WO1996023295A1 - Dispositif de controle actif du bruit - Google Patents

Dispositif de controle actif du bruit Download PDF

Info

Publication number
WO1996023295A1
WO1996023295A1 PCT/FR1996/000092 FR9600092W WO9623295A1 WO 1996023295 A1 WO1996023295 A1 WO 1996023295A1 FR 9600092 W FR9600092 W FR 9600092W WO 9623295 A1 WO9623295 A1 WO 9623295A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
noise
generator
outlet
acoustic
tubing
Prior art date
Application number
PCT/FR1996/000092
Other languages
English (en)
Inventor
François Noël GRAS
Philippe Grégoire GERARD
Original Assignee
Bertin & Cie.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bertin & Cie. filed Critical Bertin & Cie.
Priority to AU46250/96A priority Critical patent/AU4625096A/en
Publication of WO1996023295A1 publication Critical patent/WO1996023295A1/fr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/06Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
    • F01N1/065Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods 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
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17821Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the input signals only
    • G10K11/17825Error signals
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods 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
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods 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
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787General system configurations
    • G10K11/17879General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G10K11/17881General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K7/00Sirens
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10Applications
    • G10K2210/105Appliances, e.g. washing machines or dishwashers
    • G10K2210/1053Hi-fi, i.e. anything involving music, radios or loudspeakers
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10Applications
    • G10K2210/112Ducts
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/321Physical
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/321Physical
    • G10K2210/3212Actuator details, e.g. composition or microstructure
    • G10K2210/32121Fluid amplifiers, e.g. modulated gas flow speaker using electrovalves
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/321Physical
    • G10K2210/3217Collocated sensor and cancelling actuator, e.g. "virtual earth" designs
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/50Miscellaneous
    • G10K2210/512Wide band, e.g. non-recurring signals

