Faire son doctorat à l’Institut Polytechnique de Paris : le témoignage d’Emil Garnell
Après une prépa au lycée Lakanal de Sceaux, Emil Garnell a intégré l’École polytechnique en 2013 puis est parti en 4e année suivre en double diplôme un master d’acoustique en Suède à KTH.
« Pendant ce master, j’ai eu envie d’approfondir et de sentir que je maîtrisais vraiment le sujet. La thèse de doctorat était le meilleur moyen d’y arriver. Après avoir contacté bon nombre de laboratoires en France, j’ai finalement choisi de faire ma thèse à l’Institut Polytechnique de Paris, au sein de l’Unité de mécanique de l’ENSTA Paris pour deux raisons : d’une part je connaissais déjà Olivier Doaré puisqu’il est chargé d’enseignement à l’École polytechnique et j’avais mené deux projets avec lui qui s’étaient très bien passés. D’autre part, le sujet était particulièrement intéressant, avec des composantes en mécanique, en acoustique, et en modélisation multiphysique. J’ai finalement choisi l’option qui me garantissait à la fois l’intérêt du sujet et la qualité de l’encadrement. »
La thèse d’Emil Garnell portait sur un nouveau type de haut-parleurs. Les modèles dominant le marché aujourd’hui sont de type électrodynamique, avec une bobine et un aimant. Ils reproduisent le son en transformant des signaux électriques en ondes acoustiques selon le mécanisme suivant : la bobine est traversée par un courant électrique venant de l’amplificateur. Le champ magnétique de l’aimant génère une force électromagnétique agissant sur la bobine, qui en bougeant entraîne une membrane, laquelle fait vibrer l’air jusqu’à nos oreilles. Les principales limites de ces haut-parleurs sont l’encombrement et le poids de l’aimant permanent, ainsi que leur rigidité. Alors que des haut-parleurs flexibles pourraient par exemple être intégrés à des vêtements.
Le travail de thèse d’Emil Garnell consistait justement à étudier un autre principe permettant de faire du son selon un mécanisme beaucoup plus simple : des membranes en élastomères actifs qui se gonflent et se dégonflent lorsqu’on leur applique une tension électrique. Plus de bobine, plus d’aimants, moins de ressources mobilisées, à l’arrivée des haut-parleurs plus fins, plus légers, et enfin souples.
« L’objectif de ma thèse était de mettre en place les modèles qui permettent de décrire le rayonnement acoustique et les vibrations de ces structures, pour essayer de les optimiser et en faire des haut-parleurs corrects. Nous sommes parvenus à obtenir des prototypes tout à fait fonctionnels. »
Pour sa thèse Emil Garnell a passé trois ans sur le campus de l’Institut Polytechnique de Paris au Centre de l’Yvette, où se trouve l’Unité de mécanique de l’ENSTA Paris. « J’ai beaucoup apprécié la très bonne ambiance qui régnait entre doctorants et enseignants-chercheurs. Les encadrants étaient vraiment accessibles, les portes des bureaux toujours ouvertes, c’était facile d’aller demander des conseils aux différents chercheurs, qu’ils soient mes encadrants de thèse ou pas. Au niveau expérimental, j’ai eu la chance de bénéficier de la chambre anéchoïque de l’Unité de mécanique, équipement assez rare car monté sur suspensions pour filtrer les vibrations parasites et garni de revêtements spéciaux. Sans cet équipement, mon travail de thèse aurait été tout simplement impossible. C’était également le cas pour bon nombre des appareils de mesure, notamment un vibromètre laser à balayage, appareil indispensable pour de la recherche en vibrations. »
Son doctorat de l’Institut Polytechnique de Paris en poche, Emil Garnell n’a pas tardé à être recruté par Devialet, entreprise française renommée à travers le monde pour ses innovations en matière de son. Un parcours sans fausse note pour cet amateur de jazz, lui-même batteur, qui consacre aujourd’hui ses journées à la meilleure façon de reproduire le plus fidèlement possible la pureté initiale du son.