G.), ROURE (A.), WINNINGER (M.) - Multiprocessor controller for active noise and vibration control. - Proc. of Active 95, Newport Beach, USA, p. 1183-1190 (1995).
-
(2) - MANGIANTE (G.) - Architectures parallèles pour le contrôle actif. - Publications du Cetim « Applications du contrôle actif à la réduction des bruits et vibrations », Senlis, France, p. 217-224 (1995).
-
(3) - MANGIANTE (G.), ROURE (A.), MATHEVON (V.) - Active control of sound in ducts using self directional secondary sources. - Proc. of Active 97, Budapest, p. 307-318 (1997).
-
(4) - MANGIANTE (G.), ROURE (A.), WINNINGER (M.) - Optimized unidirectional system for active control of sound in ducts. - Proc. of Active 99, Fort Lauderdale, p. 493-502 (1999).
-
(5) - NYKÄNEN (H.), ANTILA (M.), KATAJA (J.), LEKKALA (J.), UOSUKAINEN (S.) - Active control of Sound based on utilizing EMFi Technology. - Proc. of Active 99, Fort Lauderdale, p. 1159-1170 (1999).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Acoustique – Méthode de calcul du niveau d’isosonie – Partie 1 : méthode de Zwicker. ISO - ISO 532-1 - 2017
-
Acoustique – Lignes isosoniques normales - ISO 226 - 2023
ANNEXES
Fabricants et constructeurs
(liste non exhaustive)
Apple :
https://support.apple.com › fr-fr
Bose :
https://automotive.bose.com/technology-systems/active-sound-management
Harman :
https://car.harman.com/solutions/car-audio/halosonic
Hutchinson :
https://www.hutchinson.com/fr/produits/stractive
Metravib Engineering :
https://www.metravib-engineering.com/fr/
Parker Lord :
Sennheiser :
https://www.sennheiser.com/fr-fr
Sony :
https://www.sony.fr/headphones/noise-cancelling
TechnoFirst Next Generation :
Ultra Precision Control Systems :
https://www.ultra-pcs.com/data-processing/active-noise-vibration-control/
Laboratoires – Écoles – Centres de recherche
(liste non exhaustive)
FRANCE
LAUM – Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Mans, Le Mans :
LMA – Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique, Marseille :
https://laboratoire-mecanique-acoustique.fr/
LMFA – Laboratoire de Mécanique des...
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