FR3097893A1 - Installation à double paroi - Google Patents

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Abstract

Installation à double paroi. L’invention concerne une installation comprenant une double paroi et un système de contrôle actif. La double paroi définit une cavité. Le système de contrôle actif comprend un ou plusieurs haut-parleurs disposés dans la cavité. Chacun des un ou plusieurs haut-parleurs a une membrane. Au moins un haut-parleur est disposé de façon à ce que sa membrane soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi. Cela constitue une installation améliorée comprenant une double paroi et un système de contrôle actif. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Installation à double paroi
La présente invention concerne une installation comprenant une double paroi et un système de contrôle actif, et un procédé de contrôle actif de l’installation.
Les cloisons et les systèmes de vitrage dans les bâtiments présentent parfois des doubles parois permettant l’isolation acoustique et thermique d’espaces. Certaines de ces doubles parois présentent des performances acoustiques d’isolation insuffisantes et qui nécessitent d’être améliorées.
Dans l’état de la technique, il existe des solutions d’isolation par contrôle actif basées sur le principe de haut-parleur classique (électrodynamique), c’est-à-dire un système comprenant une bobine électromagnétique, un aimant et une membrane rayonnante. De telles solutions sont notamment proposées dans les documents EP131256B1, WO201777234A1 et WO201777236A1. D’autres solutions utilisent des technologies dites « EAP » pour « Electro Active Polymer », basées sur un principe de surface qui réagit activement directement sous un champ électrique (plus proche de l’effet piézoélectrique). Les technologies EAP sont abordées dans les documents US8183739B2 et «Sound radiation properties of dielectric elastomer electronegative polymer loudspeakers», art. No. 61681M Article in Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering 6168 March 2006 DOI : 10.1117/12.659700.
Toutes ces solutions considèrent un élément mobile et/ou une surface rayonnante de manière perpendiculaire aux vitres. Cela nécessite l’utilisation de composants contraints en taille et/ou complexes, et donc onéreux.
Il existe donc un besoin pour une installation améliorée comprenant une double paroi et un système de contrôle actif.
On propose une installation comprenant une double paroi et un système de contrôle actif. La double paroi définissant une cavité. Le système de contrôle actif comprend un ou plusieurs haut-parleurs disposés dans la cavité. Chacun des un ou plusieurs haut-parleurs a une membrane. Au moins l’un des haut-parleurs est disposé de façon à ce que sa membrane soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi. En outre, un ou plusieurs des haut-parleurs peuvent être disposés différemment, notamment de façon à ce que la membrane soit essentiellement perpendiculaire aux parois de la double paroi. Toutefois, il est préféré que tous les haut-parleurs sont disposés de façon à ce que leur membrane respective soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi.
Dans certains modes de réalisation, le haut-parleur a une largeur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité et/ou une longueur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité.
Dans certains modes de réalisation, le haut-parleur a une épaisseur strictement inférieure à l’épaisseur de la cavité.
Dans certains modes de réalisation, la cavité a une épaisseur de 16 mm et le haut-parleur a une largeur et/ou une longueur supérieure ou égale à 20 mm, de préférence supérieure ou égale à 25 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 30 mm.
Dans certains modes de réalisation, le haut-parleur comprend une boîte avec un orifice fermé par la membrane, la boîte comprenant une paroi avec un ou plusieurs trous, la paroi avec des trous étant essentiellement perpendiculaire à la membrane.
Dans certains modes de réalisation, le diamètre des trous est compris entre 0,5 et 20 mm, de préférence de 0,7 à 10 mm.
Dans certains modes de réalisation, l’installation comprend un nombre de haut-parleurs compris entre 2 et 10, et de préférence égal à 4.
Dans certains modes de réalisation, le nombre de haut-parleurs est égal à 4 et les parois de la double paroi sont de forme rectangulaire ayant 4 côtés, la cavité comprenant 4 zones qui bordent chacune un côté respectif, chacune des zones comprenant un seul haut-parleur.
Dans certains modes de réalisation, le système de contrôle actif comprend en outre un ou plusieurs microphones, de préférence 4 microphones, les microphones étant de préférence disposés de façon non symétrique.
Dans certains modes de réalisation, les parois de la double paroi sont vitrées, l’installation étant de préférence une installation de double vitrage.
Dans certains modes de réalisation, l’installation comprend un espaceur bordant la cavité et un cadre bordant l’espaceur, le ou chaque haut-parleur étant disposé selon l’une quelconque des dispositions suivantes :
- le haut-parleur est disposé sur l’espaceur ;
- le haut-parleur est intégré à l’espaceur ; ou
- le haut-parleur est disposé dans le cadre, sous un trou ménagé dans l’espaceur, le trou étant de préférence recouvert d’une maille.
Dans certains modes de réalisation, tous les haut-parleurs sont disposés selon la même disposition.
L’invention concerne également un procédé de contrôle actif de l’installation ci-dessus, le procédé étant exécuté par un contrôleur du système de contrôle actif, le système de contrôle actif comprenant un ou plusieurs microphones situés dans la cavité, le procédé comprenant :
- l’acquisition (S10), par les un ou plusieurs microphones, de mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité ;
- la détermination (S20), par le contrôleur, de données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations, la détermination étant basée sur les mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité ; et
- l’émission (S30), par le ou les haut-parleurs, d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations, l’émission (S30) étant basée sur les données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations.
Ce qui précède constitue une installation améliorée comprenant une double paroi et un système de contrôle actif.
Notamment, la disposition de un ou plusieurs haut-parleurs (par exemple tous les haut-parleurs) chacun de sorte à ce que sa membrane respective soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi permet d’utiliser (e.g.d’intégrer au système de contrôle actif) des haut-parleurs ayant de relativement grandes membranes. En effet, cette disposition permet de ne pas limiter la taille et/ou les dimensions de la membrane à l’épaisseur de la cavité (e.g.la distance séparant les parois vitrées d’un double vitrage), puisque la membrane est essentiellement perpendiculaire à l’épaisseur de la cavité. Par exemple, si la membrane est de forme relativement rectangulaire, avec cette disposition, la membrane peut avoir une longueur et/ou une largeur supérieure à l’épaisseur de la cavité. Alternativement, si la membrane est de forme relativement circulaire, la membrane peut avoir un diamètre supérieur à l’épaisseur de la cavité. De plus, cette disposition permet d’utiliser des haut-parleurs ayant un élément mobile (e.g.un aimant) de masse importante.
Ainsi, la disposition des un ou plusieurs haut-parleurs est telle que au moins un haut-parleur (par exemple chaque haut-parleur) peut présenter une membrane (aussi appelée surface rayonnante) ayant une surface importante et optionnellement un élément mobile (e. g.une bobine sur un support) de masse importante.
