Le principe du contrôle actif trouve quelques applications dans le bâtiment : certaines très concrètes, d’autres à améliorer car les systèmes sont encore complexes et encombrants.
Les bruits sont des fluctuations de la pression atmosphérique. Produire au même moment et au même endroit l’onde inverse de l’onde d’origine devrait permettre d’annuler le bruit. Énoncé tel quel, le principe est simple. En pratique, l’opération est plus complexe. Il est possible d’obtenir ce résultat sur de petites zones, mais la difficulté est de l’étendre à tout l’espace et pour tous les bruits. En effet, un bruit est rarement simple. Les fréquences varient plusieurs centaines de fois par jour. La maîtrise des basses fréquences jusqu’à 500 Hertz est beaucoup plus aisée que celle des hautes fréquences et cela permet aussi de couvrir des zones plus importantes. Schématiquement, le volume protégé est inversement proportionnel à la longueur d’onde. Pour créer le contre-bruit, il est nécessaire de connaître le bruit à contrer, puis d’émettre le son contraire. L’installation comporte donc des microphones, un contrôleur électronique qui analyse et formule le bruit contraire et des haut-parleurs qui l’émettent.
Dans le bâtiment, les applications sont encore limitées. Elles concernent essentiellement les fenêtres et les gaines de ventilation. Des recherches sont toujours en cours sur les parois mais elles restent très théoriques. Les premières applications pratiques exploitent la particularité qui fait que dans un tuyau, le son prend la forme d’une onde plane Il est alors plus facile de le maîtriser sous cette forme. C’est dans le cadre du projet Teria qui associait plusieurs pays du nord méditerranée, que des recherches visant à protéger contre le bruit des maisons situées en bordure de pistes d’aéroport a permis de mettre au point les premiers prototypes. L’objectif était d’assurer l’aération de ces maisons sans installer de ventilation mécanique, en utilisant des matériels destinés au traitement dans l’existant. En collaboration avec le fabricant Huet, le prototype a été mis au point et testé en bordure de l’aéroport de Milan. Il était constitué d’une fenêtre normale sous laquelle trois orifices de 20 x 13 cm laissaient passer l’air. Le traitement contre les hautes fréquences était passif (des matériaux absorbants), celui contre les basses fréquences, actif. Le renouvellement d’air est équivalent à celui procuré par une fenêtre entrouverte et l’isolement normalisé DnT atteignait 33 dB (A) lors des tests réalisés au passage des avions (bruits complexes) issus d’une source mobile et couvrant un très large spectre de fréquences.
Un résultat sensible en aéraulique
Dans le domaine de la fenêtre, les recherches continuent, notamment dans le cadre d’un programme baptisé Actif en Rehab auquel participent le Cetiat, le Cstb, le CNRS et plusieurs industriels. Il s’agit de concevoir un produit qui réponde conjointement et de façon optimale à des exigences précises, d’éclairage, d’aération et d’isolation thermique et acoustique. Mais c’est dans le domaine de la ventilation que des applications plus concrètes sont réalisées. À la pointe de cette recherche appliquée, la société Technofirst a mis au point avec Aldès un procédé d’atténuation des bruits particulièrement performant. « Ce traitement des bruits dus à l’aspiration et au soufflage dans les réseaux, explique Christian Carme, P-dg et fondateur, visait aussi à optimiser les dimensions des gaines. En effet, les systèmes traditionnels de silencieux occupent du volume. Par ailleurs, on en était arrivé à un palier au-delà duquel le système passif ne pouvait pas significativement progresser ». L’installation d’un système actif dans les gaines a ainsi permis d’économiser environ 80 % des laines isolantes.
Le fabricant travaille désormais à appliquer le système à l’origine et à la sortie des gaines ce qui évitera d’intervenir sur les gaines elles-mêmes. Un procédé qui devrait également trouver des débouchés en réhabilitation. « Cette utilisation reste toutefois réservée à des applications très précises, souligne Marc-Robert Jean, responsable marchés et produits chez Aldès. On peut en imaginer l’usage dans des laboratoires, des studios d’enregistrement ou des salles de concert. Par ailleurs, la mise en œuvre en est extrêmement délicate ».
Autre application très spécialisée et destinée à un problème difficile : le traitement du bruit émis par les stations d’aero-réfrigérants des immeubles (souvent du tertiaire) et les cheminées d’usines. Dans ce cas, le traitement des hautes fréquences à courte distance semble résoudre les problèmes, jusqu’à ce qu’on découvre que les plaintes surgissent chez des habitants vivant à 2 ou 3 km de la source. En réalité, les basses fréquences portent beaucoup mieux et beaucoup plus loin. Elles deviennent vite insupportables aux riverains. Ainsi, à Port-la-Nouvelle, les habitants de la Cité des mouettes étaient gênés, surtout la nuit, par le bruit d’une cheminée d’usine distante de 2 km. « Nous avons persuadé le maître d’ouvrage de travailler un peu moins sur le passif et plus sur l’actif avec un traitement sur la gamme 30-60 Hz. Résultat : 7 dB de réduction globale ! », souligne Christian Carme. La société a également permis des affaiblissements très performants dans les armoires ventilées avec Emerson, obtenant des gains d’au moins 6 dB (A) en combinant traitement actif et passif (pour un niveau habituel de 3 dB (A). À l’étude, des panneaux amortisseurs en dur destinés aux milieux industriels. Contrairement au feutre qui se détériore très vite, ces panneaux rigides et lavables – exploitant les deux modes d’affaiblissement – devraient apporter un confort significatif.
