FR3077671A1 - Dispositif pour ameliorer le coefficient d'absorption accoustique d'une cellule type resonateur de helmholtz au moyen d'une membrane vibratile interne - Google Patents
Dispositif pour ameliorer le coefficient d'absorption accoustique d'une cellule type resonateur de helmholtz au moyen d'une membrane vibratile interne Download PDFInfo
- Publication number
- FR3077671A1 FR3077671A1 FR1800112A FR1800112A FR3077671A1 FR 3077671 A1 FR3077671 A1 FR 3077671A1 FR 1800112 A FR1800112 A FR 1800112A FR 1800112 A FR1800112 A FR 1800112A FR 3077671 A1 FR3077671 A1 FR 3077671A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- membrane
- cell
- internal
- revolution
- acoustic
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
Abstract
L'invention concerne l'adjonction d'une membrane interne vibratile (2) dans une cellule acoustique (1) de forme géométrique ellipsoïde de révolution en un point unique de fixation. Ce procédé amplifie la fonction ressort du volume d'air interne et augmente l'efficacité acoustique de la cellule ainsi formée. L'invention est constitué une cellule ellipsoïdale de révolution (1), d'une membrane circulaire d'1mm d'épaisseur fixée à l'intérieur de la cellule en un point du diamètre intérieur le plus large(2), d'une ouverture (3) et d'un col (4) débouchant à l'air libre. Ce système a été conçu pour être réalisé en impression 3D. Le domaine d'application industriel est celui de la conception de panneaux pour la réalisation de plafond ou de parois permettant l'amélioration du TR60 des pièces des bâtiments.
Description
La présente invention concerne un module d'amplification d'absorption acoustique (1) au sein d'une cellule acoustique de base ellipsoïde de révolution (2), appliquée au procédé de fabrication de l'impression 3D.
La conception des cellules d'absorption acoustique est très ancienne. On en trouve la mention dès ('Antiquité dans le traité De Architectures de Vitruve, sous le nom de « echea ». Le procédé a été ensuite décrit et analysé scientifiquement comme « résonateurs de Helmholtz » par Hermann von Helmholtz (1821-1894). Sa fonction acoustique reconnue est la réduction du TR60 (temps de réverbération) pour une bande de fréquences donnée.
Le dispositif selon l'invention apporte un accroissement d’efficacité du phénomène masse-ressort par rapport au système antique. Il comporte une membrane d'imm d'épaisseur (2) , circulaire fixée en un point du diamètre le plus large à l’intérieur d'une cellule acoustique de forme obligatoirement ellipsoïdale de révolution (1). La cellule est ouverte d'un seul côté sur son axe de révolution. Le diamètre d'ouverture (3) et la longueur du col (4) varient selon les bandes de fréquences concernées. Mais le module vibratoire complémentaire, quant à lui, reste le même.
Le point de fixation de la membrane au sein de la cellule doit être suffisamment petit pour laisser à la membrane sa fonction vibratoire de ressort, amplifiant cette qualité en partie assurée par le volume d'air à l’intérieur de la cellule. L'invention, formée dans un seul et même matériau solide, concerne aussi ce positionnement d'implantation de la dite membrane afin de pouvoir fabriquer ce système selon le procédé d'impression 3D.
La figure 1 représente en coupe le dispositif de l'invention.
La figure 2 représente en 3D le dispositif de l'invention.
Ce procédé a été mis en œuvre et testé expérimentalement afin de pouvoir être incorporé dans des structures d'épaisseur inférieure ou égale à 3 cm. Après calcul du volume minimal nécessaire à une cellule acoustique type, l’équation de l'ellipsoïde de révolution de référence retenue est 40x2 -f- 40y2 + 100z2 1, unité de mesure en mètres. Ceci correspond à une cellule (1) de 5 cm de diamètre sur 2 cm de hauteur. La membrane (2) est un cylindre de 1mm d'épaisseur et de 4,2 cm de diamètre : ces dimensions sont suffisantes pour obtenir un système acoustique efficace sur la bande de fréquence de 100 Hz à 4000 Hz. Seules varient le diamètre du tube d'ouverture (3) et sa longueur (4) pour obtenir des cellules efficaces. L'efficacité de la cellule acoustique munie de membrane vibratoire est indépendante du matériau utilisé.