Cela est notamment le cas dans les modes de réalisation où ledit au moins un haut-parleur (par exemple et de préférence chaque haut-parleur) a une largeur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité et/ou une longueur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité.
Le système de contrôle actif comprenant des haut-parleurs disposés de la sorte (et optionnellement des haut-parleurs disposés différemment) peut être utilisé dans tout procédé de contrôle actif de l’installation dans lequel les un ou plusieurs haut-parleurs émettent de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations dans la cavité en réponse à du bruit et/ou des anti-vibrations mesurées dans la cavité, et afin d’atténuer ce bruit et/ou ces anti-vibrations. Du fait de sa disposition parallèle aux parois, un haut-parleur peut, comme discuté ci-dessus, présenter une membrane ayant une surface importante et optionnellement un élément mobile de masse importante. Cela rend le procédé de contrôle actif particulièrement efficace, notamment aux basses fréquences. L’importance de la surface de la membrane améliore l’atténuation du bruit et/ou des vibrations. En effet, avoir une membrane présentant une surface importante permet au haut-parleur de générer efficacement de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations, par exemple suffisamment pour permettre une atténuation aux basses fréquences. L’atténuation en basse fréquence est encore améliorée par la masse élevée de l’élément mobile. En outre, dans les modes de réalisation où ledit au moins un haut-parleur (par exemple chaque haut-parleur) comprend une boîte comprenant une paroi avec des trous, l’atténuation du bruit et/ou des vibrations est encore améliorée. En effet, comme discuté plus amplement ultérieurement, la bande passante (réponse) du complexe formé par le haut-parleur avec sa boîte est alors améliorée dans les basses fréquences, ce qui par exemple permet de compenser d’éventuels phénomènes de respiration dans la cavité.
En outre, la disposition des haut-parleurs permet de limiter les contraintes de taille de haut-parleur dues à l’épaisseur de la cavité. Cela permet par exemple d’utiliser des haut-parleurs électroniques commerciaux qui sont peu coûteux et qui permettent au système de contrôle actif d’atteindre de bonnes performances lors d’un contrôle actif aux basses fréquences.
Par « contrôle actif aux basses fréquences », il est entendu un contrôle actif, par le système de contrôle actif, de l’installation lorsque le bruit et/ou les vibrations dans la cavité ont une fréquence qui évolue dans une plage de fréquences dites « basses ». La plage de fréquences est par exemple une bande de fréquences située autour de la fréquence de respiration de la double paroi. La fréquence de respiration est située par exemple entre 200 Hz et 300 Hz, par exemple entre 220 Hz et 280 Hz dans le cas d’un double vitrage comportant une lame d’air de 16 mm d’épaisseur entre des feuilles de verre de 4 mm d’épaisseur. La fréquence de respiration peut être différente avec d’autres configurations de parois.
On propose également un procédé de contrôle actif de l’installation. Le procédé est exécuté par un contrôleur du système de contrôle actif. Le système de contrôle actif comprend un ou plusieurs microphones situés dans la cavité. Le procédé comprend l’acquisition, par les un ou plusieurs microphones, de mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité. Le procédé comprend en outre la détermination, par le contrôleur, de données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations. La détermination est basée sur les mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité. Le procédé comprend en outre l’émission, par le ou les haut-parleurs, d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations. L’émission est basée sur les données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations.
Cela constitue un procédé amélioré de contrôle actif. En effet, comme discuté ci-dessus, la disposition du ou des haut-parleurs du système de contrôle actif, de sorte à ce que leurs membranes respectives soient essentiellement parallèles aux parois de la double paroi, rend le procédé de contrôle actif particulièrement efficace, notamment aux basses fréquences. Le procédé de contrôle actif est encore amélioré dans les modes de réalisation où ledit au moins un haut-parleur (par exemple et de préférence chaque haut-parleur) comprend une boîte comprenant une paroi avec des trous, comme discuté ci-dessus.
Les dessins annexés illustrent l’invention :
illustre un exemple d’installation selon l’invention.
illustre un exemple de haut-parleur de l’installation selon l’invention.
illustre un exemple d’installation selon l’invention.
illustre un exemple d’installation selon l’invention.
illustre de manière schématique un exemple de contrôleur pouvant faire partie du système de contrôle actif et pouvant être utilisé pour mettre en œuvre le procédé de contrôle actif.
montre un organigramme illustrant des modes de réalisation du procédé de contrôle actif.
illustre le profil de l’indice d’affaiblissement acoustique (ordonnée, dB) en fonction de la fréquence (abscisse, Hz) pour un exemple d’installation selon l’invention, avec et sans mise en œuvre du contrôle actif.
L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
Installation à double paroi :
L’installation comprend une double paroi. Ainsi, l’installation peut être dans la suite désignée par « installation à double paroi ». Par installation à double paroi on entend une installation de bâtiment comprenant au moins deux parois. L’installation peut notamment être une fenêtre, une façade ou une cloison, vitrée ou non vitrée (de préférence vitrée). L’installation à double paroi selon l’invention peut être utilisée en tant que fenêtre de bâtiment. Par «fenêtre» on entend un composant du bâtiment destiné à fermer une ouverture de mur, permettant le passage de la lumière et éventuellement l’aération. Par «fa çade» on entend la surface extérieure d’un mur délimitant un bâtiment, ne reprenant généralement pas de fonction portante et pouvant être du type façade rideau, bardage ou autre.
Un dispositif d’attache et d’espacement permet de relier les deux parois et de les fixer de sorte qu’elles soient essentiellement parallèles l’une à l’autre. Tout contact entre le dispositif d’attache et chacune des deux parois se fait sur le bord de la paroi, de sorte que le dispositif d’attache et d’espacement et les deux parois ainsi fixées définissent une cavité entre les deux parois. La cavité est ainsi un volume entre les deux parois. La cavité peut par exemple être remplie avec de l’air ou un gaz rare. La cavité peut avoir notamment une épaisseur de comprise entre 10 et 30 mm, par exemple comprise entre 16 et 20 mm, par exemple égale à 16 mm. Chaque paroi peut être transparente. Par exemple, chaque paroi peut être une feuille de verre. Dans ce cas, la cavité peut en outre comprendre une troisième paroi transparente (notamment une troisième feuille de verre) parallèle aux deux parois, par exemple si l’installation est un triple vitrage. Chaque feuille de verre peut être une feuille de verre minéral, notamment un verre d’oxyde qui peut être un silicate, borate, sulfate, phosphate, ou autre. Alternativement, il peut s’agir d’une feuille de verre organique, par exemple en polycarbonate ou en polyméthacrylate de méthyle. Les feuilles de verre peuvent être en verre recuit, feuilleté ou en verre trempé. Par «verre trempé», on entend du verre traité par des procédés de refroidissement rapide, dans le but d'augmenter la résistance du verre aux chocs. Par «verre feuilleté», on entend au moins deux feuilles de verre entre lesquelles est inséré au moins un film intercalaire généralement de nature plastique viscoélastique. Dans le cadre de l’invention, une feuille de verre feuilleté (comprenant deux feuilles de verre et le film intercalaire) sera considérée comme une seule feuille et non deux. Le film intercalaire de nature plastique peut comprendre une ou plusieurs couches, de préférence une ou deux couches, d’un polymère viscoélastique tel que le polyvinyl butyral (PVB). Le film intercalaire peut être en PVB standard ou en PVB acoustique tri-couche. De manière alternative, chaque paroi peut être opaque, par exemple si l’installation à double paroi est une cloison non vitrée («partition wall »).
