Les dispositifs d'absorption acoustique connus présentent l'inconvénient que leur capacité d'absorption n'est pas uniforme pour toute la gamme des fréquences sonores. On observe des creux importants dans la courbe caractéristique d'absorption.

L'invention se propose donc de fournir des dispositifs d'absorption du type précité dont la courbe caractéristique soit pratiquement d'égal niveau de performance pour toute une gamme prédéterminée de fréquences, et plus particulièrement dans la gamme des fréquences audibles.

A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte en combinaison une tôle gaufrée perforée active en réflexion des ondes acoustiques et une couche de matériau absorbant poreux qui est fixée contre ladite tôle de manière à se disposer entre cette dernière et la paroi support. La couche de matériau poreux amortit fortement les résonances, de telle sorte que la courbe caractéristique de la capacité d'absorption du dispositif dans son ensemble est lissée.

Avantageusement, le dispositif d'absorption se dispose à distance de la paroi support de manière à ménager une lame d'air entre la couche de matériau absorbant et la paroi support. L'un des intérts majeurs de l'invention est ici de conduire à des éléments d'absorption des ondes sonores qui sont aisément paramétrables en fonction du spectre sonore à corriger, en jouant sur les épaisseurs respectives de la lame d'air et de la couche d'absorbant qui la sépare de la tôle réfléchissante.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les perforations de la tôle gaufrée sont des fentes disposées en mailles régulières comme dans une plaque de métal déployé.

Avantageusement, le matériau absorbant poreux est du type cellulaire, tel qu'une mousse de mélamine ou de polyuréthane.

Selon un autre mode de réalisation, généralement équivalent au précédent, le matériau absorbant poreux est un feutre, notamment à base fibres naturelles ou artificielles, notamment à base de laine de verre ou de laine de roche.

Avantageusement, l'épaisseur de la couche de matériau absorbant poreux est comprise entre 5 et 200 mm et l'épaisseur de la tôle gaufrée est comprise entre 0,5 et 1,5 mm.

Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la tôle gaufrée perforée est liée à la couche de matériau poreux de manière à constituer un ensemble autoportant dans lequel la tôle a pour fonction d'assurer la résistance mécanique. De préférence, c'est également elle qui sert à fixer le dispositif devant une paroi support à insonoriser. De plus, elle protège la couche absorbante des agressions extérieures.

Par ailleurs, le dispositif suivant l'invention se présente avantageusement en éléments modulaires à assembler sur site devant une paroi support.

Selon un premier mode de réalisation de tels éléments constitués conformément à l'invention, la couche de matériau absorbant est maintenue sur la tôle gaufrée perforée par des rabats obtenus par pliage des bords de la tôle.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la couche de matériau absorbant poreux est fixée sur la tôle au moyen de clips ou d'agrafes.

Selon encore un autre mode de réalisation, la couche de matériau absorbant est fixée sur la tôle au moyen de bandes de matière adhésive.

L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, en faisant référence aux figures 1 à 5 dans lesquelles :

- la figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective de la tôle de l'élément absorbant de la figure 1, - la figure 3 est une vue partielle en détail de la face extérieure de la tôle de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention - la figure 5 est une vue du dessus de la couche de matériau absorbant de l'élément absorbant de la figure 4 - la figure 6 est la courbe du coefficient d'absorption acoustique d'un dispositif d'absorption ne comportant pas de couche de matériau absorbant en fonction de la fréquence - les figures 7 et 8 sont les courbes du coefficient d'absorption acoustique en fonction de la fréquence pour deux dispositifs d'absorption conformes à l'invention - la figure 9 est une vue en coupe illustrant la fixation du mode de réalisation de la figure 4 sur la paroi support -la figure 10 est une vue en coupe illustrant la fixation du mode de réalisation de la figure 3 sur la paroi support - et les figure 11 et 12 illustrent la fixation d'un autre mode de réalisation de l'invention sur la paroi support.

L'invention a pour objet un élément acoustique fonctionnant par réflexion et absorbtion des vibrations de l'air ou vibrations acoustiques et destiné à la correction acoustique de locaux bruyants ou à l'insonorisation de caissons ou d'enceintes contenant des dispositifs bruyants.)) peut s'agir par exemple de locaux industriels bruyants, tels que des souffleries, ou de bâtiments recevant le public tels que des hôpitaux. L'invention s'applique également à des caissons contenant des machines bruyantes.

