FR2877391A1 - RESONATOR OF HELMHOLTZ AND EXHAUST LINE COMPRISING IT - Google Patents
RESONATOR OF HELMHOLTZ AND EXHAUST LINE COMPRISING IT Download PDFInfo
- Publication number
- FR2877391A1 FR2877391A1 FR0411780A FR0411780A FR2877391A1 FR 2877391 A1 FR2877391 A1 FR 2877391A1 FR 0411780 A FR0411780 A FR 0411780A FR 0411780 A FR0411780 A FR 0411780A FR 2877391 A1 FR2877391 A1 FR 2877391A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- helmholtz resonator
- transducer
- load impedance
- impedance
- resonator according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 238000012885 constant function Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
- F01N1/023—Helmholtz resonators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1244—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using interference; Masking or reflecting sound
- F02M35/125—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using interference; Masking or reflecting sound by using active elements, e.g. speakers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
- F02M35/1261—Helmholtz resonators
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/20—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts having oscillating or vibrating movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Le résonateur de Helmholtz (18) comporte une chambre close (20) s'ouvrant seulement par un col (22) de liaison à une conduite (14). Il comporte :- un transducteur (24) placé dans la chambre close (20) et propre à convertir une énergie acoustique en une énergie électrique ; et- une impédance électrique de charge (26) connectée électriquement aux bornes du transducteur (24).Application à une ligne d'échappementThe Helmholtz resonator (18) comprises a closed chamber (20) opening only through a neck (22) connecting to a pipe (14). It comprises: - a transducer (24) placed in the closed chamber (20) and suitable for converting acoustic energy into electrical energy; and- an electrical load impedance (26) electrically connected to the terminals of the transducer (24). Application to an exhaust line
Description
2877391 12877391 1
La présente invention concerne un résonateur de Helmholtz pour une ligne d'échappement, du type comportant une chambre close s'ouvrant seulement par un col de liaison à une conduite de la ligne d'échappement. The present invention relates to a Helmholtz resonator for an exhaust line, of the type comprising a closed chamber opening only by a connecting neck to a line of the exhaust line.
Les véhicules automobiles à moteur thermique occasionnent, du fait du fonctionnement du moteur, des nuisances sonores. Les moteurs sont, à cet effet, équipés de lignes d'échappement comportant des silencieux d'échappement traversés par les gaz d'échappement, ainsi que des résonateurs de Helmholtz constitués d'une chambre close piquée sur la conduite d'échappement dans laquelle circulent les gaz par l'intermédiaire d'un col de liaison de section réduite par lequel la chambre close du résonateur s'ouvre dans la conduite d'échappement. Motor vehicles with a combustion engine cause, due to the operation of the engine, noise pollution. The engines are, for this purpose, equipped with exhaust lines comprising exhaust silencers through which the exhaust gas flows, as well as Helmholtz resonators consisting of a closed chamber stitched on the exhaust pipe in which circulate the gases via a reduced section connecting neck through which the closed chamber of the resonator opens in the exhaust pipe.
Le résonateur de Helmholtz constitue un filtre acoustique qui est accordé sur une fréquence particulière donnée par ses dimensions. The Helmholtz resonator constitutes an acoustic filter which is tuned to a particular frequency given by its dimensions.
Ainsi, la fréquence d'accord Fo est donnée par Fo = c 27z s alors que l.V sa bande passante est donnée par B, = Q avec: c = célérité du son (mis) s = section du col du résonateur (m2) 1= longueur du col du résonateur (m) V = volume du résonateur (m3) Q = coefficient de qualité. Thus, the tuning frequency Fo is given by Fo = c 27z s while lV its bandwidth is given by B, = Q with: c = sound velocity (mis) s = section of the resonator neck (m2) 1 = length of the resonator neck (m) V = volume of the resonator (m3) Q = quality coefficient.
La fréquence de résonance Fo est donnée par la limite à l'infini de l'impédance de fond du résonateur ramenée à l'embouchure du col. The resonance frequency Fo is given by the limit at infinity of the resonator background impedance brought back to the mouth of the neck.
