EP3414756A1 - Absorbeur acoustique, paroi acoustique et procede de conception et fabrication - Google Patents

Absorbeur acoustique, paroi acoustique et procede de conception et fabrication

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EP3414756A1
EP3414756A1 EP17706702.2A EP17706702A EP3414756A1 EP 3414756 A1 EP3414756 A1 EP 3414756A1 EP 17706702 A EP17706702 A EP 17706702A EP 3414756 A1 EP3414756 A1 EP 3414756A1
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EP
European Patent Office
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pellet
frequency
neck
absorber
acoustic
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EP17706702.2A
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German (de)
English (en)
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EP3414756B1 (fr
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Emile MARTINCIC
Alexandre HOUDOUIN
Stéphane Durand
Nourdin YAAKOUBI
Elie Lefeuvre
Yves AUREGAN
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Le Mans Universite
Universite Paris Saclay
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Paris Sud
Le Mans Universite
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Publication date
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Publication of EP3414756B1 publication Critical patent/EP3414756B1/fr
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    • E04B2001/8485—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element the opening being restricted, e.g. forming Helmoltz resonators

Definitions

  • the invention provides a passive sound absorber comprising an open-out cavity on the side where the sound wave is incident by a neck passing through the front wall to form a Helmhoitz resonator for a first frequency.
  • this absorber further comprises at least one movable element, or tablet, suspended or held by suspensions in a position obstructing said neck in an unsealed manner.
  • the relative stiffness of the suspensions and the pellet is determined so that the assembly formed by the pellet and the suspension arms vibrates in a "piston" type resonance mode at a second frequency different from the first frequency, and especially lower than it, thereby achieving absorption for this second frequency or frequency range.
  • This second frequency is located between the first frequency and a third frequency which is that of the whole of the pellet with its suspension when measured in the open air.
  • a hybrid version includes a coil driven to adapt the acoustic impedance of the absorber.
  • the invention further provides an acoustic wall comprising a plurality of such absorbers made by a repetitive structure opening through perforations each receiving such a pellet.
  • Noise is an important source of noise pollution. Passive noise reduction solutions such as foams are widely applied in most areas.
  • Passive solutions using Helmhoitz resonators are also widely applied, in particular to avoid reflections that can be sources of acoustic resonances.
  • acoustic vases were placed under the stands of Greek or Roman theaters to avoid reflections and improve the acoustics of the building. The size and shape of the vase were adjusted to obtain a resonant system that suppressed acoustic wave reflection on the terraces.
  • similar devices are present in the nacelles of jet engines.
  • This system is based on the acoustic resonance of the cavity, which can be called a "resonant cavity”.
  • the functioning of the resonant cavities was theorized much later and is now called the Helmhoitz resonator.
  • the Helmhoitz resonator 1 is an open air cavity comparable to an open bottle composed of a neck 11 and a rear volume 10.
  • this cavity 10 is enclosed in sidewalls 19, a bottom wall 18 and a front wall 17, and is open only in a direction Ai l through an orifice passing through the front wall 17.
  • This orifice forms a "neck" 11 having a certain length and thus delimiting a volume which is defined by the length LU of the neck and its opening surface A1, for example a circular surface thus forming a cylindrical neck.
  • the volume of the neck 11 and the rear volume of the cavity are comparable respectively to the mass and the stiffness of a mechanical oscillatory system with a degree of freedom.
  • the absorption is then produced by converting the pressure variation resulting from the acoustic wave into displacement of a fluid.
  • the energy of the acoustic wave at the resonance frequency of the resonator is then transferred to the resonant system.
  • the Helmhoitz resonator is sized so that its natural frequency is tuned to this frequency to be attenuated according to the following formula:
  • Acol nr 2 , LCol and Vcavity are respectively the surface Ai l of the opening, the length LU of the neck 11 and the volume VIO of the rear cavity
  • noise reduction device choice of a noise reduction device is made according to the cost of the solution envisaged, the space requirement but also other constraints such as the operating temperature, as in the case of the noise reduction of the reactors of plane.
  • cavities 10 are manufactured using plates 20 forming a periodic structure, in Honeycomb shape in the case of FIGURE 2. Such a plate 20 is enclosed between a solid rear plate 28 and a front plate 27. It is pierced with holes 11 opening into the cells 10, which each constitute the neck of a resonator 1. This structure makes it possible to conform to FIG. obtained together 2 to the shape of the outer wall of the reactor and to ensure rigidity.
  • An object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art.
  • the present invention seeks improvements in particular in terms of absorption performance, as well as width and positioning of attenuated frequency ranges. It is also sought to improve the flexibility of implementation and adaptation, that is to say including the flexibility of design vis-à-vis the frequencies to be absorbed, in spectrum and at low frequencies . Cost, simplicity and reliability as well as resistance to external stresses are also sought after. Presentation of the invention
  • the invention proposes an acoustic absorber device, in particular passive, comprising a rigid enclosure delimiting a cavity, which is closed around its periphery except in a so-called input direction (generally only) through which this cavity opens outwards.
  • This outlet is made by at least one orifice passing through a so-called front wall, rigid and of a determined thickness, thus forming at least one neck having a determined opening area and a determined length.
  • the neck is thus defined as having a shape and a fixed position, and constant dimensions.
  • said enclosure and of said neck are determined, typically by the volume of the enclosure, as well as the surface and the length of the neck, to form together a Helmholtz resonator for an incident wave of a first frequency or frequency range , called natural frequency.
  • this neck is divided into several orifices giving onto the same cavity so that the assembly behaves like a single Helmholtz resonator, typically orifices opening out substantially in the same direction or in substantially parallel directions, for example forming between them an angle of less than 30 ° or less than 15 °.
  • this absorber further comprises at least one movable element, here called pellet, suspended from said enclosure by one or more mechanical connections, here called suspensions (for example by a continuity of material (x)) in an obstructing position at least partially said at least one neck, unsealed on at least a portion of its stroke. That is to say, there remains a leakage section over at least a portion of the displacement stroke, or even the entire race.
  • at least one movable element here called pellet
  • suspensions for example by a continuity of material (x)
  • the movable element may or may not remain inside the neck over its entire stroke.
  • the movable element can also obstruct the cavity sealingly when it is located inside the neck, but have a part of its stroke on which appears a leakage section, for example to two ends of his race or at least one of them.
  • the stiffness of the suspensions and the stiffness of the pellet are determined in their combination (or in their ratio) so that said pellet vibrates in a resonance mode in a "piston" type displacement in the direction the incident wave, at a second frequency or frequency range different from the first frequency (and in particular lower), thus achieving absorption for this second frequency or frequency range.
  • the pellet can be positioned in different locations relative to the neck, either inside the collar or in front of it, the inner side or the outer side, and in a manner that can vary during of his displacement.
  • the suspended pellet is determined so that the suspension of the absorber, tested or calculated once charged, that is to say with the pellet but in the open air outside the cavity, has a resonance to a third frequency which is different from the first frequency.
  • the second frequency obtained by assembling the cavity and the suspended pellet, will thus be located between the first frequency (that is to say the frequency of Helmhoitz of the cavity) and the third frequency (that of the suspended pellet, measured at the outdoors).
  • the third frequency is lower than the first frequency.
  • the second frequency, located between the two, is thus also lower than the frequency of Helmhoitz.
  • the third frequency is greater than the first frequency.
  • the second frequency, situated between the two, is thus also higher than the frequency of Helmhoitz.
  • the pellet occupies a section of at least 80% of the neck section.
  • this piece has a portion moving in piston mode and forming said pellet, on a section of at least 80% of the neck section.
  • Such displacement in “piston mode” is here defined, for a two-dimensional object, as a displacement perpendicular to its average surface in which the object has a deformation which is very small or even negligible with respect to this displacement. That is to say with a simultaneous movement of all its parts in the same direction and at identical speeds or very close, and therefore with little or no flexion.
  • Such displacement in “piston” mode is for example different from a displacement in "drum” mode, in which the deformation is distributed over the entire surface of the object.
  • a flexible membrane of constant thickness fixed on its periphery will deform in drum mode, for example as the flexible walls proposed in US 8 857 563.
  • the resulting absorption frequency of the present absorber will be lower than that of the Helmhoitz resonator.
  • the characteristics of the pellet and its suspensions are determined so that their own resonance frequency, that is to say mounted in the open air and without cavity, is located below the Helmholtz frequency of said cavity.
  • the pellet is determined in its geometry or its material, and preferably both, to form a rigid structure, that is to say with a high stiffness and which deforms little compared to its average displacement in piston mode, and / or with respect to the dimensions of the neck, for example less than 10% or even less than 50%.
  • it is a purely elastic structure with little or no hysteresis.
  • the pellet is made of a material and a structure providing a low weight, preferably combined with a high stiffness.
  • the pellet is made of one or more materials selected from silicon, quartz, alumina (Al 2 O 3 ), titanium and its alloys, steel, aluminum and its alloys, plastics and in particular polymers.
  • the suspensions are made of a material and a geometry providing an elastic behavior.
  • the stiffness of the suspension calculated for the displacement of the pellet in its periphery, is less than 6N / m, and especially less than 2N / m; and by example between 0.5 and 20N / m, or between 2 and 6N / m for a round pellet between 10 and 20mm in diameter.
  • the pellet has a two-dimensional thin shape, for example flat, and preferably whose periphery is substantially parallel to the edge of the neck, for example providing a leakage section regularly distributed around the wafer, or evenly distributed.
  • the suspension and the leakage section are determined so that the assembly of the moving assembly does not exhibit a mode of torsional deformation at the frequency to be absorbed, and preferably not below either.
  • the geometry of this periphery and its deviation from the neck are determined so as to compensate or avoid torsional deformation of the pellet, for example in an adjustment phase, for example in the case of a collar of which the periphery is not revolution or even regular.
  • the suspensions comprise elongate arms connecting the pellet to the enclosure in a shape extending around said pellet parallel (or at least making an average angle of less than 20 °) to the edge of the collar and / or the pellet.
  • the pellet is formed within a sheet or a sheet secured to the enclosure, by a part made movable with respect to said enclosure by means of one or more cuts made in said sheet or sheet so as to form suspension arms. Manufacturing is thus easier to industrialize, and can be faster, more accurate, more repeatable and less expensive.
  • the pellet is held in the neck by one or more advances protruding from the neck at both ends to extend in front of the periphery of the pellet so as to form a stop preventing said pellet from escaping the neck.
  • the pellet has a periphery which matches the inner surface of the neck, with a determined distance, over a determined length in the direction of its vibration movement. This length is determined to be sufficient, in combination with said gap and with the nature of the materials of the neck and the pellet, to allow said pellet to move along the neck without causing blocking by tilting and bracing.
  • a pellet is for example in the form of a cylinder, of revolution or not.
  • Such an absorber can thus be produced in a variety of sizes and in a manner that is easy to industrialize, including small ones, and for example in dimensions that are compatible with current honeycomb configurations whose housings are compatible with the space requirement and the dimensions. frequencies of resonances relevant in the field of aviation or industrial machinery.
  • an absorber according to the invention comprises a pellet formed by a loudspeaker membrane (for example a resin such as keviar, or fabric or paper or cardboard), for example a conventional voice coil type electrodynamic loudspeaker and annular fixed magnet (s).
  • a loudspeaker membrane for example a resin such as keviar, or fabric or paper or cardboard
  • this membrane fixed to an outer frame via a flexible peripheral seal, for example of a type conventionally used to produce a flexible flexible suspension forming at the same time a seal of loudspeaker, for example rubber or latex, elastomer, thin polymer film such as a polyethylene film of about ⁇ .
  • this seal has one or more cuts surrounding said membrane to make the neck at its periphery.
  • the cuts may have significant dimensions, representing a major fraction of the joint surface (for example at least 20% or even at least 40%), provided that the mechanical solidarity of the membrane to the frame is ensured by the seal alone or possibly using the spider.
  • this structure is made without including the usual electromagnetic system, for example the coil and the magnet.
  • Such an absorber is thus easy to produce, with known techniques, proven and economical, in terms of manufacture and assembly, for example in the context of acoustic walls for rooms in a building, with greater efficiency and / or space with conventional Helmholtz resonators while at a lower cost than a true active absorption facility.
  • the chip further interacts with the enclosure (and for example the neck) by an electromagnetic system to form the membrane of a speaker.
  • the coil is fixed on the chip, while the permanent magnet or magnets are fixed on the neck or the front wall. Compared to the case where the permanent magnet is mobile, this gives a greater freedom of design, and in particular a better efficiency and possible absorption in lower frequencies.
