FR2609827A1

FR2609827A1 - Method and device for reducing the noise radiated by an instrumentation wall at the dominant harmonic component

Info

Publication number: FR2609827A1
Application number: FR8700431A
Authority: FR
Inventors: Paul Kopff
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1987-01-16
Filing date: 1987-01-16
Publication date: 1988-07-22
Anticipated expiration: 2007-01-16
Also published as: FR2609827B1

Abstract

The device comprises a plurality of members distributed over the wall. Each member comprises a base 1, which is fixed onto the wall, and a chamber 33 which can be supplied with pressurised gas through the channels 17 and 16, with an outlet slot 20 contained between this space and a mobile mass, which is formed from two rings 3 and 5 gripping between them the periphery of an elastic diaphragm 4, held at its centre on a central projection 14 from the base 1. The elasticity of the diaphragm 4 and the mobile mass 3, 5 constitute a resonant system which is exactly tuned to the dominant harmonic component. The width of the slot is modulated by the vibration of the resonant system excited by the vibration of the base. The jet of gas leaving through the slot 20 has its delivery rate modulated, and emits a sound in phase opposition with the noise emitted by the wall.

Description

procédé et dispositif pour réduire le bruit à composante harmonique dominante rayonné par une paroi d'appareillage"
L'invention se rapporte à un procédé pour réduire le bruit rayonné par une paroi externe d'un appareillage vibrant présentant une composante harmonique dominante, où l'on émet, en des emplacements localisés, à proximité de cette paroi, des sons de même fréquence que le bruit rayonné, en opposition de phase locale avec celui-ci.method and device for reducing noise with a dominant harmonic component radiated by an appliance wall "
The invention relates to a method for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating device having a dominant harmonic component, where sounds of the same frequency are emitted at localized locations near this wall. than the radiated noise, in local phase opposition to it.

L'invention se rapporte également à un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de réduction de bruit.The invention also relates to a device for implementing the noise reduction method.

L'invention s'applique donc à l'insonorisation de toute machine dont le capotage, en vibrant, rayonne un son sensiblement pur ou harmonique, à une fréquence sensiblement constante et relativement basse. Tel est le cas des transformateurs électriques de grande puissance, et des groupes turbo-alternateurs, dont les circuits magnétiques engendrent des sons relativement purs à deux ois la fréquence du réseau, soit 100 Hz en Europe. The invention therefore applies to the soundproofing of any machine whose casing, by vibrating, radiates a substantially pure or harmonic sound, at a substantially constant and relatively low frequency. This is the case of high power electrical transformers, and turbo-alternator groups, whose magnetic circuits generate relatively pure sounds at two times the frequency of the network, ie 100 Hz in Europe.

on précise que, par fréquences relativement basses, on entend des fréquences acoustiques inférieures à 1 000 Hertz, qui correspondent à des longueurs d'onques supérieures a 0,35 m. it is specified that, by relatively low frequencies, one understands acoustic frequencies lower than 1000 Hertz, which correspond to wavelengths higher than 0.35 m.

Essentiellement, à l'heure actuelle, on tente de réduire les vibrations des capotages de machines, soit en modifiant leurs caractéristiques mécaniques, masses et raideurs pour éliminer l'amplitude des vibrations, soit en les amortissant en les dotant de revêtements viscoélastiques, revêtements sandwichs, résonateurs mécaniques accordés, soit encore en soignant le découplage entre les revetements externes et les sources internes de vibration (socles flottants par exemple). Essentially, at the present time, an attempt is made to reduce the vibrations of machine casings, either by modifying their mechanical characteristics, masses and stiffnesses to eliminate the amplitude of the vibrations, or by damping them by providing them with viscoelastic coatings, sandwich coatings , tuned mechanical resonators, or even taking care of the decoupling between the external coatings and the internal sources of vibration (floating bases for example).

Ces dispositions sont en général onéreuses, et se prêtent mal à un traitement systématique, en raison du grand nombre de paramètres qui gouvernent le couplage entre les sources de vibrations harmoniques et les surfaces qui rayonnent le bruit en direction d'un perturbé éventuel. These arrangements are generally expensive, and do not lend themselves to systematic processing, due to the large number of parameters which govern the coupling between the sources of harmonic vibrations and the surfaces which radiate the noise in the direction of a possible disturbed.

Par ailleurs, on étudie en laboratoire des techniques anti-bruit, or 'on tente de compenser les bruits émis par des surfaces rayonnantes par des bruits provoqués, émis par des sources réparties à proximité des surfaces rayonnantes. In addition, we are studying anti-noise techniques in the laboratory, but we are trying to compensate for the noises emitted by radiating surfaces by induced noises emitted by sources distributed near the radiating surfaces.