Deux séries de tests ont été menées successivement strictement dans les mêmes conditions d'expérimentation et de mesures : avec des cellules sans membranes d'une part et avec des cellules munies de membranes vibratiies (l'invention) d’autre part.
Le système cellule-membrane a été fabriqué par une imprimante professionnelle 3D Markforged Mark X à double extrudeurs ; les caractéristiques du PETG (polyéthylène téréphthalate) utilisé sont présentées ci-dessous :
- Densité (kg/m3) : 1,27
- Module de Young : 2460 MPa
- Température de détection à la chaleur 80®C à 1,8 MPa
Le protocole de test, qui permet d'étudier les propriétés acoustiques des cellules acoustiques pour les fréquences audibles, est un tube à ondes stationnaire muni de microphones. Le diamètre de tube de transmission utilisé est de 200 mm, et les micros omnidirectionnels de haute sensibilité (DPA 4060). L'analyse fréquentielle des enregistrements obtenus s’est faite au moyen du logiciel ADOBE AUDITION CS5.5.
Exemple de résultats obtenus : les mesures du TR60 à 1078 Hz et les calculs du coefficient d'absorption alpha-Sabine des cellules ont donné ai = 0,96 sans membrane et a? ~ 1,08 avec membrane, soit une amélioration de plus de 12%. Suivant les fréquences étudiées, cette amélioration varie de 10 à 17%. Ces résultats analogues ont été obtenus aux fréquences 125Hz, 250Hz, 460Hz et 2100Hz.
Le dispositif selon l'invention concerne particulièrement la conception de surfaces techniques pour le réglage de l'acoustique interne des bâtiments. Ce procédé a été conçu spécifiquement pour un développement industriel selon la technologie de l’impression 3D, permettant, par exemple, de réaliser des panneaux acoustiques haute performances y compris en milieu humide lorsque le matériau d’impression est du polymère type PETG.
Claims (6)
- REVENDICATIONS1) Dispositif permettant l'amélioration des performances acoustiques d'une cellule acoustique du type résonateur de Helmholtz, caractérisée par l'adjonction d'une membrane interne vibratile.
- 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la forme géométrique la plus adaptée de la cellule acoustique type (1) est l'ellipsoïde de révolution, permettant l'implantation d'une membrane interne (2) de surface maximale.
- 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la forme cylindrique d'épaisseur 1mm de la membrane interne (2).
- 4) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que la membrane (2) est fixée en un point du diamètre le plus large de l'ellipsoïde de révolution (1).
- 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'ensemble du procédé est formé dans un seul et même matériau solide.
- 6) Dispositif selon les revendications 1 et 5 caractérisé par le fait que le procédé de fabrication pour lequel est conçu l'invention est la technologie de l'impression 3D.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1800112A FR3077671A1 (fr) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Dispositif pour ameliorer le coefficient d'absorption accoustique d'une cellule type resonateur de helmholtz au moyen d'une membrane vibratile interne |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1800112A FR3077671A1 (fr) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Dispositif pour ameliorer le coefficient d'absorption accoustique d'une cellule type resonateur de helmholtz au moyen d'une membrane vibratile interne |
| FR1800112 | 2018-02-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3077671A1 true FR3077671A1 (fr) | 2019-08-09 |
Family
ID=65243605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1800112A Withdrawn FR3077671A1 (fr) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Dispositif pour ameliorer le coefficient d'absorption accoustique d'une cellule type resonateur de helmholtz au moyen d'une membrane vibratile interne |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3077671A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2781719A1 (fr) * | 1998-07-30 | 2000-02-04 | Hispano Suiza Sa | Structure de nid d'abeille, notamment pour absorption du son, et son procede de fabrication |