  • the permanent magnet is fixed on the chip and the coil is fixed relative to the neck.
  • Active acoustic systems can be classified into two categories:
  • the electromagnetic system is controlled by an electronic circuit:
  • the hybrid absorber with leakage section of the invention is controlled by an electronic circuit so as to achieve an active acoustic reduction, typically by applying a "negative impedance" shunt. at the terminals of the voice coil, with or without servocontrol of the value of the negative impedance.
  • the hybrid absorber with leakage section according to the invention is controlled by a servo-control based on the level and the sound spectrum of the environment to be protected, and using control laws. complex control, with or without real-time measurement of the resulting sound environment.
  • This change in acoustic impedance enhances absorption, or shifts the absorption frequency, or broadens the absorption frequency range, or a combination of these effects.
  • the invention thus makes it possible to provide effective passive absorption in a given frequency range, while also allowing active impedance matching allowing absorption over a much wider spectrum.
  • An installation including such a hybrid absorber with leakage section also allows a use in active reduction or even an alternative use in loudspeaker alone, possibly combined or alternated with each other or with the passive or adapted absorption, according to the configuration installed and in function the choice of the moment.
  • a plurality of absorption devices as described herein which are juxtaposed within a continuous two-dimensional array to achieve acoustic absorption in the same direction. It is also proposed a acoustic absorption wall, passive or hybrid, comprising a plurality of absorption devices as described here which are distributed or even juxtaposed within a continuous two-dimensional assembly, to achieve acoustic absorption in the same direction perpendicular to the surface of this wall.
  • Such devices are for example made identical to each other, to enhance the absorption in a relatively narrow frequency band, and to standardize over the entire surface of the wall.
  • the wall comprises several absorption devices of different characteristics, thus providing absorption on a wider band forming a meeting of absorption bands of different types of devices.
  • these absorbers are evenly distributed to form a periodic pattern, or repetitively but non-periodically, or pseudo-randomly.
  • absorbers according to the invention are made in one and the same wall as other absorbers according to the prior art (for example cavities of Helmholtz with a collar devoid of pellet). These different types are distributed for example according to the need for absorption intensity for each frequency, and / or according to the locations concerned by each different frequency.
  • such a wall comprises a plate having a repetitive or even periodic structure, for example honeycomb, whose housing form a plurality of cavities, which are closed on a so-called rear face, typically by a rigid and sealed wall which is integral with the repetitively structured plate.
  • a wall or several superimposed walls which is (are) cut (s) so as to form a plurality of necks each receiving a pellet .
  • a method for designing and / or industrializing an acoustic absorber as described herein, intended to absorb a target frequency characterized in that it comprises:
  • the characteristics of the pellet and its suspensions are determined so that the resonance frequency of the mobile equipment, ie the assembly formed by the pellet and its suspensions when mounted in the open air and without cavity, is located below the Helmholtz frequency of said cavity and below of said target frequency.
  • the suspended pellet is determined so that the suspension of the absorber, tested or calculated once loaded, ie with the pellet but in the open air outside the cavity, has its own first mode of deformation at a frequency lower than the second frequency, and therefore less than the frequency to be absorbed.
  • the pellet itself is determined so that, when it is tested or calculated alone, that is to say free and without suspension, its first own mode of deformation occurs at a frequency higher than the second frequency. .
  • first clean mode is here to be understood as designating the eigen mode which appears first when the frequency increases, ie the mode of deformation which appears at the resonant frequency.
  • this method comprises at least one step of manufacturing a sheet or plate or sheet so as to form one or more acoustic absorber pads, for example by subtractive such as laser cutting, or water jet , or electroerosion, or chemical etching or plasma.
  • this manufacture can also be carried out by additive manufacturing methods, for example by hot deposition, laser polymerization, or laser sintering, for example polymer or metal.
  • the step of manufacturing the pellet also preferentially carries out an opening in a pattern forming the contours of these suspension arms.
  • the sheet or plate or sheet is fixed to the surface of a plate having a repetitive or even periodic structure, and the cutting step produces a plurality of pellets distributed relative to the recesses of the periodic structure so as to form the plurality of chips of an acoustic wall as set forth herein.
  • the invention makes it possible to achieve a more effective acoustic absorption than with conventional Helmholtz resonators, within a passive system with all the advantages that this entails, and at the cost of little or no cost, complexity or fragility. additional, especially for low frequencies, for example between 500Hz and 1500Hz.
  • the downward shift of the natural frequency makes it possible to absorb lower frequencies than with a conventional resonator, and / or by using a smaller volume since this increases when the frequency to be absorbed decreases.
  • foams or active type solutions can not or can not be used, for example because of the space required to obtain sufficient absorption or because of their insufficient resistance to difficult conditions, for example difficult climatic conditions or an extreme artificial environment. Significant improvements can be made in these areas, which are currently not always accessible otherwise.
  • FIG. 1 is a diagram in axial section which illustrates a Helmholtz resonator according to the state of the art
  • FIGS. 2a and b are perspective diagrams that illustrate an acoustic wall according to the state of the art, comprising a plurality of Helmholtz resonators, formed by a honeycomb structure covered with a perforated plate, before and after after assembly;
  • FIG. 3 is a perspective view of an axial section of an absorber according to the invention according to a first exemplary embodiment, comprising a 21 cm 3 cavity with an electrodynamic silicon wafer;
  • FIGURE 4 is a scale perspective view illustrating the blanks making the suspensions and the absorber pellet of FIGURE 3;
  • FIGURE 5 is a scale perspective view illustrating the tablet of the absorber of FIGURE 3, in a version with its electromagnetic coil and stiffeners;
  • FIGURE 6 is a schematic view in principle, in axial section, of an absorber according to the invention, in a configuration with a neck narrower than the cavity;
  • FIGURE 7 is a graph illustrating absorption curves obtained experimentally using the absorber of FIGURE 3 and for two different cavity volumes, in a configuration with and without a seal around the wafer;
  • FIG. 8 is a schematic view in principle, in axial section, of an absorber according to a second exemplary embodiment of the invention, in a configuration with a neck forming the continuity of the cavity;
  • FIG. 9 is a diagrammatic view in axial section, which illustrates an acoustic wall according to a third exemplary embodiment of the invention comprising a plurality of absorbers, formed by a honeycomb structure covered with several perforated plates. forming the neck and which enclose a cut plate to form the pellets and their suspensions;
  • FIGS. 10a and b are diagrammatic views, in axial section and respectively seen from the left, which illustrate one of the absorbers, within a honeycomb acoustic wall, according to a fourth exemplary embodiment of FIG. the invention, with free pellet retained by external layers protruding above the neck;
  • FIGURE 11a and FIGURE 11b are diagrammatic half-views in axial section, which illustrate one of the absorbers of a honeycomb acoustic wall, according to two variants of a fifth exemplary embodiment of the invention, with loose pellet free movement and retained by external layers protruding above the neck;
  • FIGURE 12 is a schematic axial sectional view, which illustrates a sixth exemplary embodiment of the invention, with a conical diaphragm electrodynamic speaker mounted on perforated peripheral joints;
  • leakage section is formed by orifices passing through the patch in its inner portion, in two half-views having different variants
  • FIG. 13 is a schematic view in axial section, which illustrates a seventh example of embodiment with a rigid pellet having a leakage section in its interior part, in which the leakage section is formed by orifices passing through the pellet in its inner part, in two half-views with different variants;
  • FIG. 14 is a diagrammatic view in axial section, which illustrates an eighth example of embodiment with a pellet with a flexible central part including a leakage section, in which the leakage section is formed by orifices passing through the pellet in its part. inside, in two half-views with different variants;
  • FIGURE 15 is a diagram illustrating the difference between a displacement:
  • FIG. 16 is a schematic view in axial section which illustrates the neck and the pad of the absorber of FIG. 3, in a version with its electromagnetic coil and its stiffeners as illustrated in FIG. 5.
  • FIGURE 1 to FIGURE 7 illustrate a first exemplary embodiment of the invention.
  • the other exemplary embodiments will only be described in their differences.
  • the absorber 3 was made and tested in the context of research originally intended to achieve an active reduction system by speaker.
  • the absorber 3 is made in the form of a cylinder of revolution delimiting an interior cavity.
  • This cavity 30 is surrounded by a cylindrical wall 39, it is closed in its entirety by a rear wall 38 flat and partially by a front wall 37. The latter is pierced with a central opening opening in a direction D3 axial to the cylinder of the cavity 30.
  • This orifice has a cylinder shape of revolution at the through the thickness of the front wall 37, and thus forms a neck 31 of length L31 and cross section A31.
  • the pellet used is formed by the silicon membrane of an electrodynamic micro-speaker made in MEMS technology (for Micro Electro Mechanical Systems), as described in Iman Shahosseini's thesis, "Towards micro high-performance electroacoustic loudspeakers in silicon technology ", PhD thesis, Institute of Basic Electronics, 2012, or in I. Shahosseini et al.," Towards high fidelity high efficiency mems microspeakers ", IEEE International conference on sensors, pp . 2426-2430, 2010 ..
  • micro-HP electrodynamic silicon have the particularity to have a thickness less than one centimeter while having a resonance frequency comparable to that of a conventional midrange speaker (500Hz), which allows good integration in a thin environment, for example in a wall of less than 50mm.
  • the pellet 32 is formed by an inner portion cut in a rigid plate 320.
  • This cut is made in a pattern comprising several cutouts 330 which surround the wafer 32 on its almost all.
  • several cutouts 330 essentially linear (that is to say one-dimensional) are made at angular positions distributed regularly around the center C32 of the pellet, here in six identical cuts.
  • Each of these cutouts 330 covers an angular portion of the periphery away from the center 32 by a determined distance, which will correspond to the width of the arms and the distance E31 between the periphery of the mobile pellet 325 and the wall of the neck 31.
  • the initial plate 320 is made of silicon having a total thickness of 20 ⁇ m and external dimensions of 23 mm ⁇ 28 mm, for example monocrystalline silicon, for example obtained from an SOI-type substrate.
  • the pellet 32 cut in this plate has a diameter of 13 mm, and the cutouts 330 have a width of the order of 20 ⁇ m. At their two ends, the cutouts 330 widen into a circular shape (in black in FIGURE 4 and FIGURE 5) making it possible to limit the fatigue of the material and to avoid the crack primers.
  • this chip also carries stiffeners 34, made by methods known in the field of MEMS, formed by ribs protruding from its surface over a certain height, here 300 ⁇ m.
  • the total thickness of the pellet, from the point of view of its rigidity, is thus 320 pm.
  • the loudspeaker thus produced further comprises a series of electric tracks deposited on the periphery of the chip to form an electromagnetic coil (optional) 324, and which are connected to the fixed part by two of the arms of suspension 331, of thickness 20 ⁇ m also formed by cutting the initial plate 320.
  • the electromagnetic system of this loudspeaker is completed by a permanent annular magnet 374, fixed inside the neck 31 to interact with the coil 324.
  • This magnet is for example composed of 2 annular neodymium-iron magnets. -bore whose theoretical polarization value is 1.5T, as described in the Shahosseini thesis.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating this absorber 3, with a suspension 33 which is not waterproof and of a very low stiffness (in dashed rounded lines) which can be considered as negligible compared to the stiffness of the pellet 32 (and therefore favoring the piston mode), despite the fact that the suspension and the pellet are formed by the same initial plate.
  • the pellet vibrates in piston mode by moving between extreme positions 32a and 32b (dashed lines in FIGURE 6).
  • the amplitude of these displacements corresponds to a maximum displacement of less than 2mm from the equilibrium position (solid line), and the suspension allows a displacement without break up to about 4mm.
  • the following table presents the geometrical values of the cavity 30 and the neck 31, as well as the resonant frequencies calculated and measured, for the two cavities tested and without the pellet.
  • FIG. 7 thus shows the absorption results in purely passive mode, in a test carried out inside a Kundt tube, with the cavity alone (curves in solid lines) and with the unpowered speaker and without its seal ( curves in dashed lines).
  • the curve Rla shows the absorption coefficient obtained with the cavity alone, with a maximum of the order of 0.42 for the measured frequency of 420 Hz.
  • the curve R3a shows that the absorption coefficient has a greatly increased maximum that rises to 0.86, for a frequency shifted downward to 316Hz.
  • the curve R lb shows the absorption coefficient obtained with the cavity alone, with a maximum of the order of 0, 58 for the frequency of 1310Hz.