Ces bruits provoqués présentent les mêmes caractéristiques de fréquence que les bruits perturbateurs, et sont en opposition de phase avec ceux-ci, en sorte qu'à distance des surfaces rayonnantes, leur composition cohérente avec les bruits perturbateurs étouffe ceux-ci. Bien entendu il faut que les puissances globales respectivement des bruits perturbateurs et des bruits compensateurs soient approximativement égales, leur différence représentant finalement la puissance de bruit résiduel.These caused noises have the same frequency characteristics as the disturbing noises, and are in phase opposition with them, so that at a distance from the radiating surfaces, their composition consistent with the disturbing noises stifles them. Of course, the overall powers of the disturbing noise and the compensating noise respectively must be approximately equal, their difference ultimately representing the residual noise power.

J,es études de laboratoire sur ces techniques anti-bruit ont porté sur des bruits à spectre relativement large pour lesquels il est nécessaire de compenser en amplitude et phase tout le spectre de bruit, avec une précision relativement élevée car la puissance cle bruit résiduel esi: la somme des bruits résiduels dans chaque intervalle de fréquence dans le spectre. J, laboratory studies on these anti-noise techniques have focused on relatively broad spectrum noises for which it is necessary to compensate in amplitude and phase for the entire noise spectrum, with relatively high precision because the power of the residual noise is : the sum of the residual noise in each frequency interval in the spectrum.

On remarquera que le processus anti-bruit que l'on vient de rappeler sommairement constitue un amortissement actif des bruits aériens, mais non des vibrations de surfaces rayonnantes qui engendrent ces bruits aériens. Il en résulte que le couplage entre les surfaces rayonnantes et les sources de bruit compensateur est sensiblement négligeable. It will be noted that the anti-noise process which has just been summarily recalled constitutes active damping of air noises, but not of the vibrations of radiating surfaces which generate these air noises. As a result, the coupling between the radiating surfaces and the sources of compensating noise is substantially negligible.

L'invention a pour objectif un procédé pour réduire le bruit rayonné par une paroi externe d'un appareillage vibrant, qui soit. facile à mettre en oeuvre et peu onéreux, lorsque le bruit rayonné présente une composante harmonique dominante . The object of the invention is to provide a method for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating device, whatever. easy to implement and inexpensive, when the radiated noise has a dominant harmonic component.

A cet effet, l'invention propose un procédé pour réduire le bruit rayonné par une paroi externe d'un appareillage vibrant présentant une composante harmonique dominante, où l'on émet en des emplacements localisés, à proximité de cette paroi, des sons de même fréquence que le bruit rayonné, en opposition de phase locale avec celui-ci, caractérisé en ce que l'on dispose, en des emplacements appropriés de ladite paroi, des générateurs accordés sur ladite composante harmonique dominante, aptes à être excités mécaniquement par la vibration de la paroi aux emplacements respectifs où ils sont disposés. To this end, the invention proposes a method for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating device having a dominant harmonic component, where sounds are emitted in localized locations, close to this wall. frequency that the radiated noise, in local phase opposition therewith, characterized in that there are, at suitable locations on said wall, generators tuned to said dominant harmonic component, capable of being mechanically excited by vibration from the wall to the respective locations where they are arranged.

On sait qu'un générateur accordé fait appel à une source d'énergie distincte de la source d'excitation, de sorte que l'on peut faire émettre à ce générateur une puissance comparable à la puissance émise localement par la paroi vibrante, sans pour autant emprunter l'énergie a la paroi vibrante, ce qui impliquerait un couplage néfaste au maintien de l'opposition de phase entre signal perturbateur et signal compensateur. It is known that a tuned generator uses a source of energy distinct from the excitation source, so that this generator can be emitted a power comparable to the power emitted locally by the vibrating wall, without for as much to borrow energy from the vibrating wall, which would imply a harmful coupling to the maintenance of the phase opposition between disturbing signal and compensating signal.

Par ailleurs, l'amplitude de son émis par le générateur peut rester proportionnelle à l'amplitude de vibration excitatritc',. In addition, the amplitude of sound emitted by the generator can remain proportional to the amplitude of excitation vibration.

De préférence, on dispose les générateurs suivant un réseau dont la maille est d'au plus un quart de la longueur d'onde dans l'air de ladite composante harmonique. Cette disposition permet de créer un diagramme de rayonnement de bruit compensateur très voisin de celui de la surface qui rayonne le bruit perturbateur, de sorte que la compensation peut être convenable dans toutes les directions. Preferably, the generators are arranged in a network the mesh of which is at most a quarter of the wavelength in the air of said harmonic component. This arrangement makes it possible to create a compensating noise radiation diagram very close to that of the surface which radiates the disturbing noise, so that the compensation can be suitable in all directions.

