ISO 3745:2012
(Main)Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure — Precision methods for anechoic rooms and hemi-anechoic rooms
Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure — Precision methods for anechoic rooms and hemi-anechoic rooms
Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthodes de laboratoire pour les salles anéchoïques et les salles semi-anéchoïques
L'ISO 3745:2012 spécifie des méthodes de mesure des niveaux de pression acoustique sur une surface de mesurage entourant la source de bruit (machine ou équipement) dans une salle anéchoïque ou dans une salle semi-anéchoïque. Le niveau de puissance acoustique (ou, dans le cas d'impulsions sonores ou d'émissions sonores transitoires, le niveau d'énergie acoustique) produit par la source de bruit, par bandes de fréquences de tiers d'octave de largeur ou avec la pondération fréquentielle A appliquée, est calculé en utilisant ces mesures, comprenant des corrections pour prendre en compte les différences entre les conditions météorologiques au moment et sur le lieu de l'essai et celles correspondant à une impédance acoustique caractéristique de référence. En général, le domaine de fréquences représentatif inclut des bandes de tiers d'octave avec des fréquences centrales de 100 Hz à 10 000 Hz. En pratique, le domaine est étendu ou restreint à des fréquences au-delà ou dans ces limites, pour correspondre à celles entre lesquelles la salle d'essai est qualifiée aux fins des mesures. Les méthodes spécifiées dans l'ISO 3745:2012 sont applicables à tous les types de bruit (stable, non stable, fluctuant, impulsions acoustiques isolées, etc.) définis dans l'ISO 12001. La source de bruit soumise à essai peut être un dispositif, une machine, un composant ou un sous-ensemble. La taille maximale de la source de bruit dépend des exigences spécifiées concernant le rayon de la sphère fictive ou de l'hémisphère fictif utilisé(e) comme surface de mesurage enveloppant la source. Les salles d'essai applicables aux mesures prises conformément à l'ISO 3745:2012 sont une salle anéchoïque ou une salle semi-anéchoïque, également appelées, respectivement, salle d'essai en champ libre ou salle d'essai en champ semi-libre. Des informations sont données sur l'incertitude associée aux niveaux de puissance acoustique et aux niveaux d'énergie acoustique déterminés conformément à l'ISO 3745:2012 pour des mesurages effectués dans des bandes de fréquences limitées et avec la pondération fréquentielle A. L'incertitude est conforme à celle de la classe de précision 1 (méthode de précision) définie dans l'ISO 12001:1996.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3745
Third edition
2012-03-15
Acoustics — Determination of sound
power levels and sound energy levels of
noise sources using sound pressure —
Precision methods for anechoic rooms
and hemi-anechoic rooms
Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et
des niveaux d’énergie acoustique émis par les sources de bruit à partir
de la pression acoustique — Méthodes de laboratoire pour les salles
anéchoïques et les salles semi-anéchoïques
Reference number
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ISO 3745:2012(E)
Contents Page
Foreword . v
Introduction .vi
1 Scope . 1
1.1 General . 1
1.2 Types of noise and noise sources . 1
1.3 Test room . 1
1.4 Measurement uncertainty . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Reference meteorological conditions . 7
5 Test rooms . 8
5.1 Acoustic criterion for adequacy of the test room . 8
5.2 Criteria for background noise . 8
5.3 Criterion for air temperature . 9
6 Instrumentation . 9
6.1 Instruments for acoustical measurements . 9
6.2 Instruments for meteorological measurements . 11
7 Definition, location, installation and operation of noise source under test . 11
7.1 General . 11
7.2 Auxiliary equipment . 11
7.3 Noise source location . 11
7.4 Mounting of the noise source .12
7.5 Operation of source during test .12
8 Measurement surface .13
8.1 Spherical measurement surface for use in an anechoic room .13
8.2 Hemispherical measurement surface for use in a hemi-anechoic room .13
9 Determination of sound power levels and sound energy levels .14
9.1 Measurements in the test room .14
9.2 Measurement of meteorological conditions .14
9.3 Microphone positions .14
9.4 Determination of sound power levels of a noise source which emits steady or
non-steady noise .16
9.5 Determination of sound energy levels for a noise source which emits impulsive noise .20
9.6 Calculation of directivity indices .22
9.7 Calculation of surface sound pressure level non-uniformity index .23
9.8 Frequency-weighted sound power level and sound energy level .23
10 Measurement uncertainty .23
10.1 Methodology .23
10.2 Determination of σ .24
omc
10.3 Determination of σ .24
R0
10.4 Typical upper bound values of σ .25
R0
10.5 Total standard deviation, σ , and expanded measurement uncertainty, U .26
tot
11 Information to be recorded .27
11.1 General .27
11.2 Noise source under test .27
11.3 Test room .27
11.4 Instrumentation .27
11.5 Acoustical data .27
12 Test report .28
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ISO 3745:2012(E)
Annex A (normative) General procedures for qualification of anechoic and hemi-anechoic rooms .29
Annex B (normative) Qualification procedure for spaces within test rooms used in the determination of
sound power levels and sound energy levels of specific noise sources .36
Annex C (normative) Calculation of A-weighted sound power levels and A-weighted sound energy
levels from one-third-octave band levels .38
Annex D (normative) Array of microphone positions on a spherical measurement surface in a
free field .40
Annex E (normative) Arrays of microphone positions on a hemispherical measurement surface in a
hemi-free field .43
Annex F (normative) Coaxial circular paths of microphones on a hemispherical measurement surface
in a hemi-free field .48
Annex G (normative) Meridional paths of microphones on a hemispherical measurement surface in a
hemi-free field .49
Annex H (normative) Spiral paths of microphones on a hemispherical measurement surface in a hemi-
free field .51
Annex I (informative) Guidance on the development of information on measurement uncertainty .52
Bibliography .62
iv © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 3745:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 3745 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 1, Noise.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 3745:2003), which has been technically revised.