Un tel résonateur est efficace mais celui-ci n'est accordé que sur une fréquence choisie initialement et sa bande passante est étroite. Or, le ré- gime moteur étant variable, les fréquences à filtrer s'étendent sur une très large gamme de fréquences, qu'un résonateur de Helmholtz connu n'est pas susceptible d'atténuer sur toute son étendue. Such a resonator is effective but it is only granted on a frequency initially chosen and its bandwidth is narrow. Since the engine speed is variable, the frequencies to be filtered extend over a very wide range of frequencies, which a known Helmholtz resonator is not likely to attenuate throughout its range.
L'invention a pour but de proposer un résonateur de Helmholtz et une ligne d'échappement le comportant permettant d'atténuer les nuisances sonores produites par un moteur thermique sur une large gamme de fréquences. The object of the invention is to propose a Helmholtz resonator and an exhaust line comprising it making it possible to attenuate the noise pollution produced by a heat engine over a wide range of frequencies.
2877391 2 A cet effet, l'invention a pour objet un résonateur de Helmholtz du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte: - un transducteur placé dans la chambre close et propre à convertir une énergie acoustique en une énergie électrique; et - une impédance électrique de charge connectée électriquement aux bornes du transducteur. To this end, the subject of the invention is a Helmholtz resonator of the aforementioned type, characterized in that it comprises: a transducer placed in the closed chamber and suitable for converting an acoustic energy into an electrical energy; and an electric charge impedance electrically connected to the terminals of the transducer.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le résonateur de Helmholtz comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - il comporte des moyens de recueil du régime moteur et des moyens de modification de l'impédance électrique de charge en fonction du régime du moteur; l'impédance de charge comporte au moins deux impédances élémentaires, et il comporte des moyens de modification de l'impédance de charge qui comportent des moyens de commutation propres à assurer une connexion sélective des impédances élémentaires aux bornes du transduc- teur, et des moyens de commande des moyens de commutation; - les au moins deux impédances élémentaires sont choisies dans le groupe consistant en une résistance négative, un fil et un montage parallèle d'une inductance et d'un condensateur; - les moyens de modification sont propres à modifier l'impédance sui- vant une fonction constante par morceaux en fonction du régime du moteur; - le transducteur est choisi dans le groupe consistant en un haut-parleur électro-acoustique comprenant une membrane et un électro-aimant et un élément piézoélectrique à membrane; - l'impédance de charge comporte une inductance dont la valeur est supérieure à 10 Henry; la capacité de charge comporte une capacité dont la valeur est supérieure à 10 Farads; et - l'impédance de charge comporte une résistance négative de valeur égale à l'opposé de la valeur de la résistance du transducteur. According to particular embodiments, the Helmholtz resonator comprises one or more of the following characteristics: it comprises means for collecting the engine speed and means for modifying the electric load impedance as a function of the engine speed; the load impedance comprises at least two elementary impedances, and it comprises means for modifying the load impedance which comprise switching means adapted to ensure a selective connection of the elementary impedances across the transducer, and means controlling switching means; the at least two elementary impedances are chosen from the group consisting of a negative resistance, a wire and a parallel mounting of an inductance and a capacitor; the modifying means are capable of modifying the impedance according to a piecewise constant function as a function of the engine speed; the transducer is chosen from the group consisting of an electro-acoustic loudspeaker comprising a membrane and an electromagnet and a piezoelectric membrane element; the load impedance comprises an inductance whose value is greater than 10 Henry; the carrying capacity has a capacity whose value is greater than 10 Farads; and the load impedance comprises a negative resistance of value equal to the opposite of the value of the resistance of the transducer.
L'invention a également pour objet une ligne d'échappement sur la-quelle est piqué un résonateur de Helmholtz tel que décrit ci-dessus. The invention also relates to an exhaust line on which is stitched a Helmholtz resonator as described above.
