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Soutenance de thèse de Sébastien PAILLASSEUR

Soutenance de Thèse de Sébastien PAILLASSEUR

Vendredi 9 Janvier 2009 à 9h30 à l’Université du Maine - Salle de Conférences LAUM - 4ème Etage du Bâtiment IAM

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

sujet :
« Developpement de la technique d’holographie acoustique de champ proche temps réel pour l’Analyse de sources de bruit fluctuantes  »

devant le jury composé de :

V. GIBIAT, Professeur, Laboratoire PHASE, Université Paul Sabatier (Rapporteur)
M. SIDAHMED, Professeur, ENSIIE, Université d’Evry (Rapporteur)
C. NOUALS, Professeur, Département Avionique et Systèmes, ISAE (Examinateur)
C. DEPOLLIER, Professeur, LAUM, Université du Maine (Examinateur)
J.-C. LE ROUX, Département Acoustique et Vibrations, CTTM, Le Mans (Examinateur)
J.-C. PASCAL, Professeur, LAUM, Université du Maine (Directeur de thèse)
J.-H. THOMAS, Maître de Conférences, LAUM, Université du Maine (Co-directeur de thèse)

Résumé :
L’holographie acoustique de champ proche (NAH) est une technique, introduite dans les années 80, permettant de caractériser et de localiser des sources sonores stationnaires à partir de mesures effectuées par une antenne de microphones positionnée à proximité du plan source. Cette méthode a été l’objet de nombreuses études afin d’une part d’améliorer la qualité des résultats obtenus et d’autre part de pouvoir étendre cette technique à la caractérisation de sources non stationnaires rencontrées notamment dans le domaine de l’industrie. L’objectif de ce travail est de développer une nouvelle méthode, appelée holographie acoustique de champ proche temps réel (RT-NAH), dont l’originalité consiste, contrairement aux méthodes déjà proposées, à conserver la dépendance temporelle des signaux tout au long du traitement ce qui permet une analyse en temps continu mieux adaptée à la caractérisation des sources sonores fluctuantes. Cette technique, basée sur une formulation dans le domaine temps-nombre d’onde, décrit la propagation d’un champ de pression par le biais du produit de convolution entre les différentes composantes du spectre de nombre d’onde instantané et d’une réponse impulsionnelle.

Dans un premier temps, le problème direct qui permet d’analyser le rayonnement acoustique d’un plan source composé de différentes sources sonores, est étudié dans le cadre de simulations numériques. Ainsi certaines limitations introduites lors de la mise en oeuvre de cette méthode sont mises en évidence, en particulier l’échantillonnage de la réponse impulsionnelle, la troncature et la discrétisation du plan de mesure. Des solutions basées sur différents filtres appliqués à la réponse impulsionnelle (filtre de Chebyshev, filtre de Kaiser-Bessel, etc) et au champ de pression mesuré (filtre de Tukey, etc) sont proposées puis testées afin de valider la formulation dans le domaine temps-nombre d’onde du problème direct.

Ensuite, l’utilisation de cette formulation dans le cadre de l’holographie acoustique nécessite son inversion afin de pouvoir reconstruire le champ de pression au niveau du plan source en fonction du temps. Cependant, ce problème de déconvolution présente de nombreuses difficultés propres à la résolution de problèmes inverses. Deux méthodes de déconvolution sont présentées : la première fait appel à la méthode de régularisation de Tikhonov dont les paramètres de régularisation sont déterminés à l’aide de la méthode de validation croisée généralisée (GCV) et la seconde est basée sur le filtrage inverse de la réponse impulsionnelle. Les performances de ces méthodes de déconvolution associées au filtrage de la réponse impulsionnelle, déterminé dans le cas du problème direct, sont examinées dans le cadre de simulations numériques.