  • the curve R3b shows that the absorption coefficient has an increased maximum which rises to 0.72, for a frequency this time greatly shifted down to about 930Hz.
  • the seal removal reduces the stiffness of the system to a value of 5.8N / m instead of 819.7N / m, in addition to implying the presence acoustic leaks.
  • FIGURE 8 is illustrated a schematic diagram of an absorber according to a second exemplary embodiment of the invention, described only in its differences, which has the particularity of having a neck forming the continuity of the cavity.
  • Such a configuration combinable with the other embodiments presented here, makes it possible to vary the possibilities of configuration and agreement, and to improve the compactness and / or the ease of manufacture of the device.
  • FIG. 9 illustrates an acoustic wall 5 according to a third exemplary embodiment of the invention, comprising a plurality of absorbers 3, for example that of FIG. 4.
  • This wall is formed by a plate 500 having a periodic structure in FIG. honeycomb whose housing is parallel to the inlet direction D3 of its absorbers 3.
  • This plate 500 is sealingly closed on its rear face by a sealing layer 58, for example a layer of composite or a sheet or sheet glued.
  • This periodic honeycomb architecture makes it possible, for example, to produce an acoustic wall comprising a very high surface density of absorbers while limiting the thickness of the assembly, even if it means using a honeycomb with large housings. transversely to the input direction to obtain a large cavity volume keeping a small overall thickness, for example less than 100mm or less than 50mm.
  • this honeycomb plate 500 On its front face, this honeycomb plate 500 is covered with two layers 511 and 513, which are perforated to form a neck 31 of length L31 and area A31 for each of the housing 30 of the honeycomb. These two perforated layers 511, 513 enclose between them a plate or sheet 812 which is cut to form the pellets 32 of each absorber 3 and their suspensions 33, for example in patterns 330 as described in FIGURE 4 or the like.
  • Such an architecture can be achieved for example with a sheet
  • FIGS. 10a and b illustrate an absorber 6, according to a fourth exemplary embodiment of the invention, alternatively within a honeycomb acoustic wall 500 similar to that of FIG. 9, and which will not be described only in its differences.
  • the neck 61 is formed essentially by the thickness of a perforated layer 612, applied to the front face of the honeycomb.
  • advances 6140 extend inwardly of the neck 61 and protrude above the wafer 62. These advances are distributed, sufficiently numerous and / or on angular sectors sufficiently extended, to maintain the pellet 62 inside the neck 61 regardless of the stresses it undergoes and the position in which the absorb is in relation to the force of gravity.
  • the pellet is thus totally free to move in the direction of entry A3, and can be considered as being suspended by a link of zero stiffness, which allows to obtain performance that can be interesting in many cases.
  • these holding advances 6140 and 6110 are formed by an outer layer 614 plated on the outer face of the thick layer 613, and by an inner layer 611 plated on its inner face.
  • Each of these holding layers 611, 640 is for example set up and then cut to form these advances, or for example formed by depositing in a pattern respecting the outline of the neck and advances.
  • the pellet is for example made from a sheet 612 sandwiched between two layers of the front face, and which is cut to form each pellet.
  • This base plate 612 is here represented between the inner holding layer 611 and the thick layer 612, but could also be placed on the outer side or between two thick layers.
  • FIG. 11a and FIG. 11b illustrate an absorber 7, of a honeycomb acoustic wall, according to two variants of a fifth exemplary embodiment of the invention, variant within an acoustic wall 500 in FIG. honeycomb similar to that of FIGURE 10, which will only be described in its differences.
  • the pellet 72, 72 ' is also free-moving and retained by external layers 711 and 713, which protrude from the thick layer 712 above the neck 71.
  • This pellet here has a significant thickness in the direction of D3 inlet, sufficiently to avoid the arching, and a periphery that marries the walls of the neck 71 so as to allow it to be guided during its movements, while leaving a leakage section to achieve the damper according to the invention.
  • the leakage section is through the outer periphery of the wafer, as indicated by the arrows f72.
  • the wafer 72 ' is surrounded by a sliding surface 721, forming a linear bearing which guides its movement.
  • This surface is for example made according to a “free” or “sliding” adjustment, that is to say just free enough to allow mobility.
  • Such an adjustment is, for example, of the type H7g6 to H1 ldl1 according to the ISO system for metal or plastic parts, or with a clearance of less than 0.5mm or even less than 0.2mm or 0.1mm for less precise manufacturing or composite materials.
  • Such adjusted guidance can be likened to a seal, and can therefore be called a "sliding joint".
  • This sliding joint is made for example by a conventional covering such as bronze, or silicone or PTFE; dry or with a liquid film of lubricant, or by a ferrofluid film.
  • the pellet itself has one or more through-holes 731 made in the material of the pellet, which then form a leakage section f72 '.
  • the pellet has a closed volume over its entire thickness.
  • its two end surfaces conform to the wall of the neck, but are interconnected by a part of smaller section.
  • Such variants allow more flexibility in the design by varying the parameters, for example the friction surface against the neck, the mass of the pellet, and / or its overall rigidity.
  • FIGURE 13 illustrates a seventh exemplary embodiment, which will only be described in its differences.
  • the rigid pellet also has one or more through openings 330a in its inner or central portion.
  • the suspension is of a sealed type, for example formed by an annular bellows made of a metal sheet or a film of plastic or polymer, for example a loudspeaker.
  • a sealed type for example formed by an annular bellows made of a metal sheet or a film of plastic or polymer, for example a loudspeaker.
  • the membrane forms the pellet, with its seal 33a thermoformed polymer forming suspension.
  • the inner openings 330a then form the only leakage section.
  • FIGURE 14 illustrates an eighth exemplary embodiment, which will only be described in its differences.
  • the pellet 92 also includes, or even exclusively, leak openings 930a located inside the pellet (that is to say the rigid part).
  • the pellet 9b is formed by a layer 921 of a flexible and elastic material, for example a metal sheet or an elastomer, here of constant thickness.
  • This elastomer is for example a PDMS, or polydimethylsiloxane, a polymer material formed from a crosslinking agent and a prepolymer, in particular with a crosslinking ratio: prepolymer of 1: 10 for which it is particularly flexible.
  • the pellet is attached to the front wall 37 by a bell-shaped annular portion 931a having perforated portions 930a, which provides a non-sealed suspension.
  • the pad 92a has a thickening providing increased rigidity in an annular region 922a surrounding the inner openings 930a.
  • This excess thickness 922a is here made of a different and preferably rigid material, for example an over-molding or a polymerized resin. This extra thickness, for example in its material and / or its dimensions, provides a localized rigidity and additional mass which play on the characteristics of the moving equipment to obtain a displacement in piston mode at the desired absorption frequency.
  • the pellet 92b is formed by a layer 921b whose thickness is increasing inwards, at least or exclusively in the annular extra thickness 922b.
  • the suspension 931b is presented in sealed version.
  • the inner portion has a certain elasticity but is less stressed by the friction of the air since it carries the openings forming the leakage section.
  • the displacement in "piston" mode is obtained by a stiffness and / or a larger mass in the part which surrounds the suspension, with respect to the stiffness of the suspension itself, and / or by the fact that the central openings 930a in the central part let the air pass and undergo a less effort on the part of the acoustic wave.
  • FIGURE 15 is illustrated the "piston" mode operation as understood herein, compared with drum mode operation.
  • a membrane or a plate 12 is fixed inside an orifice in a rigid wall 17. This plate 12 vibrates in "drum” mode when its center moves along the arrow mT much more than its periphery 123 , thus deforming by a distance d t .
  • a plate or a pellet 32 is fixed inside an orifice in a rigid wall 37 by a suspension 33.
  • This pellet 32 vibrates in "piston" mode when its center moves along the arrow mP almost as much more than its periphery 323, for example because the suspension has a very low stiffness compared to that of the pellet.
  • the central portion 32 it may be considered that it forms a pellet moving in "piston" mode when the whole of its displacement d p is much larger than its deformation d t , or when: d p >> d t .
  • FIG. 12 illustrates an absorber a sixth exemplary embodiment of the invention.
  • This absorber 8 uses a conventional electrodynamic loudspeaker structure, here of a conical diaphragm type 82 and moving coil 824 mounted on a conventional perforated frame 85 carrying a permanent magnet 874.
  • This structure is mounted on a front face 87, and enclosed in a cavity 80 delimited by walls 88 and 89.
  • the membrane 82 is connected to the front face 87 by a flexible peripheral seal 83 of a conventional type.
  • this seal 83 is here openwork cutouts 830 (represented by a dotted rectangle), made during manufacture or later.
  • the seal and / or the membrane 82 and / or "spider" 84 which connects the top of the cone 82 to the frame 85 can also be perforated by cutouts 840.
  • the membrane itself comprises perforated parts forming all or part of the leakage sections.
  • Such an absorber is here shown in a version including the electromagnetic activation system 824, 874.
  • This version can be used passively, by not connecting the coil or disconnecting it to the control. It can also be used in a hybrid manner by activating the loudspeaker to achieve active absorption in addition to the modified Helmholtz resonance. It can also be performed multi-role, for example to achieve an absorption (active or passive) at certain times and serve as classic sound at other times.
  • the absorber can also be made with a speaker structure performed incompletely, that is to say for example with the same mechanical structure but without the electromagnetic system.
  • Such an architecture may be particularly interesting for large rooms, and / or walls of large sizes, in which integration and thickness are less important constraints. It can make it possible to place one or more absorbers in specific locations of the wall or the room, possibly in versions of different sizes and frequencies, and in varying numbers on demand as needed.
  • this absorber can also be used in active operation, acoustic impedance matching and / or active reduction.
  • FIG. 16 illustrates the MEMs-type loudspeaker shown in FIG. 5, installed with its electrodynamic motor 374, 324 in the neck 31 of the absorber of FIG. 3, for example for use in active operation with acoustic impedance matching and / or active reduction.

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Abstract

L'invention propose un absorbeur sonore passif (3, 4, 6, 7, 8), comprenant une cavité fermée (30, 80) débouchant vers l'extérieur par une direction d'entrée (D3) par un col traversant la paroi avant pour former un résonateur de Helmholtz pour une première fréquence. Selon l'invention, cet absorbeur comprend en outre au moins un élément mobile, ou pastille (32, 42, 62, 72a, 72b), suspendu ou maintenu par des suspensions (33, 43, 6140) dans une position obstruant ledit col de façon non étanche. La raideur relative des suspensions et de la pastille est déterminée pour que l'ensemble résonne en une vibration selon un déplacement en "piston" à une deuxième fréquence différente de la première fréquence, réalisant une absorption pour cette deuxième fréquence ou plage de fréquences. Une version hybride comprend une bobine (324) pilotée pour adapter l'impédance acoustique de l'absorbeur. L'invention propose une paroi acoustique comprenant une pluralité de tels absorbeurs réalisés par une structure répétitive débouchant par des perforations recevant chacune une telle pastille, ainsi qu'un procédé de conception et de fabrication d'un tel absorbeur ou paroi.

Description

« Absorbeur acoustique, paroi acoustique et procédé de conception et fabrication »
L'invention propose un absorbeur sonore passif, comprenant une cavité ouverte vers l'extérieur du côté où l'onde sonore est incidente par un col traversant la paroi avant pour former un résonateur de Helmhoitz pour une première fréquence. Selon l'invention, cet absorbeur comprend en outre au moins un élément mobile, ou pastille, suspendu ou maintenu par des suspensions dans une position obstruant ledit col de façon non étanche.
En outre, la raideur relative des suspensions et de la pastille est déterminée pour que l'ensemble formé par la pastille et les bras de suspension vibre selon un mode de résonance de type "piston" à une deuxième fréquence différente de la première fréquence, et notamment inférieure à elle, réalisant ainsi une absorption pour cette deuxième fréquence ou plage de fréquences. Cette deuxième fréquence est située entre la première fréquence et une troisième fréquence qui est celle de l'ensemble de la pastille avec sa suspension lorsqu'elle est mesurée à l'air libre.
Optionnellement, une version hybride comprend une bobine pilotée pour adapter l'impédance acoustique de l'absorbeur.
L'invention propose en outre une paroi acoustique comprenant une pluralité de tels absorbeurs réalisés par une structure répétitive débouchant par des perforations recevant chacune une telle pastille.
Elle propose aussi un procédé de conception et de fabrication d'un tel absorbeur ou paroi.
Etat de la technique
Le bruit est une source importante de nuisance sonore. Des solutions passives de réduction de bruit telles que les mousses sont largement appliquées dans la plupart des domaines.
