EP1282895A1 - Electro-aero-acoustic source and system for active noise control - Google Patents

Electro-aero-acoustic source and system for active noise control

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Publication number
EP1282895A1
EP1282895A1 EP01934079A EP01934079A EP1282895A1 EP 1282895 A1 EP1282895 A1 EP 1282895A1 EP 01934079 A EP01934079 A EP 01934079A EP 01934079 A EP01934079 A EP 01934079A EP 1282895 A1 EP1282895 A1 EP 1282895A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electroaeroacoustic
source
flow
obstacle
oscillating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01934079A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean-Laurent Peube
Christian Carme
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CARME, CHRISTIAN
PEUBE, JEAN-LAURENT
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1282895A1 publication Critical patent/EP1282895A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K1/00Devices in which sound is produced by striking a resonating body, e.g. bells, chimes or gongs
    • G10K1/28Bells for towers or the like
    • G10K1/30Details or accessories
    • G10K1/36Means for silencing or damping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/20Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of a vibrating fluid
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K7/00Sirens

Definitions

  • the present invention relates to an electroaeroacoustic source, as well as an electroaeroacoustic system comprising application of such a source, this source and this electroaeroacoustic system being in particular intended for active noise control, in a confined flow.
  • connection ducts of alternative machines such as compressors and heat engines, or the outputs of rotating propeller or turbine machines, such as fans and pumps, are the seat of fluctuations in flow characteristics, which cause aeroacoustic emissions them -same sources of noise pollution.
  • the latter can be attenuated passively by means of so-called “silent” devices, often ineffective in low sounds, because of their necessarily limited dimensions.
  • the attenuation of the noise emitted by the aforementioned fluctuations can also be carried out by now well known methods of active absorption, using loudspeakers.
  • the acoustic powers required here are very large, and this results in great difficulty in implementing the loudspeakers, which must have very large dimensions.
  • the loudspeakers being light mobile mechanical structures, do not have the appropriate acoustic impedance to act in a fluid pipeline, which can also be the seat of a hot or corrosive flow, for example in outlets for heat engines or refrigeration compressors.
  • the present invention aims to avoid these drawbacks, by providing a particularly effective device for eliminating noise pollution, and which can advantageously replace a loudspeaker under conditions where the latter is hardly usable for the reasons mentioned above, and in particular inside ⁇ conduits where a flow circulates. ⁇
  • the subject of the invention is essentially an electroaeroacoustic source, consisting of an electrodynamic or electromagnetic motor means, capable of generating an oscillatory movement, and of at least one member coupled to said motor means, so as to describe a movement oscillatory, and able to be placed in a flow or in edge of a flow, obstructing the flow, so as to exert a dynamic action on this flow.
  • electroaeroacoustic source The device object of the invention, called electroaeroacoustic source, and defined above, is based on the following theoretical principle:
  • the emission of an acoustic wave results, for a movable wall, from the forces exerted by the wall on the fluid, the pressure fluctuations undergone by the wall constituting, for the fluid surrounding the wall, a source of acoustic radiation.
  • a flow exerts on an obstacle drag and lift forces proportional to the square of the speed.
  • an acoustic source is produced associated with the temporal variation of these forces.
  • the acoustic emission thus obtained has the same spectral content as the fluctuation of the preceding forces.
  • the electroaeroacoustic source according to the invention comprises a member constituting an obstacle, of. suitable shape, animated by an oscillatory movement, which exerts a dynamic action on the flow in which it is placed.
  • the oscillatory movement is suitably controlled by a means such as a rotary or linear electric motor, preferably oscillating, or by an organ oscillating in a magnetic induction field, preferably an oscillating coil, this means being itself controlled from 'an electrical signal, in particular in the application to the production of an active noise control system.
  • the electroaeroacoustic sources produced according to the invention can have significant powers, due to the amplifying effect of the flow for the fluctuating force exerted by the fluid on the wall of the obstacle-forming member.
  • these elastic return means also provide support for the obstacle-forming member, by defining an "virtual" axis of rotation.
  • This arrangement is particularly advantageous in the case where the use of mechanical rotational bearings, such as ball bearings, is to be avoided; this is particularly the case when the electroaeroacoustic source must operate in a hot and / or corrosive flow, such as refrigerant compressor fluids or combustion gases.
  • the electroaeroacoustic source object of the invention, has different directivity properties, depending on the aerodynamic characteristics of the obstacle-forming member, under the conditions in which this member is placed.
  • the directivity of the acoustic emission from such a source is fixed by the direction of the force exerted by the member forming an obstacle on the fluid.
  • a member forming an obstacle of profiled or non-profiled shape, mounted oscillating around an axis transverse to the direction of flow, and creating a wake, has a directivity mainly oriented parallel to the direction of flow, insofar as said obstacle-forming member has no lift.
  • An example of an obstacle-forming member is a substantially rectangular oscillating flap, the axis of oscillation preferably passing through the center of the flap.
  • electroaeroacoustic sources having a directivity mainly oriented parallel to the direction of the flow, can be designated as “axial” electroaeroacoustic sources. It is also possible to produce electroaeroacoustic sources, in accordance with the invention, which have a directivity substantially perpendicular to the direction of flow, and which can be designated as “transverse” electroaeroacoustic sources. Unlike axial sources, a transverse electroaeroacoustic source must include an obstacle-forming member which has a strong lift relative to the flow. A typical example of such a member is an oscillating flap having a wing profile.
  • electroaeroacoustic sources previously defined being simple sources, it is possible to multiply them to produce a multiple electroaeroacoustic source, associating two or more similar elementary electroacoustic sources, all of axial type or of transverse type; all these sources are arranged, in the flow, "in parallel” or “in series” or according to a combination of these arrangements, and they are animated by the same oscillatory movement.
  • complex electroaeroacoustic sources which make it possible to obtain varied and specific effects, resulting on the one hand from the interaction of neighboring obstacles, fixed or mobile, and d on the other hand, different values of moments of inertia and aerodynamic forces, depending on the dimensions of the obstacles.
  • complex electroaeroacoustic sources can be obtained:
  • the electroaeroacoustic sources, defined above, were in relation to an indefinite flow, apart from its direction, this flow being either free or confined by walls, for example the walls of a pipe.
  • the confinement of the flow by walls offers the advantageous possibility of increasing the efficiency of the electroaeroacoustic sources defined above, by placing such a source (single or multiple) at a suitable nozzle, locally creating a narrowing of the cross section of the pipe, therefore of the flow, and accelerating the flow, thereby increasing the force exerted by the electroaeroacoustic source on this flow.
  • Such a nozzle can be formed by a simple fixed profiled sleeve, inserted in the pipe traversed by the flow, the electroaeroacoustic source being disposed inside the sleeve, in the reduced section delimited by this sleeve.
  • the nozzle or the sleeve reducing the cross section available for the flow is produced by means of movable walls, in particular articulated around an axis, associated with mechanical control means; the fixed but adjustable position, given to these walls, makes it possible to modify the section available for the passage of the flow, therefore to increase or reduce the speed of the flow at the level of the electroaeroacoustic source, which makes it possible to control at will the efficiency of said source.
  • the electroaeroacoustic source located at the edge of the flow, comprises an obstacle-forming member constituted by a part of an oscillating wall confining the flow, this part of the movable wall also making a narrowing of the cross section of the flow.
  • the oscillating member forming an obstacle is located at the edge of the flow, and itself produces the nozzle.
  • All the electroaeroacoustic sources, previously defined, can be used for active noise control, also designated as active acoustic absorption, in particular in confined flow with the configurations (nozzles) which have just been indicated.
  • the invention provides an electroaeroacoustic system for active noise control, which essentially comprises at least one electroaeroacoustic source as defined above, with an electrodynamic or electromagnetic motor means and an obstacle-forming member, placed in a flow or at the edge of a flow, as well as a controller controlling said motor means, the controller itself being controlled from at least one microphone measuring the noise to be controlled.
  • the controller can be a single channel controller.
  • the controller will be a multi-channel type controller.
  • the electroaeroacoustic systems for active noise control can use, as active means for combating noise, only electroaeroacoustic sources as defined above, in which case they are “pure” electroaeroacoustic systems. . “Mixed” systems can also be envisaged, which use on the one hand at least one electroaeroacoustic source, as defined above, and on the other hand an active or passive means of noise attenuation operating according to a different principle.
  • a mixed system can comprise on the one hand at least one electroaeroacoustic source, and on the other hand a loudspeaker; the loudspeaker makes it possible to process acute frequencies here, which electroaeroacoustic sources can hardly emit.
  • the loudspeaker can be replaced by another active means, such as a controlled electro-pneumatic source.
  • a passive means associated with at least one electroaeroacoustic source, and more particularly a source placed in a nozzle (as defined above), provision is advantageously made for the nozzle to be made of a sleeve made of absorbent acoustic material.
  • a sleeve made of absorbent acoustic material.
  • Figure 1 is a block diagram, in perspective, of an electroaeroacoustic source according to the invention
  • Figure 2 is a side view of the source of Figure 1, placed in a free flow and constituting an axial source;
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2, but illustrating another arrangement of this axial source
  • Figure 4 is a perspective view of an electroaeroacoustic source according to the invention, of particular conformation
  • Figure 5 is a side view of the source of Figure 4.
  • FIG. 6 is a perspective view of another electroaeroacoustic source according to the invention, of particular configuration
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a particular assembly of an electroaeroacoustic source, such as that of FIG. 6.
  • Figure 8 is a side view of an electroaeroacoustic source such as that of Figure 1, placed in a flow and constituting a transverse source;
  • Figure 9 is a block diagram of a complex electroaeroacoustic source
  • Figure 10 is a block diagram of a multiple electroaeroacoustic source
  • Figure 1 1 is a block diagram of another multiple electroaeroacoustic source;
  • Figures 12 and 13 illustrate examples of particular complex sources;
  • Figure 14 shows, in perspective and in section, an electroaeroacoustic source placed in a confined flow
  • Figure 15 is a block diagram of another source placed in a confined flow, and usable for active noise control
  • Figures 16, 17, 18, 19, 20 and 21 show / in the form of block diagrams, other examples of sources used for active noise control.
  • an electroaeroacoustic source generally designated by the reference 2
  • an electrodynamic driving member 5 or electromagnetic such as an oscillating electric motor or an oscillating coil in a magnetic induction field, powered by an electric current, which can give the angle ⁇ of the obstacle 3 a variation of the oscillatory type.
  • electromagnetic such as an oscillating electric motor or an oscillating coil in a magnetic induction field, powered by an electric current, which can give the angle ⁇ of the obstacle 3 a variation of the oscillatory type.
  • FIG. 2 shows an electroaeroacoustic source 2, as described above, placed in a free flow of speed V, the obstacle 3 forming an average angle ⁇ with the direction of this flow, and thus creating a wake of transverse dimension d .
  • the same obstacle 3 forms a greater mean angle ⁇ , and it creates a wake of greater transverse dimension D.