Sous un autre aspect, l'invention propose un dispositif pour réduire le bruit rayonné par une paroi externe d'un appareillage vibrant présentant une composante harmonique dominante, comportant une multiplicité d'organes répartis à proximité de la paroi et aptes à émettre des sons de même fréquence que le bruit rayonné, en opposition de phase locale avec celui-ci, caractérisé en ce que chaque organe comporte une embase rendue solidaire de la paroi, et une chambre susceptible d'être alimentée en gaz sous pression, avec une fente d'échappement comprise entre l'embase et une masse mobile au moins perpendiculairement à la paroi, cette masse étant reliée à l'embase par un diaphragme d'élasticité réglée telle qu'elle définisse avec la masse mobile un système vibrant accordé sur ladite composante harmonique dominante. In another aspect, the invention provides a device for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating device having a dominant harmonic component, comprising a multiplicity of organs distributed close to the wall and capable of emitting sounds same frequency as the radiated noise, in local phase opposition thereto, characterized in that each member comprises a base made integral with the wall, and a chamber capable of being supplied with gas under pressure, with a slot exhaust between the base and a moving mass at least perpendicular to the wall, this mass being connected to the base by a diaphragm of elasticity adjusted such that it defines with the moving mass a vibrating system tuned to said dominant harmonic component .

On comprend que les vibrations de la paroi sur laquelle est fixé l'organe excitent la vibration du système résonnant formé par le diaphragme élastique et la masse mobile, avec pour résultat une oscillation périodique de la largeur de fente. Le débit de gaz sous pression, qui passe à travers la fente, est ainsi modulé au rythme des vibrations de la paroi. It is understood that the vibrations of the wall on which the member is fixed excite the vibration of the resonant system formed by the elastic diaphragm and the moving mass, with the result of a periodic oscillation of the slit width. The flow of gas under pressure, which passes through the slot, is thus modulated to the rhythm of the vibrations of the wall.

Le calcul des conditions vibratoires montre que la phase du son émis par l'organe est opposée à celle du son émis par la vibration de la paroi, et que la puissance du son émis par l'organe est ajustable par réglage de la pression d'admission du gaz dans la chambre. The calculation of the vibrational conditions shows that the phase of the sound emitted by the organ is opposite to that of the sound emitted by the vibration of the wall, and that the power of the sound emitted by the organ is adjustable by adjusting the pressure of gas admission into the room.

Sélon un mode particulier de réalisation, l'organe générateur de son présente une symétrie de révolution autour d'un axe perpendiculaire à la paroi vibrante, et comporte une embase en forme générale de disque avec un rebord périphérique et un moyeu central sur lequel est pincé en son centre le diaphragme en forme de couronne, tandis que la masse mobile est un anneau tubulaire où se pince la périphérie du diaphragme, et qui s'étend jusqu'à proximité du rebord d'embase pour former conjointement avec celui-ci ladite fente, ainsi circulaire. According to a particular embodiment, the sound generating member has a symmetry of revolution about an axis perpendicular to the vibrating wall, and comprises a base in the general shape of a disc with a peripheral rim and a central hub on which is pinched in its center the diaphragm in the shape of a crown, while the movable mass is a tubular ring in which the periphery of the diaphragm is pinched, and which extends up to the proximity of the base flange to form jointly with the said slot , thus circular.

Une telle disposition à symétrie axiale présente un diagramme de rayonnement également symétrique par rapport à l'axe, et est d'exécution relativement aisée, tant en raison de l'usinage facile des éléments que parce que la fente, circulaire, ne comporte pas d'extrémité où l'étanchéité entre masse mobile et embase serait difficile à assurer de façon simple. Such an arrangement with axial symmetry has a radiation diagram also symmetrical with respect to the axis, and is relatively easy to execute, both because of the easy machining of the elements and because the circular slot does not have any 'end where the seal between moving mass and base would be difficult to provide in a simple way.

