29 anneaux sur 15 cm : ce « trou noir sonique » piège le bruit au fond des conduits

À Barcelone, une équipe de l’université Ramon Llull a glissé au bout d’un tube un « trou noir sonique » qui renvoie moins d’écho que les modèles existants. Sa cible : le bruit qui voyage dans les conduits de ventilation, de climatisation ou d’échappement industriel.

Publié en février 2026 dans Applied Acoustics, le « trou noir sonique » de l’université Ramon Llull tient en 15 cm et 29 anneaux imprimés en 3D. Les anneaux, de diamètres progressifs, sont enfilés sur une tige centrale, et l’ensemble se glisse à l’extrémité d’un conduit circulaire. Testé en laboratoire, dans un tube de mesure acoustique, il a renvoyé moins de son que la version classique, comme le prévoyaient les simulations. Il n’a pas fait disparaître tout écho pour autant (compte rendu de ScienceAlert, 12 octobre 2026).

Comment un objet de 15 cm imite-t-il un trou noir ?

Il ralentit le son au point que l’onde semble ne jamais atteindre le fond. Le son entre par la pointe, puis les espaces entre les anneaux forment des cavités qui le freinent peu à peu : sa longueur d’onde raccourcit et son énergie se concentre. Au lieu de rebondir, cette énergie se dissipe en frottements et en échanges de chaleur avec l’air.

« Dans le cas idéal, une onde qui entre dans le trou noir sonique n’en ressort pas », résume Oriol Guasch, qui signe l’étude de l’université avec Jie Deng et quatre autres chercheurs. Vu du conduit, l’extrémité semble avoir disparu, presque comme si le tube était infiniment long.

D’où l’image. Selon le chercheur, l’onde « semble mettre un temps infini à atteindre le point limite ». C’est ce que voit un observateur lointain près d’un trou noir astrophysique, ou le coureur du paradoxe de Zénon, qui franchit toujours la moitié du chemin restant.

Sauf qu’ici, aucune gravité n’entre en jeu : tout tient à la géométrie des cavités.

Pourquoi les sons graves résistent-ils aux absorbants classiques ?

Parce qu’un son grave est long, et qu’une mousse doit être épaisse pour le freiner. Dans l’air à 20 °C, le son file à 344 mètres par seconde (table de l’université d’État de Géorgie). Une note à 125 hertz s’étire ainsi sur 2,75 mètres. Or un absorbant poreux, mousse ou laine minérale, travaille au mieux quand son épaisseur atteint le quart de cette longueur, une règle rappelée dans le Journal of Environmental Health Science and Engineering.

Une mousse de 15 cm, l’épaisseur du prototype, n’atteint ce quart d’onde qu’au-dessus d’environ 570 hertz. À 500 hertz, il lui faudrait déjà 17 cm. À 125 hertz, près de 69 cm, l’épaisseur d’un petit meuble.

Le trou noir sonique contourne cette contrainte par sa forme : ce sont ses cavités qui travaillent, pas l’épaisseur d’un matériau. Dans la version classique, les anneaux tapissent la paroi du conduit, et une part du travail, parfois dominante, revient à de simples résonances de cavités. Dans l’insert, l’effet trou noir proprement dit couvre une bande de fréquences nettement plus large, selon le résumé de l’article. À section libre égale, l’insert réfléchit aussi moins de son.

« La plage de fréquences sur laquelle le dispositif se comporte comme un trou noir sonique est nettement plus large que dans la configuration classique », souligne Oriol Guasch. Jusqu’où descend cette plage, le résumé ne le chiffre pas. C’est pourtant sur les graves que l’insert devra montrer son avance sur la mousse.

Et chez nous ?

Quel bruit une ventilation a-t-elle le droit de faire dans un logement ?

Trente décibels dans les pièces principales, 35 dans la cuisine. Selon l’arrêté du 30 juin 1999, toujours en vigueur, une ventilation mécanique ne doit pas dépasser 30 dB(A) dans les pièces principales et 35 dB(A) dans les cuisines. La mesure se fait à débit minimal, bouches d’extraction comprises.

Le même texte applique ces deux seuils aux ascenseurs, chaufferies et vide-ordures de l’immeuble.

Quand ce piège à son arrivera-t-il dans les gaines ?

Pas tout de suite. Son atout pratique est réel : l’insert s’imprime à part, à bas coût, et s’adapte selon ses auteurs à des conduits de forme et de matériau quelconques. Il peut donc équiper une installation existante, quand les versions classiques doivent être fabriquées avec le conduit.

Mais un banc d’essai n’est pas une gaine. Les chercheurs citent eux-mêmes les obstacles : des particules qui peuvent boucher les cavités, les variations de température et de pression, et l’air qui circule en permanence. Leur prochaine étape vise des versions en deux et trois dimensions, pour traiter l’acoustique de pièces entières.

L’insert de 15 cm renvoie moins de son qu’un modèle classique ; son gain sur les graves, lui, reste à chiffrer.

Article créé en collaboration avec l’IA.