FR3010225A1 - Panneau acoustique absorbant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une cellule (22, 48) acoustiquement absorbante pour panneau acoustique, comprenant une couche (32) à matrice poreuse incorporant une pluralité de résonateurs acoustiques (A1-A4, B1-B6) entre une première (30, 54) face et une seconde (28, 56) face de la matrice poreuse (32). Selon l'invention les résonateurs (A1-A4, B1-B6) sont ordonnés de manière à former au moins deux rangées (24, 26, 50, 52) sensiblement parallèles comportant chacune au moins deux résonateurs et s'étendant le long des première et seconde faces.

Description

PANNEAU ACOUSTIQUE ABSORBANT La présente invention concerne une cellule acoustique absorbante ainsi qu'un panneau acoustique absorbant comprenant une pluralité de cellules.

A l'heure actuelle, les matériaux utilisés pour l'absorption acoustique sont en grande majorité des matériaux à matrice poreuse tels que des matériaux dits poreux (mousse polyuréthanne, ...) ou des matériaux dits fibreux (laine de verre, fibre de palme,...). L'intégration de ces matériaux dans des panneaux acoustiques est facile à réaliser. De plus le panneau ainsi obtenu est léger et possède de bonnes performances pour l'atténuation acoustique d'une grande partie des fréquences du spectre audible. Toutefois, ces matériaux ne permettent pas une bonne atténuation des sons très basses fréquences, c'est-à-dire pour des fréquences de l'ordre de (50 Hz à 1000 Hz pour des panneaux d'épaisseur mince d'épaisseur de l'ordre de 5 à 10 cm) correspondant par exemple au bruit émis par un moteur au ralenti. Ceci est particulièrement vrai pour les fréquences dont la longueur d'onde correspondante est supérieure à quatre fois l'épaisseur du matériau.

Pour pallier ce problème, la solution communément adoptée consiste à augmenter l'épaisseur et la masse de la matrice poreuse en combinant des couches de différents matériaux poreux. Le principal inconvénient réside dans un encombrement et une masse plus importants du panneau acoustique.

