Solution de mesure de la puissance acoustique
Vue d'ensemble
CRYSOUND propose une solution intégrée de mesure de la puissance acoustique pour répondre aux défis courants auxquels les entreprises sont confrontées en matière de conformité au bruit, de contrôle du bruit et d'optimisation des produits. La solution standardise le flux de travail de mesure de la puissance acoustique basé sur les méthodes de pression acoustique en un processus réutilisable et orienté ingénierie : positionnement normalisé des microphones, configuration guidée des paramètres, acquisition synchrone multivoie, calcul automatique des corrections K1/K2 et des résultats de puissance acoustique, et génération de rapports personnalisables. Cela réduit considérablement le seuil d'accès aux essais et améliore la cohérence et la précision des résultats de puissance acoustique entre lots et entre laboratoires. La solution s'applique à la classification et à la certification réglementaire du bruit pour des produits tels que les équipements industriels et machines d'ingénierie, les composants clés automobiles et aéronautiques, les appareils électroménagers et l'électronique grand public, ainsi que les systèmes de production et de stockage d'énergie. Vous ne savez pas combien de microphones, de canaux ou de dispositifs de fixation sont nécessaires pour votre essai ? Indiquez-nous la taille de votre DUT, la norme visée et l'environnement d'essai. CRYSOUND peut vous aider à recommander une configuration de test de puissance acoustique adaptée.
Scénarios d'application typiques
·Électronique grand public & appareils ménagers : mesure de la puissance acoustique des appareils ménagers pour l'étalonnage des classes de bruit et la justification des spécifications externes, ainsi que pour la vérification de la cohérence de la production de masse et l'acceptation par échantillonnage (y compris la variation entre lots, les changements de fournisseurs et les ajustements de processus).
·Équipements industriels généraux : mesure de la puissance acoustique et évaluation du bruit pour les pompes/ventilateurs/compresseurs, les systèmes moteur & transmission et les équipements en armoire/packagés, permettant le benchmarking des niveaux de bruit, le contrôle global du bruit, l'optimisation de la conception/du processus et l'évaluation technique des fournisseurs.
·Automobile & transport : mesure de la puissance acoustique des composants liés à la propulsion électrique et des composants de gestion thermique/CVC, utilisée pour la comparaison des solutions fournisseurs, l'évaluation NVH au niveau des composants et la validation de l'optimisation des objectifs de confort.
·Centres de données : mesure du bruit des serveurs et des systèmes de refroidissement de baies, ainsi qu'évaluation du bruit cumulatif dans les scénarios de déploiement à haute densité, afin de soutenir l'optimisation des solutions de refroidissement, la vérification du contrôle du bruit et l'évaluation de la planification/remédiation des installations.
·Lots techniques du bâtiment (mécanique, électricité & plomberie) : mesure de la puissance acoustique pour les unités CVC/équipements de génération de chaleur et les terminaux/accessoires de ventilation, utilisée pour l'évaluation de l'impact du bruit environnemental et la comparaison des solutions de contrôle du bruit des systèmes.
Support de multiples normes d'essai
·OpenTest prend actuellement en charge plusieurs normes de puissance acoustique basées sur les méthodes de pression acoustique (ISO 3744 / ISO 3745 / ISO 3746) et développe des algorithmes complémentaires pour les méthodes d'intensité acoustique, afin de couvrir l'ensemble des besoins de mesure de la puissance acoustique avec une seule plateforme logicielle ;
·OpenTest calcule automatiquement les valeurs K1 et K2 et applique les corrections de bruit de fond et d'environnement, garantissant des données de puissance acoustique précises et conformes aux normes ;
·Tout en fournissant les résultats de puissance acoustique, OpenTest conserve également intégralement les formes d'onde d'origine dans le domaine temporel et les données dans le domaine fréquentiel, et associe des métadonnées clés telles que les positions des microphones, les enregistrements d'étalonnage et les paramètres environnementaux, afin de permettre une analyse approfondie et une meilleure gestion des données. Si vous n'êtes pas sûr de la norme applicable à votre produit, CRYSOUND peut vous aider à évaluer la méthode appropriée en fonction de la taille de votre DUT, de l'environnement acoustique, des exigences de précision et des objectifs de rapport.