  • the drag force exerted by the velocity flow V on the obstacle 3 is greater in the case of FIG. 3 than in FIG. 2, while the lift force has hardly varied, for incidences where l flow is strongly unstuck.
  • the force, of an oscillatory nature, exerted by the obstacle 3 on the fluid has been indicated at F.
  • the directivity of the acoustic emission of the electroaeroacoustic source 2 is fixed by the direction of this force F; this directivity being mainly oriented parallel to the direction of flow, it is here a source "axial".
  • FIGS. 4 to 7 illustrating examples of sources of particular profile which meet these requirements.
  • the obstacle 3 is presented as a rectangular oscillating flap 6, which carries on its leading edge a first curved wall 7, and on its trailing edge a second curved wall
  • the obstacle 3 consists of a rectangular flap 9, the leading and trailing edges are bent in opposite directions, as shown in 10 and 1 1, so as to give the flap 9 a profile "S".
  • the curved edges 10 and 1 1 constitute, here also, curved walls ensuring obtaining the desired wake, the latter conformation allowing, in addition, easier industrial manufacture of the obstacle 3.
  • FIG. 7 illustrates a particular arrangement of the electroaeroacoustic source 2, such as that of FIG. 6 with flap 9 with an “S” profile.
  • the axis 4, coincident with the axis of symmetry of the flap 9, is supported by two bearings 12, each consisting of several leaf springs 13 fixed on a fixed part 14, the leaf spring 13 serving as supports for the axis 4, therefore to the obstacle 3, and elastic return means of this obstacle 3 in its average position, with respect to which it oscillates and produces a sound emission in interaction with the flow.
  • the return function of the profiled obstacle 3 in its average position can also be achieved by a simple spiral spring 1 5, this variant being illustrated in FIG. 14 (described in detail below).
  • FIG. 8 shows another electroaeroacoustic source 2 which, unlike the previous ones, constitutes a “transverse” source, that is to say that its directivity is substantially perpendicular to the direction of flow, of speed V.
  • the source 2 comprises an obstacle 3 with wing profile, always oscillating under the action of a motor 5, such an obstacle 3 creating on the fluid a force F mainly due to the lift.
  • FIG. 9 illustrates a first example of an electroaeroacoustic source known as “complex”, which consists of an axial source 2 with obstacle 3 oscillating under the action of a motor 5, as described above, which is placed in the vicinity of a fixed obstacle 16.
  • the set of obstacles, mobile 3 and fixed 16 is placed in a flow of fluid, of speed V.
  • the momentary increase in the incidence of the mobile obstacle 3 causes an increase in the speed of the fluid on the fixed obstacle 16, by deflection of the flow, which has the effect of increasing the pressure on this obstacle 16, in its instantaneous aeroacoustic emission.
  • the set of two obstacles 3 and 16, one oscillating and motorized and the other fixed thus constitutes an electroaeroacoustic source of specific structure and functioning, and of efficiency greater than source 2 alone, which is here a axial source.
  • FIG. 10 shows an electroaeroacoustic source called "multiple”, which consists of several simple sources 2, as described above.
  • multiple an electroaeroacoustic source
  • each source 2 comprising an oscillating flap 6 actuated by a motor 5.
  • the three sources 2 are here identical in their shapes and dimensions, and driven by the same oscillatory movement.
  • the replacement of a single electroaeroacoustic source, giving a variation in wake width of given amplitude, by synchronous electroaeroacoustic sources in parallel, of dimension reduced in proportion to the number n makes it possible to obtain a torque n 3 times more small for each source and, in total, an electromechanical power n 2 times smaller.
  • the sound emission from sources 2 thus grouped is reinforced by their interaction effect, which is analogous to that described above for the association of a source 2 with oscillating obstacle 3 and a fixed obstacle 16 (FIG. 9).
  • FIG. 11 it is also possible to group several simple electroacoustic sources 2, 2 ′, and 2 ′′ with different characteristics, in particular of different dimensions and adapted to the pulsations and amplitudes of different frequency bands, such a complex source allowing the 'obtaining various effects, reinforced by the interaction of flows around the respective obstacles 3, 3' and 3 ".
  • the lowest frequencies are for example produced with a larger source than the medium frequencies and, a fortiori, than the lowest frequencies. More particularly, FIG.
  • FIG. 11 shows an embodiment of a complex electroaeroacoustic source where the lowest pulsation is emitted by the source 2 'situated in the middle, the average pulsation being mainly emitted by the lower source 2 ", while the high pulsation is produced by the upper source 2.
  • FIG. 12 shows another embodiment of a complex electroaeroacoustic source, which consists of a transverse source 2 with obstacle 3 oscillating under the action of a motor 5, which is placed in the vicinity of a fixed obstacle 17 of wing profile similar to that of the mobile obstacle 3.
  • the reinforcing effect of the fixed obstacle 17 is here analogous to that of the fixed obstacle 16 associated with an axial source in the example of FIG. 9.
  • FIG. 13 shows yet another embodiment of a complex electroaeroacoustic source, which combines an axial source 2a and a transverse source 2b, so that the main direction of emission takes place in the oblique direction of the resultant R des non-permanent drag forces T from the axial source 2a, and lift P from the transverse source 2b.
  • a complex electroaeroacoustic source which combines an axial source 2a and a transverse source 2b, so that the main direction of emission takes place in the oblique direction of the resultant R des non-permanent drag forces T from the axial source 2a, and lift P from the transverse source 2b.
  • FIGS. 14 et seq Representing electroaeroacoustic sources placed in a confined flow, that is to say, in practice, in a pipe 18 traversed by a fluid, the speed of which is always indicated in V. These sources are applied to active noise control.
  • FIG. 14 shows a simple electroaeroacoustic source 2, produced as described above, with an oscillating obstacle 3 placed inside the pipe 18 traversed by the flow. More particularly, the oscillating obstacle 3 of this source 2 is placed in a nozzle 19, housed and fixed in the pipe 18, which locally achieves a local reduction in the cross section of the pipe 18, and which thus accelerates the flow of the fluid and increases the force exerted by said source 2 on this flow.
  • FIGS. 1 5 and following illustrate various embodiments of sources placed in confined flow, and applied to active noise control, according to the principle described above.
  • FIG. 15 shows an electroaeroacoustic source 2 placed in a pipe 18, at the level of a nozzle produced by means of walls 22 each articulated around an axis 23.
  • the nozzle here again reduces the cross section available for flow, and in the present case an appropriate mechanical control device (not shown) makes it possible to pivot the movable walls 22 and to modify their position, so as to adjust the section available for flow.
  • an appropriate mechanical control device (not shown) makes it possible to pivot the movable walls 22 and to modify their position, so as to adjust the section available for flow.
  • the efficiency of the source 2 is increased, for a given amplitude of oscillation of its flap 9. It may be advantageous to erase the movable walls 22, when it is desired not to put the electroaeroacoustic source 2 into action.
  • FIG. 15 shows the active noise control system, with its single-channel controller 20, in relation to the motor 5 of the source 2, with a control microphone 21 and also with a reference microphone 24, the two microphones 21 and 24 being placed inside the pipe 18,
  • FIG. 16 in which the elements corresponding to those previously described are designated by the same references, shows a multiple electroaeroacoustic source, comprising two identical simple sources 2 arranged in parallel.
  • the multiple source thus formed is placed in line 18, at a nozzle 19.
  • the single-channel controller 20 here supplies, synchronously, the motors 5 of the two simple sources 2.
  • FIG. 17 represents an active noise control system, using a complex source resulting from two simple electroaeroacoustic sources 2a and 2b, respectively axial and transverse, arranged "in series" inside the pipe 18, at the level of the nozzle 19.
  • the two sources 2a and 2b are supplied separately, by a multi-channel type controller 20 receiving the signals from two control microphones 21 a and 21 b and from two reference microphones 24a and 24b.
  • the active noise control system can implement an actuator of a different principle, in particular a speaker 25.
  • the electroaeroacoustic source 2 is placed in the pipe 18, at the nozzle 19.
  • the loudspeaker 25 is placed on the wall of the pipe 18.
  • a multi-channel controller 20 supplies the motor 5 of the source 2 separately, and the loudspeaker 25. The latter makes it possible to process high frequencies, as the source electroaeroacoustics 2 can hardly emit.
  • This active noise control system can in particular be applied to ventilation devices, where the usually non-corrosive atmosphere allows speakers to be inserted. In the examples of FIGS.
  • the nozzle 19 is of generally cylindrical shape and results from a fixed profiled sleeve, inserted in the pipe 18 traversed by the flow, this sleeve being full, or at least at solid wall.
  • Figures 19 and 20 illustrate variants, in which the nozzle 19 is constituted by a fixed profiled sleeve, made of absorbent acoustic material 26 which can be contained in an envelope 27 with a perforated wall.
  • the electroaeroacoustic source 2 which is a simple source, processes the low frequencies, while the nozzle 19 of special constitution absorbs the high frequencies.
  • FIG. 19 the electroaeroacoustic source 2 which is a simple source, processes the low frequencies, while the nozzle 19 of special constitution absorbs the high frequencies.
  • the low and medium frequencies are processed by the complex electroaeroacoustic source, consisting of two simple sources 2 and 2 'in parallel controlled by the single-channel controller 20, while the high frequencies are passively absorbed by the absorbent acoustic material 26 of the nozzle 19.
  • the assembly thus constitutes a semi-active control system for a confined flow circuit.
  • FIG. 21 shows another embodiment of the invention, in which the pipe 18 comprises a part 28 which narrows the cross section, available for flow, this part 28 being constituted by flexible walls, able to be driven by a vibratory movement by means of electromagnets 29 placed outside the pipe 18.
  • the movable walls 28 here play the role of the oscillating obstacle of the previous embodiments.
  • the configuration in FIG. 21 creates a pressure difference due to the existence of swirling wakes T in the sudden widening 30 of the cross section following the narrowing resulting from the shape of the movable walls 28.
  • the axial acoustic effect is practically zero if the obstacle consists of a profiled obstacle for which no separation is observed.

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Abstract

The invention concerns an electro-aero-acoustic source (2), set in a flow (V) or beside a flow, consisting of electrodynamic or electromagnetic motor means (5) generating a reciprocating motion, and a member (3) coupled to the motor means (5), and obstructing the flow so as to exert a dynamic action on said flow. Said source can be used to produce an electro-aero-acoustic system for active noise control, in particular in a confined flow.

Description

Source et système électroaéroacoustiques pour contrôle actif du bruit Electroaeroacoustic source and system for active noise control
La présente invention concerne une source électroaéroacoustique, ainsi qu'un système électroaéroacoustique comportant application d'une telle source, cette source et ce système électroaéroacoustiques étant notamment destinés au contrôle actif du bruit, dans un écoulement confiné.The present invention relates to an electroaeroacoustic source, as well as an electroaeroacoustic system comprising application of such a source, this source and this electroaeroacoustic system being in particular intended for active noise control, in a confined flow.
