LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

Thème Bruit et vibrations

Ce thème correspond à une activité scientifique de longue date au laboratoire, répondant à des besoins sociétaux, et soutenue par des collaborations industrielles récurrentes. La principale application concerne l’environnement sonore. Les mots-clés sont la réduction passive et active du bruit et des vibrations, la caractérisation de sources sonores, la synthèse de champs acoustiques, etc.

Objectifs scientifiques

  • comprendre les phénomènes de génération du bruit
  • caractériser le rayonnement acoustique d’un système (source, haut-parleur, structures vibrantes,...)
  • reproduire, simuler des champs de pression acoustique
  • proposer des solutions pour la réduction du bruit (contrôle passif et actif)
    Le domaine de fréquences visé est prioritairement celui des basses et très basses fréquences.

Études abordées

  • Absorbeurs non linéaires de vibrations et bruit  : Il s’agit de développer des systèmes de réduction de bruit et des vibrations aptes à dissiper l’énergie vibratoire en basse ou très basse fréquence en tirant parti des propriétés non linéaires de l’absorbeur. Ces réducteurs non linéaires, ou NES (Nonlinear Energy Sink, constituent une alternative viable aux absorbeurs dynamiques (linéaires) de bruits et vibrations (Helmholtz, Frahm). Ils s’autoaccordent à la fréquence de fonctionnement et possèdent une plage en fréquence élargie de fonctionnement. Une des caractéristiques des NES tient à la présence d’un seuil d’activation en deçà duquel il reste totalement inactif (avantage ou inconvénient suivant l’application visée) et d’un seuil d’extinction au-delà duquel il perd en efficacité.

  • Propagation et synthèse d’onde en milieux complexes - Exemple : Conception et réalisation d’un dispositif de type Tube de Kundt court pour la mesure à fort niveau et à basses fréquences pour caractériser la réflexion ou l’absorption d’objets tels que des absorbants acoustiques soumis à des sons intenses, en vue de comparer leurs performances avec les absorbeurs non-linéaires

  • Rayonnement et identification - Exemple : Etude vibroacoustique des performances en absorption et en transmission de partitions multicouches constituées de plaques minces micro-perforées submillimétriques sous excitation acoustique, aérodynamique ainsi que pour les conduits en régimes linéaires et non linéaires

  • Aéroacoustique - Exemple : Etude expérimentale et numérique du phénomène de "singing riser" causé, sous certaines configurations géométriques et aérauliques, par un écoulement interne à un tuyau corrugué

  • Reproduction, synthèse et contrôle de champs acoustiques 3D : En reproduction sonore, le travail vise à intégrer des métriques perceptives aux critères de contrôle, ce qui nécessite de les objectiver. Une des études en cours consiste à proposer des dispositifs de reproduction spatiale à nombre minimal de canaux utilisables dans une petite salle usuelle. En contrôle actif, le principal problème traité actuellement est celui du contrôle de diffraction (« invisibilité acoustique »), appliqué à la réalisation d’une salle anéchoïque active sur le site du laboratoire.

Membres

Philippe HERZOG Cédric MAURY Marc PACHEBAT Cédric PINHEDE