Des études, notamment celle de Groby et al. « Enhancing the absorption coefficient of a backed rigid frame porous layer by embedding circular periodic inclusions » (JASA, 130(6) : 3771, 2011) ont montré que l'utilisation de résonateurs tels que des anneaux fendus ou des résonateurs de Helmholtz agencés dans une couche de matériau poreux permettaient d'absorber de manière significative les sons basses fréquences incidents sur une telle structure. Ces structures permettent ainsi d'augmenter très significativement l'absorption acoustique. Les phénomènes physiques ont été mis en 5 évidence dans plusieurs publications scientifiques telles que dans l'article de Allard et Atalla « Propagation of sound in porous media : modelling sound absorbing materials » (Chapitre 5, page 85, Wiley, 2009) pour ce qui concerne le comportement acoustique d'un matériau poreux et dans l'article scientifique de Groby et al cité précédemment pour ce qui concerne 10 le comportement des résonateurs inclut dans la matrice poreuse. Ainsi, ces structures permettent d'atténuer l'énergie acoustique par pertes visqueuses et thermiques. Les résonateurs intégrés à la matrice poreuse agissent comme des diffuseurs, renvoyant l'onde acoustique incidente dans toutes les directions. Une partie de l'énergie acoustique est 15 également absorbée du fait de la résonance des résonateurs à leur fréquence de résonance fonction des caractéristiques dimensionnelles du résonateur. Toutefois, à l'heure actuelle, si l'efficacité d'une telle cellule a pu être démontrée, aucune géométrie particulière applicable industriellement n'a 20 encore été proposée. En effet, les études précitées se sont limitées à démontrer l'intérêt d'une cellule à matrice poreuse intégrant un résonateur. De plus, si le coefficient d'absorption avec une telle cellule est supérieur sur toute la gamme des basses fréquences comprises jusqu'à 6000 Hz, celui-ci n'est supérieure à 0,8 que pour des fréquences au dessus de 2500 Hz et 25 est inférieur à 0,5 pour les très basses fréquences en dessous de 1700 Hz. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes. A cet effet, elle propose une cellule acoustiquement absorbante pour panneau acoustique, comprenant une couche à matrice poreuse 30 incorporant une pluralité de résonateurs acoustiques entre une première face et une seconde face de la matrice poreuse, caractérisée en ce que les résonateurs sont ordonnés de manière à former au moins deux rangées sensiblement parallèles comportant chacune au moins deux résonateurs et s'étendant le long des première et seconde faces. L'invention propose ainsi un agencement particulier de résonateurs 5 acoustiques à l'intérieur d'une matrice poreuse. L'intégration dans la cellule de deux rangées superposées de résonateurs permet de réaliser une très bonne absorption des sons à basses fréquences à la fois par absorption des ondes acoustiques aux fréquences de résonance des résonateurs et par diffusion des ondes acoustiques incidentes dans toutes les directions 10 sur la surface externe de chaque résonateur du fait de l'utilisation de deux rangées de résonateurs augmentant le taux de réflexion et par suite le coefficient d'absorption de la cellule. Selon une autre caractéristique de l'invention, les paramètres dimensionnels des résonateurs sont déterminés de manière à ce que les 15 résonateurs soient tous différents deux à deux. L'intégration dans une cellule d'une pluralité de résonateurs tous différents deux à deux par leurs paramètres dimensionnels permet d'assurer une absorption de chaque résonateur à une fréquence de résonance différente. Il est souhaitable que ces différentes fréquences de 20 résonance soient suffisamment proches les unes des autres afin d'avoir un recouvrement partiel suffisamment important des bandes de fréquences chacune associé à un pic de résonance d'un résonateur de manière à maintenir le coefficient d'absorption de la cellule suffisamment haut sur une large gamme de fréquence. Cela est réalisé en choisissant les dimensions 25 des résonateurs de manière adaptée. Préférentiellement, les distances séparant deux résonateurs sont toutes différentes deux à deux. Cet agencement particulier des résonateurs permet d'augmenter les interférences destructives entre deux résonateurs donnés, ce qui augmente le coefficient d'absorption de la cellule.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la première face est recouverte d'une couche d'un matériau rigide ayant par exemple un module d'Young d'au moins 20 GPa. La couche de matériau rigide forme une paroi de la cellule au-delà de laquelle les ondes acoustiques incidentes ne sont pas transmises. Cette couche rigide peut servir à l'accrochage sur un support destiné à la fixation de la cellule sur un panneau acoustique. L'épaisseur de la couche est déterminée de manière à ce que les ondes acoustiques incidentes puissent se réfléchir sur cette couche.

Avantageusement, la première face est conformée de manière à comprendre au moins un renfoncement formant une cavité s'étendant dans une direction opposée à la seconde face et débouchant entre les deux première et seconde faces. L'ajout de cavités sur l'une des faces de la cellule permet d'absorber des sons à des fréquences basses qui sont déterminées par l'épaisseur, c'est-à-dire la dimension des cavités selon une direction transverse à la première face et la seconde face. La longueur d'onde de résonance de chaque cavité correspond au quart de la profondeur de chaque cavité.. En pratique, afin d'éviter d'augmenter de manière trop importante l'épaisseur totale d'un panneau acoustique comprenant une pluralité de cellules selon l'invention agencées côte à côte il est souhaitable que les cavités aient chacune une épaisseur comprise entre 5 mm et 20 mm. Ainsi, les épaisseurs des cavités sont déterminées de manière à ce que les fréquences de résonances quart d'onde soient comprises entre les fréquences des résonateurs dont les dimensions sont déterminées pour être comprises 500 et 1500 Hz et les fréquences d'absorption de la matrice poreuse entre 2500 et 6000 Hz. Notons qu'avec des cavités, les meilleurs résultats d'absorption sont obtenus avec deux rangées de résonateurs exactement. En effet, 30 l'utilisation de trois couches avec des cavités ne permet pas aux ondes acoustiques d'atteindre les cavités du fait des réflexions multiples sur les surfaces externes des résonateurs, intervenant sur le chemin des ondes acoustiques. La diminution du diamètre des résonateurs, pour réduire les réflexions et permettre à une plus grande quantité d'ondes acoustiques d'atteindre les cavités n'est pas souhaitable puisque cela impliquerait une augmentation des fréquences de résonances des résonateurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, la seconde face est sensiblement plane et la ou les cavités sont à section rectangulaire ou carrée. Dans une réalisation pratique de l'invention, les résonateurs comprennent chacun au moins une ouverture faisant communiquer une cavité résonante du résonateur avec la matrice poreuse entourant le résonateur. L'ouverture d'au moins un résonateur de la rangée adjacente à la première face débouche dans l'ouverture d'une cavité de la première face.

