Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Les développements, dans les années quatre-vingt, de la microélectronique et du traitement numérique du signal, ont permis la réalisation de systèmes de contrôle actif adaptatif capables d’élaborer à chaque instant, et sans action extérieure, la commande optimale des sources secondaires. Ce progrès fut décisif et entraîna, dans les années quatre-vingt-dix, la naissance des premières applications industrielles du contrôle actif. Après avoir décrit l’architecture d’un système moderne de contrôle actif, cet article présente une synthèse sur les applications actuelles du contrôle actif et les études en cours.
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The developments in the 80s of microelectronics and digital signal processing allowed for the implementation of adaptative active control systems capable of achieving the optimal command of secondary sources, at each instance and without any exterior action. These advances were decisive and led to the creation of the first active control industrial applications. After having described the architecture of a modern active control modern system, this article presents a synthesis of current active control applications and ongoing research.
Auteur(s)
-
Gérard MANGIANTE : Professeur des universités - Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique (CNRS Marseille)
INTRODUCTION
Comme nous l'avons indiqué dans la première partie de ce travail, les développements, dans les années quatre-vingt, de la microélectronique et du traitement numérique du signal, ont permis la réalisation de systèmes de contrôle actif adaptatif capables d'élaborer à chaque instant, et sans action extérieure, la commande optimale des sources secondaires. Ce progrès fut décisif et entraîna, dans les années quatre-vingt-dix, la naissance des premières applications industrielles du contrôle actif.
Après avoir décrit l'architecture d'un système moderne de contrôle actif, nous allons présenter dans cet article une synthèse sur les applications actuelles du contrôle actif et les études en cours.
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1. Conception des systèmes
Les premiers systèmes de contrôle actif étaient basés sur des dispositifs purement analogiques. Ils ne pouvaient pas « suivre » les variations du bruit à réduire car leurs réglages ne pouvaient être modifiés que par une action extérieure, par exemple en agissant sur des potentiomètres. Il en résultait que les conditions d'interférence destructive ne pouvaient pas être assurées à long terme, ce qui rendait ces systèmes difficilement utilisables pour des applications pratiques ou industrielles. Le passage à des dispositifs basés sur le traitement numérique du signal allait permettre l'essor du contrôle actif. Les raisons en sont bien connues :
-
les systèmes numériques sont peu sensibles aux conditions environnementales et au vieillissement ;
-
ils permettent de s'affranchir des erreurs résultant des non-linéarités des composants actifs ou des tolérances des composants passifs ;
-
ils bénéficient des progrès toujours croissants de la microélectronique (accroissement des densités d'intégration et des vitesses de fonctionnement, augmentation des puissances de calcul, réduction des surfaces et des coûts) ;
-
les seuls bruits de traitement à prendre en compte sont les bruits de quantification et les bruits de calcul. On peut réduire les premiers en augmentant le nombre de bits utilisé pour coder les données, et rendre les seconds négligeables en utilisant des processeurs à virgule flottante. Ces bruits étant parfaitement connus et stables, les filtres numériques sont très précis. Cette grande précision joue un rôle très important en contrôle actif si on se souvient que l'obtention d'une atténuation importante du bruit primaire nécessite un ajustement très fin de l'amplitude et de la phase du contre-bruit ;
-
le contrôle actif peut être rendu adaptatif grâce à un algorithme ad hoc implémenté dans un processeur. Par cette technique, le système de contrôle actif peut suivre les variations des caractéristiques du bruit à réduire en modifiant, sans action extérieure, la commande des sources secondaires de façon à obtenir en permanence une atténuation optimale.
Le schéma de principe d'un système de contrôle actif est représenté figure 1. Il fait apparaître :
-
un ensemble de capteurs...
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Conception des systèmes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MANGIANTE (G.), ROURE (A.), WININGER (M.) - Multiprocessor controller for active noise and vibration control. - Proc. of Active 95, Newport Beach, USA, p. 1183-90 (1995).
-
(2) - MANGIANTE (G.) - Architectures parallèles pour le contrôle actif. - Publications du Cetim « Applications du contrôle actif à la réduction des bruits et vibrations », Senlis, France, p. 217-24 (1995).
-
(3) - ROURE (A.), HERZOG (P.), PINHÈDE (C.) - Active barrier for airport noise. - Proc. of InterNoise 2006, Honolulu, USA (2006).
-
(4) - MANGIANTE (G.), ROURE (A.), MATHEVON (V.) - Active control of sound in ducts using self directional secondary sources. - Proc. of Active 97, Budapest, Hongrie, p. 307-18 (1997).
-
(5) - MANGIANTE (G.), ROURE (A.), WININGER (M.) - Optimized unidirectional system for active control of sound in ducts. - Proc. of Active 99, Fort Lauderdale, USA, p. 493-502 (1999).
-
...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
ANR Headsets http://www.anr-headsets.com/
BBN Physical Systems & Technologies
Bose Corporation http://www.bose.com/
Causal Systems Pty Ltd http:www.causalsystems.com/
Digisonix, Inc.
dSPACE Inc. http://www.dspaceinc.com/
Genesis SA http://www.genesis.fr/
Headsets, Inc. USA.
Koss Corporation, 4129 North Port Washington Road, Milwaukee, WI 53212, USA. http://www.koss.com/
Lord Corporation, http://www.lord.com/
Noise Cancellation Technologies, Inc., http://www.nctclearspeech.com/
PCB Piezotronics, Inc. http://www.pcbpiezotronics.fr/
Sennheiser electronic GmbH & Co. http://www.sennheiser.com/
TechnoFirst S.A., Parc Industriel et Technologique de Napollon http://www.technofirst.com/
UltraElectronics http://www.ultra-electronics.com/
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