L’installation peut notamment être un vitrage isolant, notamment un double vitrage ou un triple vitrage, ou encore une cloison non vitrée (« partition wall »).
Dans des modes de réalisation, les parois de la double paroi sont vitrées, l’installation étant de préférence une installation de double vitrage. Chacune des deux parois vitrées peut présenter une épaisseur de 4 mm et la cavité peut présenter une épaisseur de 16 mm.
Le dispositif d’attache et d’espacement comprend de préférence un espaceur (« spacer ») reliant et espaçant les deux parois.
L’espaceur peut être en matériau métallique et/ou en matériau polymère. Des exemples de matériaux métalliques comprennent notamment l’aluminium et l’acier inoxydable. Des exemples de matériaux polymères comprennent le polyéthylène, le polycarbonate, le polypropylène, le polystyrène, le polybutadiène, le polyisobutylène, les polyesters, les polyuréthanes, le polyméthacrylate de méthyle, les polyacrylates, les polyamides, le polyéthylène téréphtalate, le polybutylène téréphtalate, l’acrylonitrile butadiène styrène, l’acrylonitrile styrène acrylate, le copolymère styrène-acrylonitrile, ainsi que leurs combinaisons. Le matériau polymère peut être renforcé par des fibres de verre.
Les faces latérales de l’espaceur sont fixées à chacune des parois (notamment feuilles de verre) grâce à un moyen de fixation par collage, qui constitue une première barrière d’étanchéité, de préférence à l’air, aux gaz et à la vapeur d’eau, comme par exemple le polyisobutylène (PIB).
Entre la face de l’espaceur tournée vers l’extérieur et la tranche des parois, l’installation comprend en outre de préférence un joint d’étanchéité (mastic de scellement), formant une deuxième barrière d’étanchéité, de préférence à l’eau, comme par exemple le polyuréthane, le polysulfure ou le silicone. Ce joint d’étanchéité permet en outre de fixer l’espaceur aux parois et d’assurer la tenue mécanique dans le temps.
Lorsque l’espaceur est en matériau polymère, il peut comporter à sa surface orientée vers l’extérieur de l’installation un revêtement métallique, par exemple de type inox, formant une barrière d’étanchéité à l’eau liquide, aux gaz et à la vapeur d’eau.
L’installation peut aussi comprendre un cadre pour les parois, par exemple pour les feuilles de verre. Plus particulièrement, les parois peuvent être encadrées sur l’ensemble de leur périphérie par un cadre constitué de profilés, par exemple en aluminium anodisé. Ce cadre peut notamment être collé directement sur la périphérie et sur les faces externes des parois. Le cadre peut en outre border l’espaceur (du côté extérieur par rapport à la cavité), l’espaceur étant de préférence fixé au cadre par du mastic.
La Fig. 1 illustre de manière schématique une vue en coupe d’un exemple d’installation qui est une installation de double vitrage. Le double vitrage comprend deux feuilles de verre 10 et 12. Dans la partie de l’installation montrée par la Fig. 1, les feuilles de verres sont encadrées sur l’ensemble de leur périphérie par un cadre 14. Les bords des deux feuilles de verre 10 et 12 sont attachés à un espaceur 18, du mastic 16 assurant le scellement de l’ensemble. L’installation comprend une cavité 104 délimitée par les deux feuilles de verre 10 et 12 et l’espaceur 18. Dans la partie de l’installation montrée par la Fig. 1, un haut-parleur 100 est disposé dans la cavité 104, sur l’espaceur 18. Le haut-parleur 100 est disposé de façon à ce que sa membrane 102 soit essentiellement parallèle aux feuilles de verre 10 et 12.
Système de contrôle actif :
Par système de contrôle actif, on entend tout système permettant de réaliser un procédé de contrôle actif de l’installation. Par procédé de contrôle actif de l’installation, on entend tout procédé comprenant au moins l’acquisition et/ou le calcul de mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité, ainsi que la détermination et l’émission, en fonction des mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité, d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations, l’anti-bruit et/ou les anti-vibrations étant tels que leur émission dans la cavité permet ou vise à permettre l’isolation acoustique de la double paroi. Par isolation acoustique, on entend une atténuation, voire une suppression, du bruit et/ou des vibrations qui sont émis à l’extérieur de l’installation, d’un côté d’une des deux parois, et traversent l’installation jusqu’à l’autre côté de celle-ci. Cette isolation acoustique peut comprendre la minimisation de la pression acoustique quadratique moyenne s’exerçant sur des dispositifs (e.g.des microphones) mesurant du bruit et/ou des vibrations dans la cavité.
Le système de contrôle actif comprend un ou plusieurs haut-parleurs disposés dans la cavité. Chacun de ces un ou plusieurs haut-parleurs peut être tout haut-parleur capable d’émettre de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations dans la cavité, comme par exemple un actionneur inertiel de taille 30-32 mm. Chacun de ces haut-parleurs comprend une membrane. La membrane du haut-parleur est entièrement au contact de l’air dans la cavité. Au moins un des un ou plusieurs haut-parleurs (par exemple chaque haut-parleur) est en outre disposé de façon à ce que sa membrane soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi (celles-ci étant essentiellement parallèles). La membrane peut être essentiellement plane. La membrane peut par exemple avoir une forme essentiellement rectangle ou carrée. Alternativement, la membrane peut par exemple avoir une forme essentiellement de disque, ou en ellipse. L’anti-bruit et/ou les anti-vibrations sont produits par la membrane qui fait vibrer l’air ambiant (i.e.l’air à l’intérieur et à l’extérieur du haut-parleur). Le haut-parleur peut se présenter sous la forme d’une boîte, par exemple ayant une forme essentiellement de pavé droit, dont une des parois (e.g.faces) est la membrane ou comprend un orifice dans lequel se trouve la membrane. La boîte peut contenir de l’air, qui est donc de l’air à l’intérieur du haut-parleur.