Cet agencement particulier permet que l'ensemble formé dudit résonateur dont l'ouverture débouche en direction de la cavité permet de créer un interaction entre le résonateur et la cavité. En effet, les simulations ont montré que l'ensemble formé du résonateur et de la cavité se comportait comme un résonateur à une fréquence plus basse que chacune des fréquences respectives du résonateur et de la cavité, ce qui permet d'absorber des fréquences plus basses sans avoir à utiliser un résonateur plus encombrant qui imposerait d'augmenter l'épaisseur de la couche de la matrice poreuse, c'est-à-dire la distance entre les première et seconde faces de la cellule.

Préférentiellement, les résonateurs présentent chacun une forme allongée selon une direction donnée s'étendant le long des première et seconde faces de la cellule. Les directions d'allongement des résonateurs sont préférentiellement sensiblement parallèles les unes aux autres.

Les résonateurs peuvent être choisis parmi l'un ou plusieurs des types de résonateurs du groupe comprenant des tubes fendus ouverts à leur extrémités et à section carré, rectangulaire, circulaire, ellipsoïdale ou en étoile, des résonateurs à résonance de Helmholtz comportant au moins un col tubulaire débouchant à l'intérieur d'une cavité du résonateur. Dans une réalisation possible de la cellule selon l'invention, les 5 résonateurs sont tous du même type. Dans une réalisation pratique de l'invention, les résonateurs sont tous des tubes à section circulaire, fendus sur toute leur hauteur. La cellule peut comprendre au moins deux rangées formées chacune de trois résonateurs. 10 L'invention concerne encore un panneau acoustiquement absorbant, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de cellules telles que décrites ci-dessus, les cellules étant agencées les unes à côté des autres de manière à ce que les bords des premières faces des cellules soient agencés en vis-à-vis et les bords des secondes faces des cellules soient 15 agencées en vis-à-vis. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une cellule acoustiquement absorbante selon la technique connue ; la figure 2 est une vue schématique en perspective du résonateur de la cellule de la figure 1 ; la figure 3 est une vue schématique en coupe d'une cellule 25 acoustiquement absorbante selon une première réalisation de l'invention ; la figure 4 est un graphe représentant en ordonnée le coefficient l'absorption en fonction de la fréquence en abscisse pour la cellule de la figure 1, la cellule de la figure 3 et la mousse seule dans laquelle sont 30 agencés le ou les résonateurs ; la figure 5 est une vue schématique en coupe d'une cellule acoustiquement absorbante selon une seconde réalisation de l'invention ; la figure 6 est un graphe représentant en ordonnée le coefficient l'absorption en fonction de la fréquence en abscisse pour la cellule de la figure 1, la cellule de la figure 5 et la mousse seule dans laquelle sont agencés le ou les résonateurs ; la figure 7 est un graphe représentant en ordonnée le coefficient d'absorption en fonction de la fréquence en abscisse pour plusieurs valeurs d'angles d'incidence ; la figure 8 est un graphe représentant en ordonnée la moyenne des coefficients d'absorption en fonction sur la gamme de fréquence 100 6000 Hz en fonction de l'angle d'incidence ; la figure 9 représente une vue schématique en coupe d'un résonateur à deux tubes fendus insérés l'un à l'intérieur de l'autre ; la figure 10A est une vue schématique en perspective d'un résonateur utilisable dans une cellule selon l'invention ; la figure 10B est une vue schématique de la figure 8A selon un plan de coupe comprenant la direction d'allongement du résonateur.

