Essais de puissance acoustique ISO 3744 avec OpenTest

En vertu de réglementations telles que la directive européenne sur le bruit des machines, de plus en plus de produits — des jouets et outils électroportatifs aux équipements informatiques — sont tenus de déclarer leur niveau de puissance acoustique sur les étiquettes et dans la documentation, plutôt que de simplement affirmer qu'ils sont « suffisamment silencieux ».

Pour les appareils de bureau typiques comme les ordinateurs portables, le bruit au ralenti est souvent d'environ 30 dB(A), tandis qu'en fonctionnement à pleine charge il peut atteindre 40 dB(A). Ces valeurs sont généralement obtenues à partir de mesures de puissance acoustique effectuées conformément à la norme ISO 3744 et aux normes associées.

Pression acoustique vs puissance acoustique

Une source de bruit émet de la puissance acoustique, tandis que ce que nous mesurons avec un microphone est la pression acoustique.

La pression acoustique varie en fonction de la taille de la pièce, de la réverbération et de la distance au microphone, tandis que la puissance acoustique correspond à la propre « énergie de bruit » de la source et ne varie pas avec l'installation ou l'environnement. Cela fait de la puissance acoustique un meilleur indicateur pour la spécification du bruit externe d'un produit.

En termes simples :

• La puissance acoustique est la cause – l'énergie émise par la source (unité : W / dB) ;
• La pression acoustique est l'effet – le niveau de pression acoustique que nous entendons et mesurons (unité : Pa / dB).

La norme ISO 3744 définit comment procéder dans un « champ libre essentiel au‑dessus d'un plan réfléchissant » : disposer des microphones autour de la source sur une surface de mesure enveloppante, mesurer les niveaux de pression acoustique sur cette surface, puis appliquer les corrections et calculs spécifiés pour obtenir des niveaux de puissance acoustique stables et comparables.

Équipement soumis à essai : un ordinateur portable de bureau standard

Supposons que notre DUT soit un ordinateur portable de bureau de 17 pouces. L'objectif est de déterminer son niveau de puissance acoustique pondérée A dans différentes conditions de fonctionnement (ralenti, charge bureautique, pleine charge), afin de :

• Comparer différentes conceptions de refroidissement et stratégies de pilotage du ventilateur ;
• Fournir des données normalisées pour la documentation produit ou la conformité ;
• Fournir des données de référence pour l'ingénierie de la qualité sonore (par exemple, savoir si le bruit du ventilateur est gênant).

L'environnement d'essai est une chambre semi‑anéchoïque avec un sol réfléchissant. L'ordinateur portable est placé sur le plan réfléchissant, et plusieurs positions de microphones sont disposées autour de lui (à l'aide d'un cadre hémisphérique ou d'une grille régulière). Dans l'ensemble, la configuration satisfait aux exigences de l'ISO 3744 concernant la surface de mesure et l'environnement.

Système de mesure : SonoDAQ Pro + module de puissance acoustique OpenTest

Côté matériel, nous utilisons SonoDAQ Pro avec des microphones de mesure, disposés autour de l'ordinateur portable conformément à la norme.

OpenTest se connecte à SonoDAQ via le protocole openDAQ. Dans l'interface de configuration des voies, vous sélectionnez les voies à utiliser et définissez des paramètres tels que la sensibilité et la fréquence d'échantillonnage.

De la norme à la plateforme : pourquoi utiliser OpenTest pour la puissance acoustique ?

OpenTest est la plateforme de nouvelle génération de CRYSOUND pour les essais acoustiques et vibratoires. Elle prend en charge trois modes — Mesure, Analyse et Séquence — couvrant à la fois les laboratoires de R&D et les essais de production répétitifs.

Pour les applications de puissance acoustique, OpenTest met en œuvre une solution basée sur la pression acoustique, pleinement conforme à la norme ISO 3744 (méthode d'ingénierie), et couvrant également ISO 3745 (méthode de précision) et ISO 3746 (méthode de contrôle). Vous pouvez choisir librement le grade d'essai en fonction de l'environnement de test et des exigences de précision. La plateforme inclut des modèles de rapport dédiés à la puissance acoustique qui génèrent directement des rapports conformes aux normes, évitant ainsi les travaux manuels répétitifs dans Excel.

Côté matériel, OpenTest se connecte à des dispositifs d'acquisition de données multimarques via openDAQ, ASIO, WASAPI et NI‑DAQmx, permettant la gestion unifiée des systèmes CRYSOUND SonoDAQ, RME, NI et autres. D'un petit nombre de voies pour la vérification à de grandes antennes de microphones, tout peut être géré au sein d'une seule plateforme logicielle.