sous un autre aspect, l'invention propose un dispositif pour réduire le bruit rayonné par une paroi externe d'un appareillage vibrant présentant une composante harmonique dominante, comportant une multiplicité d'organes répartis à proximité de la paroi et aptes à émettre des sons de même fréquence que le bruit rayonné, en opposition de phase locale avec celui-cir caractérisé en ce qu'il comporte une embase rendue solidaire de la paroi et entraînée par el-le en vibration, et un système résonnant accordable, associant des masses, des lames élastiques et des cavités acoustiques, et couplés à Embase en sorte de moduler en largeur une fente, définie par une face de l'embase et une face en regard du système résonnant, les cavités acoustiques communiquant par cette fente avec l'extérieur et étant adaptées à être alimentées en gaz sous pression. in another aspect, the invention provides a device for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating device having a dominant harmonic component, comprising a multiplicity of organs distributed near the wall and capable of emitting sounds same frequency as the radiated noise, in local phase opposition with this cir characterized in that it comprises a base made integral with the wall and driven by it in vibration, and a tunable resonant system, associating masses, elastic blades and acoustic cavities, and coupled to base so as to modulate in width a slot, defined by a face of the base and a face opposite the resonant system, the acoustic cavities communicating by this slot with the outside and being adapted to be supplied with pressurized gas.

D'autres caractéristiques secondaires et des avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une vue latérale éclatée d'un organe générateur de son selon l'invention
la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif représenté figure 1, assemblé
la figure 3 est une coupe axiale d'une variante de l'invention
la figure 4 est une représentation schématique d'un transformateur dont la cuve est équipée d'un réseau d'organes selon l'invention. Other secondary characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows by way of example, with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is an exploded side view of a sound generating member according to the invention
Figure 2 is an axial sectional view of the device shown in Figure 1, assembled
Figure 3 is an axial section of a variant of the invention
Figure 4 is a schematic representation of a transformer whose tank is equipped with a network of organs according to the invention.

Selon la forme de réalisation choisie et représentée figures 1 et 2, un générateur de son selon l'invention comporte une embase 1, un joint torique 2, un anneau de masse 3, un diaphragme élastique 4, un bouchon de serrage 5, et un écrou borgne 6. According to the embodiment chosen and shown in Figures 1 and 2, a sound generator according to the invention comprises a base 1, an O-ring 2, a ground ring 3, an elastic diaphragm 4, a clamping plug 5, and a cap nut 6.

L'embase 1, en forme générale de disque, comporte une base plane d'appui 10, un rebord périphérique 11, une dépression annulaire 12 entre le rebord Il et un moyeu 14 terminé à sa partie libre par un filetage 14a. Dans le rebord 11 est pratiquée une gorge 13, adaptée à recevoir le joint torique 2, qui y pénètre sur les 2/3 environ de son diamètre. Dans le moyeu 14 est usiné un canal central borgne 16, qui débouche dans la face d'appui par un taraudage.Des orifices radiaux 15 débouchent dans le moyeu 14 à mi-hauteur environ entre la dépression 12 et la partie filetée 14a. Ces orifices radiaux sont au nombre de six, répartis à 60', autour de l'axe du moyeu, et bien entendu alignés par pairle:;
L'anneau de masse 3 a sensiblement la forme d'un tube et présente un filetage intérieur 32, complémentaire d'un filetage extérieur 51 du bouchon de serrage 5. Celui-ci présente, à sa partie supérieure, une couronne de prise 50, et, à l'extrémité du filetage 51 opposée à la couronne 50, une tranche d'appui 52.The base 1, generally in the form of a disc, comprises a flat support base 10, a peripheral rim 11, an annular depression 12 between the rim II and a hub 14 terminated in its free part by a thread 14a. In the rim 11 is made a groove 13, adapted to receive the O-ring 2, which penetrates there about 2/3 of its diameter. In the hub 14 is machined a blind central channel 16, which opens into the bearing face by a tapping. Radial orifices 15 open in the hub 14 at about halfway between the depression 12 and the threaded part 14a. These radial holes are six in number, distributed at 60 'around the axis of the hub, and of course aligned in pairs:
The ground ring 3 has substantially the shape of a tube and has an internal thread 32, complementary to an external thread 51 of the clamping plug 5. The latter has, at its upper part, a grip ring 50, and, at the end of the thread 51 opposite the crown 50, a support edge 52.