© ISO 2012 – All rights reserved v
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ISO 3745:2012(E)
Introduction
[3] [8]
This International Standard is one of the series ISO 3741 to ISO 3747 , which specify various methods for
determining the sound power levels and sound energy levels of noise sources including machinery, equipment
and their sub-assemblies. The selection of one of the methods from the series for use in a particular application
depends on the purpose of the test to determine the sound power level or sound energy level and on the
[2] [3]
facilities available. General guidelines to assist in the selection are provided in ISO 3740 . ISO 3741 to
[8]
ISO 3747 give only general principles regarding the operating and mounting conditions of the machinery
or equipment for the purposes of the test. It is important that test codes be established for individual kinds of
noise source, in order to give detailed requirements on mounting, loading and operating conditions under which
the sound power levels or sound energy levels are to be obtained and to select the appropriate measurement
surface and microphone array from among those specified in this International Standard.
The methods given in this International Standard require the source to be mounted in either an anechoic
room or a hemi-anechoic room having specified acoustical characteristics. The methods are then based on
the premise that the sound power or sound energy of the source is directly proportional to the mean-square
sound pressure over a hypothetical measurement surface enclosing the source and otherwise depends on the
physical constants of air.
The methods specified in this International Standard permit the determination of the sound power level and the
sound energy level in frequency bands and/or with frequency A-weighting applied.
The methods give a precision grade of accuracy (grade 1) as defined in ISO 12001. The resulting sound power
levels and sound energy levels include corrections to allow for any differences that might exist between the
meteorological conditions under which the tests are conducted and reference meteorological conditions. For
applications where there are large uncertainties due to operating conditions or where reduced accuracy is
[6] [7]
acceptable, reference can be made to the more practical methods of ISO 3744 or ISO 3746 . Guidance on
evaluation of measurement uncertainty is given in Annex I.
vi © ISO 2012 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 3745:2012(E)
Acoustics — Determination of sound power levels and sound
energy levels of noise sources using sound pressure — Precision
methods for anechoic rooms and hemi-anechoic rooms
1 Scope
1.1 General
This International Standard specifies methods for measuring the sound pressure levels on a measurement
surface enveloping a noise source (machinery or equipment) in an anechoic room or a hemi-anechoic room.
The sound power level (or, in the case of impulsive or transient noise emission, the sound energy level)
produced by the noise source, in frequency bands of width one-third octave or with frequency weighting A
applied, is calculated using those measurements, including corrections to allow for any differences between
the meteorological conditions at the time and place of the test and those corresponding to a reference
characteristic acoustic impedance.
In general, the frequency range of interest includes the one-third-octave bands with mid-band frequencies from
100 Hz to 10 000 Hz. In practice, the range is extended or restricted to frequencies beyond or within these
limits, to those between which the test room is qualified for the purposes of the measurements.
1.2 Types of noise and noise sources
The methods specified in this International Standard are suitable for all types of noise (steady, non-steady,
fluctuating, isolated bursts of sound energy, etc.) defined in ISO 12001.
The noise source under test can be a device, machine, component or sub-assembly. The maximum size of the
noise source depends on specified requirements regarding the radius of the hypothetical sphere or hemisphere
used as the enveloping measurement surface.
1.3 Test room
The test rooms that are applicable for measurements made in accordance with this International Standard are an
anechoic room or hemi-anechoic room, also called, respectively, a free-field test room or hemi-free-field test room.
1.4 Measurement uncertainty
Information is given on the uncertainty of the sound power levels and sound energy levels determined in
accordance with this International Standard, for measurements made in limited bands of frequency and with
frequency weighting A applied. The uncertainty conforms to ISO 12001:1996, accuracy grade 1 (precision grade).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 5725 (all parts), Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results
ISO 9613-1:1993, Acoustics — Attenuation of sound during propagation outdoors — Part 1: Calculation of the
absorption of sound by the atmosphere
ISO 12001:1996, Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment — Rules for the drafting and
presentation of a noise test code
© ISO 2012 – All rights reserved 1
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ISO 3745:2012(E)
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty in measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
IEC 60942:2003, Electroacoustics — Sound calibrators
IEC 61183, Electroacoustics — Random-incidence and diffuse-field calibration of sound level meters
IEC 61260:1995 + AM1:2001, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters
IEC 61672-1:2002, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
sound pressure
p
difference between instantaneous pressure and static pressure
[22]
NOTE 1 Adapted from ISO 80000-8:2007 , 8-9.2.
