"Perfectionnements relatifs à l'atténuation active de sons" <EMI ID=1.1>
La présente invention est relative à un procédé et
un appareil pour l'atténuation "active" d'ondes de compression longitudinales et elle trouve une application particulière dans l'atténuation de sons aériens (par exemple dans un conduit ou un autre espace enfermé).
On s'est depuis longtemps rendu compte qu'étant donné qu'une onde sonore est constituée par une séquence de compressions et de raréfactions, la teneur en énergie de l'onde peut être réduite en combinant l'onde primaire avec une onde secondaire produite spécialement de telle sorte que les raréfactions de l'onde secondaire coincident avec les compressions de l'onde primaire et vice versa. Ce principe (connu sous le nom d'atténuation "active") agit de manière à réduire les variations de pression existant dans le milieu et extrait ainsi de l'énergie à partir de l'onde primaire. Dans les grandes lignes, ce procédé "actif" d'atténuation sonore est décrit dans un brevet aux Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2.043.416 et de nombreuses recherches ont été effectuées dans ce domaine depuis quelques années.
L'onde secondaire doit être produite strictement en fonction de l'onde primaire qu'elle doit "annuler"et bien que beaucoup de succès ait été atteint dans l'atténuation sonore "active" d'ondes primaires de forme sinusoïdale simple,
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l'onde primaire est un "bruit" survenant naturellement (c'està-dire lorsque l'onde primaire varie à la fois en amplitude et en fréquence d'une manière dépendant au hasard du temps) a été jusqu'à présent très peu satisfaisante.
L'invention concerne un procédé et un appareil pour produire une onde secondaire destinée à une atténuation "active" de toute onde primaire donnée qui offre un degré d'atténuation élevé quelle que soit la complexité de l'onde primaire et, dans des formes de réalisation préférées, avec une possibilité d'auto-correction, la réponse du système étant modifiée sur la base de son rendement précédent.
Suivant un premier aspect de l'invention, un appareil pour parvenir à une atténuation d'une onde primaire dans un système grâce à une onde secondaire produite spécialement comprend des premiers moyens transducteurs destinés à dériver un premier <EMI ID=3.1>
signal électrique représentant, d'une manière en rapport avec
le temps, l'onde pr:maire à atténuer, des seconds moyens transducteurs destinés à engendrer l'onde secondaire à partir d'un second signal électrique, des moyens de mémorisation dans lesquels un programme d'étapes opérationnelles en rapport avec le temps est contenu et des moyens pour combiner ou composer le premier signal électrique avec le programme afin de produire le second signal électrique.
Dans un agencement de l'appareil suivant l'invention, le programme caractérise la réponse vis-à-vis du temps du système pour une variation spécifiée à l'entrée du premier transducteur et les étapes du programme peuvent être dérivées en déterminant les réponses aux impulsions du système vis-à-vis d'une variété de différentes fonctions delta appliquées en
tant qu'entrées au premier transducteur.
Dans une variante de l'appareil suivant l'invention, un transducteur d'annulation peut être situé en aval (dans le sens de propagation de l'onde primaire) des premier et second transducteurs, la sortie du transducteur d'annulation étant utilisée pour modifier le second signal électrique. Cette modification du second signal électrique peut être effectuée en ajustant le programme d'étapes opérationnelles impliquées dans la combinaison et/ou l'amplitude du second signal électrique.
Les moyens de mémorisation peuvent être de forme analogique, numérique ou analogique/numérique combinée et, utilement, le premier signal électrique est également mémorisé, la combinaison étant effectuée au moyen d'au moins un multiplicateu; travaillant entre les moyens de mémorisation pour le premier signal et ceux pour la caractérisation du système. Lorsqu'on dispo-
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plicateur pour chaque étape opérationnelle mémorisée, mais un seul multiplicateur multiplexé dans le temps peut être mis en oeuvre.
Suivant un autre aspect de l'invention, un procédé d'atténuation de sons dans un espace défini consiste à dériver un premier signal électrique représentant, par rapport au temps, une onde sonore primaire qui doit être atténuée et qui pénètre dans l'espace précité, et à utiliser ce premier signal élec-trique pour dériver un second signal électrique, ce dernier étant utilisé dans un second transducteur afin_de produire une onde secondaire dans l'espace précité qui annulera au moins partiellement l'onde primaire dans cet espace, le second signal électrique étant dérivé du premier en combinant le premier signal électrique avec un programme d'étapes opérationnelles en rapport avec le temps.