Le diaphragme 4 a la forme générale d'une couronne et présente en son centre un alésage 42 qui permet son enfilage autour du filetage 14a du moyeu 14. Le diamètre extérieur du diaphragme 4 correspond à celui de la tranche d'appui 52 du bouchon 5, de sorte que la périphérie 41 du diaphragme 4 vient à être pincée entre le fond du filetage intérieur 32 de l'anneau de masse 3 et la tranche d'appui 52 du bouchon 5, par vissage du bouchon 5 dans l'anneau 3. The diaphragm 4 has the general shape of a crown and has in its center a bore 42 which allows it to be threaded around the thread 14a of the hub 14. The outside diameter of the diaphragm 4 corresponds to that of the support edge 52 of the plug 5 , so that the periphery 41 of the diaphragm 4 comes to be pinched between the bottom of the internal thread 32 of the ground ring 3 and the support edge 52 of the plug 5, by screwing the plug 5 into the ring 3.

t'cnscmble formé par l'anneau 3, le bouchon 5 et le diaphragme 4 est mis en place par enfilage de l'alésage 42 sur le moyeu 14a, avec interposition d'une rondelle d'épaisseur 4a qui détermine la distance entre la partie supérieure du joint torique 2 en place dans son logement 13 et la tranche inférieure 31 de l'anneau de masse 3. Cette distance est la largeur de la fente d'échappement 20. Le i:c > ut est bloqué par vissage de l'écrou borgne 6 sur le filetage 14a du moyeu 14. t'cnscmble formed by the ring 3, the plug 5 and the diaphragm 4 is put in place by threading the bore 42 on the hub 14a, with the interposition of a washer of thickness 4a which determines the distance between the part upper part of the O-ring 2 in place in its housing 13 and the lower edge 31 of the ground ring 3. This distance is the width of the exhaust slot 20. The i: c> ut is blocked by screwing the cap nut 6 on the thread 14a of the hub 14.

Il est visible sur la figure 2 qu'une chambre annulaire 33 est limitée par la dépression 12 de l'embase 1, le moyeu 14, le diaphragme 4 et l'alésage intérieur de l'anneau de masse 3. La chambre 33 peut être alimentée en gaz sous pression amené par un canal 17 radial pratiqué dans l'embase 1, avec au débouché sur la périphérie de l'embase un filetage 17a pour un ajutage de liaison à une canalisation. Le canal 17 coupe le canal 16, de sorte que le gaz sous pression peut aboutir dans la chambre 33 par les orifices radiaux 15. It can be seen in FIG. 2 that an annular chamber 33 is limited by the depression 12 of the base 1, the hub 14, the diaphragm 4 and the internal bore of the mass ring 3. The chamber 33 can be supplied with pressurized gas supplied by a radial channel 17 formed in the base 1, with at the outlet on the periphery of the base a thread 17a for a nozzle connecting to a pipe. The channel 17 intersects the channel 16, so that the gas under pressure can end up in the chamber 33 through the radial orifices 15.

On comprendra que le taraudage de l'extrémité du canal 16 permet l'obturation de ce canal vers son débouché dans la face d'appui 10. Si le taraudage 16 n'est pas utilisé pour fixer l'organe générateur de son sur une paroi vibrante, il est obturé par un bouchon fileté. It will be understood that the tapping at the end of the channel 16 allows the obturation of this channel towards its outlet in the bearing face 10. If the tapping 16 is not used to fix the sound generating member on a wall vibrating, it is closed by a threaded plug.

Le générateur de son fonctionne de la façon suivante. The sound generator works as follows.

La face 10 est boulonnée, ou autrement fixée sur une paroi qui vibre avec une composante harmonique dominante. On a réglé la masse de l'anneau de masse 3 et du bouchon de serrage 5, en fonction de la raideur du diaphragme 4, pour obtenir une résonance en vibration parallèle à l'axe de l'embase sur la composante harmonique dominante La vibration de la paroi sur laquelle est fixée l'embase 1 va exciter, via la liaison du diaphragme 4 au moyeu 14, le système résonnant qui va vibrer parallèlement à l'axe de l'embase 1, avec une amplitude qui, compte tenu des amortissements, va être proportionnelle à l'amplitude d ' excitation. The face 10 is bolted, or otherwise fixed on a wall which vibrates with a dominant harmonic component. The mass of the mass ring 3 and of the clamping plug 5 was adjusted, as a function of the stiffness of the diaphragm 4, in order to obtain a resonance in vibration parallel to the axis of the base on the dominant harmonic component The vibration of the wall on which the base 1 is fixed will excite, via the connection of the diaphragm 4 to the hub 14, the resonant system which will vibrate parallel to the axis of the base 1, with an amplitude which, taking into account the dampings , will be proportional to the amplitude of excitation.

La largeur de la fente au repos est réglée de telle sorte que l'amplitude maximale de vibration de l'anneau de masse 3 amène sa tranche inférieure 31 juste au contact du joint torique 2. The width of the slot at rest is adjusted so that the maximum amplitude of vibration of the ground ring 3 brings its lower edge 31 just in contact with the O-ring 2.

