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Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« en: 05 de Julio de 2023, 09:27:00 am »
En este post intentaré compartir con vosotros mediciones, localizaciones y posibles actuaciones en nuestros Teslas con la intención de reducir en la medida de lo posible o por lo menos localizar la alta rumorosidad que tienen nuestros coches.

Tardaré tiempo, me hago a la idea de que es un proceso lento, en muchos casos de ensayo/error. Pero si a alguno le sirven las pruebas que pueda hacer y mis datos, pienso será de utilidad. O si alguno de Madrid quiere echarme una mano, encantado. Muchas de las pruebas las haré circulando registrando tipo de firme, velocidad y dirección del sonómetro para localizar por donde nos entra el “ruido”, por lo que tener alguien que me ayude facilitará bastante el proceso.

Pienso que debe ser un post participativo, compartiré con vosotros conocimientos, experiencias y pienso que, entre todos, podremos aportar y mejorar nuestros coches.

Imagino que todos sabéis lo que es el sonido, cómo se transmite y más o menos cómo se debería de tratar. Esto es extensible a un coche, una casa, ect.

Hay algún que otro trabajo publicado donde se explica cómo se realiza el estudio acústico en vehículos NVH (Noise, Vibration and Harshness). Como anécdota, la primera empresa que estudió en profundidad el NVH fue Lexus en 1989 cuando se propuso situar su marca de vehículos como los más silenciosos del mercado.

Básicamente no existe normativa que obligue a los fabricantes que, bajo unas condiciones determinadas, deban tener un cierto aislamiento mínimo. Esto provoca que la “correcta insonorización” no es obligatoria y depende más del criterio del fabricante a la hora de dar más “calidad” a sus vehículos en relación con su competencia.

Por otro lado, la mayoría de los estudios acústicos responden a modelos matemáticos complejos donde a mayores, tienen multitud de factores que varían cualquier modelo y que no son previsibles, lo que hace que no puedan ser perfectos. Como, por ejemplo, la variación del tipo de firme, estado del mismo, ect.

A todo lo anterior, se suma una variable importante y es el consumo de los vehículos. Cada vez pesan menos, buscan homologaciones de consumos más bajas y eso lleva aparejado una reducción importante de peso, incluyendo el aislamiento.

Muchos fabricantes consideran el NVH como un elemento diferenciador de calidad, buscan ese “confort” de marcha que sitúen a sus vehículos en una gama premium (hoy por hoy no es el caso de Tesla).

Generalmente llamamos “ruido” a un sonido no deseado. En la industria del automóvil los fabricantes buscan eliminarlo o al menos, intentar reducirlo.

La vibración es otro tipo de factor muy importante y molesto que todos asociamos a fiabilidad y calidad de producto. Una vibración la definimos como un movimiento oscilante alrededor de un punto y que se produce a una frecuencia o conjunto de frecuencias. Ese movimiento oscilante lo detecta el cuerpo humano y se propaga a través de la estructura/chasis de un vehículo. Principalmente se genera en el rango entre 0.5Hz y 50Hz. Esto es lo que vulgarmente llamamos grillos, crujidos, ect. En nuestros Teslas (yo en el mío) tengo ubicadas más o menos, alguna que otra vibración que dependiendo del firme y la velocidad se manifiestan en esos hercios. Si se pudiera localizar de forma exacta su ubicación, siempre se podrían buscar soluciones o al menos intentarlo.

En nuestros vehículos (yo en el mío) diferencio básicamente tres tipos de ruidos. Uno es el correspondiente al aerodinámico generado por los vórtices del pilar A con el espejo retrovisor donde a partir de cierta velocidad se manifiesta claramente entre otros. El segundo es el de rodadura, aquí intervienen dos factores, el tipo de neumático y el tipo de firme. El tercero es generado por las vibraciones y son para mí tremendamente desagradables y van relacionados con el segundo. A peor firme, mayor es la manifestación de vibraciones.

Nuestros coches, al no disponer de motor de combustión, no tienen vibraciones derivadas de estos como podrían ser los de tipo diésel tan características. Por lo tanto, las vibraciones que se producen suelen tener origen en la transmisión, suspensiones e irregularidades de la carretera.

El espectro de frecuencia del ruido generado en una carretera debido a su firme, neumáticos, velocidad es tan aleatorio que resulta muy complicado su análisis (teóricamente infinito) de componentes de frecuencia.

Otra fuente importante de vibraciones en el interior del vehículo son las piezas móviles o giratorias. Que en determinadas circunstancias provocarán vibraciones no deseadas. Aquí influye claramente el diseño, calidad de materiales, calidad de montaje, solidez de estos, ect. También influye si un sistema está instalado como un subsistema aislándolo de vibraciones exteriores y no controlables. Para que me entendáis, imaginar una máquina de aire acondicionado (condensadora) que se monte sin sus silentblocks y transmitieran todas las vibraciones a la estructura o soporte donde está instalada. Eso es independizar sistemas.