Des solutions passives utilisant des résonateurs de Helmhoitz sont aussi largement appliquées, en particulier pour éviter des réflexions pouvant être sources de résonances acoustiques. Par exemple, des vases acoustiques étaient placés sous les gradins des théâtres grecs ou romains afin d'éviter les réflexions et améliorer l'acoustique de l'édifice. La taille et la forme du vase étaient ajustées afin d'obtenir un système résonant qui permettait de supprimer la réflexion des ondes acoustiques sur les gradins. De nos jours, des dispositifs analogues sont présents dans les nacelles de réacteurs d'avions.
Ce système est basé sur la résonance acoustique de la cavité, que l'on peut qualifier de "cavité résonante". Le fonctionnement des cavités résonantes a été théorisé bien plus tard et porte aujourd'hui le nom de « résonateur de Helmhoitz ».
Comme illustré en FIGURE 1, le résonateur de Helmhoitz 1 est une cavité d'air ouverte comparable à une bouteille ouverte composée d'un col 11 et d'un volume arrière 10. Sur la figure, cette cavité 10 est enfermée dans des parois latérales 19, une paroi de fond 18 et une paroi avant 17, et n'est ouverte que dans une direction Ai l par un orifice traversant la paroi avant 17. Cet orifice forme un "col" 11 présentant une certaine longueur et délimitant ainsi un volume, lequel est défini par la longueur LU du col et sa surface d'ouverture Ai l, par exemple une surface circulaire formant ainsi un col cylindrique.
Dans un tel dispositif, le volume du col 11 et le volume arrière la cavité sont assimilables respectivement à la masse et à la raideur d'un système oscillatoire mécanique à un degré de liberté. L'absorption est alors produite par conversion de la variation de pression issue de l'onde acoustique en déplacement d'un fluide. L'énergie de l'onde acoustique à la fréquence de résonance du résonateur, est alors transférée au système résonant. Pour atténuer une onde acoustique d'une fréquence donnée, le résonateur de Helmhoitz est dimensionné pour que sa fréquence propre soit accordée sur cette fréquence à atténuer selon la formule suivante :
où Acol = n.r2, Lcol et Vcavité sont respectivement la surface Ai l de l'ouverture, la longueur LU du col 11 et le volume VIO de la cavité arrière
10.
Récemment, des solutions actives ont été mises au point, qui utilisent des émetteurs acoustiques activés et pilotés en fonction de l'onde acoustique à atténuer pour produire des interférences destructives qui en diminuent l'intensité. Cependant, ce type de solution est complexe, fragile et coûteux.
Le choix d'un dispositif de réduction de bruit est effectué en fonction du coût de la solution envisagée, de l'encombrement mais également d'autres contraintes comme la température de fonctionnement, comme dans le cas de la réduction de bruit des réacteurs d'avion.
Dans le cas de la compensation de bruit dans de grands espaces, tels que salles de spectacle ou halls de circulation, le coût d'une paroi acoustique absorbante active est difficilement envisageable. Les résonateurs de Helmholtz ou l'emploi de compensateurs actifs de bruit localisés permettent de limiter les nuisances notamment liées aux modes de résonance acoustiques.
Dans les réacteurs d'avions, la production sonore est très importante, et les normes de l'aviation civile imposent des restrictions de plus en plus sévères à l'émission de bruit des appareils. Parmi toutes les solutions de réduction de bruit possibles, seules des solutions passives sont envisageables dans les réacteurs, du fait des sollicitations très fortes en température et en vibrations, acoustiques mais aussi mécaniques.
Plutôt que des mousses, ou en supplément, il est actuellement implanté des cavités accordées en résonateurs de Helmholtz sur les parois des réacteurs, comme illustré en FIGURE 2. Ces cavités 10 sont fabriquées à l'aide de plaques 20 formant une structure périodique, en forme de nid d'abeille dans le cas de la FIGURE2. Une telle plaque 20 est enfermée entre une tôle arrière 28 pleine et une tôle avant 27. Celle-ci est percée de trous 11 débouchant dans les alvéoles 10, et qui constituent chacun le col d'un résonateur 1. Cette structure permet de conformer l'ensemble obtenu 2 à la forme de la paroi extérieure du réacteur et d'en assurer la rigidité.
D'autres solutions passives ont été proposées, par exemple dans le document US 8 857 563 qui propose une cavité de Helmholtz dont les parois avant et/ou arrière sont formées de membranes souples fixées à l'intérieur du le col, mettant donc en oeuvre une déformation de la ou des parois. Ces parois souples présentent parfois un orifice et sont parfois dotées d'un lest permettant de modifier leur réponse acoustique, et celle de l'ensemble de la cavité. Il est aussi proposé de combiner des cavités de Helmholtz avec des matériaux poreux.
Dans le document US 2012/0155688, il est proposé de réaliser une plaque rigide d'absorbant à cellules ouvertes qui absorbent une première fréquence, et d'utiliser la raideur en flexion de cette plaque pour absorber une deuxième fréquence. Dans une variante particulière, ce document propose en outre de découper dans la plaque des ouvertures, lesquelles peuvent former des cavités de Helmholtz telles que connues dans l'état de la technique.
Un but de l'invention est de pallier aux inconvénients de l'art antérieur. La présente invention recherche des améliorations en particulier en matière de performances d'absorption, ainsi que de largeur et de positionnement des plages de fréquences atténuées. Il est aussi recherché une amélioration de la souplesse de mise en œuvre et d'adaptation, c'est-à- dire y compris la souplesse de conception vis-à-vis des fréquences à absorber, en largeur de spectre et vers les basses fréquences. Il est aussi recherché le coût, la simplicité et la fiabilité, ainsi que la résistance aux contraintes extérieures. Exposé de l'invention
L'invention propose un dispositif d'absorbeur acoustique, notamment passif, comprenant une enceinte rigide délimitant une cavité, qui est fermée sur son pourtour sauf dans une direction dite d'entrée (en général unique) par laquelle cette cavité débouche vers l'extérieur. Ce débouché se fait par au moins un orifice traversant une paroi dite avant, rigide et d'une épaisseur déterminée, formant ainsi au moins un col présentant une surface d'ouverture déterminée et une longueur déterminée. Dans une telle enceinte, le col est ainsi défini comme présentant une forme et une position fixe, et des dimensions constantes. Les dimensions de ladite enceinte et dudit col sont déterminées, typiquement par le volume de l'enceinte, ainsi que la surface et la longueur du col, pour former ensemble un résonateur de Helmholtz pour une onde incidente d'une première fréquence ou plage de fréquences, dite fréquence naturelle. Optionnellement, ce col est réparti en plusieurs orifices donnant sur la même cavité de façon à ce que l'ensemble se comporte comme un unique résonateur de Helmholtz, typiquement des orifices débouchant sensiblement dans la même direction ou dans des directions sensiblement parallèles, par exemple formant entre elles un angle de moins de 30° voire de moins de 15°.
Selon l'invention, cet absorbeur comprend en outre au moins un élément mobile, ici appelé pastille, suspendu à ladite enceinte par une ou plusieurs liaisons mécaniques, ici appelées suspensions (par exemple par une continuité de matériau(x)) dans une position obstruant au moins partiellement ledit au moins un col, de façon non étanche sur au moins une partie de sa course. C'est-à-dire qu'il subsiste une section de fuite sur au moins une partie de la course de déplacement, voire sur la totalité de cette course.
Dans certains modes de réalisation, il subsiste une section de fuite de façon permanente. Dans ce cas, l'élément mobile peut rester ou non à l'intérieur du col sur toute sa course.
Selon d'autres modes de réalisation, l'élément mobile peut aussi obstruer la cavité de façon étanche lorsqu'il est situé à l'intérieur du col, mais présenter une partie de sa course sur laquelle apparaît une section de fuite, par exemple aux deux extrémités de sa course ou au moins l'une d'entre elles.
En outre, selon l'invention, la raideur des suspensions et la raideur de la pastille sont déterminées dans leur combinaison (ou dans leur ratio) pour que ladite pastille vibre selon un mode de résonance en un déplacement de type "piston" selon la direction de l'onde incidente, à une deuxième fréquence ou plage de fréquences différente de la première fréquence (et notamment inférieure), réalisant ainsi une absorption pour cette deuxième fréquence ou plage de fréquences.
Pour réaliser une telle obstruction, la pastille peut être positionnée dans différents emplacements par rapport au col, que ce soit à l'intérieur du col ou devant lui, du côté intérieur ou du côté extérieur, et d'une façon qui peut varier au cours de son déplacement. Typiquement, la pastille suspendue est déterminée de façon à ce que la suspension de l'absorbeur, testée ou calculée une fois chargée c'est à dire avec la pastille mais à l'air libre en dehors de la cavité, présente une résonance à une troisième fréquence qui est différente de la première fréquence. La deuxième fréquence, obtenue en assemblant la cavité et la pastille suspendue, sera ainsi située entre la première fréquence (c'est à dire la fréquence de Helmhoitz de la cavité) et la troisième fréquence (celle de la pastille suspendue, mesurée à l'air libre).
De préférence, la troisième fréquence est inférieure à la première fréquence. La deuxième fréquence, située entre les deux, est donc elle aussi inférieure à la fréquence de Helmhoitz.
Alternativement, la troisième fréquence est supérieure à la première fréquence. La deuxième fréquence, située entre les deux, est donc elle aussi supérieure à la fréquence de Helmhoitz.
De préférence, la pastille occupe une section d'au moins 80% de la section du col. Dans le cas d'une pastille formée par une pièce de rigidité non uniforme, cette pièce présente une partie se déplaçant en mode piston et formant ladite pastille, sur une section d'au moins 80% de la section du col.
Un tel déplacement en "mode piston" est ici défini, pour un objet bidimensionnel, comme un déplacement perpendiculaire à sa surface moyenne dans lequel l'objet présente une déformation qui est très faible voire négligeable par rapport à ce déplacement. C'est-à-dire avec un déplacement simultané de toutes ses parties dans le même sens et à des vitesses identiques ou très proche, et donc avec peu ou pas de flexion.
Un tel déplacement en mode "piston" est par exemple différent d'un déplacement en mode "tambour", dans lequel la déformation se répartit sur tout la surface de l'objet. Ainsi, une membrane souple d'épaisseur constante fixée sur son pourtour va se déformer en mode tambour, par exemple comme les parois souples proposées dans le document US 8 857 563.
Par exemple, si la fréquence propre de la pastille+bras de suspension est plus basse que celle du résonateur de Helmhoitz seul, la fréquence résultante d'absorption du présent absorbeur sera plus basse que celle du résonateur de Helmhoitz. De préférence, les caractéristiques de la pastille et de ses suspensions sont déterminées pour que leur fréquence de résonance propre, c'est à dire montée à l'air libre et sans cavité, soit située en dessous de la fréquence de Helmholtz de ladite cavité.
En effet, alors qu'ils réalisaient des essais pour implanter un haut parleur de type étanche dans le col d'un résonateur de Helmholtz, les inventeurs ont constaté des améliorations et des modifications spécifiques du comportement de cet ensemble lorsqu'il était utilisé en mode passif, c'est-à-dire sans activer le haut parleur.
Ainsi, il a été constaté que l'ajout d'une telle pastille, en particulier agencée pour vibrer en mode piston, modifie de façon surprenante le comportement de la cavité : l'absorption est significativement plus performante, et le système présente en outre un décalage de sa fréquence d'absorption vers les fréquences plus basses.
De préférence, mais non obligatoirement, la pastille est déterminée dans sa géométrie ou son matériau, et de préférence les deux, pour former une structure rigide, c'est à dire avec une raideur élevée et qui se déforme peu par rapport à son déplacement moyen en mode piston, et/ou par rapport aux dimensions du col, par exemple de moins de 10% voire moins de 50%. De préférence, il s'agit d'une structure uniquement élastique avec peu ou pas d'hystérésis.
Selon une particularité, la pastille est réalisée en un matériau et une structure fournissant un poids faible, de préférence combinée avec une raideur élevée.
Par exemple, la pastille est réalisée dans un ou plusieurs matériaux choisis parmi le silicium, le quartz, l'alumine (Al203), le titane et ses alliages, l'acier, l'aluminium et ses alliages, les matières plastiques et notamment les polymères.