2877391 3 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'une ligne d'échappement 5 équipée d'un résonateur de Helmholtz selon l'invention; - la figure 2 est un schéma électrique de l'impédance électrique variable mise en oeuvre dans le résonateur de Helmholtz de la figure 1; et - la figure 3 est un graphique montrant l'atténuation en décibels du bruit en fonction de la fréquence par un résonateur selon l'invention. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example, and with reference to the drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of a line of FIG. escapement 5 equipped with a Helmholtz resonator according to the invention; FIG. 2 is an electrical diagram of the variable electrical impedance implemented in the Helmholtz resonator of FIG. 1; and FIG. 3 is a graph showing the attenuation in decibels of noise as a function of frequency by a resonator according to the invention.
Sur la figure 1 est illustré un moteur 10 relié à une ligne d'échappement 12. Cette ligne d'échappement comporte, comme connu en soi, un conduit d'échappement 14 relié à la sortie du moteur et suivant la longueur duquel est prévu un silencieux 16 traversé de part en part par les gaz d'échappement depuis une entrée 16A jusqu'à une sortie 16B. La ligne d'échappement comporte en outre un résonateur de Helmholtz 18 relié à la conduite 14 au travers d'un piquage ménagé sur celle-ci. In FIG. 1 is illustrated a motor 10 connected to an exhaust line 12. This exhaust line comprises, as known per se, an exhaust duct 14 connected to the engine output and the length of which is provided a muffler 16 traversed through the exhaust gases from an inlet 16A to an outlet 16B. The exhaust line further comprises a Helmholtz resonator 18 connected to the pipe 14 through a stitch formed thereon.
Le résonateur de Helmholtz comporte une chambre close 20 formée, par exemple, d'un caisson métallique. Cette chambre close s'ouvre seule-ment par un unique col 22 de liaison à la conduite d'échappement 14. La chambre 20 présente, par exemple, une paroi latérale cylindrique obturée, d'un côté, par un fond plein et, de l'autre côté, par une paroi pleine au travers de laquelle débouche le col 22. Le col 22 est formé d'un conduit de section très inférieure à celle de la chambre 20 et de longueur prédéterminée. The Helmholtz resonator comprises a closed chamber 20 formed, for example, of a metal box. This closed chamber opens only by a single neck 22 connecting to the exhaust pipe 14. The chamber 20 has, for example, a cylindrical side wall closed on one side by a solid bottom and, the other side, by a solid wall through which opens the neck 22. The neck 22 is formed of a section of conduit much smaller than that of the chamber 20 and of predetermined length.
Selon l'invention, un transducteur 24 est disposé dans la chambre close 20. Ce transducteur est, comme connu en soi, adapté pour transformer une grandeur mécanique en une grandeur électrique. En l'espèce, le transducteur est propre à transformer des ondes acoustiques en un courant électrique. According to the invention, a transducer 24 is disposed in the closed chamber 20. This transducer is, as known per se, adapted to transform a mechanical quantity into an electrical quantity. In this case, the transducer is able to transform acoustic waves into an electric current.
Suivant un premier mode de réalisation, le transducteur est formé 30 d'un haut parleur électro-acoustique comprenant une membrane et un électroaimant. According to a first embodiment, the transducer is formed of an electro-acoustic loudspeaker comprising a membrane and an electromagnet.
2877391 4 Suivant un autre mode de réalisation, le transducteur est formé d'un élément piézoélectrique à membrane, couramment désigné par l'acronyme anglais PVDS pour "Polyvinylidene fluoride" . Le résonateur de Helmholtz comporte en outre une impédance 26 reliée électriquement aux bornes du transducteur 24 pour former un circuit électrique fermé. Cette impédance 26 est, de préférence, variable. According to another embodiment, the transducer is formed of a piezoelectric membrane element, commonly designated by the acronym PVDS for "Polyvinylidene fluoride". The Helmholtz resonator further comprises an impedance 26 electrically connected across the transducer 24 to form a closed electrical circuit. This impedance 26 is preferably variable.