Nuestros Teslas no son tan evolucionados en ese sentido (en otros sí).

Para tomar medidas y poder compartir con vosotros experiencias y entre todos aportar soluciones, utilizaré un sonómetro clase 2 calibrado con grabación de datos y poder generar gráficas donde analizar qué ocurre en determinadas circunstancias. Lo ideal, sería que el sonómetro tuviera integrado un analizador de frecuencias, pero se me iba de precio. Un sonómetro con esas características de clase 1 supera tranquilamente los 2.500€.

Dentro del apartado aerodinámico el origen de estos ruidos suele ser atribuido a sellado de paneles, puertas o ventanas. También está asociado con las turbulencias que se generan en la superficie del coche, sobre todo en el pilar A con el espejo retrovisor que es una zona muy sensible.

Como dato importante, hay estudios que indican que del ruido generado en un vehículo a velocidad constante de 150km/h el 45% procede de neumáticos/rodadura y el 55% del apartado aerodinámico. De ahí la importancia de elegir un neumático lo más silencioso posible.

Si os parece, continúo en otro momento (debo empezar a currar) ;D ;D
FIN PARTE I
MYLR AB
Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #1 en: 05 de Julio de 2023, 10:28:01 am »
Gracias! Será un hilo interesante a seguir.

keops

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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #2 en: 05 de Julio de 2023, 10:38:56 am »
Me apunto!

JParzival

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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #3 en: 05 de Julio de 2023, 10:53:10 am »
Buena idea, me suscribo!
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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #4 en: 05 de Julio de 2023, 10:59:40 am »
Otro que se anima a estar por aquí.

Uno de mis futuros bricos será insonorizar puertas de mi M3.

keops

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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #5 en: 05 de Julio de 2023, 11:01:17 am »
Otro que se anima a estar por aquí.

Uno de mis futuros bricos será insonorizar puertas de mi M3.
Esperemos las conclusiones del compañero, pero usualmente la insonorización es algo global.

No sirve de mucho solamente hacer esfuerzos en las puertas si no se cubren otras partes a la vez.

Es decir, mejor poner poca insonorización repartida por todo el coche, que mucha en 1 única zona.

Qerc

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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #6 en: 05 de Julio de 2023, 11:02:56 am »
Lo seguiré de cerca este tema. Ánimos!!!! ;) ;)
https://ts.la/enrique885742
MIL GRACIAS!!! Por las recomendaciones anónimas.
Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #7 en: 05 de Julio de 2023, 01:52:36 pm »
Bueno, antes de seguir con la teoría para compartir conceptos básicos, he localizado una de las vibraciones que me volvía loco y lo comparto con vosotros. Que conste que soy un maniático del ruido.

1er BRICO.
Al menos mi modelo MIG en las piezas de plástico negras según levantas el capó tienen holgura. Al levantar, se ve una primera pieza que sube hasta unos 2/3 y sobre esta monta una superior. (Ya os pondré fotos de zona exacta). Pues bien, esas piezas no han sido diseñadas o montadas de forma acertada, tienen pocos puntos de sujección y las piezas flectan. Como además no están sujetas en toda su longitud si no por puntos, tienen mucha flexión al ser el plástico bastante endeble. En resumen, cuando por rodadura, el coche genera un tipo de vibración, se transmite a esa pieza y esta golpetea muy leve contra la chapa y esta última transmite la vibración en forma de baja frecuencia al interior en el lado delantero izquierdo (ocupante) del salpicadero.

La prueba empírica ha consistido en esta mañana introducir forzando la pieza varios puntos de papel de cocina doblados (reiros pero para para pruebas es muy útil ya es es muy flexible y esponjoso) para independizar pieza de chapa, dando rigidez. El resultado tras casi 45 minutos es la desaparición de ese ruido casi por completo y vibración en el salpicadero. Ahora compraré e instalaré cinta gruesa tipo fieltro o goma adhesiva flexible para hacerlo correctamente.

Al desaparecer ese, he podido apreciar otros que el primero tapaba. Así que seguiré haciendo pruebas...
MYLR AB

keops

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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #8 en: 05 de Julio de 2023, 02:00:10 pm »


Que conste que soy un maniático del ruido.

Nunca me lo había podido imaginar. :-D
Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #9 en: 05 de Julio de 2023, 02:11:00 pm »
PARTE II.

Como decía, en el tema aerodinámico se puede actuar en unas zonas y en otras no tanto. El vórtice que se genera ente el pilar A y el espejo pienso que se debería de mitigar o reducir con un refuerzo en el sellado acústico existente. Si abrís la puerta, podréis observar que es una junta muy discreta donde yo al menos, no veo dobles juntas ni mucho solape, además de ser bastante rígido. Aquí habría que hacer pruebas con algún tipo de goma flexible para reducir el ruido producido por el aire.