Chaque haut-parleur peut être un haut-parleur à aimant, comprenant un aimant et une bobine électromagnétique en plus de la membrane. L’aimant et la bobine transforment de l’énergie électrique en énergie mécanique qui est transmise à la membrane. La membrane transmet l’énergie mécanique à l’air ambiant ce qui le fait vibrer. Alternativement, le haut-parleur peut être un haut-parleur piézoélectrique. Un haut-parleur piézoélectrique comprend une céramique ou un polymère piézoélectrique sur lequel est fixée une membrane rayonnante. La céramique ou le polymère transforme de l’énergie électrique en énergie mécanique (de préférence de manière proportionnelle), qui est transmise à la membrane. La membrane transmet l’énergie mécanique à l’air ambiant, créant ainsi une onde acoustique.
Dans des modes de réalisation, ledit au moins un haut-parleur, qui est disposé de façon à ce que sa membrane soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi, a une largeur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité et/ou une longueur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité. Dans des modes de réalisations, chaque haut-parleur qui est disposé de façon à ce que sa membrane respective soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi a une largeur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité et/ou une longueur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité
Ainsi, la membrane du (e.g.de chaque) haut-parleur peut présenter des dimensions supérieures à l’épaisseur de la cavité. Par exemple, si la membrane a une forme essentiellement de disque, la membrane peut présenter un diamètre supérieur à l’épaisseur de la cavité. De manière alternative, si la membrane a une forme essentiellement rectangle ou carrée, la membrane peut présenter une longueur supérieure à l’épaisseur de la cavité et/ou une largeur supérieure à l’épaisseur de la cavité. Utiliser un ou plusieurs haut-parleurs ayant chacun une membrane avec de telles dimensions dans un procédé de contrôle actif améliore les performances du contrôle actif, notamment aux basses fréquences.
Dans des modes de réalisation, ledit au moins un haut-parleur (e.g.chaque haut-parleur) a une épaisseur strictement inférieure à l’épaisseur de la cavité. Cela permet de ne pas avoir de contact entre la membrane du haut-parleur et une paroi de la double paroi, ce qui atténuerait ou empêcherait l’émission d’anti-bruit et/ou d’anti-vibration par le haut-parleur. Cela permet aussi ne de pas avoir de lame d’air trop mince entre la membrane et une paroi de la double paroi, ce qui pourrait provoquer un phénomène d’amortissement visqueux,e.g.pendant l’émission d’anti-bruit et/ou d’anti-vibration par le haut-parleur, par exemple pendant un contrôle actif.
Les notions d’épaisseur de la cavité, d’épaisseur du haut-parleur, de longueur du haut-parleur et de largeur du haut-parleur sont maintenant plus amplement discutées.
L’épaisseur de la cavité désigne la distance séparant les deux parois de la double paroi, celles-ci étant essentiellement parallèles. L’épaisseur du haut-parleur désigne la dimension maximale du haut-parleur dans la direction perpendiculaire à la membrane (ou au plan moyen de la membrane). La longueur du haut-parleur et la largeur du haut-parleur désignent deux autres dimensions principales du haut-parleur perpendiculaires à l’épaisseur. En particulier, lorsque les parois du haut-parleur sont de forme rectangulaire, la largeur et la longueur sont celles du rectangle formé par chaque paroi perpendiculaire à la membrane (ou au plan moyen de celle-ci).
La Fig. 2 illustre une vue latérale d’un exemple d’un haut-parleur du système de contrôle actif. Le haut-parleur montré sur la Fig. 2 se présente sous la forme d’une boîte 20. La boîte comprend un orifice 22 dans lequel se trouve la membrane 24 du haut-parleur. Plus précisément, la membrane 24 bouche l’orifice 22, et constitue donc une paroi de la boîte 20. La double flèche 28 représente schématiquement l’épaisseur du haut-parleur. La double flèche 26 représente schématiquement une des deux dimensions restantes du haut-parleur, par exemple la largeur (resp. la longueur). La longueur (resp. la largeur) du haut-parleur est la dimension restante du haut-parleur, celle dont la direction correspond à la direction du point de vue de la Fig. 2.
Dans des modes de réalisation, la cavité a une épaisseur de 16 mm. Dans ces modes de réalisation, ledit au moins un haut-parleur (e.g.chaque haut-parleur) a une largeur et/ou une longueur supérieure ou égale à 20 mm, par de préférence supérieure ou égale à 25 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 30 mm. Par exemples, ledit au moins un haut-parleur (e.g.chaque haut-parleur) peut avoir une largeur comprise entre 30 mm et 32 mm et/ou une longueur comprise entre 30 mm et 32 mm. Dans ces modes de réalisation, ledit au moins un haut-parleur (e.g.chaque haut-parleur) peut en outre avoir une épaisseur inférieure à 14 mm. Ces haut-parleurs, par leurs dimensions, sont particulièrement efficaces pour réaliser un contrôle actif de la double paroi, et il n’est possible de les utiliser dans une cavité d’une telle épaisseur que grâce à leur disposition particulière (i.e.la membrane essentiellement parallèle aux parois de la double paroi). Dans ces modes de réalisation, chacun des un ou plusieurs haut-parleurs peut par exemple être un actionneur inertiel dit « actionneur inertiel taille 30-32 mm ».
Dans des modes de réalisation, ledit au moins un haut-parleur (e.g.chaque haut-parleur) comprend une boîte avec un orifice dans lequel se trouve la membrane. La boîte comprend une paroi avec des trous. La paroi avec des trous est essentiellement perpendiculaire à la membrane. La membrane, quand elle vibre, fait ainsi vibrer l’air de la cavité (i.e.à l’extérieur de la boîte) et l’air à l’intérieur de la boîte. Ledit au moins un haut-parleur (e.g.chaque haut-parleur) se comporte alors comme un résonateur de Helmoltz, et sa puissance est alors particulièrement importante. Les trous peuvent en outre permettre, en augmentant la puissance du ou des haut-parleurs, de compenser un éventuel phénomène de respiration, qui consiste en une résonnance du mouvement des parois créant une surpression dans la cavité. Ce phénomène de respiration se produit dans une certaine plage de fréquences (i.e.de bruit et/ou de vibrations) dans la cavité. La plage de fréquence est par exemple de 220 à 280 Hz dans une installation de double vitrage dont les parois vitrées font 4 mm d’épaisseur et où l’épaisseur de la cavité est de 16 mm.