Les conduits de raccordement des machines alternatives, telles que compresseurs et moteurs thermiques, ou les sorties de machines tournantes à hélice ou à turbine, telles que ventilateurs et pompes, sont le siège de fluctuations des caractéristiques d'écoulement, qui entraînent des émissions aéroacoustiques elles-mêmes à l'origine de nuisances sonores. Ces dernières peuvent être atténuées de manière passive au moyen de dispositifs dits « silencieux », souvent peu efficaces dans les sons graves, en raison de leurs dimensions nécessairement limitées.The connection ducts of alternative machines, such as compressors and heat engines, or the outputs of rotating propeller or turbine machines, such as fans and pumps, are the seat of fluctuations in flow characteristics, which cause aeroacoustic emissions them -same sources of noise pollution. The latter can be attenuated passively by means of so-called “silent” devices, often ineffective in low sounds, because of their necessarily limited dimensions.
L'atténuation du bruit émis par les fluctuations précitées peut aussi être effectuée par des procédés maintenant bien connus d'absorption active, utilisant des haut-parleurs. Cependant, les puissances acoustiques ici nécessaires sont très importantes, et il en résulte une grande difficulté de mise en œuvre des haut-parleurs, qui doivent avoir des dimensions très grandes. En outre les haut-parleurs, étant des structures mécaniques mobiles légères, n'ont pas l'impédance acoustique convenable pour agir dans une canalisation de fluide, laquelle peut en outre être le siège d'un écoulement chaud ou corrosif, par exemple dans les conduits de sortie de moteurs thermiques ou de compresseurs frigorifiques.The attenuation of the noise emitted by the aforementioned fluctuations can also be carried out by now well known methods of active absorption, using loudspeakers. However, the acoustic powers required here are very large, and this results in great difficulty in implementing the loudspeakers, which must have very large dimensions. In addition, the loudspeakers, being light mobile mechanical structures, do not have the appropriate acoustic impedance to act in a fluid pipeline, which can also be the seat of a hot or corrosive flow, for example in outlets for heat engines or refrigeration compressors.
La présente invention vise à éviter ces inconvénients, en fournissant un dispositif particulièrement efficace pour l'élimination des nuisances sonores, et pouvant avantageusement remplacer un haut-parleur dans les conditions où celui-ci n'est guère utilisable pour les raisons évoquées précédemment, et en particulier à l'intérieur des^ conduites où circule un écoulement. ^The present invention aims to avoid these drawbacks, by providing a particularly effective device for eliminating noise pollution, and which can advantageously replace a loudspeaker under conditions where the latter is hardly usable for the reasons mentioned above, and in particular inside ^ conduits where a flow circulates. ^
A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une source électroaéroacoustique, constituée d'un moyen moteur électrodynamique ou électromagnétique, apte à engendrer un mouvement oscillatoire, et d'au moins un organe accouplé audit moyen moteur, de manière à décrire un mouvement oscillatoire, et apte à être placé dans un écoulement ou en bordure d'un écoulement, en faisant obstacle à l'écoulement, de manière à exercer une action dynamique sur cet écoulement.To this end, the subject of the invention is essentially an electroaeroacoustic source, consisting of an electrodynamic or electromagnetic motor means, capable of generating an oscillatory movement, and of at least one member coupled to said motor means, so as to describe a movement oscillatory, and able to be placed in a flow or in edge of a flow, obstructing the flow, so as to exert a dynamic action on this flow.
Le dispositif objet de l'invention, dit source électroaéroacoustique, et défini ci-dessus, repose sur le principe théorique suivant :The device object of the invention, called electroaeroacoustic source, and defined above, is based on the following theoretical principle:
L'émission d'une onde acoustique résulte, pour une paroi mobile, des efforts exercés par la paroi sur le fluide, les fluctuations de pression subies par la paroi constituant, pour le fluide environnant la paroi, une source de rayonnement acoustique. Or, un écoulement exerce sur un obstacle des forces de traînée et de portance proportionnelles au carré de la vitesse. En donnant à cet obstacle, par un moyen électrodynamique ou électromagnétique convenable, un mouvement vibratoire de translation ou de rotation, ou une combinaison de ces deux types de mouvements, on réalise une source acoustique associée à la variation temporelle de ces forces. L'émission acoustique ainsi obtenue a le même contenu spectral que la fluctuation des forces précédentes.The emission of an acoustic wave results, for a movable wall, from the forces exerted by the wall on the fluid, the pressure fluctuations undergone by the wall constituting, for the fluid surrounding the wall, a source of acoustic radiation. However, a flow exerts on an obstacle drag and lift forces proportional to the square of the speed. By giving this obstacle, by a suitable electrodynamic or electromagnetic means, a vibratory movement of translation or rotation, or a combination of these two types of movements, an acoustic source is produced associated with the temporal variation of these forces. The acoustic emission thus obtained has the same spectral content as the fluctuation of the preceding forces.
La source électroaéroacoustique selon l'invention, basée sur les principes généraux précédemment indiqués, comprend un organe constituant obstacle, de. forme convenable, animé d'un mouvement oscillatoire, qui exerce une action dynamique sur l'écoulement dans lequel il est placé. Le mouvement oscillatoire est commandé convenablement par un moyen tel que moteur électrique rotatif ou linéaire, de préférence oscillant, ou par un organe oscillant dans un champ d'induction magnétique, de préférence une bobine oscillante, ce moyen étant lui-même piloté à partir d'un signal électrique, notamment dans l'application à la réalisation d'un système de contrôle actif du bruit.The electroaeroacoustic source according to the invention, based on the general principles previously indicated, comprises a member constituting an obstacle, of. suitable shape, animated by an oscillatory movement, which exerts a dynamic action on the flow in which it is placed. The oscillatory movement is suitably controlled by a means such as a rotary or linear electric motor, preferably oscillating, or by an organ oscillating in a magnetic induction field, preferably an oscillating coil, this means being itself controlled from 'an electrical signal, in particular in the application to the production of an active noise control system.
Les sources électroaéroacoustiques, réalisées selon l'invention, peuvent avoir des puissances importantes, dues à l'effet amplificateur de l'écoulement pour la force fluctuante exercée par le fluide sur la paroi de l'organe formant obstacle.The electroaeroacoustic sources produced according to the invention can have significant powers, due to the amplifying effect of the flow for the fluctuating force exerted by the fluid on the wall of the obstacle-forming member.
Afin de fixer la position moyenne de cet organe formant obstacle, notamment dans le cas d'un tel organe décrivant un mouvement oscillatoire autour d'un axe, on prévoit avantageusement des moyens tels que ressort spiral ou lame élastique, créant une force élastique de rappel dudit organe dans sa position moyenne. Des moyens de réglage peuvent être prévus, pour modifier la position moyenne de l'organe formant obstacle et modifier ainsi ses caractéristiques d'émission acoustique.In order to fix the average position of this obstacle-forming member, in particular in the case of such a member describing an oscillatory movement about an axis, means such as a spiral spring or elastic blade are advantageously provided, creating an elastic restoring force. of said organ in its middle position. Adjustment means can be provided to modify the average position of the obstacle-forming member and thus modify its acoustic emission characteristics.
Selon un mode de réalisation particulier, ces moyens élastiques de rappel assurent aussi le support de l'organe formant obstacle, en définissant un axe de rotation « virtuel ». Cette disposition est particulièrement intéressante dans le cas où l'utilisation de paliers de rotation mécaniques, tels que des roulements à billes, est à éviter ; il en est ainsi, notamment, lorsque la source électroaéroacoustique doit fonctionner dans un écoulement chaud et/ou corrosif, tel que des fluides de compresseur frigorifique ou des gaz de combustion.According to a particular embodiment, these elastic return means also provide support for the obstacle-forming member, by defining an "virtual" axis of rotation. This arrangement is particularly advantageous in the case where the use of mechanical rotational bearings, such as ball bearings, is to be avoided; this is particularly the case when the electroaeroacoustic source must operate in a hot and / or corrosive flow, such as refrigerant compressor fluids or combustion gases.
La source électroaéroacoustique, objet de l'invention, a des propriétés de directivité différentes, selon les caractéristiques aérodynamiques de l'organe formant obstacle, dans les conditions où cet organe est placé. La directivité de l'émission acoustique d'une telle source est fixée par la direction de la force exercée par l'organe formant obstacle sur le fluide.The electroaeroacoustic source, object of the invention, has different directivity properties, depending on the aerodynamic characteristics of the obstacle-forming member, under the conditions in which this member is placed. The directivity of the acoustic emission from such a source is fixed by the direction of the force exerted by the member forming an obstacle on the fluid.
Un organe formant obstacle de forme profilée ou non profilée, monté oscillant autour d'un axe transversal à la direction de l'écoulement, et créant un sillage, possède une directivité principalement orientée parallèlement à la direction de l'écoulement, dans la mesure où ledit organe formant obstacle ne possède pas de portance.A member forming an obstacle of profiled or non-profiled shape, mounted oscillating around an axis transverse to the direction of flow, and creating a wake, has a directivity mainly oriented parallel to the direction of flow, insofar as said obstacle-forming member has no lift.
Un exemple d'organe formant obstacle, répondant à la définition précédente, est un volet oscillant sensiblement rectangulaire, l'axe d'oscillation passant de préférence par le centre du volet. Un autre exemple d'organe formant obstacle, possédant encore une directivité parallèle à la direction de l'écoulement, est un volet oscillant qui porte sur son bord d'attaque et sur son bord de fuite des parois courbes, lesquelles empêchent le recollement de l'écoulement sur la paroi du volet et assurent ainsi une largeur de sillage proportionnelle à l'angle d'incidence, tel qu'un volet de profil en « S » ; cette variante de l'organe formant obstacle est plus facile à fabriquer industriellement. "' An example of an obstacle-forming member, corresponding to the preceding definition, is a substantially rectangular oscillating flap, the axis of oscillation preferably passing through the center of the flap. Another example of an obstacle-forming member, still having a directivity parallel to the direction of flow, is an oscillating flap which carries on its leading edge and on its trailing edge curved walls, which prevent the bonding of the 'flow on the wall of the flap and thus ensure a wake width proportional to the angle of incidence, such as a "S" profile flap; this variant of the obstacle-forming member is easier to manufacture industrially. "'
Les sources électroaéroacoustiques, définies précédemment, ayant une directivité principalement orientée parallèlement à la direction de l'écoulement, peuvent être désignées comme sources électroaéroacoustiques « axiales ». Il est aussi possible de réaliser des sources électroaéroacoustiques, conformes à l'invention, qui possèdent une directivité sensiblement perpendiculaire à la direction de l'écoulement, et qui peuvent être désignées comme sources électroaéroacoustiques « transversales ». Contrairement aux sources axiales, une source électroaéroacoustique transversale doit comporter un organe formant obstacle qui possède une forte portance relativement à l'écoulement. Un exemple typique ,d'un tel organe est un volet oscillant possédant un profil d'aile. Les sources électroaéroacoustiques précédemment définies étant des sources simples, il est possible de les multiplier pour réaliser une source électroaéroacoustique multiple, associant deux ou plusieurs sources électroacoustiquos élémentaires similaires, toutes de type axial ou de type transversal ; toutes ces sources sont disposées, dans l'écoulement, « en parallèle » ou « en série » ou suivant une combinaison de ces dispositions, et elles sont animées du même mouvement oscillatoire.The electroaeroacoustic sources, defined above, having a directivity mainly oriented parallel to the direction of the flow, can be designated as “axial” electroaeroacoustic sources. It is also possible to produce electroaeroacoustic sources, in accordance with the invention, which have a directivity substantially perpendicular to the direction of flow, and which can be designated as “transverse” electroaeroacoustic sources. Unlike axial sources, a transverse electroaeroacoustic source must include an obstacle-forming member which has a strong lift relative to the flow. A typical example of such a member is an oscillating flap having a wing profile. The electroaeroacoustic sources previously defined being simple sources, it is possible to multiply them to produce a multiple electroaeroacoustic source, associating two or more similar elementary electroacoustic sources, all of axial type or of transverse type; all these sources are arranged, in the flow, "in parallel" or "in series" or according to a combination of these arrangements, and they are animated by the same oscillatory movement.
