Une fenêtre, et silence !

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Pour lutter contre la pollution sonore et ses effets sur la santé humaine, la start-up DeNoize incubée à Mines Saint-Étienne propose une solution : une fenêtre « coupe son ». Connectée, elle serait capable d’analyser le son extérieur pour s’y adapter, et le contrer. Ses fondateurs, Olivier Schevin et Aman Jindal, étaient présents au CES de Las Vegas du 7 au 10 janvier pour l’exposer.

 

Les doubles vitrages augmentent l’isolation thermique, mais pour le bruit, c’est une autre affaire. Quand nous sommes à l’intérieur, chez nous ou au bureau, la grande majorité du bruit qui nous parvient de l’extérieur passe par les fenêtres. C’est une situation particulièrement gênante pour les personnes habitant ou travaillant à proximité de zones d’aéroports ou de grands axes routiers. Réduire cette pollution sonore, nuisible pour notre santé, est une mission que se sont donnée depuis mai 2018 Olivier Schevin et Aman Jindal, fondateurs de DeNoize.

Cette start-up, incubée à Mines Saint-Étienne, propose une solution innovante pour améliorer l’isolation phonique des fenêtres. « Notre challenge maintenant » indique Olivier Schevin, co-fondateur, « c’est la miniaturisation du système pour l’intégrer sur les cadres de fenêtres ». Le concept, qu’ils présentaient lors du CES de Las Vegas du 7 au 10 janvier au sein de la délégation IMT, pourrait s’intégrer facilement sur les fenêtres standard proposées aujourd’hui.

Le problème des doubles vitrages

« Les doubles vitrages sont en réalité moins efficaces en terme d’isolation phonique que les simples vitrages, pour une même épaisseur de vitres » indique Olivier Schevin. Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, les doubles vitrages offrent moins de résistance face aux basses fréquences — entre 50 et 500 Hz. Une bande de fréquence se retrouvant être la principale source de nuisance des aéroports et axes routiers. « Les doubles vitrages ont été conçus pour répondre à un problème d’isolation thermique, mais l’aspect acoustique n’a pas été pris en compte » précise-t-il.

Un double vitrage c’est avant tout deux masses, les vitres, avec de l’air ou un gaz entre elles. Cette structure pose problème au niveau acoustique : certaines fréquences, les basses fréquences, font entrer en résonance l’air bloqué entre les vitres, et le bruit se propage. Pour contrer cet effet il est aujourd’hui possible d’augmenter l’épaisseur des fenêtres, ou l’écart entre les deux vitrages. Cette réduction passive donne un rendu lourd pour l’architecture et est très coûteuse.

Le son contre-attaque

L’innovation DeNoize consiste à utiliser le son contre lui-même, c’est une réduction active du bruit. « Nous allons générer dans la fenêtre une contre-vibration adaptée à la vibration de la nuisance extérieure » renseigne Olivier Schevin. « Le système produit une vibration opposée à celle de la nuisance, créant une interférence destructive ». Les vibrations « s’annulent », réduisant jusqu’à 75 % du bruit transmis dans les basses fréquences.

 « Cette technologie est un peu similaire à celle des casques anti-bruit » ajoute Olivier Schevin. « La différence technique est la surface de la zone que l’on veut traiter. Pour les casques, la zone est toute petite et proche de l’oreille ». Le système développé par DeNoize utilise des capteurs analysant en temps réel le bruit extérieur et s’y adaptant. Les actionneurs produisent la contre-vibration interférant avec la nuisance sonore d’origine. Il faut aussi prendre en compte une unité de contrôle, une carte électronique en charge de déterminer les actions les plus efficaces des capteurs et actionneurs.

Le tout est intégré dans les cadres des fenêtres. Cela implique alors une connexion électrique à proximité pour fournir de l’énergie au système. Ce qui est déjà fait, aujourd’hui, pour les volets roulants par exemple. Une innovation qui s’aligne sur les évolutions de la smart home.

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Cet échange entre les actionneurs, les capteurs et l’unité de contrôle offre la possibilité d’une réduction sur mesure et en temps réel, adaptée aux variations extérieures. «  Aujourd’hui, nous avons un prototype fonctionnel » précise Olivier Schevin, « mais le système ne calcule pas encore en temps réel. Pour ce faire, une phase de développement est encore à venir au niveau de l’électronique ».

Olivier Schevin lance alors un projet industriel avec les étudiants de Mines Saint-Étienne pour développer un premier démonstrateur en temps réel. Il manque pour l’instant l’électronique, la partie de contrôle étant réalisée aujourd’hui avec des équipements de laboratoire n’étant pas intégrables aux cadres de fenêtres. « D’une manière générale, nous continuons de chercher des moyens d’améliorer les performances à un coût le plus bas possible ».