Par « un haut-parleur comprend une boîte », il doit être compris que le haut-parleur se présente sous la forme d’une boîte, par exemple dans laquelle sont disposés les composants du haut-parleur. La boîte peut également être appelée « boîtier ». La boîte a par exemple une forme essentiellement de pavé droit. La boîte comprend plusieurs parois délimitant un espace dans lequel sont disposés les composants du haut-parleur, l’espace comprenant une cavité d’air. Une de ces parois est ou comprend un orifice dans lequel se trouve la membrane. La membrane peut ainsi être dans l’espace dans lequel sont disposés les composants du haut-parleur, et être par exemple disposée de manière essentiellement parallèle au trou. De manière alternative, l’orifice peut correspondre à l’emplacement de la membrane, c’est-à-dire que la membrane est placée de sorte à combler l’orifice, et forme ainsi une partie d’une paroi de la boîte ou une paroi de la boîte.
Comme dit ci-dessus, la boîte comprend une autre paroi avec des trous. Cette paroi est essentiellement perpendiculaire à la membrane. La membrane étant essentiellement parallèle aux parois de la double paroi, la paroi avec des trous peut ainsi être orientée vers la cavité. Par exemple, la paroi avec des trous peut être orientée à l’opposé d’un espaceur de la double paroi.
Les trous situés sur la paroi avec des trous sont disposés de telle manière que la réponse du haut-parleur en basse fréquence est améliorée. Par exemple, les trous peuvent être alignés avec un espacement régulier vers le milieu de la paroi. Le diamètre de chaque trou peut être compris entre 0.5 mm et 20 mm, leur nombre peut varier de 1 à 50 et l’espacement entre des trous adjacents peut varier de 1 mm à 50 mm. Lorsqu’un seul trou de surface S est percé dans la paroi d’épaisseur e et en considérant que le boitier du haut-parleur a un volume V, la fréquence de résonance du système est donnée par la formule :
[Math 1]
, où c correspond à la vitesse du son dans l’air.
La surface S est alors optimisée afin d’obtenir la bonne fréquence de résonance. Dans le cas où plusieurs trous sont présents, l’optimisation est généralement réalisée de manière expérimentale. Par exemple, il a été montré que 5 trous de 1 mm de diamètre environ et alignés avec un espacement de 7 mm permettait d’améliorer la performance du haut-parleur.
Dans des modes de réalisation, l’installation comprend un nombre de haut-parleurs compris entre 2 et 10. Dans ces modes de réalisation, le nombre de haut-parleurs est de préférence égal à 4.
Dans des modes de réalisation, le nombre de haut-parleurs est égal à 4 et la double paroi est de forme rectangulaire à 4 côtés. Dans ces modes de réalisation, la cavité comprend 4 zones qui bordent chacun un côté respectif. Chacune des zones comprenant un seul haut-parleur. Le haut-parleur peut être centré ou non sur une zone respective.
Dans des modes de réalisation, l’installation comprend un espaceur bordant la cavité et un cadre bordant l’espaceur, et le ou chaque haut-parleur est disposé selon l’une quelconque des dispositions suivantes:
- le haut-parleur est disposé sur l’espaceur;
- le haut-parleur est intégré à l’espaceur; ou
- le haut-parleur est disposé dans le cadre, sous un trou dans l’espaceur, le trou étant de préférence recouvert d’une maille.
Ces modes de réalisation sont maintenant discutés.
Un ou plusieurs haut-parleurs, par exemple tous les haut-parleurs, peuvent ainsi être disposés sur l’espaceur, par exemple en étant fixé (e.g.collés) sur l’espaceur ou sur un support lui-même fixé à l’espaceur. Lorsqu’un haut-parleur comprend une boîte, disposer le haut-parleur sur l’espaceur peut signifier que la boîte est disposée sur l’espaceur, une paroi de la boîte étant par exemple fixée à l’espaceur. Dans de tels cas, la paroi avec des trous de la boîte peut être essentiellement parallèle ou perpendiculaire à l’espaceur, tout en étant essentiellement perpendiculaire à la membrane.
Dans l’installation de double vitrage représentée sur la Fig. 1, le haut-parleur 100 est disposé sur l’espaceur 18.
La Fig. 3 montre une vue schématique d’un exemple de l’installation, dans des modes de réalisation où l’installation est une installation de double vitrage, et où un haut-parleur est disposé sur l’espaceur. L’installation comprend un espaceur 32 et du mastic 36, comme précédemment discuté. Un haut-parleur 34 est disposé sur l’espaceur 32, la membrane du haut-parleur 34 étant essentiellement parallèle à une paroi vitrée 30 du double vitrage.
De manière alternative ou additionnelle, un ou plusieurs haut-parleurs, par exemple tous les haut-parleurs, peuvent être intégrés à l’espaceur. Par « un haut-parleur est intégré à l’espaceur », il est entendu que l’espaceur est troué et/ou coupé, de sorte que l’espaceur comporte un espace vide, le haut-parleur étant placé dans cet espace vide. Par exemple, si la double paroi est de forme rectangulaire à 4 côtés, l’espaceur peut se présenter, sur chaque côté, sous la forme d’une barre reliant les deux parois et bordant la cavité. Ainsi, l’espaceur correspond à 4 barres, chacune sur un côté respectif. Chaque barre peut être coupée en deux, la barre étant ainsi séparée en deux parties, et un haut-parleur peut être inséré entre les deux parties.
De manière alternative ou additionnelle, un ou plusieurs haut-parleurs, par exemple tous les haut-parleurs, peuvent être disposés dans le cadre (i.e.intégré au cadre), sous un trou dans l’espaceur, le trou étant de préférence recouvert d’une maille. La maille peut être tout matériau poreux, par exemple un tissu ou tout matériaux non tissé étanche à l’humidité, qui recouvre et bouche le trou.
La Fig. 4 montre une vue schématique d’un exemple de l’installation, dans des modes de réalisation où l’installation est une installation de double vitrage, et où un haut-parleur est disposé dans le cadre. L’installation comprend un espaceur 42 et du mastic 46, comme précédemment discuté. Un haut-parleur 48 est intégré au cadre du double vitrage. Le haut-parleur 48 est disposé sous un trou dans l’espaceur 42, le trou étant recouvert par une maille 44. Bien que non-visible sur la Fig. 4, la membrane du haut-parleur 48 est essentiellement parallèle à une paroi vitrée 40 du double vitrage.
Il doit être noté que, s’agissant dudit au moins un haut-parleur (par exemple de chaque haut-parleur), que le haut-parleur soit intégré à l’espaceur, ou qu’il soit disposé dans le cadre, sous un trou dans l’espaceur, le haut-parleur est disposé de telle sorte que sa membrane est essentiellement parallèle aux parois de la double paroi.
D’autres composants du système de contrôle actifs sont maintenant discutés.