Le programme d'étapes opérationnelles en rapport avec le temps peut être préréglé et rester inchangé. La détermination des étapes préréglées peut être basée sur la réponse du système (c'est-à-dire les deux transducteurs, les composants électriques de couplage et l'espace défini) vis-à-vis des impulsions de caractérisation.
D'une autre façon, une stratégie adaptative telle que celle de l'approximation successive peut être utilisée en faisant appel à un transducteur supplémentaire dans l'espace défini pour déterminer le succès de l'opération d'annulation. Les modifications dans le programme d'étapes opérationnelles peuvent être effectuées manuellement en réponse à la sortie d'un transducteur dans l'espace défini, mais une correction totalement
ou semi-automatique peut être utilisée.
Lorsque le procédé suivant l'invention est utilisé pour l'atténuation d'ondes sonores transportées par un gaz circulant dans un conduit, le premier signal électrique peut être dérivé de la sortie d'un microphone situé dans ce conduit en amont d'un haut-parleur dont provient l'onde secondaire. Avec cet agencement, une certaine quantité d'énergie engendrée par le haut-parleur peut "revenir" par l'intermédiaire du conduit au microphone en donnant une représentation erronée de l'onde primaire qui doit être atténuée.
L'élimination de ce signal de "retour" a présenté des problèmes et cette élimination a été proposée par plusieurs procédés qui comprennent un revêtement du conduit avec une matière atténuant les sons dans la région comprise entre le haut-parleur et le microphone et l'utilisation .d'un microphone hautement directionnel qui est "sourd" sur le plan de la sensibilité vis-à-vis du signal de réaction ou de retour.
Suivant un autre aspect de l'invention, le signal de retour ou de réaction recueilli par le microphone peut être compensé en soustrayant un signal électrique approprié à partir du microphone, signal qui a été dérivé par une seconde combinaison simulant le parcours entre les bornes d'entrée du haut-parleur, le conduit entre ce haut-parleur et le microphone et les bornes de sortie de ce dernier.
Si le premier système de combinaison est amené à une valeur optimum par le procédé d'adaptation mentionné précédemment, la première combinaison éliminera dans une certaine mesure des effets indésirables du parcours de réaction ou de retour venant d'être décrits. Ainsi, un degré d'annulation raisonnable peut être obtenu avec la première combinaison, en particulier conjointement avec l'atténuation passive et/ou le microphone directionnel mentionné précédemment.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
Les figures 1 à 6 sont des représentations schématiques de l'équipement utilisé pour une atténuation sonore active.
Les figures 7 à 8c indiquent une façon d'obtenir une caractérisation d'un système à utiliser avec le procédé et l'appareil suivant l'invention.
Les figures 9 à 14 illustrent des systèmes à utiliser avec le procédé suivant l'invention.
Les principes de base de l'atténuation sonore active sont illustrés par les figures 1 à 6.
En considérant tout d'abord la figure 1, celle-ci comprend un conduit 1 (avec une section transversale quelconque) avec un ventilateur 2 situé en un certain point sur sa longueur. Du son (l'onde primaire) provenant du ventilateur 2 se propage le long du conduit 1 et cherche à actionner un microphone 3. Un haut-parleur 4 réagit de manière à chercher à empêcher l'actionnement du microphone et, ce faisant, il émet une. forme d'onde sonore en anti-phase.
Les parcours de cette forme d'onde dépendront des propriétés directionnelles du système de haut-parleur, la nature du conduit 1 et les.fréquences du son. Un intérêt principal est à attribuer au son se propageant vers la droite (l'onde secondaire) suivant la même direction que celui provenant du ventilateur, parce qu'il est en opposition de phase et circule dans le même sens. Si son amplitude est correcte et qu'un front d'onde plan est rapidement établi, une annulation de l'onde primaire provenant du ventilateur 2 surviendra alors.
La figure 1 représente un agencement dans lequel le microphone et le haut-parleur sont très proches et pratiquement équidistants par rapport à la source 2. Le principe s'applique toutefois également à des agencements dans lesquels les transducteurs sont espacés l'un de l'autre dans le sens de la propagation du son, comme illustré aux figures 2 à 6.
