Projet utilisation des FPGA dans contrôle actif de bruit (ANC)

[NoahV]

Bonjour,

Nous sommes deux français étudiants en science de l’ingénieur et nous menons un projet sur l’atténuation active de bruit (ANC) dans lequel nous pensons utiliser des FPGA.
Nous avons donc regardé toutes les vidéos de Bertrand à  ce sujet.
Néanmoins, nous ne connaissons encore que très peu les FPGA et leur fonctionnement et nous souhaiterions si possible quelques informations spécifiques à  notre projet. Je ne pense pas que ce dernier soit particulièrement technique mais, en tant que débutants, votre aide nous serait particulièrement utile !

Notre projet en quelques mots :
Capter un bruit avec un micro récepteur, l’envoyer à  un dispositif de traitement rapide (le FPGA) pour inverser le bruit, puis retransmettre ce contre bruit à  un second micro placé de telle sorte qu’en un point de l’espace la somme des deux bruits (bruit initial + contre bruit) soit nulle (=silence).

Nos questions :
-   Est-il envisageable que le FPGA fasse la tâche suivante : recevoir le son capté par le micro 1, l’inverser et le renvoyer au micro 2
-   Si oui, quel FPGA recommandez-vous pour ce traitement audio ?
-   Existe-t-il des FPGA déjà  programmé pour effectuer cette tâche ou devra-t-on le programmer nous même ?

Merci d’avance si vous prenez le temps de répondre à  nos questions

[loulou31]

Bonjour,
Capter un signal, puis l'inverser ne necessite pas de FPGA, un simple ampli inverseur suffit! On a besoin de FPGA si on veut faire du traitement du signal : filtrage du signal qu'on apparente à  du bruit.
Ceci dit pour que ça fonctionne par principe il faut que la fonction micro +inverseur + generation du bruit soit "instantanée" pour que l'on puisse annuler le signal indésirable. En effet on doit générer un signal en parfait opposition, de phase et donc avoir un temps de traitement nul, du moins faible devant la période minimale du signal à  supprimer. Une des solution est de capter le signal avant qu'il arrive et donc de mettre le micro plus près de la source.
Au delà  de ça faire du traitement du signal temps reel dans un FPGA n'est pas à  la portée d'un debutant à  mon avis. Il n'existe pas FPGA qui integer de manière native du code, ceci dit il existe du code libre (en langage VHDL par exemple) pour faire tout un tas de fonctions qu'il "suffit" de porter sur un FPGA cible. De plus il faut faire les conversion AD et DA qui peuvent selon le cas être intégrées aux FPGA.....
Le principe de l'ANC est aussi simple que sa mise en oeuvre difficile.

Jean-Louis

[Yffig]

Bonjour,

Peut être l'as tu déjà  trouvée, sinon voici une note d'application qui peut te servir:
http://www.actel.com/documents/Noise_Control_AN.pdf

Bonne journée

Yffig

[NoahV]

    Bonjour,

Tout d'abord merci de vos réponses.

La programmation des FPGA pour traitement acoustique nous semble en effet après recherche trop complexe.
Connaîtriez-vous donc un substitut (électronique ou logiciel)qui pourrait jouer le rôle du "contrôleur" dans l'image ci-jointe ?

Bien à  vous,       Noah et Thibault

[NoahV]

image

[loulou31]

Bonjour,

En fait la question est de savoir si on peut faire de l'annulation de bruit avec des fonctions analogiques standard. En fait ça me semble difficile car il faut faire du filtrage adaptatif et de la reconstruction de signal; il est possible qu'il y ait eu des réalisations dans le passé, mais ça serait de toutes facons bien moins performant que tout ce qui peut être fait en numérique.
Si on veut le faire en logiciel il faut des circuits de conversion A/D et D/A et surtout faire du traitement de signal temps reel ce qui explique le fait que le FPGA est parfaitement adapté.
Tout ceci necessite surtout de bonnes  bases pratiques en de traitement du signal, ce qui ne s'improvise pas.

Jean-Louis

[NoahV]

Merci Jean-Louis de vos conseils ! :)