Mise en place rapide et efficace de l'environnement de test
·Nous fournissons des cadres hémisphériques standard pour microphones (rayon 1 m / 1,5 m). La conception mécanique compacte permet un assemblage et un déploiement rapides, aidant les utilisateurs à gagner un temps de configuration considérable ;
·Pour les surfaces de mesure cuboïdes, OpenTest peut calculer automatiquement les coordonnées des microphones en fonction des dimensions de la source de référence et de la distance de mesure, ce qui permet une configuration rapide sans calculs manuels complexes ;
Visualisation riche des résultats
·OpenTest prend en charge plusieurs vues, telles que les formes d'onde en temps réel, les schémas de disposition des microphones, les courbes de niveau de pression acoustique/de niveau de puissance acoustique, les spectres en 1/3 d'octave et les données sous forme de tableaux pour une vérification rapide ;
·Les graphiques permettent le zoom, l'agrandissement local et l'inspection par plage, ce qui autorise une analyse détaillée des bandes de fréquences clés ou des segments temporels anormaux ;
·OpenTest permet également l'exportation en un clic de tous les graphiques et tableaux sous forme d'images haute résolution ou de fichiers de données, ce qui les rend pratiques pour les rapports d'essai et les revues techniques.
Rapports personnalisés et exportation en un clic
·Les modèles de rapport intégrés, conformes aux normes ISO, récapitulent automatiquement les informations d'essai, les points de mesure et les paramètres d'acquisition, les résultats de calcul et les figures clés ;
·La structure et le contenu des rapports sont personnalisables, avec la possibilité d'ajouter les logos de l'entreprise, les informations sur le personnel, des remarques et de choisir les dimensions d'affichage selon les besoins ;
·L'exportation de rapports en un clic élimine le besoin de traitement manuel des données et de retouche secondaire des rapports.
OpenTest prend en charge des modèles de rapport personnalisables pour les essais de puissance acoustique. Les rapports peuvent inclure les informations d'essai, les positions des microphones, les paramètres d'acquisition, les enregistrements d'étalonnage, les niveaux de puissance acoustique, les résultats pondérés A, les données en octave ou en 1/3 d'octave, les informations de correction, les graphiques et les tableaux de résultats. L'exportation en un clic contribue à réduire le traitement manuel des données et la retouche secondaire des rapports.
Acquisition synchrone haute performance pour des données fiables
·SonoDAQ Pro prend en charge l'acquisition synchrone multivoie. Un seul châssis peut couvrir 24 points de mesure ; pour des configurations plus importantes, l'extension des canaux par chaînage en guirlande est prise en charge. Grâce à la synchronisation PTP, l'erreur de phase entre canaux est maintenue à <= 100 ns ;
·Pour l'acquisition multipoint, l'étalonnage individuel de chaque microphone à l'aide d'un calibrateur acoustique n'est pas nécessaire ; les sensibilités peuvent être configurées directement via TEDS ;
·SonoDAQ Pro offre une isolation de 1000 V et une forte capacité anti-interférence, permettant un fonctionnement stable dans des environnements électromagnétiques complexes.
Plateforme de nouvelle génération pour l'acquisition de données - SonoDAQ Pro
·La conception modulaire prend en charge jusqu'à 6 modules par châssis, avec des modules de batterie doubles en option pour garantir la continuité des essais en extérieur. Les canaux et modules fonctionnels peuvent être étendus, ce qui permet à un seul système de répondre à des exigences de test variées ;
·Excellentes performances matérielles : résolution 32 bits, plage dynamique de 160 dB, fréquence d'échantillonnage de 204,8 kHz, niveau de bruit de fond de -117 dBV, etc., garantissant une acquisition de données de haute précision ;
·Prend en charge l'alimentation IEPE et TEDS, permettant un déploiement rapide des microphones sans alimentation externe dédiée.
