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 materiau en tube d'impedance.

Il s'interface directement avec NVGate pour l'acquisition en temps reel et l'affichage automatique des resultats dans les fenetres NVGate.

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

Normes appliquees

Norme Methode 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 Proprietes de l'air (c, ρ)
ISO 11654 Moyennage octave, classe α_w Indice d'absorption pondere

Montage experimental

Schema du tube

Le tube utilise 4 microphones encastres a 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 cote source
  • x3, x4 = Microphones cote transmission
  • Echantillon = Materiau a caracteriser (insere entre x2 et x3)

Positions par defaut

Parametre Valeur par defaut
x1 50 mm
x2 150 mm
x3 350 mm
x4 450 mm
Diametre du tube D 100 mm
Temperature 20 °C
Pression 1013,25 hPa

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

Plage de frequences valide

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

Interface graphique

L'interface est organisee en onglets :

Onglet Contenu
Materiau Nom du materiau, notes, selection du mode (2 mic / 4 mic)
Configuration du tube Positions des microphones, diametre, temperature, pression
Acquisition Configuration des canaux NVGate, reglages FFT, lancement mesure, calibration de phase
Resultat 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 superieure)

  • Calculer — Lance le calcul TL/absorption a partir des donnees acquisises
  • Case Bande fine — Affiche ou masque les courbes haute resolution
  • Selecteur 1/N octave — Choix de la resolution (1/3, 1/6, 1/12, 1/24)
  • Envoyer vers NVGate — Injecte le resultat en octave dans une fenetre NVGate
  • Envoyer bande fine — Injecte le resultat haute resolution dans NVGate
  • Exporter CSV — Sauvegarde les resultats dans un fichier CSV

Modes de mesure

Mode 4 microphones (recommande) — ASTM E2611

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

Methode deux charges (recommandee, ASTM E2611 §8) :

  1. Mesure avec la charge 1 (terminaison anechoique)
  2. Mesure avec la charge 2 (bouchon rigide ou autre terminaison)
  3. Le logiciel construit la matrice de transfert complete [T] de l'echantillon
  4. La TL est extraite de cette matrice

Methode charge unique :

  1. Une seule mesure (terminaison anechoique supposee)
  2. Moins precise — a utiliser uniquement si la charge 2 n'est pas realisable

Mode 2 microphones — ISO 10534-2 / ASTM E1050

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

  • Coefficient de reflexion R(f)
  • Coefficient d'absorption α(f) = 1 − |R|²

Selection du mode

Dans l'onglet Materiau :

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

Protocole de mesure

Prerequis

  1. NVGate ouvert et connecte a l'analyseur OROS
  2. 4 microphones branches sur CH1 a CH4 (couplage ICP, sensibilite ~10 mV/Pa)
  3. Le haut-parleur alimente par la sortie OUT1 de l'analyseur (bruit blanc ou rose)

Etape 1 — Configuration des canaux

Dans l'onglet Acquisition :

  1. Verifier le couplage (ICP recommande), le label et la sensibilite de chaque canal
  2. Cliquer Configurer NVGate → active les canaux, prepare les resultats FRF

Etape 2 — Calibration de phase (recommandee)

Compense les ecarts de phase entre microphones :

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

La correction est appliquee automatiquement lors du calcul.

Etape 3 — Mesure charge 1

  1. Inserer l'echantillon avec la terminaison anechoique
  2. Cliquer Lancer mesure Charge 1
  3. Attendre la fin de la mesure (NVGate s'arrete automatiquement)

Etape 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

Etape 5 — Calcul

Cliquer Calculer. Le logiciel :

  1. Recupere les FRF et le spectre de reference depuis NVGate
  2. Applique la calibration de phase
  3. Calcule la TL fine bande et le coefficient d'absorption
  4. Synthetise les bandes d'octave
  5. Affiche les resultats dans les onglets TL et Absorption

Resultats

Onglet Resultat TL

  • Courbe bande fine (panneau gauche) — TL en dB en fonction de la frequence, plage valide surlignee
  • Courbe octave (panneau droit) — TL par bande de 1/N d'octave
  • Titre du materiau affiche dans le titre des graphes
  • Plage valide [f_min, f_max] indiquee 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 pondere)
    • Classe d'absorption (A a E)
    • SAA (Sound Absorption Average)
    • NRC (Noise Reduction Coefficient)
    • Valeurs de α aux frequences normalisees : 250, 500, 1000, 2000, 4000 Hz

Export CSV

Cliquer Exporter CSV en bas a gauche. Le fichier genere 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-tete du fichier inclut : nom du materiau, date de mesure, geometrie du tube, proprietes de l'air, plage de frequences valide.

Affichage dans NVGate

Les resultats sont injectes automatiquement dans NVGate apres le calcul :

  • Un graphe octave (1/3, 1/6, 1/12 ou 1/24 selon le reglage) apparait dans la fenetre NVGate
  • Un graphe bande fine (optionnel) est egalement disponible
  • Les fenetres sont nommees automatiquement par resolution pour eviter les conflits

Modele Delany-Bazley-Miki

Le logiciel inclut un outil de modelisation pour les materiaux absorbants poreux.

A partir de la resistivite au passage de l'air σ [Pa·s/m²], il predit :

  • Le coefficient d'absorption theorique α(f)
  • La perte par transmission theorique TL(f)

L'outil Ajuster DBM extrait automatiquement σ en minimisant l'ecart entre la mesure et le modele.

Analyse hors ligne

En plus de l'acquisition directe depuis NVGate, le logiciel peut analyser des donnees archivees :

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

Fusion de tubes (grand + petit diametre)

Pour couvrir une large plage de frequences, les mesures issues de deux tubes de diametres differents (grand diametre pour les basses frequences, petit pour les hautes) peuvent etre fusionnees en un seul spectre.

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

Configuration

Les reglages sont conserves automatiquement dans le fichier config_tl.json au meme endroit que le logiciel. Principaux parametres :

Parametre Defaut Description
x1 a x4 50/150/350/450 mm Positions des microphones depuis la source
Diametre 100 mm Diametre interne du tube
Temperature 20 °C Temperature de l'air
Pression 1013,25 hPa Pression atmospherique
Resolution octave 1/12 Resolution par defaut (1/3, 1/6, 1/12, 1/24)
Methode TL Deux charges Methode de calcul (deux charges / charge unique)
Calibration de phase (aucune) Chemin vers le fichier de calibration

Depannage

Symptome Cause probable Solution
NVGate non connecte Analyseur eteint ou cable debranche Verifier la connexion Ethernet entre le PC et l'analyseur
Donnees FRF manquantes Canaux non configures Cliquer Configurer NVGate avant de lancer la mesure
Valeurs TL toutes nulles Geometrie du tube incorrecte Verifier les positions x1 a x4 et le diametre
TL negatif Calibration de phase absente ou incorrecte Recalibrer la phase dans l'onglet Acquisition
Plage de frequences trop etroite Espacement insuffisant entre microphones Augmenter l'ecartement x2-x1 ou x4-x3

Voir aussi

References

  • 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
  • Bruel & Kjaer BV0059 — Measuring Sound Absorption Coefficient
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