Definitions

  • the present invention relates to an active noise control device and, more particularly, to such a device applicable in particular to noise of high acoustic power propagating in a harsh and / or polluting environment. More particularly still, the invention relates to a device comprising an acoustic wave generator and means for controlling said generator so that the latter emits high power acoustic waves in said environment in phase opposition with the acoustic waves constituting the noise, so as to reduce the level of the latter.
  • a digital "controller” 1 a microphone 2 arranged to be sensitive to a noise source S, an acoustic wave generator such as a speaker 3 for example, controlled by the digital controller 1 to emit noise in opposition to phase with that picked up by the microphone 2 and a control microphone 4 sensitive to the residual noise leaving an enclosure in which the noise picked up by the microphone 2 is propagated, in this case a pipe 5 such as an exhaust pipe an internal combustion engine, for example.
  • the device of FIG. 1A is shown in FIG. 1B.
  • the noise emitted by the source S undergoes in the environment where it is propagated (the tubing 5 for example) a first transmission process whereas a measurement of this noise undergoes, on the one hand, digital filtering at A and, in series, a second transmission process (the transduction which takes place in the loudspeaker 3) and, on the other hand, a digital filtering B which models the first transmission process.
  • the output of filter B is combined with the residual noise resulting from the composition of the outputs of the first and second processes. If the residual noise is greater than a predetermined setpoint, there is a correction of filter A aimed at reducing this residual noise.
  • the signals from microphones 2 and 4 are sampled, digitized and processed in the digital controller 1 so that the parameters of the filter A are modified at each sampling by temporal algorithms of minimization of the gradient type, for example.
  • Devices for processing digital signals which can be used for this are commercially available.
  • the generator of acoustic waves 3, or of "counter-noise” is commonly constituted by one or more speakers of conventional type. It is known that these comprise a membrane made of any one of various materials which have their fragility in common.
  • the present invention therefore aims to provide an active noise control device capable of operating without degradation in heat and / or dust.
  • an active noise control device applicable in particular to noise propagating in a harsh and / or polluting environment.
  • an active noise control device applicable in particular to noise propagating in a harsh and / or polluting environment.
  • this generator being remarkable in that it is constituted by an acoustic amplifier with interaction of a flow of fluid under pressure with a mobile obstacle controlled by said means.
  • the counter-noise generator of the device according to the invention is capable of delivering a powerful counter-noise in a wide range of acoustic frequencies, and has a long service life due to the fact that it is without membrane sensitive to heat and that the flow of fluid passing through it ensures its self-cooling and self-cleaning in a hot and dusty environment.
  • FIGS. 1A and 1B illustrate the active noise control device of the prior art described in the preamble to this description
  • FIG. 2 represents an embodiment of the device according to the present invention
  • FIG. 3 is a view in partial axial section of the noise generator integrated into the device of FIG. 2,
  • FIG. 4 is a partial view of the device in FIG. 2, taken along the section line IV-IV of this figure, and
  • FIG. 5A to 5E schematically show various arrangements of the noise generator of Figure 2 with respect to a pipe in which circulates a noise to be reduced or eliminated.
  • FIG. 2 of the appended drawing in which a room 6 housing a generator 7, equipped with an active noise control device according to the invention, has been shown, by way of illustrative and nonlimiting example.
  • Room 6 is ventilated by ventilation 8.
  • the group generator conventionally includes an internal combustion engine driving a generator.
  • the combustion gases from the engine are evacuated through an exhaust pipe 9. It is known that such a pipe leads to a significant noise, constituting a nuisance in the vicinity of such a generator.
  • the device according to the invention conventionally comprises an acoustic wave generator 10 and means controlling the injection, by this generator, into the tubing 9 of acoustic waves in phase opposition with those which circulate normally in this pipe when the engine is running, so that the composition of these waves reduces the amplitude of the resulting waves at the outlet of the pipe and therefore the noise discharges into the environment of the room housing the generator.
  • These means may include a digital controller 11 such as that described in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • the controller receives the information necessary for its operation, from a control microphone 4 similar to that shown in FIG. 1A and arranged at the outlet of the pipe 9, and from a sensor 2 ′ of the engine speed of rotation. generator drive.
  • This plays the role of the microphone 2 in FIG. 1A because the fundamental frequency and the amplitude of the noise emitted by the motor are a function of the speed of rotation.
  • this sensor could be replaced by a cooled microphone 2, suitably placed in the tubing 9, as shown in broken lines in FIG. 2.
  • the generator 10 of acoustic waves is an acoustic amplifier interacting with a flow of pressurized fluid with a movable obstacle controlled by the means 11.
  • a generator is known from French patents No. 2,442,565, 2,572,615 and 2,637,148 filed by the applicant.