NOTE 2 Sound pressure is expressed in pascals.
3.2
sound pressure level
L
p
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the square of the sound pressure, p, to the square of a
reference value, p , expressed in decibels
0
2
p
L =10lg dB (1)
p
2
p
0
where the reference value, p , is 20 µPa
0
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.2]
NOTE 1 If specific frequency and time weightings as specified in IEC 61672-1 and/or specific frequency bands are
applied, this should be indicated by appropriate subscripts; e.g. L denotes the A-weighted sound pressure level.
pA
[22]
NOTE 2 This definition is technically in accordance with ISO 80000-8:2007 , 8-22.
3.3
time-averaged sound pressure level
L
p,T
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the time average of the square of the sound pressure, p,
during a stated time interval of duration, T (starting at t and ending at t ), to the square of a reference value,
1 2
p , expressed in decibels
0
t
2
1
2
pt()dt
∫
T
t
1
L =10lg dB (2)
pT,
2
p
0
where the reference value, p , is 20 µPa
0
NOTE 1 In general, the subscript “T” is omitted since time-averaged sound pressure levels are necessarily determined
over a certain measurement time interval.
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ISO 3745:2012(E)
NOTE 2 Time-averaged sound pressure levels are often A-weighted, in which case they are denoted by L , which is
pA,T
usually abbreviated to L .
pA
[20]
NOTE 3 Adapted from ISO/TR 25417:2007 , 2.3.
3.4
single event time-integrated sound pressure level
L
E
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the integral of the square of the sound pressure, p, of an
isolated single sound event (burst of sound or transient sound) over a stated time interval T (starting at t and
1
ending at t ) to a reference value, E , expressed in decibels
2 0
t
2
2
pt()dt
∫
t
1
L =10lg dB (3)
E
E
0
2 −10 2
where the reference value, E , is (20 µPa) s = 4 × 10 Pa s
0
[3]
[ISO 3741:2010 , 3.4]
NOTE 1 This quantity can be obtained by L + 10lg(T/T ) dB, where T = 1 s.
p,T 0 0
[19]
NOTE 2 When used to measure sound immission (see ISO 11690-1 ), this quantity is usually called “sound exposure
[20]
level” (see ISO/TR 25417:2007 , 2.7).
3.5
measurement time interval
T
portion or a multiple of an operational period or operational cycle of the noise source under test for which the
time-averaged sound pressure level is determined
NOTE Measurement time interval is expressed in seconds.
[3]
[ISO 3741:2010 , 3.5]
3.6
free sound field
sound field in a homogeneous, isotropic medium free of boundaries
NOTE In practice, a free sound field is a field in which the influence of reflections at the boundaries or other disturbing
objects is negligible over the frequency range of interest.
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.17]
3.7
anechoic room
anechoic test room
free-field test room
test room in which a free sound field is obtained
3.8
free sound field over a reflecting plane
free sound field in the half-space above an infinite reflecting plane in the absence of any other obstacles
3.9
reflecting plane
sound reflecting planar surface on which the noise source under test is located
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ISO 3745:2012(E)
3.10
hemi-anechoic room
hemi-anechoic test room
hemi-free-field test room
test room in which a free sound field over a reflecting plane is obtained
3.11
frequency range of interest
for general purposes, the frequency range of one-third-octave bands with nominal mid-band frequencies from
100 Hz to 10 000 Hz
NOTE For special purposes, the frequency range may be extended or reduced, provided that the test environment and
instrument specifications are satisfactory for use over the modified frequency range. Changes to the frequency range of interest
should be made clear in the test report. For sources in which the A-weighted sound power levels are determined by sound at
predominantly high or low frequencies, the frequency range of interest should be extended to include these frequencies.
3.12
measurement radius
r
radius of a spherical or hemispherical measurement surface
NOTE Measurement radius is expressed in metres.
3.13
measurement surface
hypothetical surface of area, S, on which the microphone positions are located at which the sound pressure
levels are measured, enveloping the noise source under test and, in the case of a hemi-anechoic room,
terminating on the reflecting plane on which the source is located
NOTE The measurement surface area is expressed in metres squared.
3.14
characteristic source dimension
d
0
distance from the origin of the co-ordinate system to the farthest corner of the reference box, where the
reference box is defined as a hypothetical rectangular parallelepiped that just encloses the source including
all the significant sound radiating components and any test table on which the source may be mounted; in the
case of a hemi-anechoic room the reference box terminates on the reflecting plane
NOTE 1 Characteristic source dimension is expressed in metres.
NOTE 2 For illustration see Figure 1.
3.15
background noise
noise from all sources other than the noise source under test
NOTE Background noise includes contributions from airborne sound, noise from structure-borne vibration, and
electrical noise in the instrumentation.
3.16
background noise correction
K
1
correction applied to each of the measured sound pressure levels on the measurement surface to account for
the influence of background noise
NOTE 1 Background noise correction is expressed in decibels.
