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Spécial “Design Sonore”
Acoustique
&
Techniques n° 41
Resynthèse – étape 2 : morphing sonore
Principe
Afin de pouvoir comparer finement le profil harmonique de
deux sons, nous avons développé un patch de morphing
sonore qui interpole continûment entre les fréquences et les
amplitudes des harmoniques des deux sons, à l’aide d’un
curseur (Fig. 5).
Application
Ce patch nous est utile pour comprendre le rôle des différentes
harmoniques moteur dans le typage sonore et pour identifier
les harmoniques les plus importantes à contrôler dans la
démarche de design sonore avec HARTIS.
[Exemple] Identification auditive des profils d’harmoniques
entre un son “feutré” et un son “sportif” (Fig. 6).
Resynthèse – étape 3 : simulation de conduite à
l’aide d’un patch de contrôle dynamique
Principe
Jusqu’à cette étape, HARTIS était capable de resynthétiser
le son d’un véhicule uniquement dans quelques situations
de vie préalablement mesurées. Nous avons besoin d’un
outil plus générique nous permettant de recréer n’importe
quelle situation de vie, sans perdre de temps à mesurer
des centaines de scenarii de conduite. Ainsi nous avons
développé un patch qui calcule la dynamique véhicule (PLD) à
partir l’équation fondamentale de la dynamique. Ce patch de
contrôle dynamique calcule en temps réel le régime moteur
et la vitesse du véhicule en fonction de l’enfoncement de la
pédale d’accélérateur (charge) et du rapport de boîte de
vitesse engagé. Les données mécaniques (poids, rapports
de transmission, coefficients aérodynamiques, couple moteur
vs. régime…) de n’importe quel véhicule peuvent être incluses
au modèle. A partir de l’enregistrement d’un maximum de cinq
charges différentes (0 %, 25 %, 50 %, 75 % and 100 %), le
son du véhicule peut être resynthétisé dans n’importe quelle
situation de vie grâce à une double interpolation entre la
charge et le régime moteur (Fig. 7 page suivante). A l’aide
d’une interface MIDI on contrôle l’accélération, le freinage et
la boîte de vitesse de façon très réaliste.
L’outil ne serait pas complet s’il ne prenait en compte les
énormes contraintes techniques qui limitent les modifications
acoustiques dans l’industrie automobile. Ainsi, à l’aide de
modèles empiriques construits sur des mesures de PSA ou
de ses fournisseurs, nous pouvons nous approcher de la
simulation des conséquences acoustiques de modifications du
moteur, du système d’admission ou de la ligne d’échappement.
Cela nous permet de travailler sur l’ambiance sonore de nos
véhicules en restant dans un domaine réaliste.
Application
HARTIS/PLD est utilisé pour différents objectifs :
- comparaison entre des tests perceptifs in situ et en
laboratoire,
- création de scenarii de conduite pour tester de nouveaux
sons électroniques ou des bruits d’équipements (clignotants,
warnings, alertes…),
- simulation des “conséquences acoustiques” de modifications
techniques pour tester leur influence sur le jugement du
son,
- design sonore et definition de cibles pour les nouveaux
véhicules.
Fig. 4 : Le spectrogramme de gauche représente un son d’accélération mesuré en véhicule.
Le spectrogramme de droite représente le même son resynthétisé avec HARTIS en
supprimant l’harmonique 2 (en partie responsable du bourdonnement) et en amplifiant
les harmoniques 3.5, 4 et 4.5 (en partie responsable de la sensation de rugosité).
Fig. 5 : interface utilisateur du patch de morphing. Le slider
central contrôle l’interpolation entre 2 sons. Les
sliders et les afficheurs en bas de l’écran représentent
le niveau des harmoniques moteur et permettent
l’identification visuelle des harmoniques dominantes.
Fig. 6 : spectre d’un son “sportif” (en vert) d’un son “feutré”
(en rouge) et d’un son intermédiaire (en bleu). On
observe que le son « sportif » présente globalement
des niveaux sonores plus importants d’harmoniques
moteur et qu’il possède des harmoniques consécutives
d’ordre élevé contribuant à la sensation de rugosité.
Design de l’ambiance sonore d’un véhicule automobile
Méthode et outil pour le contrôle de la coloration moteur