  • FIG. 3 schematically and partially represents such a generator, known as a "loudspeaker” pneumatic ", in axial section.
  • This loudspeaker operates using a continuous flow of pressurized fluid flowing, according to the arrows, through a pneumatic circuit which extends from a fluid inlet 12 to to an output constituted by the horn 13 of the loudspeaker, passing through an annular intermediate neck 14 at the right of which modulated fluctuations of the flow around an average value are caused by axial displacements of an annular obstacle modulating flow.
  • This obstacle consists of an extension of a movable assembly 15 of an electromagnetic coil transducer 15A supported by elastic hoops 16,17 in an air gap defined by pole pieces 18,19, the piece 19 being attached to a permanent magnet 20.
  • the position of the moving element in the neck 14 is controlled by the intensity of the current delivered to the coil 15a by the controller 11. This is how the section of the neck 14 is modulated and therefore the e acoustic signal which propagates in the pavilion 13.
  • FIG. 2 it appears that the horn 13 of the loudspeaker 10 is very elongated, as is suitable for the emission of a counter-noise of low fundamental frequency, of the order of a few hundreds of hertz, corresponding to the frequency of rotation of the engine of the generator.
  • This pavilion is then supported, on the roof of the room 6, by cradles 21a, 21b.
  • Figure 4 There is shown in Figure 4 the connection of the end of the pavilion 13 to the pipe 9. This connection is constituted by a flange
  • a screen 23 made of a metallic fabric with tight meshes, transparent with respect to the acoustic waves.
  • a metallic fabric for example of the "Reps” type, is commercially available.
  • a pneumatic loudspeaker was built capable of emitting an acoustic signal with a power of 145 dB (reference 10 " 12 watt) in the frequency band 40-3000 Hz with a signal / noise ratio greater than 20 dB. strong signal thus obtained makes this loudspeaker an organ of choice for controlling the noise emitted by particularly noisy installations such as the generator set in FIG. 2.
  • the loudspeaker 10 is devoid of the membrane which conventionally lines a loudspeaker.
  • this membrane an essential organ, is normally made of a cardboard-type material, particularly fragile and very sensitive in particular to the temperature and to the dust which circulates in the environment where it is installed. .
  • the pneumatic loudspeaker of the device according to the invention which does not include such a membrane, is all the more resistant as it can be entirely made of materials, in particular metallic, very resistant to heat. Tests have even shown that this speaker could work perfectly with a supply of air heated to about 150 °.
  • the air circulation which is necessary for its operation ensures continuous cleaning of the essential organs of the loudspeaker, in particular the neck 14 and the movable obstacle 15, by entrainment towards the outside of the dust particles which could s 'drop there.
  • the device according to the invention is therefore particularly well suited to the emission of a counter-noise in a hot and dusty environment, as found in many industrial installations.
  • the device has made it possible to very significantly reduce the noise emission from the generator set while the pipe 9 delivered 10,000 m 3 / ** of exhaust gas at 560 ° C.
  • FIGS. 5A to 5E show other modes of installing the loudspeaker 10 of the device according to the invention, relative to a pipe 9 emitting noise.
  • FIG. 5A to 5E show other modes of installing the loudspeaker 10 of the device according to the invention, relative to a pipe 9 emitting noise.
  • the loudspeaker is mounted "in doublet" parallel to and next to the outlet of the tubing.
  • this output and the axis of the loudspeaker are coaxial.
  • This arrangement is obviously suitable only if the diameter of the tubing is substantially smaller than that of the opening of the horn of the pneumatic speaker.
  • the pavilion is still coaxial at the outlet of the tube, but internally to the latter. This arrangement is suitable when the diameter of the tubing is significantly greater than that of the pneumatic speaker.
  • Several speakers could then possibly be arranged in parallel in the tubing, to increase the level of the counter-noise if necessary.
  • FIG. 5D two pneumatic loudspeakers 10 ′, 10 "are shown facing each other, opening into a coaxial enclosure 24 at the outlet of the tube, as is common with loudspeakers of conventional structure.
  • FIG. 5E illustrates a device which is suitable for long horn pneumatic loudspeakers, for the emission of a counter-noise at low cut-off frequency (less than 25 Hz for example). The horn could then fit into a relatively small space not very bulky by winding on itself, like a hunting horn.
  • the invention is not limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example.
  • the device according to the invention could also find application to the emission of a counter-noise in an environment where the temperature and / or pollution conditions are not particularly severe.
  • the invention is not limited to 8 the use of a loudspeaker of the type described in the aforementioned patents of the applicant and extends to the use of other acoustic amplifiers without a membrane, such as sirens or other noise generators with high sound level, operating by modulating a flow of fluid, insofar as the performance of these sirens or generators in terms of sound level, bandwidth, signal / noise ratio and phase control with respect to the noise to be reduced, could s 'prove satisfactory for certain noise control installations which would not require great flexibility from the transmitter used with regard to its performance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

