Brevet FR2571076A1 — publié le 19860404

Dispositif d'insonorisation réflecteur pour locaux La présente invention concerne des disposi- tifs de contrôle de bruit pour un local, ces disposi- tifs augmentant la vitesse d'amortissement des réso- nances du local sans affaiblir de manière excessive la clarté acoustique de ce dernier. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4.362.222 au nom de Hellstrom, on décrit un dispo- sitif d'amortissement destiné à être placé dans un coin. Les avantages qu'offrent des procédés de con- trôle de bruit sont soulignés dans ce brevet en no- tant en particulier l'absorption des basses fréquen- ces sans faire appel à des résonateurs de Helmholtz. Un panneau absorbant s'étend en diagonale en travers d'une intersection entre le plafond et un mur du lo- cal en établissant un volume avec une surface de ré- sistance à l'écoulement qui est dirigée vers les fluctuations de pression résultant des ondes sonores réfléchissantes. Il existe de nombreuses variantes de dispo- sitifs d'insonorisation du type à diffraction. Cer- tains de ces dispositifs sont remplis de fibres de verre, tandis que d'autres sont creux et revêtus in- térieurement d'une couche de fibres de verre. Cer- tains dispositifs d'insonorisation renferment des résonateurs de Helmholtz destinés à accroître l'ab- sorption des basses fréquences, ces dispositifs ayant pour objectif commun d'assurer une insonorisation maximum. Dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique N 2.160.638 au nom de Bedell, on décrit un tube garni de fibres avec une enveloppe métallique per- forée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2.502.020 illustre une enveloppe métallique per- forée creuse avec un revêtement de fibres appliqué immédiatement sur la surface intérieure de l'enveloppe. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2.706.530 illustre un dispositif d'absorption rectangulaire suspendu pourvu d'ouvertures pour l'introduction du système résonateur. Le brevet des Etats-Unis d'Amé- rique N 4.319.661 illustre un dispositif dans lequel des résonateurs de Helmholtz discrets sont placés aux extrémités du tube type Bedell en vue d'absorber les basses fréquences se situant aux alentours de 125 Hz. L'usage considérable qu'il est fait actuel- lement de dalles acoustiques dans les plafonds et les surfaces murales supérieures, sert à contrôler les vi- tesses d'amortissement des fréquences plus élevées supérieures à 500 Hz. Afin d'absorber l'énergie pré- sente dans la gamme des basses fréquences, on utilise fréquemment une grande quantité de matière absorbante, ce qui a pour effet de réduire de manière inopportune la clarté acoustique d'un local. Le local de concep- tion moderne dans lequel la vitesse d'amortissement des fréquences plus élevées est contrôlée par des traitements normalisés d'acoustique architecturale des murs et du plafond, pose toutefois toujours un problème majeur concernant le contrôle de la vitesse d'amortissement des fréquences plus basses et de la résonance du local. La présente invention réside dans un dispo- sitif d'insonorisation destiné à être utilisé à l'in- térieur d'un local, ce dispositif comprenant un or- gane continu de forme tubulaire allongée qui absorbe le son, un moyen de fermeture placé sur les extrémi- tés opposées de cet organe absorbant en vue de définir une chambre avec ce dernier, une feuille de matière poreuse disposée autour de l'organe absorbant le son, ainsi qu'un réflecteur placé par-dessus cette feuil- le poreuse, le réflecteur comportant une zone réflé- chissante qui ne s'étend que partiellement autour de l'organe absorbant en vue de réfléchir les fré- quences d'ondes d'environ 300 Hz et plus, l'organe absorbant servant à amortir les basses fréquences. Dans les dessins annexes: la figure 1 est une vue en perspective du dispositif d'amortissement de la présente invention en place dans un local; la figure 2 est une vue en coupe horizonta- le prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe verticale prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en élévation d'un réflecteur perforé retiré du dispositif de la pré- sente invention et configuré en une forme plane pour les besoins de l'illustration; la figure 5 est une vue semblable à la fi- gure 4, mais illustrant un réflecteur perforé modifié; la figure 6 est une vue en élévation d'un réflecteur à masse souple; et la figure 7 est une vue en élévation d'un réflecteur à masse souple modifié. En se référant à ces dessins, le chiffre de référence 1 désigne d'une manière générale le dispo- sitif de la présente invention en place dans un coin d'un local qui est formé par l'intersection de deux murs W1-W2 et de la surface FS du plancher. Le dispositif a une configuration allongée et comprend des fermetures supérieure et inférieure 2 et 3 pour un organe d'absorption du son illustré sous forme d'un tube fibreux 4 qui peut être consti- tué de fibres de verre. On prévoit un recouvrement 5 pouvant être réalisé en un tissu assorti au décor du local. A l'intérieur de ce recouvrement 5, se trouve un organe de renforcement 6 qui, dans la forme de réalisation illustrée, est constitué d'un treillis métallique convenablement fixé, par ses extrémités supérieure et inférieure, aux fermetures en bout 2 et 3 à l'intervention d'éléments appropriés. Un ré- flecteur d'ondes sonores 7 selon une forme de réali- sation préférée est constitué d'une feuille de matiè- re rigide comportant une première série de perfora- tions espacées. Ainsi qu'on le décrira ci-après plus en détail, la dimension et l'écartement des perfora- tions 8 sont calculés pour permettre le passage de la partie basse fréquence de chaque onde sonore, tan- dis que la surface extérieure du réflecteur 7 sert à réfléchir la partie des ondes dont la fréquence est supérieure à 500 Hz. Un contact entre le réflecteur 7 et la structure rigide adjacente du dispositif est empêché par des feuilles poreuses de même étendue 9 et 10 qui peuvent être constituées d'une mousse à cellules ouvertes. Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, dans sa forme de réalisation préférée, le réflecteur 7 définit une première série de perforations 8 sur à peu près un tiers de sa surface afin de constituer une zone de réflexion du son RZ. Une deuxième série de perforations 11 s'étendent sur les deux tiers res- tants du réflecteur 7 ou presque, afin de constituer des zones d'absorption du son AZ. Lorsqu'elle est disposée de manière opérationnelle dans un disposi- tif cylindrique, la zone RZ peut occuper une étendue ou un arc de 120 degrés, tandis que les zones AZ occupent l'étendue restante de 240 degrés. Il est entendu que la courbure des zones RZ et AZ peut va- rier, la zone RZ ayant une courbure maximum d'envi- ron 180 degrés afin d'éviter une réflexion inoppor- tune des ondes sonores en direction des murs W1-W2 situés à proximité. Une localisation optimale du dispositif dans un local donne lieu à une bissectrice de l'angle for- mé par les murs W1-W2 bissectant la zone RZ avec les zones AZ situées à proximité des deux surfaces murales. Le réflecteur 7 peut être constitué d'une feuille d'aluminium d'une épaisseur de 4,57/um. Les perforations 8 peuvent être des trous de 0,63 cm es- pacés d'une distance de centre à centre de 4,445 cm en vue de définir, dans la zone RZ, une surface ouverte cumulative d'environ 2%, ce qui donne une fréquence de recouvrement de 320 Hz conformément à la formule suivante: fx (fréquence de recouvrement) 102dP, o p = rapport, en %, entre la surface ou- verte et la surface fermée de la zone RZ et d = dia- mètre des trous en centimètres. Les perforations 11 sont aussi grandes que le permet l'intégrité de la feuille. La figure 5 illustre un réflecteur modifié 12 dans lequel une seule zone RZ est prévue pour une dis- position dans le dispositif comme indiqué dans la description de la zone analogue du réflecteur précité. Les critères relatifs aux trous constituant les per- forations 14 de la zone RZ sont également ceux défi- nis ci-dessus. On se référera à présent à la figure 6 qui illustre un réflecteur à masse souple constitué d'une feuille pliable 15, par exemple, en vinyle, qui est dimensionnée pour recouvrir complètement le tube à revêtement de mousse 4. Cette feuille comporte une zone réfléchissante RZ et des zones absorbantes AZ, l'orientation de ces zones par rapport aux murs W1-W2 du local étant identique à celle indiquée à propos du premier réflecteur décrit ci-dessus. La zone RZ est non perforée, tandis que les zones AZ sont per- cées de trous 16 dont le diamètre n'est limité que par l'intégrité de la feuille. La figure 7 illustre une autre forme de réalisation d'un réflecteur à masse souple 17 dans lequel on n'utilise qu'une-seule zone réfléchissan- te RZ, les zones perforées AZ étant supprimées. La zone RZ du réflecteur 17 pourrait être localisée par rapport à l'intersection des surfaces murales comme décrit ci-dessus. Pour former le réflecteur à masse souple, on peut utiliser une feuille de vinyle ayant un poids nominal de 610 grammes par mètre carré. Une fréquence de recouvrement peut être dé- terminée par la formule suivante: fx (fréquence de recouvrement) - 2,36, w étant le poids de la feuille w ' à masse souple en grammes par mètre carré. En consé- quence, une fréquence de recouvrement pour la feuille à masse souple pourrait être de 360 Hz pour une feuille pesant 610 grammes par mètre carré. Le meilleur mode d'utilisation du dispositif de la présente invention consiste à l'installer dans un coin du local afin de tirer profit de la résonance de ce dernier, tout en favorisant la dispersion des hautes fréquences. Le dispositif peut être localisé à mi-distance de deux coins adjacents avec une cer- taine réduction d'efficacité. En outre, le disposi- tif peut être utilisé en différentes longueurs et l'on peut envisager un empilage de plusieurs disposi- tifs. On peut éventuellement utiliser une fermeture en bout commune pour deux dispositifs afin d'obtenir un dispositif de plus grande longueur. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'insonorisation destiné à être utilisé à l'intérieur d'un local, ce dispositif comprenant un organe continu de forme tubulaire allon- gée qui absorbe le son, un moyen de fermeture placé sur les extrémités opposées de cet organe absorbant en vue de définir une chambre avec ce dernier, une feuille de matière poreuse disposée autour de l'or- gane absorbant le son, ainsi qu'un réflecteur placé par-dessus cette feuille poreuse, ce réflecteur com- portant une zone réfléchissante qui ne s'étend que partiellement autour de l'organe absorbant en vue de réfléchir les fréquences d'ondes d'environ 300 Hz et plus, l'organe absorbant servant à amortir les plus basses fréquences. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le réflecteur est constitué d'une ma- tière rigide. 3. Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le réflecteur comporte à la fois des zones absorbant et réfléchissant les ondes sonores. 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que ces zones sont perforées. 5. Dispositif selon la revendication 4, carac- *térisé en ce que la zone réfléchissante définit une surface ouverte cumulative d'environ 2%. 6. Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la zone réfléchissante s'étend sur une distance ne dépassant pas la moitié du périmètre du dispositif. 7. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le réflecteur est une feuille à masse souple. 8. Dispositif selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le réflecteur comporte à la fois une zone réfléchissante et une zone absorbante. 9. Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que la zone réfléchissante est non perfo- rée. 10. Dispositif selon la revendication 9, ca- ràctérisé en ce que la zone réfléchissante s'étend sur une distance ne dépassant pas la moitié du péri- mètre du dispositif. PAR PROCURATION DE: Arthur Mandarich NOXON LE MANDATAIRE: Michel BRUDER