Optimisation d'un absorbeur électroacoustique par plans d'expériences : approche expérimentale et numérique

Dans cet article le processus d'optimisation d'absorbeurs électroacoustiques est étudié à l'aide de la méthode des surfaces de réponses. Un absorbeur électroacoustique est un système haut-parleur dont l'impédance acoustique peut être ajustée électriquement, de manière passive ou bien active. Un modèle mathématique est établi par plans d'expériences pour analyser l'effet de certains paramètres de conception sur les performances acoustiques de l'absorbeur. Pour quantifier la sensibilité d'un tel système soumis à différentes contraintes physiques, la méthode de surface de réponse a été choisie pour développer un modèle multivariable. Ces contraintes ont été choisies de manière à représenter les différents mécanismes dissipatifs mis en jeu au sein de l'absorbeur électroacoustique : dissipation par effet résonateur mécanique, dissipation par viscosité de l'air sollicitée par la pénétration des ondes sonores dans un milieu poreux, et dissipation par effet Joule induite par la charge résistive branchée aux bornes du haut-parleur. En vue d'évaluer la contribution de ces différents mécanismes sur les performances d'un absorbeur électroacoustique, notre étude à retenu les quatre paramètres d'entrée suivants : la masse de l'équipage mobile, la compliance induite par le volume de l'enceinte close, le taux de remplissage en matériaux poreux et la résistance électrique de shunt. Une étude préliminaire, réalisée par une double approche expérimentale et numérique, illustre les possibilités du processus d'optimisation développé. Le résultat obtenu est une mise en équation du facteur d'absorption permettant de piloter des réglages et de trouver un optimum en fonction de la fréquence.