A partir des sources électroaéroacoustiques précédemment définies, il est possible aussi de réaliser des sources électroaéroacoustiques complexes, qui permettent d'obtenir des effets variés et spécifiques, résultant d'une part de l'interaction d'obstacles voisins, fixes ou mobiles, et d'autre part des valeurs différentes des moments d'inertie et des forces aérodynamiques, en fonction des dimensions des obstacles. Des sources électroaéroacoustiques complexes peuvent être notamment obtenues :From the electroaeroacoustic sources previously defined, it is also possible to produce complex electroaeroacoustic sources, which make it possible to obtain varied and specific effects, resulting on the one hand from the interaction of neighboring obstacles, fixed or mobile, and d on the other hand, different values of moments of inertia and aerodynamic forces, depending on the dimensions of the obstacles. In particular, complex electroaeroacoustic sources can be obtained:
- en associant un obstacle fixe à au moins une source électroaéroacoustique axiale ou transversale (telle que précédemment définie) ;- by associating a fixed obstacle with at least one axial or transverse electroaeroacoustic source (as previously defined);
- en combinant au moins une source électroaéroacoustique axiale et au moins une source électroaéroacoustique transversale, de telle sorte que la direction principale de émission, qui est la résultante des forces respectivement de traînée et de portance des deux sources, est une direction oblique par rapport à la direction de l'écoulement.- by combining at least one axial electroaeroacoustic source and at least one transverse electroaeroacoustic source, so that the main direction of emission, which is the result of the drag and lift forces of the two sources respectively, is a direction oblique to the direction of flow.
Les sources électroaéroacoustiques, définies ci-dessus, l'ont été par rapport à un écoulement indéfini, hormis sa direction, cet écoulement pouvant être soit libre, soit confiné par des parois, par exemple les parois d'une conduite . Le confinement de l'écoulement par des parois offre la possibilité avantageuse d'accroître l'efficacité des sources électroaéroacoustiques définies précédemment, en disposant une telle source (simple ou multiple) au niveau d'une tuyère convenable, créant localement un rétrécissement de la section droite de la conduite, donc de l'écoulement, et accélérant l'écoulement, augmentant ainsi la force exercée par la source électroaéroacoustique sur cet écoulement. Une telle tuyère peut être formée par un simple manchon profilé fixe, inséré dans la conduite parcourue par l'écoulement, la source électroaéroacoustique étant disposée à l'intérieur du manchon, dans la section réduite délimitée par ce manchon.The electroaeroacoustic sources, defined above, were in relation to an indefinite flow, apart from its direction, this flow being either free or confined by walls, for example the walls of a pipe. The confinement of the flow by walls offers the advantageous possibility of increasing the efficiency of the electroaeroacoustic sources defined above, by placing such a source (single or multiple) at a suitable nozzle, locally creating a narrowing of the cross section of the pipe, therefore of the flow, and accelerating the flow, thereby increasing the force exerted by the electroaeroacoustic source on this flow. Such a nozzle can be formed by a simple fixed profiled sleeve, inserted in the pipe traversed by the flow, the electroaeroacoustic source being disposed inside the sleeve, in the reduced section delimited by this sleeve.
Dans une variante, la tuyère ou le manchon diminuant la section droite disponible pour l'écoulement est réalisé au moyen de parois mobiles, notamment articulées autour d'un axe, associées à des moyens de commande mécanique ; la position fixe mais réglable, donnée à ces parois, permet de modifier la section disponible pour le passage de l'écoulement, donc d'augmenter ou de réduire la vitesse de l'écoulement au niveau de la source électroaéroacoustique, ce qui permet de commander à volonté l'efficacité de ladite source.In a variant, the nozzle or the sleeve reducing the cross section available for the flow is produced by means of movable walls, in particular articulated around an axis, associated with mechanical control means; the fixed but adjustable position, given to these walls, makes it possible to modify the section available for the passage of the flow, therefore to increase or reduce the speed of the flow at the level of the electroaeroacoustic source, which makes it possible to control at will the efficiency of said source.
Selon une autre variante, la source électroaéroacoustique, située en bordure de l'écoulement, comporte un organe formant obstacle constitué par une partie de paroi oscillante confinant l'écoulement, cette partie de paroi mobile réalisant aussi un rétrécissement de la section droite de l'écoulement. Dans ce mode de réalisation, l'organe oscillant formant obstacle est situé en bordure de l'écoulement, et réalise lui-même la tuyère. Toutes les sources électroaéroacoustiques, précédemment définies, peuvent être mises en oeuvre en vue du contrôle actif du bruit, aussi désigné comme absorption acoustique active, notamment en écoulement confiné avec les configurations (tuyères) qui viennent d'être indiquées. Dans le cadre de cette application préférentielle, l'invention fournit un système électroaéroacoustique pour contrôle actif du bruit, qui comprend essentiellement au moins une source électroaéroacoustique telle que définie plus haut, avec un moyen moteur électrodynamique ou électromagnétique et un organe formant obstacle, placé dans un écoulement ou en bordure d'un écoulement, ainsi qu'un contrôleur pilotant ledit moyen moteur, le contrôleur étant lui-même piloté à partir d'au moins un microphone mesurant le bruit à contrôler. Dans le cas d'un tel système électroacoustique pour contrôle actif du bruit utilisant une seule source électroaéroacoustique simple, ou une pluralité de sources élémentaires identiques alimentées en parallèle, le contrôleur peut être un contrôleur du type monovoie. Dans le cas d'un système utilisant deux ou plusieurs sources électroaéroacoustiques de caractéristiques ou de types différents, par exemple une source axiale et une source transversale (telles que définies précédemment), alimentées séparément, le contrôleur sera un contrôleur du type multivoies.According to another variant, the electroaeroacoustic source, located at the edge of the flow, comprises an obstacle-forming member constituted by a part of an oscillating wall confining the flow, this part of the movable wall also making a narrowing of the cross section of the flow. In this embodiment, the oscillating member forming an obstacle is located at the edge of the flow, and itself produces the nozzle. All the electroaeroacoustic sources, previously defined, can be used for active noise control, also designated as active acoustic absorption, in particular in confined flow with the configurations (nozzles) which have just been indicated. In the context of this preferred application, the invention provides an electroaeroacoustic system for active noise control, which essentially comprises at least one electroaeroacoustic source as defined above, with an electrodynamic or electromagnetic motor means and an obstacle-forming member, placed in a flow or at the edge of a flow, as well as a controller controlling said motor means, the controller itself being controlled from at least one microphone measuring the noise to be controlled. In the case of such an electroacoustic system for active noise control using a single simple electroaeroacoustic source, or a plurality of identical elementary sources supplied in parallel, the controller can be a single channel controller. In the case of a system using two or more electroaeroacoustic sources of different characteristics or types, for example an axial source and a transverse source (as defined above), supplied separately, the controller will be a multi-channel type controller.
Les systèmes électroaéroacoustiques pour contrôle actif du bruit, conformes à l'invention, peuvent n'utiliser, comme moyens actifs de lutte contre le bruit, que des sources électroaéroacoustiques telles que précédemment définies, auquel cas il s'agit de systèmes électroaéroacoustiques « purs ». Des systèmes « mixtes » sont aussi envisageables, qui utilisent d'une part au moins une source électroaéroacoustique, telle que précédemment définie, et d'autre part un moyen actif ou passif d'atténuation du bruit fonctionnant suivant un principe différent.The electroaeroacoustic systems for active noise control, in accordance with the invention, can use, as active means for combating noise, only electroaeroacoustic sources as defined above, in which case they are “pure” electroaeroacoustic systems. . “Mixed” systems can also be envisaged, which use on the one hand at least one electroaeroacoustic source, as defined above, and on the other hand an active or passive means of noise attenuation operating according to a different principle.
Ainsi, un système mixte peut comprendre d'une part au moins une source électroaéroacoustique, et d'autre part un haut-parleur ; le haut- parleur permet de traiter ici des fréquences aiguës, que les sources électroaéroacoustiques peuvent difficilement émettre. Le haut-parleur est remplaçable par un autre moyen actif, tel que source électro-pneumatique commandée.Thus, a mixed system can comprise on the one hand at least one electroaeroacoustic source, and on the other hand a loudspeaker; the loudspeaker makes it possible to process acute frequencies here, which electroaeroacoustic sources can hardly emit. The loudspeaker can be replaced by another active means, such as a controlled electro-pneumatic source.
En tant que moyen passif, associé à au moins une source électroaéroacoustique, et plus particulièrement une source placée dans une tuyère (comme défini plus haut), on prévoit avantageusement une réalisation de la tuyère par un manchon en matériau acoustique absorbant. Une telle combinaison réalise un système « semi-actif » pour le contrôle du bruit en écoulement confiné, système dans lequel la ou les sources électroaéroacoustiques traitent les basses et moyennes fréquences, tandis que les fréquences élevées sont absorbées de manière passive par le manchon précité, en matériau approprié.As a passive means, associated with at least one electroaeroacoustic source, and more particularly a source placed in a nozzle (as defined above), provision is advantageously made for the nozzle to be made of a sleeve made of absorbent acoustic material. Such a combination achieves a “semi-active” system for controlling noise in confined flow, a system in which the electroaeroacoustic source or sources process the low and medium frequencies, while the high frequencies are passively absorbed by the aforementioned sleeve, made of suitable material.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, â titre d'exemples, des formes d'exécution de ces sources électroaéroacoustiques, et de systèmes électroaéroacoustiques pour contrôle actif du bruit, comportant application de telles sources :In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of examples, embodiments of these sources electroaeroacoustics, and electroaeroacoustic systems for active noise control, including the application of such sources:
Figure 1 est un schéma de principe, en perspective, d'une source électroaéroacoustique selon l'invention ; Figure 2 est une vue de côté de la source de figure 1 , placée dans un écoulement libre et constituant une source axiale ;Figure 1 is a block diagram, in perspective, of an electroaeroacoustic source according to the invention; Figure 2 is a side view of the source of Figure 1, placed in a free flow and constituting an axial source;
Figure 3 est une vue similaire à figure 2, mais illustrant une autre disposition de cette source axiale ;Figure 3 is a view similar to Figure 2, but illustrating another arrangement of this axial source;
Figure 4 est une vue en perspective d'une source électroaéroacoustique selon l'invention, de conformation particulière ;Figure 4 is a perspective view of an electroaeroacoustic source according to the invention, of particular conformation;
Figure 5 est une vue de côté de la source de figure 4 ;Figure 5 is a side view of the source of Figure 4;
Figure 6 est une vue en perspective d'une autre source électroaéroacoustique selon l'invention, de configuration particulière ;Figure 6 is a perspective view of another electroaeroacoustic source according to the invention, of particular configuration;
Figure 7 est une vue en perspective illustrant un montage particulier d'une source électroaéroacoustique, telle que celle de la figure 6.FIG. 7 is a perspective view illustrating a particular assembly of an electroaeroacoustic source, such as that of FIG. 6.
