Vendredi 24 octobre 2003Vincent Koehl JJCAAS 2003

Quantification de l’influence de défauts mécaniques sur la perception sonore

d’un objet

Application de la méthode des plans d’expérience aux tests perceptifs

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Objectif:Déterminer l’influence de divers défauts supposés sur la perception du son émis par un objet.

3 modalités chacun

729 états possibles

6 paramètres•Désalignement concentrique (A)•Entraxe des pignons (B)•Désalignement angulaire (C)•Dévers de bague extérieure d’un roulement (D)•Déséquilibrage dynamique sur l’arbre moteur (E)•Couple appliqué par le frein électromagnétique (F)

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Approche par plans d’expériences

Utilisation des tables de Taguchi

18 essais suffisent à quantifier les effets de tous les facteurs

1 2 3 4 5 6Facteurs contrôlés

N° essai A B C D E F1 1 1 1 1 1 12 1 2 2 2 2 23 1 3 3 3 3 34 2 1 1 2 2 35 2 2 2 3 3 16 2 3 3 1 1 27 3 1 2 1 3 28 3 2 3 2 1 39 3 3 1 3 2 110 1 1 3 3 2 211 1 2 1 1 3 312 1 3 2 2 1 113 2 1 2 3 1 314 2 2 3 1 2 115 2 3 1 2 3 216 3 1 3 2 3 117 3 2 1 3 1 218 3 3 2 1 2 3

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Mesures sonores sur banc d’essai avec mannequin acoustique

Enregistrement des 18 échantillons sonores en

suivant le plan déterminé.

Configuration nominale = essai1

Tous les paramètres sont au niveau 1

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Jouer Jouer

Évaluation de la dissemblance entre les sons recueillis

État de référence Configuration à évaluer

Comparaison des sons mesurés à un son de référence.

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Choix d’un test mixte pour l’évaluation de la dissemblance

Évaluation de la dissemblance sur une échelle de 0 (identique) à 1 (très différent).

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Recueil des scores des auditeurs

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1 3 19 18 12 9 7 22 15 16 6 10 5 21 14 13 11 17 8 4 20 2

Numéro du son tel qu'attribué par le plan.

Sc

ore

mo

ye

n r

ec

ue

illi p

ar

le s

on

.

Score de dissemblance.

Détermination des effets des facteurs avec ces scores

8

Score de dissemblance = + A + B + C + E + F + G 181M

181M• = Moyenne des scores obtenus par les sons 1 à 18.•A = effet du facteur A.•B = effet du facteur B.•etc.…..

On recalcule les scores théoriques des sons 19 à 22.

Validation

Problème pour un de ces sons

Score prédit très différent du score mesuré

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Remise en cause de l’hypothèse d’indépendance des facteurs

Recherche d’interactions entre facteurs par analyse de la variance croisée.

Interactions significatives entre A et E ainsi qu’entre B et F.Interactions significatives entre A et E ainsi qu’entre B et F.

Comparaison entre calcul et mesure sur des sons non inclus dans le plan

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Son 19 Son 20 Son 21 Son 22

Score mesuré

Score recalculé

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1 2 Facteurs contrôlés Interaction

N° essai A E AE1 1 1 12 1 2 23 1 3 34 2 1 45 2 2 56 2 3 67 3 1 78 3 2 89 3 3 9

Mesures et tests complémentaires afin de déterminer les effets des interactions.

Mise à jour du modèle:

Score de dissemblance = + A + B + C + E + F + G + AE + BF 181M

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Comparaison mesure/calcul du score de sons non inclus dans le plan

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

19 20 21 22

N° du son

Sco

re

Valeur donnée par les auditeurs

Valeur recalculée par les effets desfacteurs

Les effets des facteurs et de leurs interactions sont connus

Modèle décrit de manière satisfaisanteModèle décrit de manière satisfaisante

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Conclusion:

•Tous les effets intervenants dans cette sensation de dissemblance ont été mesurés en un nombre réduits d’essais.

•Outil de prédiction fiable du score de dissemblance.

Limites:

•Pas de représentation continue de ces effets.

•Nécessité d’avoir peu d’interactions entre les facteurs.

Fin

13

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14

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