Le dispositif comprend un générateur d'ondes acoustiques (10) et des moyens (2 ou 2', 4, 11) de commande dudit générateur (10) de manière que celui-ci émette des ondes acoustiques en opposition de phase avec les ondes acoustiques constituant le bruit. Suivant l'invention, ledit générateur (10) est un amplificateur acoustique à interaction d'un écoulement de fluide sous pression avec un obstacle mobile (15) commandé par lesdits moyens (2 ou 2', 4, 11). Avantageusement ledit générateur (10) est un haut-parleur pneumatique. Application au contrôle d'un bruit se propageant dans un environnement sévère et/ou polluant.

Description

DISPOSITIF DE CONTROLE ACTIF DU BRUIT
La présente invention est relative à un dispositif de contrôle actif du bruit et, plus particulièrement, à un tel dispositif applicable notamment à un bruit de forte puissance acoustique se propageant dans un environnement sévère et/ou polluant. Plus particulièrement encore, l'invention est relative à un dispositif comprenant un générateur d'ondes acoustiques et des moyens de commande dudit générateur de manière que celui-ci émette dans ledit environnement des ondes acoustiques de forte puissance en opposition de phase avec les ondes acoustiques constituant le bruit, de manière à réduire le niveau de ce dernier.
On a représenté à la figure 1A du dessin annexé un tel dispositif de la technique antérieure qui fait intervenir, comme cela est courant, un dispositif de commande ou
"contrôleur" numérique 1, un microphone 2 agencé pour être sensible à une source de bruit S, un générateur d'ondes acoustiques tel qu'un haut-parleur 3 par exemple, commandé par le contrôleur numérique 1 pour émettre un bruit en opposition de phase avec celui capté par le microphone 2 et un microphone de contrôle 4 sensible au bruit résiduel sortant d'une enceinte dans laquelle se propage le bruit capté par le microphone 2, en l'occurrence une tubulure 5 telle qu'une tubulure d'échappement d'un moteur à combustion interne, par exemple.
Le dispositif de la figure 1A est raodélisé à la figure 1B. Le bruit émis par la source S subit dans l'environnement où il se propage (la tubulure 5 par exemple) un premier processus de transmission alors qu'une mesure de ce bruit subit, d'une part, un filtrage numérique en A et, en série, un deuxième processus de transmission (la transduction qui s'opère dans le haut-parleur 3) et, d'autre part, un filtrage numérique B qui modélise le premier processus de transmission. La sortie du filtre B est combinée au bruit résiduel résultant de la composition des sorties des premier et deuxième processus. Si le bruit résiduel est supérieur à une valeur de consigne prédéterminée, il s'opère une correction du filtre A visant à réduire ce bruit résiduel. Pour ce faire, les signaux en provenance des microphones 2 et 4 sont échantillonnés, numérisés et traités dans le contrôleur numérique 1 de manière que les paramètres du filtre A soient modifiés à chaque échantillonnage par des algorithmes temporels de minimisation du type gradient, par exemple. Des dispositifs de traitement de signaux numériques utilisables pour ce faire sont disponibles dans le commerce. Comme on l'a vu plus haut, le générateur d'ondes acoustiques 3, ou de "contre-bruit" est couramment constitué par un ou plusieurs haut-parleurs de type classique. On sait que ceux-ci comprennent une membrane réalisée en l'un quelconque de divers matériaux qui ont en commun leur fragilité. Lorsqu'on tente d'utiliser de tels haut-parleurs pour engendrer un "contre-bruit" dans un environnement bruyant et sévère, à température élevée et circulation de poussière, comme c'est le cas de l'environnement des groupes électrogènes par exemple, les membranes des haut-parleurs classiques sont rapidement dégradées par la chaleur et la poussière, avec altération concomitante de leur performance, voire détruites. On a tenté de résoudre ce problème en proposant d'utiliser des haut-parleurs équipés de membranes en acier inoxydable, solution coûteuse, de mise en oeuvre difficile et délivrant une puissance insuffisante dans le cas de l'application décrite.
La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif de contrôle actif du bruit susceptible de fonctionner sans dégradation dans la chaleur et/ou la poussière.
On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un dispositif de contrôle actif du bruit, applicable notamment à un bruit se propageant dans un environnement sévère et/ou polluant, du type qui comprend un générateur d'ondes acoustiques et des moyens de commande dudit générateur de manière que celui-ci émette dans ledit environnement des ondes acoustiques en opposition de phase avec les ondes acoustiques constituant le bruit, ce générateur étant remarquable en ce qu'il est constitué par un amplificateur acoustique à interaction d'un écoulement de fluide sous pression avec un obstacle mobile commandé par lesdits moyens.
Comme on le verra plus loin, le générateur de contre- bruit du dispositif suivant l'invention est capable de délivrer un contre-bruit puissant dans un large domaine de fréquences acoustiques, et présente une longue durée de vie du fait qu'il est sans membrane sensible à la chaleur et que l'écoulement de fluide qui le traverse assure son auto¬ refroidissement et son auto-nettoyage dans un environnement chaud et chargé de poussière. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel :
- les figures 1A et 1B illustrent le dispositif de contrôle actif du bruit de la technique antérieure décrit en préambule de la présente description,
- la figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif suivant la présente invention,
- la figure 3 est une vue en coupe axiale partielle du générateur de contre-bruit intégré au dispositif de la figure 2,
- la figure 4 est une vue partielle du dispositif de la figure 2, prise suivant le trait de coupe IV-IV de cette figure, et
- les figures 5A à 5E représentent schématiquement divers agencements du générateur de contre-bruit de la figure 2 par rapport à une tubulure dans laquelle circule un bruit à réduire ou supprimer.