NOTE 2 The background noise correction is frequency dependent; the correction in the case of a frequency band is
denoted K , where f denotes the relevant mid-band frequency; in the case of A-weighting, the quantity is denoted K .
1f 1A
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ISO 3745:2012(E)
3.17
surface time-averaged sound pressure level
L
p
mean (energy average) of the time-averaged sound pressure levels at all the microphone positions,
or traverses, on the measurement surface, with the background noise corrections, K , applied at each
1
microphone position or traverse
N
M
01, L
pi()ST
10
∑
i=1
L =10lg dB (4)
p
N
M
where
L is the background noise corrected time-averaged sound pressure level for the ith microphone
pi(ST)
position or traverse on the measurement surface, with the noise source under test in operation,
in decibels;
N is the number of microphone positions or traverses.
M
NOTE Surface time-averaged sound pressure level is expressed in decibels.
3.18
surface single event time-integrated sound pressure level
L
E
mean (energy average) of the single event time-integrated sound pressure levels at all the microphone positions
on the measurement surface, with the background noise correction, K , applied at each microphone position
1
N
M
01, L
Ei()ST
10
∑
i=1
L =10lg dB (5)
E
N
M
where
L is the background noise corrected single event time-integrated sound pressure level for the ith
Ei(ST)
microphone position on the measurement surface, with the noise source under test in operation,
in decibels;
N is the number of microphone positions.
M
NOTE Surface single event time-integrated sound pressure level is expressed in decibels.
3.19
sound power
P
through a surface, product of the sound pressure, p, and the component of the particle velocity, u , at a point
n
on the surface in the direction normal to the surface, integrated over that surface
[22] [20]
[ISO 80000-8:2007 , 8-16 reproduced in ISO/TR 25417:2007 , 2.8]
NOTE 1 Sound power is expressed in watts.
NOTE 2 The quantity relates to the rate per time at which airborne sound energy is radiated by a source.
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ISO 3745:2012(E)
3.20
sound power level
L
W
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound power of a source, P, to a reference value, P ,
0
expressed in decibels
P
L =10lg dB (6)
W
P
0
where the reference value, P , is 1 pW
0
NOTE 1 If a specific frequency weighting as specified in IEC 61672-1 and/or specific frequency bands are applied, this
should be indicated by appropriate subscripts; e.g. L denotes the A-weighted sound power level.
W,A
[22]
NOTE 2 This definition is technically in accordance with ISO 80000-8:2007 , 8-23.
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.9]
3.21
sound energy
J
integral of the sound power, P, over a stated time interval of duration T (starting at t and ending at t )
1 2
t
2
JP= ()ttd (7)
∫
t
1
NOTE 1 Sound energy is expressed in joules.
NOTE 2 The quantity is particularly relevant for non-stationary, intermittent sound events.
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.10]
3.22
sound energy level
L
J
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound energy, J, to a reference value, J ,
0
expressed in decibels
J
L =10lg dB (8)
J
J
0
where the reference value, J , is 1 pJ
0
NOTE If a specific frequency weighting as specified in IEC 61672-1 and/or specific frequency bands are applied, this
should be indicated by appropriate subscripts; e.g. L denotes the A-weighted sound energy level.
JA
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.11]
6 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 3745:2012(E)
3.23
directivity index
D
Ii
measure of the extent to which a noise source under test radiates sound in the direction of the ith microphone
position on a measurement surface, relative to the mean sound radiation over the measurement surface
DL=−L (9)
Iipip
where
L is the background noise corrected sound pressure level (either time-averaged or single event time-
pi
integrated) for the ith microphone position on the measurement surface, with the noise source under
test in operation, in decibels;
L is the surface sound pressure level (either time-averaged or single event time-integrated), in
p
decibels.
3.24
surface sound pressure level non-uniformity index
V
I
measure of the variability of measured sound pressure levels over the measurement surface
N
M
1
2
V = ()LL− (10)
I ∑ pi pav
()N −1
M
i=1
where
L is the background noise corrected sound pressure level (either time-averaged or single event time-
pi
integrated) for the ith microphone position on the measurement surface with the noise source
under test in operation, in decibels;
L is the arithmetic average of the background noise corrected sound pressure levels (either time-
pav
averaged or single event time-integrated) over all the microphone positions on the measurement
surface for the noise source under test, in decibels;
N is the number of microphone positions.
M
NOTE When V is determined at a particular measurement radius, the quantity is denoted V .
