Brevet FR2490854A1 — publié le 19820326

Le domaine de la présente invention est celui des procédés généraux mis en oeuvre pour maîtriser la propagation, la réfle xion et les interférences des ondes sonores: il concerne donc les techniques de la sonorisation et celles de l'insonorisation. Les moyens employés jusqu'à présent consistent: -a) Soit à interposer un écran ( ex: insonorisation des appartements ). La substance dont est constitué cet écran possède nécessairement une certaine élasticité, et transmet donc une proportion plus ou moins importante des vibrations. -b) Soit à canaliser les ondes sonores ( ex: enceinte acoustique à inversion de phase 5. 'l'encombrement de tels dispositifs s'avère prohibitif pour certaines applications. Theoriquement et en laboratoire, l'isolant phonique parfait est le vide obtenu sous la cloche d'une machine pneumatique; mais le coût et l'encombrement d'enceintes assez solides pour résister à la pression atmosphérique, excluent cette expérience de toute réalisation pratique. L'invention a consisté à rechercher un agent amortisseur aussi dépourvu d'élasticité et pratiquement aussi léger que le vide, lais qui, à la différence de ce dernier, exerce sur son contenant une pression interne equilibrant la pression atmosphérique. On sait que, à température constante, la pression de tout corps à 1' état de vapeur en présence du liquide générateur, est invariante ( tension de vapeur saturante ): tout essai de compression ( ou de décompression ) est annulé par un phénomène de condensation ( ou de vaporisation ). I1 va de soi que les variations oscillantes de tension ( vibrations longitudinales ) qui constituent l'onde sonore, ne peuvent se propager dans un tel milieu.Placée dans un matelas de vapeur en présence du liquide générateur, une source sonore est aussi inaudible que si elle se trouvait sous la cloche à vide, mais cette dernière peut être remplacée par un simple ballon souple. En résumé, l'invention se définit comme étant l'utilisation, en qualité d'agent amortisseur des ondes sonores, en général et dans toutes applications particulières, de toutes substances chimiques à l'état physique de vapeur saturante. Les parois de l'enceinte contenant la vapeur et le liquide, doivent avoir deux propriétés essentielles: -a) Retenir l'agent actif ( étanchéité ), -b) Ne pas se dilater sensiblement quand la tension interne s'accrort par élévation de la température ( inextensibilité ). Selon une première variante, les deux fonctions sont assurées par une paroi simple constituée d'un matériau à la fois étanche et inextensible. Selon une seconde variante, les deux fonctions sont assurées par deux éléments distincts: une chambre étanche et une enveloppe ou frette, solide et inextensible. Que sa paroi soit simple selon variante 1, ou double selon variante 2, 11 enceinte peut -a) Soit constituer un volume d'un seul tenant - de forme appropriée à l'usage: ballon, calotte hémisphérique, etc (-variante 3 ). - de forme tubulaire lovée en spirale ou repliée en plis parallb- les ( variante 4 ). -b) Soit hêtre compartimentée en plusieurs tubes ( structure tubulaire ) - ne conuniquant pas entre eux ( variante 5 ). - assemblés conne les éldments d'un radiateur ( variante 6 ). -c) Soit être compartimentée en petits volumes approximativement sphériques ou cubiques - 8 cloisons mitoyennes ( structure alvéolaire, variante 7 ). - indépendants: "bulles servant à constituer des remplissages ( structure cellulaire, variante 8 ). La tension de vapeur saturante croissant rapidement sous 1' action de la ehaléur, il convient que l'agent actif se comporte en gaz parfait -par épuisement du liquide- quand la température dépasse un certain niveau. D' & tre part, quand la température s' abaisse au dessous d'un certain niveau, la pression interne cesse d'équilibrer la pression atmosphérique, de sorte que l'enceinte se dégonfle entièrement. Il