On se réfère à la figure 2 du dessin annexé où l'on a représenté, à titre d'exemple illustratif et non limitatif, un local 6 abritant un groupe électrogène 7, équipé d'un dispositif de contrôle actif du bruit selon l'invention. Le local 6 est aéré par une ventilation 8. Le groupe électrogène comprend classiquement un moteur à combustion interne entraînant une génératrice. Les gaz de combustion du moteur sont évacués par une tubulure d'échappement 9. On sait qu'une telle tubulure conduit un bruit important, constituant une nuisance dans le voisinage d'un tel groupe électrogène.
Pour réduire l'émission acoustique de cette tubulure, le dispositif suivant l'invention comprend classiquement un générateur d'ondes acoustiques 10 et des moyens commandant l'injection, par ce générateur, dans la tubulure 9 d'ondes acoustiques en opposition de phase avec celles qui circulent normalement dans cette tubulure quand le moteur tourne, de manière que la composition de ces ondes réduise l'amplitude des ondes résultantes à la sortie de la tubulure et donc les rejets de bruit dans l'environnement du local abritant le groupe électrogène.
Ces moyens peuvent comprendre un contrôleur numérique 11 tel que celui décrit en liaison avec les figures 1A et 1B. Le contrôleur reçoit les informations nécessaires à son fonctionnement, d'un microphone de contrôle 4 analogue à celui représenté à la figure 1A et disposé à la sortie de la tubulure 9, et d'un capteur 2' de vitesse de rotation du moteur d'entraînement de la génératrice. Celui-ci joue le rôle du microphone 2 de la figure 1A car la fréquence fondamentale et l'amplitude du bruit émis par le moteur sont fonction de la vitesse de rotation. Bien entendu, ce capteur pourrait être remplacé par un microphone 2 refroidi, convenablement placé dans la tubulure 9, comme représenté en trait interrompu à la figure 2. Suivant une caractéristique essentielle du dispositif selon l'invention, le générateur 10 d'ondes acoustiques est un amplificateur acoustique à interaction d'un écoulement de fluide sous pression avec un obstacle mobile commandé par les moyens 11. Un tel générateur est connu des brevets français No. 2.442.565, 2.572.615 et 2.637.148 déposés par la demanderesse. La figure 3 représente schématiquement et partiellement un tel générateur, dit "haut-parleur pneumatique", en coupe axiale. Ce haut-parleur fonctionne à l'aide d'un débit continu de fluide sous pression s'écoulant, suivant les flèches, à travers un circuit pneumatique qui s'étend depuis une entrée de fluide 12 jusqu'à une sortie constituée par le pavillon 13 du haut- parleur, en passant par un col intermédiaire annulaire 14 au droit duquel des fluctuations modulées du débit autour d'une valeur moyenne sont provoquées par des déplacements axiaux d'un obstacle annulaire modulateur de débit. Cet obstacle est constitué par un prolongement d'un équipage mobile 15 d'un transducteur à bobine électromagnétique 15A supporté par des frettes élastiques 16,17 dans un entrefer défini par des pièces polaires 18,19, la pièce 19 étant accolée à un aimant permanent 20. La position de l'équipage mobile dans le col 14 est commandée par l'intensité du courant délivré à la bobine 15a par le contrôleur 11. C'est ainsi qu'est modulée la section du col 14 et donc le signal acoustique qui se propage dans le pavillon 13. On pourra se référer aux brevets précités de la demanderesse pour plus de détails concernant la structure et le fonctionnement du haut-parleur 10.
On se réfère à l'ensemble des figures 2 et 4 pour décrire les moyens utilisés pour connecter le haut-parleur
10 à la tubulure 9. Sur la figure 2, il apparaît que le pavillon 13 du haut-parleur 10 est très allongé, comme il convient pour l'émission d'un contre-bruit de basse fréquence fondamentale, de l'ordre de quelques centaines de hertz, correspondant à la fréquence de rotation du moteur du groupe électrogène. Ce pavillon est alors supporté, sur le toit du local 6, par des berceaux 21a,21b. On a représenté à la figure 4 le raccordement de l'extrémité du pavillon 13 à la tubulure 9. Ce raccordement est constitué par une bride
22 soudée autour d'une ouverture percée dans la tubulure 9, cette bride recevant l'extrémité du pavillon 13 qu'elle retient à l'aide de boulons (non représentés) par exemple.
Pour assurer la continuité de l'écoulement des gaz de combustion et l'absence de "sifflet" au niveau du débouché du pavillon 13 et la bride 22 dans la tubulure 9, on peut avantageusement disposer sur l'ouverture découpée dans cette tubulure un écran 23 en un tissu métallique à mailles serrées, transparent vis-à-vis des ondes acoustiques. Un tel tissu métallique, par exemple du type "Reps", est disponible dans le commerce.
On a construit un haut-parleur pneumatique capable d'émettre un signal acoustique d'une puissance de 145 dB (référence 10"12 watt) dans la bande de fréquence 40-3000 Hz avec un rapport signal/bruit supérieur à 20 dB. Le puissant signal ainsi obtenu fait de ce haut-parleur un organe de choix pour le contrôle du bruit émis par des installations particulièrement bruyantes telles que le groupe électrogène de la figure 2. Surtout, on remarquera que le haut-parleur 10 est dépourvu de la membrane qui garnit classiquement un haut- parleur. On sait que cette membrane, organe essentiel, est normalement réalisée en un matériau du type carton, particulièrement fragile et très sensible en particulier à la température et aux poussières qui circulent dans l'environnement où il est installé.
Le haut-parleur pneumatique du dispositif suivant l'invention, qui ne comprend pas une telle membrane, est d'autant plus résistant qu'il peut être entièrement réalisé en des matériaux, notamment métalliques, très résistants à la chaleur. Des essais ont même montré que ce haut-parleur pouvait parfaitement fonctionner avec une alimentation en air chauffé à 150° environ.