Microphone NVH CRY3213 - Conçu pour les essais NVH
·Fonctionnement sûr dans des environnements humides et sujets aux éclaboussures ; conforme à l'indice de protection IP67 pour répondre aux besoins d'essais en extérieur ;
·L'immunité aux perturbations conduites et rayonnées est conforme à la norme GB/T 17626, ce qui le rend adapté aux environnements électromagnétiques sévères ;
·Plage dynamique de 17 dB(A) à 136 dB ; plage de fréquences de 3,15 Hz à 20 kHz, couvrant la plupart des scénarios d'essai ;
Cadre d'essai hémisphérique standard à assemblage rapide
·Disponible avec des rayons de 1 m et 1,5 m. Les positions standard des microphones sont marquées sur le cadre pour garantir le respect complet des exigences des normes ;
·La conception modulaire facilite le démontage et l'installation sur site, réduisant considérablement le temps de configuration et améliorant l'efficacité ;
Calibrateur acoustique multifonction - CRY3018
·Prend en charge deux fréquences d'étalonnage (250 Hz / 1000 Hz) et deux niveaux de pression acoustique (94 dB / 114 dB), répondant aux exigences de la norme IEC 60942:2017 Classe 1 ;
·Intègre des capteurs haute précision d'humidité, de température et de pression barométrique ; combiné à un système de rétroaction acoustique, il compense automatiquement l'impact des fluctuations environnementales sur le signal de sortie ;
·Batterie lithium intégrée à charge rapide : 5 minutes de charge offrent 1 heure de fonctionnement ; une charge complète permet près de 1 000 étalonnages.
Logiciel ouvert de test audio et NVH - OpenTest
OpenTest est la plateforme logicielle de test acoustique et NVH de nouvelle génération de CRYSOUND, offrant un mode Mesure, un mode Analyse et un mode Séquence pour couvrir l'ensemble du flux de travail, de la R&D aux lignes de production. Grâce à une architecture modulaire, il prend actuellement en charge non seulement la mesure de la puissance acoustique, mais aussi les essais électroacoustiques, les fonctions de sonomètre, l'analyse de spectre, l'analyse de la qualité sonore, et bien plus encore.
Il prend également en charge l'accès matériel ouvert (openDAQ/ASIO/WASAPI et NI-DAQmx, etc.) et une architecture de plug-ins à trois couches (Algorithme/Thème/Application) pour réutiliser le matériel d'acquisition existant. L'extension par plug-ins et le développement secondaire sont pris en charge via Python, MATLAB, LabVIEW et C++, permettant aux utilisateurs d'adapter le logiciel à leurs propres normes d'essai et flux de travail métier, de sorte que le logiciel évolue avec les besoins des projets.
FAQ (Foire aux questions)
FAQ sur la mesure de puissance acoustique
Q1 : Quelle est la différence entre le niveau de puissance acoustique et le niveau de pression acoustique ?
R1 : Le niveau de pression acoustique décrit à quel point le son est fort en un point de mesure précis et est fortement influencé par la distance, les conditions de la pièce et l'emplacement du point. Le niveau de puissance acoustique décrit la capacité propre de la source sonore à rayonner de l'énergie acoustique, ce qui le rend plus adapté à l'étiquetage du bruit des produits, à la comparaison de modèles et aux essais normalisés.
Q2 : La puissance acoustique est‑elle mesurée directement ?
R2 : Non. La puissance acoustique est généralement calculée à partir des niveaux de pression acoustique mesurés en plusieurs points. Le système acquiert d'abord les données de pression acoustique sur une surface de mesure spécifiée, puis calcule le niveau de puissance acoustique en utilisant des paramètres tels que la surface de mesure, la correction de bruit de fond et la correction environnementale.
Q3 : Quelles normes sont couramment utilisées pour la mesure de la puissance acoustique ?
R3 : Les normes courantes incluent GB/T 3768 / ISO 3746 pour la méthode d'expertise, GB/T 3767 / ISO 3744 pour la méthode d'ingénierie et GB/T 6882 / ISO 3745 pour la méthode de précision. Différentes normes ont des exigences différentes concernant l'environnement d'essai, le nombre de points de mesure, le bruit de fond et la précision de l'essai.
