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Spécial “ Acoustics’08 ” - Part II
Acoustique
&
Techniques n° 54-55
Les mousses actives : une solution pour l’amélioration de l’absorption acoustique aux basses fréquences
utilisée est à phase aléatoire afin de maximiser la densité
spectrale de puissance du signal temporel. Les termes
de la somme sont séparés d’un intervalle de 10 Hz et la
somme est comprise entre 100 Hz et 1 500 Hz.
Contrôle adaptatif
L’algorithme nFX-LMS est utilisé pour le contrôle adaptatif.
Il est dérivé du classique FX-LMS [10,11,12]. L’algorithme
nFX-LMS minimise un signal d’erreur (ici pression réfléchie)
grâce au microphone unidirectionnel. Cette minimisation
est rendue effective par le calcul et l’application d’une
commande de contrôle basée sur les informations fournies
par le capteur d’erreur et le capteur de référence. Le
capteur de référence renseigne sur la perturbation à venir
(figure 4). Dans notre montage, il n’y a pas de capteur de
référence à proprement dit et le signal de référence est
pris directement à l’entrée de la source primaire.
Deux types de perturbation sont utilisés. La première
est une fréquence pure balayée par pas de 10 Hz sur la
plage de fréquences [100-1 500 Hz], avec 0,5 seconde
de temps d’émission par fréquence (temps d’adaptation
du contrôleur). Le deuxième type de signal est un bruit
blanc dans la bande de fréquences [0-1 500 Hz]. La
fréquence d’échantillonnage du contrôle est de 4 069 Hz
et la fréquence de coupure est de 1 590 Hz. L’algorithme
utilise des filtres à réponse impulsionnelle finie (RIF)
possédant 400 coefficients pour l’identification du chemin
de contrôle secondaire, 20 coefficients pour le filtre de
contrôle en perturbation sinusoïdale, et 300 coefficients
pour le filtre de contrôle en perturbation large bande.
Résultats
Les résultats détaillés sont seulement présentés pour la
cellule 3. Les cellules seront ensuite comparées en utilisant
les absorptions passives et les tensions de contrôle
normalisées obtenues dans le cas le plus favorable, c’est-
à-dire dans le cas du contrôle adaptatif avec un sinus pur.
Résultats détaillés pour la cellule 3
Les coefficients d’absorption passif et actif (figure 5)
ainsi que les tensions de contrôle normalisées par la
pression incidente à la surface de la mousse (figure 6)
sont présentés ici pour la cellule 3.
Le contrôle en boucle ouverte d’une somme de cosinus et le
contrôle adaptatif d’un signal harmonique donnent de très
bons résultats avec un coefficient d’absorption très proche
de 1 sur toute la gamme de fréquence [100-1 500 Hz]
(figure 5). Le contrôle adaptatif large bande, qui est le
cas de contrôle le plus difficile, ne permet pas d’atteindre
d’aussi bons résultats. Le coefficient d’absorption est
proche de 1 sur la bande de fréquence [300-1 100 Hz],
il chute à 0,5 en-dessous de 300 Hz et est perturbé au-
dessus de 1 100 Hz avec une valeur voisine de 0,8. Le
contrôle adaptatif large bande est intéressant pour cette
mousse active car l’absorption active rejoint l’absorption
passive vers 1 100 Hz, là où l’absorption passive est
supérieure à 0,95. En coupant le contrôle à cette
fréquence, l’absorbeur ainsi formé aurait un coefficient
d’absorption supérieur à 0,9 à partir de 300 Hz.
Les tensions de contrôle normalisées sont assez similaires
quel que soit le cas de contrôle (figure 6). La tension
de contrôle normalisée est l’expression intrinsèque de
l’efficacité de contrôle des mousses actives et elle ne
devrait pas être affectée par le cas de contrôle. Sur la
figure 6, on constate pourtant que la tension de contrôle
obtenue dans le cas du contrôle adaptatif en large bande
Fig 4 : Montage expérimental pour le contrôle adaptatif
Experimental set-up for adaptive control experiments
Fig. 5 : Absorptions passive et actives de la cellule 3
Passive and active absorption
coefficient of the smart foam 3
Fig. 6 : Tensions de contrôle normalisées de la cellule 3
Normalized control inputs of the smart foam 3