L'amplitude du son émis par le haut-parleur 4 à la figure 1 peut être modifiée en faisant varier l'atténuation acoustique dans le parcours sonore entre le haut-parleur 4 et le microphone 3, une augmentation de l'atténuation faisant croître le niveau du son émis par le haut-parleur 4. D'une autre façon, l'amplitude du son peut être commandée électroniquement et la figure 2 représente un tel procédé.
Dans l'agencement de la figure 2, deux haut-parleurs 4a et 4b sont illustrés comme étant agencés de telle manière
que la sortie à partir du haut-parleur 4b puisse être commandée par le gain d'un amplificateur 5. Un réglage du gain permet donc d'ajuster le degré d'annulation en aval. Des nombres dif-
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métriques différents peuvent être utilisés pour une atténuation sonore active, y compris des haut-parleurs montés sur d'autres parois du conduit, dans des.conduits de dérivation ou à l'intérieur de la section transversale de ce conduit.
Le degré d'annulation en un point en aval du ou des haut-parleurs peut également être influencé par les caractéristiques acoustiques du conduit, mais on peut en tenir compte en incorporant des réseaux.électroniques 6 dans le système pour compenser les caractéristiques du conduit, comme illustré aux figures 4 et 5.
Un second microphone 7 est représenté en aval aux figures 4 et 5. Tout signal provenant de ce microphone 7 indique une absence d'annulation totale en ce point et il peut être uti-lisé pour ajuster, soit manuellement, soit automatiquement, le gain de l'amplificateur 5 et le réseau de compensation 6.
Les amplificateurs eux-mêmes peuvent contenir des réseaux destinés à empêcher une oscillation provoquée par le retard dans le parcours de réaction ou de retour. Le haut-parleur 4b peut être situé de manière à écarter les ondes réfléchies du microphone 3 et/ou le conduit peut être revêtu de matière absorbant les sons.
En outre, ou à titre de variante, un système actif semblable peut être monté sur la paroi opposée ou, en fait, plusieurs systèmes peuvent être montés en diverses positions
sur les diverses parois du conduit ou en des endroits à l'intérieur de la section transversale de celui-ci. Il pourrait également exister une multiplicité de microphones d'annulation 7, en plusieurs positions en aval.
Si le retard du parcours acoustique dans la boucle
de réaction entre le ou les haut-parleurs et le microphone est tel qu'il n'est pas bref par comparaison avec la période
de la forme d'onde de plus haute fréquence intéressante, le système peut alors être modifié comme indiqué par exemple à la figure 5.
En se référant à la figure 5, le parcours de réaction acoustique se situe entre le haut-parleur 4a et le microphone 3, ce dernier produisant un signal électrique S.
Tout signal apparaissant au point.X possède deux parcours de retour ou de réaction. Le premier passe par 4a, 3 et un fil 8 vers un point de totalisation 9. Le second passe par un réseau 10 et un retard 11 vers le point de totalisation 9.Le retard 11 et le réseau 10 se combinent pour compenser le retard de temps survenant entre les points 4a et 3 et le retard 11 et le réseau 10 simulent conjointement les caractéristiques du hautparleur 4a, du microphone 3 et du parcours dans l'air entre les 'éléments 4a et 3. Les deux parcours de réaction se totalisent en opposition de phase en 9 et s'ils ont tous deux des caractéristiques de temps égales, ils s'annuleront.
Les éléments 5, 6, 10 et 11 peuvent être commandés soit manuellement, soit automatiquement, par exemple par le microphone d'annulation 7.
Comme indiqué, le microphone 3 ne doit pas se situer immédiatement à l'opposé du haut-parleur 4a. Il peut se trouver n'importe où vers la gauche de ce point et sur n'importe quelle paroi ou en n'importe quelle position dans la section transversale du conduit 1, bien que ceci exigera un retard supplémentaire dans la ligne entre les points 9 et X.
-La réponse en fréquence et en phase du ou des hautparleurs peut être améliorée en utilisant un enroulement distinct sur le haut-parleur et en l'incorporant dans la boucle de réaction de l'amplificateur d'excitation du haut-parleur (non représenté au dessin).
