Caractérisation acoustique de sources d'origine mécanique dans un habitacle de véhicule

= Three-dimensional localization and acoustical characterization of mechanical sources in a truck cabin

• Auteur / Autrice : Patrick Dubail
• Direction : Manell E. Zakharia, Claude Lesueur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pollution par le bruit

Radon, Transformations de

Sonorisation

Résumé

Cette étude concerne la localisation et la caractérisation de sources d'origine mécanique dans un habitacle de camion, à partir de l'identification des principaux chemins de transfert. Le protocole d'analyse est fondé sur une approche temporelle. Compte tenu des résonances marquées du système entraînant une dégradation de la résolution temporelle, on a défini une approche multi bande. Le protocole se décompose en quatre phases. Les deux premières s'effectuent pour des fréquences situées hors de la zone des résonances marquées. 1. La localisation spatiotemporelle des chemins de propagation est la première étape du traitement. L'utilisation d'antennes linéaires a permis d'appliquer la formation temporelle de voies sur les signaux reçus. La mise en œuvre de la croix de Mills (deux antennes croisées) a conduit à localiser les chemins en trois dimensions en terme de direction d'arrivée sur 1' antenne et de distance de propagation. 2. Ces paramètres sont confirmés, dans un deuxième temps, à l'aide de la modélisation géométrique de la propagation selon la méthode du tracé de rayons (précision meilleure que 0. 5 cm et 1 °). 3. Il importe ensuite de caractériser, dans la zone des résonances, les sources associées aux chemins identifiés. Compte tenu de la complexité de la structure étudiée et du nombre important de chemins, il est nécessaire de séparer les fronts d'onde proches. Pour cela, on utilise la transformée de Radon et son inverse associé. 4. La dernière étape consiste alors à caractériser finement la signature spectrale des sources correspondant aux fronts isolés. Validée, dans un premier temps, sur une maquette, la procédure a été appliquée à une cabine de camion. On a ainsi pu chiffrer, dans diverses gammes de fréquences, l'influence relative du bas du tableau de bord, du plancher et, dans une moindre mesure, du pare-brise.

This work deals with the localisation and the acoustical characterisation of mechanical sources in a truck cabin, through the identification of transfer paths. The analysis is based on a temporal approach. Since the main resonances of the system lead to a degradation of temporal resolution, a dual frequency band approach has been used. The study is split into four steps. The first two steps are concerned with a frequency range excluding the main resonances zone. 1. The first step of the processing consists in the spatiotemporal localisation of the transfer paths. Two linear arrays ('Mills cross') have been used for time domain beamforming. This geometry allows a three-dimensional localisation of angles of arrival and of paths lengths. 2. Then, these parameters are confirmed thanks to a geometric modelling obtained by ray tracing (accuracy better than 0. 5 cm and 1 °). 3. After the identification, the sources corresponding to the identified paths are characterized in the frequency range including the major resonances. Due to the complexity of the studied system and of the multiple paths structure, the separation of closed wave fronts needs additional processing: direct and inverse Radon transforms. 4. The last step of the processing is the accurate characterisation of the spectral content of the isolated wave fronts and, therefore, of the corresponding sources. The procedure, validated at first time on a model, has been applied to a truck cabin. The relative influences of the dashboard bottom and of the windscreen have been quantified in different frequency ranges.