On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente une cellule acoustiquement absorbante 10 selon la technique antérieure, comprenant une couche 12 formé d'une matrice d'un matériau poreux comprenant une première 14 et une seconde 16 faces opposées en vis-à-vis et entre lesquelles est agencé un résonateur acoustique 18. Les dimensions de la cellule 10 sont définies dans les trois directions perpendiculaires de l'espace, dans la direction X par sa largeur I, dans la direction Y par son épaisseur e et dans la direction Z par sa longueur L. Dans la cellule 10 de la figure 1 et comme représenté en figure 2, le résonateur acoustique 18 est formé d'un tube à section circulaire ouvert à 30 ses deux extrémités opposées et comprenant une fente 19 s'étendant sur toute la longueur du tube. Le résonateur présente 10 donc une forme allongée selon une direction d'axe Z, le résonateur 10 étant agencé entre les première 14 et seconde 16 faces de manière à ce que l'axe Z s'étende entre le long des première 14 et seconde 16 faces. La première face 14 est recouverte d'une couche 20 d'un matériau plus rigide que la matrice 5 poreuse. En pratique, il est souhaitable que le module d'Young de la couche 20 soit d'au moins 20 GPa. Cette couche 20 rigide peut être en laiton ou en aluminium, ou même en bois par exemple. La matrice poreuse à un module d'Young de l'ordre de quelques milliers de kPa, ce qui permet d'assurer une différence d'impédance suffisamment grande entre la matrice 10 la couche rigide de façon à garantir une réflexion totale des ondes acoustiques à l'interface. Notons qu'en cas de vibrations de la première face selon des modes de plaques, il est possible d'ajouter une plaque métallique sur la première face afin de limiter ces vibrations. 15 Comme indiqué précédemment, si ce type de cellule 10 permet d'augmenter grandement le coefficient d'absorption, celui-ci n'est pas encore suffisamment proche de la valeur unitaire. A cette fin, l'invention, dont une première réalisation est représentée en figure 3, propose une cellule 22 comprenant deux rangées 24, 26 de 20 résonateurs acoustiques entre des première 28 et secondes 30 faces d'une couche 32 à matrice poreuse. La cellule 22 comprend deux faces latérales 34, 36 opposées sensiblement parallèles. Dans cette première réalisation, chaque rangée 24, 26 comprend deux résonateurs acoustiques A1, A2 et A3, A4. Les résonateurs utilisés 25 dans cette réalisation sont des tubes fendus comme décrit ci-dessus. Les tubes A1, A2, A3, A4 ont ainsi chacun une forme allongée selon une direction Z s'étendant le long des première 28 et seconde 30 faces. Les axes Z des tubes sont sensiblement parallèles les uns aux autres dans la cellule 22. La première face 30 est également recouverte d'une couche rigide comme 30 décrit en référence à la figure 1.

Comme représenté, les résonateurs A1, A2, A3, A4 ont des paramètres dimensionnels tels que les résonateurs sont tous différents deux à deux. Les paramètres dimensionnels considérés sont l'épaisseur de la paroi du tube et le rayon externe principalement. L'ouverture angulaire de la fente de chaque anneau influence également mais dans une moindre mesure la fréquence de résonance des résonateurs. En augmentant l'ouverture angulaire, il est possible de diminuer légèrement la fréquence de résonance. Toutefois, plus l'ouverture angulaire est grande et moins l'intensité de la résonance est importante.

Comme observé sur la figure 3, les distances dl - d5 séparant deux résonateurs A1, A2, A3, A4 sont toutes différentes deux à deux de manière à augmenter les interférences destructives entre deux résonateurs A1, A2, A3, A4 donnés, augmentant d'autant le coefficient d'absorption de la cellule. La première face 30 de la cellule est conformée de manière à comprendre un renfoncement délimitant une cavité 38 s'étendant dans une direction opposée à la seconde face 28 et débouchant entre les deux première 28 et seconde 30 faces. Comme représenté en figure 3, le tube fendu A2 de la rangée 24 de résonateurs adjacente à la première face est situé à proximité immédiate de la cavité 38 et a son ouverture ou fente 40 qui débouche en direction du débouché de la cavité 38. Cet arrangement particulier permet que l'ensemble formé du résonateur A2 et de la cavité 38 se comporte comme un résonateur fonctionnant à une fréquence plus basse que la fréquence de résonance de la cavité 38 et du résonateur A2. La cavité 38 de la première face 30 de la cellule 22 s'étend suivant 25 l'axe Z sensiblement sur la même distance que le tube fendu A2. Le tableau ci-dessous résume les paramètres dimensionnels des quatre résonateurs A1, A2, A3 et A4 ainsi que leur positionnement respectif dans la cellule. Les valeurs d'angle sont mesurées par rapport au sens opposé au sens de Y donné sur la figure 3. La référence pour les positions 30 des centres des résonateurs est prise en R sur la figure 3.