Con respecto al ruido de rodadura/ruedas y en concreto con vehículos eléctricos, el ruido del neumático se está convirtiendo en un problema grave. Hay estudios que afirman que el ruido producido por los neumáticos se puede descomponer en dos componentes, el provocado por el patrón del neumático y el generado por la superficie de la carretera. El de la carretera depende de los ICCP y sobre todo, del presupuesto de las administraciones y la falta de mantenimiento de las carreteras, por lo que batalla perdida. El del neumático lo atacan de dos formas, una con el propio diseño del neumático (en origen) y otro en cómo se transmite ese ruido al habitáculo a través del chasis. Es decir, que un neumático más silencioso ayuda, pero no es el 100% del problema.

Técnicamente (y esto es muy curioso) el ruido del neumático se produce por la liberación de energía cuando se produce la deformación (apoyo en suelo) y la recuperación de su forma original a medida que va girando. ¿Os habéis fijado que una rueda casi pinchada o muy baja suena más? ¿O en una bici de montaña, si la rueda está muy baja y vas por asfalto suena mucho más que si va más inflada? Ese es el ruido de rodadura. Por lo tanto, un inflado incorrecto (por defecto) incrementará el ruido de rodadura.

Lo dejo aquí y en el siguiente ladrillo hablamos del control del ruido mediante absorción sonora y barreras acústicas.
MYLR AB

JParzival

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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #10 en: 05 de Julio de 2023, 02:24:26 pm »
Es una p*ta enciclopedia con patas sobre el ruido.
Estoy entre asustado y maravillado.
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keops

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Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #11 en: 05 de Julio de 2023, 02:59:03 pm »
Yo ya estoy más en el terreno del miedo, jajjaa.

Mis dieces por el hilo, en serio.
Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #12 en: 05 de Julio de 2023, 03:54:15 pm »
Película favorita, el silencio de los corderos.
Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #13 en: 05 de Julio de 2023, 03:57:35 pm »
PARTE III.

Veamos, y esto es extensible a todo tipo de recintos ya sea un teatro, un cine, una casa o un coche… El sonido se transmite por el aire, hasta ahí todo correcto, pero ocurre que con el sonido podemos tratarlo de dos formas en este caso. Una es la absorción sonora que consiste en materiales que llamamos fonoabsorbentes. No voy a entrar en cómo se descompone esa energía ni nada de eso, ¿pero habéis visto alguna vez un estudio de grabación donde la pared está llena como de unas figuritas de forma prismática como pirámides? Eso es material fonoabsorbente y trampas de graves.

La función de ese tipo de materiales que tienen distintos tipos de formas, composiciones y demás es “absorber” una onda de sonido para que no rebote sobre una superficie. Cuando tratamos una sala (insisto que es cualquier espacio) lo analizamos desde el punto de vista de la absorción (para ruido exterior o interior) y también tratamos las barreras acústicas o aislamiento.

Digamos que, por un lado, hay que tratar que no entre ruido desde el exterior y por otro, el que llega o se produce, que no ande rebotando por toda la sala, teatro, coche o sala de cine que lo que impida sea la correcta audición.

Partamos de la base de que un vehículo, a diferencia de un teatro, un cine o donde escuchamos música en nuestra casa, es un medio bastante complejo porque aparecen vibraciones y sonidos no deseados que no son controlados y son casi imposibles de prever.

En relación a la absorción sonora es la responsable de que, en una sala de reuniones, de conferencias o incluso un coche se pueda mantener una conversación inteligible.
 
Una onda de sonido va rebotando una y otra vez hasta que pierde por completo su energía. Os pongo otro ejemplo que os sonará. Cuando entráis en una catedral por ejemplo y están celebrando una misa, salvo que esté muy bien tratada la acústica, es muy complicado escuchar de forma nítida al sacerdote. Esto ocurre porque el sonido va rebotando en superficies muy duras o reflectantes para el sonido (para que me entendáis) y se van mezclando unas con otras generando esa mezcla de ondas que provoca que cueste entender a quien habla. Lógicamente nadie se plantea forrar las paredes de una iglesia para evitar que la onda rebote…

En resumen, el sonido tiende a reflejar o rebotar si queréis llamarlo así, siempre y cuando toque una superficie lisa y densa (hay excepciones).

Os recuerdo que nuestro Tesla tiene todo el techo de cristal…quiere decir, vamos a tener un ligero problema de acústica. Y va a afectar a la calidad acústica percibida emborronando ligeramente el sonido, aunque este es direccional. Es decir, aparece un nuevo personaje llamado reverberación que es la energía cuando rebota en una superficie y refleja un sonido una vez que se ha detenido la fuente. Si eso lo llevamos a una canción que estemos escuchando, va a influir y es inevitable.