I Ir
4 Reference meteorological conditions
Reference meteorological
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3745
Troisième édition
2012-03-15
Acoustique — Détermination des niveaux
de puissance acoustique et des niveaux
d'énergie acoustique émis par les
sources de bruit à partir de la pression
acoustique — Méthodes de laboratoire
pour les salles anéchoïques et les salles
semi-anéchoïques
Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy
levels of noise sources using sound pressure — Precision methods for
anechoic rooms and hemi-anechoic rooms
Numéro de référence
ISO 3745:2012(F)
©
ISO 2012
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ISO 3745:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
1.1 Généralités .1
1.2 Types de bruits et sources sonores.1
1.3 Salle d'essai .1
1.4 Incertitude de mesure .1
2 Références normatives.2
3 Termes et définitions .2
4 Conditions météorologiques de référence .8
5 Salles d'essai .8
5.1 Critère acoustique d'aptitude de la salle d'essai .8
5.2 Critères de bruit de fond.9
5.3 Critère de température de l'air .10
6 Appareillage .10
6.1 Instruments de mesurage acoustique.10
6.2 Instruments de mesurage météorologique.12
7 Définition, emplacement, installation et fonctionnement de la source de bruit soumise à
essai.12
7.1 Généralités .12
7.2 Équipements auxiliaires .12
7.3 Emplacement de la source sonore .13
7.4 Montage de la source de bruit .13
7.5 Fonctionnement de la source pendant l'essai .14
8 Surface de mesurage .14
8.1 Surface de mesurage sphérique utilisée dans une salle anéchoïque .14
8.2 Surface de mesurage hémisphérique utilisée dans une salle semi-anéchoïque .15
9 Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie acoustique.16
9.1 Mesurages dans la salle d'essai .16
9.2 Mesurage des conditions météorologiques .16
9.3 Positions microphoniques .17
9.4 Détermination des niveaux de puissance acoustique d'une source de bruit émettant un
bruit stable ou non stable.19
9.5 Détermination des niveaux d'énergie acoustique pour une source acoustique émettant du
bruit par impulsions .23
9.6 Calcul des indices de directivité.26
9.7 Calcul de l'indice de non-uniformité de niveau de pression acoustique surfacique .26
9.8 Niveau de puissance acoustique et niveau d'énergie acoustique pondérés en fréquence .26
10 Incertitude de mesure .26
10.1 Méthodologie .26
10.2 Détermination de σ .27
omc
10.3 Détermination de σ .28
R0
10.4 Limites supérieures typiques de σ .29
R0
10.5 Écart-type total, σ , et incertitude de mesure élargie, U .30
tot
11 Informations à enregistrer.30
11.1 Généralités .30
© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
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ISO 3745:2012(F)
11.2 Source de bruit soumise à essai.30
11.3 Salle d'essai.31
11.4 Appareillage .31
11.5 Données acoustiques.31
12 Rapport d'essai .32
Annexe A (normative) Modes opératoires généraux de qualification des salles anéchoïques et
semi-anéchoïques.33
Annexe B (normative) Mode opératoire de qualification d'espaces à l'intérieur de salles d'essai
utilisées pour la détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux
d'énergie acoustique de sources sonores spécifiques.42
Annexe C (normative) Calcul des niveaux de puissance acoustique pondérés A et des niveaux
d'énergie acoustique pondérés A à partir des niveaux par bande de tiers d'octave .44
Annexe D (normative) Réseau de positions microphoniques sur une surface de mesurage
sphérique en champ libre .46
Annexe E (normative) Réseaux de positions microphoniques sur une surface de mesurage
hémisphérique en champ semi-libre .48
Annexe F (normative) Trajets circulaires coaxiaux des microphones sur une surface de mesurage
hémisphérique en champ semi-libre .52
Annexe G (normative) Trajets méridiens des microphones sur une surface de mesurage
hémisphérique en champ semi-libre .53
Annexe H (normative) Trajets en spirale des microphones sur une surface de mesurage
hémisphérique en champ semi-libre .55
Annexe I (normative) Lignes directrices sur le développement d'informations concernant
l'incertitude de mesure.56
Bibliographie .68
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 3745:2012(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 3745 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 3745:2003), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
© ISO 2012 – Tous droits réservés v
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ISO 3745:2012(F)
Introduction
[3] [8]
La présente Norme internationale fait partie de la série ISO 3741 à ISO 3747 qui regroupe des normes
spécifiant diverses méthodes de détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie
acoustique émis par des sources de bruit telles que les machines, équipements et leurs sous-ensembles. La
sélection d'une des méthodes de la série pour utilisation dans une application particulière dépend de l'objet de
l'essai pour déterminer le niveau de puissance acoustique ou le niveau d'énergie acoustique ainsi que des
[2]
installations disponibles. Des lignes directrices générales d'aide à la sélection sont fournies dans l'ISO 3740 .
[3] [8]
Les normes ISO 3741 à ISO 3747 ne donnent que des principes généraux concernant les conditions de
montage et de fonctionnement des machines ou des équipements aux fins de l'essai. Il est important que des
codes d'essai soient établis pour des types individuels de source de bruit, afin de donner des exigences
détaillées pour les conditions de montage, de charge et de fonctionnement dans lesquelles les niveaux de
puissance acoustique ou les niveaux d'énergie acoustique doivent être obtenus et afin de sélectionner la
surface de mesurage appropriée et le réseau microphonique parmi ceux spécifiés dans la présente Norme
internationale.
Les méthodes données dans la présente Norme internationale requièrent un montage de la source dans une
salle anéchoïque ou dans une salle semi-anéchoïque ayant les caractéristiques acoustiques spécifiées. Les
méthodes sont alors basées sur la prémisse que la puissance acoustique ou l'énergie acoustique de la source
est directement proportionnelle au carré moyen de la pression acoustique sur une surface de mesurage fictive
englobant la source et dépend sinon des constantes physiques de l'air.
