ISO 12999-1:2014
(Main)Acoustics — Determination and application of measurement uncertainties in building acoustics — Part 1: Sound insulation
Acoustics — Determination and application of measurement uncertainties in building acoustics — Part 1: Sound insulation
ISO 12999-1:2014 specifies procedures for assessing the measurement uncertainty of sound insulation in building acoustics. It provides for a detailed uncertainty assessment, a determination of uncertainties by inter-laboratory tests, and an application of uncertainties.
Acoustique — Détermination et application des incertitudes de mesure dans l'acoustique des bâtiments — Partie 1: Isolation acoustique
L'ISO 12999-1:2014 spécifie des méthodes permettant d'évaluer l'incertitude de mesure de l'isolement acoustique dans le domaine de l'acoustique des bâtiments. Elle prévoit l'évaluation détaillée de l'incertitude, la détermination des incertitudes par des essais interlaboratoires, et l'application des incertitudes.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12999-1
First edition
2014-05-15
Acoustics — Determination and
application of measurement
uncertainties in building acoustics —
Part 1:
Sound insulation
Acoustique — Détermination et application des incertitudes de
mesure dans l’acoustique des bâtiments —
Partie 1: Isolation acoustique
Reference number
ISO 12999-1:2014(E)
©
ISO 2014
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ISO 12999-1:2014(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 12999-1:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Detailed uncertainty budget . 3
5 Uncertainty determination by inter-laboratory measurements . 3
5.1 General . 3
5.2 Measurement situations . 3
5.3 Measurement conditions . . 4
5.4 Number of participating laboratories . 4
5.5 Stating the test results of inter-laboratory measurements . 4
5.6 Choice of test specimen . 4
5.7 Laboratories with outlying measurement results . 5
5.8 Verification of laboratory results by results of inter-laboratory tests . 5
6 Uncertainties associated with single-number values . 7
7 Standard uncertainties for typical measurands . 7
7.1 General . 7
7.2 Airborne sound insulation . 7
7.3 Impact sound insulation . 8
7.4 Reduction of transmitted impact noise by floor coverings . 9
8 Application of the uncertainties .10
Annex A (informative) Example of handling uncertainties in building acoustics .12
Annex B (informative) Example for the calculation of the uncertainty of single number values .15
Annex C (informative) Detailed uncertainty budget .18
Bibliography .20
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ISO 12999-1:2014(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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 2, Building
acoustics.
This first edition of ISO 12999-1 cancels and replaces ISO 140-2:1991, which has been technically revised.
It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 140-2:1991/Cor 1:1993.
ISO 12999 consists of the following parts, under the general title Acoustics — Determination and
application of measurement uncertainties in building acoustics:
— Part 1: Sound insulation
A part 2 dealing with sound absorption is under preparation.
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ISO 12999-1:2014(E)
Introduction
An assessment of uncertainties that is comprehensible and close to reality is indispensable for many
questions in building acoustics. Whether a requirement is met, a laboratory delivers correct results
or the acoustic properties of a product are better than the same properties of some other product
can be decided only by adequately assessing the uncertainties associated with the quantities under
consideration.
Uncertainties should preferably be determined following the principles of ISO/IEC Guide 98-3. This Guide
specifies a detailed procedure for the uncertainty evaluation that is based upon a complete mathematical
model of the measurement procedure. At the current knowledge, it seems to be impossible to formulate
these models for the different quantities in building acoustics. Therefore, only the principles of such an
uncertainty assessment are explained.
To come to uncertainties all the same, the concept of reproducibility and repeatability is incorporated
which is the traditional way of uncertainty determination in building acoustics. This concept offers
the possibility to state the uncertainty of a method and of measurements carried out according to the
method, based on the results of inter-laboratory measurements.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12999-1:2014(E)
Acoustics — Determination and application of
measurement uncertainties in building acoustics —
Part 1:
Sound insulation
1 Scope
This part of ISO 12999 specifies procedures for assessing the measurement uncertainty of sound
insulation in building acoustics. It provides for
— a detailed uncertainty assessment;
— a determination of uncertainties by inter-laboratory tests;
— an application of uncertainties.
