Résumé

Dans un contexte industriel, le bruit émis par des machines peut nuire à la santé des travailleurs et générer des problèmes de surdité ou de pertes auditives. Pour pallier ces problèmes, des solutions acoustiques efficaces doivent être mises en place en amont. La première étape d'une étude acoustique de réduction de bruit consiste à localiser la position des sources et à hiérarchiser leurs contributions. Dans un environnement industriel, les travailleurs sont répartis autour des machines et le nombre de celles-ci peut être important. Cela rend le champ acoustique complexe à cause des multiples réflexions sur les murs et objets; il est donc souvent difficile d’identifier les sources de bruit principales. La localisation des positions des sources peut être réalisée à l'aide d’un réseau de microphones appelé antenne acoustique. La performance des techniques de localisation de sources dépend du nombre de microphones, de leur répartition et du traitement du signal associé.

L’objectif de cette activité était de développer une antenne acoustique sphérique associée à une technique temporelle basée sur les intercorrélations des signaux microphoniques, appelée Generalized Cross-Correlation (GCC) dans la littérature anglo-saxonne, pour identifier la position des sources sonores les plus bruyantes en milieu industriel. La technique du GCC nécessite un segment temporel des signaux microphoniques pour générer une cartographie des sources; elle est reconnue comme étant robuste même dans des environnements acoustiques complexes où le champ réverbéré a une contribution significative (cas général des locaux industriels). Quant à l’antenne sphérique, elle permet une localisation des sources sonores dans la totalité de l’espace.

Dans cette étude, des critères permettant d’évaluer la qualité de la cartographie des sources sont présentés. Puis, un critère d’optimisation de la géométrie de l’antenne est proposé. L’antenne optimisée est ensuite fabriquée et une caméra panoramique (permettant de prendre des photos ou vidéos) est ajoutée pour pouvoir superposer la photographie du local à la cartographie des sources. Finalement, l’antenne sphérique développée, associée à la technique du GCC, est testée dans des conditions contrôlées (chambres hémi-anéchoïque et réverbérante), puis dans un atelier où plusieurs opérateurs utilisent des machines. Les résultats montrent qu’il est possible de localiser la position des différentes machines malgré leurs contenus sonores différents et les multiples réflexions.