En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de cookies. En savoir plusFermer
Actu-Environnement

La fenêtre coulissante active

L'expertise acoustique gagne du terrain Actu-Environnement.com - Publié le 26/06/2017
L'expertise acoustique gagne du terrain  |    |  Chapitre 15 / 17
La fenêtre coulissante active
Environnement & Technique HS Acoustique Téléchargez le Hors Série E&T spécial Acoustique, édition 2017
[ Télécharger le PDF gratuit | Visionner en ligne gratuit | Acheter la revue ]

Développer une fenêtre coulissante qui ne laisse pas passer le bruit même quand elle est ouverte. Tel est le projet d'un consortium constitué par Technal, le bureau d'études Gamba Acoustique et le Laboratoire de mécanique et d'acoustique (LMA) du CNRS à Marseille. L'originalité du système présenté ici réside dans le fait d'associer atténuation passive et active sur une fenêtre afin d'obtenir une bonne performance acoustique même lorsque celle-ci est ouverte. Ce système permet de répondre à la nécessité du renouvellement d'air, la ventilation d'un local tout en atténuant le bruit comme si la fenêtre était fermée.

Associer technologie passive…

   
Principe de fonctionnement de la fenêtre active (vue du dessus)
 
   
Le principe retenu consiste à utiliser la technique d'atténuation des silencieux à baffles parallèles. Cette technologie est utilisée pour traiter le niveau sonore dans les réseaux aérauliques : conduits de ventilation, d'aération ou de climatisation. Plusieurs baffles, sorte de pièges à sons, sont installés en travers du conduit. Chaque baffle est constitué d'un cadre métallique garni d'un matériau absorbant.

Pour cette fenêtre, nous avons aménagé un "conduit" absorbant, constitué par l'espace entre le bord du vantail entrouvert et le cadre fixe de la fenêtre. Nous avons fixé un panneau absorbant (laine minérale d'une épaisseur de quelques centimètres sur une profondeur de 25 cm environ) sur toute la hauteur du montant de l'ouvrant et le même matériau est plaqué sur l'imposte vertical de l'ouverture.

Ces deux panneaux vont agir à la manière d'un silencieux aéraulique. Lorsque les ondes acoustiques pénètrent dans ce tunnel, elles sont absorbées par les parois tout au long de leur cheminement, notamment dans les moyennes et hautes fréquences. De plus, ce "conduit" permet de "guider" les ondes et donc de mieux maîtriser les conditions aux limites afin d'optimiser l'efficacité du système de contrôle actif.

…et technologie active

Nous avons complété cette approche passive par une approche active. Des microphones, intégrés dans le montant du cadre fixe de la menuiserie, captent le bruit passant par la fente d'ouverture. Après traitement de l'information par un processeur numérique, un contre-bruit (signal en opposition de phase avec le signal à atténuer) est produit par des haut-parleurs disposés à l'arrière du panneau absorbant vertical, dans l'imposte de la fenêtre et orientés vers l'extérieur. Ceux-ci sont protégés par une toile acoustique qui assure également la finition esthétique.

Le nombre de microphones et de hautparleurs est variable selon la hauteur de la fenêtre. De plus, les haut-parleurs peuvent avoir des diamètres différents afin de permettre une optimisation en fonction notamment du volume utile nécessaire pour chaque haut-parleur et de la gamme de fréquence gérée par ces haut-parleurs. L'intégration des microphones dans les montants a été optimisée de manière à réduire le phénomène de "spill-over" qui réduit l'efficacité de la plupart des dispositifs de contrôle actif académiques. Le système de contrôle a été conçu avec une structure modulaire qui lui permet d'exécuter plusieurs algorithmes de contrôle en temps réel et d'en changer à la demande. Les algorithmes prévus sont capables d'identifier automatiquement l'environnement acoustique où est installé le dispositif et de s'adapter à son évolution.

Performance du système

Une fenêtre coulissante avec un vitrage acoustique 44.2/14/10 présente un indice d'affaiblissement acoustique RA,tr de 35 dB en position fermée. Si l'on ouvre cette fenêtre de 10 cm, l'indice d'affaiblissement acoustique RA,tr n'est alors plus que de 10 dB. En comparaison, la même fenêtre équipée du système anti-bruit "passif/actif" présente un indice d'affaiblissement RA,tr supérieur ou égal à 17 dB pour une ouverture de 10 cm. Si l'on réduit cette ouverture à 5 cm, suffisante pour conserver un bon débit de ventilation, l'indice d'affaiblissement RA,tr monte à plus de 20 dB. Le plus remarquable est que cette atténuation est du même niveau sur les différentes plages de fréquences. Ainsi, si à l'écoute, le gain est très nettement perceptible dans les hautes fréquences, l'amélioration est bien réelle et équivalente dans les basses fréquences. Ce point est d'autant plus important que plusieurs études ont montré que les basses fréquences étaient les plus nocives pour la santé, notamment sur la durée. En effet, ces fréquences restent perçues par le cerveau, même inconsciemment, qui du coup n'est jamais en repos.

Guy CAPDEVILLE, Gamba Acoustique

© Tous droits réservés Actu-Environnement
Reproduction interdite sauf accord de l'Éditeur.

Retour au sommaire

RéactionsAucune réaction à cet article

 

Réagissez à cet article ou posez une question

Les réactions aux articles sont réservées aux lecteurs :
- titulaires d'un abonnement (Abonnez-vous)
- disposant d'un porte-monnaie éléctronique
- inscrits à la newsletter (Inscrivez-vous)
1500 caractères maximum
Je veux retrouver mon mot de passe
[ Tous les champs sont obligatoires ]
 

Partagez sur…