Organisation des sessions d’´ecoute

Deux types de tests perceptifs de signaux microphoniques et vibratoires ont ´et´e organis´es. Les tests se sont d´eroul´es dans un studio d’´ecoute du centre technique de V´elizy `a PSA. Six auditeurs qualifi´es pour faire des ´evaluations subjectives, travaillant soit sur les boˆıtes de vitesses soit sur des probl`emes d’acoutique et de vibrations `a PSA, ont particip´e `a cette campagne. Parmi eux, trois sont (ou ont ´et´e auparavant) habitu´es `a ´ecouter des bruits de vibro-impacts (grenaille ou choc point mort) en v´ehicule. En revanche, aucun des auditeurs n’est habitu´e `a ´ecouter des signaux mesur´es dans l’environnement du banc du LaMCoS. Les signaux sont issus de la campagne d’essais sur une boˆıte BE du groupe PSA, dont le d´etail des mesures r´ealis´ees est donn´e en annexe A, section A.2.

Application sur boˆıte de vitesses de s´erie

4.3.1.1 Configuration des mesures

La banc d’essais utilis´e, permettant une sollicitation en acyclisme, a ´et´e pr´esent´e `a la section 1.3.3.1 du chapitre 1. Cinq configurations de mesure ont ´et´e s´electionn´ees pour les sessions d’´ecoute, toutes avec un couple impos´e de 200 Nm en sortie :

– Configuration 1 : 2^e rapport engag´e, d´esalignement 4˚, mont´ee de 1000 tr/min en 30 s, – Configuration 2 : 3^e rapport engag´e, d´esalignement 7˚, mont´ee de 1000 tr/min en 20 s, – Configuration 3 : 3^e rapport engag´e, d´esalignement 7˚, mont´ee de 1000 tr/min en 30 s, – Configuration 4 : 3^e rapport engag´e, d´esalignement 7˚, mont´ee de 1000 tr/min en 40 s, – Configuration 5 : 4^e rapport engag´e, d´esalignement 4˚, mont´ee de 1000 tr/min en 30 s. Ces configurations ont ´et´e choisies pour balayer diff´erents comportements d’apparition et d’´evolution de grenaille. Les configurations 2, 3 et 4 ne diff`erent que par la rapidit´e de la mont´ee en r´egime et sont propos´ees pour observer l’influence de ce param`etre.

Pour les sessions d’´ecoute, on consid`ere le signal vibratoire de l’acc´el´erom`etre positionn´e sur la face sup´erieure du carter de boˆıte, poss´edant une plage de fr´equence allant de 0,5 `a 10000 Hz avec une pr´ecision sur la sensibilit´e de ± 5%. Pour estimer la vitesse angulaire instantan´ee, on acquiert le signal analogique du codeur angulaire de r´esolution 60 tops/tr positionn´e sur l’arbre du banc entre le moteur ´electrique et la boˆıte de vitesses. La vitesse de rotation est alors obtenue par d´erivation de la fonction θ(t), elle-mˆeme obtenue par interpola-tion du signal analogique du codeur (cf. chapitre 1 page 34). Les signaux de l’acc´el´erom`etre, du microphone et du codeur angulaire sont ´echantillonn´es `a f<sub>e</sub> = 40960 Hz, apr`es filtrage anti-repliement `a 13889 Hz.

Les auditeurs ont tout d’abord ´ecout´e, individuellement, dans un studio calme et avec un casque ´electro-statique, les signaux microphoniques pour les deux types de session propos´es (bouton ON/OFF et curseurs, d´etaill´es ci-dessous) puis les signaux acc´el´erom´etriques (un signal microphonique et un signal vibratoire par configuration de mesure).

4.3.1.2 Session d’´ecoute avec bouton ON/OFF

Dans le premier test perceptif propos´e, dont l’interface r´ealis´ee sous Matlab est donn´ee en annexe C (figure C.1), les auditeurs sont amen´es `a cliquer sur un bouton lorsqu’ils commencent `a percevoir de la grenaille. Si la grenaille semble s’´eteindre, ils doivent de nouveau cliquer sur ce mˆeme bouton et ainsi de suite. Les cinq signaux microphoniques issus des cinq configura-tions de mesure sont ´ecout´es trois fois par les auditeurs, dans un ordre al´eatoire (le mˆeme ordre pour tous les auditeurs). Chaque auditeur aura donc quinze signaux microphoniques `a ´ecouter pour cette interface (idem pour les signaux acc´el´erom´etriques). Chaque ´ecoute peut cependant ˆetre r´ep´et´ee autant de fois que l’auditeur le souhaite, les valeurs conserv´ees correspondant au dernier enregistrement.