Ainsi, le résonateur de Helmholtz comporte une unité de traitement d'informations 28 propre à assurer la modification de la valeur de l'impédance variable 26. Cette unité de traitement d'informations est reliée à un capteur de régime moteur 30 placé, par exemple, sur le vilebrequin du moteur. Thus, the Helmholtz resonator comprises an information processing unit 28 adapted to ensure the modification of the value of the variable impedance 26. This information processing unit is connected to a motor speed sensor 30 placed, for example , on the crankshaft of the engine.
Le capteur de régime 30 est formé par exemple d'un convertisseur fréquence/tension. The speed sensor 30 is formed for example of a frequency / voltage converter.
De manière générale, dans une telle installation, le transducteur 24 constitue une impédance mécanique Zm s'exprimant sous la forme: Zn, =f+ j(mw K) w où : f = l'amortissement visqueux de la membrane; m = masse de la membrane; k = raideur; et w = pulsation. Generally speaking, in such an installation, the transducer 24 constitutes a mechanical impedance Zm expressing itself in the form: Zn, = f + j (mw K) w where: f = the viscous damping of the membrane; m = mass of the membrane; k = stiffness; and w = pulsation.
L'impédance électrique du haut-parleur est donnée par ZHP RHP + jLHPw. The electrical impedance of the loudspeaker is given by ZHP RHP + jLHPw.
L'impédance Ze résultant de l'association de l'impédance électrique du haut-parleur ZHP et de l'impédance électrique 26 dont la valeur est notée Zext est donnée par Ze = Zex1 + ZHP = R + jX. The impedance Ze resulting from the combination of the electrical impedance of the loudspeaker ZHP and the electrical impedance 26 whose value is denoted Zext is given by Ze = Zex1 + ZHP = R + jX.
L'impédance mécanique Z'm du transducteur chargé de l'impédance électrique Ze est donnée par: Zm = f + j(mw K)+ B212 w Ze ce qui donne alors: B212R K B212X = f + 2 + j(mw R +X w R2 +x2). The mechanical impedance Z'm of the transducer charged with the electrical impedance Ze is given by: Zm = f + j (mw K) + B212 w Ze which then gives: B212R K B212X = f + 2 + j (mw R + X w R2 + x2).
En fonction des valeurs choisies pour l'impédance électrique 26 de valeur Zext, l'impédance mécanique Z', peut être considérablement modifiée. Depending on the values chosen for the electrical impedance 26 of value Zext, the mechanical impedance Z 'can be considerably modified.
Les tableaux qui suivent illustrent plusieurs cas d'impédance électri- que associée au transducteur. The following tables illustrate several cases of electrical impedance associated with the transducer.
Les cas 1 à 6 correspondent aux formes suivantes pour l'impédance 26: Cas 1: transducteur en boucle ouverte; Cas 2: transducteur en court-circuit; Cas 3: impédance formée d'une résistance négative; Cas 4: impédance formée d'une résistance négative en série avec une bobine d'inductance Lext; Cas 5: impédance formée d'une résistance négative en série avec un condensateur de capacité Cext; Cas 6: impédance formée d'une résistance négative en série avec une bobine d'inductance Lext et un condensateur de capacité Cext. tel Cases 1 to 6 correspond to the following forms for impedance 26: Case 1: open-loop transducer; Case 2: transducer shorted; Case 3: impedance formed of a negative resistance; Case 4: impedance formed of a negative resistance in series with a Lext inductance coil; Case 5: impedance formed of a negative resistance in series with a capacity capacitor Cext; Case 6: impedance formed of a negative resistance in series with a Lext inductance coil and capacitor capacitance Cext. such
