Identification de bruits parasites

Excitation silencieuse de toit automobile

BUT

Améliorer le confort acoustique des véhicules

CONTEXTE

Etudes / Qualification / Retours clients / Etudes concurrentielles / Qualité en général

PHENOMENES EN CAUSE ET TERMINOLOGIE

"Squeak and Rattle" désigne les bruits appelés généralement "grigris", bruits "sales" ou bruits parasites en français. "Squeak" peut se traduire littéralement par "grincement", désignant un bruit aigu, produit par exemple par les ressorts d'un siège ou par des pièces en frottement. "Rattle" est relatif à des bruits impulsionnels répétés provenant de jeux mécaniques et de pièces légères qui s'entrechoquent : jeu dans un volet de boîte à gant par exemple.

Les constructeurs français utilisent nombre de termes "imagés" pour désigner des bruits ou vibrations spécifiques : claquement (diesel), bourdonnement et cognement (GMP et chaîne cinématique), graillonnement, roucoulement et sirènement (boîte de vitesses), crissement (freins), grésillement et fourmillement (levier de vitesse) ...

L'introduction massive des matières plastiques dans les habitacles, combinée avec la présence de plus en plus d'équipement et d'options (climatisation, équipement audio, système de navigation, téléphone, nombreuses manettes, airbags, etc) multiplie les sources potentielles de "grigris". La température et les autres paramètres d'environnement (rayonnement solaire, humidité) qui agissent sur les caractéristiques des matières plastiques et leur comportement vibro-acoustique viennent compliquer le problème de la reproduction, de l'identification et de la neutralisation des "petits bruits".

Le confort croissant et la réduction des bruits "propres" générés par le GMP, les pneumatiques ou les écoulements aérodynamiques font "ressortir" les petits bruits de l'habitacle. L'énergie acoustique des "grigris" est très faible, comparées aux autres bruits du véhicule en mouvement. Toutefois, leur contenu fréquentiel, étendus et souvent riche en composantes aiguës, est bien perçu par l'oreille humaine et, de surcroît, identifié par le cerveau comme anormal et gênant. L'utilisateur associe ces bruits à l'emploi de matériaux de mauvaise qualité, ce qui est d'autant plus vrai que le véhicule est d'une catégorie "haut de gamme". Ces dernières considérations rendent très difficile la mesure et la caractérisation objective des phénomènes, surtout sur route, leurs composantes étant noyées dans le bruit global du véhicule. La plupart des laboratoires continuent ainsi à pratiquer l'écoute subjective par des opérateurs entraînés et expérimentés pour isoler et caractériser ces bruits.

PRINCIPE

1- Exciter en vibration basse fréquence (représentative de la situation du véhicule en mouvement) un équipement pour provoquer l'émission de bruits de type « squeak and rattle » (grincements et cliquetis), dont le spectre est en général étendu jusqu'à quelques kHz.

2- Localiser et déterminer la cause de ces bruits, soit par l'écoute, soit par la mesure

3- Corriger le défaut de l'équipement

EQUIPEMENTS CONCERNES

Planche de bord et ses composants, aérateurs, boîte à gants, airbags, cendrier, sièges, appuie-tête, loquets de banquette, ceintures de sécurité et prétensionneurs, portières, lève-vitres, volant, comodo, manettes, levier et commande de boîte de vitesses, garnitures de toit, pare-soleil, toit ouvrant, autoradio, haut-parleurs, cache-bagages et tout équipement de l'habitacle et du poste de conduite.

METHODES D'EXCITATION

Aléatoire ou sinus balayé rapidement pour excitation globale, sinus balayé manuellement pour recherche particulière d'un bruit déterminé ; excitation en basse fréquence 5 à 200 Hz (pour une pression acoustique donnée, la sensibilité de l'oreille est d'autant plus faible que la fréquence est basse)

MOYENS D'ESSAI

- Générateur de vibration électrodynamique optimisé pour un fonctionnement silencieux ; excitation à bas niveau, typiquement inférieure à 0,5 g, pour limiter le rayonnement

- Absence de résonance de l'interface mécanique dans la bande de fréquence d'excitation, pour limiter son rayonnement et réduction de ses dimensions pour les mêmes raisons

- Suppression ou déport des auxiliaires pour limiter le bruit ambiant (turbine de refroidissement, amplificateur de puissance, alimentation de champ, contrôleur de vibration)

- Dans le cas d'un vibrateur non refroidi, surveillance des températures et essais de courte durée pour réduire son échauffement

- Soin particulier apporté à la suppression des boucles de masses pour limiter les excitations parasites

- Environnement d'essai calme et isolation des bruits des locaux voisins, local d'essai traité pour une faible réverbération (Tr inférieur à 0,5 s)

- Opérateurs entraînés à l'écoute, à l'identification et à la description des bruits recherchés

- Si une mesure objective est normalisée ou souhaitée : chaîne de mesure microphonique à faible bruit propre, analyseur muni de fonctions de capture, de filtrage et de traitement adaptées

OFFRE KILONEWTON POUR LES ESSAIS D'IDENTIFICATION DE BRUITS PARASITES

- Vibrateurs de toutes tailles pour excitation des équipements les plus petits, jusqu'à l'excitation de l'ensemble du véhicule

- Options « fonctionnement silencieux contrôlé » pour différents modèles de vibrateurs

- Contrôleurs de vibration avec fonctions de mesure et d'analyse

- Caissons insonorisants pour turbines de refroidissement

- Interfaces mécaniques spéciales étudiées pour chaque application

- Insonorisation et traitement acoustique de locaux