Q4 : Comment choisir entre les méthodes d'expertise, d'ingénierie et de précision ?
R4 : La méthode d'expertise convient au criblage R&D et aux comparaisons internes. La méthode d'ingénierie convient à une évaluation produit plus formelle. La méthode de précision est généralement utilisée pour les essais haute précision, les essais tierce partie et la certification dans des chambres semi‑anéchoïques ou anéchoïques.
Q5 : Qu'est‑ce qu'une surface de mesure englobante ?
R5 : Une surface de mesure englobante est une surface de mesure imaginaire entourant la source sonore à tester. Les microphones sont disposés sur cette surface et la puissance acoustique globale de la source est calculée à partir des niveaux de pression acoustique en chaque point. Les formes courantes incluent les surfaces englobantes hémisphériques, rectangulaires et parallélépipédiques.
Q6 : Quand la mesure hémisphérique est‑elle appropriée ?
R6 : La mesure hémisphérique est couramment utilisée lorsque le dispositif sous test est placé sur une surface réfléchissante, comme un sol, un plateau rigide ou le plancher d'une chambre semi‑anéchoïque. Cette disposition des points est souvent utilisée pour les serveurs, les appareils électroménagers, les ventilateurs, les moteurs, le matériel de bureau et des produits similaires.
Q7 : Comment déterminer le rayon de l'hémisphère ?
R7 : Le rayon de l'hémisphère est généralement déterminé en fonction de la taille de la source sonore, de la norme visée, de l'espace de laboratoire et des exigences de disposition des points de mesure. Si le rayon est trop petit, il est plus facilement influencé par le champ sonore local ; s'il est trop grand, il impose des exigences plus élevées en matière de bruit de fond et d'espace de laboratoire.
En règle générale, le rayon de l'hémisphère r doit être supérieur ou égal à deux fois la dimension caractéristique d de l'objet testé, c'est‑à‑dire r <g ctype="x-html-encoded_tag_closed" id="gid_0"/>= 2d.
Q8 : Qu'est‑ce qui détermine le nombre de points de mesure ?
R8 : Le nombre de points de mesure dépend de la norme d'essai, de la taille de la source sonore, de la directivité de la source, du type de surface de mesure et des exigences de précision. Les grandes sources et les sources à directivité plus marquée nécessitent généralement davantage de points de mesure. Pour les grands objets sous test, notre système peut calculer automatiquement le nombre de microphones requis et leurs coordonnées correspondantes en fonction des dimensions de l'objet.
Q9 : Pourquoi a‑t‑on besoin d'une acquisition synchrone multivoies ?
R9 : L'acquisition synchrone multivoies enregistre simultanément la pression acoustique en plusieurs points de mesure, réduisant les erreurs de synchronisation et les fluctuations des conditions de fonctionnement causées par le déplacement de microphones. Pour les dispositifs dont les conditions de fonctionnement peuvent varier, comme les ventilateurs, serveurs et compresseurs, l'acquisition synchrone est plus fiable.
Q10 : La mesure de puissance acoustique peut‑elle être effectuée avec un seul microphone mobile ?
R10 : Oui, mais l'état de fonctionnement du dispositif sous test doit être suffisamment stable et l'opérateur doit acquérir les données en respectant strictement l'ordre des points de mesure. Par rapport à une solution synchrone multivoies, la mesure monovoie avec microphone mobile est moins efficace et rend la répétabilité et l'erreur humaine plus difficiles à maîtriser.
Q11 : Pourquoi faut‑il mesurer le bruit de fond ?
R11 : Le bruit de fond se superpose au bruit de fonctionnement du produit testé. Sans mesurer le bruit de fond, il est impossible de déterminer quelle part du résultat provient du dispositif testé et quelle part provient de l'environnement. La mesure normalisée de puissance acoustique exige généralement la mesure et la correction du bruit de fond.
Q12 : De combien le bruit de fonctionnement du dispositif testé doit‑il être supérieur au bruit de fond ?