De préférence les suspensions sont réalisées en un matériau et selon une géométrie fournissant un comportement élastique. Selon un exemple de réalisation donnant de bons résultats, pour une structure en silicium, la raideur de la suspension, calculée pour le déplacement de la pastille dans sa périphérie, est de moins de 6N/m, et notamment de moins de 2N/m ; et par exemple comprise entre 0,5 et 20N/m, voire entre 2 et 6N/m pour une pastille ronde entre 10 et 20mm de diamètre.
Selon une particularité, la pastille présente une forme bidimensionnelle mince, par exemple plane, et de préférence dont la périphérie est sensiblement parallèle au bord du col, par exemple fournissant une section de fuite régulièrement répartie autour de la pastille, voire uniformément répartie.
De préférence, la suspension et la section de fuite sont déterminées pour que l'ensemble de l'équipage mobile ne présente pas de mode de déformation en torsion à la fréquence à absorber, et de préférence pas en dessous non plus. Selon une particularité, la géométrie de cette périphérie et son écart avec le col sont déterminées de façon à compenser ou éviter des déformations en torsion de la pastille, par exemple dans une phase d'ajustement, par exemple dans le cas d'un col dont la périphérie n'est pas de révolution voire pas régulière.
Selon une autre particularité, les suspensions comprennent des bras allongés reliant la pastille à l'enceinte selon une forme s'étendant autour de ladite pastille parallèlement (ou au moins faisant un angle moyen inférieur à 20°) au bord du col et/ou de la pastille. Ce type de géométrie permet ainsi d'obtenir une grande souplesse en maintenant un écart faible entre le col et la pastille tout en limitant ou en évitant les modes de torsion de la structure.
Ainsi, pour un matériau élastique d'une raideur donnée, il est possible de réaliser des bras d'une plus grande longueur, et donc d'une raideur plus faible, tout en limitant leur encombrement autour de la périphérie de la pastille, et donc en limitant l'écart entre celle-ci et la paroi du col ou en limitant les contraintes qui pèsent sur l'écart pouvant être réalisé. En effet, une grande souplesse est difficile à obtenir dans un écart faible, surtout de manière régulière autour de la pastille ; alors qu'elle est utile pour limiter la survenance de modes de torsion et favoriser le mode piston.
Par exemple, la pastille est formée au sein d'une tôle ou d'une feuille solidaire de l'enceinte, par une partie rendue mobile vis-à-vis de ladite enceinte au moyen d'une ou plusieurs découpes effectuées dans ladite tôle ou feuille de façon à former des bras de suspension. La fabrication en est ainsi plus facile à industrialiser, et peut être plus rapide, plus précise, plus répétable et moins coûteuse.
Selon une autre particularité, la pastille est maintenue dans le col par une ou plusieurs avancées dépassant du col à ses deux extrémités pour s'étendre devant la périphérie de la pastille de façon à former une butée empêchant ladite pastille de s'échapper du col.
Selon encore une autre particularité, pouvant être suspendue avec ou sans liaison à continuité de matériau, la pastille présente une périphérie qui épouse la surface intérieure du col, avec un écart déterminé, sur une longueur déterminée selon la direction de son mouvement de vibration. Cette longueur est déterminée pour être suffisante, en combinaison avec ledit écart et avec la nature des matériaux du col et de la pastille, pour permettre à ladite pastille de se déplacer le long du col sans provoquer de blocage par inclinaison et arc-boutement. Une telle pastille est par exemple en forme de cylindre, de révolution ou non.
Un tel absorbeur peut ainsi être réalisé dans des dimensions variées et de façon facile à industrialiser, y compris de petite taille et par exemple dans des dimensions compatibles avec des configurations actuelles en nids d'abeille dont les logements sont compatibles avec l'encombrement et les fréquences de résonances pertinents dans le domaine de l'aviation ou des machines industrielles.
Alternativement, un absorbeur selon l'invention comprend une pastille formée par une membrane de haut parleur (par exemple en résine telle que du keviar, ou en tissu ou papier ou carton), par exemple un haut parleur électrodynamique de type classique à bobine mobile et aimant fixe annulaire(s). Typiquement, cette membrane fixée à un châssis extérieur par l'intermédiaire d'un joint souple périphérique, par exemple d'un type utilisé classiquement pour réaliser une suspension souple périphérique formant en même temps un joint étanche de haut parleur, par exemple en caoutchouc ou latex, élastomère, film mince polymère tel qu'un film polyéthylène d'environ ΙΟΟμιη.
Selon l'invention, ce joint présente une ou plusieurs découpes entourant ladite membrane pour réaliser le col à sa périphérie. Les découpes peuvent avoir des dimensions importantes, représentant une fraction majoritaire de la surface du joint (par exemple au moins 20% voire au moins 40%), pourvu que la solidarité mécanique de la membrane au châssis soit assurée, par le joint seul ou éventuellement à l'aide du spider.
Selon une particularité, cette structure est réalisée sans y inclure le système électromagnétique habituel, par exemple la bobine et l'aimant. Un tel absorbeur est ainsi facile à réaliser, avec des techniques connues, éprouvées et économiques, en matière de fabrication et de montage, par exemple dans le cadre de parois acoustiques pour des salles dans un bâtiment, avec une meilleur efficacité et/ou encombrement qu'avec des résonateurs de Helmholtz classiques tout en représentant un coût plus faible qu'une véritable installation d'absorption active.
Absorbeur hybride, avec contrôle réactif ou actif
Dans certains modes de réalisation, pouvant combiner tout ou partie des particularités exposées ici, la pastille interagit en outre avec l'enceinte (et par exemple le col) par un système électromagnétique pour former la membrane d'un haut-parleur.
De préférence, la bobine est fixée sur la pastille, tandis que le ou les aimants permanents sont fixés sur le col ou la paroi avant. Par rapport au cas où l'aimant permanent est mobile, on obtient ainsi une plus grande liberté de conception, et en particulier une meilleure efficacité et une absorption possible dans des fréquences plus basses.
Alternativement ou en combinaison, l'aimant permanent est fixé sur la pastille et la bobine est fixe par rapport au col.
On obtient ainsi un absorbeur pouvant être qualifié d'hybride, au sens ou il combine les avantages de la réduction passive avec une gestion commandée de son impédance.
Les systèmes acoustiques actifs peuvent être classés en deux catégories :
les systèmes actifs avec une chaîne d'asservissement qui nécessite la mise en place d'une mesure de contrôle (en pression et/ou en vitesse), et
les systèmes réactifs sans chaîne d'asservissement et donc qui ne nécessitent donc pas de mesurer les caractéristiques de l'onde acoustique à absorber. Dans ces modes de réalisations, le système électromagnétique est commandé par un circuit électronique :
de façon à réaliser une absorption acoustique active, et/ou
de façon à modifier l'impédance acoustique dudit haut-parleur afin de renforcer l'absorption, ou de décaler la fréquence d'absorption, ou d'élargir la plage de fréquence d'absorption, ou une combinaison de ces effets.
Dans une première version électromagnétique dite "réactive", l'absorbeur hybride à section de fuite de l'invention est commandé par un circuit électronique de façon à réaliser une réduction acoustique active, typiquement par application d'un shunt "d'impédance négative" aux bornes de la bobine mobile, avec ou sans asservissement de la valeur de l'impédance négative. On obtient ainsi un système uniquement réactif, qui offre des possibilités de contrôle du comportement de l'absorbeur, sans mettre en œuvre toute la complexité d'une électronique de réduction active classique. En effet, l'obtention d'une impédance négative constitue une forme simple au sein des techniques de contrôle actif.
Dans une deuxième version électromagnétique formant un système véritablement "actif", l'absorbeur hybride à section de fuite selon l'invention est commandé par un asservissement basé sur le niveau et le spectre sonore de l'environnement à protéger, et utilisant des lois de contrôle complexes, avec ou sans mesure en temps réel de l'environnement sonore résultant.
Ces deux méthodes conduisent à modifier l'impédance acoustique du haut-parleur ainsi formé.
Cette modification de l'impédance acoustique permet de renforcer l'absorption, ou de décaler la fréquence d'absorption, ou d'élargir la plage de fréquence d'absorption, ou une combinaison de ces effets.
Cette adaptation d'impédance acoustique par commande électronique a déjà été proposée pour des haut-parleurs classiques à membrane étanche. Le mode de commande et de fonctionnement, ainsi que les résultats obtenus, sont détaillés par exemple dans les documents suivants : thèse de Romain Boulandet : H . Lissek, "Les matériaux actifs à propriétés acoustiques variables". PhD thesis, Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine, 2002 ;
Romain Boulandet, Hervé Lissek, "acoustic impédance synthesis at the diaphragm of moving coil loudspeakers using output feedback control",
ICSV18, 10- 14 July 2011, Rio de Janeiro, Brazil ;
Romain Boulandet, Hervé Lissek, Etienne Rivet. "Advanced control for modifying the acoustic impédance at the diaphragm of a loudspeaker". Société Française d'Acoustique. Acoustics 2012, Apr 2012, Nantes, France. <hal-00810907>
L'invention permet ainsi de fournir une absorption passive efficace dans une plage de fréquence déterminée, tout en autorisant aussi une adaptation active d'impédance permettant une absorption sur un spectre beaucoup plus large.
Une installation incluant un tel absorbeur hybride à section de fuite permet aussi une utilisation en réduction active, voire une utilisation alternative en haut parleur seul, possiblement combinée ou alternées entre elles ou avec l'absorption passive ou adaptée, selon la configuration installée et en fonction du choix du moment.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une pluralité de dispositifs d'absorption tels qu'exposés ici qui sont juxtaposés au sein d'un ensemble bidimensionnel continu pour réaliser une absorption acoustique dans une même direction. Il est aussi proposé une paroi d'absorption acoustique, passive ou hybride, comprenant une pluralité de dispositifs d'absorption tels qu'exposés ici qui sont distribués voire juxtaposés au sein d'un ensemble bidimensionnel continu, pour réaliser une absorption acoustique dans une même direction perpendiculaire à la surface de cette paroi.
Selon une variante de tels dispositifs sont par exemple réalisés identiques entre eux, permettant de renforcer l'absorption dans une bande de fréquence relativement étroite, et de l'uniformiser sur toute la surface de la paroi.
Selon une autre variante, la paroi comporte plusieurs dispositifs d'absorption de caractéristiques différentes, fournissant ainsi une absorption sur une bande plus large formant une réunion des bandes d'absorption des différents types de dispositifs.
Selon les configurations et les besoins, ces absorbeurs sont répartis de façon régulière pour former un motif périodique, ou de façon répétitive mais non périodique, ou de façon pseudo-aléatoire.
Selon encore une autre variante, des absorbeurs selon l'invention (d'un ou plusieurs types) sont réalisés dans une même paroi que d'autres absorbeurs selon l'art antérieur (par exemple des cavités de Helmholtz à col dépourvu de pastille). Ces différents types sont répartis par exemple selon le besoin en intensité d'absorption pour chaque fréquence, et/ou selon les emplacements concernés par chaque fréquence différente.
Selon une particularité, une telle paroi comprend une plaque présentant une structure répétitive voire périodique, par exemple en nid d'abeille, dont les logements forment une pluralité de cavités, qui sont fermées sur une face dite arrière, typiquement par une paroi rigide et étanche qui est solidaire de la plaque à structure répétitive. Sur une face avant opposée à la face arrière, les cavités de cette plaque à structure répétitive sont recouvertes par une paroi (ou plusieurs parois superposées) qui est (sont) découpée(s) de façon à former une pluralité de cols recevant chacun une pastille.
Selon encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de conception et/ou d'industrialisation d'un absorbeur acoustique tel qu'exposé ici, destiné à absorber une fréquence visée, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape de détermination de dimensions d'une cavité de Helmholtz présentant une première fréquence de résonance de Helmholtz plus élevée que la fréquence visée, et
une étape de détermination (par le calcul ou par l'expérimentation) de caractéristiques d'une pastille suspendue (dans ses matériaux et sa géométrie) adaptée pour être disposée dans le col de ladite cavité de façon à produire un absorbeur accordé sur une deuxième fréquence correspondant à ladite fréquence visée.
De préférence, les caractéristiques de la pastille et de ses suspensions sont déterminées pour que la fréquence de résonance propre de l'équipage mobile, c'est à dire l'ensemble formé par la pastille et ses suspensions lorsqu'il est monté à l'air libre et sans cavité, soit située en dessous de la fréquence de Helmholtz de ladite cavité et en dessous de ladite fréquence visée.