| US8381871B1 (en) * | 2011-09-28 | 2013-02-26 | Visteon Global Technologies, Inc. | Compact low frequency resonator |
| US20140027199A1 (en) * | 2011-03-29 | 2014-01-30 | Katholieke Universiteit Leuven | Vibro-Acoustic Attenuation or Reduced Energy Transmission |
| US20180002919A1 (en) * | 2015-02-27 | 2018-01-04 | Fujifilm Corporation | Soundproof structure and soundproof structure manufacturing method |
-
2018
- 2018-02-05 FR FR1800112A patent/FR3077671A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2781719A1 (fr) * | 1998-07-30 | 2000-02-04 | Hispano Suiza Sa | Structure de nid d'abeille, notamment pour absorption du son, et son procede de fabrication |
| US20140027199A1 (en) * | 2011-03-29 | 2014-01-30 | Katholieke Universiteit Leuven | Vibro-Acoustic Attenuation or Reduced Energy Transmission |
| US8381871B1 (en) * | 2011-09-28 | 2013-02-26 | Visteon Global Technologies, Inc. | Compact low frequency resonator |
| US20180002919A1 (en) * | 2015-02-27 | 2018-01-04 | Fujifilm Corporation | Soundproof structure and soundproof structure manufacturing method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZHOU, X. AND SEMPERLOTTI, F.: "The energy absorption properties of Helmholtz resonators enhanced by acoustic black holes", INSTITUTE OF NOISE CONTROL ENGINEERING, 21 August 2016 (2016-08-21), pages 7579 - 7587, XP002791317, Retrieved from the Internet <URL:https://pdfs.semanticscholar.org/5fe6/1e1b2b811b7c09d22715c917a4df8c140f96.pdf?_ga=2.140902065.2012363168.1557756222-1650797560.1480410382> [retrieved on 20190514] * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3414756B1 (fr) | Absorbeur acoustique, paroi acoustique et procédé de conception et fabrication | |
| CN103810991B (zh) | 兼具负有效质量密度和负有效体弹模量的声学功能材料 | |
| US20090175460A1 (en) | Artificial mouth with acoustic tube outputting plane waves | |
| US20070137460A1 (en) | Percussion-instrument pickup and electric percussion instrument | |
| FR2994519A1 (fr) | Enceinte bass-reflex a event echancre | |
| FR2904058A1 (fr) | Dispositif reducteur de bruit | |
| FR3077671A1 (fr) | Dispositif pour ameliorer le coefficient d'absorption accoustique d'une cellule type resonateur de helmholtz au moyen d'une membrane vibratile interne | |
| JP5388890B2 (ja) | 平面進行波音場生成装置、この装置を用いた音響センサ試験装置及び指向性スピーカ | |
| EP3284269B1 (fr) | Procede de fabrication d'un dispositif de suspension pour haut-parleur | |
| US20200348266A1 (en) | Method for diagnosing defects in solid materials and a diagnostic device | |
| EP3181235A1 (fr) | Procede pour controler la divergence d'un jet de particules sous vide avec une lentille aerodynamique et lentille aerodynamique associee | |
| WO2016066938A9 (fr) | Transducteur électroacoustique, ensemble et système associés | |
| RU2619024C2 (ru) | Параболический ударный инструмент | |
| FR2632474A1 (fr) | Dispositif d'attenuation active de vibrations et notamment de bruit sans retard acoustique | |
| FR2955731A1 (fr) | Enceinte acoustique comprenant au moins une membrane d'attenuation acoustique | |
| CH710166B1 (fr) | Agencement à membranes de rayonnement acoustique pour une montre musicale ou à sonnerie. | |
| FR2884101A1 (fr) | Condensateur de microphone au silicium avec effort minimal du diaphragme | |
| EP2881806B1 (fr) | Membrane de rayonnement acoustique pour une montre musicale | |
| FR3023645A1 (fr) | Dispositif et methode d'attenuation du son | |
| FR2859863A1 (fr) | Transducteur a differentiel de masse active avant arriere | |
| FR2673347A1 (fr) | Transducteur electroacoustique a decouplage acoustique optimise. | |
| CH708036A2 (fr) | Générateur sonore pour montre et dispositif d'horlogerie équipé d'un tel générateur. | |
| FR3130966A1 (fr) | Capteur piezoelectrique pour detecter une distance, une force et un glissement d’un objet | |
| FR2829349A1 (fr) | Decompression acoustique independante | |
| FR2758388A1 (fr) | Procede et appareil pour detecter a distance une pression, une force, une temperature, une densite, une vibration, une viscosite et une vitesse du son dans un fluide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190809 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20191006 |