Rayon externe (mm) Epaisseur de Position Position Position selon la paroi (mm) angulaire de la fente (degré) selon l'axe X du centre du résonateur (mm) l'axe Y du centre du résonateur (mm) Résonateur Ai 2 1 30 11 30 Résonateur A2 7,5 1 195 26 30 Résonateur A3 3 0,2 275 15 10 Résonateur A4 3 1,5 275 35 10 Le tableau suivant résume les paramètres dimensionnels de la cavité 38 et le positionnement du coin 37 de la cavité. Position du coin 37 en X (mm) Position du Dimension de la cavité selon l'axe X (mm) Dimension de la cavité selon l'axe Y (mm) coin 37 en Y (mm) Cavité 38 8 40 13 11 La figure 4 représente l'évolution de l'absorption a (sans unité) en ordonnée en fonction de la fréquence (en Hz) en abscisse. Ce graphe comprend trois courbes dont une première 42 concerne l'absorption d'une matrice poreuse seule en mélamine, la seconde 44 concerne l'absorption de la cellule de la figure 1 avec une matrice en mélamine et la troisième 46 concerne l'absorption de la cellule selon l'invention de la figure 3, également avec une matrice en mélamine. Il ressort que le coefficient d'absorption avec la cellule de la figure 1 (courbe 44) est supérieure supérieur à l'absorption obtenue avec la matrice poreuse seule (courbe 42). De plus, le coefficient d'absorption de la courbe 15 44 n'est supérieur à 0,8 que dans une gamme de fréquences restreinte comprise entre 2500 et 3700 Hz. Enfin, pour des fréquences en dessous de 1700 Hz, l'absorption est inférieure à 0,5. Des panneaux basés sur les cellules de la figue 1 sont donc peu adaptés à une utilisation commerciale. Au contraire, avec la cellule 22 selon l'invention comprenant deux 20 rangées 24, 26 de résonateurs A1, A2, A3, A4, on obtient une absorption supérieure à 0,8 dès 1000 Hz. Pour des fréquences supérieures, on constate que le coefficient d'absorption a augmente pour atteindre une valeur voisine de 1 dès 1500 Hz, le coefficient d'absorption restant ensuite sensiblement constant et voisin de 1 jusqu'aux fréquences de 6000 Hz et même au-delà (non représenté). Ces performances sont ainsi obtenues pour une cellule 22 d'une épaisseur très réduite et de l'ordre 4 cm, ce qui permet aisément son intégration dans un panneau acoustique sans pertes significative de place au sol en cas d'intégration sur des murs dans une pièce.

La figure 5 représente une seconde réalisation d'une cellule 48 selon l'invention, comprenant deux rangées 50, 52 de trois résonateurs B1, B2, B3 et B4, B5, B6 chacune. La première face 54 de la cellule comprend deux cavités 58, 60. Chaque cavité 58, 60 débouche directement en direction d'un résonateur B1, B2 dont le diamètre est sensiblement égal à la dimension de la cavité mesurée dans la direction Y De même qu'en référence à la figure 3, l'ouverture 62 du résonateur B2 débouche en direction de la cavité 58 de manière à créer un ensemble résonant (cavité 58 et résonateur B2) résonant à une fréquence plus basse que chacun du résonateur B2 et de la cavité 58.