On comprend que les oscillations de largeur de la fente 20 entraînent des oscillations inverses du débit de gaz sous pression qui s'échappe par cette fente, avec pour résultante l'émission dans l'air ambiant d'un son à la fréquence de la composante harmonique dominante. It is understood that the oscillations in width of the slot 20 cause inverse oscillations in the flow of pressurized gas which escapes through this slot, with the result that a sound is emitted into the ambient air at the frequency of the component. dominant harmonic.

De plus, lorsque l'amplitude de vibration de l'anneau de masse 3 provoque, en crête, une occlusion de la fente 20, les déformations du joint torique 2, en résultat de la pression de gaz ou de l'impact de la tranche 31 de l'anneau de masse, viennent amortir la vibration. In addition, when the amplitude of vibration of the ground ring 3 causes, at the peak, an occlusion of the slot 20, the deformations of the O-ring 2, as a result of the gas pressure or the impact of the wafer. 31 of the mass ring, dampen the vibration.

Des calculs de conditions vibratoires, qui font intervenir l'équation différentielle du second ordre classique des systèmes vibrants montrent que la phase du son émis par l'organe générateur est en opposition de phase avec le son émis directement par la paroi vibrante sur laquelle l'organe générateur est attaché. Et l'expérience montre que, lorsque le système résonnant est bien accordé sur la composante harmonique dominante 'de la vibration de paroi, le réglage de la pression de gaz admis dans la chambre 33 permet d'obtenir, dan:j l'axe de l'organe, un minimum de bruit net. Calculations of vibratory conditions, which involve the conventional second order differential equation of vibrating systems show that the phase of the sound emitted by the generator is in phase opposition with the sound emitted directly by the vibrating wall on which the generator body is attached. And experience shows that, when the resonant system is well tuned to the dominant harmonic component of the wall vibration, the adjustment of the gas pressure admitted into the chamber 33 makes it possible to obtain, dan: j the axis of the organ, minimal net noise.

Pour améliorer le rendement de l'organe générateur, le rebord Il de l'embase 1 et la tranche inférieure 31 de l'anneau 3 sont usinés avec un profil sensiblement exponentiel, de façon que la fente s'évase selon une loi exponentielle, pour optimiser les variations d'impédance entre la partie étranglée de la fente et le milieu ambiant. To improve the output of the generator, the flange II of the base 1 and the lower edge 31 of the ring 3 are machined with a substantially exponential profile, so that the slot flares according to an exponential law, to optimize the impedance variations between the strangled part of the slit and the ambient medium.

Si l'on se reporte à la figure 3, l'organe générateur de son représenté comporte les mêmes pièces essentielles que le dispositif représenté aux figures 1 et 2, ces pièces portant le; mêmes références. If reference is made to FIG. 3, the sound generating member shown comprises the same essential parts as the device shown in FIGS. 1 and 2, these parts carrying the; same references.

Toutefois on remarquera que le bouchon de serrage 5 présente une couronne 50 d'étendue axiale supérietre, tandis que l'écrou borgne 6 est muni d'une prolongation axiale, sous forme d'une. tige filetée 62, bloquée par un contre-écrou 62. Un diaphragme auxiliaire 7 de raideur inférieure à celle du diaphragme 4, repose par sa périphérie sur la tranche supérieure de la couronne 50 du bouchon 5, et présente en son centre un trou où passe la tige filetée 62. However, it will be noted that the tightening plug 5 has a crown 50 of greater axial extent, while the cap nut 6 is provided with an axial extension, in the form of a. threaded rod 62, blocked by a lock nut 62. An auxiliary diaphragm 7 of stiffness less than that of the diaphragm 4, rests by its periphery on the upper edge of the crown 50 of the plug 5, and has in its center a hole through which passes the threaded rod 62.

Un ensemble d'écrou 63 et de contre-écrou 63a sollicite le diaphragme 7 en déformation, et, par l'intermédiaire de la couronne 50, précontraint le diaphragme principal 4 dans le sens qui restreint la largeur de la fente 20. On comprendra que le vissage ou le dévissage de l'écrou 63 viendra accroître ou décroître la raideur de l'ensemble des diaphragmes 4 et 7, et permettre donc un ajutage fin de la résonance du système vibrant.A set of nut 63 and lock nut 63a biases the diaphragm 7 in deformation, and, by means of the crown 50, prestresses the main diaphragm 4 in the direction which restricts the width of the slot 20. It will be understood that the screwing or unscrewing of the nut 63 will increase or decrease the stiffness of all the diaphragms 4 and 7, and therefore allow a fine nozzle of the resonance of the vibrating system.

