Etudes acoustiques – Simulations

En 2012 et 2013, MAREE a réalisé des travaux de simulation acoustique. Il s’agissait en particulier de réaliser des outils de calcul de la propagation acoustique, de la réverbération ou du bruit ambiant. Ces outils sont utiles à la prédiction de performances de nouveaux systèmes sonar, à la mise au point de modems, aux cartographies prédictives de bruit …

Bruit ambiant:

La caractérisation du bruit ambiant d’un site est pour parti appréhendable par la modélisation. Ainsi, il est possible d’établir une prédiction du bruit ambiant et de sa variabilité en fonction des caractéristiques environnementales du site.

Sensibilité de 4 paramètres environnementaux (hauteur d'eau, vitesse du vent, vitesse du courant et trafic) sur un spectre de bruit ambiant

Sensibilité de 4 paramètres environnementaux (hauteur d’eau, vitesse du vent, vitesse du courant et trafic) sur un spectre de bruit ambiant

Propagation:

Les caractéristiques de la propagation dans un canal acoustique sont déterminées par un calcul de la réponse impulsionnelle. En règle général, cela se fait en utilisant la théorie des rayons. En pratique, il s’agit d’abord de calculer les rayons propres (par un lancé de rayons suivi d’une méthode dichotomique). Ensuite, on calcule le spectre associé à chacun des rayons et on reconstruit le signal temporel par transformé de Fourier inverse. Il s’agit donc de définir au préalable un environnement, une géométrie et les fréquences des signaux pour établir la RI du canal .

Réponse impulsionnelle du canal acoustique. En haut, rayons propres. En bas à gauche, spectre reçu. En bas à droite, signal temporel reçu.

Réponse impulsionnelle du canal acoustique. En haut, rayons propres. En bas à gauche, spectre reçu. En bas à droite, signal temporel reçu.

Réverbération:

Le calcul de réverbération a pour but d’établir le signal de réverbération reçu par un sonar. il consiste à déterminer les paramètres des tubes de rayons (calcul des rayons propres), à calculer les fonctions de réverbéré de volume, de surface et de fond le long de chacun des tubes, à établir le signal reçu en réponse à un signal émis donné .

Exemple de signal réverbéré pour un environnement grand fond.

Exemple de signal réverbéré pour un environnement grand fond.

Traitement du signal:

A l’issu des calculs précédents, il est possible de générer un signal simulé correspondant à ce qui pourrait être enregistré en conditions réelles.

Analyse du fichier .wav généré par le simulateur.

Analyse du fichier .wav généré par le simulateur.

Nuage