Vibrations non linéaires et rayonnement acoustiques de structures minces de type haut-parleur.

• Main Author: Quaegebeur, Nicolas
• Language: FRE
• Published: Ecole Polytechnique X 2007
• Subjects: [SPI:MECA:MEMA] Engineering Sciences/Mechanics/Mechanics of materials; [PHYS:MECA:MEMA] Physics/Mechanics/Mechanics of materials; Haut-parleur; électroacoustique; Reproduction sonore; Vibrations non linéaires; Rayonnement
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003052; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/50/36/54/PDF/Quaegebeur.pdf

Si la forme et les matériaux utilisés dans la facture des membranes de haut-parleurs ont une influence notoire sur la qualité de restitution, leur étude reste majoritairement empirique. Cette thèse propose une modélisation du comportement vibratoire et acoustique de haut-parleurs en incluant les phénomènes non linéaires apparaissant en régime de grandes amplitudes. Dans la première partie, l'influence de la forme et des matériaux sur le comportement vibratoire d'une structure de haut-parleur idéalisée est étudiée de manière théorique en utilisant les analogues dynamiques des équations de Von-Kármán et une approche modale. La seconde partie propose une méthode de résolution du problème électromécanique incluant tous les types de non-linéarités connus. La formulation sous forme d'espace d'état est exprimée lorsque l'on prend en compte les modes de résonance de la structure. Dans la troisième partie, le calcul du champ de pression rayonné par une structure axisymétrique est approché par l'intégrale de Rayleigh. La résolution temporelle se fonde sur la technique de Réponses Impulsionnelles Spatiales qui permet un gain de temps de calcul important. Enfin la quatrième partie propose une analyse expérimentale sur un prototype de haut-parleur sans suspension développé au LAUM par Guy Lemarquand. Mesures et prédictions en régime linéaire et non linéaire sont comparées et l'influence des non-linéarités géométriques est discutée.