Comment fonctionne la technologie de réduction de bruit active de casques audio ?

Lorsque deux ondes sonores de même fréquence se rencontrent, elles se superposent selon le principe d'interférence. Cette superposition peut être: 1) Constructive, lorsque les maxima des ondes coïncident, doublant l'amplitude et quadruplant l'intensité sonore; 2) Destructive, lorsque le maximum d'une onde coïncide avec le minimum de l'autre, conduisant idéalement à une annulation complète du son. Pour un son pur de 680 Hz, la longueur d'onde λ est d'environ 50 cm (λ = c/f, où c est la vitesse du son, environ 343 m/s à 20°C). Les interférences suivent un motif spatial précis: la distance entre deux zones d'interférence destructive consécutives est de λ/2, soit environ 25 cm pour 680 Hz. Ce phénomène est exploité dans la technologie de réduction active du bruit. Les casques anti-bruit utilisent des microphones pour capter les sons ambiants, puis génèrent instantanément une onde sonore de même amplitude mais en opposition de phase (décalée de 180°). La superposition de ces deux ondes crée une interférence destructive qui atténue significativement le bruit perçu. Cette technologie est particulièrement efficace pour les sons à basse fréquence et relativement constants (comme le grondement d'un moteur d'avion), mais moins pour les sons aigus ou soudains en raison des limites de réactivité du système. L'expérience proposée présente une version statique du phénomène: les deux sources sonores créent un champ d'interférence fixe dans l'espace, avec des zones alternées de renforcement et d'annulation. En revanche, un casque à réduction active doit générer dynamiquement ce champ d'interférence en temps réel pour s'adapter aux variations constantes de l'environnement sonore. Le défi principal de cette technologie réside dans la rapidité et la précision avec lesquelles le système peut analyser le son incident et produire l'anti-bruit correspondant, avec un délai typiquement inférieur à 1 ms.