Par ailleurs, la circulation d'air qui est nécessaire à son fonctionnement assure un nettoyage continu des organes essentiels du haut-parleur, notamment le col 14 et l'obstacle mobile 15, par entraînement vers l'extérieur des particules de poussière qui pourraient s'y déposer. Le dispositif suivant l'invention est donc particulièrement bien adapté à l'émission d'un contre-bruit dans un environnement chaud et poussiéreux, comme on en trouve dans de nombreuses installations industrielles. Dans l'application illustrée à la figure 2, le dispositif a permis de réduire très sensiblement l'émission de bruit du groupe électrogène alors que la tubulure 9 débitait 10.000 m3/** de gaz d'échappement à 560°c. On a représenté aux figures 5A à 5E d'autres modes d'implantation du haut-parleur 10 du dispositif selon l'invention, par rapport à une tubulure 9 émettrice de bruit. A la figure 5A, le haut-parleur est monté "en doublet" parallèlement et à côté de la sortie de la tubulure. A la figure 5B, cette sortie et l'axe du haut- parleur sont coaxiaux. Cette disposition convient évidemment seulement si le diamètre de la tubulure est sensiblement plus petit que celui de l'ouverture du pavillon du haut- parleur pneumatique. A la figure 5C, le pavillon est encore coaxial à la sortie de la tubulure, mais intérieurement à celle-ci. Cette disposition convient quand le diamètre de la tubulure est nettement supérieur à celui du haut-parleur pneumatique. Plusieurs haut-parleurs pourraient alors éventuellement être disposés en parallèle dans la tubulure, pour augmenter le niveau du contre-bruit si nécessaire. A la figure 5D, on a représenté deux haut-parleurs pneumatiques 10' ,10" en regard, débouchant dans une enceinte 24 coaxiale à la sortie de la tubulure, comme cela est courant avec des haut-parleurs de structure classique. La figure 5E illustre un dispositif qui convient à des haut-parleurs pneumatiques à long pavillon, pour l'émission d'un contre-bruit à basse fréquence de coupure (inférieure à 25 Hz par exemple). Le pavillon pourrait alors s'inscrire dans un espace relativement peu volumineux en s'enroulant sur lui-même, à la manière d'un cor de chasse.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Ainsi, le dispositif suivant l'invention pourrait trouver aussi application à l'émission d'un contre-bruit dans un environnement où les conditions de température et/ou de pollution ne sont pas particulièrement sévères. De même, l'invention n'est pas limitée à 8 l'utilisation d'un haut-parleur du type décrit dans les brevets précités de la demanderesse et s'étend à l'utilisation d'autres amplificateurs acoustiques sans membrane, tels que des sirènes ou autres générateurs de bruit à haut niveau sonore, fonctionnant par modulation d'un écoulement de fluide, dans la mesure où les performances de ces sirènes ou générateurs en matière de niveau sonore, de bande passante, de rapport signal/bruit et de commande en phase par rapport au bruit à réduire, pourraient s'avérer satisfaisantes pour certaines installations de contrôle de bruit qui n'exigeraient pas une grande souplesse de l'émetteur utilisé en ce qui concerne ses performances.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de contrôle actif du bruit, du type qui comprend un générateur d'ondes acoustiques (10) et des moyens (2 ou 2',4,11) de commande dudit générateur (10) de manière que celui-ci émette des ondes acoustiques en opposition de phase avec les ondes acoustiques constituant le bruit, caractérisé en ce que ledit générateur (10) est un amplificateur acoustique à interaction d'un écoulement de fluide sous pression avec un obstacle mobile (15) commandé par lesdits moyens (2 ou 2',4,11).
2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'obstacle (15) est monté sur l'équipage mobile d'un transducteur électromagnétique (15,18,19,20), l'équipage mobile supportant une bobine (15a) alimentée par les moyens de commande (2 ou 2',4,11).
3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ledit générateur (10) est un haut- parleur pneumatique.
4. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit haut- parleur (10) comprend un pavillon (13) agencé de manière que son émission acoustique interfère avec celle d'une tubulure (9) émettrice du bruit à contrôler.
5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ledit pavillon (13) est disposé parallèlement et à proximité de la sortie de la tubulure (9), les ouvertures du pavillon et de la tubulure étant sensiblement coplanaires.
6. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que l'ouverture du pavillon (13) est raccordée à la tubulure, perpendiculairement à l'axe de celle-ci.
7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que, à l'endroit du raccordement, la paroi de la tubulure est remplacée par un tissu métallique (13) à mailles serrées.
8. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ledit pavillon (13) est disposé coaxialement à la sortie de la tubulure (9), à l'extérieur de celle-ci.
9. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la sortie de la tubulure (9) est disposée coaxialement à la sortie du pavillon (13), à l'extérieur de celui-ci.
10. Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que ledit pavillon s'enroule sur lui-même en cor de chasse.
11. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de haut- parleurs (10',10") débouchant dans une enceinte (24) enveloppant la sortie de la tubulure (9) .
12. Application du dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, au contrôle du bruit se propageant dans un environnement sévère et/ou polluant.
PCT/FR1996/000092 1995-01-23 1996-01-19 Dispositif de controle actif du bruit WO1996023295A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU46250/96A AU4625096A (en) 1995-01-23 1996-01-19 Active noise control device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9500724A FR2729781B1 (fr) 1995-01-23 1995-01-23 Dispositif de controle actif du bruit
FR95/00724 1995-01-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1996023295A1 true WO1996023295A1 (fr) 1996-08-01

