TL Tool - Sound Transmission Loss Measurement

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TL Tool — Mesure de la Perte par Transmission acoustique

Le TL Tool est un logiciel OROS permettant de mesurer la Perte par Transmission acoustique (TL) et le coefficient d’absorption (α) d’un matériau en tube d’impédance.

Il s’interface directement avec NVGate pour l’acquisition en temps réel et l’affichage automatique des résultats dans les fenêtres NVGate.

Livraison : application autonome (.exe), aucune installation supplémentaire requise.

Normes appliquées

Norme Méthode Application
ASTM E2611 Matrice de transfert — 4 microphones Perte par transmission TL
ISO 10534-2 / ASTM E1050 Deux microphones Coefficient d’absorption α
ISO 9613-1 Formule vitesse du son Propriétés de l’air (c, ρ)
ISO 11654 Moyennage octave, classe α_w Indice d’absorption pondéré

Montage expérimental

Schéma du tube

Le tube utilise 4 microphones encastrés à des positions fixes le long de l’axe : 

  [HP]   x1    x2         x3    x4   [Echantillon]
  ||||---o-----o----------o-----o----[=============]
  Source  \-- cote source --/  \-- cote transmission --/
  • HP — Haut-parleur (source acoustique)
  • x1, x2 — Microphones côté source
  • x3, x4 — Microphones côté transmission
  • Échantillon — Matériau à caractériser (inséré entre x2 et x3)

Positions par défaut

Paramètre Valeur par défaut
x1 50 mm
x2 150 mm
x3 350 mm
x4 450 mm
Diamètre du tube D 100 mm
Température 20 °C
Pression 1013,25 hPa

Toutes ces valeurs sont configurables dans l’onglet Configuration du tube.

Plage de fréquences valide

Le logiciel calcule et affiche automatiquement la plage [f_min, f_max] utilisable en fonction de la géométrie du tube et des conditions acoustiques. Les valeurs hors plage sont exclues des résultats.

Interface graphique

L’interface est organisée en onglets :

Onglet Contenu
Matériau Nom du matériau, notes, sélection du mode (2 mic / 4 mic)
Configuration du tube Positions des microphones, diamètre, température, pression
Acquisition Configuration des canaux NVGate, réglages FFT, lancement mesure, calibration de phase
Résultat TL Courbes de perte par transmission (bande fine + bandes d’octave)
Absorption Courbe du coefficient d’absorption + indice ISO 11654 (α_w, NRC, SAA)

Commandes principales (barre supérieure)

  • Calculer — Lance le calcul TL/absorption à partir des données acquises
  • Case Bande fine — Affiche ou masque les courbes haute résolution
  • Sélecteur 1/N octave — Choix de la résolution (1/3, 1/6, 1/12, 1/24)
  • Envoyer vers NVGate — Injecte le résultat en octave dans une fenêtre NVGate
  • Envoyer bande fine — Injecte le résultat haute résolution dans NVGate
  • Exporter CSV — Sauvegarde les résultats dans un fichier CSV

Modes de mesure

Mode 4 microphones (recommandé) — ASTM E2611

Utilise les 4 canaux (CH1 à CH4). Deux variantes disponibles :

Méthode deux charges (recommandée, ASTM E2611 §8) :

  1. Mesure avec la charge 1 (terminaison anéchoïque)
  2. Mesure avec la charge 2 (bouchon rigide ou autre terminaison)
  3. Le logiciel construit la matrice de transfert complète [T] de l’échantillon
  4. La TL est extraite de cette matrice

Méthode charge unique :

  1. Une seule mesure (terminaison anéchoïque supposée)
  2. Moins précise — à utiliser uniquement si la charge 2 n’est pas réalisable

Mode 2 microphones — ISO 10534-2 / ASTM E1050

Utilise uniquement CH1 et CH2 (microphones côté source). Mesure :

  • Coefficient de réflexion R(f)
  • Coefficient d’absorption α(f) = 1 − |R|²

Sélection du mode

Dans l’onglet Matériau :

  • 4 mic → TL + absorption (deux charges ou charge unique)
  • 2 mic → Absorption uniquement (pas de TL)

Protocole de mesure

Prérequis

  1. NVGate ouvert et connecté à l’analyseur OROS
  2. 4 microphones branchés sur CH1 à CH4 (couplage ICP, sensibilité ~10 mV/Pa)
  3. Le haut-parleur alimenté par la sortie OUT1 de l’analyseur (bruit blanc ou rose)

Étape 1 — Configuration des canaux

Dans l’onglet Acquisition :

  1. Vérifier le couplage (ICP recommandé), le label et la sensibilité de chaque canal
  2. Cliquer Configurer NVGate → active les canaux et prépare les résultats

Étape 2 — Calibration de phase (recommandée)

Compense les écarts de phase entre microphones :

  1. Placer les micros 1 et 2 au même emplacement du tube
  2. Cliquer Calibrer phase CH1/CH2
  3. Échanger physiquement les microphones
  4. Cliquer Mesurer (permutés)
  5. Répéter pour les paires CH1/CH3 et CH1/CH4
  6. Sauvegarder la calibration

La correction est appliquée automatiquement lors du calcul.