OO
3 4 5 6 Cas 1 2 1 j Zext = ao Zut = 0 Z ext = R Ze = R* + JLertw z e = R Ze = R + J(Lext ) est j 3 4 5 6 Case 1 2 1 j Zext = ao Zut = 0 Z ext = R Ze = R * + JLertw z e = R Ze = R + J (Lext) is j
C W extC W ext
f f f f f BZlzRHP f + 2 2 w2 RHP + LHP n n1 B212C 2 2 B l Cext 111 t 111 B212L HP 711 112 2 2 L C 0)2 1 (LHP + LeYt)CextW -1 HP ex[ 711 2 +LHP ff f f BZlzRHP f + 2 2 w2 RHP + LHP n n1 B212C 2 2 B l Cext 111 t 111 B212L HP 711 112 2 2 L C 0) 2 1 (LHP + LeYt) CextW -1 HP ex [711 2 + LHP
RHPRHP
K K K K+B212 B212 K K K+ (LHP + Lext) K K K + B212 B2 K K K + (LHP + Lext)
LHPLHP
Tableau 1: Différents cas généraux possibles et expressions correspondantes des paramètres mécaniques J(Lextw ) CeG1 =R Table 1: Different possible general cases and corresponding expressions of mechanical parameters J (Lextw) CeG1 = R
O D oO D o
CLCL
CD CDCD CD
CD C1 CU C/)CD C1 CU C /)
CD Cf) C7 C/) iv o oCD Cf) C7 C /) iv o o
C â) D cnC a) D cn
+ ILexr Po B212 1- (1)+ ILexr Po B212 1- (1)
RHP e = R =0RHP e = R = 0
111 B21LHP (1) RH2P ln B 212 +111 B21LHP (1) RH2P ln B 212 +
LHP nlLHP nl
B212 K+ (LHP + Lezr) n1 LHPCeztw2 >->- m + B212Cext LHPCextw2 - 1 B212 K+ > LHPCestW 2 >-5- 1 , LHPCe CV 2 -e-<1 i ableau 2: Différents cas réels et expressions des paramètres mécaniques associéesf K+ B212 (LHP+Lext)Cex,a)2 i5-1 (Lep + Lext) K (LHP Lam, )C ,w2 --< 1 B212 K + (LHP + Lezr) n1 LHPCeztw2> -> - m + B212Cext LHPCextw2 - 1 B212 K +> LHPCestW 2> -5- 1, LHPCe CV 2 -e- <1 i ableau 2: Different real cases and expressions of mechanical parameters associated with K + B212 (LHP + Lext) Cex, a) 2 i5-1 (Lep + Lext) K (LHP Lam,) C, w2 - <1
K LepK Lep
ni --(LHP + Lit)Ctw2 r>- 1 111+B212Cext (L1,P+Lext)Cext()2 - 1 2877391 7 Sur la figure 2 est représenté un exemple de réalisation d'une impédance variable 26. Celle-ci comporte un ensemble d'impédances élémentaires associées à des moyens de commutation assurant la connexion sélective des impédances élémentaires sous la commande d'une unité de pilo- tage 32 reliée à l'unité de traitement d'informations 28. In FIG. 2 is shown an exemplary embodiment of a variable impedance 26. This is shown in FIG. 2 (FIG. 2, FIG. It comprises a set of elementary impedances associated with switching means for the selective connection of the elementary impedances under the control of a control unit 32 connected to the information processing unit 28.
PlEus précisément, l'impédance 26 comporte un module 34 constitué d'une inductance montée en parallèle avec une capacité. La valeur de l'inductance a avantageusement une valeur supérieure à 10 Henry et de préférence supérieure à plusieurs dizaines de Henry. De même, la capacité a avantageusement une valeur supérieure à 10 Farads et, de préférence supérieure à plusieurs dizaines de Farads. Ce module 34 est relié en série avec une résistance négative 36 entre les bornes du transducteur 24. More specifically, the impedance 26 comprises a module 34 consisting of an inductance connected in parallel with a capacitance. The value of the inductance advantageously has a value greater than 10 Henry and preferably greater than several tens of Henry. Likewise, the capacitance advantageously has a value greater than 10 Farads and, preferably, greater than several tens of farads. This module 34 is connected in series with a negative resistor 36 between the terminals of the transducer 24.
