Brevet FR2634937A1 — publié le 19900202

-1- DESCRIPTION La présente invention concerne une structure pour absorption acoustique. Dans le domaine des structures pour absorption acoustique, ou phonoabsorbantes, on trouve de petits matelas ou des panneaux de forme variée, et des matériaux divers. Les matériaux fibreux par exemple sont le plus souvent utilisés et, parmi eux, les fibres de laine de verre,- la laine minérale, le bois, le mélange de poudre de bois, les matières plastiques spongieuses, les plâtres absorbants à base d'amiante et de vermiculite. Parmi les structures absorbantes connues pour la résonnance, on trouve les panneaux troués d'une épaisseur déterminée, ou les panneaux de bois ou de matière plastique. Cependant, dans ces structures connues les caractéristiques mêmes des matériaux utilisés (fibres minérales de verre, mousse à cellules ouvertes de matière organique ou inorganique) font que le rendement phonoabsorbant est fortement réduit par l'action d'agents atmosphériques comme l'eau, ou sous l'action d'agents polluants ou du moins agressifs présents dans le milieu dans lequel la structure doit être utilisée. Principalement, pour résoudre un tel problème, et pour réaliser les autres avantages qui apparaîtront clairement dans la suite de la description, cette invention propose une structure pour absorption acoustique, compre- nant un panneau ou un corps analogue essentiellement en forme de bottier délimité par des parois dont une au moins est trouée, caractérisée par le fait qu'elle est remplie de matériau en vrac, de taille non régulière, entre les morceaux duquel est localisée, à l'intérieur du panneau rempli du matériau, une distribution non régulière de compartiments d'air communi- cant entre eux selon un parcours essentiellement en forme de labyrinthe. Le matériau utilisé selon cette invention peut être choisi dans une vaste gamme de matériaux. De préférence, selon les buts de l'invention, ce matériau est choisi parmi ceux inertes aux agents atmosphériques, même de type polluant et agressif, d'un prix bas et d'une disponibilité facile, d'une durée pratiquement illimitée et avec des propriétés ignifugées, comme le gravier, lablocaille, la brique pilée, les matériaux de récupération et déchets industriels, le clinker de ciment, et similaires. -2- Ce matériau, selon les buts de l'invention, ne doit pas nécessai- rement posséder en lui-même des caractéristiques d'absorption acoustique, l'effet phono-absorbant étant principalement développé par la distribution non régulière du matériau à l'intérieur de la structure et selon la relative distribution non régulière des méandres d'air mis en évidence entre les morceaux de matériau. Selon la forme de l'invention ce matériau pourra de toute façon être un matériau à haut coefficient d'absorption acoustique; dans ce cas, l'effet phono-absorbant propre du matériau s'ajoutera à l'effet principal d'absorption acoustique défini ci-dessus. De toute façon, l'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, d'une forme d'exécution de l'invention, en référence au dessin schématique annexé dans lequel: Figure 1 est une vue en coupe transversale d'une structure suivant l'invention; Figures 2 et 3 montrent des diagrammes de la fonction coefficient d'absorption-fréquences, obtenue par l'emploi d'une structure de l'invention. Sur la figure i est montré un panneau ou corps en forme de boîtier 10 en matériau rigide, délimité par des parois dont celle supérieure 11 est un couvercle amovible permettant le remplissage du panneau. La paroi antérieure 12 est trouée, et en position opérationnelle elle sera dirigée vers la source acoustique qui produit le son à absorber. Le panneau 10 est rempli avec un matériau en vrac 13, par exemple du gravier ou de la blocaille, en morceaux réduits et non réguliers ce peutêtre, par exemple, le matériau tel qu'il provient de la carrière d'origine, sans manipulation ou traitements. A cause du remplissage du panneau 10 avec du matériau 13 en vrac, entre les morceaux de matériau 13, après achèvement du remplissage, une distribution désordonnée d'air 14 est réalisée, sans solution de conti- nuité, par exemple par des compartiments d'air communicants entre-eux, selon un parcours en forme de labyrinthe. Après remplissage et remise en place du couvercle 11, la structure est prête à la mise en oeuvre. La granulométrie et la forme de matériau utilisé pour le remplis- sage affectent considérablement non seulement le diamètre moyen et le pourcentage de la surface perforée de la paroi frontale sur les performances _-3 _ phono-absorbantes mais aussi la fréquence en augmentant le format des corps et les dimensions des trous sur la paroi perforée, la valeur maximale -de la puissance phono-absorbante se déplace vers les basses fréquences. Le type de matériau utilisé influence au contraire le degré d'absorption qu'on peut atteindre: celui-ci est d'autant plus près de l'unité, que le matériau utilisé est poreux, léger et peu rigide. Enfin le pourcentage de surface trouée de la paroi perforée se traduit généralement par une augmentation du coefficient de phono-absorp- tion. !x.' diagrammes des figures 2 et 3 montrent, en ordonnée, le coefficier.. 