L'élément acoustique selon l'invention est destiné à tre placé sur les parois intérieures des locaux ou enceintes insonorisés, ou au voisinage de ces parois.

L'élément absorbant selon l'invention est essentiellement constitué d'une tôle 1 qui comporte des perforations et qui est de forme gaufrée et d'une couche 2 de matériau absorbant poreux, cellulaire ou fibreux, qui est fixée sur la face intérieure 6 de la tôle 1.

La tôle 1 a un faible taux de perforation, c'est-à-dire que la proportion de sa surface qui est occupée par des trous ou perforations est faible par rapport à sa surface totale. Ce taux est par exemple d'au plus un quart.

Suivant un mode de réalisation particulier tel que représenté sur les figures 1 à 3, la tôle 1 est de forme rectangulaire et ses quatre bords 3 et 4 sont rabattus à 90 degrés vers la face intérieure 6 de la tôle 1 de manière à constituer un logement rectangulaire dans lequel on place la couche 2 de matériau absorbant. Les deux bords opposés 4 de la tôle 1 sont coudés à nouveau à 90 degrés de manière à obtenir des rabats 5 parallèles à la face intérieure de la tôle 1.

Avantageusement, la hauteur des parois latérales 3 et 4 correspond à l'épaisseur de la couche absorbante 2 et les rabats 5 sont réalisés après la mise en place de la couche 2 de matériau absorbant. Ils protègent ainsi les bords de la couche absorbante, principalement du point de vue mécanique.

La tôle 1 est une tôle métallique réalisée par exemple en aluminium, en acier ou en acier inoxydable. Cette tôle 1 est de faible épaisseur, de préférence comprise entre 0,5 et 1,5 mm. La tôle est perforée, c'est-à-dire qu'elle comporte des fentes de faibles dimensions disposées en mailles régulières. Elle est aussi gaufrée, c'est-à-dire qu'elle présente des bosses et des creux suivant une répartition régulière répétée. Dans le cas considéré, elle est déformée de telle manière que les fentes soient repoussées, lors de sa réalisation, dans un plan différent du plan initial de la tôle. Il

s'agit ainsi d'une tôle gaufrée perforée du type d'une plaque de métal déployé.

Ceci est illustré en particulier sur la figure 3, qui est une vue partielle à grande échelle de la face extérieure 7 de la tôle 1.

On voit sur cette figure deux rangées de fentes 8 qui présentent un premier bord 9 qui se trouve dans le plan de la face extérieure 7 de la tôle et un bord déformé 11 qui a été repoussé au-dessus de la face extérieure 7 lors de la réalisation des fentes. II en résulte qu'il existe une partie 12 de la tôle qui est gaufrée, c'est-à-dire qu'elle a été repoussée en dehors du plan initial de la tôle, c'est-à-dire de la face extérieure 7, de telle manière que les fentes présentent une certaine hauteur dans la direction perpendiculaire au plan de la tôle.

On voit que les deux rangées de fentes 8 sont décalées l'une par rapport à l'autre, en quinconce, avec un faible recouvrement des fentes d'une rangée par rapport aux fentes de la rangée voisine.

Ces fentes sont réalisées au moyen d'un outil en forme de lame de scie qui déchire le métal et le plie ensuite. Les paramètres variables sont la forme de l'outil qui donne la longueur de la fente et la profondeur de pénétration de ce dernier dans le métal qui donne la largeur de la maille.

Selon un exemple particulier concrétisant avantageusement l'invention, la tôle gaufrée perforée obtenue correspond aux dimensions suivantes : -format des mailles : 13 x 2 x 1 mm, à savoir longue diagonale (L sur la figure 3) = 13 mm, courte diagonale (C sur la figure 3) = 2 mm et hauteur de la fente = 1 mm, - direction des longues diagonales de la maille 3 mm, et - direction des courtes diagonales de la maille :-0/2 mm.

Dans les logements délimités par les bords 3 et 4 de la tôle (figure 2) sont engagés les bords de la couche 2 de matériau absorbant poreux.

Pour constituer la couche poreuse absorbante, on peut par exemple utiliser des matériaux organiques cellulaires tels que de la mousse de mélamine ou de la mousse de polyuréthane, ou des

matériaux fibreux tels que des feutres de coton, polyester, polypropylène, polychloroprène, etc. ou des laines minérales, par exemple de la laine de verre ou de la laine de roche. La hauteur des bords 3 et 4 correspond à l'épaisseur de la couche absorbante et peut tre comprise entre 5 et 200 mm.