Figure 8 est une vue de côté d'une source électroaéroacoustique telle que celle de la figure 1 , placée dans un écoulement et constituant une source transversale ;Figure 8 is a side view of an electroaeroacoustic source such as that of Figure 1, placed in a flow and constituting a transverse source;
Figure 9 est un schéma de principe d'une source électroaéroacoustique complexe ;Figure 9 is a block diagram of a complex electroaeroacoustic source;
Figure 10 est un schéma de principe d'une source électroaéroacoustique multiple ;Figure 10 is a block diagram of a multiple electroaeroacoustic source;
Figure 1 1 est un schéma de principe d'une autre source électroaéroacoustique multiple ; Figures 12 et 13 illustrent des exemples de sources complexes particulières ;Figure 1 1 is a block diagram of another multiple electroaeroacoustic source; Figures 12 and 13 illustrate examples of particular complex sources;
Figure 14 représente, en perspective et en coupe, une source électroaéroacoustique placée dans un écoulement confiné ;Figure 14 shows, in perspective and in section, an electroaeroacoustic source placed in a confined flow;
Figure 15 est un schéma de principe d'une autre source placée dans un écoulement confiné, et utilisable pour le contrôle actif du bruit ;Figure 15 is a block diagram of another source placed in a confined flow, and usable for active noise control;
Figures 16, 17, 18, 19, 20 et 21 représentent/sous forme de schémas de principe, d'autres exemples de sources utilisées pour le contrôle actif du bruit.Figures 16, 17, 18, 19, 20 and 21 show / in the form of block diagrams, other examples of sources used for active noise control.
Comme le montre la figure 1 , une source électroaéroacoustique, désignée dans son ensemble par le repère 2, comprend un obstacle mobileAs shown in Figure 1, an electroaeroacoustic source, generally designated by the reference 2, includes a movable obstacle
3, monté sur l'axe 4 d'un organe moteur 5 électrodynamique ou électromagnétique, tel que moteur électrique oscillant ou bobine oscillante dans un champ d'induction magnétique, alimenté par un courant électrique, pouvant donner à l'angle α de l'obstacle 3 une variation de type oscillatoire. Un tel dispositif est placé dans un écoulement de fluide, de vitesse V, et l'obstacle 3 animé d'un mouvement oscillatoire exerce alors, sur l'écoulement, une action dynamique.3, mounted on the axis 4 of an electrodynamic driving member 5 or electromagnetic, such as an oscillating electric motor or an oscillating coil in a magnetic induction field, powered by an electric current, which can give the angle α of the obstacle 3 a variation of the oscillatory type. Such a device is placed in a flow of fluid, of speed V, and the obstacle 3 animated by an oscillatory movement then exerts, on the flow, a dynamic action.
La figure 2 montre une source électroaéroacoustique 2, telle que décrite ci-dessus, placée dans un écoulement libre de vitesse V, l'obstacle 3 formant un angle moyen α avec la direction de cet écoulement, et créant ainsi un sillage de dimension transversale d. Dans le cas de la figure 3, le même obstacle 3 forme un angle moyen α supérieur, et il crée un sillage de dimension transversale D plus importante. La force de traînée exercée par l'écoulement de vitesse V sur l'obstacle 3 est plus forte dans le cas de la figure 3 que pour la figure 2, tandis que la force de portance n'a guère varié, pour des incidences où l'écoulement est fortement décollé. On a indiqué en F la force, à caractère oscillatoire, exercée par l'obstacle 3 sur le fluide. La directivité de l'émission acoustique de la source électroaéroacoustique 2 est fixée par la direction de cette force F ; cette directivité étant principalement orientée parallèlement à la direction de l'écoulement, il s'agit ici d'une source « axiale ».FIG. 2 shows an electroaeroacoustic source 2, as described above, placed in a free flow of speed V, the obstacle 3 forming an average angle α with the direction of this flow, and thus creating a wake of transverse dimension d . In the case of FIG. 3, the same obstacle 3 forms a greater mean angle α, and it creates a wake of greater transverse dimension D. The drag force exerted by the velocity flow V on the obstacle 3 is greater in the case of FIG. 3 than in FIG. 2, while the lift force has hardly varied, for incidences where l flow is strongly unstuck. The force, of an oscillatory nature, exerted by the obstacle 3 on the fluid has been indicated at F. The directivity of the acoustic emission of the electroaeroacoustic source 2 is fixed by the direction of this force F; this directivity being mainly oriented parallel to the direction of flow, it is here a source "axial".
L'obstacle 3 devant essentiellement créer un sillage, sans effet significatif de portance, pour obtenir une telle source axiale, les figures 4 à 7 illustrant des exemples de sources de profil particulier qui répondent à ces exigences. The obstacle 3 essentially having to create a wake, without significant effect of lift, to obtain such an axial source, FIGS. 4 to 7 illustrating examples of sources of particular profile which meet these requirements.
Selon les figures 4 et 5, l'obstacle 3 se présente comme un volet oscillant 6 rectangulaire, qui porte sur son bord d'attaque une première paroi courbe 7, et sur son bord de fuite une seconde paroi courbeAccording to FIGS. 4 and 5, the obstacle 3 is presented as a rectangular oscillating flap 6, which carries on its leading edge a first curved wall 7, and on its trailing edge a second curved wall
8, l'axe 4 du moteur 5 passant par le milieu du volet 6. Les parois courbes 7 et 8 empêchent le recollement de l'écoulement sur la paroi du volet 6, et assurent ainsi une largeur de sillage proportionnelle à l'angle "d'incidence α.8, the axis 4 of the motor 5 passing through the middle of the flap 6. The curved walls 7 and 8 prevent the gluing of the flow on the wall of the flap 6, and thus ensure a wake width proportional to the angle " of incidence α.
Selon la figure 6, l'obstacle 3 est constitué par un volet 9 rectangulaire, dont les bords d'attaque et de fuite sont cintrés en sens opposés, comme indiqué en 10 et 1 1 , de manière à donner au volet 9 un profil en « S ». Les bords cintrés 10 et 1 1 constituent, ici aussi, des parois courbes assurant l'obtention du sillage souhaité, cette dernière conformation permettant, en outre, une fabrication industrielle plus facile de l'obstacle 3.According to Figure 6, the obstacle 3 consists of a rectangular flap 9, the leading and trailing edges are bent in opposite directions, as shown in 10 and 1 1, so as to give the flap 9 a profile "S". The curved edges 10 and 1 1 constitute, here also, curved walls ensuring obtaining the desired wake, the latter conformation allowing, in addition, easier industrial manufacture of the obstacle 3.
La figure 7 illustre un montage particulier de la source électroaéroacoustique 2, telle que celle de la figure 6 avec volet 9 de profil en « S ». L'axe 4, confondu avec l'axe de symétrie du volet 9, est supporté par deux paliers 12, constitués chacun de plusieurs lames-ressorts 13 fixées sur une partie fixe 14, les lames-ressorts 13 servant de supports à l'axe 4, donc à l'obstacle 3, et de moyens élastiques de rappel de cet obstacle 3 dans sa position moyenne, par rapport à laquelle il oscille et produit une émission sonore en interaction avec l'écoulement.FIG. 7 illustrates a particular arrangement of the electroaeroacoustic source 2, such as that of FIG. 6 with flap 9 with an “S” profile. The axis 4, coincident with the axis of symmetry of the flap 9, is supported by two bearings 12, each consisting of several leaf springs 13 fixed on a fixed part 14, the leaf spring 13 serving as supports for the axis 4, therefore to the obstacle 3, and elastic return means of this obstacle 3 in its average position, with respect to which it oscillates and produces a sound emission in interaction with the flow.
La fonction de rappel de l'obstacle profilé 3 dans sa position moyenne peut aussi être réalisés par un simple ressort spiral 1 5, cette variante étant illustrée sur la figure 14 (décrite en détail plus bas).The return function of the profiled obstacle 3 in its average position can also be achieved by a simple spiral spring 1 5, this variant being illustrated in FIG. 14 (described in detail below).
La figure 8 montre une autre source électroaéroacoustique 2 qui, contrairement aux précédentes, constitue une source « transversale », c'est-à-dire que sa directivité est sensiblement perpendiculaire à la direction de l'écoulement, de vitesse V. Pour cela, la source 2 comporte un obstacle 3 avec profil d'aile, toujours oscillant sous l'action d'un moteur 5 , un tel obstacle 3 créant sur le fluide une force F principalement due à la portance. La figure 9 illustre un premier exemple de source électroaéroacoustique dite « complexe », qui se compose d'une source 2 axiale avec obstacle 3 oscillant sous l'action d'un moteur 5, telle que décrite précédemment, qui est placée au voisinage d'un obstacle fixe 16. L'ensemble des obstacles, mobile 3 et fixe 16 est placé dans un écoulement de fluide, de vitesse V. L'accroissement momentané de l'incidence de l'obstacle mobile 3 entraîne un accroissement de la vitesse du fluide sur l'obstacle fixe 16, par déviation de l'écoulement, ce qui a pour effet d'accroître la pression sur cet obstacle 16, dans son émission aéroacoustique instantanée. L'ensemble des deux obstacles 3 et 16, l'un oscillant et motorisé et l'autre fixe, constitue ainsi- une source électroaéroacoustique de structure et de fonctionnement spécifiques, et d'efficacité supérieure à la source 2 seule, qui est ici une source axiale.FIG. 8 shows another electroaeroacoustic source 2 which, unlike the previous ones, constitutes a “transverse” source, that is to say that its directivity is substantially perpendicular to the direction of flow, of speed V. For this, the source 2 comprises an obstacle 3 with wing profile, always oscillating under the action of a motor 5, such an obstacle 3 creating on the fluid a force F mainly due to the lift. FIG. 9 illustrates a first example of an electroaeroacoustic source known as “complex”, which consists of an axial source 2 with obstacle 3 oscillating under the action of a motor 5, as described above, which is placed in the vicinity of a fixed obstacle 16. The set of obstacles, mobile 3 and fixed 16 is placed in a flow of fluid, of speed V. The momentary increase in the incidence of the mobile obstacle 3 causes an increase in the speed of the fluid on the fixed obstacle 16, by deflection of the flow, which has the effect of increasing the pressure on this obstacle 16, in its instantaneous aeroacoustic emission. The set of two obstacles 3 and 16, one oscillating and motorized and the other fixed, thus constitutes an electroaeroacoustic source of specific structure and functioning, and of efficiency greater than source 2 alone, which is here a axial source.
