Après les casques, un tissu à réduction active de bruit

Chacun connaît désormais les casques à réduction active de bruit, typiquement les Bose ou Sony, que l’on voit un peu partout dans les transports et open spaces, et qui servent à protéger les utilisateurs du brouhaha ambiant.

Leur aspect "casque de chantier" permet d’atténuer passivement les sons aigus, tandis que l’électronique embarquée atténue activement les sons mediums et graves. Des micros écoutent le son ambiant et des haut-parleurs génèrent une onde en opposition de phase vers l’oreille, atténuant le son initial. Le résultat est convaincant, c’est un succès technique et commercial.

On sait que le bruit subi est dangereux pour la santé (source). En dehors de la réduction active de bruits sur casque, on voit d’autres promesses de silence en espace plus ouvert. Par exemple:

• Réduction de bruit à travers les fenêtres. Par exemple ce que développe et commercialise DeNoize pour fenêtres fermées ou encore cette installation expérimentale pour fenêtres ouvertes.
• Kickstarter pour "Muzo", appareil de réduction de bruit en mode complètement ouvert. Ce fut finalement une arnaque: la physique de la réduction active de bruit rend quasiment infaisable ce type d’installation.

J’ai récemment découvert une autre méthode pour atténuer activement le bruit : à travers un tissu augmenté de matériaux piézoélectriques. Pour rappel, un matériau piézoélectrique a pour propriété de générer une petite tension électrique lorsqu’on le déforme. À l’inverse, il se déforme légèrement si on lui applique une tension électrique. Des chercheurs sont parvenus à installer ces matériaux dans du tissu et à coupler le fil avec ces modules actifs. Les ondes sonores passant à travers le tissu génèrent des signaux électriques – créant de facto un micro. Cette innovation a fait l’objet d’une publication dans Nature en 2022 (bien joué!). Ce communiqué de presse résume l’état d’avancement d’alors.

Le même groupe de chercheurs a approfondi le concept en considérant que le "tissu micro" décrit précédemment pouvait être adapté en "tissu miroir" pour le son. Les piézos sont soumis à un signal électrique de façon à générer une onde en opposition de phase au bruit mesuré, atténuant ainsi le bruit. L’installation est encore expérimentale mais est manifestement prometteuse. Un article en accès libre décrit ces derniers travaux.

Ces hautes technologies sont enthousiasmantes mais il apparaît clairement qu’il est plus aisé d’émettre moins de bruit à la source plutôt que de tenter de le réduire à proximité des oreilles du voisinage (un peu comme le carbone d’ailleurs, avec une réduction des émissions aux résultats convaincants face à une captation si peu efficace). J’espère la venue de politiques publiques plus ambitieuses et de disciplines individuelles plus respectueuses afin de préserver notre environnement sonore : fin des motorisations thermiques, vie nocture dans des lieux adaptés ou encore progrès pour l’isolation phonique des logements.