Dans l'exemple particulier décrit, le taux de perforation et la densité de perforation, c'est-à-dire le nombre de perforations par surface unitaire de la tôle, ont été optimisés pour l'absorption acoustique dans la gamme des fréquences audibles par l'tre humain, afin d'obtenir une résistivité au passage de l'air comprise entre 500 et 3300 N s/m3. Toutefois, ces données ne sont pas limitatives. Elles peuvent varier en particulier en fonction des applications de l'invention.

Lorsqu'une telle tôle est placée devant un support réfléchissant, à savoir la paroi de l'enceinte à insonoriser, la tôle fonctionne comme un matériau absorbant qui présente un caractère sélectif en fonction des phénomènes de réflexion qui se produisent entre la paroi support et la face intérieure 6 de la tôle 1.

Ces réflexions se produisent tout particulièrement pour des fréquences, en fonction des ondes de pression incidentes, dont les valeurs f sont liées à l'épaisseur de la lame d'air existant entre la tôle et la paroi support, selon la progression suivante : f = (C/2d) f = 2 (C/2d) f = 3 (CI 2d) etc.

Cans ces équations, C est la vitesse du son dans l'air, par exemple 343 m/s à 20°C, et d est l'épaisseur de la lame d'air, c'est- à-dire la distance entre la tôle et la paroi support.

Pour les fréquences de la série, qui correspondent à un multiple de la moitié de la longueur d'onde de la pression sonore, les valeurs des coefficients d'absorption acoustique prennent une valeur minimale et il en résulte des creux importants dans la courbe d'absorption du dispositif d'absorption. Pour éviter les creux de la

courbe d'absorption, on associe la couche de matériau absorbant 2 à la tôle 1, cette couche 2 étant placée entre la tôle 1 et la paroi support, en étant appliquée sur la tôle 1. De cette manière, les résonances de cavité sont amorties par le matériau absorbant et les valeurs des coefficients d'absorption deviennent homogènes.

On obtient ainsi un lissage de la courbe d'absorption, avec des valeurs maximales du coefficient d'absorption qui sont liées à l'épaisseur de la lame d'air selon les équations suivantes, qui correspondent des fréquences égales à un multiple impair du quart de la longueur d'onde : f= (C/4d) f= 3 (C/4d) f= 5 (C/4d) etc.

En faisant varier l'épaisseur de la couche de matériau absorbant et celle de la lame d'air, on peut faire évoluer l'efficacité du dispositif sur la plage de fréquences de manière à obtenir une courbe d'absorption en fonction de la fréquence qui soit la plus plate possible pour la gamme des fréquences à filtrer.

Il est important que le procédé de fixation de la couche de matériau absorbant sur la tôle ne modifie pas la structure de la tôle gaufrée perforée, c'est-à-dire que le matériau absorbant n'obstrue pas les fentes 8, de telle sorte que la résistivité au passage de l'air de la tôle ne soit pas modifiée.

On peut prévoir plusieurs procédés de fixation de la couche 2 de matériau absorbant sur la face intérieure 6 de la tôle 1. Une première méthode est illustrée sur les figures 1 et 2. La tôle est pliée sur au moins deux côtés et la couche 2 est placée entre la tôle et les bords repliés. On peut ensuite, comme représenté sur la figure 2, plier encore une fois les bords de 90 degrés vers l'intérieur, après la mise en place de la couche 2, les rabats 5 bloquant la couche 2 en la plaquant sur la face intérieure 6 de la tôte 1.

On peut également prévoir une fixation mécanique au moyen de clips ou d'agrafes. Cette fixation est surtout efficace pour des couches de matériau absorbant semi-rigide. En général, on préfère les modes de réalisation où, comme dans le cas précédent par des rabats à angle droit, la tôle est conformée de sorte que la couche d'absorbant se trouve protégée par la tôle autour de ses bords.

Un autre procédé de fixation est illustrée sur les figures 4 et 5. On dépose sur la couche 2 de matériau absorbant des bandes de matière adhésive 13 présentant une faible largeur, par exemple comprise entre 5 et 20 mm, et espacées parallèlement les unes aux autres, par exemple avec une distance entre deux bandes voisines comprise entre 50 et 500 mm. La couche de matériau absorbant 2 est ensuite mise en place sur la face intérieure 6 de la tôle 1, les bandes adhésives 13 étant plaquées sur la tôle 1 sur laquelle elles adhèrent en retenant la couche 2 de matériau absorbant acoustique.