Un problème général qui survient avec l'un quelconque des agencements décrits jusqu'à présent pour l'annulation active de sons ou vibrations, est l'intérêt de connaître la façon dont une forme d'onde de signal est modifiée en suivant le parcours d'un générateur vers un détecteur, y compris les transducteurs eux-mêmes, et c'est la solution de ce problème que l'invention vise particulièrement.
La figure 6 représente la situation de base dans le cas d'un conduit à air.
Si un signal S est appliqué au haut-parleur 4, un signal S sera produit par le microphone 3. Toutefois, différentes composantes de fréquence subiront des retards et des atté.nuations différents à cause des réponses des transducteurs euxmêmes et également des parcours différents possibles à l'intérieur du conduit 1, dont deux ont été représentés avec des flèches à <EMI ID=6.1> <EMI ID=7.1>
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est nécessaire de "caractériser" le parcours.
Ceci peut être obtenu en appliquant des-signaux d'essai appropriés en tant que SL et en notant la façon dont ils sont modifiés lorsqu'ils apparaissent sous la forme de S . Par
m
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modifiée de la manière illustrée à la figure'7. Une fonction delta d'amplitude différente pourrait vraisemblablement être modifiée d'une façon correspondante en produisant une onde de même forme mais avec une amplitude différente.
La réponse du conduit 1 à n'importe quel autre signal
(dans le présent cas le bruit provenant du ventilateur) peut alors être prédite par superposition des réponses en impulsions. Un exemple en est donné aux figures 8a-8c.
Le bruit provenant du ventilateur peut être considéré comme constitué par la somme d'une série d'impulsions de fonction delta avec différentes amplitudes, comme indiqué à la figure 8a. Chacune de ces impulsions entraînera une réponse dans le temps semblable en forme à la réponse d'essai mais avec
une amplitude correspondant à l'amplitude instantanée du bruit du ventilateur, comme indiqué à la figure 8b. Des réponses peuvent être ajoutées pour prédire la réponse du conduit à la forme d'onde générale du ventilateur, figure 8c.
Suivant un aspect préféré de l'invention, la forme d'onde de base illustrée à la figure 8b peut être mémorisée en tant que programme d'étapes en rapport avec le temps. Si ce programme est combiné avec un signal donné S , il indiquera ce que serait le signal de sortie Sm provenant du microphone lorsqu'un signal SL a été appliqué au haut-parleur 4.
Dans le cas d'un agencement simple (par exemple tel qu'illustré à la figure 2 mais avec un seul haut-parleur), le programme déduit par la superposition des réponses en impulsions comme décrit à propos des figures 8a-8c caractérisera la réponse vis-à-vis du temps pour la propagation de son en amont qui comprend le haut-parleur (par exemple 4a) et le microphone
3 (et peut donc être utilisé pour compenser la réaction du hautparleur 4a vers le microphone 3 de la manière décrite précédemment).
Une "caractérisation" différente est requise pour le programme à combiner avec la sortie du microphone 3 pour procurer une annulation en aval du haut-parleur, mais ceci peut être obtenu par un processus d'adaptation semblable à celui utilisé pour la "caractérisation" en amont. D'une autre façon, la "caractérisation" en aval peut être déduite de façon empirique de la "caractérisation" en amont ou même calculée à partir de celle-ci et des caractéristiques des transducteurs par un processus de division de composition.
Une élimination totale du signal de réaction peut être obtenue de la manière illustrée à la figure 3 en soustrayant
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tion 4 à partir du signal S provenant du microphone 3. La dérivation du signal Sa partir du signal de haut-parleur d'annulation peut être exécutée par une seconde combinaison qui compense la réponse du haut-parleur, du conduit et du microphone.
Divers procédés d'établissement de la caractérisation et de l'exécution de la combinaison sont illustrés aux figures
9 à 11.
A la figure 9, le signal d'entrée (par exemple provenant du microphone 3 à la figure 3 et qui représente l'onde primaire à atténuer, est appliqué à une unité de retard (par exemple un registre de décalage) 15. L'unité de retard devrait mémoriser une longueur de signal d'entrée qui est pratiquement égale à la durée de la caractérisation mémorisée. Dans l'exemple illustré à la figure 9, trois étages seulement sont représentés mais en pratique ils seront plus nombreux (par exemple trentedeux étages).
