Procédure d'évaluation des pertes de transmission sonore et des pertes d'insertion basées sur la puissance acoustique (GMW 14468)

Procédure d'évaluation des pertes de transmission sonore et des pertes d'insertion basées sur la puissance acoustique (GMW 14468)

La norme « GMW 14468 Procédure d'évaluation Buck des pertes de transmission sonore et des pertes d'insertion basées sur la puissance acoustique », élaborée par General Motors Worldwide (GMW), est une norme d'ingénierie relative à l'évaluation acoustique des composants et assemblages de véhicules à l'aide d'une procédure d'évaluation Buck. Son objectif était de fournir une méthode contrôlée d'évaluation des performances acoustiques des composants par la mesure des pertes de transmission sonore (STL) et des pertes d'insertion basées sur la puissance acoustique (PBIL). Toutefois, cette norme a été abandonnée et remplacée par la norme « GMW 14176 Procédure d'évaluation Buck des pertes de transmission sonore (STL) et des pertes d'insertion basées sur la puissance acoustique (PBIL) ».

Procédure d'évaluation des pertes de transmission sonore et des pertes d'insertion basées sur la puissance acoustique (GMW 14468)

Le bruit d'un véhicule est influencé non seulement par le bruit du moteur, de la transmission, des pneumatiques et autres sources, mais aussi par l'efficacité avec laquelle la structure du véhicule et les matériaux acoustiques empêchent ce bruit d'atteindre l'habitacle. Cette norme traite de ce problème en proposant une procédure d'ingénierie pour évaluer les performances acoustiques des composants dans une configuration de banc d'essai contrôlée. Les mesures de base sont les suivantes :

  • Affaiblissement de transmission acoustique (STL)
  • Perte d'insertion basée sur la puissance acoustique (PBIL)

Ces mesures aident les ingénieurs à déterminer si un composant ou un matériau offre une isolation acoustique ou une réduction du bruit adéquate.

L'affaiblissement acoustique (STL) décrit l'efficacité avec laquelle une cloison ou un composant réduit la transmission du son d'un côté à l'autre. Il est généralement exprimé en décibels. Plus la valeur STL est élevée, meilleure est l'isolation acoustique. Par exemple, on peut évaluer l'affaiblissement acoustique d'un tableau de bord automobile, d'un plancher, d'un système de porte ou d'une barrière acoustique afin de déterminer la quantité de bruit aérien qu'ils empêchent de traverser. L'affaiblissement acoustique (STL) est particulièrement utile aux ingénieurs lors de la phase de développement, car il leur permet de comparer différents matériaux, structures, épaisseurs et traitements acoustiques.

La deuxième mesure importante liée au processus est l'affaiblissement d'insertion basé sur la puissance acoustique (PBIL). L'affaiblissement d'insertion évalue la réduction du niveau acoustique résultant de l'application d'un composant ou d'un traitement acoustique. Plutôt que de simplement mesurer la quantité de son traversant un matériau, cette mesure prend en compte la variation de puissance acoustique rayonnée induite par l'ajout du composant à la configuration de test. Une valeur PBIL plus élevée indique généralement que le traitement testé apporte un gain acoustique plus important. Ceci est particulièrement utile pour évaluer des composants tels que :

  • barrières acoustiques
  • isolateurs de tableau de bord
  • revêtements de sol
  • ensembles acoustiques du compartiment moteur
  • Isolation des tunnels
  • revêtements des cavités corporelles
  • Joints et bouchons
  • Revêtements de sol et composants acoustiques intérieurs

L'utilisation d'un prototype d'essai est une caractéristique essentielle du procédé. Un prototype d'essai est une représentation physique contrôlée d'un véhicule ou d'une partie de sa structure. Au lieu de tester le véhicule de série complet, les ingénieurs peuvent assembler le composant ou l'ensemble dans une structure de laboratoire reproductible. Ceci offre plusieurs avantages :

  • Reproductibilité : Différents échantillons peuvent être testés dans des conditions comparables.
  • Rapidité de développement : les ingénieurs n’ont pas besoin d’un outil complet pour chaque expérience acoustique.
  • Comparaison des composants : Les matériaux ou conceptions concurrents peuvent être évalués objectivement.
  • Réduction des coûts d'essais : les essais de prototypes en laboratoire peuvent réduire le besoin d'essais sur véhicule complet lors des premières phases de développement.
  • Conditions contrôlées : Les variations indésirables associées à un véhicule complet peuvent être minimisées.