'absorption d'une structure selon l'invention et en abcisse la fréquence d'absorption acoustique. Dans le cas de la figure 2, il est fait référence à la structure de la figure I utilisant une paroi perforée d'une épaisseur de 1 mm avec des trous de 4 mm et avec 50 96 de surface trouée. Le matériau de remplissage est du gravier d'une taille moyenne de 7 mm de diamètre. Dans le cas de la figure 3, la même structure est au contraire remplie avec un matériau constitué par du gravier d'une taille moyenne de 12 mm de diamètre. On notera que dans le cas de la figure 3, le spectre d'absorption s'est déplacé vers les basses fréquences. L'invention peut avoir différentes applications pour ce qui con- cerne l'absorption acoustique, par exemple comme barrière routière anti-- bruit. On peut envisager la réalisation de barrières en utilisant des éléments manufacturés autoportants en béton armé, faisant fonction soit d'écran phono-isolant de par lui-même, soit d'élément de support postérieur pour l'application d'une structure suivant la présente invention; en fixant, à une distance adéquate de l'écran postérieur en béton, une paroi métallique perforée, un panneau en forme de boîtier se constitue. Celui-ci est rempli par le haut avec le matériau en morceaux, par exemple un matériau synthétique hautement inerte, de récupération (non biodégradable, et donc résistant aux agents atmosphériques). Le système permet d'obtenir un excellent rendement phono-absorbant, en utilisant un matériau à bas prix et de très longue durée et en résolvant, de plus, un problème d'utilisation du matériau restant qui autrement serait éliminé. La barrière est ensuite couverte avec un élément manufacturé approprié en ciment, éventuellement amovible pour la remise à niveau du matériau de remplissage. 4 - Par exemple, une autre application de- la structure de l'invention peut être celle en milieux couverts; dans tous les cas, il est important d'utiliser des matériaux non inflammables; jusqu'à aujourd'hui, il a été possible d'utiliser exclusivement des panneaux de laine de verre avec écran métallique de protection (cabines anti-bruit, box téléphoniques, etc..). Ces panneaux connus sont sujets à une dégradation considérable en présence de condensé ou d'eau ou d'autres agents extérieurs. L'invention permet, au contraire, d'utiliser, derrière l'écran métallique, des matériaux inertes à bas- prix, en conservant un excellent rendement d'absorption acoustique. Il est cependant évident qu'en effectuant les adaptations néces- saires, l'invention se prête à n'importe quelle application ayant pour but l'absorption acoustique. Les variantes pourront être nombreuses selon le but recherché par rapport à ce qui a été donné en exemple ci-dessus. Par exemple, comme paroi trouée de la structure, on pourra, de façon appropriée, utiliser des produits équivalents, comme par exemple des filtres, structures en nids d'abeilles, des baguettes, des toiles, des fils, des tissus etc.... La structure de l'invention pourra être indépendante, ou montée sur d'autres structures préexistantes, et composée de la façon la plus variée. - 5 - REVENDICATIONS 1. - Structure pour absorption acoustique, comprenant un panneau (10) ou un corps analogue, essentiellement en forme de boîtier, délimité par des parois dont au moins une (12) est trouée, caractérisée par le fait qu'elle est remplie de matériau en vrac (13), de format non régulier, entre les morceaux duquel est réalisée, à l'intérieur du panneau (10) rempli du matériau, une distribution non régulière de compartiments d'air (14) com- municant entre eux, selon un parcours en forme de labyrinthe. 2. - Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le matériau (13) est un matériau de résidu industriel essentiellement inerte aux agents atmosphériques. - 3. - Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le matériau (13) est choisi parmi les matériaux suivants: gravier, blocaille, ciment, briques et similaires. 4. - Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le matériau (13) possède, par lui-même, des propriétés d'absorption acoustique. 5. - Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le panneau (10) a une forme essentiellement de boîtier, et est doté d'un couvercle supérieur (I11) pour permettre son remplissage avec le matériau (13). 6. - Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi trouée (12) est métallique. 7. - Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi trouée (12) est un filet, un tissu, ou un produit équivalent qui permet un passage d'air.