Un interrupteur commandé 38 est connecté en parallèle sur le module 34. De même, une seconde résistance négative 40 associée en série avec un interrupteur commandé 42 est montée en parallèle au module 34. A controlled switch 38 is connected in parallel with the module 34. Likewise, a second negative resistor 40 associated in series with a controlled switch 42 is connected in parallel with the module 34.
Enfin, un interrupteur commandé 44 est monté en parallèle à la résistance négative 36. Finally, a controlled switch 44 is connected in parallel with the negative resistor 36.
Les résistances négatives sont formées, comme connu en soi, à partir d'amplificateurs opérationnels. De préférence, la valeur de la résistance né- gative est égale à l'opposé de la valeur de la résistance RHF du transducteur. Negative resistors are formed, as known per se, from operational amplifiers. Preferably, the value of the negative resistance is the opposite of the value of the RHF resistance of the transducer.
Les moyens de pilotage 32 sont propres à assurer l'ouverture ou la fermeture des interrupteurs commandés 38, 42, 44 en fonction du régime moteur relevé par le capteur 30, par exemple conformément à la table de décodage figurant ci-dessous: 38 42 44 avant la 1 ere commutation Ouvert Ouvert Ouvert de la 1ere à la 2nde commutation. Fermé X Fermé de la 2nde à la 3ème commutation Ouvert Fermé Fermé après la 3eme commutation Ouvert Ouvert Ouvert Table 1: Table de décodage Ainsi, pour les fréquences inférieures à la première fréquence de commutation, par exemple égale à 20 Hz, le tr ansducteur 24 est connecté depuis ses bornes à la résistance négative 36 montée en série avec le mo- dule 34 constitué d'une inductance et d'une capacité en parallèle. The control means 32 are adapted to ensure the opening or closing of the controlled switches 38, 42, 44 as a function of the engine speed read by the sensor 30, for example according to the decoding table shown below: 38 42 44 before 1st switching Open Open Open from 1st to 2nd commutation. Closed X Closed from the 2nd to the 3rd commutation Open Closed Closed after the 3rd commutation Open Open Open Table 1: Decoding table Thus, for frequencies lower than the first switching frequency, for example equal to 20 Hz, the transducer 24 is connected from its terminals to the negative resistor 36 connected in series with the module 34 consisting of inductance and capacitance in parallel.
2877391 8 De la première fréquence de commutation à la deuxième fréquence égale par exernple à 80 Hz, l'impédance électrique de charge du transducteur 24 est un court-circuit. From the first switching frequency to the second frequency equal, for example, to 80 Hz, the electrical load impedance of the transducer 24 is a short circuit.
De la deuxième fréquence de commutation à la troisième fréquence de commutation, par exemple égale à 100 Hz, l'impédance de charge est formée de la résistance négative 40 montée en parallèle avec le module 34 constitué d'une inductance et d'une capacité en parallèle. From the second switching frequency to the third switching frequency, for example equal to 100 Hz, the load impedance is formed of the negative resistance 40 connected in parallel with the module 34 constituted by an inductance and a capacitance of parallel.
Pour les régimes moteurs supérieurs à la troisième fréquence, l'impédance de charge est formée, comme pour les fréquences inférieures à la première fréquence de commutation, par la résistance négative 36 en série avec le module 34. For motor speeds above the third frequency, the load impedance is formed, as for the frequencies lower than the first switching frequency, by the negative resistance 36 in series with the module 34.
La figure 3 représente, sur un même graphique, les trois courbes d'atténuation acoustique obtenues en fonction de la fréquence avec les trois types d'impédance de charge mises en oeuvre sous la commande des moyens de pilotage 32. FIG. 3 represents, on the same graph, the three acoustic attenuation curves obtained as a function of frequency with the three types of load impedance implemented under the control of the control means 32.
