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Soutenance de Thèse de Dominique RODRIGUES

Soutenance de Thèse de Dominique RODRIGUES

Vendredi 24 Octobre 2008 à 9h15 à l’Université du Maine (salle ETNA).

Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DU MAINE
Spécialité : ACOUSTIQUE

sujet :
« Méthode de réciprocité : caractérisation de petits composants acoustiques, étalonnage des microphones en pression et en champ libre »

devant le jury composé de :

P. Herzog Directeur de Recherche CNRS, LMA (Marseille), Rapporteur
K. Rasmussen Professeur, DTU (Danemark), Rapporteur
Z. Skvor Professeur, CVUT (Prague), Rapporteur
J. Kergomard Directeur de Recherche CNRS, LMA (Marseille), Examinateur
S. Montresor Maître de Conférences, LAUM (Le Mans), Examinateur
N. Joly Maître de Conférences (HDR), LAUM (Le Mans), Examinateur
J.-N. Durocher Ingénieur, LNE (Trappes), Promoteur de thèse
P. Lotton Chargé de Recherche (HDR) CNRS, LAUM (Le Mans), Invité
M. Bruneau Professeur émérite, LAUM (Le Mans), co-directeur de Thèse

Résumé :
L’étalonnage absolu des microphones de mesure en acoustique repose sur l’obtention d’étalons primaires, eux-mêmes étalonnés suivant un protocole sophistiqué (méthode de réciprocité) et conformément aux normes en vigueur ; ces normes ont fait l’objet d’améliorations au cours des dernières décennies mais laissent toujours des zones d’ombre. Parallèlement, la caractérisation appropriée des oreilles artificielles, nécessaire au réglage des audiomètres et par suite à leur étalonnage, fait aujourd’hui défaut.

Ce propos met en cause la précision de l’étalonnage des étalons de mesure de pressions acoustiques et l’insuffisance des réglages d’appareils médicaux largement utilisés. Les enjeux pratiques, techniques et scientifiques ont donc leur importance et les études à mener comportent des exigences qui nécessitent des recherches approfondies. C’est ainsi que les thèmes abordés font appel ici à la méthode de la réciprocité en cavité et en champ libre.

Dans la première partie du travail, l’objectif recherché est d’adapter et d’améliorer la méthode de réciprocité en cavité. L’adaptation de cette méthode conduit à une technique de mesure d’impédances d’entrée de petits éléments acoustiques, tels que des tubes, fentes, cavités (utilisés dans l’oreille artificielle). L’amélioration des incertitudes de mesure des efficacités recherchée pour les hautes fréquences a conduit à proposer une modélisation améliorée d’un microphone ainsi que du dispositif d’étalonnage dans sa globalité de manière à étudier l’influence des modes radiaux dans la cavité sur les résultats de l’étalonnage.

La deuxième partie de ce travail trouve son origine dans une comparaison clé à l’échelle internationale portant sur les techniques d’étalonnage des microphones en champ libre. Cette comparaison clé a nécessité une refonte complète du dispositif expérimental du LNE, des techniques d’acquisitions et des méthodes de filtrage des perturbations liées aux faibles niveaux acoustiques mis en jeu. Ce travail a conduit à entreprendre des études plus approfondies sur les plans analytique et expérimental du concept de centre acoustique d’un microphone.

Certains résultats obtenus posent les bases des travaux futurs qui devraient permettre de poursuivre la modélisation pour réduire les incertitudes mais également pour prévoir la mise en oeuvre des méthodes adaptées à la métrologie des capteurs du futur qui seront fabriqués par des procédés relevant des microtechnologies.