Furthermore, typical uncertainties are given for quantities determined according to ISO 10140,
ISO 140-4, ISO 140-5, ISO 140-7 and ISO 717 (all parts).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 140-4, Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and of building elements — Part 4:
Field measurements of airborne sound insulation between rooms
ISO 140-5, Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and of building elements — Part 5:
Field measurements of airborne sound insulation of façade elements and façades
ISO 140-7, Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and of building elements — Part 7:
Field measurements of impact sound insulation of floors
ISO 717 (all parts), Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements
ISO 5725-1:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General
principles and definitions
ISO 5725-2:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2: Basic
method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method
ISO 10140 (all parts), Acoustics — Laboratory measurement of sound insulation of building elements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
[1]
NOTE Whenever applicable, they are equivalent to those given in ISO 5725-1, in the ISO/IEC Guide 98-3 and
[2]
in ISO/IEC Guide 99.
© ISO 2014 – All rights reserved 1
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ISO 12999-1:2014(E)
3.1
measurand
particular quantity subject to measurement, e.g. the airborne sound insulation of a particular window
pane determined in accordance with ISO 10140
3.2
measurement result
value attributed to a measurand, obtained by following the complete set of instructions given in a
measurement procedure
Note 1 to entry: The measurement result may be a frequency band level or a single number value determined
according to the rating procedures of ISO 717 (all parts).
3.3
uncertainty
parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values
that can reasonably be attributed to the measurand
3.4
standard uncertainty
u
uncertainty of the result of a measurement expressed as a standard deviation
3.5
combined standard uncertainty
u
c
standard uncertainty of the result of a measurement when that result is obtained from the values of
a number of other quantities, equal to the positive square root of a sum of terms, the terms being the
variances or covariances of these other quantities weighted according to how the measurement result
varies with changes in these quantities
3.6
expanded uncertainty
U
quantity defining an interval about the result of a measurement that may be expected to encompass a
large fraction of the distribution of values that can reasonably be attributed to the measurand
3.7
coverage factor
k
numerical factor used as a multiplier of the combined standard uncertainty in order to obtain an
expanded uncertainty
3.8
repeatability condition
condition of measurement that includes the same measurement procedure, same operators, same
measuring system, same location (laboratory or usual building), and replicate measurements on the
same object over a short period of time
3.9
repeatability standard deviation
σ
r
standard deviation of measurement results obtained under repeatability conditions
3.10
reproducibility condition
condition of measurement that includes different locations (laboratories or usual buildings), operators,
measuring systems, and replicate measurements on the same or similar objects
2 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 12999-1:2014(E)
3.11
reproducibility standard deviation
σ
R
standard deviation of measurement results obtained under reproducibility conditions
3.12
in-situ condition
condition of measurement that includes the same location (laboratory or usual building), and replicate
measurements on the same object by different operators using different measuring systems
3.13
in-situ standard deviation
σ
situ
standard deviation of measurement results obtained under in-situ conditions
4 Detailed uncertainty budget
The derivation of a detailed uncertainty budget is desirable to find out which uncertainty contributions
are the most important ones and how these contributions can be reduced. Furthermore, such a budget
reflects the individual sound fields during the measurement. Consequently, the uncertainty is valid for
an individual measurement result and not for a whole family of results. Annex C gives provisions on the
derivation of such uncertainty budgets.
5 Uncertainty determination by inter-laboratory measurements
5.1 General
Standard deviations determined by inter-laboratory measurements may serve as an estimate for the
standard uncertainty. The general concept and the procedure for determining these standard deviations
are given in ISO 5725-1 and ISO 5725-2, respectively. As many operators and laboratories as possible
should participate in such inter-laboratory measurements in order to obtain reliable results.
