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.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2008 par Gérard MANGIANTE
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Sigles et notations4. Conclusion
Après la naissance dans les années 1990 des premières applications industrielles du contrôle actif, les années 2000 ont vu la commercialisation de nombreux produits couvrant des domaines aussi variés que les casques, les silencieux, la protection des habitations ou les transports. Un bon indicateur de l’essor du contrôle actif au cours de ces dernières décennies est l’augmentation significative du nombre de brevets liés à cette technique. Une recherche menée en 2023 par Elliott et al. dans la base de données Google patents a montré que 1 989 brevets ont été accordés depuis 2011 contre seulement 938 pour la période allant de 1930 à 2010 . On peut donc dire, comme Roure en 1995, « Le contrôle actif, mais oui ça marche ! » mais il ne faut pas se cacher que de nombreux obstacles scientifiques ou techniques restent à franchir.
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Contrainte de causalité
La somme des retards liés au processus de contrôle doit toujours rester inférieure au retard acoustique, ce qui impose une contrainte de causalité aux systèmes antibruits actifs. Le défi associé à cette contrainte, qui implique une vitesse de traitement élevée, est exacerbé dans les systèmes portables comme les...
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Conclusion
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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