Le système de contrôle actif peut comprendre tout moyen ou dispositif d’acquisition de mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité. Le bruit et/ou les vibrations sont du bruit et/ou des vibrations dans la cavité, mais peuvent provenir de bruit et/ou de vibrations émis à l’extérieur de la cavité et ayant traversé une des deux parois ou les deux parois. Par « mesure relative à du bruit et/ou des vibrations », on entend toute quantité numérique mesurée ou calculée à un endroit de la cavité et permettant de quantifier le bruit et/ou les vibrations dans la cavité à cet endroit de la cavité. La quantité numérique peut être toute mesure physique acquise par des moyens physiques, par exemple une tension. Les mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations peuvent être des mesures de pression acoustique, par exemple sous la forme d’une tension représentative de cette pression. Le moyen d’acquisition peut être tout moyen d’acquisition, comme par exemple un ou plusieurs microphones, un ou plusieurs accéléromètres ou un ou plusieurs capteurs piézoélectriques, et de préférence un ou plusieurs microphones.
Dans des modes de réalisation, le système de contrôle actif comprend un ou plusieurs microphones, de préférence 4 microphones. Les microphones sont un moyen d’acquisition de mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité. Les microphones peuvent par exemple être tous configurés pour fournir une tension représentative d’une pression acoustique. Les microphones sont disposés dans la cavité, par exemple tous sur les bords de la cavité, par exemple fixés (e.g.collés) à un espaceur ou intégrés à l’espaceur. Si la double paroi est de forme rectangulaire à 4 côtés, la cavité comprenant 4 zones bordant chacune un côté respectif, il peut de préférence y avoir 4 microphones, un dans chaque zone respective.
De préférence, les microphones sont disposés de façon non symétrique. Par cela, on entend que les un ou plusieurs microphones ne sont pas situés à des positions symétriques (e.g.du bord) de la cavité. Par cela on entend que, relativement à la géométrie de la cavité ou du bord de la cavité, il n’y a pas de symétrie (axiale ou centrale) dans la façon dont sont positionnés les un ou plusieurs microphones. Par exemple, les positions des microphones ne forment pas les sommets d’un polygone régulier. Positionner les un ou plusieurs microphones de façon non symétrique permet d’éviter que les positions des un ou plusieurs microphones ne soient en phase avec des périodicités du bruit et/ou des vibrations dans la cavité.
Dans des modes de réalisation, les microphones peuvent être fixés, par exemple collés, sur un espaceur ou sur des plots respectifs eux-mêmes fixés, par exemple collés, sur l’espaceur. Dans des modes de réalisation, les microphones peuvent être intégrés dans ou sur l’espaceur.
Le système de contrôle actif peut en outre comprendre tout système informatique adapté à la mise en œuvre de tout procédé de contrôle actif de l’installation, par exemple le procédé de contrôle actif qui sera discuté ci-après. Ce moyen informatique peut être un contrôleur.
Le contrôleur est adapté pour déterminer, à partir de mesures de bruit et/ou de vibrations dans la cavité (e.g.acquises par les microphones), des données relatives à de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations qui, s’ils sont émis dans la cavité, permettent d’améliorer l’isolation acoustique de la double paroi. Le contrôleur peut être relié par des fils à une alimentation. Le contrôleur peut également être relié aux un ou plusieurs microphones par des fils, ce qui permet aux microphones de transmettre au contrôleur les mesures qu’ils ont acquises, par exemple chacune sous la forme d’une tension représentative d’une pression acoustique. Le contrôleur peut en outre être relié aux un ou plusieurs haut-parleurs par des fils, ce qui permet au contrôleur de transmettre des données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations aux un ou plusieurs haut-parleurs, par exemple sous la forme d’une tension représentative de ces données. En fonction de ces données, les un ou plusieurs haut-parleurs peuvent émettre de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations dans la cavité. Dans des modes de réalisation où l’installation à double paroi est un double vitrage (ou un triple vitrage), le contrôleur, l’alimentation, et/ou les fils reliant le contrôleur à l’alimentation et/ou aux capteurs peuvent être déportés ou cachés dans le cadre. Les fils peuvent passer à travers de l’espaceur.
Un exemple du contrôleur va maintenant être décrit en référence à la Fig. 5.
Le contrôleur illustré sur la Fig. 5 est un contrôleur DSP 1000 comprenant un processeur DSP 1010 couplé à un dispositif de mémoire 1020. Le dispositif de mémoire 1020 peut comprendre une mémoire vive (RAM) et une mémoire morte (ROM, EPROM ou EPROM Flash). La mémoire morte est adaptée pour représenter de manière tangible des instructions de programme informatique pour l’exécution des étapes d’un procédé de contrôle actif. La mémoire vive est adaptée pour stocker des données pendant l’exécution du programme. Le contrôleur peut en outre comprendre un ou plusieurs ports E/S (Entrée/Sortie) 1030 couplés au processeur. Les un ou plusieurs ports E/S 1030 relient les sorties et entrées du contrôleur 1000 au reste du contrôleur 1000, et peuvent en outre recevoir des signaux d’interface 1100. Les signaux d’interface 1100 sont des signaux physiques représentatifs d’instructions de contrôle et/ou de surveillance envoyées au contrôleur 1000, par exemple par un utilisateur via une interface utilisateur. Le processeur DSP 1010, le dispositif de mémoire 1020, et les un ou plusieurs ports 1030 sont reliés entre eux par un bus informatique (non-représenté sur la Fig. 5) permettant la circulation des données. Le contrôleur 1000 prend en entrée un signal mesuré 1080. Le signal mesuré 1080 désigne tout signal physique analogique, par exemple une tension, représentatif de mesures acquises par un ou plusieurs microphones. Le contrôleur 1000 peut ainsi être relié, par exemple par des fils, aux un ou plusieurs microphones. Le contrôleur sort un signal de commande 1090. Le signal de commande désigne tout signal physique analogique, par exemple une tension. Le signal physique peut par exemple être représentatif de données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations. Le contrôleur 1000 peut ainsi être relié, par exemple par des fils, aux un ou plusieurs haut-parleurs auxquels il transmet ces données. Le contrôleur 1000 peut comprendre un dispositif de conversion analogique-numérique (ADC, « Analog to Digital Converter ») 1050 dont la fonction est de convertir une grandeur analogique (par exemple un signal physique, par exemple une tension) en valeur numérique. Le dispositif de conversion analogique-numérique 1050 peut notamment convertir le signal mesuré 1080 en valeur numérique, ensuite fournie au processeur DSP 1010. Le contrôleur peut en outre comprendre un premier filtre passe-bas 1040, qui est un filtre laissant passer les basses fréquences du signal mesuré 1080 et qui atténue les hautes fréquences. Le contrôleur 1000 peut comprendre un dispositif de conversion numérique-analogique (DAC, « Digital to Analog Converter ») 1060 dont la fonction est de convertir une valeur numérique en grandeur analogique (par exemple un signal physique, par exemple une tension). Le dispositif de conversion numérique-analogique 1060 peut notamment convertir toute valeur numérique sortie par le processeur DSP 1010 en le signal de commande 1090. Le contrôleur peut en outre comprendre un second filtre passe-bas 1070, qui est un filtre laissant passer les basses fréquences du signal émis par le dispositif de conversion numérique-analogique 1060 et qui atténue les hautes fréquences.
