Paroi Acoustique Basses Fréquences – PARABAS

PARABAS : Paroi Acoustique Basses Fréquences 1) contexte scientifique et objectifs Le champ acoustique rayonné par une source à l'intérieur d'un local est amplifié par ses réflexions successives mais aussi transmis par la vibration des parois. Ce problème est particulièrement critique aux basses fréquences, pour lesquelles les mécanismes d'absorption passive sont inefficaces. A ces fréquences, il est donc difficile d'éviter une dégradation de la qualité acoustique des locaux, et une gêne acoustique entre locaux voisins. Des techniques de contrôle actif, efficaces aux basses fréquences [1], peuvent compléter les solutions passives. Les résultats obtenus en laboratoire sont convaincants, mais les solutions actuelles sont complexes et spécifiques à chaque cas traité. Plutôt qu'un contrôle central du champ, considérant globalement l'ensemble des parois, le projet PARABAS vise une approche locale, basée sur la coopération d'un certain nombre de cellules adjacentes identiques, conduisant à une simplification de l'installation et à une diminution du coût de réalisation. Par ailleurs, les techniques de contrôle actif par interférences tendent à augmenter globalement l'énergie du champ acoustique, en la redistribuant dans l'espace. Le projet PARABAS est donc basé sur une approche hybride, comportant des matériaux passifs dont l'efficacité est accrue par des techniques actives [2], pour supprimer l'effet des parois à l'intérieur d'un local tout en limitant simultanément la transmission du champ au dehors. L'objectif du projet PARABAS est de déterminer les limites théoriques de ce principe, et d'optimiser la structure de cellules de contrôle de manière à rendre possible la réalisation de parois acoustiques plus performantes, tout en faisant progresser les connaissances dans les domaines concernés. Un cas d'étude expérimental commun permettra de mutualiser les avancées obtenues depuis plusieurs années par les partenaires du projet. 2) description et méthodologie Dans une approche classique, les actionneurs et les matériaux absorbants sont juxtaposés sur la paroi, et le contrôle est réalisé par un calculateur multi-voies central. Une autre solution consiste à combiner les actionneurs avec une structure absorbante, dont ils optimisent les performances. Dans certaines applications, cela facilite l'emploi de cellules élémentaires totalement indépendantes, pilotées par un critère de minimisation local très simple. Une solution plus générale consisterait alors à coupler partiellement des cellules gérant chacune un problème plus complexe, ainsi capables de s'adapter à de nombreuses situations. Le travail proposé se scinde donc en trois tâches : - la première consiste à modéliser efficacement l'interaction de surfaces vibrantes et de matériaux absorbants proches et placés au voisinage de parois. - La deuxième vise à définir des critères d'optimisation de telles structures, et à dégager les limites théoriques quant à la possibilité du contrôle de l'absorption au sein des parois. - La troisième consiste à valider expérimentalement les résultats de la modélisation, ainsi que les solutions d'optimisation de la stratégie de contrôle. Ces trois tâches sont évidemment liées, et seront donc menées en parallèle. 3) résultats attendus Du point de vue fondamental, le projet PARABAS permettra de traiter de manière approfondie et générale le problème du contrôle actif modulaire en paroi. Son objectif est de préciser clairement les limites théoriques de ce principe, et de proposer des solutions efficaces d'implémentation. La modélisation des différentes configurations de cellules sur une plateforme commune, conduira à dégager leurs points forts et points faibles. Au-delà de ce constat, la compréhension des échanges énergétiques sous-jacents permettra de proposer des configurations plus complexes, optimisées de façon à favoriser les performances individuelles des cellules ainsi que leur indépendance au sein d'un système de contrôle. Ainsi