Family

ID=9475394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1996/000092 WO1996023295A1 (fr) 1995-01-23 1996-01-19 Dispositif de controle actif du bruit

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU4625096A (fr)
FR (1) FR2729781B1 (fr)
WO (1) WO1996023295A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2607640A1 (fr) * 2011-12-20 2013-06-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dispositif d'actionnement pour installations de gaz d'échappement actives et son procédé de fonctionnement

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9801257D0 (sv) * 1998-04-09 1998-04-09 Arne Wiberg Pneumatiskt driven högtalare

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3936606A (en) * 1971-12-07 1976-02-03 Wanke Ronald L Acoustic abatement method and apparatus
FR2572615A1 (fr) * 1984-10-29 1986-05-02 Bertin & Cie Haut-parleur pneumatique a debit continu de fluide sous pression
DE4011658A1 (de) * 1990-04-11 1991-10-17 Messerschmitt Boelkow Blohm Antischallgenerator
EP0454341A2 (fr) * 1990-04-25 1991-10-30 Ford Motor Company Limited Dispositif pour la suppression du bruit
EP0454342A2 (fr) * 1990-04-25 1991-10-30 Ford Motor Company Limited Dispositif pour la suppression du bruit
WO1993022763A1 (fr) * 1992-05-01 1993-11-11 Fujitsu Ten Limited Dispositif antibruit
WO1994022403A1 (fr) * 1993-03-24 1994-10-13 Noise Cancellation Technologies, Inc. Silencieux actif dissocie
WO1995002238A1 (fr) * 1993-07-07 1995-01-19 Leistritz Ag & Co. Abgastechnik Attenuateur de bruit actif