Selon une autre particularité préférée, de préférence combinée avec la précédente, la pastille suspendue est déterminée de façon à ce que la suspension de l'absorbeur, testée ou calculée une fois chargée c'est à dire avec la pastille mais à l'air libre en dehors de la cavité, présente son premier mode propre de déformation à une fréquence inférieure à la deuxième fréquence, et donc inférieure à la fréquence à absorber.
Plus particulièrement, la pastille elle-même est déterminée de façon à ce que, lorsqu'elle est testée ou calculée seule c'est à dire libre et sans suspension, son premier mode propre de déformation se produise à une fréquence supérieure à la deuxième fréquence.
II est ainsi possible de limiter ou d'éviter la recréation d'un bruit supplémentaire qui risquerait d'apparaître à une fréquence formant une harmonique de la fréquence à absorber.
Le terme de "premier mode propre" est ici à comprendre comme désignant le mode propre qui apparaît en premier lorsque la fréquence augmente, c'est à dire le mode de déformation qui apparaît à la fréquence de résonance.
Encore selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un absorbeur ou d'une paroi tel(le) qu'exposé ici. Selon l'invention, ce procédé comprend au moins une étape de fabrication d'une tôle ou plaque ou feuille de façon à former une ou des pastilles d'absorbeur acoustique, par exemple par soustractive telle que découpe par laser, ou jet d'eau, ou électroérosion, ou gravure chimique ou plasma. Alternativement ou en combinaison, cette fabrication peut aussi être réalisée par des méthodes de fabrication additives, par exemple par dépôt à chaud, polymérisation au laser, ou frittage laser, par exemple en polymère ou métal. Dans les modes de réalisation comprenant une pastille suspendue par des bras de suspensions, l'étape de fabrication de la pastille réalise préférentiellement aussi une ouverture selon un motif formant les contours de ces bras de suspension. Selon une particularité, la tôle ou plaque ou feuille est fixée à la surface d'une plaque présentant une structure répétitive voire périodique, et l'étape de découpe produit une pluralité de pastilles distribuées par rapport aux logements de la structure périodique de façon à former la pluralité de pastille d'une paroi acoustique telle qu'exposée ici.
Exemples d'applications
Ainsi, l'invention permet de réaliser une absorption acoustique plus efficace qu'avec des résonateurs de Helmholtz classiques, au sein d'un système passif avec tous les avantages que cela comporte, et au prix de peu ou pas de coût, complexité ou fragilité supplémentaire, en particulier pour des fréquences basses, par exemple entre 500Hz et 1500Hz.
En outre, le décalage de fréquence propre vers le bas permet d'absorber des fréquences plus basses qu'avec un résonateur classique, et/ou en utilisant un volume moindre puisque celui-ci augmente lorsque la fréquence à absorber décroît.
Ce type de solution est destiné en particulier à certaines applications où les mousses ou des solutions de type actives ne peuvent pas ou peu être employées, par exemple du fait de l'encombrement nécessaire pour obtenir une absorption suffisante ou du fait de leur résistance insuffisante à des conditions difficiles, par exemple des conditions climatiques difficiles voire un environnement artificiel extrême. Des améliorations significatives peuvent ainsi être apportées dans ces domaines, qui ne sont actuellement pas toujours accessibles autrement.
A titre d'exemple, il est envisagé de réaliser une absorption acoustique dans les réacteurs d'avions, de façon améliorée par rapport aux structures nid d'abeille à perforation simples illustrées en FIGURE 2, et par exemple répondre aux évolutions des normes de l'aviation civile qui imposent une émission sonore de moins en moins forte pour les aéronefs.
De nombreuses applications sont envisagées pour améliorer et/ou rendre moins encombrant l'isolation de nombreux systèmes ou machines, par exemple des machines-outils ou des éléments de chaînes de fabrication, robotisés ou non.
Des applications intéressantes sont aussi envisagées dans le domaine du bâtiment, en particulier pour limiter l'écho dans de grands espaces couverts ou fermés, par exemple des studios d'enregistrement ou de grandes salles de conférence ou de spectacles, ou des halls de circulation ou de passage.
Des modes de réalisation variés de l'invention sont prévus, intégrant selon l'ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
Liste des figures
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de mise en œuvre nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
la FIGURE 1 est un schéma en coupe axiale qui illustre un résonateur de Helmholtz selon l'état de la technique ;
- les FIGURE 2a et b sont des schémas en perspective qui illustrent une paroi acoustique selon l'état de la technique, comprenant une pluralité de résonateurs de Helmholtz, formée par une structure en nid d'abeille recouverte d'une plaque perforée, avant et après assemblage ;
- la FIGURE 3 est une perspective à l'échelle d'une coupe axiale d'un absorbeur selon l'invention selon un premier exemple de mode de réalisation, comprenant une cavité de 21cm3 avec pastille électrodynamique en silicium ;
- la FIGURE 4 est une vue en perspective à l'échelle qui illustre les découpes réalisant les suspensions et la pastille de l'absorbeur de la FIGURE 3 ;
- la FIGURE 5 est une vue en perspective à l'échelle qui illustre la pastille de l'absorbeur de la FIGURE 3, dans une version avec sa bobine électromagnétique et ses raidisseurs ;
- la FIGURE 6 est une vue schématique de principe, en coupe axiale, d'un absorbeur selon l'invention, dans une configuration avec col plus étroit que la cavité ;
- la FIGURE 7 est un graphique illustrant des courbes d'absorption obtenues expérimentalement à l'aide de l'absorbeur de la FIGURE 3 et pour deux volumes de cavité différents, dans une configuration avec et sans joint d'étanchéité autour de la pastille ;
- la FIGURE 8 est une vue schématique de principe, en coupe axiale, d'un absorbeur selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l'invention, dans une configuration avec col formant la continuité de la cavité ;
- la FIGURE 9 est une vue schématique en coupe axiale, qui illustre une paroi acoustique selon un troisième exemple de mode de réalisation de l'invention comprenant une pluralité d'absorbeurs, formée par une structure en nid d'abeille recouverte de plusieurs plaques perforées formant le col et qui enserrent une plaque découpée pour former les pastilles et leurs suspensions ;
- les FIGURE 10a et b sont des vues schématiques, en coupe axiale et respectivement en vue depuis la gauche, qui illustrent un des absorbeurs, au sein d'une paroi acoustique en nid d'abeille, selon un quatrième exemple de mode de réalisation de l'invention, avec pastille libre retenue par des couches externes dépassant au dessus du col ; les FIGURE l ia et FIGURE 11b sont des demi-vues schématiques en coupe axiale, qui illustrent un des absorbeurs d'une paroi acoustique en nid d'abeille, selon deux variantes d'un cinquième exemple de mode de réalisation de l'invention, avec pastille épaisse à déplacement libre et retenue par des couches externes dépassant au dessus du col ;
- la FIGURE 12 est une vue schématique en coupe axiale, qui illustre un sixième exemple de mode de réalisation de l'invention, avec un haut parleur électrodynamique à membrane conique montée sur joints périphériques ajourés ;
dans lequel la section de fuite est formée par des orifices traversant la pastille dans sa partie intérieure, en deux demi-vues présentant des variantes différentes ;
- la FIGURE 13 est une vue schématique en coupe axiale, qui illustre un septième exemple de mode de réalisation à pastille rigide présentant une section de fuite dans sa partie intérieure, dans lequel la section de fuite est formée par des orifices traversant la pastille dans sa partie intérieure, en deux demi-vues présentant des variantes différentes ;
o en FIGURE 13a, avec suspension non étanche, et
o en FIGURE 13b, avec suspension étanche ;
- la FIGURE 14 est une vue schématique en coupe axiale, qui illustre un huitième exemple de mode de réalisation à pastille à partie centrale souple incluant une section de fuite, dans lequel la section de fuite est formée par des orifices traversant la pastille dans sa partie intérieure, en deux demi-vues présentant des variantes différentes ;
o en FIGURE 14a, avec suspension non étanche, et
o en FIGURE 14b, avec suspension étanche ;
la FIGURE 15 est un schéma qui illustre la différence entre un déplacement :
o en FIGURE 15a, en mode "piston", et
o en FIGURE 15b, en mode "tambour" ;
- la FIGURE 16 est une vue schématique en coupe axiale qui illustre le col et la pastille de l'absorbeur de la FIGURE 3, dans une version avec sa bobine électromagnétique et ses raidisseurs comme illustré en FIGURE 5.
Description d'exemples de modes de réalisation
Absorbeur simple
Les FIGURE 1 à FIGURE 7 illustrent un premier exemple de mode de réalisation de l'invention. Les autres exemples de modes de réalisation ne seront décrits que dans leurs différences.
Dans ce premier exemple mode de réalisation, l'absorbeur 3 a été réalisé et expérimenté dans le cadre de recherches initialement destinées à réaliser un système de réduction active par haut parleur.
L'absorbeur 3 est réalisé sous la forme d'un cylindre de révolution délimitant une cavité 30 intérieure. Cette cavité 30 est entourée par une paroi cylindrique 39, elle est fermée en totalité par une paroi arrière 38 plane et de façon partielle par une paroi avant 37. Cette dernière est percée d'un orifice central débouchant dans une direction D3 axiale au cylindre de la cavité 30. Cet orifice présente une forme de cylindre de révolution au travers de l'épaisseur de la paroi avant 37, et forme ainsi un col 31 de longueur L31 et de section transversale A31.
Dans l'exemple ici décrit, la pastille utilisée est formée par la membrane en silicium d'un micro haut parleur électrodynamique réalisé en technologie MEMS (pour Micro Electro Mechanical Systems), tel que décrit dans la thèse de Iman Shahosseini, "Vers des micro-haut-parleurs à hautes performances électroacoustiques en technologie silicium", PhD thesis, Institut d'Electronique Fondamentale, 2012, ou dans I. Shahosseini et al., "Towards high fidelity high efficiency mems microspeakers", IEEE International conférence on sensors, pp. 2426-2430, 2010.. Ces micro-HP électrodynamiques en silicium possèdent la particularité d'avoir une épaisseur inférieure au centimètre tout en ayant une fréquence de résonance comparable à celle d'un haut-parleur médium classique (500Hz), ce qui permet une bonne intégration dans un environnement de faible épaisseur, par exemple dans une paroi de moins de 50mm.
Comme illustré en FIGURE 4, la pastille 32 est formée par une partie intérieure découpée au sein d'une plaque 320 rigide. Cette découpe est réalisée selon un motif comprenant plusieurs découpes 330 qui entourent la pastille 32 sur sa quasi-totalité. Dans le présent exemple, plusieurs découpes 330 essentiellement linéaires (c'est à dire monodimensionnelles) sont réalisées à des positions angulaires distribuées de façon régulière autour du centre C32 de la pastille, ici en six découpes identiques. Chacune de ces découpes 330 couvre une portion angulaire du pourtour en s'écartant du centre 32 d'une distance déterminée, qui correspondra à la largeur des bras et à l'écart E31 entre le pourtour de la pastille 325 mobile et la paroi du col 31. Chacune de ces découpes s'étend partiellement le long ses voisines, vers l'intérieur dans une direction (ici dans le sens antihoraire) et vers l'extérieur dans l'autre direction (ici dans le sens horaire). Ainsi, entre chaque groupe de deux découpes côte à côte, la matière subsistant forme un bras se développant en spirale et s'étendant le long du pourtour de la pastille, sur une longueur L330 bien plus grande que l'écart E31 entre col et pastille. Il est ainsi possible d'obtenir des bras 331 (en gris sur la figure), d'une longueur importante et donc d'une raideur faible, malgré la rigidité du matériau de la plaque 320 initiale. Dans le présent exemple, la plaque initiale 320 est réalisée en silicium d'une épaisseur totale de 20pm et des dimensions extérieures de 23mm x 28mm, par exemple du silicium monocristallin, par exemple obtenue à partir d'un substrat de type SOI. La pastille 32 découpée dans cette plaque présente un diamètre de 13mm, et les découpes 330 présentent une largeur de l'ordre de 20μιτι. A leurs deux extrémités, les découpes 330 s'élargissent en une forme circulaire (en noir en FIGURE 4 et FIGURE 5) permettant de limiter la fatigue du matériau et d'éviter les amorces de fissure.
Comme illustré en FIGURE 5, cette pastille porte en outre des raidisseurs 34, réalisés par des méthodes connues dans le domaine des MEMS, formés par des nervures dépassant de sa surface sur une certaine hauteur, ici 300pm. L'épaisseur totale de la pastille, du point de vue de sa rigidité, est ainsi de 320pm.