On notera par ailleurs que l'accroissement de masse de l'ensemble anneau 3-bouchon 5 est compensé par l'accroissement de raideur apporté par le diaphragme 7, de sorte que, pour des dimensions en plan comparables, les organes générateurs des figures 2 et 3 présenteront des fréquences de résonance comparables. It will also be noted that the increase in mass of the ring 3-plug assembly 5 is compensated by the increase in stiffness provided by the diaphragm 7, so that, for comparable plan dimensions, the generating members of FIGS. 2 and 3 will have comparable resonant frequencies.

La figure 4 montre schématiquement un transformateur de puissance 100 dans son ensemble dont les parois de cuve sont équipées d'organes générateurs de son 101-105, 111-114, 121-12
Comme on le voit sur la face représentée dans le plan de l'image, les organes sont disposés aux noeuds d'un réseau à maille en triangle isocèle. Le côté de maille représente approximativement un quart de la longueur d'onde dans l'air d'un son à 100 Hz, soit 0,85 m environ. On sait que la magnétostriction des tôles du circuit magnétique du transformateur, et les forces électromagnétiques dans les bobinages provoquent des vibrations harmoniques des structures, avec une dominante à deux fois la fréquence du secteur.FIG. 4 schematically shows a power transformer 100 as a whole, the tank walls of which are equipped with sound generating members 101-105, 111-114, 121-12
As can be seen on the face shown in the image plane, the organs are arranged at the nodes of an isosceles triangle mesh network. The mesh side represents approximately a quarter of the wavelength in the air of a sound at 100 Hz, or approximately 0.85 m. We know that the magnetostriction of the sheets of the magnetic circuit of the transformer, and the electromagnetic forces in the windings cause harmonic vibrations of the structures, with a dominant at twice the frequency of the sector.

Un réseau d'organes générateurs de son, avec une maille non supérieure à 1/4 d'onde, produit, à une distance de quelques mètres, une surface d'onde qui reproduit approximativement la surface d'onde engendrée par la paroi de cuve de transtlDrmat:c!llr. A network of sound generating members, with a mesh no larger than 1/4 wave, produces, at a distance of a few meters, a wave surface which roughly reproduces the wave surface generated by the cell wall from transtlDrmat: c! llr.

Pour insonoriser le transformateur, on établit un diagramme approché de rayonnement sonore de la cuve, avant la mise en place des organes générateurs. On en déduit les emplacements préférentiels des organes générateurs de son, ainsi que l'ordre de grandeur de la puissance qu'ils devront fournir. On met en place les organes générateurs grossièrement accordés, et on parfait l'accord de chacun des organes. On établit la pression d'air dans un réseau de distribution, et on ajuste individuellement le débit en fonction de la puissance à fournir, par exemple à l'aide d'une vanne pointeau dans la dérivation du circuit de gaz sous pression. On achève l'insonorisation par retouches successives des différents organes générateurs de son. To soundproof the transformer, an approximate diagram of sound radiation from the tank is drawn up, before the generator members are put in place. We deduce the preferential locations of the sound generating organs, as well as the order of magnitude of the power they will have to provide. We put in place the roughly tuned generator organs, and we perfect the agreement of each of the organs. The air pressure is established in a distribution network, and the flow rate is individually adjusted as a function of the power to be supplied, for example using a needle valve in the bypass of the pressurized gas circuit. Soundproofing is completed by successive touch-ups of the various sound generating organs.

On appréciera que l'invention permet d'obtenir une insonorisation efficace d'appareillages qui émettent des bruits à composante harmonique dominante, comme des transformateurs et des machines tournantes synchrones, de façon simple, sans avoir à constituer des chaînes complexes de capteurs, amplificateurs et transducteurs électro-acoustiques. On remarquera que l'insonorisation d'appareillages électriques de puissance grâce à l'invention ne nécessite, comme installation de puissance, que des groupes compresseurs d'air, et que de tels groupes compresseurs sont des auxiliaires normaux de tels appareillage:
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, et notamment aux composantes harmoniques dominantes à 100 Hz, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications.It will be appreciated that the invention makes it possible to obtain effective soundproofing of apparatuses which emit noises with a dominant harmonic component, such as transformers and synchronous rotating machines, in a simple manner, without having to constitute complex chains of sensors, amplifiers and electro-acoustic transducers. It will be noted that the soundproofing of electrical power equipment thanks to the invention requires, as power installation, only air compressor groups, and that such compressor groups are normal auxiliaries of such equipment:
Of course, the invention is not limited to the examples described, and in particular to the dominant harmonic components at 100 Hz, but embraces all the variant embodiments thereof, within the scope of the claims.