Étape 3 — Mesure charge 1

  1. Insérer l’échantillon avec la terminaison anéchoïque
  2. Cliquer Lancer mesure Charge 1
  3. Attendre la fin de la mesure (NVGate s’arrête automatiquement)

Étape 4 — Mesure charge 2 (mode deux charges)

  1. Changer la terminaison du tube (bouchon rigide)
  2. Cliquer Lancer mesure Charge 2
  3. Attendre la fin de la mesure

Étape 5 — Calcul

Cliquer Calculer. Le logiciel :

  1. Récupère les fonctions de transfert et le spectre de référence depuis NVGate
  2. Applique la calibration de phase
  3. Calcule la TL bande fine et le coefficient d’absorption
  4. Synthétise les bandes d’octave
  5. Affiche les résultats dans les onglets TL et Absorption

Résultats

Onglet Résultat TL

  • Courbe bande fine (panneau gauche) — TL en dB en fonction de la fréquence, plage valide surlignée
  • Courbe octave (panneau droit) — TL par bande de 1/N d’octave
  • Titre du matériau affiché dans le titre des graphes
  • Plage valide [f_min, f_max] indiquée dans la barre de statut

Onglet Absorption

  • Courbe bande fine (panneau gauche, optionnel) — α(f) entre 0 et 1
  • Courbe octave (panneau droit) — α par bande de 1/3 d’octave
  • Tableau de classification ISO 11654 :
    • α_w (coefficient d’absorption pondéré)
    • Classe d’absorption (A à E)
    • SAA (Sound Absorption Average)
    • NRC (Noise Reduction Coefficient)
    • Valeurs de α aux fréquences normalisées : 250, 500, 1000, 2000, 4000 Hz

Export CSV

Cliquer Exporter CSV en bas à gauche. Le fichier généré contient :

Mode 4 microphones : 

Frequency_Hz,TL_dB,Alpha
100.0000,18.4230,0.12345
...

Mode 2 microphones : 

Frequency_Hz,Alpha
100.0000,0.45230
...

L’en-tête inclut : nom du matériau, date, géométrie du tube, propriétés de l’air, plage de fréquences valide.

Affichage dans NVGate

Après le calcul, les résultats sont injectés automatiquement dans NVGate :

  • Un graphe en bandes d’octave apparaît dans la fenêtre NVGate (1/3, 1/6, 1/12 ou 1/24 selon le réglage)
  • Un graphe bande fine est également disponible
  • Les fenêtres sont nommées automatiquement par résolution pour éviter les conflits d’affichage

Modèle Delany-Bazley-Miki

Le logiciel inclut un outil de modélisation pour les matériaux absorbants poreux.

À partir de la résistivité au passage de l’air σ [Pa·s/m²], il prédit :

  • Le coefficient d’absorption théorique α(f)
  • La perte par transmission théorique TL(f)

L’outil Ajuster DBM extrait automatiquement σ en minimisant l’écart entre la mesure et le modèle.

Analyse hors ligne

En plus de l’acquisition directe depuis NVGate, le logiciel peut analyser des données archivées :

  • Fichiers .oros — format d’archive OROS
  • Chargement via le bouton Charger données dans l’onglet Acquisition

Fusion de tubes (grand + petit diamètre)

Pour couvrir une large plage de fréquences, les mesures issues de deux tubes de diamètres différents (grand diamètre pour les basses fréquences, petit pour les hautes) peuvent être fusionnées en un seul spectre.

La zone de raccord est définie par [f_blend_lo, f_blend_hi] et le logiciel applique un fondu croisé progressif.

Configuration

Les réglages sont conservés automatiquement dans le fichier de configuration au même endroit que le logiciel. Principaux paramètres :

Paramètre Défaut Description
x1 à x4 50/150/350/450 mm Positions des microphones depuis la source
Diamètre 100 mm Diamètre interne du tube
Température 20 °C Température de l’air
Pression 1013,25 hPa Pression atmosphérique
Résolution octave 1/12 Résolution par défaut (1/3, 1/6, 1/12, 1/24)
Méthode TL Deux charges Méthode de calcul
Calibration de phase (aucune) Chemin vers le fichier de calibration

Dépannage

Symptôme Cause probable Solution
NVGate non connecté Analyseur éteint ou câble débranché Vérifier la connexion Ethernet entre le PC et l’analyseur
Données FRF manquantes Canaux non configurés Cliquer Configurer NVGate avant de lancer la mesure
Valeurs TL nulles ou incohérentes Géométrie du tube incorrecte Vérifier les positions x1 à x4 et le diamètre
TL négatif Calibration de phase absente Recalibrer la phase dans l’onglet Acquisition
Plage de fréquences trop étroite Espacement insuffisant entre microphones Augmenter l’écartement x2−x1 ou x4−x3

Voir aussi

Références

  • ASTM E2611 — Standard Test Method for Normal Incidence Determination of Porous Material Acoustical Properties Based on the Transfer Matrix Method
  • ISO 10534-2 — Acoustics — Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes
  • ISO 9613-1 — Acoustics — Attenuation of sound during propagation outdoors
  • ISO 11654 — Acoustics — Sound absorbers for use in buildings — Rating of sound absorption
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