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Spécial “ Electroacoustique ”
Acoustique
&
Techniques n° 52
Conception d’actuateurs dipolaires pour dispositif de contrôle actif de bruit
En considérant «d» petit, le terme entre crochet peut être
approximé par un calcul différentiel. Ceci conduit à la relation
suivante
:
Aux basses fréquences, le champ lointain du dipôle (pour
(kr)²>>1) est alors donné par
:
Une source dipolaire est directionnelle et montre une
directivité en cos
θ
, indépendante de la distance et de la
fréquence (figure 2). Aux basses fréquences, comparée
à une source monopolaire de même débit Q, une source
dipolaire montre une amplitude plus faible et une pente
positive de 6dB/octave (figure 3). La distance «d», appelée
«moment dipolaire», intervient sur l’amplitude du champ
acoustique généré.
Choix du haut-parleur
La première phase de la conception a consisté à définir les
critères permettant de choisir le haut-parleur à utiliser pour
l’actuateur. Du point de vue des dimensions, les contraintes
ont été celles qui sont fixées par l’encombrement souhaité
pour les modules (cylindre de 20cm de diamètre).
Par ailleurs l’hypothèse que chaque
actuateur est censé produire, à un
mètre de son centre acoustique, dans
l’axe, un niveau de bruit du même
ordre de grandeur que celui créé par
le plus bruyant des avions a permis
d’estimer le volume d’air devant être
déplacé par le haut-parleur. La figure
4 montre un exemple de spectres
de bruit relevés sur la terrasse à
protéger pendant un décollage :
chaque courbe correspond à une
tranche de temps de 1 seconde. Les
variations de densité spectrale sont
très significatives. Le débit crête
de l’actuateur est donc estimé pour
Fig. 1: Représentation schématique d’un dipôle
Fig. 3: Réponses en pression de sources dipolaires comparées
à celle d’une source monopolaire de même débit
Fig. 4: Densité spectrale de puissance du bruit
à contrôler (dB re 1Pa²/Hz)
Fig. 2: Directivité de sources dipolaire et monopolaire