5.2 Measurement situations
In building acoustics, three different measurement situations are to be distinguished.
a) Situation A is that a building element is characterized by laboratory measurements. In this case, the
measurand is defined by the relevant part of ISO 10140, including all additional requirements e.g.
for the measurement equipment and especially for the test facilities. Therefore, all measurement
results that are obtained in another test facility or building also comply with this definition. The
standard uncertainty, thus, is the standard deviation of reproducibility as determined by inter-
laboratory measurements.
b) Situation B is described by the case that different measurement teams come to the same location
to carry out measurements. The location may be a usual building or a test facility. The measurand,
thus, is a property of one particular element in one particular test facility or the property of a
building. The main difference to situation A is that many aspects of the airborne and structure-
borne sound fields involved remain constant since the physical construction is unchanged. The
standard uncertainty obtained for this situation is called in situ standard deviation.
c) Situation C applies to the case when the measurement is simply repeated in the same location by the
same operator using the same equipment. The location may be a usual building or a test facility. The
standard uncertainty is the standard deviation of repeatability as determined by inter-laboratory
measurements.
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ISO 12999-1:2014(E)
5.3 Measurement conditions
The acoustical measurement conditions for determining the different standard deviations shall
correspond to the conditions given in the standardized measurement procedures. The test specimen
shall not be remounted between repeated measurements.
Each laboratory shall use its normal measurement procedure when participating in an inter-
laboratory measurement. No deviations from the test procedure laid down shall occur but repeating
the measurements several times, the parameters left open in the measurement procedure shall be
represented as well as possible. In particular, the set of microphone positions and source positions over
which averaging is carried out for one measurement shall be selected anew, more or less randomly,
for each repeated measurement. This is necessary to obtain a mean value and a standard deviation of
repeatability that represent the situation correctly.
Before the inter-laboratory measurement is started, each participating laboratory shall report the exact
details of its test procedure.
Additional requirements for carrying out inter-laboratory measurements for the test specimen chosen
shall be laid down in detail. This refers in particular to the following items:
— quantities being measured and reported, rules for rounding numbers;
— number of repeated measurements required;
— calibration of the measurement equipment;
— mounting and sealing conditions of the test specimen, and curing time where appropriate.
5.4 Number of participating laboratories
The number of laboratories, p, shall, from a statistical point of view, be at least eight, but is preferable
to exceed this number in order to reduce the number of replicate measurements required. The number,
n, of measurements in each laboratory should be so chosen that p(n - 1) ≥ 35. In addition, at least
five test results are needed for each laboratory. If the number n of measurements is different among
the participating laboratories, a mean number of measurements shall be calculated and used (see
ISO 5725-2). The measurement results obtained shall not be pre-selected in any way by the participating
laboratories before they are reported.
5.5 Stating the test results of inter-laboratory measurements
In order to simplify the evaluation of measurement results reported, it is strongly desirable to supply
forms for filling in by the participants. For the statistical analysis, it is important to report special
observations and/or any irregularities observed during the test.
5.6 Choice of test specimen
5.6.1 General
The kind of test specimen used for an inter-laboratory measurement depends not only on the quantity
being tested (i.e. airborne sound reduction index, normalized impact sound pressure level) but specifically
on the mounting and measurement conditions for which the standard deviation of repeatability and
reproducibility are being obtained (e.g. walls, floors, windows). Effects influencing the measurement
result, like ageing or a strong dependence on humidity or temperature, shall also be considered.
The choice of test specimen also depends on practical considerations. In general, three different
approaches (see 5.6.2 to 5.6.4) depending on the type of measurement method and/or on the type of
specimen can be appropriate.
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ISO 12999-1:2014(E)
5.6.2 Use of single test specimen — Same material circulated among participants
For checking the measurement procedure and the facilities in different laboratories, ideally, the same
test specimen should be used by all participants in the inter-laboratory measurement and checked again
by the first laboratory at the end of the inter-laboratory measurement.
In building acoustics, this procedure is often not feasible due to the long period of time required,
the risk of damage or change of the test specimen and different sizes of test openings. However, the
variability resulting from the use of more than one test specimen is avoided and the standard deviation
of reproducibility thus obtained is characteristic for the test facility and measurement procedure alone.