Une mémoire de coefficients de pondération représentant le programme d'étapes à combiner avec le signal d'entrée est re-
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blit la base du signal pour le haut-parleur 4b.
La combinaison peut être effectuée numériquement ou sur une base analogique et au lieu d'utiliser un multiplicateur pour chaque coefficient de pondération et un totalisateur, un seul multiplicateur M peut être multiplexé dans le.temps comme illustré à la figure 10. Le taux d'exploration doit évidemment être grand par comparaison avec la vitesse à laquelle le signal d'entrée progresse à travers le registre 15.
Les coefficients de pondération dans la mémoire peuvent simplement être fixés sur la base de la réponse du système au passage d'une seule fonction delta et la compensation être améliorée par un réglage empirique de manière à procurer une caractérisation qui annule avec précision tout signal d'entrée.
La figure 11 représente la façon dont les coefficients de pondération peuvent être mémorisés dans un registre à remise en circulation 16 pour mettre à jour la caractérisation. Comme représenté à la figure 11, la réponse d'essai introduite (à des intervalles réguliers ou non) par l'intermédiaire d'un totalisateur 17 constitue, par exemple, dix pour-cent de l'entrée de telle sorte qu'une modification progressive seulement des coefficients de pondération survie ndra pour permettre un bruit extérieur.
Etant donné que le bruit extérieur n'est pas en rapport avec le signal d'essai ou le déplacement du signal dans l'unité de retard, il s'ajoutera ou se soustraira avec une même probabilité en chaque point dans le registre de retard, avec pour moyenne zéro.
Le registre 16 pourrait être réalisé en tant que registre de décalage 18 et le totalisateur pondéré 17 en tant que multiplexeur de temps 19, comme indiqué à la figure 12,le multiplexeur 19 n'étant connecté à l'entrée de réponse d'essai que
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Une autre forme de réalisation d'un système suivant l'invention est constituée par une seule unité de retard possédant des étages distincts, chacun d'eux contenant l'équivalent numérique de l'échantillon intéressé du signal d'entrée. L'information dans la mémoire se présente également sous forme numérique et le multiplicateur est un multiplicateur numérique.
L'unité de retard ou la mémoire (ou les deux) peut contenir d'une autre façon des informations analogiques plutôt que numériques. Par exemple, l'unité de retard peut être constituée par un registre de décalage à couplage de charge ou,
d'une autre façon, par une série de circuits "d'échantillonnage et de maintien".
Un exemple d'une version analogique de la mémoire pour le coefficient de pondération est constitué simplement par une série de potentiomètres, connectés à des alimentations, chaque potentiomètre étant réglé en fonction des coefficients de pondération requis.
Une réalisation particulière de l'objet de l'invention comporte plusieurs circuits "d'échantillonnage et de maintien"
en cascade de manière à produire un registre de décalage analogique tel que l'information analogique mémorisée dans un élé-ment quelconque est envoyée au suivant lors de la réception d'un signal "d'échantillonnage". Des signaux d'échantillonnage sont offerts en séquence à chaque élément, en commençant à la fin du registre contenant le signal le plus ancien. De la sorte, l'information n'est effacée par superposition d'écriture qu'après avoir été échantillonnée.
Chaque valeur analogique peut à son tour être dirigée vers un convertisseur numérique-analogique de multiplication
au moyen d'un multiplexeur analogique dont les entrées d'adresse binaires sont connectées à un compteur. Ce dernier est commun au générateur de forme d'onde, ce qui assure que chaque élément échantillonné sera toujours multiplié par l'élément correspondant mémorisé dans une mémoire à accès direct. La forme d'onde pour la combinaison, mémorisée dans la mémoire à accès direct, peut être modifiée d'une manière simple ou complexe par un ordinateur ou un autre système logique d'une manière qui est fonction d'une comparaison des niveaux des signaux résiduels ou non annulés, avant et après avoir modifié la forme d'onde. Ce signal résiduel peut être contrôlé par un microphone en aval et un détecteur de niveau sonore.