Dans le cadre de cette expérimentation, le haut parleur ainsi réalisé comprend en outre une série de pistes électriques déposées sur le pourtour de la pastille pour former une bobine électromagnétique (facultative) 324, et qui sont connectées à la partie fixe par deux des bras de suspension 331, d'épaisseur 20 pm formés eux aussi par découpe de la plaque initiale 320.
Comme illustré en FIGURE 3, le système électromagnétique de ce haut parleur est complété par un aimant annulaire permanent 374, fixé à l'intérieur du col 31 pour interagir avec la bobine 324. Cet aimant est par exemple composé de 2 aimants annulaires néodyme-fer-bore dont la valeur de polarisation théorique est de 1,5T, comme décrit dans la thèse Shahosseini.
La FIGURE 6 est un schéma de principe qui illustre cet absorbeur 3, avec une suspension 33 non étanche et d'une raideur très faible (en traits arrondis en pointillés) pouvant être considérée comme négligeable par rapport à la raideur de la pastille 32 (et donc favorisant le mode piston), malgré le fait que la suspension et la pastille sont formées par une même plaque initiale.
En mode passif, dans les essais réalisés et illustré en FIGURE 7, la pastille vibre en mode piston en se déplaçant entre des positions extrêmes 32a et 32b (lignes en pointillés en FIGURE 6). L'amplitude de ces déplacements correspond à un déplacement maximal de moins de 2mm à partir de la position d'équilibre (en trait plein), et la suspension permet un déplacement sans rupture allant jusqu'à environ 4mm.
Initialement, les expérimentations visaient à réaliser une réduction active en activant le haut parleur selon un pilotage électronique visant à atténuer des fréquences proches de la fréquence de résonance de Helmhoitz de la cavité 30 sur laquelle il était monté. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre de la thèse de Alexandre Houdouin de l'IEF en 2014, non encore publiée. Pour éviter les courts-circuits acoustiques, comme il est naturel lorsque l'on cherche à optimiser l'efficacité d'un haut parleur, il était prévu de fermer l'écart E31 par un joint périphérique continu et étanche. Plusieurs types de joint avaient été envisagés, par exemple en latex coulé ou en un film de polyéthylène thermoformé.
Cependant, différents essais ont été réalisés aux différentes étapes de réalisation du système prévu, y compris avant de monter ce joint étanche.
Le tableau suivant présente les valeurs géométriques de la cavité 30 et du col 31, ainsi que les fréquences de résonances calculées et mesurées, pour les deux cavités testées et sans la pastille.
Paramètres Petite cavité Grande cavité Unités
^ a ité 21 169 cm3
f Helmhoitz 1324 417 mm
.fm,f',surô.r. 1310 420 mm
La FIGURE 7 montre ainsi les résultats d'absorption en mode purement passif, dans un essai réalisé au sein d'un tube de Kundt, avec la cavité seule (courbes en traits pleins) et avec le haut parleur non alimenté et sans son joint (courbes en traits pointillés).
Pour une "grande" cavité d'un volume de 169cm3, la courbe Rla montre le coefficient d'absorption obtenu avec la cavité seule, avec un maximum de l'ordre de 0,42 pour la fréquence mesurée de 420Hz. Or, pour cette même cavité, la courbe R3a montre que le coefficient d'absorption présente un maximum grandement augmenté qui monte jusqu'à 0,86, pour une fréquence décalée vers le bas à 316Hz.
De façon similaire pour une plus petite cavité de 21cm3 (d'un diamètre de 30mm et une hauteur de 30mm), la courbe Rlb montre le coefficient d'absorption obtenu avec la cavité seule, avec un maximum de l'ordre de 0,58 pour la fréquence de 1310Hz. Or, pour cette même cavité, la courbe R3b montre que le coefficient d'absorption présente un maximum augmenté qui monte jusqu'à 0,72, pour une fréquence cette fois grandement décalée vers le bas à environ 930Hz.
Par rapport à la configuration avec haut-parleur étanche, le calcul a montré que la suppression du joint réduit la raideur du système à une valeur de 5,8N/m au lieu de 819,7N/m, en plus d'impliquer la présence de fuites acoustiques.
Ainsi, de façon strictement passive, il s'avère que le montage d'une telle pastille sur le col d'une cavité de Helmhoitz, si possible très rigide et montée très souple, et de préférence légère, permet d'obtenir pour une cavité donnée une amélioration de l'absorption ainsi qu'une diminution de la fréquence d'absorption.
En FIGURE 8 est illustré un schéma de principe d'un absorbeur selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l'invention, décrit uniquement dans ses différences, qui présente la particularité d'avoir un col formant la continuité de la cavité. Une telle configuration, combinable avec les autres modes de réalisation ici présentés, permet de varier les possibilités de configuration et d'accord, et d'améliorer la compacité et/ou la facilité de fabrication du dispositif.
Paroi acoustique
La FIGURE 9 illustre une paroi acoustique 5 selon un troisième exemple de mode de réalisation de l'invention, comprenant une pluralité d'absorbeurs 3, par exemple celui de la FIGURE 4. Cette paroi est formée par une plaque 500 présentant une structure périodique en nid d'abeille dont les logements sont parallèles à la direction d'entrée D3 de ses absorbeurs 3. Cette plaque 500 est fermée de façon étanche sur sa face arrière par une couche étanche 58, par exemple une couche de composite ou une tôle ou feuille collée. Cette architecture périodique en nid d'abeille permet par exemple de réaliser une paroi acoustique comprenant une très grande densité surfacique d'absorbeurs tout en limitant l'épaisseur de l'ensemble, quitte à utiliser un nid d'abeille avec des logements de grandes dimensions transversalement à la direction d'entrée pour obtenir un volume de cavité conséquent en gardant une faible épaisseur globale, par exemple de moins de 100mm voire moins de 50mm.
Sur sa face avant, cette plaque nid d'abeille 500 est recouverte de deux couches 511 et 513, qui sont perforées pour former un col 31 de longueur L31 et d'aire A31 pour chacun des logements 30 du nid d'abeille. Ces deux couches perforées 511, 513 enserrent entre elles une plaque ou tôle 812 qui est découpée pour former les pastilles 32 de chaque absorbeur 3 et leurs suspensions 33, par exemple selon des motifs 330 comme décrit en FIGURE 4 ou similaires.
Une telle architecture peut être réalisée par exemple avec une feuille
512 d'acier, ou d'aluminium, ou d'alliage de titane, ce qui permet une réalisation industrielle beaucoup plus économique et rapide qu'avec les technologies MEMS de la FIGURE 3, et plus adaptée à des applications industrielles de grande taille et/ou de grande série, par exemple pour des réacteurs d'avions ou des insonorisations de machines.
Les FIGURE 10a et b illustrent un absorbeur 6, selon un quatrième exemple de mode de réalisation de l'invention, en variante au sein d'une paroi acoustique 500 en nid d'abeille similaire à celle de la FIGURE 9, et qui ne sera décrite que dans ses différences.
Dans cet exemple, le col 61 est formé essentiellement par l'épaisseur d'une couche 612 perforée, appliquée sur la face avant du nid d'abeille. Autour du col et sur chaque face de cette couche épaisse 612, des avancées 6140 s'étendent vers l'intérieur du col 61 et dépassent au dessus de la pastille 62. Ces avancées sont réparties, suffisamment nombreuses et/ou sur des secteurs angulaires suffisamment étendus, pour maintenir la pastille 62 à l'intérieur du col 61 quels que soient les sollicitations qu'elle subit et la position dans laquelle l'absorber se trouve par rapport à la force de gravité.
A l'intérieur du col, la pastille est ainsi totalement libre de se déplacer selon la direction d'entrée A3, et peut être considérée comme étant suspendue par une liaison de raideur nulle, ce qui permet d'obtenir des performances pouvant être intéressantes dans de nombreux cas.
Dans le présent exemple, ces avancées de maintien 6140 et 6110 sont formées par une couche extérieure 614 plaquée sur la face extérieure de la couche épaisse 613, et par une couche intérieure 611 plaquée sur sa face intérieure. Chacune de ces couches de maintien 611, 640 est par exemple mise en place puis découpée pour former ces avancées, ou par exemple formée par dépôt selon un motif respectant le tracé du col et des avancées.
Comme illustré en FIGURE 10a, la pastille est par exemple réalisée à partir d'une tôle 612 enserrée entre deux couches de la face avant, et qui est découpée pour former chaque pastille. Cette tôle de base 612 est ici représentée entre la couche intérieure de maintien 611 et la couche épaisse 612, mais pourrait aussi être placée du côté extérieur ou entre deux couches épaisses.
Les FIGURE l ia et FIGURE 11b illustrent un absorbeur 7, d'une paroi acoustique en nid d'abeille, selon deux variantes d'un cinquième exemple de mode de réalisation de l'invention, variante au sein d'une paroi acoustique 500 en nid d'abeille similaire à celle de la FIGURE 10, et qui ne sera décrite que dans ses différences.
Dans cet exemple, la pastille 72, 72' est aussi à déplacement libre et retenue par des couches externes 711 et 713, qui dépassent de la couche épaisse 712 au dessus du col 71. Cette pastille présente ici une épaisseur significative selon la direction d'entrée D3, suffisamment pour éviter l'arc- boutement, et une périphérie qui épouse les parois du col 71 de façon à lui permettre d'y être guidée lors de ses déplacements, tout en laissant une section de fuite pour réaliser l'amortisseur selon l'invention.
Dans la FIGURE l ia, la section de fuite se fait par le pourtour extérieur de la pastille, comme indiqué par les flèches f72.
Dans la FIGURE 11b, la pastille 72' est entourée par une surface de glissement 721, formant un palier linéaire qui guide son déplacement. Cette surface est par exemple réalisée selon un ajustement "libre" ou "glissant", c'est-à-dire juste assez libre pour permettre la mobilité. Un tel ajustement est par exemple de type H7g6 à H l ldl l selon le système ISO pour des pièces métalliques ou plastiques, ou avec un jeu de moins de 0,5mm voire moins de 0,2mm ou 0,1mm pour des fabrications moins précises ou des matériaux composites. Un tel guidage ajusté peut être assimilé à une étanchéité, et peut donc être qualifié de "joint glissant". Ce joint glissant est réalisé par exemple par un habillage classique tel que du bronze, ou du silicone ou du PTFE ; à sec ou avec un film liquide de lubrifiant, ou encore par un film de ferrofluide. Dans une telle situation d'étanchéité périphérique, la pastille elle-même présente un ou plusieurs orifices traversants 731 pratiqués dans le matériau de la pastille qui forment alors une section de fuite f72'.
Il est ainsi possible de réaliser une pastille plus rigide, et/ou avec un écart périphérique très faible sans risque de coincement, plus facilement qu'avec qu'une pastille bidimensionnelle comme celle de la FIGURE 10 ou avec des contraintes différentes.
En FIGURE l ia, la pastille présente un volume fermé sur toute son épaisseur. En FIGURE 11b, ses deux surfaces extrêmes épousent la paroi du col, mais sont reliées entre elles par une partie de plus faible section. De telles variantes permettent plus de souplesse dans la conception en jouant sur les différents paramètres, par exemple la surface de frottement contre le col, la masse de la pastille, et/ou sa rigidité globale.
La FIGURE 13 illustre un septième exemple de mode de réalisation, qui ne sera décrit que dans ses différences. Dans ce mode de réalisation, la pastille rigide présente en outre une ou plusieurs ouvertures traversantes 330a dans sa partie intérieure voire centrale.
Dans la demi-vue de gauche (FIGURE 13a), ces ouvertures intérieures 330a forment ainsi une section de fuite qui vient s'ajouter à celle 330 produite autour des bras 31 de la suspension non étanche, laquelle est par exemple similaire à celle de la FIGURE 4.
Dans la demi-vue de droite (FIGURE 13b), la suspension est d'un type étanche, par exemple formée par un soufflet annulaire réalisé en un une feuille métallique ou un film en matière plastique ou en polymère, par exemple un haut parleur de type Visaton K16, dont la membrane forme la pastille, avec son joint d'étanchéité 33a en polymère thermoformé formant suspension. Les ouvertures intérieures 330a forment alors la seule section de fuite.
La FIGURE 14 illustre un huitième exemple de mode de réalisation, qui ne sera décrit que dans ses différences.
Dans ce mode, la pastille 92 comprend aussi, voire exclusivement, des ouvertures de fuites 930a situées à l'intérieur de la pastille (c'est à dire de la partie rigide).