Ainsi, la courbe Il correspond à l'atténuation obtenue lorsque l'impédance de charge est la résistance négative 36 en série avec le module 34, la courbe 12 correspond à l'atténuation obtenue lorsque l'impédance de charge est un court-ciircuit, et la courbe 13 correspond à l'atténuation obtenue lors- que l'impédance de charge est la résistance négative 40 montée en parallèle avec le module 34. Thus, the curve Il corresponds to the attenuation obtained when the load impedance is the negative resistance 36 in series with the module 34, the curve 12 corresponds to the attenuation obtained when the load impedance is a short-circuit, and the curve 13 corresponds to the attenuation obtained when the load impedance is the negative resistance 40 connected in parallel with the module 34.
La courbe 14 illustre l'atténuation obtenue grâce à la modification de l'impédance de charge en fonction du régime moteur, cette commutation s'effectuant lors des trois fréquences de commutation indiquées. Curve 14 illustrates the attenuation obtained by modifying the load impedance as a function of the engine speed, this switching taking place at the three switching frequencies indicated.
On constate que l'adjonction d'impédances électriques variables commutées aux fréquences souhaitées permet de relever les niveaux d'atténuation dans une forte proportion à partir de 80 Hz. Le gain est de 13 dB par exemple à 130 Hz environ. It can be seen that the addition of variable electrical impedances switched to the desired frequencies makes it possible to raise the attenuation levels in a large proportion starting from 80 Hz. The gain is 13 dB for example at about 130 Hz.
Un tel résonateur de Helmholtz peut être avantageusement utilisé dans une ligne d'échappement d'un moteur mais aussi dans une ligne d'admission d'un rnoteur. Such a Helmholtz resonator can be advantageously used in an exhaust line of a motor but also in an intake line of a motor.
2877391 92877391 9
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0411780A FR2877391B1 (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | RESONATOR OF HELMHOLTZ AND EXHAUST LINE COMPRISING IT |
PCT/FR2005/002738 WO2006048557A1 (en) | 2004-11-04 | 2005-11-03 | Helmholtz resonator and an exhaust line provided therewith |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0411780A FR2877391B1 (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | RESONATOR OF HELMHOLTZ AND EXHAUST LINE COMPRISING IT |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2877391A1 true FR2877391A1 (en) | 2006-05-05 |
FR2877391B1 FR2877391B1 (en) | 2007-03-30 |
Family
ID=34951481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0411780A Expired - Fee Related FR2877391B1 (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | RESONATOR OF HELMHOLTZ AND EXHAUST LINE COMPRISING IT |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2877391B1 (en) |
WO (1) | WO2006048557A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110560351A (en) * | 2019-08-15 | 2019-12-13 | 武汉大学 | Frequency-adjustable sound wave receiving device based on Helmholtz resonant cavity |
RU214084U1 (en) * | 2022-04-03 | 2022-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) | NOISE SUPPRESSION DEVICE |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016200841A1 (en) * | 2015-06-07 | 2016-12-15 | Obermeyer Henry K | Engine exhaust noise reduction system |
DE102017115271B4 (en) | 2017-07-07 | 2019-04-18 | Tenneco Gmbh | Method for operating a motor vehicle noise suppression system |
WO2019007700A1 (en) | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Tenneco Gmbh | Noise cancellation system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0322679A2 (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-05 | Yamaha Corporation | Acoustic apparatus |
US5313525A (en) * | 1992-04-02 | 1994-05-17 | Yamaha Corporation | Acoustic apparatus with secondary quarterwave resonator |
US5619020A (en) * | 1991-08-29 | 1997-04-08 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Muffler |
US6758304B1 (en) * | 1999-09-16 | 2004-07-06 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Tuned Helmholtz resonator using cavity forcing |
US6778673B1 (en) * | 1998-10-28 | 2004-08-17 | Maximilian Hans Hobelsberger | Tunable active sound absorbers |
-
2004