La figure 13 représente un circuit convenant pour l'exécution de la combinaison nécessaire et qui comprend une ligne de retard analogique à prises 40 constituée par une série de 32 circuits d'échantillonnage et de maintien, la sortie de chacun d'eux alimentant un étage identique suivant. Les sorties, qui représentent des points dé prélèvement intermédiaires sur la ligne de retard 40, sont totalisées par un réseau de résistances et potentiomètres 41, de telle sorte que la position centrale de n'importe quel curseur de potentiomètre 42 représente une absence de sortie.. Le déplacement-d'un curseur 42 donné vers le haut comme indiqué à la figure 13 amène l'élément mémorisé à être soustrait du signal de sortie et un déplacement vers le bas entraîne une addition correspondante d'une certaine proportion de l'élément.
Dans chaque cas, l'amplitude de déplacement du curseur de potentiomètre 42 à partir de sa position centrale représente un facteur de multiplication avec un signe positif ou négatif suivant la direction.
Les-circuits d'échantillonnage et de maintien sont commandés par trente-deux lignes provenant de deux décodeurs
de quatre lignes à seize lignes 43 et 44, dont une seule ligne est "haute" d'une façon correspondant au comptage qui leur est adressé par un compteur binaire 45 recevant une impulsion d'horloge à trente-deux kHz sur une ligne 46. Une ligne "haute" rend conductrice une porte de transmission indiquée par un bloc TG, connectant le condensateur d'échantillonnage et de maintien à la sortie de l'étage précédent.. Le trente-deuxième circuit d'échantillonnage et de maintien est adressé en premier lieu et la porte de transmission TG32 est rendue conductrice pour connecter le condensateur d'échantillonnage et de maintien de l'étage 32 (C32) à la sortie de l'étage précédent.
TG32 est alors ouverte tandis que la porte TG31 se ferme et que le condensateur C31 est chargé à partir de l'étage précédent jusqu'à ce que, finalement, l'entrée soit échantillonnée lorsque la porte TG1 s'ouvre, en mémorisant un échantillon d'entrée dans le condensateur C . Ainsi, les échantillons d'entrée progressent le long de la ligne 40 de la droite vers la gauche d'un étage
à chaque fois jusqu'à ce que la séquence des trente-deux échantillonnages et maintiens 'soit achevée.
Dans une variante de ce système, les potentiomètres du réseau 41 sont remplacés par un multiplexeur analogique qui sélectionne chaque échantillon pour une multiplication ultérieure par un multiplicateur analogique commandé numériquement, le facteur de multiplication pour chaque élément étant conservé dans une mémoire (correspondant aux positions des trente-deux
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séquence désirée quelconque. En outre, la ligne de retard analogique 40 décrite peut être remplacée par une version à circuit intégré qui remplit la même fonction ou par des circuits équivalents totalement numériques.
La figure 14 représente un agencement préféré du système de la figure 10 qui fonctionne comme suit:
Un signal d'entrée analogique représentant l'onde primaire à annuler est appliqué à un registre de décalage analogique 20 qui, à nouveau, comprend trente-deux circuits d'échan-
<EMI ID=14.1> explorées par un multiplexeur analogique 21 en synchronisme avec l'exploration ou le balayage des sorties 22a, 22b, 22c, etc.d'une mémoire à accès direct à trente-deux étages 22 qui mémorise la forme d'onde de combinaison sous forme numérique.La forme d'onde mémorisée dans la mémoire à accès direct 22 peut avoir été dérivée en soumettant le système à des fonctions delta de la manière décrite.
Le multiplexeur 21 connecte les sorties 20a, 22a puis
20b, 22b, etc par paires et en séquence à un convertisseur numérique/analogique de multiplication 23 possédant une première entrée analogique 24, une seconde entrée numérique 25 et une sortie analogique 26. Dans le cas particulier décrit, le balayage des trente-deux contacts du registre 20 et de la mémoire à accès direct 22 est achevé en une milliseconde et avant de commencer le balayage suivant à partir des contacts 20a, 22a, le registre 20 est mis à jour pour traduire les variations dans le signal d'entrée, cette mise à jour survenant dans le sens de
la flèche U.
La combinaison exige que l'intégrale de la forme d'onde sur tout le balayage soit obtenue et un filtre passe-bas 27 agit en tant qu'intégrateur (la fréquence de coupure du filtre
27 étant une fonction de la réciproque du temps de balayage du multiplexeur).