La figure 10 montre une source électroaéroacoustique dite « multiple », qui se compose de plusieurs sources 2 simples, telles que décrites précédemment. Dans cet exemple, il s'agit de trois sources 2 axiales, montées « en parallèle » dans le même écoulement de fluide. chaque source 2 comprenant un volet oscillant 6 actionné par un moteur 5. Les trois sources 2 sont ici identiques dans leurs formes et leurs dimensions, et animées du même mouvement oscillatoire. On notera que le remplacement d'une source électroaéroacoustique unique, donnant une variation de largeur de sillage d'amplitude donnée, par des sources électroaéroacoustiques synchrones en parallèle, de dimension réduite proportionnellement au nombre n, permet d'obtenir un couple n3 fois plus petit pour chaque source et, au total, une puissance électromécanique n2 fois plus petite. En outre, l'émission sonore de sources 2 ainsi groupées est renforcée par leur effet d'interaction, qui est analogue à celui décrit précédemment pour l'association d'une source 2 à obstacle oscillant 3 et d'un obstacle fixe 16 (figure 9).Figure 10 shows an electroaeroacoustic source called "multiple", which consists of several simple sources 2, as described above. In this example, there are three axial sources 2, mounted “in parallel” in the same fluid flow. each source 2 comprising an oscillating flap 6 actuated by a motor 5. The three sources 2 are here identical in their shapes and dimensions, and driven by the same oscillatory movement. It will be noted that the replacement of a single electroaeroacoustic source, giving a variation in wake width of given amplitude, by synchronous electroaeroacoustic sources in parallel, of dimension reduced in proportion to the number n, makes it possible to obtain a torque n 3 times more small for each source and, in total, an electromechanical power n 2 times smaller. In addition, the sound emission from sources 2 thus grouped is reinforced by their interaction effect, which is analogous to that described above for the association of a source 2 with oscillating obstacle 3 and a fixed obstacle 16 (FIG. 9).
Comme le montre la figure 1 1, on peut aussi grouper plusieurs sources électroacoustiques simples 2, 2', et 2" de caractéristiques différentes, notamment de dimensions différentes et adaptées aux pulsations et amplitudes de différentes bandes de fréquences, une telle source complexe permettant l'obtention d'effets variés, renforcés par l'interaction des écoulements autour des obstacles respectifs 3, 3' et 3 ". Les fréquences les plus basses sont par exemple réalisées avec une source de plus grande envergure que les fréquences moyennes et, a fortiori, que les fréquences les plus basses. Plus particulièrement, la figure 1 1 montre une réalisation de source électroaéroacoustique complexe où la pulsation la plus basse est émise par la source 2' située au milieu, la pulsation moyenne étant principalement émise par la source inférieure 2", tandis que la pulsation élevée est produite par la source supérieure 2.As shown in FIG. 11, it is also possible to group several simple electroacoustic sources 2, 2 ′, and 2 ″ with different characteristics, in particular of different dimensions and adapted to the pulsations and amplitudes of different frequency bands, such a complex source allowing the 'obtaining various effects, reinforced by the interaction of flows around the respective obstacles 3, 3' and 3 ". The lowest frequencies are for example produced with a larger source than the medium frequencies and, a fortiori, than the lowest frequencies. More particularly, FIG. 11 shows an embodiment of a complex electroaeroacoustic source where the lowest pulsation is emitted by the source 2 'situated in the middle, the average pulsation being mainly emitted by the lower source 2 ", while the high pulsation is produced by the upper source 2.
La figure 12 montre une autre réalisation de source électroaéroacoustique complexe, qui se compose d'une source 2 transversale avec obstacle 3 oscillant sous l'action d'un moteur 5, qui est placée au voisinage d'un obstacle fixe 17 de profil en aile analogue à celui de l'obstacle mobile 3. L'effet de renforcement de l'obstacle_fixe 17 est ici analogue à celui de l'obstacle fixe 16 associé à une source axiale dans l'exemple de la figure 9.FIG. 12 shows another embodiment of a complex electroaeroacoustic source, which consists of a transverse source 2 with obstacle 3 oscillating under the action of a motor 5, which is placed in the vicinity of a fixed obstacle 17 of wing profile similar to that of the mobile obstacle 3. The reinforcing effect of the fixed obstacle 17 is here analogous to that of the fixed obstacle 16 associated with an axial source in the example of FIG. 9.
La figure 13 montre encore une autre réalisation de source électroaéroacoustique complexe, qui combine une source axiale 2a et une source transversale 2b, de telle sorte que la direction principale de l'émission s'effectue suivant la direction oblique de la résultante R des forces non permanentes de traînée T de la source axiale 2a, et de portance P de la source transversale 2b. L'on obtient, ici également, un effet de renforcement de l'émission acoustique due à l'interaction des deux obstacles respectifs 3a et 3b des deux sources 2a et 2b, placées dans le même écoulement de vitesse V.FIG. 13 shows yet another embodiment of a complex electroaeroacoustic source, which combines an axial source 2a and a transverse source 2b, so that the main direction of emission takes place in the oblique direction of the resultant R des non-permanent drag forces T from the axial source 2a, and lift P from the transverse source 2b. Here again, an effect is obtained of reinforcing the acoustic emission due to the interaction of the two respective obstacles 3a and 3b of the two sources 2a and 2b, placed in the same flow of speed V.
Dans tous les exemples décrits jusqu'ici, les sources électroaéroacoustiques sont supposées être placées dans un écoulement libre, d'étendue transversale indéfinie. Au contraire, les figures 14 et suivantes représentant des sources électroaéroacoustiques placées dans un écoulement confiné, c'est-à-dire, en pratique, dans une conduite 18 parcourue par un fluide, dont la vitesse est toujours indiquée en V. Ces sources sont appliquées au contrôle actif du bruit.In all the examples described so far, the electroaeroacoustic sources are assumed to be placed in a free flow, of indefinite transverse extent. On the contrary, FIGS. 14 et seq. Representing electroaeroacoustic sources placed in a confined flow, that is to say, in practice, in a pipe 18 traversed by a fluid, the speed of which is always indicated in V. These sources are applied to active noise control.
La figure 14 montre une source électroaéroacoustique 2 simple, réalisée comme décrit plus haut, avec un obstacle oscillant 3 placé à l'intérieur de 'a conduite 18 parcourue par l'écoulement. Plus particulièrement, l'obstacle oscillant 3 de cette source 2 est placé dans une tuyère 19, logée et fixée dans la conduite 18, qui réalise localement une réduction locale de la section droite de la conduite 18, et qui accélère ainsi l'écoulement du fluide et augmente la force exercée par ladite source 2 sur cet écoulement.FIG. 14 shows a simple electroaeroacoustic source 2, produced as described above, with an oscillating obstacle 3 placed inside the pipe 18 traversed by the flow. More particularly, the oscillating obstacle 3 of this source 2 is placed in a nozzle 19, housed and fixed in the pipe 18, which locally achieves a local reduction in the cross section of the pipe 18, and which thus accelerates the flow of the fluid and increases the force exerted by said source 2 on this flow.
A partir de cette configuration, on réalise un système électroacoustique pour contrôle actif du bruit, en prévoyant un contrôleurFrom this configuration, an electroacoustic system for active noise control is produced, by providing a controller
20 pilotant le moteur 5 de la source 2, à partir d'un microphone 21 mesurant le bruit à contrôler, par exemple au niveau de la paroi de la conduite 18.20 controlling the motor 5 of the source 2, from a microphone 21 measuring the noise to be checked, for example at the wall of the pipe 18.
Les figures 1 5 et suivantes illustrent diverses réalisations de sources placées en écoulement confiné, et appliquées au contrôle actif du bruit, selon le principe décrit précédemment.Figures 1 5 and following illustrate various embodiments of sources placed in confined flow, and applied to active noise control, according to the principle described above.
La figure 15 montre une source électroaéroacoustique 2 placée dans un conduite 18, au niveau d'une tuyère réalisée au moyen de parois 22 articulées chacune autour d'un axe 23. La tuyère diminué ici encore la section droite disponible pour l'écoulement, et dans le cas présent un dispositif de commande mécanique approprié (non représenté) permet de faire pivoter les parois mobiles 22 et de modifier leur position, de manière à régler la section disponible pour l'écoulement. En augmentant l'obstruction de la section, par rapprochement des parois mobiles 22, l'efficacité de la source 2 est accrue, pour une amplitude d'oscillation donnée de son volet 9. Il peut être intéressant d'effacer les parois mobiles 22, lorsqu'on souhaite ne pas mettre la source électroaéroacoustique 2 en action. Par ailleurs, la figure 15 fait apparaître le système de contrôle actif du bruit, avec son contrôleur 20 du type monovoie, en relation avec le moteur 5 de la source 2, avec un microphone de contrôle 21 et aussi avec un microphone de référence 24, les deux microphones 21 et 24 étant placés à l'intérieur de la conduite 18, respectivement en aval et en amont de la source 2.FIG. 15 shows an electroaeroacoustic source 2 placed in a pipe 18, at the level of a nozzle produced by means of walls 22 each articulated around an axis 23. The nozzle here again reduces the cross section available for flow, and in the present case an appropriate mechanical control device (not shown) makes it possible to pivot the movable walls 22 and to modify their position, so as to adjust the section available for flow. By increasing the obstruction of the section, by bringing the movable walls 22 closer together, the efficiency of the source 2 is increased, for a given amplitude of oscillation of its flap 9. It may be advantageous to erase the movable walls 22, when it is desired not to put the electroaeroacoustic source 2 into action. Furthermore, FIG. 15 shows the active noise control system, with its single-channel controller 20, in relation to the motor 5 of the source 2, with a control microphone 21 and also with a reference microphone 24, the two microphones 21 and 24 being placed inside the pipe 18, respectively downstream and upstream of the source 2.
La figure 16, sur laquelle les éléments correspondants à ceux précédemment décrits sont désignés par les mêmes repères, montre une source électroaéroacoustique multiple, comportant deux sources simples 2 identiques disposées en parallèle. La source multiple ainsi constituée est placée dans la conduite 18, au niveau d'une tuyère 19. Le contrôleur monovoie 20 alimente ici, de façon synchrone, les moteurs 5 des deux sources simples 2.FIG. 16, in which the elements corresponding to those previously described are designated by the same references, shows a multiple electroaeroacoustic source, comprising two identical simple sources 2 arranged in parallel. The multiple source thus formed is placed in line 18, at a nozzle 19. The single-channel controller 20 here supplies, synchronously, the motors 5 of the two simple sources 2.