R12 : En général, le bruit de fonctionnement de l'échantillon doit être nettement supérieur au bruit de fond. Plus la différence est grande, plus la correction de bruit de fond est faible et plus le résultat est fiable. Si la différence est trop faible, l'incertitude de mesure augmente et l'essai peut ne pas satisfaire aux exigences de la norme.
Q13 : Qu'est‑ce que la correction environnementale ?
R13 : La correction environnementale est utilisée pour compenser les différences entre l'environnement d'essai réel et des conditions idéales de champ libre ou de champ semi‑libre. Les locaux ordinaires, une absorption insuffisante ou de fortes réflexions peuvent affecter la répartition de la pression acoustique ; il faut donc effectuer une correction ou une évaluation de l'aptitude de l'environnement conformément à la norme.
Q14 : Pourquoi une chambre semi‑anéchoïque est‑elle adaptée à la mesure de puissance acoustique ?
R14 : Une chambre semi‑anéchoïque offre un faible bruit de fond et de bonnes conditions de champ semi‑libre. Le sol agit comme une surface réfléchissante, tandis que le son réfléchi est autant que possible absorbé dans les autres directions. Cela produit des données plus stables et convient mieux aux mesures de puissance acoustique d'ingénierie et de précision.
Q15 : L'erreur de positionnement des microphones influence‑t‑elle les résultats ?
R15 : Oui. Les positions des points de mesure déterminent si l'échantillonnage spatial de la pression acoustique est exact. Plus l'erreur de position est grande, plus la répétabilité de l'essai est mauvaise, en particulier lorsque la source sonore présente une forte directivité ou que le rayon de mesure est faible.
Q16 : Dois‑je choisir des microphones en champ libre ou en champ de pression ?
R16 : Pour les mesures de puissance acoustique en champ libre ou semi‑libre, on choisit généralement des microphones en champ libre. Les microphones en champ de pression sont principalement utilisés dans des conditions spécifiques de champ de pression et ne sont pas le choix le plus courant pour les essais de puissance acoustique en chambre semi‑anéchoïque.
Q17 : Comment choisir entre des microphones 1/2 pouce et 1/4 pouce ?
R17 : Les microphones 1/2 pouce ont une sensibilité plus élevée et conviennent aux bruits généraux et aux produits à faible bruit. Les microphones 1/4 pouce ont une plage dynamique plus large et une meilleure réponse en hautes fréquences, ce qui les rend adaptés aux scénarios d'essai à forte pression acoustique ou hautes fréquences.
Q18 : Pourquoi une calibration acoustique est‑elle nécessaire avant l'essai ?
R18 : La calibration acoustique permet de vérifier si la sensibilité des microphones et des voies d'acquisition est correcte. Si la sensibilité de voie est mal réglée, les calculs ultérieurs de niveau de pression acoustique et de niveau de puissance acoustique seront affectés.
Q19 : Pourquoi la cohérence des voies est‑elle importante ?
R19 : Le calcul de puissance acoustique utilise les données de plusieurs points de mesure. Si la sensibilité, la réponse en fréquence ou l'état de connexion diffèrent d'une voie à l'autre, la moyenne spatiale sera biaisée. Avant un essai formel, la calibration et l'état de connexion doivent être vérifiés pour chaque voie.
Q20 : Que signifie « niveau de puissance acoustique pondéré A » ?
R20 : Le niveau de puissance acoustique pondéré A est généralement noté LWA. Il s'agit du résultat obtenu après application de la pondération A dans le calcul de puissance acoustique, ce qui reflète mieux la perception du son par l'oreille humaine selon les fréquences. C'est un indicateur couramment utilisé pour l'étiquetage du bruit des produits.
Q21 : Pourquoi examiner la puissance acoustique par bandes d'octave ou en 1/3 d'octave ?
R21 : Le niveau global de puissance acoustique n'indique que le niveau de bruit global, tandis que la puissance acoustique par bandes montre les plages de fréquences où le bruit est principalement concentré. Pour la réduction de bruit en R&D, les résultats en 1/3 d'octave sont plus utiles pour l'analyse qu'une seule valeur globale.
