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Absorbeur Acoustique Actif

Définition et Justificatif

Un absorbeur électroacoustique est un appareil qui absorbe tout ou partie des sons qui lui parviennent dans le but de diminuer la réverbération acoustique* et les résonances d’un local. Lorsque la réverbération sonore est trop importante elle déforme la transmission acoustique et perturbe l’intelligibilité d’un message. Pour la transmission de la parole le spectre nécessaire va de 150 Hz à 5 kHz, soit des longueurs d’onde* de 2,3 m à 7 cm. Les matériaux poreux (tapis, rideaux, fauteuil etc.…) présentent une absorption* passive efficace pour le spectre de la parole. Leur épaisseur est de l’ordre, ou plus grande, que le quart de la longueur d’onde. Du fait de la faible épaisseur des matériaux poreux, le temps de réverbération* des locaux est naturellement plus important en basses fréquences que dans le reste du spectre Si l’on souhaite homogénéiser le temps de réverbération des basses fréquences (20Hz à 100Hz respectivement =17m à 3,4m) par rapport aux fréquences moyennes, les absorbeurs passifs sont beaucoup trop encombrants. Les bass-traps* (absorbeurs de basses fréquences à résonateur ou à membrane) sont un peu moins encombrants, mais leur bande passante est limitée. Grâce à la possibilité de maîtriser l’impédance acoustique, seuls les absorbeurs actifs peuvent être efficaces en basses fréquences pour de faibles encombrements.

Historique

Déjà en 1953 Harry F. Olson avait compris que pour de faibles encombrements, seuls les absorbeurs actifs peuvent être efficaces en basses fréquences. A cette date, il avait déposé pour la marque RCA Corp. un brevet qui à notre connaissance ne semble pas avoir débouché sur une fabrication en série de l’absorbeur. En 1996 le Prof. Antoine Pittet de la haute école d’ingénieur de Genève (HEPIA) a dirigé un travail de diplôme, mandaté par Relec SA sur ce sujet. Un prototype de faible puissance a montré la faisabilité de l’absorption active adaptative à large bande.

En 2012 un groupe formé de 2 partenaires académiques et 2 partenaires industriels décida d’effectuer les recherches nécessaires pour maîtriser et optimiser la technique de l’absorption active adaptative. Ce groupe est le suivant : Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), Professeur Hervé Lyssek. Haute école d’ingénieur de Genève (HEPIA), Professeur Antoine Pittet. Digital Audio SA, Goldmund, Chef de produit Véronique Adam. Relec SA, PSI Audio, Chef de produit Alain Roux.

En 2015 la marque PSI Audio a commercialisé les premiers produits faits en série portant le nom de AVAA (Active Velocity Acoustic Absorber ou en Français: absorbeur actif par vitesse acoustique).

Technique

Un mur transforme l’énergie cinétique de la vitesse acoustique en énergie de pression acoustique. La surpression crée l'onde de retour et provoque la résonance avec les autres murs. L’absorbeur actif doit convertir cette pression acoustique en vitesse acoustique, ce qui évite le renvoi de l’énergie. La vitesse est absorbée dans le volume clos.

1. Le microphone capte la pression acoustique en large bande.
2. Les filtres limitent la bande passante et contrôlent la phase du signal.
3. Le limiteur permet d’éviter les saturations (création d’harmoniques audibles).
4. L’amplificateur adapte le gain de la boucle.
5. Le signal de pression est transformé en signal de vitesse par une intégration et une source de courant (patent pending).
6. Le transducteur transforme le signal électrique en vitesse acoustique.
7. La chambre de silence est séparée de l’extérieur par une résistance acoustique. A l’intérieur de cette chambre on obtient le maximum de vitesse donc le minimum de pression acoustique.