Pour encore améliorer le rendement du système, un ordinateur 28 est prévu et il reçoit tout signal résiduel sur une ligne 29 (par exemple à partir du microphone aval 7). L'ordinateur 28 est programmé de manière à modifier le contenu de la mémoire à accès direct 22 sur la base du signal résiduel. L'algorithme utilisé pour la modification de la mémoire par l'ordinateur est sujet à de larges variations en fonction des circonstances. Ainsi, par exemple, l'apparition d'un signal résiduel sur la ligne 29 peut entraîner un ajustage souple de l'information à chaque adresse dans la mémoire à accès direct en succession, à- des groupes d'adresses en succession ou à toutes les adress.es conjointement.
Toute modification effectuée dans la forme d'onde mémorisée dans la mémoire à accès direct peut être évaluée afin de déterminer si elle a amélioré la situation (par exemple en déterminant la façon dont le signal sur la ligne 29 se modifie), les variations améliorant l'information mémorisée étant conservées, tandis que celles ne le faisant pas sont annulées. La logique utilisée pour cette stratégie adaptative peut être élaborée jusqu'au point ou l'algorithme est modifié alors que le système "apprend " quelles sont les régions les plus sensibles de la forme d'onde conservée dans la mémoire à accès direct et se concentre sur la modification de celles-ci alors qu'un signal subsiste sur la ligne 29.
L'appareil et le procédé suivant l'invention peuvent s'appliquer à une large gamme d'applications industrielles différentes, parmi lesquelles on peut mentionner l'atténuation du bruit dans des systèmes de ventilation à conduits, des systèmes d'échappement et dans les chambres d'admission et de sortie de turbines à gaz.
Dans le cas d'un système d'échappement, par exemple, le ou les transducteurs d'annulation peuvent être situés à l'extérieur du tuyau d'échappement (par exemple sous la forme d'un anneau étroitement ramassé autour du tuyau), avec un autre transducteur de signal résiduel placé en une position appropriée quelconque écartée du tuyau d'échappement. A cause de l'absence d'adaptation entre la sortie de l'échappement et son ambiance, le signal indésirable en amont sera fortement atténué et, dans une telle application, le ou les transducteurs d'annulation peuvent avoir une puissance relativement faible.
L'invention peut également s'appliquer à la production de zones "tranquilles" dans un environnement à part cela bruyant. Dans ce but, plusieurs microphones "aval " 7 peuvent être utilisés en étant répartis autour de la zone que l'on désire "tranquille" et la sortie de chaque microphone peut être envoyée à sa propre unité de mesure de puissance. Les sorties des diverses unités de mesure de puissance peuvent alors être combinées d'une certaine façon et appliquées (par exemple par la ligne 29) à un ordinateur pour adapter l'algorithme utilisé pour la combinaison. Une multiplicité de haut-parleurs peut être utilisée si la dimension et/ou la forme de la zone que l'on désire "tranquille" l'exige.
Lorsque les ondes sonores primaires pénètrent dans la zone que l'on désire "tranquille" à partir de directions large-ment séparées, il peut être désirable d'utiliser un transducteur de détection pour chacune de ces directions, chaque transducteur de détection possédant son propre élément moteur de système et les sorties à partir des divers éléments moteurs de système étant appliquées à un seul. haut-parleur (ou groupement de haut-parleurs) dans la zone "tranquille". Un microphone de signal résiduel dans la zone "tranquille" peut être utilisé à des fins d'adaptation et des ajustements semblables peuvent être effectués sur les algorithmes utilisés pour les combinaisons dans les différents éléments moteurs de système à partir de la sortie de l'unique microphone de signal résiduel.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être appâtées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Appareil destiné à procurer l'atténuation d'une onde primaire dans un système à l'aide d'une onde secondaire produite spécialement, comportant des premiers moyens transducteurs pour dériver un premier signal électrique représentant, d'une façon en rapport avec le temps, l'onde primaire à atténuer, et des seconds moyens transducteurs destinés à produire l'onde secondaire à partir d'un second signal électrique, caractérisé en ce qu'un système de mémorisation est prévu, dans lequel est contenu
un programme d'étapes opérationnelles en rapport avec le temps, et en ce que des éléments sont également prévus pour combiner le premier signal électrique avec le programme de manière à produire le second signal électrique.