Réseau acoustique

Le réseau acoustique est un système de mesure qui, utilisé de concert avec des algorithmes d'analyse de signaux spécialisés, permet de déterminer le champ acoustique tridimensionnel produit par une maquette dans une soufflerie. Le réseau acoustique consiste en une série de 64 microphones et une infrastructure auxiliaire qui permettent d'acquérir, de numériser et de stocker les signaux, et ce, simultanément.

La recherche en acoustique (c.-à-d. la production de son par l'air qui s'écoule sur une maquette) est un domaine qui prend de plus en plus d'ampleur. La pollution produite par le nombre (et la taille) croissant de véhicules qui circulent sur la route, ou d'aéronefs qui atterrissent aux aéroports, a sensibilisé l'industrie et les gouvernements à la nécessité de déterminer le niveau de bruit dans l'air, et de trouver des façons de le réduire ou l'atténuer.

Pour les constructeurs d'automobiles, le problème ne se limite pas au bruit qu'on entend à l'extérieur des véhicules, il s'étend aussi au bruit que perçoivent les personnes à l'intérieur du véhicule. Comme la principale source du bruit provenant des véhicules qui circulent à grande vitesse sur les autoroutes est due à leur aérodynamique, en réduisant le bruit engendré, entre autres par les miroirs, les montants et le sillage, on améliore sensiblement le confort des passagers.

Aux aéroports, qu'on retrouve maintenant de plus en plus en milieux urbains – les villes les encerclant au fur et à mesure qu'elles s'agrandissent –, les atterrissages plus fréquents d'aéronefs de plus en plus gros entraînent une augmentation du bruit aux alentours de l'aéroport. Les constructeurs d'aéronefs essaient donc de trouver une solution à ce problème en étudiant le bruit produit par leurs aéronefs, en particulier par les volets, les becs de bord d'attaque et les trains d'atterrissage.

L'infrastructure auxiliaire capte et stocke continuellement les signaux pouvant provenir de 190 microphones (possédant chacun un taux d'échantillonnage de 108 kHz) sur une unité multidisque à haute vitesse, et pendant une période pouvant atteindre 11 heures. L'infrastructure comprend un conditionneur de signaux B&K et un convertisseur analogue-numérique ICS (Integrated Computer System) de 24 bits.

Grâce au réseau acoustique, les clients de CNRC Aérospatiale peuvent examiner la signature acoustique de leur maquette dans un environnement d'essai contrôlé. Le réseau comprend 32 microphones Bruel & Kjaer (B&K) de ¼ po, ayant chacun une fréquence de réponse de 4 à 70 000 Hz et une plage dynamique de 30 à 170 dB.

On utilise les algorithmes d'analyse des signaux provenant du réseau piloté en phase pour étudier les données acquises en « orientant » le réseau sur un point dans l'espace près de la maquette et en écoutant pour entendre le son produit à ce point précis. En regroupant l'information obtenue aux différents points autour de la maquette, on peut créer une représentation tridimensionnelle du champ acoustique produit par l'aérodynamique de la maquette.