Les méthodes spécifiées dans la présente Norme internationale permettent la détermination du niveau de
puissance acoustique et du niveau d'énergie acoustique par bandes de fréquences et/ou avec la pondération
fréquentielle A appliquée.
Les méthodes donnent une exactitude de type 1 telle que définie dans l'ISO 12001. Les niveaux de puissance
acoustique et niveaux d'énergie acoustique résultants incluent des corrections pour prendre en compte les
différences qui peuvent exister entre les conditions météorologiques dans lesquelles les essais sont conduits
et les conditions météorologiques de référence. Pour les applications où il existe d'importantes incertitudes
dues aux conditions de fonctionnement ou pour lesquelles une exactitude moindre est acceptable, il est
[6] [7]
possible de faire référence aux méthodes plus pratiques des normes ISO 3744 ou ISO 3746 . Des lignes
directrices relatives à l'évaluation de l'incertitude de mesure sont données à l'Annexe I.
vi © ISO 2012 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 3745:2012(F)
Acoustique — Détermination des niveaux de puissance
acoustique et des niveaux d'énergie acoustique émis par les
sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthodes
de laboratoire pour les salles anéchoïques et les salles semi-
anéchoïques
1 Domaine d'application
1.1 Généralités
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de mesure des niveaux de pression acoustique sur
une surface de mesurage entourant la source de bruit (machine ou équipement) dans une salle anéchoïque
ou dans une salle semi-anéchoïque. Le niveau de puissance acoustique (ou, dans le cas d'impulsions
sonores ou d'émissions sonores transitoires, le niveau d'énergie acoustique) produit par la source de bruit,
par bandes de fréquences de tiers d'octave de largeur ou avec la pondération fréquentielle A appliquée, est
calculé en utilisant ces mesures, comprenant des corrections pour prendre en compte les différences entre
les conditions météorologiques au moment et sur le lieu de l'essai et celles correspondant à une impédance
acoustique caractéristique de référence.
En général, le domaine de fréquences représentatif inclut des bandes de tiers d'octave avec des fréquences
centrales de 100 Hz à 10 000 Hz. En pratique, le domaine est étendu ou restreint à des fréquences au-delà
ou dans ces limites, pour correspondre à celles entre lesquelles la salle d'essai est qualifiée aux fins des
mesures.
1.2 Types de bruits et sources sonores
Les méthodes spécifiées dans la présente Norme internationale sont applicables à tous les types de bruit
(stable, non stable, fluctuant, impulsions acoustiques isolées, etc.) définis dans l'ISO 12001.
La source de bruit soumise à essai peut être un dispositif, une machine, un composant ou un sous-ensemble.
La taille maximale de la source de bruit dépend des exigences spécifiées concernant le rayon de la sphère
fictive ou de l'hémisphère fictif utilisé(e) comme surface de mesurage enveloppant la source.
1.3 Salle d'essai
Les salles d'essai applicables aux mesures prises conformément à la présente Norme internationale sont une
salle anéchoïque ou une salle semi-anéchoïque, également appelées, respectivement, salle d'essai en champ
libre ou salle d'essai en champ semi-libre.
1.4 Incertitude de mesure
Des informations sont données sur l'incertitude associée aux niveaux de puissance acoustique et aux niveaux
d'énergie acoustique déterminés conformément à la présente Norme internationale pour des mesurages
effectués dans des bandes de fréquences limitées et avec la pondération fréquentielle A. L'incertitude est
conforme à celle de la classe de précision 1 (méthode de précision) définie dans l'ISO 12001:1996.
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ISO 3745:2012(F)
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 5725 (toutes les parties), Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure
ISO 9613-1:1993, Acoustique — Atténuation du son lors de sa propagation à l'air libre — Partie 1: Calcul de
l'absorption atmosphérique
ISO 12001:1996, Acoustique — Bruits émis par les machines et équipements — Règles pour la préparation et
la présentation d'un code d'essai acoustique
Guide ISO/CEI 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure
(GUM:1995)
CEI 60942:2003, Électroacoustique — Calibreurs acoustiques
CEI 61183, Électroacoustique — Étalonnage des sonomètres sous incidence aléatoire et en champ diffus
CEI 61260:1995 + AM1:2001, Électroacoustique — Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction
d'octave
CEI 61672-1:2002, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
pression acoustique
p
différence entre la pression instantanée et la pression statique
[22
]
NOTE 1 Adapté de l'ISO 80000-8:2007 , 8-9.2.
NOTE 2 La pression acoustique est exprimée en pascals.