Pasando al mundo de la automoción, la absorción sonora es un factor que afecta a los cerramientos interiores del coche. Aumentar la absorción es relativamente económico y para ello se usan tejidos especiales o con ciertas capacidades de origen. Un elemento maravilloso de absorción son las alfombrillas. En el mundo de los materiales fonoabsorbentes, es fundamental elegir y calcular aquellos en base a la frecuencia que queramos atacar.

Una frecuencia “baja” es un grave y ciertos medios y se absorben y transmiten de una determinada manera. Y una frecuencia alta es un agudo y se absorben de otra. De forma simplificada, es así.

En relación con las barreras acústicas nos referimos a aquellos materiales que impiden la transmisión del sonido. Generalmente suelen ser densos y no ligeros como los fonoabsorbentes. Habréis visto cuando se insonoriza un coche que hay como una especie de tela gruesa tipo tela asfáltica con acabado grofado o similar. Eso es una barrera acústica y luego otro tipo de material que parece como “moqueta”. Este ultimo absorbe. Al final es una combinación de ambos elementos. Digamos que primero pongo una barrera y de lo que pase, lo absorbo. Aunque también me sirve para absorber frecuencias interiores que pueden contaminar mi acústica.

Fin parte III
MYLR AB
Re: Sonoridad e insonorización en nuestros coches
« Respuesta #14 en: 06 de Julio de 2023, 08:21:53 am »
PARTE IV

La efectividad de una barrera acústica viene dada en términos de pérdida de transmisión, que es la energía sonora que incide y la que se transmite. Vamos, como en un aislamiento térmico que lo definimos como la conductividad o transmitancia térmica, por poner un ejemplo.

Colocar barreras acústicas es relativamente barato en origen, pero posteriormente implica desmontar prácticamente el coche para dejarlo en la estructura y empezar a forrarlo.

¿Es una medida efectiva? Si se hace adecuadamente claramente sí, pero es muy cara. ¿Compensa? Pues ya dependerá de cada uno. Por otro lado, son barreras densas que en el cómputo total del peso del vehículo suman y recordemos que estamos en una batalla actual de homologaciones y consumos. Y para algunos, claramente un tema de costes.

Hay que recordar que un aislamiento acústico no es “genérico” y vale para cualquier frecuencia. (recordar lo de graves y agudos). Hay frecuencias críticas que no se pueden llegar a filtrar fácilmente. Y en el análisis NVH de un vehículo influyen elementos como chasis, transmisiones, motores, elementos móviles, ect. Y lo más importante, el medio exterior que es muy complejo de prever. Existen pinturas fonoabsorbentes que se usan en edificación, ¿imagináis que en el futuro los vehículos pudieran ser pintados o imprimados con esas pinturas en su cara interior o totalidad? Sería un gran avance sin duda.

De forma práctica, aislar por ejemplo las cuatro puertas forrando su interior (desmontadas lógicamente) con barreras acústicas de alta densidad y posteriormente con manta fonoabsorbente contribuirá a mejorar ligeramente el confort y silencio de marcha de forma genérica. Pero no eliminará por completo el problema si no tratamos la intervención en su conjunto. Además, hay que tener en cuenta que la efectividad de una barrera se reduce de forma importante por los agujeros o zonas sin tratar que podamos tener. Vamos, lo que llamamos puentes acústicos.

Para no enrollarme más, hemos visto que en nuestros Teslas tenemos ruidos procedentes de rodadura, aerodinámicos y vibraciones que generan ruidos de baja frecuencia entre otros muchos.

En mi caso este viernes me llega un sonómetro clase 2 que he pedido con grabación de datos y empezaré a tomar lecturas para poder comparar en las mismas circunstancias con por ejemplo otros coches que tengo. También tengo previsto insonorizar las cuatro puertas y cambiar el sistema de sonido, por lo que podré comparar en un Tesla el efecto que produce circular a una determinada velocidad en un determinado tipo de firme con las cuatro puertas aislada y sin aislar.

Aunque el aislamiento de estas no suponga una reducción drástica en dB (que no lo hará) si supondrá una mejora en el sonido ya que se evitarán resonancias y reverberaciones indeseadas en la caja de la puerta. Lo que ya implica una mejoría en confort acústico.

También pretendo (o lo intentaré) hacer un mapeado de en qué zonas del coche hay mayor transmisión o entrada de ruido para poner en común e intentar atacar esas zonas siempre que sea posible (en muchos casos no tendré acceso a dichas zonas).

Será un trabajo largo y tedioso, pero si le puede ayudar a alguien, bienvenido sea.

Os iré contando.

MYLR AB