5.6.3 Use of several test specimens taken from a production lot — Nominally identical material
exchangeable among participants
In contrast to the procedure described in 5.6.2, all participants of the inter-laboratory measurement
receive nominally identical test specimens, i.e. coming from the same production lot or of identical
design and constructed by one manufacturer. This enables testing in parallel and reduces the risk of
damage or of change due to the influence of time. However, the variability among the test specimens
due to their heterogeneity is then inseparable from the variability of the measurement procedure, and
forms an inherent part of the reproducibility standard deviation. For this reason it can be advantageous
to check all test specimens for homogeneity with more precision at one laboratory before the inter-
laboratory measurement and possibly also after its completion.
5.6.4 Use of several test specimens constructed in situ — Nominally identical material not ex-
changeable among participants
When the test specimens cannot be prefabricated and readily transported, they shall be constructed
in situ by each participant according to close specifications. In this case, the variability among the test
specimens due to their heterogeneity is even larger than for test specimens according to 5.6.3.
5.7 Laboratories with outlying measurement results
ISO 5725-2 provides statistical methods to test whether a result of a laboratory is an outlier in a
statistical sense. If a result turns out to be an outlier, it is necessary to investigate what are the reasons
for the discrepancy. A result shall be disqualified only in the case that an error has occurred, e.g. a wrong
microphone sensitivity was used. Whenever the measurement procedure described in the standard has
been applied correctly and all the requirements for the test facility, the measurement equipment and the
mounting of the specimen are fulfilled, the measurement result shall be considered to be in conformity
with the definition of the measurand. Such results shall not be disqualified even if they are outliers.
5.8 Verification of laboratory results by results of inter-laboratory tests
A laboratory x that has not taken part in an inter-laboratory test can verify the proper operation of
its own test procedure using the test results and the test specimen from an inter-laboratory test. It is
further recommended that a laboratory verify the proper operation of its own test procedure from time
to time, especially whenever changes in the test procedure itself, the test facility or the instrumentation
are made.
Laboratory x carries out n repeated measurements. The standard deviation of these measurements
x
shall be smaller than the values given in Table 1.
Table 1 — Maximum standard deviation of repeatability
Frequency Maximum standard deviation of repeatability
Hz dB
50 4,0
63 3,5
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ISO 12999-1:2014(E)
Table 1 (continued)
Frequency Maximum standard deviation of repeatability
Hz dB
80 3,0
100 2,6
125 2,2
160 1,9
200 1,7
250 1,5
315 1,4
400 1,3
500 1,3
630 1,3
800 1,3
1 000 1,3
1 250 1,3
1 600 1,3
2 000 1,3
2 500 1,3
3 150 1,3
4 000 1,3
5 000 1,3
The average value of these measurements y is compared with the total average y of the inter-
x
laboratory test in each frequency band. The appropriate critical difference, δ , for this case is as given
Cr95
in Formula (1):
p
1 11 11
22
δσyy− =+21 −+σ 1 −− (1)
()
Cr95 xR r ∑
2
pp n n
p
xi
i=1
where
σ and σ were determined for each frequency band in the inter-laboratory test;
R r
is the overall average of the inter-laboratory test;
y
y is the average of the test results of laboratory x;
x
p is the number laboratories having participated in the inter-laboratory test;
n is the number of test results of the ith laboratory;
i
n is the number of test results of an additional laboratory x.
x
The results of laboratory x are in agreement with the results of the inter-laboratory test if the differences
between the average of the test for the laboratory and the overall average of the inter-laboratory test
are not exceeding the appropriate critical difference in more than 5 % of the frequency bands. In case
of more exceedings, it is necessary to investigate what are the reasons for the discrepancy. A result is
invalid only in the case that an error occurred, e. g. a wrong microphone sensitivity was used. Whenever
the agreed measurement procedure has been applied correctly and all the requirements for the test
6 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 12999-1:2014(E)
facility, the measurement equipment and the mounting of the specimen are fulfilled, the measurement
result shall be considered as a valid realization of the measurand.
6 Uncertainties associated with single-number values
The uncertainty associated with single-number values determined in accordance with ISO 717 (all
[3]
parts) can be determined by two different methods.