 

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Le CES : dernière étape d’une accélération en 3 temps

Du 7 au 10 janvier 2020, le CES de Las Vegas marquera l’étape finale d’une accélération en trois temps pour les start-up les plus prometteuses de l’IMT.

Étape 1.

Au départ : 42 jeunes pousses issues du réseau des 11 incubateurs IMT ont participé à l’édition 2019 de Vivatech en juin dernier.

Étape 2.

Parmi celles-ci, 20 ont été retenues pour présenter leurs solutions en novembre 2019 au Prix Innovation Bercy-IMT.

Étape 3.

Lors de cet évènement, les membres du jury en ont sélectionné 10 pour bénéficier d’un tremplin international grâce au CES. Les lauréats du Prix Innovation Bercy-IMT seront dévoilés lors de la soirée Convergences 2020, le 7 janvier 2020, en présence de l’écosystème de l’innovation français.

En savoir plus sur le Prix Innovation Bercy-IMT

 

Pour aller + loin : Découvrez les autres start-up de la délégation IMT au CES de Las Vegas !

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  1. […] To fight against noise pollution and its effects on our health, DeNoize incubated in Mines Saint-Étienne offers a solution: a “mute” window. Connected, it would be able to analyze the outside sound to adapt to it, and counter it. Its founders, Olivier Schevin and Aman Jindal, were present at CES in Las Vegas from 7 to 10 January to exhibit it. Double glazing increases thermal insulation, but for the noise it’s another matter. When we are inside, at home or at the office, the vast majority of the noise that reaches us from the exterior goes through the windows. It’s a situation particularly annoying for people living or working near airports or major highways. Reducing this noise pollution, harmful to our health, is a mission that Olivier Schevin and Aman Jindal have taken on since May 2018. This start-up , incubated at Mines Saint-Étienne, offers a solution to improve the soundproofing of windows. “Our challenge now “says Olivier Schevin, co-founder, “is miniaturization of the system to integrate it on the frameworks of Windows”. The concept, which they presented at the CES of LasVegas January 7-10 within the IMT delegation, could integrate easily on standard windows offered today.The problem of double glazing“Double glazing is actually less effective in terms of insulation than single glazing, for the same thickness of glass “Said Olivier Schevin. Although it may seem counter intuitive, double glazing offers less resistance to low frequencies – between 50 and 500 Hz. A frequency band that is found to be the main nuisance caused by airports and Main highways. “The double glazing has been designed to meet a thermal insulation problem, but the acoustic aspect was not taken into account ”he specifies.Double glazing is above all two masses, two panes, withair or gas between them. This structure is problematic on an acoustic level: the air blocked between the panes allow in resonance, and the noise propagates. To counter this effect, it is now possible to increase the thickness of the windows, or the gap between the two panes. This passive reduction gives a heavy rendering for architecture and is very expensive.Sound strikes backThe DeNoize innovation is to use sound against itself,it is an active noise reduction.“We will generate a counter-vibration adapted to the vibration of the noisy exterior in the window” explains Olivier Schevin. “The system produces a vibration opposite to that of the nuisance, creating interference”. Vibrations “cancel out” the noise, reducing up to 75% of the noise transmitted at low frequencies. “This technology is somewhat similar to that of active noise cancelling headphones” adds Olivier Schevin. “The technical difference is the surface of the area you want to treat. For headphones, the area is very small and close to the ear.” The system developed by DeNoize uses sensors to analyze external noise in real time and adapt to it. The actuators produce the counter vibration interfering with the original noise. We must also take into account a unit control, an electronic card in charge of determining the most effective actions of sensors and actuators. Everything is integrated into the window frames. This then implies a nearby electrical connection to provide power to the system. Which is already common in electric roller shutters for example. An innovation that aligns with the evolutions of the smart home .This exchange between the actuators, sensors and the control unit offers the possibility of a tailor-made reduction in real time, adapted to external variations.“Today we have a functional prototype” specifies Olivier Schevin,“but the system does not calculate in real time yet. To do this, a phase of development is yet to come at an electronics level.”Olivier Schevin just launched an industrial project with the students of Mines Saint-Étienne to develop a prototype that cancels the noice in real time. They will be focussing on the electronics part of the tech. This because the existing lab electronics are way to big to be integrated into window frames.“In general, we continue to look for ways to improve the performance at the lowest possible cost.”Source: https://imtech-test.imt.fr/2020/01/07/une-fenetre-et-silence/ […]

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