Ce test perceptif a pour objectif de d´eterminer un seuil de d´etection de la grenaille sur l’indicateur propos´e. Les auditeurs ´etant plus ou moins habitu´es `a ´ecouter ce type de bruit, on

peut d’ores et d´ej`a pr´evoir d’´etablir un seuil correspondant `a une d´etection par un sp´ecialiste et un seuil pour un client traditionnel. Ce test exploitant des capteurs dispos´es directement sur la boˆıte de vitesses (acc´el´erom`etre) ou `a proximit´e (microphone), l’instant de d´etection sera bien ´evidemment plus pr´ecoce et l’intensit´e plus ´elev´ee que ce que pourrait percevoir un client en v´ehicule.

Apr`es avoir termin´e les quinze d´etections `a partir du microphone, l’auditeur est invit´e `a passer `a l’interface permettant de quantifier la s´ev´erit´e de la grenaille par la session d’´ecoute avec curseur.

4.3.1.3 Session d’´ecoute avec curseur

La seconde interface r´ealis´ee, montr´ee en annexe C (figure C.2), contient un curseur que l’auditeur est invit´e `a d´eplacer lorsqu’il commence `a percevoir la grenaille puis lorsqu’il perc¸oit une modification de son intensit´e. Ce test perceptif a pour objectif une seconde validation de l’indicateur propos´e, en comparant l’´evolution de ses valeurs `a l’´evolution de s´ev´erit´e perc¸ue par les auditeurs.

Chaque configuration est ´ecout´ee une fois (l’auditeur a donc cinq signaux microphoniques `a traiter), mais l’auditeur peut rejouer chaque configuration autant de fois qu’il le souhaite pour arriver `a un bon rendu de sa perception. La grenaille pouvant ˆetre facilement confondue avec d’autres bruits d´etectables dans les signaux, une zone du curseur, mat´erialis´ee sur l’interface par un point d’interrogation, permet `a l’auditeur de sp´ecifier son incertitude sur la pr´esence (et l’absence) de grenaille. D’autre part, il est demand´e aux auditeurs de bouger le curseur au fur et `a mesure qu’ils entendent la grenaille, de la fac¸on la plus r´eactive possible, afin de minimiser le temps de d´eplacement du curseur et le temps de r´eaction de l’auditeur. Par quelques tests sur l’interface r´ealis´ee, le temps cumulant temps de r´eaction et temps de d´eplacement du curseur est estim´e `a environ 1 s. On notera que compar´e `a la dispersion des r´esultats de d´etection pour un mˆeme auditeur (cf. paragraphe 4.3.2.3), il ne nous paraˆıt pas n´ecessaire d’´etablir ni de recaler ce d´elai de fac¸on pr´ecise. En particulier, le temps de r´eaction est consid´er´e identique pour chacun des auditeurs.

Apr`es avoir termin´e les cinq ´ecoutes acoustiques, l’auditeur est invit´e `a recommencer les deux tests propos´es avec les signaux acc´el´erom´etriques, les consignes des tests restant inchang´ees. Globalement, les auditeurs ont indiqu´e ˆetre plus d´erout´es par l’´ecoute inhabituelle des signaux acc´el´erom´etriques. En revanche, les signaux microphoniques sont fortement bruit´es par l’environnement de mesure (pr´esence d’une soufflerie pour les moteurs ´electriques en entr´ee et sortie du banc, salle non conc¸ue pour des mesures acoustiques). Mˆeme s’ils n’avaient pas la pr´ef´erance a priori des auditeurs, il semblait donc int´eressant d’´ecouter ´egalement les signaux acc´el´erom´etriques utilis´es pour estimer l’indicateur de pr´esence de grenaille.

Une s´eance compl`ete d’´ecoute (interfaces ON/OFF et curseur pour les deux types de si-gnaux) durait environ une heure.

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