Une autre possibilité est de fixer la couche de matériau absorbant en utilisant un procédé de compression à chaud, une couche de matériau absorbant étant fortement comprimée à chaud sur la tôle. Au cours de cette opération, le matériau absorbant adhère sur les aspérités de la tôle gaufrée qui constituent des points de contact sans obturer les perforations. On admet ici que le matériau contient un liant qui assure alors la fixation par collage.

La fixation du dispositif acoustique ainsi réalisé sur la paroi support est effectuée au moyen d'organes de fixation qui prennent appui sur la tôle 1, car celle-ci bénéficie en général de caractéristiques de résistance mécanique liées à sa nature métallique que ne présente pas la couche de matériau poreux. Les organes de fixation peuvent tre constitués avantageusement par des profilés reliant la tôle 1 à la paroi support au niveau de déformations de la tôle où elle est dépouvue de couche de matériau poreux, ou par des tirants traversant l'ensemble des couches du dispositif acoustique au niveau des rabats 5 de la tôle qui sont formés en recouvrement des bords de la couche de matériau poreux.

Le mode de fixation de tels organes dans la paroi support peut tre

notamment par vissage, éventuellement dans des chevilles mises en place au préalable quand la nature de la paroi support le demande.

La figure 9 illustre, en vue en coupe, un tel mode de fixation, en montrant comment un espace vide est ménagé entre la couche de matériau poreux 2 et la paroi support. On y voit un tirant 11, qui traverse la tôle 1, la couche 2 de matériau acoustique, et le rabat 5. L'organe de fixation est complété par une rondelle 12 et par une entretoise creuse 14 qui est interposée sur le tirant 11 quand celui-ci est mis en place. II est alors fixé dans la paroi support 15, par exemple en faisant intervenir une cheville 16. La rondelle 12 assure l'appui du rabat 5 sur l'entretoise 15, qui maintient une distance par rapport à la paroi 15 qui correspond à l'épaisseur désirée de la lame d'air. La couche 2 n'est soumise à aucune contrainte mécanique qui risquerait d'altérer ses qualités acoustiques.

Dans le mode de réalisation de la figure 4 où la couche 2 est fixée par collage sur la tôle 1, les extrémités libres des parois latérales 4 sont avantageusement rabattues à 90 degrés vers l'extérieur pour former des pattes 10 que l'on fixe sur la paroi support. La hauteur des parois latérales 4 correspond à l'épaisseur de la lame d'air ménagée, c'est-à-dire à la distance prévue entre la tôle 1 et la paroi support. Cette hauteur correspond à l'épaisseur de la couche 2 augmentée de l'épaisseur d'air libre prévue entre la couche 2 et la paroi support.

La figure 10 illustre, en vue en coupe, un mode de fixation du dispositif de la figure 4. Les rabats extérieurs 10 de deux dispositifs voisins sont placés l'un sur l'autre et traversés par un clou ou organe similaire 17 qui se fixe dans la paroi support 15 en plaquant les rabats 10 sur cette paroi, assurant ainsi l'épaisseur désirée de la lame d'air.

Dans les deux cas, on obtient une fixation sûre qui permet de rigidifier le dispositif absorbant.

La figure 6 montre les courbes du coefficient d'absorption acoustique en fonction de la fréquence de la tôle perforée gaufrée

placée devant une paroi pour des lames d'air variant entre 20 et 100 mm. On peut voir que, pour toutes les courbes, il existe un ou plusieurs creux importants dans la courbe d'absorption, la fréquence correspondant à ces creux étant inversement proportionnelle à l'épaisseur de la lame d'air.

Les figures 7 et 8 sont des courbes correspondantes pour des dispositifs comportant une tôle réfléchissante et une couche absorbante comme le prévoit l'invention. Dans le cas de la figure 7, la couche 2 de matériau absorbant est en mousse de mélamine et a une épaisseur de 60 mm. L'espace entre la paroi support et la couche poreuse 2 est minimale. La figure 8 est un exemple de réalisation dans laquelle la couche 2 est également en mousse de mélamine et son épaisseur est de 40 mm. Le dispositif selon l'invention est disposé à 60 mm de la paroi support, l'épaisseur de la lame d'air ménagée étant donc de 100 mm.