La figure 17 représente un système de contrôle actif du bruit, utilisant une source complexe résultant de deux sources électroaéroacoustiques simples 2a et 2b, respectivement axiale et transversale, disposées « en série » à l'intérieur de la conduite 18, au niveau de la tuyère 19. Les deux sources 2a et 2b sont alimentées séparément, par un contrôleur 20 du type multivoies recevant les signaux de deux microphones de contrôle 21 a et 21 b et de deux microphones de référence 24a et 24b.FIG. 17 represents an active noise control system, using a complex source resulting from two simple electroaeroacoustic sources 2a and 2b, respectively axial and transverse, arranged "in series" inside the pipe 18, at the level of the nozzle 19. The two sources 2a and 2b are supplied separately, by a multi-channel type controller 20 receiving the signals from two control microphones 21 a and 21 b and from two reference microphones 24a and 24b.
Comme le montre la figure 18, le système de contrôle actif du bruit peut mettre en œuvre un actionneur d'un principe différent, en particulier un haut-parleur 25. La source électroaéroacoustique 2 est placée dans la conduite 18, au niveau de la tuyère 19. Le haut-parleur 25 est placé sur la paroi de la conduite 18. Un contrôleur multivoies 20 alimente séparément le moteur 5 de la source 2, et le haut-parleur 25. Ce dernier permet de traiter des fréquences aiguës, que la source électroaéroacoustique 2 peut difficilement émettre. Ce système de contrôle actif du bruit peut notamment s'appliquer à des dispositifs de ventilation, où l'ambiance habituellement non corrosive permet d'insérer des haut- parleurs. Dans les exemples des figures 14, 16, 17 et 18, la tuyère 19 est de forme générale cylindrique et résulte d'un manchon profilé fixe, inséré dans la conduite 18 parcourue par l'écoulement, ce manchon étant plein, ou du moins à paroi pleine. Les figures 19 et 20 illustrent des variantes, dans lesquelles la tuyère 19 est constituée par un manchon profilé fixe, réalisé en matériau acoustique absorbant 26 pouvant être contenu dans une enveloppe 27 à paroi perforée. Dans la configuration de la figure 19, la source électroaéroacoustique 2, qui est une source simple, traite les fréquences basses, tandis que la tuyère 19 de constitution spéciale absorbe les fréquences élevées. Dans la configuration de la figure 20, les fréquences basses et moyennes sont traitées par la source électroaéroacoustique complexe, constituée des deux sources simples 2 et 2' en parallèle pilotées par le contrôleur monovoie 20, tandis que les fréquences élevées sont absorbées de manière passive par le matériau acoustique absorbant 26 de la tuyère 19. L'ensemble constitue ainsi un système semi-actif de contrôle de circuit en écoulement confiné.As shown in Figure 18, the active noise control system can implement an actuator of a different principle, in particular a speaker 25. The electroaeroacoustic source 2 is placed in the pipe 18, at the nozzle 19. The loudspeaker 25 is placed on the wall of the pipe 18. A multi-channel controller 20 supplies the motor 5 of the source 2 separately, and the loudspeaker 25. The latter makes it possible to process high frequencies, as the source electroaeroacoustics 2 can hardly emit. This active noise control system can in particular be applied to ventilation devices, where the usually non-corrosive atmosphere allows speakers to be inserted. In the examples of FIGS. 14, 16, 17 and 18, the nozzle 19 is of generally cylindrical shape and results from a fixed profiled sleeve, inserted in the pipe 18 traversed by the flow, this sleeve being full, or at least at solid wall. Figures 19 and 20 illustrate variants, in which the nozzle 19 is constituted by a fixed profiled sleeve, made of absorbent acoustic material 26 which can be contained in an envelope 27 with a perforated wall. In the configuration of FIG. 19, the electroaeroacoustic source 2, which is a simple source, processes the low frequencies, while the nozzle 19 of special constitution absorbs the high frequencies. In the configuration of FIG. 20, the low and medium frequencies are processed by the complex electroaeroacoustic source, consisting of two simple sources 2 and 2 'in parallel controlled by the single-channel controller 20, while the high frequencies are passively absorbed by the absorbent acoustic material 26 of the nozzle 19. The assembly thus constitutes a semi-active control system for a confined flow circuit.
Enfin, la figure 21 montre une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la conduite 18 comporte une partie 28 qui réalise un rétrécissement de la section droite, disponible pour l'écoulement, cette partie 28 étant constituée par des parois souples, aptes à être animées d'un mouvement vibratoire au moyen d'électroaimants 29 placés à l'extérieur de la conduite 18. Les parois mobiles 28 jouent ici le rôle de l'obstacle oscillant des précédents exemples de réalisation. On notera que la configuration de la figure 21 crée une différence de pression due à l'existence de sillages tourbillonnaires T dans l'élargissement brusque 30 de la section droite qui suit le rétrécissement résultant de la forme des parois mobiles 28. En effet, comme déjà expliqué plus haut, l'effet acoustique axial est pratiquement nul si l'obstacle est constitué par un obstacle profilé pour lequel on n'observe pas de décollement.Finally, FIG. 21 shows another embodiment of the invention, in which the pipe 18 comprises a part 28 which narrows the cross section, available for flow, this part 28 being constituted by flexible walls, able to be driven by a vibratory movement by means of electromagnets 29 placed outside the pipe 18. The movable walls 28 here play the role of the oscillating obstacle of the previous embodiments. It will be noted that the configuration in FIG. 21 creates a pressure difference due to the existence of swirling wakes T in the sudden widening 30 of the cross section following the narrowing resulting from the shape of the movable walls 28. In fact, as already explained above, the axial acoustic effect is practically zero if the obstacle consists of a profiled obstacle for which no separation is observed.
L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications annexées :One would not depart from the scope of the invention, as defined in the appended claims:
- dans le cas d'une source électroaéroacoustique multiple, en augmentant ou réduisant le nombre de sources simples associées ; dans le cas d'un système de contrôle actif du bruit, en disposant dans la conduite toutes formes de source électroaéroacoustique simple ou multiple ou complexe, telles que décrites et illustrées au dessin, et en utilisant toutes dispositions appropriées de microphones de contrôle et, éventuellement, de microphones de référence. - in the case of a multiple electroaeroacoustic source, by increasing or reducing the number of associated simple sources; in the case of an active noise control system, by having in the pipe all forms of single or multiple or complex electroaeroacoustic source, as described and illustrated in the drawing, and by using all appropriate arrangements of control microphones and, optionally , reference microphones.

Claims

REVENDICATIONS 1 . Source électroaéroacoustique , caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un moyen moteur (5) électrodynamique ou électromagnétique, apte à engendrer un mouvement oscillatoire, et d'au moins un organe (3) accouplé audit moyen moteur, de manière à décrire un mouvement oscillatoire, et apte à être placé dans un écoulement (V) ou en bordure d'un écoulement, en faisant obstacle à l'écoulement, de manière à exercer une action dynamique sur cet écoulement. CLAIMS 1. Electroaeroacoustic source, characterized in that it consists of an electrodynamic or electromagnetic motor means (5), capable of generating an oscillatory movement, and of at least one member (3) coupled to said motor means, so as to describe a oscillatory movement, and able to be placed in a flow (V) or on the edge of a flow, by obstructing the flow, so as to exert a dynamic action on this flow.
2. Source électroaéroacoustique selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le moyen moteur (5) est un moteur électrique rotatif ou linéaire, de préférence oscillant.2. Electroaeroacoustic source according to claim 1, characterized in that the motor means (5) is a rotary or linear electric motor, preferably oscillating.
3. Source électroaéroacoustique selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le moyen moteur (5) est un organe oscillant dans un champ d'induction magnétique, de préférence une bobine oscillante.3. Electroaeroacoustic source according to claim 1, characterized in that the motor means (5) is an oscillating member in a magnetic induction field, preferably an oscillating coil.
4. Source électroaérocoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sont prévus, pour fixer la position moyenne de l'organe (3) formant obstacle, notamment un tel organe décrivant un mouvement oscillatoire autour d'un axe (4), des moyens tels que ressort spiral (15) ou lame élastique (13) créant une force élastique de rappel dudit organe (3) dans sa position moyenne.4. Electroaerocoustic source according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there are provided, for fixing the average position of the member (3) forming an obstacle, in particular such a member describing an oscillatory movement about an axis (4), means such as a spiral spring (15) or elastic blade (13) creating an elastic return force of said member (3) in its average position.
5. Source électroaéroacoustique selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens élastiques de rappel (13) assurent aussi le support de l'organe (3) formant obstacle, en définissant un axe de rotation (4) « virtuel ».5. Electroaeroacoustic source according to claim 4, characterized in that the elastic return means (13) also provide support for the member (3) forming an obstacle, by defining an axis of rotation (4) "virtual".
6. Source électroaéroacoustique selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que des moyens de réglage de la position moyenne de l'organe (3) formant obstacle sont prévus pour modifier ses caractéristiques d'émission acoustique. 6. Electroaeroacoustic source according to claim 4 or 5, characterized in that means for adjusting the mean position of the member (3) forming an obstacle are provided to modify its acoustic emission characteristics.
7. Source électroaérocoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe (3) formant obstacle de forme profilée ou non profilée, monté oscillant autour d'un axe (4) transversal à la direction de l'écoulement (V), et créant un sillage, qui possède une directivité principalement orientée parallèlement à la direction de l'écoulement (V), de manière à constituer une source électroaéroacoustique (2) axiale. 7. electroaerocoustic source according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a member (3) forming an obstacle of profiled or non-profiled shape, mounted oscillating around an axis (4) transverse to the direction flow (V), and creating a wake, which has a directivity mainly oriented parallel to the direction of flow (V), so as to constitute an electroaeroacoustic source (2) axial.
8. Source électroaéroacoustique selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'organe (3) formant obstacle est un volet oscillant (6) sensiblement rectangulaire, l'axe d'oscillation (4) passant de préférence par le centre d'inertie du volet (6). 8. Electroaeroacoustic source according to claim 7, characterized in that the member (3) forming an obstacle is an oscillating flap (6) substantially rectangular, the axis of oscillation (4) preferably passing through the center of inertia of the flap (6).
9. Source électroaéroacoustique selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'organe (3) formant obstacle est un volet (6 ; 9) qui porte sur son bord d'attaque et sur son bord de fuite des parois courbes (7, 8 ; 10, 1 1 ), tel qu'un volet oscillant (9) de profil en « S ».9. Electroaeroacoustic source according to claim 7, characterized in that the member (3) forming an obstacle is a flap (6; 9) which carries on its leading edge and on its trailing edge curved walls (7, 8 ; 10, 1 1), such as an oscillating flap (9) with an “S” profile.
10. Source électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe (3) formant obstacle qui possède une forte portance relativement à l'écoulement (V), tel qu'un volet oscillant possédant un profil d'aile, et qui possède ainsi une directivité sensiblement perpendiculaire à la direction de l'écoulement (V), de manière à constituer une source électroaéroacoustique (2) transversale.10. Electroacoustic source according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a member (3) forming an obstacle which has a strong lift relative to the flow (V), such as an oscillating flap having a wing profile, and which thus has a directivity substantially perpendicular to the direction of flow (V), so as to constitute a transverse electroaeroacoustic source (2).
