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Spécial “10
e
anniversaire”
Acoustique
&
Techniques n° 42-43
les techniques de condensation de modèles offrent
maintenant des solutions pour représenter de la façon
la plus économique les modèles complexes que sont
nécessairement ceux d’une carrosserie de véhicule.
Pour les fréquences plus élevées, les méthodes
énergétiques, dont la SEA est le représentant le mieux
implanté dans le monde industriel, sont indispensables.
Cependant, la SEA doit encore progresser dans deux
domaines :
- La détermination des sous-systèmes, qui, pour que la
méthode soit valide, doivent être faiblement couplés,
est difficile dans une structure aussi complexe qu’une
automobile. Les différents éléments ne sont pas aussi
clairement délimités que dans un cas d’école composé
de poutres et plaques et les couplages sont souvent
forts. Certaines méthodes automatiques ont récemment
été proposées [11],
mais elles ne sont pas encore
industrielles.
- Le calcul des coefficients de couplage entre ces
sous-systèmes reste délicat. Une technique permet ici
de progresser. Elle consiste, en considérant les sous-
systèmes par paires, à calculer tout d’abord les modes
locaux de chacun des éléments d’une paire, l’un des sous-
systèmes étant considéré libre et l’autre bloqué. Ceci
permet d’obtenir les puissances échangées par chaque
couple de modes des sous-systèmes puis le coefficient
de perte par couplage au sens de la SEA [12]. Cette
démarche est en cours d’industrialisation.
Perception acoustique
Depuis une quinzaine d’année, les mannequins acoustiques
(dispositifs reproduisant un torse, une tête et les pavillons
auditifs et équipés de microphones à l’entrée de chaque
conduit auditif) ont colonisé les services acoustiques des
constructeurs et équipementiers. Il est maintenant admis
qu’il peut être utile d’enregistrer fidèlement du bruit, afin
de l’écouter en laboratoire et de chercher, par plusieurs
essais de filtrage numérique, la meilleure voie pour
améliorer la qualité de ce bruit. L’ensemble « mannequin
– logiciel d’analyse perceptive », qui était autrefois réservé
aux services de recherche, semble maintenant faire partie
de la panoplie d’outils classiques de la mise au point
acoustique.
Dans ce domaine, de nombreux progrès restent cependant
à faire :
- des évaluations perceptives à plus grande échelle (utilisant
des jurys représentatifs de la clientèle) pourraient être
menées de façon plus régulière lors du développement
d’un véhicule ou d’un composant, d’autant plus que la
connaissance sur les méthodes de test devant être
employées est maintenant disponible ;
- les critères d’évaluation perceptive (parfois appelés, à tort
pour certains d’entre eux, « critères psychoacoustiques »)
nécessitent des améliorations, car certaines dimensions
sonores importantes sont encore mal décrites. Ceci est
notamment le cas pour la rugosité, souvent présente (la
juxtaposition de fréquences proches créant une modulation
d’amplitude rapide, source de rugosité), en général source
de gêne pour les auditeurs et pour laquelle les indicateurs
actuels fonctionnent mal. De plus, ces indicateurs sont
nombreux, implémentés dans les différents logiciels avec
des variantes, ce qui rend toute comparaison impossible.
- le lien entre les enseignements d’une étude perceptive
et les conclusions opérationnelles (comment modifier le
produit pour orienter le bruit vers cette cible perceptive ?)
est encore insuffisant. Or ce lien est évidemment
indispensable pour tirer tout le profit des études
perceptives. Les méthodes de simulation sonore doivent
donc encore fortement progresser, car la précision à
atteindre pour obtenir, par simulation, un bruit paraissant
réaliste à l’écoute et non plus simplement à l’observation
de son contenu spectral est très grande.
Progrès des technologies
Depuis une dizaine d’années, certaines technologies se
sont considérablement généralisées, le délai entre leur
introduction sur le marché et leur généralisation étant de
plus en plus court.
Citons en tout premier lieu
l’injection diesel common-
rail
. L’introduction de l’injection directe (le carburant se
mélangeant à l’air dans la chambre de combustion même
et non plus, comme auparavant, dans une préchambre
située en amont) a permis, au début des années 90,
une diminution très forte de la consommation des
moteurs diesels. Cependant, les systèmes d’injection
eux-mêmes n’ayant pas significativement évolué, ce gain
en consommation s’accompagnait d’une dégradation
acoustique très forte, due à l’augmentation des pressions
de combustion et de leur pente de variation. Le dispositif
common-rail a permis de faire considérablement
progresser la prestation acoustique. Le principe de ce
Fig. 8 : à gauche, schéma du dispositif général « common-rail », montrant la pompe haute pression, le réservoir
haute pression, les injecteurs et le calculateur (doc. Bosch) ; à droite, coupe d’un injecteur (doc. Siemens)
L’acoustique des véhicules routiers