Procédé de contrôle actif :
Le procédé de contrôle actif est maintenant discuté.
Le procédé est exécuté par le contrôleur du système de contrôle actif. Par cela, on entend que des étapes (ou substantiellement toutes les étapes) du procédé sont exécutées par le contrôleur ou par tout système de ce type. Ainsi, des étapes du procédé sont réalisées par le contrôleur, possiblement de manière complètement automatique ou de manière semi-automatique. Dans des modes de réalisation, le déclenchement d’au moins une partie des étapes du procédé peut être réalisé par interaction utilisateur-contrôleur. Le niveau d’interaction utilisateur-contrôleur exigé peut dépendre du niveau d’automatisation voulu et peut être contraint par le besoin de mettre en œuvre des souhaits de l’utilisateur. Dans des modes de réalisation, ce niveau peut être défini par un utilisateur et/ou prédéfini. Des étapes du procédé peuvent en outre être réalisées par d’autres appareils connectés (par exemple par des fils) au contrôleur, par exemple les microphones et/ou les haut-parleurs, comme discuté ci-après.
Le procédé peut être mis en œuvre par tout contrôleur adapté à ce but, comme par exemple le contrôleur précédemment décrit en référence à la Fig. 5. Le contrôleur peut comprendre un processeur couplé à une mémoire, un programme informatique comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé étant enregistré sur la mémoire. Le processeur peut être un processeur DSP (« Digital Signal Processor »), particulièrement adapté au traitement numérique du signal. La mémoire désigne tout matériel informatique (« hardware ») adapté pour un tel stockage, comprenant éventuellement plusieurs parties physiques distinctes (par exemple une pour le programme, et éventuellement une pour une base de données). Le contrôleur peut être un contrôleur DSP, c’est-à-dire comprenant un processeur DSP, par exemple un contrôleur DSP AUDAU1452.
Le programme informatique peut comprendre des instructions exécutables par le contrôleur ou tout système informatique de ce type, les instructions comprenant des moyens pour conduire le contrôleur ci-dessus à mettre en œuvre le procédé. Le programme peut être enregistrable sur tout support de données, dont la mémoire du système. Le programme peut par exemple être mis en œuvre dans des circuits électroniques numériques, ou dans le matériel informatique, un microgiciel ou un logiciel, ou des combinaisons de ceux-ci. Le programme peut être mis en œuvre en tant qu’appareil, par exemple un produit représenté de manière tangible dans un dispositif de mémoire pouvant être lu par une machine pour être exécuté par un processeur programmable. Des étapes de procédé peuvent être effectuées par un processeur programmable exécutant un programme d’instructions pour réaliser des fonctions du procédé en traitant des données en entrée et en générant des sorties. Le processeur peut ainsi être programmable et être couplé pour recevoir des données et des instructions de, et pour transmettre des données et des instructions à, un dispositif de mémoire, au moins un dispositif d’entrée et au moins un dispositif de sortie. Le programme peut être mis en œuvre dans un langage de programmation de haut niveau procédural ou orienté objet, ou dans un langage machine ou assembleur. Le langage peut être compilé ou interprété. Le programme peut être un programme d’installation complète ou un programme de mise à jour. L’application du programme sur le contrôleur conduit à des instructions pour effectuer le procédé.
En faisant référence à l’organigramme de la Fig. 6, le procédé comprend les étapes d’acquisition S10 des mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations, la détermination S20 de données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations, et l’émission S30 d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations. Les étapes du procédé sont de préférence effectuées en temps réel, c’est-à-dire essentiellement simultanément et/ou avec peu de latence entre elles
Dans des modes de réalisation, par « les étapes du procédé sont effectuées avec peu de latence entre elles », on entend que le temps nécessaire à l’exécution des étapes du procédé, par exemple le temps s’écoulant entre l’acquisition S10 des mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations et l’émission S30 d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations, est inférieur à un temps de latence maximal. Le temps de latence maximal peut dépendre de la gamme de fréquence dans laquelle se trouve la fréquence du bruit et/ou des vibrations dans la cavité lors de la réalisation du procédé. Le temps de latence maximal peut également dépendre du contrôleur. Par exemple, le temps de latence maximal peut dépendre de la taille d’une zone de mémoire vive du contrôleur (« buffer ») et/ou du nombre de voies d’un bus informatique du contrôleur. Dans des modes de réalisation, le temps de latence maximal est inférieur à 100 µs, par exemple lorsque le contrôleur comprend un dispositif de conversion analogique-numérique (ADC) et un dispositif de conversion numérique-analogique (DAC).
Toujours en référence à l’organigramme de la Fig. 6, le procédé peut comprendre, dans des modes de réalisation, une itération S40 de l’acquisition S10 des mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité et de l’émission S30 d’anti-bruit et/ou d’anti-vibration. Ainsi, dans ces modes de réalisation, l’acquisition S10 des mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité, avec peu de latence comme discuté ci-dessus, de l’émission S30 d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations, l’émission S30 étant elle-même suivie, toujours avec peu de latence, d’une nouvelle acquisition S10, elle-même suivie, toujours avec peu de latence, d’une nouvelle émission S30, et ainsi de suite. Il doit être compris que toute étape du procédé comprise entre une acquisition S10 des mesures réelles et l’émission S30 qui suit est également itéré. L’itération peut durer pendant un temps donné, par exemple un temps durant lequel on souhaite effectuer le contrôle actif de l’installation.
Les mesures relatives à du bruit et/ou des vibrations dans la cavité sont acquises S10 par les un ou plusieurs microphones du système de contrôle actif, dont le positionnement/la disposition a été précédemment discuté dans des modes de réalisation de l’installation. Chacun des un ou plusieurs microphones acquiert une ou plusieurs mesures. Chaque microphone est situé dans de la cavité, par exemple sur un bord de la cavité. Ainsi, toute mesure acquise par ce microphone est une mesure quantifiant le bruit et/ou les vibrations dans la cavité à l’endroit où se trouve le microphone, c’est-à-dire dans un voisinage de la position du microphone.