1 1. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est conçue comme une source électroaéroacoustique complexe associant un obstacle fixe (16 ; 17) à au moins une source électroaéroacoustique (2) axiale ou transversale. 1 1. Electroaeroacoustic source according to any one of Claims 1 to 10, characterized in that it is designed as a complex electroaeroacoustic source associating a fixed obstacle (16; 17) with at least one axial or transverse electroaeroacoustic source (2) .
12. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est conçue comme une source électroaéroacoustique multiple, associant deux ou plusieurs sources électroaéroacoustiques (2) élémentaires similaires, de type axial ou de type transversal, toutes ces sources (2) étant disposées dans l'écoulement (V) « en parallèle » ou « en série » ou suivant une combinaison de ces dispositions, et étant animées du même mouvement oscillatoire.12. Electroaeroacoustic source according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is designed as a multiple electroaeroacoustic source, associating two or more similar elementary electroaeroacoustic sources (2), of axial type or of transverse type, all these sources (2) being arranged in the flow (V) "in parallel" or "in series" or according to a combination of these arrangements, and being animated by the same oscillatory movement.
13. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est conçue comme une source électroaéroacoustique complexe, combinant au moins une source électroaéroacoustique axiale (2a) et au moins .. une source électroaéroacoustique transversale (2b) , de telle sorte que la direction principale de l'émission (R) soit oblique par rapport à la direction de l'écoulement (V).13. Electroaeroacoustic source according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is designed as a complex electroaeroacoustic source, combining at least one axial electroaeroacoustic source (2a) and at least .. a transverse electroaeroacoustic source (2b ), so that the main direction of emission (R) is oblique to the direction of flow (V).
14. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle est placée dans un écoulement (V) confiné, notamment dans une conduite (18). 14. Electroaeroacoustic source according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it is placed in a confined flow (V), in particular in a pipe (18).
1 5. Source électroaéroacoustique selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est disposée au niveau d'une tuyère (19) ou d'un manchon profilé fixe, inséré dans une conduite (18) parcourue par l'écoulement (V) pour créer localement un rétrécissement de la section droite de cet écoulement (V).1 5. Electroaeroacoustic source according to claim 14, characterized in that it is disposed at a nozzle (19) or a fixed profiled sleeve, inserted in a pipe (18) through which the flow (V) to locally create a narrowing of the cross section of this flow (V).
1 6. Source électroaéroacoustique selon la revendication 15, caractérisée en ce que la tuyère ou le manchon réalisé au moyen de parois mobiles (22), notamment articulées autour d'un axe (23), associées à des moyens de commande mécanique, de telle sorte que la section disponible pour le passage de l'écoulement (V) puisse être modifiée.1 6. Electroaeroacoustic source according to claim 15, characterized in that the nozzle or the sleeve produced by means of movable walls (22), in particular articulated around an axis (23), associated with mechanical control means, such so that the section available for the flow passage (V) can be changed.
17. Source électroaéroacoustique selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est située en bordure de l'écoulement (V), et en ce qu'elle comporte un organe formant obstacle constitué par une partie de paroi oscillante (28) confinant l'écoulement (V), cette partie de paroi mobile (28) réalisant aussi un rétrécissement de la section droite de l'écoulement (V).17. Electroaeroacoustic source according to claim 14, characterized in that it is situated at the edge of the flow (V), and in that it comprises an obstacle-forming member constituted by an oscillating wall part (28) confining the flow (V), this movable wall part (28) also making a narrowing of the cross section of the flow (V).
18. Système électroaéroacoustique pour contrôle actif du bruit en espace ouvert ou confiné, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une source électroaéroacoustique (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, avec un moyen moteur (5) électrodynamique ou électromagnétique et un organe (3) formant obstacle, placé dans un écoulement (V) ou en bordure d'un écoulement, ainsi qu'un contrôleur (20) pilotant ledit moyen moteur (5), le contrôleur (20) étant lui-même piloté à partir d'au moins un microphone (21 ) mesurant le bruit à contrôler. 18. Electroaeroacoustic system for active noise control in open or confined space, characterized in that it comprises at least one electroaeroacoustic source (2) according to any one of claims 1 to 17, with an electrodynamic drive means (5) or electromagnetic and an element (3) forming an obstacle, placed in a flow (V) or on the edge of a flow, as well as a controller (20) controlling said motor means (5), the controller (20) being itself controlled from at least one microphone (21) measuring the noise to be checked.
19. Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il utilise une seule source électroaéroacoustique (2) simple, ou une pluralité de sources simples (2) identiques alimentées en parallèle, le contrôleur (20) étant du type monovoie. 19. electroaeroacoustic system for active noise control according to claim 18, characterized in that it uses a single electroaeroacoustic source (2) simple, or a plurality of identical simple sources (2) supplied in parallel, the controller (20) being of the single-channel type.
20. Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il utilise deux ou plusieurs sources électroaéroacoustiques de caractéristiques ou types différents, par exemple une source axiale (2a) et une source transversale (2b), alimentées séparément, le contrôleur (20) étant du type multivoies. 20. Electroaeroacoustic system for active noise control according to claim 18, characterized in that it uses two or more electroaeroacoustic sources of different characteristics or types, for example an axial source (2a) and a transverse source (2b), supplied separately, the controller (20) being of the multi-channel type.
21 . Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce qu'il utilise d'une part au moins une source électroaéroacoustique (2), et d'autre part un moyen actif (25) ou passif (26) d'atténuation du bruit fonctionnant suivant un principe différent.21. Electroaeroacoustic system for active noise control according to any one of Claims 18 to 20, characterized in that that it uses on the one hand at least one electroaeroacoustic source (2), and on the other hand an active means (25) or passive (26) of noise attenuation operating according to a different principle.
22. Système électroaéroacoustique pour le contrôle du bruit selon la revendication 21 , caractérisé en ce qu'il comprend au moins une source électroaéroacoustique (2) et comme autre moyen actif, un haut- parleur (25).22. Electroaeroacoustic system for noise control according to claim 21, characterized in that it comprises at least one electroaeroacoustic source (2) and as another active means, a loudspeaker (25).
23. Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon la revendication 21 , caractérisé en ce qu'il comprend au moins une source électroaéroacoustique (2) placée dans une tuyère (19) selon la revendication 15 et, comme moyen passif, le manchon constituant la tuyère (19), réalisé en matériau acoustique absorbant (26). 23. electroaeroacoustic system for active noise control according to claim 21, characterized in that it comprises at least one electroaeroacoustic source (2) placed in a nozzle (19) according to claim 15 and, as passive means, the sleeve constituting the nozzle (19), made of absorbent acoustic material (26).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022183927A (en) * 2021-05-31 2022-12-13 三菱重工業株式会社 Sound pressure generation device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH350516A (en) * 1957-06-15 1960-11-30 Der Ludwig Von Roll Schen Eise Pipe locking device with throttle valve
FR2613089A1 (en) * 1987-03-24 1988-09-30 Centre Nat Rech Scient Method and device for reducing the fluctuations in flow rate of a fluid flowing in a channel
EP0307639A1 (en) * 1987-09-15 1989-03-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Silencing method in gas conducting devices with variable dynamic pressure in the flow, especially in exhaust devices of internal-combustion engines
WO1994001659A1 (en) * 1992-07-07 1994-01-20 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Inlet or exhaust line for reciprocating machine
US5493615A (en) * 1993-05-26 1996-02-20 Noise Cancellation Technologies Piezoelectric driven flow modulator
DE4439704A1 (en) * 1994-11-05 1996-05-09 Gillet Heinrich Gmbh Pressure pulsation reduction device for ic engine exhaust pipe
DE4439705A1 (en) * 1994-11-05 1996-05-09 Gillet Heinrich Gmbh Pressure pulsation reduction system for automobile exhaust pipe
EP0716222A1 (en) * 1994-12-06 1996-06-12 Firma J. Eberspächer Exhaust gas valve arrangement

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4395457A (en) * 1980-03-03 1983-07-26 Therma-Plex Corporation Thermal insulating and waterproofing of masonry structures by entrapment of multilayered dead air spaces with use of high speed injected liquid-air stream
SE9001768D0 (en) * 1990-05-16 1990-05-16 Infrasonik Ab ROTATING FEED UNIT FOR INFRALUE GENERATOR
US5191618A (en) * 1990-12-20 1993-03-02 Hisey Bradner L Rotary low-frequency sound reproducing apparatus and method
US5302092A (en) * 1991-06-07 1994-04-12 Daikin Industries, Ltd. Fluid transferring apparatus imitating flapping movement of bees
FR2693055B1 (en) * 1992-06-26 1995-06-30 Centre Nat Rech Scient ELECTROMECHANICAL ACTUATOR FOR CONTROLLING A FLOW MODULATOR OF THE PIVOTING SHUTTER TYPE WITHIN A PIPELINE.
JPH0777993A (en) * 1993-09-07 1995-03-20 Fujitsu Ten Ltd Noise controller
FR2740599B1 (en) * 1995-10-30 1997-12-19 Technofirst ACTIVE ACOUSTIC MITIGATION DEVICE INTENDED TO BE ARRANGED WITHIN A DUCT, PARTICULARLY FOR SOUNDPROOFING A VENTILATION AND / OR AIR CONDITIONING NETWORK
US5930371A (en) * 1997-01-07 1999-07-27 Nelson Industries, Inc. Tunable acoustic system
SE9801257D0 (en) * 1998-04-09 1998-04-09 Arne Wiberg Pneumatically powered speakers
JP3579595B2 (en) * 1998-09-30 2004-10-20 ペンタックス株式会社 Image stabilization device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH350516A (en) * 1957-06-15 1960-11-30 Der Ludwig Von Roll Schen Eise Pipe locking device with throttle valve
FR2613089A1 (en) * 1987-03-24 1988-09-30 Centre Nat Rech Scient Method and device for reducing the fluctuations in flow rate of a fluid flowing in a channel
EP0307639A1 (en) * 1987-09-15 1989-03-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Silencing method in gas conducting devices with variable dynamic pressure in the flow, especially in exhaust devices of internal-combustion engines
WO1994001659A1 (en) * 1992-07-07 1994-01-20 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Inlet or exhaust line for reciprocating machine
US5493615A (en) * 1993-05-26 1996-02-20 Noise Cancellation Technologies Piezoelectric driven flow modulator
DE4439704A1 (en) * 1994-11-05 1996-05-09 Gillet Heinrich Gmbh Pressure pulsation reduction device for ic engine exhaust pipe
DE4439705A1 (en) * 1994-11-05 1996-05-09 Gillet Heinrich Gmbh Pressure pulsation reduction system for automobile exhaust pipe
EP0716222A1 (en) * 1994-12-06 1996-06-12 Firma J. Eberspächer Exhaust gas valve arrangement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO0186632A1 *

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Publication number Publication date
ZA200209611B (en) 2003-09-30
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