En recréant une image 3D du son rayonné par une structure, ce procédé est en mesure d’en déduire le point d’origine.

Spécialisée dans le domaine des vibrations et de l’acoustique, la chercheuse mène des projets visant à contrôler des ondes mécaniques ou sonores qui affectent des équipements, en particulier dans le secteur des transports, aéronautique et ferroviaire. « L’objectif est souvent double : améliorer le confort des utilisateurs perturbés par le bruit et augmenter la durabilité des équipements qui subissent une fatigue générée par les vibrations, avec des risques de défaillance de leurs structures », explique-t-elle.

Projet né d’un besoin constaté en usine

Son procédé d’holographie acoustique en champ proche est né d’un projet effectué il y a plusieurs années dans  une usine d’assemblage d’équipements aéronautiques. « L’objectif était de réduire les bruits qui affectaient l’ouïe des ouvriers utilisant les marteaux-riveteurs. Les signaux d’impact des marteaux-riveteurs sont trop courts pour en déterminer l’origine avec les outils habituels. C’est pour me doter d’un outil approprié que je me suis penchée sur la conception d’un système d’holographie acoustique en champ proche pour des signaux en régime transitoire, c'est-à-dire des bruits d’impact brefs, non périodiques », rapporte-t-elle.

Un procédé qui tend l’oreille

L’holographie acoustique est une méthode qui permet de déterminer le niveau sonore à n’importe quel endroit dans l’espace tridimensionnel, en plaçant des microphones très près de la source du son. Pour les besoins du développement, l’équipe de la Pre Ross effectue les travaux à partir d’un dispositif placé dans un environnement anéchoïque.

« On crée un impact sur une plaque de plexiglas, sous laquelle on fait translater une antenne de microphones, ce qui forme le plan d’acquisition.  Les informations recueillies par les microphones sont traitées par un algorithme qui reconstruit l’image de la propagation des ondes rayonnées par la plaque. On sait en effet comment se propagent les ondes sonores dans l’air. À partir des données captées sur le plan d’acquisition, on est capable de déduire le comportement sur n’importe quel plan parallèle, plus ou moins proche de la source, et, par rétropropagation, de déterminer la source des ondes », détaille Jean-Michel Attendu, étudiant au doctorat qui collabore au projet en consacrant sa thèse à résoudre les défis du traitement des signaux.

Ce procédé se distingue des systèmes d’holographie acoustique ordinaires par le fait qu’il permet de former une image d’un son non stationnaire. Son champ d’applications est assez étendu, par exemple : dispositifs utilisables pour la santé et sécurité des ouvriers en usine, outils non destructifs pour détecter des défauts dans des structures, voire des systèmes de qualification du timbre des instruments de musique ou de la directivité des appareils audio.