Toujours en référence à l’organigramme de la Fig. 6, le procédé comprend la détermination S20, par le contrôleur, de données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations. La détermination S20 est basée sur les mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations acquises S10par les un ou plusieurs microphones.
Les données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations désignent toute quantification d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations à émettre dans la cavité pour permettre l’isolation de la double paroi. Plus précisément, ces données relatives forment un signal physique (par exemple une tension) portant la quantification de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations à émettre dans la cavité. Ce signal physique est ensuite transmis aux un ou plusieurs haut-parleurs par le contrôleur. Dans des modes de réalisation du procédé, les données sont relatives à du bruit si les mesures acquises S10 par les un ou plusieurs microphones sont relatives à du bruit. Dans des modes de réalisation, les données sont relatives à des vibrations si les mesures acquises S10 par les un ou plusieurs microphones sont relatives à des vibrations.
Les données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations constituent une sortie du contrôleur, qui prend en entrée les mesures acquises S10 par les un ou plusieurs microphones. Par la « détermination S20 est basée sur les mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations », on entend que la sortie du contrôleur est déterminée (par exemple calculée) par le contrôleur en fonction de l’entrée du contrôleur, c’est-à-dire en fonction d’au moins une partie des mesures acquises S10 par les un ou plusieurs microphones (par exemple en fonction de toutes). La détermination S20 peut être réalisée par l’exécution, par le contrôleur, de tout algorithme configuré pour déterminer, à partir des mesures relatives à du bruit et/ou des vibrations dans la cavité, des données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations à émettre dans la cavité pour améliorer l’isolation acoustique de la double paroi. Cet algorithme peut être tout algorithme de contrôle actif (ou « ANC algorithm »), comme par exemple un algorithme FXLMS (« Filtered-X Least Mean Square »).
Les données relatives à de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations forment un signal physique transmis en sortie du contrôleur aux un ou plusieurs haut-parleurs. Chaque haut-parleur est un moyen physique capable de recevoir en entrée ce signal physique et d’émettre S30 l’anti-bruit et/ou les anti-vibrations dont la quantification est portée par le signal physique. Ainsi, par « l’émission S30 est basée sur les données relatives à de l’anti-bruit et/ou des anti-vibrations », on entend que les un ou plusieurs haut-parleurs reçoivent en entrée le signal physique, puis émettent l’anti-bruit et/ou les anti-vibrations correspondant(es).
L’efficacité du système de contrôle actif est évaluée en laboratoire à partir de la mesure de l’indice d’affaiblissement acoustique d’un double vitrage de dimensions 1,48 m x 1,23 m composé de deux parois vitrées de 4 mm d’épaisseur séparées par une cavité d’air de 16 mm d’épaisseur. Chacun des quatre bords de la cavité du double vitrage est instrumenté avec un microphone et un haut-parleur intégré dans une boite dont une paroi est percée de cinq trous ; la membrane du haut-parleur est parallèle aux deux parois vitrées. La mesure de l’indice d’affaiblissement acoustique est réalisée suivant les exigences décrites dans la norme ISO15186-1 et résumées ci-après. Le double vitrage de surface S est installé dans l’ouverture d’essai séparative entre deux salles ; une salle émission dans laquelle le niveau moyen de pression acoustique Lp(dB) du bruit émission généré est mesuré et une salle réception dans laquelle le niveau moyen d’intensité acoustique LI(dB) est mesuré sur la surface Smdu double vitrage. L’indice d’affaiblissement acoustique RI(dB) est déterminé à partir de l’équation :
Les spectres d’indice d’affaiblissement acoustique du double vitrage mesurés sans contrôle et avec contrôle sont présentés sur la Fig. 7.

Claims (13)

  1. Installation comprenant :
    - une double paroi, la double paroi définissant une cavité ; et
    - un système de contrôle actif comprenant au moins un haut-parleur disposé dans la cavité et ayant une membrane, le haut-parleur étant disposé de façon à ce que sa membrane soit essentiellement parallèle aux parois de la double paroi.
  2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle le haut-parleur a une largeur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité et/ou une longueur strictement supérieure à l’épaisseur de la cavité.
  3. Installation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le haut-parleur a une épaisseur strictement inférieure à l’épaisseur de la cavité.
  4. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la cavité a une épaisseur de 16 mm et dans laquelle le haut-parleur a une largeur et/ou une longueur supérieure ou égale à 20 mm, de préférence supérieure ou égale à 25 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 30 mm.
  5. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le haut-parleur comprend une boîte avec un orifice fermé par la membrane, la boîte comprenant une paroi avec un ou plusieurs trous, la paroi avec des trous étant essentiellement perpendiculaire à la membrane.
  6. Installation selon la revendication 5, dans laquelle le diamètre des trous est compris entre 0,5 et 20 mm, de préférence de 0,7 à 10 mm.
  7. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant un nombre de haut-parleurs compris entre 2 et 10, et de préférence égal à 4.
  8. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le nombre de haut-parleurs est égal à 4 et dans laquelle les parois de la double paroi sont de forme rectangulaire ayant 4 côtés, la cavité comprenant 4 zones qui bordent chacune un côté respectif, chacune des zones comprenant un seul haut-parleur.
  9. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le système de contrôle actif comprend en outre un ou plusieurs microphones, de préférence 4 microphones, les microphones étant de préférence disposés de façon non symétrique.
  10. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les parois de la double paroi sont vitrées, l’installation étant de préférence une installation de double vitrage.
  11. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle l’installation comprend un espaceur bordant la cavité et un cadre bordant l’espaceur, le ou chaque haut-parleur étant disposé selon l’une quelconque des dispositions suivantes :
    - le haut-parleur est disposé sur l’espaceur ;
    - le haut-parleur est intégré à l’espaceur ; ou
    - le haut-parleur est disposé dans le cadre, sous un trou ménagé dans l’espaceur, le trou étant de préférence recouvert d’une maille.
  12. Installation selon la revendication 11, dans laquelle tous les haut-parleurs sont disposés selon la même disposition.
  13. Procédé de contrôle actif de l’installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, le procédé étant exécuté par un contrôleur du système de contrôle actif, le système de contrôle actif comprenant un ou plusieurs microphones situés dans la cavité, le procédé comprenant :
    - l’acquisition (S10), par les un ou plusieurs microphones, de mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité ;
    - la détermination (S20), par le contrôleur, de données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations, la détermination étant basée sur les mesures relatives à du bruit et/ou à des vibrations dans la cavité ; et
    - l’émission (S30), par le ou les haut-parleurs, d’anti-bruit et/ou d’anti-vibrations, l’émission (S30) étant basée sur les données relatives à de l’anti-bruit et/ou à des anti-vibrations.
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