The first method is to treat the single-number value as the measurand. A value for the standard
uncertainty can then be determined by inter-laboratory tests. This method has the disadvantage that
the uncertainty of the single-number value depends then on the spectral shape of the one-third-octave
band values that are the base for the calculation of the single-number value. Typical uncertainties
determined in this way are given in Clause 8.
A second method for the determination of the uncertainty of single-number values is to apply the one-
third-octave band uncertainties to the weighting procedure. Unfortunately, the unknown degree of
correlation between the one-third-octave band results influences the uncertainty of the single-number
value considerably. Such correlations can be caused by using the same microphone and source positions
for all one-third-octave bands. Nevertheless, an upper limit for the uncertainty of the single-number
value can be calculated by assuming a correlation coefficient of 1 between the one-third-octave band
values. An example of such a calculation is given in Annex B.
7 Standard uncertainties for typical measurands
7.1 General
If uncertainty data are available for specific specimens, e.g. from an inter-laboratory test, these data
shall be used. If no such data are available, uncertainties given in 7.2 to 7.4 shall be used in general. They
are derived from inter-laboratory measurements according to ISO 5725-1 and ISO 5725-2 and represent
average values derived from measurements on different types of test specimens including lightweight
partition walls, heavyweight walls, glazings and windows.
7.2 also contains a quantity σ . It is derived from the same round robins as σ but represents an average
R95 R
of the upper interval limits for the standard deviations of reproducibility with a coverage probability of
95 %. In the absence of uncertainty data for specific specimens, e.g. from an inter-laboratory test, these
values shall be used for the declaration of product or system data.
7.2 Airborne sound insulation
Standard uncertainties for airborne sound insulation in one-third-octave bands are given in Table 2.
Standard uncertainties for different single-number quantities are given in Table 3. The values apply to
situations where the volume of the receiving room and the surface of the separating element are well
defined. If this is not the case, standard uncertainties can be larger. The numbers given in Table 2 and
3
Table 3 exclude receiving room volumes less than 25 m .
Table 2 — Standard uncertainties for airborne sound insulation in one third-octave bands
Frequency Situation A Situation A Situation B Situation C
σ σ σ σ
R95 R situ r
Hz
dB dB dB dB
50 11,7 6,8 4,0 2,0
63 6,7 4,6 3,6 1,8
80 5,9 3,8 3,2 1,6
100 5,0 3,0 2,8 1,4
125 5,0 2,7 2,4 1,2
© ISO 2014 – All rights reserved 7
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ISO 12999-1:2014(E)
Table 2 (continued)
Frequency Situation A Situation A Situation B Situation C
σ σ σ σ
R95 R situ r
Hz
dB dB dB dB
160 3,8 2,4 2,0 1,0
200 3,3 2,1 1,8 0,9
250 3,3 1,8 1,6 0,8
315 3,3 1,8 1,4 0,7
400 3,3 1,8 1,2 0,6
500 3,3
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 12999-1
ISO/TC 43/SC 2 Secretariat: DIN
Voting begins on Voting terminates on
2012-05-17 2012-10-17
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Acoustics — Determination and application of measurement
uncertainties in building acoustics —
Part 1:
Sound insulation
Acoustique — Détermination et application des incertitudes de mesure dans l'acoustique des bâtiments —
Partie 1: Isolation acoustique
[Revision of second edition (ISO 140-2:1991) and ISO 140-2:1991/Cor.1:1993]
ICS 17.140.01; 91.120.20
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processed under the ISO-lead mode of collaboration as defined in the Vienna Agreement.
This draft is hereby submitted to the ISO member bodies and to the CEN member bodies for a parallel
five-month enquiry.
Should this draft be accepted, a final draft, established on the basis of comments received, will be
submitted to a parallel two-month approval vote in ISO and formal vote in CEN.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
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© International Organization for Standardization, 2012
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ISO/DIS 12999-1
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Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Detailed uncertainty budget . 3
5 Uncertainty determination by inter-laboratory measurements . 4
6 Uncertainties associated with single-number values . 8
7 Standard uncertainties for typical measurands . 8
8 Application of the uncertainties . 11
Annex A (informativ) System of handling uncertainties in building acoustics . 13
Annex B (informativ) Example for the calculation of the uncertainty of single number values . 15
Bibliography . 18
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Foreword
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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 12999-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 2, Building
acoustics.
