oùQ(s) =[][[1, σ l ]∆(s) [0,−1]∆(s)−(σ l +σ r ), −σ r σ l −Γ(s) 2] ∆(s) [1, σ r ]∆(s)[ (φ1 Γ(s)2 ) ] (56)avec ∆(s) = (φ 2 Γ(s)2 )Les paramètres σ l , σ r et Υ sont liés. En effet, en écrivant la définition <strong>de</strong> σ l et <strong>de</strong> σ r , onmontre queσ r +σ l = −(σ r σ l +Υ) φ 2(Υ)φ 1 (Υ) . (57)On peut donc réécrire la matrice Q(s) afin <strong>de</strong> séparer les effets <strong>de</strong>s paramètres σ l et σ r :Q(s) = Q 0 (s) + σ l Q l (s) + σ r Q r (s),[][1, 0]∆(s) [0, −1]∆(s)Q 0 (s) =[0, Υ−Γ(s) 2] ,∆(s) [1, 0]∆(s)[ ][0, 1]∆(s) 0Q l (s) =,[−1, Φ(Υ)]∆(s) 0[]0 0Q r (s) =.[−1, Φ(Υ)]∆(s) [0, 1]∆(s)(58)6.2 Recherche d’on<strong>de</strong>s découpléesDans cette section, la dépendance en la variable <strong>de</strong> Laplace s est omise afin d’alléger lesnotations.6.2.1 Démarche adoptéeComme nous l’avons dit en introduction <strong>de</strong> cette partie, le but est ici <strong>de</strong> trouver <strong>de</strong>s on<strong>de</strong>sprogressives découplées informées par la géométrie. Pour cela, il nous faut injecter la condition(51) dans (58) avant la diagonalisation.Ceci est fait via le paramètre <strong>de</strong> dissymétrie θ. En effet, la condition (51) implique la réalité <strong>de</strong>cette quantité. De plus, ce rapport nous permet <strong>de</strong> distinguer les informations liée à la géométrieet celles liées à l’orientation : le signe <strong>de</strong> θ nous indique l’orientation du tube alors que |θ| (ou θ 2 )nous donne une information sur le “taux <strong>de</strong> dissymétrie”, invariant par changement d’orientation.Pour bien comprendre cette étape, il est nécessaire <strong>de</strong> se <strong>de</strong>man<strong>de</strong>r à quoi correspond physiquementla diagonalisation <strong>de</strong> la matrice Q. Comme l’indique (55), la matrice Q est la matrice <strong>de</strong>transfert acoustique entre les états acoustiques aux extrémités du tubes. Cet état acoustique estun vecteur contenant la pression normalisée par la longueur du tronçon et la dérivée temporelled’une quantité <strong>de</strong> mouvement.Par définition, la diagonalisation d’une matrice M revient à trouver les valeurs propres λpour lesquels∃X ≠ 0 / MX = λX.Dans notre cas, diagonaliser Q revient donc à chercher une “proportion” <strong>de</strong> P et <strong>de</strong> U qui sepréserve lorsqu’elle parcourt le tronçon <strong>de</strong> tube :( ( 1X = λX −2)1 )222
6.2.2 Recherche <strong>de</strong>s valeurs propresOn posePar définition,F(θ,Υ) = φ 1(θ 2 )−φ 1 (Υ)φ 2 (Υ)⎧⎪ ⎨⎪ ⎩σ l = √ Υσ r = √ Υ( √Υ )R r −R l cosh( √Υ ) ,R l sinh( √Υ )R l −R r cosh( √Υ ) .R r sinh(59)(60)On en déduit ⎧⎪ ⎨⎪ ⎩σ l =σ r =e θsinh(θ)−Φ(Υ) = F(θ,Υ)+φ 2 (Υ) φ 2 (Υ) ,e −θ(61)sinh(θ)−Φ(Υ) = F(θ,Υ)−φ 2 (Υ) φ 2 (Υ) .En injectant (61) dans (58), on obtient une nouvelle expression <strong>de</strong> la matrice Q(s), uniquementen fonction <strong>de</strong>s paramètres θ et Υ.(Q 1,1 = φ 1 Γ2 ) (+ F(θ,Υ)+ sinh(θ) )(φ 2 Γ2 )( φ 2 (Υ)Q 1,2 = −φ 2 Γ2 )(Q 2,1 = −2F(θ,Υ)φ 1 Γ2 ) ( (sinh(θ) ) )2+ −F(θ,Υ) 2 −Γ 2 (φ 2 Γ2 )φ 2 (Υ)(Q 2,2 = φ 1 Γ2 ) (+ F(θ,Υ)− sinh(θ)φ 2 (Υ)On vérifie bien que l’on a encoreLe polynôme caractéristique associé à cette matrice est)φ 2(Γ2 ) (62)<strong>de</strong>t(Q) = 1 (63)P(λ) = λ 2 −2b ′ λ+1 (64)avec b ′ = φ 1(Γ2 ) +F(θ,Υ)φ 2(Γ2 ) (65)et les valeurs propres <strong>de</strong> la matrice <strong>de</strong> transfert acoustique s’écrivent⎛ √ ⎞λ r = b ′ b⎝1−′2 −1⎠b ′ 2et⎛ √ ⎞λ l = b ′ b⎝1+′2 −1⎠b ′ 2.(66)Comme <strong>de</strong>tQ = 1, on sait que λ l = λ −1 r . On notera par la suite λ = λ r . Il existe un matrice <strong>de</strong>passage P telle que[ ] λ 0Q = P0 λ −1 P −1 . (67)23
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