On peut constater que, sur ces deux courbes des figures 7 et 8, les creux de la caractéristique d'absorption sont très amortis et que l'on obtient une courbe d'absorption très efficace. On voit donc que la présence de la couche d'absorption 2 de matériau absorbant a un effet de lissage des courbes d'absorption et qu'en faisant varier l'épaisseur de cette couche et l'épaisseur de la lame d'air, c'est-à- dire la distance entre la tôle 1 et la paroi support, on peut obtenir une caractéristique d'absorption très satisfaisante pour une gamme de fréquences donnée.

Les figures 11 et 12 représentent, toujours en coupe, un mode de fixation d'un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention.

Dans ce cas, la couche 20 de matériau isolant est fixée par collage, au moyen d'une couche de colle ou par compression à chaud, sur une tôle 21 qui déborde de la couche 20 sur les côtés, en ligne droite, de manière à ménager entre deux dispositifs voisins, avantageusement sous forme de dalles identiques, un espace libre de matériau acoustique en dessous des prolongements 25 des tôles 20.

Une entretoise 22 est associée à l'ensemble, pour tre fixée sur la paroi support 15. Elle porte sur son extrémité libre un profilé 23 (figure 12), à section courante en forme de oméga renversé, qui est fixé sur sa partie centrale, par exemple par un rivet 24. Ce profilé 23 se loge avec l'extrémité de l'entretoise 23 dans l'espace libre précité, dans une position où les prolongements 25 des tôles 21 reposent sur des plats latéraux 26 du profilé 23. Les prolongements 25 des tôles 20 sont maintenus sur le profilé 23 au moyen d'une agrafe 27 qui vient se clipser dans le profilé 23 et qui constitue également un couvre-joint entre les prolongements 25 respectifs des tôles des deux dispositifs voisins.

Le dispositif selon l'invention peut tre utilisé en particulier dans le bâtiment, par exemple pour la réalisation de dièdres absorbants pour salles anéchoïques, de plafonds absorbants, ou de parements muraux absorbants. L'invention s'applique en particulier dans les souffleries, les bâtiments industriels, les bâtiments sociaux-culturels, le secteur hospitalier.

L'invention peut également tre utilisée avec profit dans l'industrie pour réaliser des parements absorbants acoustiques ou des dispositifs silencieux, en particulier dans la construction navale ou aéronautique, l'industrie ferroviaire, l'industrie automobile, le capotage acoustique de machines bruyantes, d'appareils de chauffage et de climatisation, de matériels agricoles ou militaires, dans aussi les engins de travaux publics, l'industrie informatique et les conteneurs de récupération du verre.

II ressort de la description ci-dessus de modes de réalisation de l'invention qu'un autre propos de l'invention est que la tôle gaufrée perforée est utilisée pour assurer la résistance mécanique du dispositif d'absorption acoustique en constituant un support rigidifiant pour la couche d'absorption des ondes acoustiques et en réalisant sa protection.

On aura compris aussi que les éléments suivant l'invention peuvent tre commercialisés en associant avec la tôle gaufrée perforée et la couche d'absorption acoustique des organes de

fixation à la paroi support à laquelle ils. sont destinés qui assurent une lame d'air d'épaisseur prédéterminée.

En pratique, la couche de matériau absorbant est disposée fixée contre la tôle gaufrée perforée, en face interne de celle-ci, notamment par collage sur les aspérités qu'elle présente du fait qu'elle est gaufrée, et ladite couche est ainsi disposée entre ladite tôle et la paroi support à laquelle elle est destinée, et à une distance de cette paroi support qui est choisie en liaison avec l'épaisseur de la couche de matériau absorbant pour assurer un effet recherché en correction d'un spectre sonore dans une gamme de fréquence déterminée. II est à noter que dans l'un des modes de réalisation préférés suivant l'invention, la tôle gaufrée perforée est d'elle-mme conformée pour imposer une distance prédéterminée entre la face interne de la couche d'absorbant et la paroi support.

Il ressort enfin de l'ensemble de ce qui précède que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre qui ont été spécifiquement décrits dans le courant des exemples ci-dessus et qu'elle s'étend au contraire à toute variante passant par le biais de moyens équivalents.