Q22 : Quelle est la différence entre une analyse FFT et une analyse en 1/3 d'octave ?
R22 : La FFT est adaptée à l'observation des pics étroits, des fréquences de rotation et des harmoniques. L'analyse en 1/3 d'octave est plus conforme aux normes acoustiques et aux pratiques de compte‑rendu produit. Les rapports de mesure de puissance acoustique présentent généralement des résultats par bandes d'octave ou en 1/3 d'octave.
Q23 : Comment choisir la fréquence d'échantillonnage ?
R23 : La fréquence d'échantillonnage doit couvrir la plage de fréquences d'analyse visée et satisfaire au théorème d'échantillonnage ainsi qu'aux exigences de filtrage. La mesure normalisée de puissance acoustique se concentre généralement sur la plage audible. Si le client est préoccupé par le bruit en hautes fréquences, la fréquence d'échantillonnage doit être augmentée et des microphones à réponse en fréquence adaptée doivent être sélectionnés.
Q24 : Comment déterminer la durée de l'essai ?
R24 : La durée de l'essai doit permettre d'obtenir des statistiques stables de niveau de pression acoustique et de satisfaire aux exigences de la norme ou du cahier des charges du client. Un bruit stationnaire peut être mesuré sur une durée plus courte, tandis qu'un bruit fluctuant ou périodique nécessite une acquisition plus longue ou plusieurs moyennes.
Q25 : Que faire si l'état de fonctionnement du dispositif sous test est instable ?
R25 : Il faut d'abord définir un état de fonctionnement reproductible, par exemple vitesse fixe, charge fixe, température fixe ou mode de fonctionnement fixe. Lorsque cela est nécessaire, enregistrez simultanément la vitesse, le courant, la température, la charge et d'autres signaux pour vérifier la validité des données acoustiques.
Q26 : La mesure de puissance acoustique permet‑elle de localiser des sources de bruit spécifiques ?
R26 : Les essais de puissance acoustique évaluent principalement la capacité globale de rayonnement acoustique d'une source sonore et ne permettent pas de localiser précisément la source de bruit. Si le client doit identifier quel composant génère le bruit, il convient de combiner imagerie acoustique, méthodes d'intensité sonore, balayage en champ proche ou essais vibratoires.
Q27 : Quel est l'objectif d'une source sonore de référence ?
R27 : Une source sonore de référence peut être utilisée pour l'acceptation du système, la vérification d'algorithmes, les contrôles de routine et la confirmation des capacités du laboratoire. En mesurant une source sonore de référence dont le niveau de puissance acoustique est connu, les utilisateurs peuvent déterminer si le système d'essai et les calculs logiciels fonctionnent correctement.
Q28 : Quelles sont les principales sources d'incertitude des résultats d'essai ?
R28 : Les principales sources incluent la calibration des microphones, les erreurs du système d'acquisition, les positions des points de mesure, la correction de bruit de fond, la correction environnementale, la stabilité de fonctionnement de la source sonore, le choix de la surface de mesure et les algorithmes de traitement des données.
Q29 : Pourquoi un même dispositif peut‑il produire des résultats différents dans différents laboratoires ?
R29 : Les raisons courantes incluent des normes d'essai différentes, des champs sonores de laboratoire différents, des bruits de fond différents, des surfaces et points de mesure différents, des conditions de fonctionnement des échantillons différentes, des méthodes d'installation différentes et des corrections environnementales différentes. Les résultats de puissance acoustique doivent toujours être comparés conjointement avec les conditions d'essai.
Q30 : Que faut‑il vérifier lors de l'acceptation d'un système de mesure de puissance acoustique ?
R30 : Les vérifications clés incluent : la bonne calibration des voies, la conformité de la disposition des points de mesure à la norme, le respect des exigences de bruit de fond, le caractère raisonnable du résultat de la source sonore de référence, ainsi que l'exhaustivité et la traçabilité des calculs et rapports logiciels.
Appareils système
CRY5820 SonoDAQ Pro
OpenTest
Calibreur acoustique CRY3018
Microphone de mesure NVH CRY3213
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