Les principes abordés dans la norme GMW 14468 sont applicables à de nombreuses activités d'amélioration du bruit, des vibrations et des secousses (NVH) des véhicules :

  • Systèmes du tableau de bord et de la cloison pare-feu : La cloison pare-feu sépare le compartiment moteur de l’habitacle. Les traitements acoustiques appliqués à cette zone sont importants pour réduire les nuisances suivantes :
    • bruit du moteur
    • bruit du groupe motopropulseur
    • bruit d'aspiration
    • bruit d'échappement
    • bruit mécanique aérien

Les mesures STL et de perte d'insertion peuvent aider à déterminer si une application de pare-feu offre une isolation acoustique adéquate.

  • Systèmes de plancher : Les planchers des véhicules peuvent transmettre les bruits de la route, des pneus, de la transmission et de l’échappement. Par conséquent, les tapis acoustiques, les isolants de plancher, les barrières et les dispositifs d’amortissement peuvent être évalués au moyen de mesures de performance acoustique.
  • Systèmes de portes : Les portes constituent des voies de transmission acoustique relativement importantes. Leur construction, leurs joints, leurs panneaux de plancher, leurs barrières et leurs matériaux absorbants peuvent tous avoir une incidence sur le bruit dans l’habitacle.
  • Applications dans le compartiment moteur : L’isolation et le blindage acoustiques autour du compartiment moteur peuvent être évalués afin de déterminer leur efficacité à réduire la transmission du bruit dans l’habitacle.
  • Applications acoustiques de la carrosserie : D’autres structures de la carrosserie peuvent également être examinées dans le cadre du processus de développement NVH du véhicule, notamment lorsque les ingénieurs doivent identifier et réduire les voies de propagation du bruit aérien.

Lors des essais, le composant est assemblé selon une configuration définie et des mesures acoustiques sont effectuées dans des conditions contrôlées. L'objectif des essais STL est de déterminer l'atténuation acoustique fournie par l'échantillon testé. Lors des essais PBIL, les ingénieurs comparent les performances acoustiques de la configuration avec et sans le composant ou le procédé. Les données obtenues peuvent ensuite être utilisées pour comparer des conceptions.

La norme GMW 14468 est importante car l'amélioration acoustique automobile ne se limite pas à la simple mesure du niveau sonore global à l'intérieur d'un véhicule fini. Les ingénieurs doivent identifier les sources de bruit et évaluer l'efficacité de l'isolation acoustique des différents composants. C'est pourquoi les tests acoustiques au niveau des composants fournissent des informations précieuses avant la validation complète du véhicule. Par exemple, si deux isolants de tableau de bord présentent des propriétés matérielles similaires, mais que l'un d'eux génère une atténuation sonore nettement supérieure, le modèle le plus performant pourrait être privilégié pour l'amélioration acoustique du véhicule.

STL et PBIL sont liés mais ne doivent pas être considérés comme des mesures identiques :

  • Objectif principal :
    • STL : Évalue la transmission à travers un composant.
    • PBIL : Évalue la réduction acoustique produite par un dispositif implanté.
  • Résultat typique :
    • STL : dB
    • PBIL : dB
  • Se concentrer:
    • STL : Isolation/transmission acoustique.
    • PBIL : Intensité sonore réduite.
  • application:
    • STL : Performance acoustique du matériau/composant.
    • PBIL : Avantage acoustique du système/composant.
  • Applications en ingénierie :
    • STL : Comparaison des caractéristiques de transmission.
    • PBIL : Comparaison de l’efficacité des traitements acoustiques.

Cette distinction est importante car un matériau présentant de bonnes propriétés de perte de conduction en laboratoire n'offrira pas nécessairement la même amélioration dans l'assemblage complexe d'un véhicule.

L'approche normalisée GMW 14468 offre plusieurs avantages pour le développement automobile :

  • Évaluation contrôlée : une configuration de test standardisée rend les comparaisons entre les composants plus pertinentes.
  • Données acoustiques objectives : au lieu de se fier uniquement à l’écoute subjective, les ingénieurs peuvent utiliser des mesures acoustiques quantitatives.
  • Optimisation précoce de la conception : les composants peuvent être optimisés avant les essais coûteux au niveau du véhicule.
  • Comparaison des matériaux : Différents matériaux et structures acoustiques peuvent être comparés à l’aide d’une méthodologie d’ingénierie commune.
  • Dépannage NVH : cette approche peut aider les ingénieurs à identifier les voies acoustiques faibles au sein de la structure d’un véhicule.

Aujourd'hui, les opérations d'ingénierie de General Motors sont tenues de se conformer à la norme GMW 14176, plutôt qu'à l'ancienne norme GMW 14468 qui s'appliquait automatiquement.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'implémentation et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme GMW 14468.

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