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3936606A (en) * 1971-12-07 1976-02-03 Wanke Ronald L Acoustic abatement method and apparatus
FR2572615A1 (fr) * 1984-10-29 1986-05-02 Bertin & Cie Haut-parleur pneumatique a debit continu de fluide sous pression
DE4011658A1 (de) * 1990-04-11 1991-10-17 Messerschmitt Boelkow Blohm Antischallgenerator
EP0454341A2 (fr) * 1990-04-25 1991-10-30 Ford Motor Company Limited Dispositif pour la suppression du bruit
EP0454342A2 (fr) * 1990-04-25 1991-10-30 Ford Motor Company Limited Dispositif pour la suppression du bruit
WO1993022763A1 (fr) * 1992-05-01 1993-11-11 Fujitsu Ten Limited Dispositif antibruit
WO1994022403A1 (fr) * 1993-03-24 1994-10-13 Noise Cancellation Technologies, Inc. Silencieux actif dissocie
WO1995002238A1 (fr) * 1993-07-07 1995-01-19 Leistritz Ag & Co. Abgastechnik Attenuateur de bruit actif

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2607640A1 (fr) * 2011-12-20 2013-06-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dispositif d'actionnement pour installations de gaz d'échappement actives et son procédé de fonctionnement

Also Published As

Publication number Publication date
FR2729781A1 (fr) 1996-07-26
AU4625096A (en) 1996-08-14
FR2729781B1 (fr) 1997-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2446972C (fr) Emetteur de son et haut-parleur
FR2462078A1 (fr) Filtre acoustique pour systeme de haut-parleurs coaxiaux
EP3371806B1 (fr) Fenêtre multi-vitrage intégrant un dispositif de réduction active du bruit
FR2905983A1 (fr) Dispositif d'insonorisation d'un moteur d'helicoptere a turbine a gaz, et moteur ainsi obtenu
FR2512292A1 (fr) Amplificateur hyperfrequence a transistors a effet de champ, notamment pour radar doppler
WO1996023295A1 (fr) Dispositif de controle actif du bruit
FR3065754B1 (fr) Cellule d'absorption acoustique pour turboreacteur et panneau de traitement acoustique associe
EP0012070A1 (fr) Haut-parleur pneumatique à débit continu de fluide
FR2955731A1 (fr) Enceinte acoustique comprenant au moins une membrane d'attenuation acoustique
FR2695057A1 (fr) Dispositif d'aspiration pour machine de coupe automatique et procédé de découpe mettant en Óoeuvre ledit dispositif.
EP0983128A1 (fr) Procede et dispositif de lavage et de nettoyage
FR2968048A1 (fr) Aube de turbomachine comprenant une source electroacoustique amelioree, rangee d'aubes directrices de sortie et turbomachine comprenant une telle aube
EP0413633A1 (fr) Emetteur large-bande sous-marin
FR2774796A1 (fr) Dispositif anti-bruit a detection de seuil
EP0270394B1 (fr) Procédé de fractionnement de la restitution sonore de signaux modulés dans des transducteurs montés en parallèle, et jeux de transducteurs correspondants
WO2024095093A1 (fr) Enceinte acoustique a dispositif de transmission acoustique optimal, et ensemble enceinte acoustique associe
EP3760924B1 (fr) Appareil producteur de fumée avec un dispositif atténuateur de bruit dans un conduit d'évacuation de fumée
EP0390626A1 (fr) Ensemble perfectionné de reproduction de sons
EP0670571B1 (fr) Tambour pour système d'enregistrement et de lecture à bande magnétique
FR3078106A1 (fr) Nacelle de turbomachine comprenant une conduite d'evacuation acoustique
FR2559325A1 (fr) Appareillage permettant de capter et de transmettre au loin la parole d'une personne placee dans un milieu perturbe afin d'effectuer un traitement de cette parole
FR2781637A1 (fr) Traitement de signal electrique pour transducteur electroacoustique
FR2884077A1 (fr) Amplificateur a double asservissement et enceinte associee
FR3067203A1 (fr) Haut-parleur electrodynamique a au moins deux joints definissant un logement intermediaire rempli d'air
EP1460243B1 (fr) Système d'atténuation acoustique

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA