WO2005034575A2 - Module for the production of transmitter panels and sound receivers, panel thus produced - Google Patents

Module for the production of transmitter panels and sound receivers, panel thus produced Download PDF

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WO2005034575A2
WO2005034575A2 PCT/FR2004/050474 FR2004050474W WO2005034575A2 WO 2005034575 A2 WO2005034575 A2 WO 2005034575A2 FR 2004050474 W FR2004050474 W FR 2004050474W WO 2005034575 A2 WO2005034575 A2 WO 2005034575A2
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modules
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Pascal Renault
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Pascal Renault
Gilles Reigner
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H04R7/06—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers

Definitions

  • the present invention relates to the production of a module capable of being associated with other modules for producing sound emitting and / or receiving panels.
  • the volume of the tray is not divided but it may be desirable to provide separate zones supplied differently from each other, in particular sounds masking noises, information, depending on the activities. This is also the case for a tray fitted with a continuous suspended ceiling and divided into rooms or rooms by removable partitions.
  • Another interesting aspect of the modules according to the present invention is the vertical positioning along a vertical partition or the integration into said partition. In fact, this can make it possible to easily complete the sound insulation and absorption of the zone concerned with the zone behind the partition and allow the diffusion or the capture of sounds from this zone concerned, without undergoing the disturbances of the noises of the area behind the partition. This also allows the acoustic arrangement of large rooms by the positioning of these modules as removable partitions of low height. Mention may be made of arrangements of the prior art, in particular that known through the international patent application WO 89/03919 which provides a dance area whose ceiling is equipped with loudspeakers and a catering area which is separate and not equipped to differentiate applications. There are all the drawbacks of the prior art. If changes to the location are made, you have to redo everything, the speakers are of the conventional cone type, the damping of ambient noise is not expected and the reception operating mode is nonexistent.
  • FIG. 1 a schematic view, in section, of a module according to the present invention in its first embodiment
  • Figure 2 a view in section of this first modified embodiment
  • - Figure 3 a schematic view, in section, of a module according to the present invention in its second embodiment
  • a box 10 which is composed of '' a lower 12 tray and an upper 14 tray.
  • the material in which the lower container 12 is made must be of the thin and very stiff type, so that the face of this container is capable of constituting a membrane capable of vibrating. The nature of the material matters but the definition must be given rather in terms of functionality in order not to be reductive, the determination remaining within the reach of the skilled person.
  • a metal plate a sheet of composite material based on polyester resin of small thickness, around a millimeter. to give an order of magnitude or a sheet based on reinforcing fibers embedded in a synthetic resin.
  • This lower container 12 can take any suitable shape, rectangular, circular and have a curved surface.
  • This lower tank is perforated with a porosity rate of less than 25%, beyond which it is known that there is no longer any selection, and the diameter of the perforations is also determined according to the application, so as to be able filter the frequencies to be processed.
  • the module 10 comprises at least one piezoelectric element 16 intended to vibrate under the effect of the electrical signals.
  • Such an element preferably works in the range of 150 to 15,000 Hz.
  • This piezoelectric element is attached and maintained in intimate contact with the internal face of the lower tank, for example by means of glue or adhesive so as to be able to transmit the vibrations of this piezoelectric element to this internal face of the lower tank 12 which then acts like a membrane.
  • a Heltmoltz resonator 18 is provided in light and stiff material.
  • the combination of the resonator with the face of the lower tank 12 also acts as a membrane, working in flexion.
  • a resonator comprises at least one cavity or generally several cavities formed in a network, generally of independent cells 20, arranged in a honeycomb for example, interposed between a bottom 22, perforated or non-perforated, oriented opposite the upper tray and an active face 24, possibly provided with perforations oriented towards the lower tray 12.
  • the resonator performs the function of resonator for the vibrations emitted from the piezoelectric element but does not provide any absorption of the noises received.
  • the air on the passage of the perforations whose diameter there too is chosen, is made more viscous ensuring an attenuation and the transported vibrations are trapped in these cells, allowing absorption of the noises received.
  • this resonator optionally, it is possible to have a layer 26 of absorbent material or not, with the appropriate rigidity in order to eliminate certain parasitic vibrations which would propagate towards the upper bottom and thus to tune the system. .
  • Such a material can be chosen from mineral wools, synthetic or natural fibers, synthetic foams or combinations of these materials.
  • FIG 1 there is also shown a peripheral volume 28 which is arranged substantially, between the two tanks, in the plane of the resonator and whose role is to absorb noise from outside and propagating towards the module.
  • This volume is preferably filled with an absorbent material chosen from mineral wools, fibers or synthetic foams or a combination of these.
  • the peripheral volume 28 is eliminated and the resonator in this case extends over the entire surface of the lower tank.
  • the resonator in this case extends over the entire surface of the lower tank.
  • a first variant consists in securing the piezoelectric element 16 on the inner face of the upper tank 14, this element coming to bear on the resonator 18, this time by its upper face.
  • the piezoelectric element 16 can be intimately linked on the lower face 24 of the resonator 18 then coming to bear on the inside face of the lower tank 12 or on the upper face 22 of the resonator 18 then coming to bear on the inside face of the upper tray 14.
  • the operation of such a module is threefold.
  • the first operating mode is the sound absorption mode.
  • Heltmoltz can trap ambient noise and reduce the noise level.
  • This operating mode is completely passive and permanent.
  • the second operating mode is acoustically active, making it possible to generate noise emissions. In this case, provision must be made to supply the piezoelectric element of each module with a suitable signal from an amplifier.
  • the means of transport can be either flat or non-flat, simply by radio link or using protocols known as "WIFI” or "Bluetooth” or from a laser beam which serves as a carrier.
  • WIFI wireless fidelity
  • Bluetooth wireless fidelity
  • the third operating mode is that of an active acoustic receiver.
  • ambient noise vibrates the chain in the opposite direction.
  • the face of the lower tank and the resonator are vibrated by ambient noise and it is possible to pick up a signal by the piezoelectric element.
  • This signal is very weak but can in turn be amplified by an integrated or remote amplifier. In this case, it is possible to ensure surveillance of an unoccupied place, the detection of intrusions in closed places for example.
  • the facing is made of a thin material but with a high rigidity, of metal for example for the embodiment chosen, but it is possible to cover it with any acoustically suitable coating such as an acoustically neutral fabric, a paint adapted, a graphic print or a decoration sheet, a very thin sheet of wood for example.
  • the box 10-1 comprises a lower tank 12-1 or facing, made of a material whose vibrations will not be transmitted to the resonator.
  • This container 12-1 or facing can be made of a perforated material, not susceptible to vibrate such as wood, metal or a thick sheet of composite material.
  • This container 12-1 or facing can also be made of an acoustically transparent material such as a thin plastic sheet, fabric, nonwoven, mounted on a frame if necessary.
  • the perforation rate and the diameter of the holes are adapted to the application.
  • the box also includes an upper 14-1 tank which carries a piezoelectric element 16-1 and below this piezoelectric element, pressed against it, there is a resonator 18-1, without contact with the lower face 12-1 of the tank or lower facing.
  • the resonator can be honeycombed as before, provided with perforations on its cover face to absorb noise or without perforation.
  • a peripheral volume 28-1 made of absorbent or resilient material makes it possible, as before, to absorb the noise received and to tune the entire system.
  • the difference between the two embodiments consists in one case in using the face of the lower tank associated with the resonator as a membrane and the other, on the contrary, doing without it since it cannot play this role and assigning it to the single resonator.
  • the element 16-1 can be indifferently attached to the side of the lower or upper tank but in this variant, the tanks act only as mechanical support without entering into vibrations or insensitive to said vibrations.
  • modules supported by a mechanical structure connected to the framework of the building in the same way as a partition or a false g ceiling.
  • the modules can also be integrated into partitions or false ceiling tiles when they are manufactured in the factory.
  • the electrical supply can be provided for integration into the panel, without drawing a specific electrical line, for example from accumulators.
  • Each module can be independent but it is also possible to define a group of at least two modules in which the modules have the same signal. This group then includes a master module and slave modules.
  • an asynchronous network system with a TCP IP protocol can be used.
  • Each group can thus be connected to the network by wire.
  • the resonator As regards the nature of the materials constituting the various elements necessary for carrying out the invention, in particular the resonator, one can use for example: - for the core, a honeycomb cellular structure made of paper impregnated with resin , made of very thin metal or plastic, and - for the covering faces, resin-impregnated papers, resin-impregnated fabrics, sheets of metal, laminates, impregnated woven or non-woven composite, the faces 22 and 24 may be of a different nature. In place of the perforations, it is also possible to use cover faces made of porous materials which lead to identical results.

Abstract

The invention relates to a module which can be associated with other modules in order to produce transmitter panels and/or sound receivers, characterized in that it comprises a housing (10) with a lower container (12), an upper container (14), a piezoelectric element (16) which vibrates under the effect of pulses and a resonator (18). The invention also relates to the panel produced from said modules.

Description

MODULE POUR LA REALISATION DE PANNEAUX EMETTEURS ET RECEPTEURS DE SONS, PANNEAU AINSI REALISE MODULE FOR THE PRODUCTION OF SOUND TRANSMITTERS AND RECEIVERS, PANEL THUS PRODUCED
La présente invention concerne la réalisation d'un module susceptible d'être associé à d'autres modules pour réaliser des panneaux émetteurs et/ou récepteurs de sons.The present invention relates to the production of a module capable of being associated with other modules for producing sound emitting and / or receiving panels.
On sait que dans les bâtiments publics, les centres commerciaux, les galeries, il peut être utile, souhaitable voire nécessaire de diffuser soit une ambiance musicale, soit des messages, dans un but de bien-être, de suppression de stress ou tout simplement pour donner des informations.We know that in public buildings, shopping centers, galleries, it can be useful, desirable or even necessary to broadcast either a musical atmosphere or messages, for the purpose of well-being, for the removal of stress or simply to to give information.
Dans d'autres applications, sur les mêmes lieux éventuellement, il peut être utile de capter des ambiances, d'écouter des bruits, ceci à des périodes hors fréquentation, dans un but de surveillance contre les intrusions, vols, dégradations.In other applications, possibly in the same places, it may be useful to capture atmospheres, to listen to noises, this at times outside of attendance, for the purpose of surveillance against intrusions, theft, damage.
Dans ce cas, il serait de plus souhaitable de déterminer d'où provient la naissance des bruits relevés. La localisation est donc un critère important, ce qui peut se comprendre quand on connaît les dimensions de certains édifices. Une autre application où l'on peut envisager des besoins d'écoute et/ou de diffusion de messages, ce sont les structures médicales : maisons de retraite ou hôpitaux.In this case, it would also be desirable to determine where the origin of the recorded noise comes from. Location is therefore an important criterion, which can be understood when we know the dimensions of certain buildings. Another application where we can consider the needs for listening and / or broadcasting messages are medical structures: retirement homes or hospitals.
De façon utile aussi, les garderies, homes d'enfants, nurseries.Also useful, daycares, children's homes, nurseries.
On peut trouver un intérêt également dans les cas particulier pour des maisons de grandes dimensions. En effet, dans ce cas, il peut être utile de diffuser l'ambiance de la chambre de bébé dans toutes les autres pièces. Dans ce dernier cas, par exemple, il existe déjà des microphones aptes à être positionnés dans la chambre et captant les bruits, même les plus légers mais la transmission de ces bruits est effectuée vers un seul lieu de vie dans lequel généralement, il est disposé un haut-parleur. Ceci contraint la personne à rester à proximité de ce haut-parleur sauf à le déplacer, à en disposer plusieurs, ou à n'effectuer qu'une surveillance partielle. Par ailleurs, dans un lieu domestique ou à usage spécifique, on peut envisager la diffusion d'ambiance sonore pour l'amélioration du cadre de vie, y compris à des fins thérapeutiques. Il existe aussi un cas particulier, celui des bureaux dits ouverts, qui sont disposés sur un même plateau et dont les différentes zones sont délimitées par des cloisons basses.One can also find an interest in the particular cases for houses of large dimensions. Indeed, in this case, it can be useful to diffuse the atmosphere of the baby's room in all the other rooms. In the latter case, for example, there are already microphones capable of being positioned in the room and picking up noise, even the lightest, but the transmission of these noises is carried out to a single place of life in which generally it is arranged. a speaker. This forces the person to stay close to this loudspeaker except to move it, to have several, or to carry out only partial surveillance. In addition, in a domestic place or for a specific use, one can envisage the diffusion of sound environment for the improvement of the living environment, including for therapeutic purposes. There is also a special case, that of the so-called open offices, which are arranged on the same tray and whose different areas are delimited by low partitions.
Dans ce cas, le volume du plateau n'est pas divisé mais il peut être souhaitable de prévoir des zones distinctes alimentées différemment les unes des autres, en sons notamment des bruits masquants, en informations, en fonction des activités. C'est aussi le cas pour un plateau équipé d'un plafond suspendu continu et divisé en salles ou locaux par des cloisons démontables.In this case, the volume of the tray is not divided but it may be desirable to provide separate zones supplied differently from each other, in particular sounds masking noises, information, depending on the activities. This is also the case for a tray fitted with a continuous suspended ceiling and divided into rooms or rooms by removable partitions.
Comme de tels aménagements sont modulaires et ont pour vocation d'être modifiés en fonction des besoins et des évolutions, il faut aussi pouvoir adapter la zone de diffusion à la disposition nouvelle. Dans les installations connues à ce jour, il faut alors tirer des câbles, modifier les connexions, re-f ixer de nouveaux hauts-parleurs, sans compter les problèmes d'esthétique.As such arrangements are modular and intended to be modified according to needs and changes, it is also necessary to be able to adapt the dissemination area to the new layout. In installations known to date, it is then necessary to draw cables, modify the connections, re-fix new speakers, without taking into account aesthetic problems.
Un autre aspect intéressant des modules selon la présente invention est le positionnement vertical le long d'une cloison verticale ou l'intégration dans ladite cloison. En effet, ceci peut permettre de compléter aisément l'isolation et l'absorption acoustiques de la zone concernée avec la zone située derrière la cloison et autoriser la diffusion ou la capture de sons de cette zone concernée, sans subir les perturbations des bruits de la zone située derrière la cloison. Ceci permet aussi l'agencement acoustique de grandes salles par le positionnement de ces modules comme des cloisons amovibles de faible hauteur. On peut citer des agencements de l'art antérieur, notamment celui connu à travers la demande international de brevet WO 89/03919 qui prévoit une zone de danse dont le plafond est équipé de hauts parleurs et une zone de restauration qui est distincte et non équipée pour différencier les applications. On constate là tous les inconvénients de l'art antérieur. Si des modifications de l'emplacement sont entreprises, il faut tout refaire, les hauts parleurs sont de type classique à cône, l'amortissement du bruit ambiant n'est pas prévu et le mode de fonctionnement en réception est inexistant.Another interesting aspect of the modules according to the present invention is the vertical positioning along a vertical partition or the integration into said partition. In fact, this can make it possible to easily complete the sound insulation and absorption of the zone concerned with the zone behind the partition and allow the diffusion or the capture of sounds from this zone concerned, without undergoing the disturbances of the noises of the area behind the partition. This also allows the acoustic arrangement of large rooms by the positioning of these modules as removable partitions of low height. Mention may be made of arrangements of the prior art, in particular that known through the international patent application WO 89/03919 which provides a dance area whose ceiling is equipped with loudspeakers and a catering area which is separate and not equipped to differentiate applications. There are all the drawbacks of the prior art. If changes to the location are made, you have to redo everything, the speakers are of the conventional cone type, the damping of ambient noise is not expected and the reception operating mode is nonexistent.
La présente invention est maintenant décrite en détail suivant un mode de réalisation particulier non limitatif, assorti de variantes de réalisation. Cette description est établie en regard des dessins annexés sur lesquels les différentes figures montrent : - figure 1, une vue schématique, en coupe, d'un module selon la présente invention dans son premier mode de réalisation, - figure 2, une vue en coupe de ce premier mode de réalisation modifié, et - figure 3, une vue schématique, en coupe, d'un module selon la présente invention dans son second mode de réalisation, Sur la figure 1, on a représenté un caisson 10 qui est composé d'un bac 12 inférieur et d'un bac 14 supérieur. Le matériau dans lequel est constitué le bac 12 inférieur doit être du type mince et de forte raideur, de façon que la face de ce bac soit susceptible de constituer une membrane apte à vibrer. La nature du matériau importe mais la définition doit être donnée plutôt en terme de fonctionnalité pour ne pas être réductrice, la détermination restant à la portée de l'homme de l'art.The present invention is now described in detail according to a particular nonlimiting embodiment, accompanied by variant embodiments. This description is established with reference to the appended drawings in which the various figures show: - Figure 1, a schematic view, in section, of a module according to the present invention in its first embodiment, - Figure 2, a view in section of this first modified embodiment, and - Figure 3, a schematic view, in section, of a module according to the present invention in its second embodiment, In Figure 1, there is shown a box 10 which is composed of '' a lower 12 tray and an upper 14 tray. The material in which the lower container 12 is made must be of the thin and very stiff type, so that the face of this container is capable of constituting a membrane capable of vibrating. The nature of the material matters but the definition must be given rather in terms of functionality in order not to be reductive, the determination remaining within the reach of the skilled person.
On peut citer comme exemple une plaque de métal, une feuille de matériau composite à base de résine polyester de faible épaisseur, autour d'un millimètre pour donner un ordre de grandeur ou encore une feuille à base de fibres de renfort noyées dans une résine de synthèse.We can cite as an example a metal plate, a sheet of composite material based on polyester resin of small thickness, around a millimeter. to give an order of magnitude or a sheet based on reinforcing fibers embedded in a synthetic resin.
Ce bac 12 inférieur peut prendre toute forme adaptée, rectangulaire, circulaire et présenter une surface courbe. Ce bac inférieur est perforé avec un taux de porosité inférieur à 25%, au-delà il est connu qu'il ne se produit plus aucune sélection, et le diamètre des perforations est également déterminé en fonction de l'application, en sorte de pouvoir filtrer les fréquences à traiter.This lower container 12 can take any suitable shape, rectangular, circular and have a curved surface. This lower tank is perforated with a porosity rate of less than 25%, beyond which it is known that there is no longer any selection, and the diameter of the perforations is also determined according to the application, so as to be able filter the frequencies to be processed.
Le module 10 comprend au moins un élément 16 piézoélectrique prévu pour vibrer sous l'effet des signaux électriques. Un tel élément travaille de préférence dans la plage de 150 à 15 000 Hz.The module 10 comprises at least one piezoelectric element 16 intended to vibrate under the effect of the electrical signals. Such an element preferably works in the range of 150 to 15,000 Hz.
Cet élément piézoélectrique est rapporté et maintenu en contact intime avec la face interne du bac inférieur, par exemple au moyen de colle ou d'adhésif en sorte de pouvoir transmettre les vibrations de cet élément piézoélectrique à cette face interne du bac 12 inférieur qui agit alors comme une membrane.This piezoelectric element is attached and maintained in intimate contact with the internal face of the lower tank, for example by means of glue or adhesive so as to be able to transmit the vibrations of this piezoelectric element to this internal face of the lower tank 12 which then acts like a membrane.
Superposé à cet élément piézoélectrique, en appui, il est prévu un résonateur 18 de Heltmoltz en matériau léger et raide.Superimposed on this piezoelectric element, in support, a Heltmoltz resonator 18 is provided in light and stiff material.
La combinaison du résonateur avec la face du bac 12 inférieur agit aussi comme une membrane, travaillant en flexion. Un tel résonateur comprend au moins un cavité ou généralement plusieurs cavités formées en réseau, généralement de cellules 20 indépendantes, disposées en nid d'abeille par exemple, interposées entre un fond 22, perforé ou non perforé, orienté en vis-à-vis du bac supérieur et une face 24 active, éventuellement munie de perforations orientée vers le bac 12 inférieur. Dans le cas où la face active ne présente pas de perforations, le résonateur assure la fonction de résonateur pour les vibrations émises à partir de l'élément piézoélectrique mais ne procure aucune absorption des bruits reçus. Dans le cas où la face active est perforée, l'air, au passage des perforations dont le diamètre là aussi est choisi, est rendu plus visqueux assurant une atténuation et les vibrations transportées sont piégées dans ces cellules, permettant une absorption des bruits reçus. Au-dessus de ce résonateur, de façon optionnelle, il est possible de disposer une couche 26 de matériau absorbant ou non, à la rigidité adaptée afin d'éliminer certaines vibrations parasites qui se propageraient vers le fond supérieur et d'accorder ainsi le système.The combination of the resonator with the face of the lower tank 12 also acts as a membrane, working in flexion. Such a resonator comprises at least one cavity or generally several cavities formed in a network, generally of independent cells 20, arranged in a honeycomb for example, interposed between a bottom 22, perforated or non-perforated, oriented opposite the upper tray and an active face 24, possibly provided with perforations oriented towards the lower tray 12. In the case where the active face has no perforations, the resonator performs the function of resonator for the vibrations emitted from the piezoelectric element but does not provide any absorption of the noises received. In the case where the active face is perforated, the air, on the passage of the perforations whose diameter there too is chosen, is made more viscous ensuring an attenuation and the transported vibrations are trapped in these cells, allowing absorption of the noises received. Above this resonator, optionally, it is possible to have a layer 26 of absorbent material or not, with the appropriate rigidity in order to eliminate certain parasitic vibrations which would propagate towards the upper bottom and thus to tune the system. .
Un tel matériau peut être choisi parmi les laines minérales, les fibres synthétiques ou naturelles, les mousses synthétiques ou encore des combinaisons de ces matériaux.Such a material can be chosen from mineral wools, synthetic or natural fibers, synthetic foams or combinations of these materials.
Sur la figure 1, on a aussi représenté un volume 28 périphérique qui est disposé sensiblement, entre les deux bacs, dans le plan du résonateur et dont le rôle est d'absorber les bruits venus de l'extérieur et se propageant vers le module. Ce volume est de préférence comblé avec un matériau absorbant choisi parmi les laines minérales, les fibres ou les mousses synthétiques ou encore une combinaison de ceux-ci.In Figure 1, there is also shown a peripheral volume 28 which is arranged substantially, between the two tanks, in the plane of the resonator and whose role is to absorb noise from outside and propagating towards the module. This volume is preferably filled with an absorbent material chosen from mineral wools, fibers or synthetic foams or a combination of these.
Sur la figure 2, le volume 28 périphérique est supprimé et le résonateur s'étend dans ce cas sur toute la surface du bac inférieur. Dans ces deux modes de réalisation, il est possible de réaliser des variantes.In FIG. 2, the peripheral volume 28 is eliminated and the resonator in this case extends over the entire surface of the lower tank. In these two embodiments, it is possible to produce variants.
Une première variante consiste à solidariser l'élément piézoélectrique 16 sur la face intérieure du bac 14 supérieur, cet élément venant en appui sur le résonateur 18, cette fois ci par sa face supérieure.A first variant consists in securing the piezoelectric element 16 on the inner face of the upper tank 14, this element coming to bear on the resonator 18, this time by its upper face.
En variante, l'élément 16 piézoélectrique peut être lié intimement sur la face 24 inférieure du résonateur 18 venant alors en appui sur la face intérieure du bac 12 inférieur ou sur la face 22 supérieure du résonateur 18 venant alors en appui sur la face intérieure du bac supérieur 14. Quel que soit le mode de réalisation retenu et la position de l'élément 16 piézoélectrique, décrit en regard des figures 1 et 2, le fonctionnement d'un tel module est triple.As a variant, the piezoelectric element 16 can be intimately linked on the lower face 24 of the resonator 18 then coming to bear on the inside face of the lower tank 12 or on the upper face 22 of the resonator 18 then coming to bear on the inside face of the upper tray 14. Whatever the embodiment chosen and the position of the piezoelectric element 16, described with reference to FIGS. 1 and 2, the operation of such a module is threefold.
Le premier mode de fonctionnement est le mode absorption acoustique. Ainsi, dans une pièce, si le plafond et/ou les surfaces murales sont recouverts de modules selon la présente invention, les matériaux absorbants et les cellules deThe first operating mode is the sound absorption mode. Thus, in a room, if the ceiling and / or the wall surfaces are covered with modules according to the present invention, the absorbent materials and the
Heltmoltz permettent de piéger les bruits ambiants et de diminuer le niveau sonore.Heltmoltz can trap ambient noise and reduce the noise level.
Ce mode de fonctionnement est totalement passif et permanent. Le deuxième mode de fonctionnement est acoustiquement actif permettant de générer des émissions sonores. Dans ce cas, il faut prévoir d'alimenter l'élément piézoélectrique de chaque module avec un signal adapté issu d'un amplificateur.This operating mode is completely passive and permanent. The second operating mode is acoustically active, making it possible to generate noise emissions. In this case, provision must be made to supply the piezoelectric element of each module with a suitable signal from an amplifier.
Un ordre de grandeur de sortie d'un signal de lecteur de compact disque est deAn order of magnitude for the output of a compact disc player signal is
100 mV que l'on peut augmenter jusqu'à près de 40 Vcc pour permettre une diffusion par le module.100 mV which can be increased to almost 40 VDC to allow diffusion by the module.
Deux situations peuvent se présenter ; - soit les moyens électroniques sont embarqués dans le module et il faut prévoir une alimentation électrique accompagnant le signal afin d'alimenter un amplificateur intégré du type "opérationnel". Dans ce cas, la transmission du signal peut être obtenue par tout moyen. - soit les moyens électroniques sont indépendants et il faut prévoir une alimentation directement de l'élément piézoélectrique avec le signal et la tension nécessaire.Two situations can arise; - Either the electronic means are embedded in the module and an electrical power supply accompanying the signal must be provided in order to power an integrated amplifier of the "operational" type. In this case, the signal transmission can be obtained by any means. - Either the electronic means are independent and a supply must be provided directly from the piezoelectric element with the signal and the necessary voltage.
Deux modes de transport du signal peuvent se présenter : - soit analogique les moyens électroniques nécessaires ont été décrits ci- avant, - soit numérique et il est nécessaire d'adjoindre à chaque module un convertisseur D/A. Le moyen de transport peut être f flaire ou non f ilaire, simplement par liaison radio ou à l'aide des protocoles connus sous les dénominations "WIFI" ou "Bluetooth" ou encore à partir d'un faisceau laser qui sert de porteuse. Ainsi, selon ce mode de fonctionnement d'émission acoustique, il est possible d'émettre des bruits de masquage, du bruit ambiant ou de créer une atmosphère musicale ou de diffuser des informations.There are two modes of signal transport: - either analog, the necessary electronic means have been described above, - or digital, and a D / A converter must be added to each module. The means of transport can be either flat or non-flat, simply by radio link or using protocols known as "WIFI" or "Bluetooth" or from a laser beam which serves as a carrier. Thus, according to this operating mode of acoustic emission, it is possible to emit masking noises, ambient noise or to create a musical atmosphere or to broadcast information.
C'est la face avant du module ou l'ensemble face avant / résonateur ou encore le résonateur seul qui sert de membrane émettrice.It is the front face of the module or the front face / resonator assembly or the resonator alone which serves as an emitting membrane.
Le troisième mode de fonctionnement est celui de récepteur acoustique ent actif. En effet, les bruits ambiants mettent en vibration la chaîne dans le sens inverse. La face du bac inférieur et le résonateur sont mis en vibration par les bruits ambiants et il est possible de capter un signal par l'élément piézoélectrique. Ce signal est très faible mais peut être à son tour amplifié par un amplificateur intégré ou déporté. Dans ce cas, il est possible d'assurer la surveillance d'un lieu inoccupé, la détection d'intrusions dans des lieux fermés par exemple.The third operating mode is that of an active acoustic receiver. In fact, ambient noise vibrates the chain in the opposite direction. The face of the lower tank and the resonator are vibrated by ambient noise and it is possible to pick up a signal by the piezoelectric element. This signal is very weak but can in turn be amplified by an integrated or remote amplifier. In this case, it is possible to ensure surveillance of an unoccupied place, the detection of intrusions in closed places for example.
On note d'ores et déjà que le parement est en matériau mince mais avec une rigidité importante, en métal par exemple pour le mode de réalisation retenu mais il est possible de le recouvrir de tout revêtement acoustiquement adapté comme un tissu acoustiquement neutre, une peinture adaptée, une impression graphique ou encore une feuille de décoration, une très mince feuille de bois par exemple.It is already noted that the facing is made of a thin material but with a high rigidity, of metal for example for the embodiment chosen, but it is possible to cover it with any acoustically suitable coating such as an acoustically neutral fabric, a paint adapted, a graphic print or a decoration sheet, a very thin sheet of wood for example.
Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 3, le caisson 10-1 comprend un bac 12-1 inférieur ou parement, réalisé en un matériau dont les vibrations ne seront pas transmises au résonateur.According to an alternative embodiment shown in FIG. 3, the box 10-1 comprises a lower tank 12-1 or facing, made of a material whose vibrations will not be transmitted to the resonator.
Ce bac 12-1 ou parement peut être en un matériau perforé, non susceptible de vibrer comme du bois, du métal ou une feuille épaisse de matériau composite. Ce bac 12-1 ou parement peut aussi être réalisée en un matériau acoustiquement transparent comme une mince feuille de plastique, du tissu, du non tissé, montée sur une armature si nécessaire.This container 12-1 or facing can be made of a perforated material, not susceptible to vibrate such as wood, metal or a thick sheet of composite material. This container 12-1 or facing can also be made of an acoustically transparent material such as a thin plastic sheet, fabric, nonwoven, mounted on a frame if necessary.
Dans le cas où la face de ce bac est perforée, le taux de perforation et le diamètre des trous sont adaptés à l 'application.If the face of this tank is perforated, the perforation rate and the diameter of the holes are adapted to the application.
Le caisson comprend aussi un bac 14-1 supérieur qui porte un élément 16-1 piézoélectrique et en dessous de cet élément piézoélectrique, plaqué contre lui, on dispose un résonateur 18-1, sans contact avec la face inférieure 12-1 du bac ou parement inférieur. Le résonateur peut être en nid d'abeille comme précédemment, pourvu de perforations sur sa face de couverture pour absorber les bruits ou sans perforation.The box also includes an upper 14-1 tank which carries a piezoelectric element 16-1 and below this piezoelectric element, pressed against it, there is a resonator 18-1, without contact with the lower face 12-1 of the tank or lower facing. The resonator can be honeycombed as before, provided with perforations on its cover face to absorb noise or without perforation.
Par ailleurs, un volume 28-1 périphérique réalisé en matériau absorbant ou résiliant permet comme précédemment d'absorber les bruits reçus et d'accorder l'ensemble du système. La différence entre les deux modes de réalisation consiste dans un cas à utiliser la face du bac inférieur associée au résonateur comme membrane et l'autre au contraire à s'en passer puisqu'elle ne peut pas jouer ce rôle et à l'affecter au seul résonateur.Furthermore, a peripheral volume 28-1 made of absorbent or resilient material makes it possible, as before, to absorb the noise received and to tune the entire system. The difference between the two embodiments consists in one case in using the face of the lower tank associated with the resonator as a membrane and the other, on the contrary, doing without it since it cannot play this role and assigning it to the single resonator.
L'élément 16-1 peut être indifféremment rapporté du côté du bac inférieur ou supérieur mais dans cette variante, les bacs agissent uniquement comme support mécanique sans entrer en vibrations ou insensibles auxdites vibrations.The element 16-1 can be indifferently attached to the side of the lower or upper tank but in this variant, the tanks act only as mechanical support without entering into vibrations or insensitive to said vibrations.
Le fonctionnement reste inchangé avec les trois modes possibles : absorption passive, acoustiquement actif en émission et acoustiquement actif en réception.Operation remains unchanged with the three possible modes: passive absorption, acoustically active in transmission and acoustically active in reception.
A partir de tels modules, on peut alors concevoir des surfaces importantes recouvertes de modules, formant un seul et même panneau.From such modules, it is then possible to design large surfaces covered with modules, forming a single panel.
Dans ce cas, il faut prévoir des modules supportés par une structure mécanique reliée à l'ossature du bâtiment au même titre qu'une cloison ou qu'un faux g plafond. Les modules peuvent aussi être intégrés dans les cloisons ou les dalles de faux plafond au moment de leur fabrication en usine.In this case, it is necessary to provide modules supported by a mechanical structure connected to the framework of the building in the same way as a partition or a false g ceiling. The modules can also be integrated into partitions or false ceiling tiles when they are manufactured in the factory.
Comme indiqué précédemment, l'alimentation électrique peut être prévue en intégration dans le panneau, sans tirer de ligne électrique spécifique, par exemple à partir d'accumulateurs.As indicated above, the electrical supply can be provided for integration into the panel, without drawing a specific electrical line, for example from accumulators.
Par contre, il faut prévoir la propagation d'un module à l'autre du signal à diffuser ou du signal capté.On the other hand, provision must be made for the propagation from one module to another of the signal to be broadcast or of the signal received.
Pour cela, il est possible de réaliser un réseau matriciel.For this, it is possible to create a matrix network.
Ainsi, lorsque l'on souhaite alimenter un module, il est possible de choisir celui que l'on souhaite alimenter en l'identifiant.Thus, when one wishes to supply a module, it is possible to choose the one which one wishes to supply by identifying it.
Chaque module peut être indépendant mais il est aussi possible de définir un groupe d'au moins deux modules dans lequel les modules ont un même signal. Ce groupe comprend alors un module maître et des modules esclaves.Each module can be independent but it is also possible to define a group of at least two modules in which the modules have the same signal. This group then includes a master module and slave modules.
Dans le cas d'un signal numérisé, on peut recourir à un système de réseau asynchrone avec un protocole TCP IP. Chaque groupe peut ainsi être raccordé au réseau par voie f ilaire.In the case of a digital signal, an asynchronous network system with a TCP IP protocol can be used. Each group can thus be connected to the network by wire.
Dans le cas d'un signal transmis par un réseau non f ilaire, on peut recourir à un protocole Wif i (échanges éloignés) pour chaque groupe et un protocole Bluetooth entre la dalle maître et les dalles esclaves (échanges plus proches). On peut déterminer des zones limitées de diffusion avec un signal fort, axe de circulation par exemple et des zones de diffusion avec un signal faible, aire déportée de chalandise.In the case of a signal transmitted by a non-wire network, we can use a Wif i protocol (remote exchanges) for each group and a Bluetooth protocol between the master panel and the slave panels (closer exchanges). We can determine limited areas of diffusion with a strong signal, traffic axis for example and areas of diffusion with a weak signal, remote catchment area.
On constate que si l'agencement des zones varie, il n'est aucunement nécessaire de modifier les câblages ou autres branchements puisque le réseau matriciel autorise les modifications d'affectation de chaque module ou groupe de modules.It is noted that if the arrangement of the zones varies, it is in no way necessary to modify the cabling or other connections since the matrix network authorizes the modifications of assignment of each module or group of modules.
En cas de problème sur un module, il suffit de le changer. En ce qui concerne la nature des matériaux constituant les différents éléments nécessaires à la réalisation de l'invention, notamment le résonateur, on peut recourir par exemple : - pour l'âme, à une structure cellulaire nid d'abeilles en papier imprégné de résine, en métal très mince ou en matière plastique, et - pour les faces de couverture, à des papiers imprégnés de résine, à des tissus imprégnés de résine, à des feuilles de métal, de stratifiés, de composite en tissé ou non tissé imprégné, les faces 22 et 24 pouvant être de nature différente. En lieu et place des perforations, il est aussi possible de mettre en oeuvre des faces de couverture en matériaux poreux qui conduisent à des résultats identiques. If there is a problem with a module, simply change it. As regards the nature of the materials constituting the various elements necessary for carrying out the invention, in particular the resonator, one can use for example: - for the core, a honeycomb cellular structure made of paper impregnated with resin , made of very thin metal or plastic, and - for the covering faces, resin-impregnated papers, resin-impregnated fabrics, sheets of metal, laminates, impregnated woven or non-woven composite, the faces 22 and 24 may be of a different nature. In place of the perforations, it is also possible to use cover faces made of porous materials which lead to identical results.

Claims

REVENDICATIONS
1. Module susceptible d'être associé à d'autres modules pour réaliser des panneaux émetteurs et/ou récepteurs de sons, caractérisé en ce qu'il comprend un caisson (10, 10-1) avec un bac (12, 12-1) inférieur, un bac (14, 14-1) supérieur, au moins un élément (16, 16-1) piézoélectrique prévu pour vibrer sous l'effet d1 impulsions et un résonateur (18, 18-1). 1. Module capable of being associated with other modules for producing sound emitting and / or receiving panels, characterized in that it comprises a box (10, 10-1) with a tray (12, 12-1 ) lower, an upper tank (14, 14-1), at least one piezoelectric element (16, 16-1) provided to vibrate under the effect of 1 pulses and a resonator (18, 18-1).
2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bac (12) inférieur et le bac (14) supérieur sont réalisés en matériau mince et de forte raideur, de façon à constituer une membrane apte à vibrer, le bac (12) inférieur étant perforé. 2. Module according to claim 1, characterized in that the lower tank (12) and the upper tank (14) are made of thin material and of high stiffness, so as to constitute a membrane capable of vibrating, the tank (12) lower being perforated.
3. Module selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément (16) piézoélectrique est rapporté sur la face intérieure de l'un ou l'autre des deux bacs (12) inférieur ou (14) supérieur, ou sur la face (22) supérieure ou sur la face (24) inférieure du résonateur (18). 3. Module according to claim 2, characterized in that the element (16) piezoelectric is attached to the inner face of one or the other of the two trays (12) lower or (14) upper, or on the face (22) upper or on the lower face (24) of the resonator (18).
4. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bac (12-1) inférieur est réalisé en matériau perforé et non susceptible de vibrer ou en matériau acoustiquement transparent. 4. Module according to claim 1, characterized in that the lower tank (12-1) is made of perforated material and not likely to vibrate or acoustically transparent material.
5. Module selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend un volume (28, 28-1) périphérique en matériau absorbant. 5. Module according to claim 2, 3 or 4, characterized in that it comprises a volume (28, 28-1) peripheral in absorbent material.
6. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau absorbant du volume (28, 28-1) périphérique est choisi parmi les laines minérales, les fibres ou les mousses synthétiques ou encore une combinaison de ceux-ci. 6. Module according to claim 5, characterized in that the material absorbing the volume (28, 28-1) peripheral is chosen from mineral wool, fibers or synthetic foams or a combination thereof.
7. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le résonateur (18, 18-1) est un résonateur de Heltmoltz avec des cellules (20) indépendantes, en matériau léger, mince et raide, interposées entre un fond (22,22-1) orienté en vis-à-vis du bac (14, 14-1) supérieur et une face (24, 24-1) active orientée en face du bac (12, 12-1) inférieur. 7. Module according to any one of the preceding claims, characterized in that the resonator (18, 18-1) is a Heltmoltz resonator with independent cells (20), made of light, thin and stiff material, interposed between a bottom (22,22-1) oriented opposite the upper tank (14, 14-1) and an active face (24, 24-1) oriented opposite the tank (12, 12-1 ) inferior.
8. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce que la face (24, 24-1) active présente des perforations. 8. Module according to claim 7, characterized in that the active face (24, 24-1) has perforations.
9. Panneau comprenant au moins deux modules (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules (10) sont alimentés suivant un réseau matriciel. 9. Panel comprising at least two modules (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the modules (10) are supplied according to a matrix network.
10. Panneau selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module martre et des modules esclaves. 10. Panel according to claim 9, characterized in that it comprises at least one marten module and slave modules.
11. Panneau selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'alimentation du module maître est réalisée par un protocole "Wifi" et l'alimentation des modules esclaves sont alimentés par un protocole "Bluetooth". 11. Panel according to claim 10, characterized in that the supply of the master module is carried out by a "Wifi" protocol and the supply of the slave modules are supplied by a "Bluetooth" protocol.
12. Panneau selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'alimentation d'au moins un module (10) est réalisée selon un système de réseau asynchrone avec un protocole TCP IP. 12. Panel according to claim 9, characterized in that the supply of at least one module (10) is carried out according to an asynchronous network system with a TCP IP protocol.
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