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- W806714812 abstract "Le Haut-Parleur Digital Matriciel (HPDM) est un moyen de transduction electroacoustique qui recoit comme entree un signal numerique et qui effectue la conversion vers l'analogique directement dans l'air. Il est constitue de plusieurs elements rayonnants disposes au sein d'une matrice. Ces elements seront designes par le terme «speaklet» lorsqu'ils sont de tailles reduites. Le rayonnement acoustique du HPDM est en effet tres sensible a la taille de la matrice, ce qui le rend tout particulierement adapte a la technologie MEMS. Cette these porte sur l'etude de HPDM MEMS piezoelectriques. Apres une introduction qui debute par certaines generalites jusqu'a se focaliser sur le sujet, la these aborde les modelisations multiphysiques des HPDM etudies, le dimensionnement des speaklets puis les tests experimentaux. Des modeles analytiques ainsi que des simulations numeriques et par elements finis sont mis en place et permettent de predire le comportement mecanique des speaklets presentes, les pressions rayonnees par les HPDM et les puissances electriques consommees. Les speaklets sont ensuite dimensionnes a partir de l'empilement technologique afin de maximiser le niveau de pression qu'ils generent. Des tests experimentaux permettent alors de valider la majorite des modeles ou au contraire de revenir sur certains d'entre eux pour les optimiser ou montrer leurs limitations. Les resultats ont en effet montre l'importance de la prise en compte des contraintes residuelles, qui provoquent une deformee initiale des speaklets et modifient leurs frequences propres, rendant alors l'utilisation de grands rayons inefficaces. En accord avec les modeles, les speaklets possedent un comportement dynamique lineaire, ce qui permet de les caracteriser a l'aide de fonctions de transfert. La theorie et les enregistrements sonores montrent alors qu'un HPDM compose de tels speaklets permet dans le meilleur des cas de produire une pression identique a celle generee par la meme matrice pilotee en analogique. Dans notre cas, des taux de distorsions superieurs ont ete obtenus lors des reconstructions digitales, a cause des reponses non uniformes des speaklets, dues a des resistances d'acces differentes. Le HPDM presente possede cependant d'autres avantages, le plus important etant la tres faible consommation electrique qu'il est theoriquement possible d'atteindre en utilisant les methodes de charges et de decharges adiabatiques. Le HPDM piezoelectrique MEMS apparait donc comme etant une technologie prometteuse. L'optimisation de notre premier prototype a l'aide des outils developpes doit en effet conduire a un HPDM capable de generer une pression equivalente a celle obtenue en mode analogique, mais avec un rendement electroacoustique beaucoup plus important. Les futurs travaux devront ensuite se concentrer sur la conception de speaklets non-lineaires et sur la forme du pulse de pression qu'ils generent, afin de gagner en niveau sonore." @default.
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