- 2004-11-04 FR FR0411780A patent/FR2877391B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-11-03 WO PCT/FR2005/002738 patent/WO2006048557A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0322679A2 (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-05 | Yamaha Corporation | Acoustic apparatus |
US5619020A (en) * | 1991-08-29 | 1997-04-08 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Muffler |
US5313525A (en) * | 1992-04-02 | 1994-05-17 | Yamaha Corporation | Acoustic apparatus with secondary quarterwave resonator |
US6778673B1 (en) * | 1998-10-28 | 2004-08-17 | Maximilian Hans Hobelsberger | Tunable active sound absorbers |
US6758304B1 (en) * | 1999-09-16 | 2004-07-06 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Tuned Helmholtz resonator using cavity forcing |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110560351A (en) * | 2019-08-15 | 2019-12-13 | 武汉大学 | Frequency-adjustable sound wave receiving device based on Helmholtz resonant cavity |
RU214084U1 (en) * | 2022-04-03 | 2022-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) | NOISE SUPPRESSION DEVICE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2877391B1 (en) | 2007-03-30 |
WO2006048557A1 (en) | 2006-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1478829B1 (en) | Exhaust line and motor vehicle equipped therewith | |
EP0649494B1 (en) | Inlet or exhaust line for reciprocating machine | |
WO2006048557A1 (en) | Helmholtz resonator and an exhaust line provided therewith | |
FR3031621A3 (en) | SYSTEM FOR ENHANCING MOTOR NOISE OF A VEHICLE | |
FR2913298A1 (en) | Radio frequency plasma generating device for controlled radio frequency ignition of gaseous mixture in automobile internal combustion engine, has control device determining frequency of signal to control generating circuit | |
FR3043241A1 (en) | MULTI-WINDOW WINDOW INTEGRATING AN ACTIVE NOISE REDUCTION DEVICE | |
FR2916015A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR INFLUENCING SOUND SOUND BY A MODULE OF A VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE. | |
FR2918410A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR INFLUENCING SOUND ACCORDING TO THE OPERATING MODE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
EP0890026B1 (en) | Suction silencer system for a refrigeration compressor | |
FR2551501A1 (en) | INTAKE DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION AUTOMOTIVE ENGINE | |
FR2743848A1 (en) | Adjustable silencer for air intake of vehicular combustion engine | |
EP1217187A1 (en) | Intake air system for a supercharged engine | |
EP0671553B1 (en) | Intake manifold with variable impedance and low restriction | |
WO2005035949A1 (en) | Acoustic disturbance attenuation device and air-conditioning circuit comprising one such device | |
FR2921116A1 (en) | METHOD OF CONTROLLING THE OPENING OF A DUAL-DUCT INLET TO REDUCE THE ADMISSION NOISE CONTRAST AT THE END OF REGENERATION OF THE EXHAUST GAS POST-PROCESSING SYSTEM | |
Boonen et al. | Development of an active exhaust silencer for internal combustion engines using feedback control | |
FR2858164A1 (en) | Sound restoration transducer for use in communication terminal e.g. wireless telephone, has cylindrical wall including perforations situated near junction between wall and circular face of transducer | |
FR2678681A1 (en) | Silencer for a combustion engine | |
EP4226650A1 (en) | Device for processing a signal, audio system, loudspeakers, acoustic resonator, and vehicle door, equipped for sound, associated therewith | |
FR2872856A1 (en) | Air inlet device for e.g. car, has reflection volume which is placed downstream inlet distributor, where distributor, inlet duct and cylinder have resonance frequency corresponding to excitation frequency of engine at low speed | |
FR2831605A1 (en) | Motor vehicle power system has pressurised gas accumulator with outlet connected to engine gas inlet | |
EP3636909A1 (en) | Sound attenuation device for the intake line of an internal combustion engine provided with a turbocharger | |
Shaw | Design and control of active muffler in engine exhaust systems | |
FR2729781A1 (en) | ACTIVE NOISE CONTROL DEVICE | |
FR2830274A1 (en) | PROCESS FOR REGENERATION OF A PARTICULATE FILTER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 17 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20230705 |