En plus de l'effet cité au paragraphe précédent, il apparait que l'agencement du résonateur B2 à proximité du débouché de la cavité 58 conduit à la formation de deux ouvertures réduites ou fentes 63. Ces fentes 63 délimitent des ouvertures similaires à celles d'un résonateur de Helmholtz permettant ainsi à la cavité 38 couplé aux ouvertures 63 d'absorber à des fréquences plus basses que la fréquence quart d'onde de l'ensemble formé de la cavité 58 et du résonateur B2. Le tableau ci-dessous résume les paramètres dimensionnels des six résonateurs B1, B2, B3, B4, B5 et B6 ainsi que leur positionnement respectif dans la cellule.

Le tableau ci-dessous résume les paramètres dimensionnels des quatre résonateurs B1, B2, B3, B4, B5 et B6 ainsi que leur positionnement respectif dans la cellule. Les valeurs d'angle sont mesurées par rapport au sens opposé au sens de Y donné sur la figure 5. La référence pour les positions des centres des résonateurs est prise en R sur la figure 5. Rayon externe (mm) Epaisseur de Position Position Position selon la paroi (mm) angulaire de la fente (degré) selon l'axe X du centre du résonateur (mm) l'axe Y du centre du résonateur (mm) Résonateur B1 3 0,8 300 10 30 Résonateur B2 7,7 1 165 30 30 Résonateur B3 3 1,5 20 53 30 Résonateur B4 1,5 2 255 16 11 Résonateur B4 2 0,2 0 35 11 Résonateur B4 1,6 2 120 46 11 Le tableau suivant résume les paramètres dimensionnels de la cavité 38 et le positionnement du coin 37 de la cavité. Position du coin 59 Position du coin 57 Dimension de Dimension de (mm) (mm) la cavité selon l'axe X (mm) la cavité selon l'axe Y (mm) Selon X Selon Y Selon X Selon Y Cavité 58 23 40 17 20 Cavité 60 8 40 10 14 Le graphe de la figure 6 est un graphe similaire à celui de la figure 4. 10 La courbe 64 représente l'évolution de l'absorption a en fonction de la fréquence et les courbes 42 et 44 sont identiques à celles décrites en référence à la figure 3. On constate que la courbe 64 comprend une première partie 66 de pente plus forte qu'avec la cellule 22 de la figure 3, démontrant une 15 meilleure absorption. En effet, le coefficient d'absorption de la cellule 48 s'avère légèrement supérieure sur la quasi-totalité de la gamme de fréquence 0-6000 Hz au coefficient d'absorption de la cellule 22. La figure 7 est un graphe représentant l'évolution de l'absorption en ordonnée en fonction de la fréquence pour la cellule représentée en figure 5. Les différentes courbes 68 représentées correspondent chacune à une valeur d'angle d'incidence des ondes acoustiques sur la cellule. En particulier, les courbes 68a, 68b, 68c, 68d, 68e,... correspondent à des angles croissants et respectivement à des valeurs d'angles de 90°, 85°, 80°, 75° et 70°.

La courbe 70 de la figure 8 représente l'évolution de l'absorption moyenne sur la plage de fréquence 0-6000 Hz en fonction de l'angle d'incidence des ondes acoustiques sur la seconde face 54 de la cellule 48 représentée en figure 5. Le coefficient d'absorption varie très peu en fonction de l'angle d'incidence et reste supérieur à 0,8 pour des angles compris entre 0 et 75 degrés. Au-delà de 75 degrés, c'est à dire en incidence considéré comme rasante, le coefficient d'absorption diminue jusqu'à atteindre une moyenne de 0,3 à 90 degrés. Dans le cas d'une incidence rasante, il est probable que l'onde acoustique ne pénètre pas ou peu dans la cellule 48 mais soit au contraire réfléchit par la seconde face et la première rangée de résonateurs B4, B5 et B6. Malgré cette baisse du coefficient d'absorption en incidence rasante, ce matériau peut être considéré comme quasiment omni directionnel et est totalement adapté à une utilisation en champ diffus par exemple pour l'acoustique du bâtiment par exemple.Bien que non représenté, un résultat similaire est obtenu pour la cellule 22 de la figure 3. D'autres résonateurs peuvent également être utilisés en lieu et place des tubes à section circulaire, tels que des tubes fendus ouverts à leurs extrémités et à section carré, rectangulaire, ellipsoïdale, en étoile. Il est également possible d'utiliser des résonateurs formés de deux tubes fendus 71, 72 à section comme décrit précédemment et inséré l'un à l'intérieur de l'autre comme représenté en figure 9. Ce type de résonateur permet d'avoir des fréquences de résonances plus basses, mais est difficile à réaliser. Il est encore possible d'utiliser des résonateurs à résonance de Helmholtz comportant au moins un col tubulaire débouchant à l'intérieur 5 d'une cavité du résonateur. Un exemple d'un tel résonateur 73 est représenté aux figures 10A et 10B. Celui-ci comprend une partie tubulaire 74 fermée à ses extrémités par des disques 76. Le rayon externe du tube est de 8 mm et son rayon interne est de 6,8 mm pour une longueur de 40 mm. Le col formé d'un canal 78 est situé à 12 mm d'une des extrémités 10 du tube et reçoit un conduit d'un diamètre de 1,5 mm ayant une longueur de 10mm. Ce type de résonateur dit de Helmholtz est agencé de la même manière que les tubes décrits en référence aux figures 3 et 5 avec l'axe du tube s'étendant selon la direction Z. L'utilisation de résonateurs Al-A4, B1-B6 tous différents deux à deux 15 par leurs paramètres dimensionnels comme représenté et décrit en référence aux figures 3 et 5 permet d'assurer une absorption de chaque résonateur à une fréquence de résonance différente, ce qui permet d'assurer une absorption sur une large gamme de fréquence. Pour cela, il est souhaitable que ces différentes fréquences de résonance soient 20 suffisamment proches les unes des autres. Dans une utilisation pratique des cellules des figures 3 et 5 dans un panneau acoustiquement absorbant, les cellules 22, 48 sont agencées les unes à côté des autres de manière à ce que les bords des premières faces 30, 54 des cellules soient agencés en vis-à-vis et les bords des secondes 25 faces 28, 56 des cellules soient agencées en vis-à-vis. Le panneau acoustique ainsi obtenu comprend ainsi une pluralité de cellules juxtaposées. Il serait encore possible d'ajouter une deuxième épaisseur de cellules, ce qui permettrait d'améliorer les performances d'absorption, majoritairement dans la gamme 500 4000 Hz. Cependant, 30 cela impose un doublement de l'épaisseur du panneau acoustique et ce type de configuration est donc à réserver pour des applications spécifiques, tels que des studios d'enregistrement, par exemple. Dans la description, le terme « matrice poreuse » désigne un matériau à squelette rigide saturé par un fluide pouvant être de l'air dans le cas d'une application dans le bâtiment. Préférentiellement, le taux de saturation, c'est-à-dire le rapport du volume de fluide sur le volume de liquide doit être d'au moins 80%. La matrice poreuse 32 peut être formée d'au moins l'un des matériaux suivants : mélamine, mousse polyuréthane, laine de verre, laine 10 de roche, paille, chanvre, ouatte de cellulose, fibre de palme, fibre de noix de coco. Les résonateurs Al-A4, B1-B6 peuvent être réalisés en acier, plastique, caoutchouc ou bambou. Du roseau creux peut également être utilisé.

