Contribution à l’étude de traitements d'antennes acoustiques de type focalisation = = Contribution to the study of focusing type acoustic array processings : application of the focusing method to interferometric arrays / par Laurence Martel ; sous la direction de C. Lesueur

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

acoustique - antenne

Traitement du signal

Interférométrie

Lesueur, Claude (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Institut national des sciences appliquées de Lyon (Lyon) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique (Lyon, INSA) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Les traitements d'antenne proposés reposent sur le principe de la focalisation. La surface de captation est synthétiquement "préformée" sur un cercle ayant pour centre le point de focalisation. Pour cela, les signaux acquis sont retardés dans le temps ou déphasés. Les images obtenues permettent la localisation et la caractérisation de sources acoustiques monopolaires à l’exclusion d'autres types de sources. Ces traitements peuvent être appliqués sur les spectres complexes des signaux de· pression ou sur les inter spectres entre ces mêmes signaux. Dans le premier cas, l'antenne supposée circulaire ou linéique est placée en champ proche. La représentation spatio-temporelle des résultats caractérise au mieux les sources ''impulsives''( émettant un signal transitoire de courte durée). A l'inverse, les images spatio-fréquentielles sont plus représentatives des phénomènes physiques dans le cas de sources de bruit entretenu. Dans le deuxième cas, les images spatio-fréquentielles obtenues donnent une représentation énergétique du champ sources. Ce traitement alliant interféromètre et focalisation adapte les systèmes d'imagerie interférométrique au cas de sources ponctuelles situées à distance finie de la ligne de capteurs. Nous étudions la faisabilité, les limites théoriques (résolution latérale, profondeur de champ, aberrations)de ces traitements validées par simulations et par 1 'expérience.

Résumé / Abstract : Les traitements d'antenne proposés reposent sur le principe de la focalisation. La surface de captation est synthétiquement "préformée" sur un cercle ayant pour centre le point de focalisation. Pour cela, les signaux acquis sont retardés dans le temps ou déphasés. Les images obtenues permettent la localisation et la caractérisation de sources acoustiques monopolaires à l’exclusion d'autres types de sources. Ces traitements peuvent être appliqués sur les spectres complexes des signaux de· pression ou sur les inter spectres entre ces mêmes signaux. Dans le premier cas, l'antenne supposée circulaire ou linéique est placée en champ proche. La représentation spatio-temporelle des résultats caractérise au mieux les sources ''impulsives''( émettant un signal transitoire de courte durée). A l'inverse, les images spatio-fréquentielles sont plus représentatives des phénomènes physiques dans le cas de sources de bruit entretenu. Dans le deuxième cas, les images spatio-fréquentielles obtenues donnent une représentation énergétique du champ sources. Ce traitement alliant interféromètre et focalisation adapte les systèmes d'imagerie interférométrique au cas de sources ponctuelles situées à distance finie de la ligne de capteurs. Nous étudions la faisabilité, les limites théoriques (résolution latérale, profondeur de champ, aberrations)de ces traitements validées par simulations et par l'expérience.

Résumé / Abstract : In this work, we propose the processing of signals, received by a microphone array. based upon different focusing principles. For this purpose, the array geometry is either physically circular, or synthetically focused. The recorded signals are time delayed or phase shifted. After a proper combination of the delayed signals, the obtained images. allow equivalent acoustic monopoles, excluding other source types to be localized and characterized. The· complex spectra of the pressure signals or cross -spectra between pressure signals can be processed in this manner. In the first case, the array assumed to be circular or linear, is set in near field conditions where curvature of the wave fronts is significant. The space-time representation of the results characterizes at best point sources of impulsive type. Conversely, the space-frequency images are more representative of the physical phenomena, when the sources are continuously emitting. In the second case·, the space-frequency images obtained provide an energetic and phase representation of the sound sources. In this work, the energetic part of the representation is specifically dealt with. The processing here described, which combines both the interferometry and the focusing procedures, fits the interferometry imaging to the case of point sources, located at a finite distance from the array of transducers. The classical case of plane. waves imaging through interferometry is recovered in the limit of sources located to infinity. We study the· feasibility and the theoretical limits (lateral resolution, depth of field, aberrations) of these techniques through numerical simulations and field experiments.