Trois étapes : exécuter un flux de travail standardisé de puissance acoustique ISO 3744

Étape 1 : configuration des paramètres et préparation de l'environnement

Après avoir créé un nouveau projet dans OpenTest :

1. Dans la vue de configuration des voies, sélectionnez les voies de microphones à utiliser et définissez la sensibilité, la fréquence d'échantillonnage, la pondération fréquentielle et d'autres paramètres.
2. Passez à Mesure > Puissance acoustique et définissez les paramètres de mesure :
   • Méthode d'essai et paramètres liés à la surface de mesure ;
   • Disposition des positions de microphones ;
   • Temps de mesure ;
   • Autres paramètres correspondant à la norme ISO 3744.

Cette étape permet de transformer efficacement les clauses de la norme en un modèle de scénario OpenTest réutilisable.

Étape 2 : mesurer d'abord le bruit de fond, puis le bruit en fonctionnement

Conformément à l'ISO 3744, vous devez mesurer les niveaux de pression acoustique sur la même surface de mesure avec le dispositif à l'arrêt puis avec le dispositif en fonctionnement, afin de réaliser les corrections de bruit de fond.

Dans OpenTest, ceci est implémenté en deux opérations claires :

• Acquérir le bruit de fond
  Cliquez sur l'icône d'acquisition du bruit de fond dans la barre d'outils. OpenTest enregistre le bruit ambiant pendant la durée prédéfinie.
  • Dans la méthode de contrôle, OpenTest met à jour LAeq pour chaque voie une fois par seconde ; dans les méthodes d'ingénierie et de précision, il met à jour le LAeq de chaque bande de 1/3 d'octave une fois par seconde.
• Acquérir le bruit en fonctionnement
  Après l'acquisition du bruit de fond, cliquez sur l'icône Test. OpenTest va :
  a. Enregistrer le bruit de fonctionnement de l'ordinateur portable pendant la durée prédéfinie ;
  b. Mettre à jour les niveaux de pression acoustique en temps réel une fois par seconde ;
  c. Enregistrer automatiquement la séquence comme ensemble de données pour une relecture et une comparaison ultérieures.

Étape 3 : de multiples mesures à un rapport standardisé unique

Après avoir terminé les différentes conditions de fonctionnement (par exemple : ralenti, activité bureautique typique, sollicitation en pleine charge) :

• Dans la vue ensemble de données, sélectionnez les enregistrements que vous souhaitez comparer et superposez‑les pour observer les différences de puissance acoustique dans les différentes conditions ;
• Dans le sélecteur de données, cliquez sur l'icône d'enregistrement pour exporter les fichiers de forme d'onde correspondants et les tableaux de données CSV pour un traitement ultérieur ou l'archivage ;
• Cliquez sur Rapport dans la barre d'outils, renseignez les informations sur le projet et le dispositif, sélectionnez les ensembles de données à inclure, ajustez les graphiques et les tableaux, puis exportez en un clic un rapport Excel.

Le rapport comprend les conditions de mesure, la surface de mesure, les niveaux de puissance acoustique par bande ou pondérés A, les corrections de bruit de fond et d'autres informations clés. Il peut être utilisé directement pour les revues internes ou les soumissions aux autorités réglementaires / clients, suivant la même logique que les autres solutions normalisées de rapport de puissance acoustique.

D'un essai unique sur un ordinateur portable à une plateforme de puissance acoustique réutilisable

La réalisation d'un essai de puissance acoustique ISO 3744 sur un ordinateur portable n'est qu'un exemple. Plus important encore :

• Le scénario OpenTest standardisé peut être cloné pour les imprimantes, les appareils électroménagers, les outils électroportatifs et de nombreux autres produits ;
• Les antennes de microphones multivoies et le matériel SonoDAQ peuvent être réutilisés d'un projet à l'autre au sein de la même plateforme ;
• Le flux de travail d'essai et le format de rapport sont « figés » par le logiciel, ce qui facilite la transmission, la revue et l'audit entre équipes.

Si vous mettez en place ou mettez à niveau vos capacités d'essais de puissance acoustique, envisagez d'utiliser l'ISO 3744 comme ossature et OpenTest comme plateforme reliant l'environnement, l'acquisition, l'analyse et le reporting en une chaîne répétable — afin que chaque essai soit clairement traçable et plus facilement transformé d'une expérience ponctuelle en un actif d'ingénierie durable.

Visitez www.opentest.com pour en savoir plus sur les fonctionnalités d'OpenTest et les solutions matérielles, ou contactez l'équipe CRYSOUND en remplissant le formulaire « Contactez‑nous » ci‑dessous.