METARoom: traitements acoustiques reconfigurables et sublongueur d'onde pour l'acoustique des salles – METARoom

Les fonctionnalités extraordinaires des métamatériaux acoustiques ont conduit à la réalisation de techniques de manipulation d'ondes jusqu'alors considérées comme impossibles avec des structures sub-longueur d’onde. Malheureusement, ces nouvelles fonctionnalités sont nécessairement limitées à des gammes de fréquences étroites puisqu’une grande majorité des propriétés des métamatériaux proviennent de phénomènes de résonance. Pourtant, les applications pratiques nécessitent généralement une large bande d’efficacité. Récemment, des percées dans la stratégie de conception et d'intégration ont permis de surmonter la limitation de bande étroite et ont montré que certaines fonctionnalités, comme l'absorption acoustique, peuvent être accordées en fonction du spectre d'absorption cible. Ce schéma d'intégration a déjà conduit à la création d'une startup à Hong Kong, Acoustic Metamaterials Group (AMG), qui a atteint la capacité de production de masse des prototypes conçus, et d'une startup française, Metacoustic, qui propose des solutions acoustiques et vibratoires composées de couches métaporeuses et métaporoélastiques. Dans le cadre du projet METARoom, nous visons à prolonger ces succès atteint dans le domaine de l'absorption acoustique pour ouvrir une nouvelle frontière dans le domaine de l'acoustique des salles en construisant des murs qui peuvent passer passivement d’une fonctionnalité totalement absorbante à une phase de réflexion modulée en espace obtenu grâce à des résonances permettant de régler l'impédance des murs. Un tel changement peut modifier considérablement l'expérience sonore d'une pièce, passant d’un caractère anéchoïque à la sensation sonore d'une pièce plus grande qu'elle ne l'est dans la réalité. Traditionnellement, les murs acoustiques sont statiques et ne remplissent qu'une seule fonctionnalité. De plus, ils sont efficaces à haute fréquence mais conduisent à des structures encombrantes et lourdes à basse fréquence. Ce projet vise à concevoir des métamatériaux acoustiques sub-longueur d’onde et reconfigurables pour modifier l'acoustique d’une pièce. Nous avons l'intention de nous appuyer sur l'expertise combinée des équipes de Hong Kong et de France pour prouver expérimentalement l'efficacité d'un tel système dans deux salles de démonstration, l'une à Hong Kong et l'autre au Mans. Ces deux salles de démonstration utiliseront des approches d'intégration et des résonateurs différents (résonateurs Fabry-Pérot pour l'équipe de Hong Kong et Helmholtz pour l'équipe du Mans) pour atteindre le même objectif. L'expérience de recherche et de développement des deux équipes en théorie, simulation, fabrication d'échantillons et mise en œuvre sera enrichie par les approches de chacun, ainsi que par des visites mutuelles et des échanges d'étudiants.
Les deux équipes collaboreront avec AMG et Metacoustic dans ce projet. Le rôle d'AMG sera de fournir de l'espace pour la salle de démonstration à Hong Kong, tandis que le PI, le Co-I et les étudiants à Hong Kong et au Mans concevront, fabriqueront et testeront les métamatériaux acoustiques en collaboration avec AMG et Metacoustic. Nous envisageons de nouvelles opportunités commerciales avec la réussite de ce projet.