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Spécial « Congrès Acoustics 2012 »
aisant suite à plusieurs développements menés
depuis de nombreuses années au LAUM et au CTTM [1,
2, 3], un capteur d’impédance employant une source de
débit acoustique connu est présenté. Ce capteur utilise
une nouvelle technologie de transducteur électrodyna-
mique dont les caractéristiques mécaniques et acousti-
ques requises sont optimales pour le principe de mesure
employé, basé sur l’utilisation d’une source de débit acous-
tique contrôlé. Par rapport à un modèle d’une généra-
tion précédente [2], ce nouveau capteur est plus spéci-
fiquement dédié à la caractérisation basses fréquences
de systèmes de plus grandes dimensions, pour lesquels
il est nécessaire de générer un débit acoustique impor-
tant. Afin d’illustrer l’intérêt de la mesure d’impédance et
la qualité des informations accessibles avec ce nouveau
capteur, nous présentons, à titre d’exemple, son appli-
cation pour la caractérisation et la mise au point d’une
enceinte acoustique.
Un capteur de nouvelle génération pour la mesure
d’impédance acoustique en contexte industriel
A new impedance sensor for industrial applications
Jean-Christophe Le Roux
Centre de Transfert de Technologie du Mans
20, rue Thalès de Milet
72000 Le Mans
France
E-mail :
Marc Pachebat
LMA/CNRS UPR 7051
Université d’Aix-Marseille,École Centrale de Marseille
13402 Marseille Cedex 20
France
E-mail :
Jean-Pierre Dalmont
Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Maine
Avenue Olivier Messiaen
72085 Le Mans
France
E-mail :
Résumé
Le LAUM et le CTTM ont développé il y a quelques années un capteur d’impédance
utilisant le principe d’une source de débit acoustique contrôlé, avec de bonnes
performances dans la gamme de fréquence 20-5 000Hz. Le faible débit acoustique
délivré par la source employée limitait alors l’utilisation de ce capteur à des
applications en laboratoire, où le bruit de fond est potentiellement faible, ou à des
objets de petites dimensions (caractérisation de matériaux poroélastiques, instrument
de musique…). Les limitations du capteur étaient surtout sensibles dans les basses
fréquences. Afin d’étendre le principe de la mesure à un contexte plus industriel, ou à
des objets de plus grandes dimensions, un capteur intégrant une nouvelle technologie
de transducteur électrodynamique a été développé. L’intérêt de ce transducteur
est qu’il possède une membrane très étanche dont les résonances mécaniques
sont rejetées au-delà de la bande de fréquence de mesure tout en délivrant un
débit acoustique bien supérieur à celui de la source du capteur précédent. Les
performances du nouveau capteur sont ainsi nettement améliorées par rapport à
celles du modèle initial. Afin d’illustrer l’intérêt de la mesure d’impédance et la qualité
des résultats accessibles avec ce nouveau capteur, la mise au point d’une enceinte
acoustique est prise comme exemple d’application. L’impédance présentée par
l’enceinte à la face arrière du haut-parleur est mesurée puis comparée aux résultats
obtenus avec un modèle électro-acoustique. On montre ainsi comment il est possible
d’estimer ou d’ajuster les paramètres du modèle électro-acoustique, ce qui en retour
permet de limiter le nombre de prototypes d’enceintes à tester.
Abstract
Some years ago, the LAUM, together with the CTTM developed a first impedance sensor
based on a controlled volume velocity source. The impedance of a measured system was
easily and accurately obtained from 20 to 5 000 Hz. Due to the low level of the generated
volume velocity, this sensor is mainly devoted to laboratory studies (musical acoustics,
porous material characterization,…). For this measurement principle to be applied to
engineering topics, a new device is conceived, using a recently developed electrodynamic
transducer. In particular, leakages between its front and back sides should be reduced to
a minimum, and mechanical resonances must be rejected out of the frequency range of
interest. To illustrate the capabilities of this new impedance sensor, the characterization
and tuning of a loudspeaker bass reflex enclosure is performed. The sensor measures the
low frequency acoustic impedance of the enclosure seen from the loudspeaker location.
The measured impedance is then compared with a lumped element model. The analysis
of the impedance magnitude is used to cancel the acoustic resonances inside the volume
and to check the correct tuning of the bass reflex system.
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