C)n comprendra que le dispositif mécanique résonnant doit être accordé sur la fréquence du son à atténuer, ce qui peut être effectué, selon la constitution du dispositif, soit en jouant seulement sur leurs caractéristiques mécaniques, c'est-à-dire sur raideur ou précontrainte des diaphragmes, sur la grandeur ou la position des masses, soit aussi dans une certaine mesure sur les volumes des cavités et les sections de passage des fentes entre les cavités et I'extérieur, pour associer l'élasticité du gaz contenu à la raideur des diaphragmes. On peut concevoir aussi un ajustage fin, réglable en permanence des fréquences de résonnance, faisant intervenir une contre-réaction globale de tous les organes, par la régulation en température du gaz sous pression admis dans les chambres, l'élasticité du gaz étant fonction de la température. C) n will understand that the resonant mechanical device must be tuned to the frequency of the sound to be attenuated, which can be done, depending on the constitution of the device, either by playing only on their mechanical characteristics, that is to say on stiffness or prestressing of the diaphragms, on the size or the position of the masses, or also to a certain extent on the volumes of the cavities and the sections of passage of the slots between the cavities and the exterior, to associate the elasticity of the gas contained with the stiffness of the diaphragms. One can also conceive a fine adjustment, permanently adjustable of the resonance frequencies, involving a global feedback of all the organs, by the temperature regulation of the gas under pressure admitted into the chambers, the elasticity of the gas being a function of temperature.

Claims

1. Method for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating device (100) having a dominant harmonic component, where sounds at the same frequency as the noise are emitted in localized locations, near this wall radiated, in local phase opposition thereto, characterized in that there are, at appropriate locations on said wall, generators (101-105, 111-115, 121-125) tuned to said dominant harmonic component , able to be mechanically excited by the vibration of the wall at the respective locations where they are arranged.

2. Method according to claim 1, characterized in that the generators are arranged in a network whose mesh is at most a quarter of the wavelength in the air of said harmonic component.

3. Device for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating device (100) having a dominant harmonic component, comprising a multiplicity of organs distributed close to the wall and capable of emitting sounds of the same frequency as the noise radiated, in local phase opposition thereto, characterized in that each member comprises a base (1) made integral with the wall, and a chamber (33) capable of being supplied with gas under pressure, with a slot d exhaust (20) between the base (1) and a movable mass (3,5) at least perpendicular to the wall, this mass (3,5) being connected to the base (1) by a diaphragm (4 ) of elasticity adjusted such that it defines with the moving mass (3.5) a vibrating system tuned to said dominant harmonic component.

4. Device according to claim 3, characterized in that said exhaust slot (20) will splay outwardly, according to an approximately exponential law.

5. Device according to one of claims 3 and 4, characterized in that the exhaust slot (20) is provided with an elastomer seal (2), capable of absorbing excessive movements of the movable mass.

6. Device according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the elastic diaphragm (4) extends substantially parallel to the wall.

7. Device according to claim 6, characterized in that said member has a general symmetry of revolution about an axis perpendicular to the wall.

8. Device according to Claim 7, characterized in that the base (1) is in the general shape of a disc, with a peripheral rim (11) and a central hub (14) on which the diaphragm (4) is pinched in its center. ) in the form of a crown, while the movable mass (3.5) is a tubular ring where the periphery of the diaphragm (4) is clamped, the tubular ring (3.5) extending as far as the rim ( 11) of base to form jointly with this rim said slot (20), thus circular.

9. Device according to claim 8, characterized in that said member further comprises an auxiliary diaphragm (7) which rests by its periphery on the upper edge of the tubular ring (5) and is biased in its center by an adjustable means (6) towards the base hub (14), the stress on the auxiliary diaphragm (7) being adjusted for the exact agreement on said dominant harmonic component: c>.

10. Device according to one of claims 8 and 9, characterized in that the base hub (14) has a central channel (16) which opens into the chamber through radial orifices (15), and which is connected to a nozzle disposed laterally on the base (1) by a radial passage (17) therein.

11. Device for reducing the noise radiated by an external wall of a vibrating apparatus having a dominant harmonic component, comprising a multiplicity of organs distributed close to the wall and capable of emitting sounds of the same frequency as the radiated noise, local phase opposition therewith, characterized in that it comprises a base (1) made integral with the wall and driven by it in vibration and a tunable resonant system, associating masses (3,5), elastic blades (4,7) and acoustic cavities (33) and coupled to the base (1) so as to modulate in width a slot (20), defined by a face of the base (1) and a face opposite the resonant system, the acoustic cavities (33) communicating through this slot with the outside and being adapted to be supplied with gas under pressure.