3.2
niveau de pression acoustique
L
p
dix fois le logarithme décimal du rapport du carré de la pression acoustique, p, au carré d'une valeur de
référence, p , exprimé en décibels
0
2
p
L = 10lg dB (1)
p
2
p
0
où la valeur de référence, p , est égale à 20 µPa
0
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.2]
NOTE 1 Si des pondérations fréquentielles et temporelles telles que celles définies dans la CEI 61672-1 et/ou des
bandes de fréquences spécifiques sont appliquées, il convient de l'indiquer au moyen d'indices appropriés. Par exemple,
L désigne le niveau de pression acoustique pondéré A.
pA
[22]
NOTE 2 Cette définition est techniquement conforme à l'ISO 80000-8:2007 , 8-22.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 3745:2012(F)
3.3
niveau de pression acoustique temporel moyen
L
p,T
dix fois le logarithme décimal du rapport de la moyenne temporelle du carré de la pression acoustique, p, sur
un intervalle de temps donné, T (commençant à t et se terminant à t ), au carré d'une valeur de référence, p ,
1 2 0
exprimé en décibels
t
⎡ 2 ⎤
1
2
⎢ ⎥
p (t)dt
⎢ ∫ ⎥
T
⎢ t ⎥
1
L = 10 lg dB (2)
p,T ⎢ ⎥
2
p
0
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
où la valeur de référence, p , est 20 µPa
0
NOTE 1 En général, l'indice «T» est omis car les niveaux de pression acoustique temporels moyens sont
nécessairement déterminés sur une certaine durée de mesurage.
NOTE 2 Les niveaux de pression acoustique temporels moyens sont souvent pondérés A, auquel cas ils sont notés
L qui est généralement abrégé en L .
pA,T, pA
[20]
NOTE 3 Adapté de l'ISO/TR 25417:2007 , 2.3.
3.4
niveau de pression acoustique intégré dans le temps d'un événement élémentaire
L
E
dix fois le logarithme décimal du rapport de l'intégrale du carré de la pression acoustique, p, d'un événement
acoustique élémentaire isolé (impulsion sonore ou son transitoire) sur un intervalle de temps donné, T
(commençant à t et se terminant à t ), à une valeur de référence, E , exprimé en décibels
1 2 0
t
⎡ 2 ⎤
2
⎢ ⎥
p (t)dt
∫
⎢ ⎥
t
1
⎢ ⎥
L = 10lg dB (3)
E
⎢ ⎥
E
0
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
2 −10 2
où la valeur de référence, E , est (20 µPa) s = 4 × 10 Pa s
0
[3]
[ISO 3741:2010 , 3.4]
NOTE 1 Cette grandeur peut être obtenue par L + 10lg(T/T ) dB, où T = 1 s.
p,T 0 0
[19]
NOTE 2 Lorsqu'elle sert à mesurer les nuisances sonores (voir l'ISO 11690-1 ), cette grandeur est généralement
[20]
appelée «niveau d'exposition sonore» (voir l'ISO/TR 25417:2007 , 2.7).
3.5
durée de mesurage
T
fraction ou multiple d'une phase ou d'un cycle de fonctionnement de la source de bruit soumise à essai, sur
lequel le niveau de pression acoustique temporel moyen est déterminé
NOTE La durée de mesurage est exprimée en secondes.
[3]
[ISO 3741:2010 , 3.5]
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ISO 3745:2012(F)
3.6
champ acoustique libre
champ acoustique qui s'établit dans un milieu homogène, isotrope et illimité
NOTE En pratique, un champ acoustique libre est un champ dans lequel les réflexions par les limites et autres objets
perturbateurs ont une influence négligeable dans le domaine de fréquences représentatif.
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.17]
3.7
salle anéchoïque
salle d'essai anéchoïque
salle d'essai en champ libre
salle d'essai fournissant un champ acoustique libre
3.8
champ acoustique libre sur plan réfléchissant
champ acoustique libre qui s'établit dans le demi-espace situé au-dessus d'un plan réfléchissant de
dimensions infinies en l'absence de tout autre obstacle
3.9
plan réfléchissant
surface plane réfléchissant le son, sur laquelle est située la source de bruit soumise à essai
3.10
salle semi-anéchoïque
salle d'essai semi-anéchoïque
salle d'essai en champ semi-libre
salle d'essai fournissant un champ acoustique libre au-dessus d'un plan réfléchissant
3.11
domaine de fréquences représentatif
pour des applications courantes, domaine de fréquences des bandes de tiers d'octave de fréquences
médianes nominales entre 100 Hz et 10 000 Hz
NOTE Pour des applications spéciales, le domaine peut être étendu ou réduit, sous réserve que les spécifications
relatives à l'environnement d'essai et aux instruments soient remplies pour une utilisation dans le domaine modifié. Il
convient que les modifications apportées au domaine de fréquences représentatif soient clairement indiquées dans le
rapport d'essai. Pour les sources dans lesquelles les niveaux de puissance acoustique pondérés A sont déterminés par
des sons à des fréquences essentiellement hautes ou basses, il convient d'étendre le domaine de fréquences
représentatif pour inclure ces fréquences.
3.12
rayon de mesurage
r
rayon d'une surface de mesurage sphérique ou hémisphérique
NOTE Le rayon de mesurage est exprimé en mètres.