15 Notons également que les cavités des cellules 22, 48 peuvent soient remplies du même matériau que le reste de la couche poreuse ou bien être remplit d'un autre matériau poreux. De même, les cavités 38, 58, 60 des résonateurs 22, 48 peuvent être remplit du même matériau poreux que celui de la couche poreuse ou bien être remplit d'un matériau poreux 20 différent. Les cellules 22, 48 selon l'invention sont réalisées en deux étapes. La première consiste à réaliser, dans un bloc de matériau poreux, plusieurs orifices dont les sections correspondent aux sections des résonateurs à l'aide d'un outil coupant adapté, par exemple monté sur une perceuse à 25 colonne et à prélever les carottes de matériau poreux ainsi obtenues. Les résonateurs sont ensuite introduits dans les orifices correspondants. Le bloc de matériau poreux est ensuite découper à la taille souhaité de la cellule à l'aide par exemple d'une scie à ruban ou par découpe jet d'eau. L'invention peut également concerner une cellule acoustiquement 30 absorbante comprenant une couche à matrice poreuse incorporant une pluralité de résonateurs acoustiques entre une première face et une seconde face de la matrice poreuse, les caractéristiques dimensionnelles des résonateurs étant déterminées de manière à ce que les résonateurs soient tous différents deux à deux. L'invention peut également concerner une cellule acoustiquement 5 absorbante comprenant une couche à matrice poreuse incorporant une pluralité de résonateurs acoustiques entre une première face et une seconde face de la matrice poreuse, la première face étant conformée de manière à comprendre au moins un renfoncement formant une cavité s'étendant dans une direction opposée à la seconde face et débouchant 10 entre les deux première et seconde faces.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Cellule (22, 48) acoustiquement absorbante pour panneau acoustique, comprenant une couche (32) à matrice poreuse incorporant une pluralité de résonateurs acoustiques (Ai-A4, Bi-B6) entre une première (30, 54) face et une seconde (28, 56) face de la matrice poreuse (32), caractérisée en ce que les résonateurs (A1-A4, B1-B6) sont ordonnés de manière à former au moins deux rangées (24, 26, 50, 52) sensiblement parallèles comportant chacune au moins deux résonateurs et s'étendant le long des première et seconde faces.
2. 2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les caractéristiques dimensionnelles des résonateurs (Ai-A4, Bi-B6) sont déterminés de manière à ce que les résonateurs (Ai-A4, B1-B6) sont soient tous différents deux à deux.
3. 3. Cellule selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les distances (d1-d5) séparant deux résonateurs (A1-A4, B1-B6) sont toutes différentes deux à deux.
4. 4. Cellule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la première face (30, 54) est recouverte d'une couche (31) d'un matériau rigide ayant par exemple un module d'Young d'au moins 20GPa.
5. 5. Cellule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la première face (30, 54) est conformée de manière à comprendre au moins un renfoncement (38, 58, 60) formant une cavité s'étendant dans une direction opposée à la seconde face (28, 56) et débouchant entre les deux première et seconde faces.
6. 6. Cellule selon la revendication 5 , caractérisée en ce que la ou les cavités (38, 58, 60) sont à section rectangulaire ou carrée.
7. 7. Cellule selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que les résonateurs (A1-A4, B1-B6) comprennent chacun au moins uneouverture faisant communiquer une cavité résonante du résonateur avec la matrice poreuse entourant le résonateur.
8. 8. Cellule selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture (40, 62) d'au moins un résonateur (A2, B2) de la rangée (24, 50) adjacente à la première face (30, 54) débouche dans l'ouverture d'une cavité (38, 58) de la première face.
9. 9. Cellule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les résonateurs (Ai-A4, B1-B6) présentent chacun une forme allongée selon une direction donnée s'étendant le long des première et seconde faces de la cellule.
10. 10. Cellule selon la revendication 9, caractérisé en ce que les directions d'allongement des résonateurs (A1-A4, B1-B6) sont sensiblement parallèles les unes aux autres.
11. 11. Cellule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les résonateurs (A1-A4, B1-B6) sont choisis parmi l'un ou plusieurs des types de résonateurs du groupe comprenant des tubes fendus ouverts à leur extrémités et à section carré, rectangulaire, circulaire, ellipsoïdale ou en étoile, des résonateurs à résonance de Helmholtz comportant au moins un col tubulaire débouchant à l'intérieur d'une cavité du résonateur.
12. 12. Cellule selon la revendication 11, caractérisé en ce que les résonateurs (Ai-A4, B1-B6) sont tous du même type.
13. 13. Cellule selon la revendication 11, caractérisé en ce que les résonateurs (Ai-A4, B1-B6) sont tous des tubes à section circulaire, fendus sur toute leur hauteur.
14. 14. Cellule selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux rangées (50, 52) formées chacune de trois résonateurs (B1-B6).
15. 15. Cellule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde face (28, 56) est sensiblement plane.
16. 16. Panneau acoustiquement absorbant, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de cellules (22, 48) selon l'une des revendications précédentes, les cellules (22, 48) étant agencées les unes à côté des autres de manière à ce que les bords des premières faces des cellules (22, 48) soient agencés en vis-à-vis et les bords des secondes faces des cellules (22, 48) soient agencées en vis-à-vis.