existe donc, en fonction de la température, une limite supérieure et une limite inférieure d'efficacité. aes deux limites peuvent être repoussées en utilisant deux ( ou davantage ) agents chimiques, logés ensemble ou séparément, qui soient à l'état de vapeur saturante dans des zones de température différentes ( variante 9 ). Pour éviter l'éclatement en cas de température anormalement élevée, l'enceinte peut être munie soit d'une soupape de strette éventuellement complétée par un bouchon de remplissage, soit d'un bouchon-soupape ( variante 10 ). Pour éviter la détérioration de l'enceinte par dégonflage en cas de température anormalement basse, elle peut 8tre pourvue intérieurement d'un "squelette" semi-rigide, qui ne sous-tend pas la paroi dans les conditions normales.(var.11) L'invention recouvrant toutes les applications particulières du principe général qui est énoncé, il va de soi que les dessins annexés n'ont qu'une valeur d'exemples illustratifs et ne sauraient constituer un catalogue limitatif. -fig 1) Schéma de démonstration. Placée dans un ballon de vapeurV en présence du liquide générateur T, la sonnerie du réveil-matin R est inaudible. Les forces exercées par la pression atmosphérique Pa et par la tension élastique de 11 enceinte Te, sont équilibrées par la pression interne Pi. La chambre C assure l'étanchéité, la frette F S'oppose à ltexpansion. -fig 2) Chambre de forme hémisphérique ( var. 3 ) à paroi simple ( var. 1 ) amortissant les ondes parasites qui sont émises sur la face arrière d'un haut-parleur, pour les empêcher de venir inter férer avec les ondes efficaces émises sur la face avant. -fig3) -Eclaté d'une enceinte tubulaire ( var.4 ) à paroi compo- sée ( var. 2 ) , pourvue d'un ressort coaxial formant "squelette" S ( var. il ). -fig 4) Vue en coupe d'une enceinte tubulaire non compartimentée ( var. 4 ), à paroi simple ( var. 1 ) lovée en spirale conique derrière un haut-parleur, pour assurer la nême fonction que le dispositif de la fig 2. -fig 5) Rideau tubulaire ( var. 6 ) avec crochets de suspension et bouchon-soupape B ( var. 10 ). -fig 6) Exemple de structure moulée vue en coupe ( var. 5 ou 7 ). La structure et le fonctionnement des divers modèles ont été détaillés à propos de chacune des variantes, ainsi que par les commentaires des dessins annexés. Le principe, objet de l'invention, peut être lis en oeuvre dans tous les cas où il est nécessaire de s'opposer: - Â la propagation des ondes sonores ( rideaux d'insonorisation, pEts d'échappement, etc ) - A leur réflexion ( traitement des échos à l'intérieur des sel- les de concerts ) - A leurs interférences ( Elimination des ondes parasites émises sur la face arrière des hauts-parleurs ). REVENDICATICNS 1. Procédé général pour maîtriser la propagation, la réflexion et les interférences des ondes sonores, caractérisé par 1' emploi de la vapeur saturante comme agent amortisseur. 2. Application selon revendication 1, caractérisée par 1' emploi d'une enceinte à paroi simple. 3. Application selon revendication 1, caractérisée par 1' emploi d'xhne enceinte à paroi composite. 4. Application selon revendications 1 à 3, caractérisée par l'emploi d'une enceinte non compartimentée de forme appropriée. 5. Application selon revendications 1 à 3, caractérisée par l'emploi d'une enceinte compartimentée à structure tubulaire. 6. Application selon revendications 1 à 3, caractérisée par 11 emploi d'une enceinte compartimentée à structure alvéolaire ou cellulaire. 7. Application selon revendications 1 à 6, caractérisée par l'emploi de deux ( ou davantage ) agents actifs différents, mélangés ou logés séparément. 8. Application selon revendications 1 à 5, caractérisée par l'emploi d'un "squelette" s'opposant au dégonflage de l'enceinte. 9. Application selon revendications 1 à 5, caractérisée par l'adjonction d'une soupape et d'un bouchon de remplissage, ou d'un bouchon-soupape.