3.13
surface de mesurage
surface fictive d'aire S, entourant la source de bruit soumise à essai et sur laquelle sont situées les positions
microphoniques où les niveaux de pression acoustique sont mesurés et, dans le cas d'une salle semi-
anéchoïque, limitée par un plan réfléchissant sur lequel est placée la source
NOTE L'aire de surface de mesurage est exprimée en mètres carrés.
4 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 3745:2012(F)
3.14
dimension caractéristique de la source
d
0
distance séparant l'origine du système de coordonnées de l'angle le plus éloigné du volume de référence, où
le volume de référence est défini comme un parallélépipède rectangulaire fictif qui ne comprend que la source
incluant tous les composants rayonnants acoustiques significatifs et une table d'essai sur laquelle la source
peut être montée; dans le cas d'une salle semi-anéchoïque, le volume de référence est délimité par le plan
réfléchissant
NOTE 1 La dimension caractéristique de la source est exprimée en mètres.
NOTE 2 Pour illustration, voir Figure 1.
3.15
bruit de fond
bruit émis par l'ensemble des sources autres que la source de bruit soumise à essai
NOTE Le bruit de fond inclut différentes composantes: bruit aérien, bruit émis par des vibrations de structure et bruit
électrique des instruments de mesurage.
3.16
correction de bruit de fond
K
1
correction appliquée à chacun des niveaux de pression acoustique mesurés sur la surface de mesurage pour
tenir compte de l'influence du bruit de fond
NOTE 1 La correction de bruit de fond est exprimée en décibels.
NOTE 2 La correction de bruit de fond est fonction de la fréquence. La correction dans le cas d'une bande de
fréquences est notée K , où f est la fréquence médiane correspondante, et elle est notée K dans le cas d'une
1 1A
f
pondération A.
3.17
niveau de pression acoustique surfacique temporel moyen
L
p
moyenne (moyenne énergétique) des niveaux de pression acoustique temporels moyens sur l'ensemble des
positions de microphone ou des trajets microphoniques sur la surface de mesurage, après application de la
correction de bruit de fond, K , à chaque position de microphone ou à chaque trajet microphonique
1
N
⎡ M ⎤
0,1L
pi(ST)
⎢ ⎥
10
∑
⎢ ⎥
i=1
⎢ ⎥
L = 10lg dB (4)
p
N
⎢ ⎥
M
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
où
L est le niveau de pression acoustique, corrigé du bruit de fond, moyenné dans le temps pour la
pi(ST)
ième position microphonique ou pour le ième trajet microphonique sur la surface de mesurage,
la source de bruit étant soumise à essai en fonctionnement, en décibels;
N est le nombre de positions microphoniques ou de trajets microphoniques.
M
NOTE Le niveau de pression acoustique surfacique temporel moyen est exprimé en décibels.
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3.18
niveau de pression acoustique surfacique intégré dans le temps d'un événement élémentaire
L
E
moyenne (moyenne énergétique) des niveaux de pression acoustique intégrés dans le temps d'un événement
élémentaire sur l'ensemble des positions de microphone sur la surface de mesurage, après application de la
correction de bruit de fond, K , à chaque position microphonique
1
N
⎡ M ⎤
0,1L
Ei(ST)
⎢ ⎥
10
∑
⎢ ⎥
i=
1
⎢ ⎥
L = 10lg dB (5)
E
⎢ N ⎥
M
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
où
L est le niveau de pression acoustique intégré dans le temps d'un événement élémentaire,
Ei(ST)
corrigé du bruit de fond, pour la ième position microphonique sur la surface de mesurage, la
source de bruit étant soumise à essai en fonctionnement, en décibels;
N est le nombre de positions microphoniques.
M
NOTE Le niveau de pression acoustique surfacique intégré dans le temps d'un événement élémentaire est exprimé
en décibels.
3.19
puissance acoustique
P
à travers une surface, produit de la pression acoustique, p, et de la composante de la vitesse particulaire, u ,
n
en un point de la surface dans la direction normale à celle-ci, intégré sur cette surface
[22] [20]
[ISO 80000-8:2007 , 8-16 repris dans l'ISO/TR 25417:2007 , 2.8]
NOTE 1 La puissance acoustique est exprimée en watts.
NOTE 2 Cette grandeur représente l'énergie sonore aérienne rayonnée par une source par unité de temps.
3.20
niveau de puissance acoustique
L
W
dix fois le logarithme décimal du rapport de la puissance acoustique d'une source, P, à une valeur de
référence, P , exprimé en décibels
0
P
L = 10lg dB (6)
W
P
0
où la valeur de référence, P , est 1 pW
0
NOTE 1 Si une pondération fréquentielle spécifique telle que définie dans la CEI 61672-1 et/ou des bandes de
fréquences spécifiques sont utilisées, il convient de l'indiquer au moyen d'indices appropriés. Par exemple, L indique le
,A
W
niveau de puissance acoustique pondéré A.
[22]
NOTE 2 Cette définition est techniquement conforme à l'ISO 80000-8:2007 , 8-23.
[20]
[ISO/TR 25417:2007 , 2.9]
6 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 3745:2012(F)
3.21
énergie acoustique
J
intégrale de la puissance acoustique, P, sur un intervalle de temps déterminé T (commençant à t et se
1
ter
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.