CNRS La lettre innovation

Partenariats, création d'entreprises, brevets, licences, événement... Retrouvez tous les mois les dernières actualités de la valorisation et de l'innovation au CNRS.

Partenariats

Une fenêtre à acoustique active pour allier aération et insonorisation

Née d’une coopération entre l’entreprise Technal, le bureau d’études Gamba Acoustique et le Laboratoire de mécanique et d’acoustique (CNRS), la fenêtre à acoustique active résout un vieux dilemme : aérer les pièces tout en filtrant les bruits extérieurs.

illustration

En cas de grosses chaleurs, le bon sens suggère d’ouvrir les fenêtres pour rafraîchir l’intérieur des bâtiments. Or, bien souvent, cette entrée d’air s’accompagne de diverses nuisances sonores.

Développée par Technal en partenariat avec le Laboratoire de mécanique et d’acoustique et le bureau d’études Gamba Acoustique, la fenêtre à acoustique active allie une solution simple - ouvrir ses fenêtres - tout en gardant un confort sonore.

Sa conception repose sur deux principes de réduction sonore : l’un passif et l’autre actif. La partie passive fonctionne comme un silencieux aéraulique, où le son est atténué par absorption des ondes, au fur et à mesure de leur propagation. Cela implique cependant de créer un passage d’air plus long que large, comme dans les gaines de ventilation, ce qui n’est généralement pas le cas des fenêtres entrouvertes.

L’équipe a donc placé des parements latéraux de chaque côté de l’ouverture, sur le cadre ouvrant et le montant dormant. Grâce à ces retours, la fenêtre peut s’ouvrir sur dix centimètres tandis que les sons extérieurs doivent parcourir une distance double pour entrer dans la pièce. Ce montage permet ainsi d’atténuer l’ensemble des fréquences sonores, et plus particulièrement les zones moyennes et hautes du spectre.

La partie active de la fenêtre se concentre sur les fréquences basses. Des microphones intégrés dans le montant du cadre fixe captent le bruit résiduel et l’analysent en temps réel grâce à un processeur. Des haut-parleurs, eux-mêmes intégrés au cadre, émettent alors un contre-bruit, dirigé vers l’extérieur et de même répartition spatiale que le bruit à annuler.

Le segment actif de la solution développée est entièrement intégré dans un « bandeau acoustique ». Livré à dimension, il est prêt à être installé sur le montant vertical du cadre fixe de la fenêtre. Le retour de la partie coulissante s’y fond en position fermée, comme pour une fenêtre classique. Aucune compétence en contrôle actif du son ni de formation spéciale ne sont nécessaires pour son installation. Le tout ne requiert qu’un raccord à l’alimentation. 

Les appareils de contre-bruits se sont beaucoup démocratisés ces dernières années, grâce aux technologies développées pour les téléphones mobiles. Ils pourraient fonctionner sur de larges gammes de fréquences, mais cela se révèlerait plus onéreux que la solution mixte optimisée par Technal. La fenêtre active réduit le bruit de 25 dB au maximum. Elle reste également compatible avec les exigences de sécurité anti-défenestration. Et l’acoustique ne se cantonnant pas à sa complexité mathématique, les chercheurs ont également réalisé, grâce aux moyens offerts par Technal, de nombreux tests grandeur nature pour pallier les effets non anticipés.

Présentée lors du salon Batimat à Paris 2015, la fenêtre à acoustique active a fait grand bruit. Elle y a remporté la médaille d’argent du concours de l’innovation Batimat, catégorie menuiserie et fermeture. Sa commercialisation est prévue pour fin 2017.

 

Contact :

Philippe Herzog / Laboratoire de mécanique et d'acoustique / herzog@lma.cnrs-mrs.fr