Dans la demi-vue de gauche, la pastille 9b est formée par une couche 921 d'un matériau souple et élastique, par exemple une feuille métallique ou un élastomère, ici d'épaisseur constante. Cet élastomère est par exemple un PDMS, ou polydiméthylsiloxane, un matériau polymère formé à partir d'un réticulant et d'un prépolymère, en particulier avec un ratio réticulant: prépolymère de 1 : 10 pour lequel il est particulièrement souple.
La pastille est fixée à la paroi avant 37 par une partie annulaire 931a formée en soufflet présentant des parties ajourées 930a, qui réalise une suspension non étanche. A l'intérieur de la suspension 931a, la pastille 92a présente un épaississement fournissant une rigidité accrue dans une région annulaire 922a entourant les ouvertures intérieures 930a. Cette surépaisseur 922a est ici réalisée en un matériau différent et de préférence rigide, par exemple un surmoulage ou une résine polymérisée. Cette surépaisseur, par exemple dans son matériau et/ou ses dimensions, fournit une rigidité et une masse supplémentaire localisées qui jouent sur les caractéristiques de l'équipage mobile pour obtenir un déplacement en mode piston à la fréquence d'absorption recherchée.
Dans la variante de la demi-vue de droite, décrite uniquement dans ses différences, la pastille 92b est formée par une couche 921b dont l'épaisseur est croissante vers l'intérieur, au moins voire exclusivement dans la surépaisseur annulaire 922b. Dans cette variante, et de façon interchangeable avec la variante de gauche, la suspension 931b est présentée en version étanche.
Dans ces deux variantes, la partie intérieure présente une certaine élasticité mais est moins sollicitée par les frottements de l'air puisqu'elle porte les ouvertures réalisant la section de fuite. Le déplacement en mode "piston" est obtenu par une raideur et/ou une masse plus grande dans la partie qui entoure la suspension, par rapport à la raideur de la suspension elle-même, et/ou par le fait que les ouvertures centrales 930a dans la partie centrale laissent passer l'air et subissent un effort moindre de la part de l'onde acoustique.
En FIGURE 15 est illustré le fonctionnement en mode "piston" tel qu'il est entendu dans la présente, comparé avec un fonctionnement avec un mode "tambour.
En FIGURE 15a, une membrane ou une plaque 12 est fixée à l'intérieur d'un orifice dans une paroi rigide 17. Cette plaque 12 vibre en mode "tambour" lorsque son centre se déplace selon la flèche mT beaucoup plus que son pourtour 123, se déformant ainsi d'une distance dt.
En FIGURE 15b, une plaque ou une pastille 32 est fixée à l'intérieur d'un orifice dans une paroi rigide 37 par une suspension 33. Cette pastille 32 vibre en mode "piston" lorsque son centre se déplace selon la flèche mP quasiment autant que plus que son pourtour 323, par exemple parce que la suspension présente une raideur très faible par rapport à celle de la pastille. Pour la partie centrale 32, on pourra considérer qu'elle forme une pastille se déplaçant en mode "piston" dès lors que l'ensemble de son déplacement dp est beaucoup plus grand que sa déformation dt, soit quand : dp > > dt.
Dans le cadre de la présente, on peut considérer que cette condition elle remplie lorsque ces deux valeurs diffèrent d'un facteur au moins cinq et de préférence 10, voire 50 ou 100.
Variante d'absorbeur à structure de haut parleur
La FIGURE 12 illustre un absorbeur un sixième exemple de mode de réalisation de l'invention.
Cet absorbeur 8 utilise une structure classique de haut parleur électrodynamique, ici d'un type à membrane conique 82 et bobine mobile 824 monté sur un châssis ajouré 85 classique portant un aimant permanent 874. Cette structure est montée sur une face avant 87, et enfermée dans une cavité 80 délimitée par des parois 88 et 89.
La membrane 82 est reliée à la face avant 87 par un joint périphérique 83 souple d'un type classique. Cependant, contrairement à ce qui se pratique systématiquement et à que l'on recherche naturellement pour un haut parleur d'émission sonore, par exemple de paroles ou de musique, ce joint 83 est ici ajouré par des découpes 830 (représentées par un rectangle en pointillés), pratiquées lors de la fabrication ou postérieurement. De façon similaire et selon les configurations, le joint et/ou la membrane 82 et/ou "spider" 84 qui relie le sommet du cône 82 au châssis 85 peut aussi être ajouré par des découpes 840. Alternativement ou en combinaison, de façon non représentée ici, la membrane comprend elle- même des parties ajourées formant tout ou partie des sections de fuite.
Un tel absorbeur est ici représenté dans une version incluant le système électromagnétique 824, 874 d'activation. Cette version peut être utilisée de façon passive, en ne connectant pas la bobine ou en la déconnectant à la commande. Elle peut aussi être utilisée de façon hybride en activant le haut parleur pour réaliser une absorption active en plus de la résonance de Helmholtz modifiée. Elle peut aussi être réalisée de façon multi-rôles, par exemple pour réaliser une absorption (active ou passive) à certains moments et servir de sonorisation classique à d'autres moments.
En version passive pure, l'absorbeur peut aussi être réalisé avec une structure de haut parleur réalisée de façon incomplète, c'est à dire par exemple avec la même structure mécanique mais sans le système électromagnétique.
Une telle architecture peut être particulièrement intéressante pour des grandes salles, et/ou des parois de grandes tailles, dans lesquelles l'intégration et l'épaisseur sont des contraintes moins importantes. Elle peut permettre de placer un ou plusieurs absorbeurs dans des emplacements précis de la paroi ou de la salle, possiblement dans des versions de tailles et de fréquences différentes, et en nombre variable à la demande en fonction des besoins.
En version complète avec son moteur électrodynamique, cet absorbeur peut être utilisé aussi en fonctionnement actif, à adaptation d'impédance acoustique et/ou en réduction active.
En FIGURE 16 est illustré le haut-parleur de type MEMs représenté en FIGURE 5, installé avec son moteur électrodynamique 374, 324 dans le col 31 de l'absorbeur de la FIGURE 3, par exemple pour une utilisation en fonctionnement actif, à adaptation d'impédance acoustique et/ou en réduction active.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (3, 4, 6, 7, 8) d'absorbeur acoustique, notamment passif, comprenant une enceinte (37, 38, 39, 87, 88, 89) délimitant une cavité (30, 80) débouchant vers l'extérieur dans une direction d'entrée (D3) par au moins un orifice traversant une paroi avant (37) d'une épaisseur déterminée, formant ainsi un col (31, 41, 61, 71, 81) présentant une surface d'ouverture (A31) déterminée et une longueur (L31) déterminée, les dimensions de ladite enceinte et dudit col étant déterminées pour former ensemble un résonateur de Helmholtz pour une première fréquence ou plage de fréquences, dite fréquence naturelle, caractérisé
en ce qu'il comprend au moins un élément mobile, ou pastille (32, 42, 62, 72a, 72b, 92a, 92b), suspendu à ladite enceinte par une ou plusieurs liaisons mécaniques, ou suspensions (33, 43, 6140, 83, 931a, 931b), dans une position obstruant partiellement ledit au moins un col, c'est-à-dire de façon non étanche sur tout ou partie de sa course ; et en ce que la raideur des suspensions et la raideur de la pastille sont déterminées dans leur combinaison, notamment dans leur ratio, pour que ladite pastille vibre selon un mode de résonance de type "piston" selon la direction de l'onde incidente (D3), à une deuxième fréquence ou plage de fréquences différente de la première fréquence, et notamment inférieure, réalisant ainsi une absorption pour cette deuxième fréquence ou plage de fréquences.
2. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille (32, 42, 62, 72a, 72b, 92a, 92b) est réalisée dans un ou plusieurs matériaux choisis parmi le silicium, le quartz, l'alumine, le titane et ses alliages, l'acier, l'aluminium et ses alliages, les matières plastiques et notamment les polymères.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les suspensions (33, 43, 6140, 83, 931a, 931b) sont réalisées en un matériau et selon une géométrie fournissant un comportement élastique, avec une raideur pour le déplacement de la pastille dans sa périphérie de moins de 6N/m, et notamment de moins de 2N/m pour une pastille d'un diamètre moyen entre 10mm et 20mm.
4. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les suspensions (33) comprennent des bras (331) allongés reliant la pastille (32) à l'enceinte (37) selon une forme s'étendant autour de ladite pastille parallèlement au bord du col (31) et/ou de la pastille (32).
5. Dispositif (3) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pastille (32) est formée au sein d'une tôle (320, 512, 612) ou d'une feuille solidaire de l'enceinte (37), par une partie rendue mobile vis-à-vis de ladite enceinte au moyen d'une ou plusieurs découpes (330) effectuées dans ladite tôle ou feuille de façon à former des bras de suspension (331).
6. Dispositif (6, 7) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pastille (62, 72a, 72b) est maintenue dans le col par une ou plusieurs avancées dépassant du col à ses deux extrémités pour s'étendre devant la périphérie de la pastille de façon à former une butée empêchant ladite pastille de s'échapper du col.
7. Dispositif (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille (72a, 72b) présente une périphérie qui épouse la surface intérieure du col avec un écart déterminé sur une longueur déterminée suffisante, en combinaison avec ledit écart et avec la nature des matériaux du col et de la pastille, pour permettre à ladite pastille de se déplacer (D3) le long du col sans provoquer de blocage par inclinaison et arc-boutement.
8. Dispositif (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pastille est formée par une membrane (82) de haut parleur fixée à un châssis extérieur (87, 85) par un joint souple périphérique (83, 84), et en ce que ledit joint présente une ou plusieurs découpes (830, 840) entourant ladite membrane sur au moins 20% de sa périphérie, et notamment au moins 40%.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille (32, 82) interagit en outre avec l'enceinte par un système électromagnétique (324, 374, 824, 874) pour former la membrane d'un haut-parleur, et en ce que ledit système électromagnétique est commandé par un circuit électronique :
de façon à réaliser une absorption acoustique active, et/ou
de façon à modifier l'impédance acoustique dudit haut-parleur afin de renforcer l'absorption, ou de décaler la fréquence d'absorption, ou d'élargir la plage de fréquence d'absorption, ou une combinaison de ces effets.
10. Paroi (5) d'absorption acoustique comprenant une pluralité de dispositifs (3, 4, 6, 7, 8) selon l'une quelconque des revendications précédentes juxtaposés au sein d'un ensemble bidimensionnel continu pour réaliser une absorption acoustique dans une même direction (D3).
11. Paroi selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque (500) présentant une structure en nid d'abeille dont les logements forment une pluralité de cavités (30) qui sont fermées (58) sur une face dite arrière,
et dont les cavités sont recouvertes sur une face avant par une ou plusieurs parois (511, 512, 513, 611, 612, 613, 614) découpées de façon à former une pluralité de cols (31, 41, 71) recevant chacun une pastille (32, 62, 72a, 72b).
12. Procédé d'industrialisation d'un absorbeur acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, destiné à absorber une fréquence visée, caractérisé en ce qu'il comprend :
une étape de détermination de dimensions d'une cavité (30, 80) munie d'un col (31, 41, 61, 71, 81) de façon à ce que ladite cavité et ledit col forment une cavité de Helmholtz présentant une première fréquence de résonance de Helmholtz plus élevée que la fréquence visée, et une étape de détermination de caractéristiques d'une pastille suspendue adaptée pour être disposée dans le col de ladite cavité de façon à produire un absorbeur accordé sur une deuxième fréquence correspondant à ladite fréquence visée.
13. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la pastille suspendue est déterminée de façon à ce que la suspension de l'absorbeur présente son premier mode propre de déformation à une fréquence inférieure à la deuxième fréquence.
14. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pastille de l'absorbeur acoustique est déterminée de façon à présenter, lorsqu'elle est libre, son premier mode propre de déformation à une fréquence supérieure à la deuxième fréquence.
15. Procédé de fabrication d'un absorbeur (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou d'une paroi (5) selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de découpe (330) d'une tôle ou plaque ou feuille (320, 512, 612) de façon à former une ou des pastilles (32, 62) d'absorbeur acoustique.
16. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la tôle ou plaque ou feuille (320, 512, 612) est fixée à la surface d'une plaque (500) présentant une structure en nid d'abeille, et en ce que l'étape de découpe (330) produit une pluralité de pastilles distribuées par rapport aux logements de la structure en nid d'abeille de façon à former la pluralité de pastille (32, 62) d'une paroi acoustique (5) selon la revendication 11.
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