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Caractérisation objective de la qualité de justesse, de timbre et d ...

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Instruments à anche simple, revue bibliographique._________________________________________________________________automatique non-linéaire (<strong>la</strong> présence d' un filtre passe-bas à fréquence <strong>de</strong> coupure compriseentre les <strong>de</strong>ux premières harmoniques du signal y est <strong>la</strong> justification <strong>de</strong> l' hypothèse sinusoïdaledu signal <strong>de</strong> sortie).Notons que Fl<strong>et</strong>cher (1978) a utilisé une autre métho<strong>de</strong> asymptotique <strong>de</strong> recherche <strong>de</strong>ssolutions <strong>de</strong> systèmes non-linéaires : <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> à variation lente <strong>de</strong> <strong>la</strong> phase (dite <strong>de</strong> KrylovBogoliubov).Un cas particulier : le résonateur à <strong>de</strong>ux résonancesSi les métho<strong>de</strong>s numériques perm<strong>et</strong>tent a priori <strong>de</strong> calculer les régimes périodiques d' unsystème quelconque, le résultat final obtenu après convergence va dépendre <strong>de</strong> l' état initial duprocessus. Pour maîtriser ce genre <strong>de</strong> métho<strong>de</strong> il est bon d' avoir une connaissance mêmequalitative <strong>de</strong>s solutions recherchées par une approche analytique. Ceci n' est possible que dans<strong>de</strong>s cas particuliers. Nous traitons un exemple ci-<strong>de</strong>ssous, à savoir le cas du modèleélémentaire basse fréquence avec un résonateur linéaire à <strong>de</strong>ux fréquences <strong>de</strong> résonance quasiharmoniques; nous supposons <strong>de</strong> plus le signal <strong>de</strong> pression (re<strong>la</strong>tion I-50) exactement égal à<strong>la</strong> somme <strong>de</strong> ses <strong>de</strong>ux premiers harmoniques (Grand <strong>et</strong> coll., 1994b).jωt j2ωtp( t) = Re p e + p e avec p p ejϕ = , p = p . (I-50)1 22 2 1 1La combinaison <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux re<strong>la</strong>tions du modèle basse fréquence (équations I-11) <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong>définition <strong>de</strong> <strong>la</strong> pression acoustique (re<strong>la</strong>tion I-50) aboutit à un système <strong>de</strong> 4 équations à 4inconnues réelles (ω, |p1|, module <strong>et</strong> argument <strong>de</strong> p2). Après élimination <strong>de</strong> <strong>la</strong> solutionsingulière (p1=p2=0), il vient :3A + p2 Bcosϕ+ C p1 + 2 p2 4= Y1°(I-51a)ωp2 Bsin ϕ = Y1 ° 2Q1( − 1)ω(I-51b)A + p p B + 3cosϕ C 2 p 1 2 + p 2 2 = Y 224°1 2 21(I-51c)pp B Y 2 Q 2ωsin ϕ = − ° 2 2 ( − 1)(I-51d)2ω1 2 22Dans le cas <strong>de</strong>s résonances harmoniques (ω 2 =2ω 1 ), on vérifie que <strong>la</strong> fréquence <strong>de</strong> jeu <strong>de</strong>l' oscil<strong>la</strong>tion est ω=ω 1 . Après simplification du système d' équations (I-51), <strong>la</strong> rechercheexplicite <strong>de</strong>s couples {p1,p2} solutions se résume à <strong>la</strong> résolution d' une équation du troisième<strong>de</strong>gré en p 2 . Pour une pression d' alimentation P a donnée, le nombre <strong>de</strong> solutions <strong>de</strong> c<strong>et</strong>teéquation dépend <strong>de</strong>s caractéristiques <strong>de</strong> <strong>la</strong> non-linéarité <strong>et</strong> <strong>de</strong>s résonances, vérifiant en ce<strong>la</strong> lesconclusions du "calcul p<strong>et</strong>ites oscil<strong>la</strong>tions" (figure I-12). S' il existe <strong>de</strong>s p<strong>et</strong>ites oscil<strong>la</strong>tions au__________________________________________________________________________41

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