This edition cancels and replaces ISO 140-2:1991, which has been technically revised.
ISO 12999 consists of the following parts, under the general title Acoustics — Determination and application
of measurement uncertainties in building acoustics:
Part 1: Sound insulation
Part 2: Sound absorption
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ISO/DIS 12999-1
Introduction
An assessment of uncertainties which is comprehensible and close to reality is indispensible for many
questions in building acoustics. Whether a requirement is met, a laboratory delivers correct results or the
acoustic properties of a product are better than the same properties of some other product can be decided
only by adequately assessing the uncertainties associated with the quantities under consideration.
Uncertainties should preferably be determined following the principles of the Guide to the Expression of
Uncertainty in Measurement. This Guide specifies a detailed procedure for the uncertainty evaluation which is
based upon a complete mathematical model of the measurement procedure. At the current knowledge, it
seems to be impossible to formulate these models for the different quantities in building acoustics. Therefore,
only the principles of such an uncertainty assessment will be explained.
To come to uncertainties all the same, the concept of reproducibility and repeatability is incorporated which is
the traditional way of uncertainty determination in building acoustics. This concept offers the possibility to state
the uncertainty of a method and of measurements carried out according to the method, based on the results of
inter-laboratory measurements.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 12999-1
Acoustics — Determination and application of measurement
uncertainties in building acoustics —
Part 1:
Sound insulation
1 Scope
This part of ISO 12999 specifies procedures for assessing the measurement uncertainty of sound insulation in
building acoustics. It gives guidelines for
detailed uncertainty assessment;
determination of uncertainties by inter-laboratory tests;
application of uncertainties.
Furthermore, typical uncertainties are given for quantities determined according to ISO 10140, ISO 16283 and
ISO 717.
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 5725-1:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General
principles and definitions
ISO 5725-2:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2: Basic
method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method
ISO 717 (all parts), Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements
ISO 10140 (all parts), Acoustics — Laboratory measurement of sound insulation in buildings and of building
elements
ISO 16283 (all parts), Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and of building elements-
field measurements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. Whenever applicable, they are
equivalent to those given in ISO 5725-1, in the Guide to the expression of uncertainty in measurement [1] and
in the International vocabulary of basic and general terms in metrology [2].
3.1
measurand
particular quantity subject to measurement, e.g. the airborne sound insulation of a particular window pane
determined according to ISO 10140
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1
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ISO/DIS 12999-1
3.2
measurement result
value attributed to a measurand, obtained by following the complete set of instructions given in a
measurement procedure
NOTE 1 to entry The measurement result may be a frequency band level or a single number value determined
according to the rating procedures of ISO 717.
3.3
uncertainty
parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that
could reasonably be attributed to the measurand
3.4
standard uncertainty
u
uncertainty of the result of a measurement expressed as a standard deviation
3.5
combined standard uncertainty
u
c
standard uncertainty of the result of a measurement when that result is obtained from the values of a number
of other quantities, equal to the positive square root of a sum of terms, the terms being the variances or
covariances of these other quantities weighted according to how the measurement result varies with changes
in these quantities
3.6
expanded uncertainty
U
quantity defining an interval about the result of a measurement that may be expected to encompass a large
fraction of the distribution of values that could reasonably be attributed to the measurand
3.7
coverage factor
k
numerical factor used as a multiplier of the combined standard uncertainty in order to obtain an expanded
uncertainty
3.8
repeatability condition
condition of measurement that includes the same measurement procedure, same operators, same measuring
system, same location (laboratory or usual building), and replicate measurements on the same object over a
short period of time
3.9
repeatability standard deviation
r
the standard deviation of measurement results obtained under repeatability conditions
3.10
reproducibility condition
condition of measurement that includes different locations (laboratories or usual buildings), operators,
measuring systems, and replicate measurements on the same or similar objects
3.11
reproducibility standard deviation
R
the standard deviation of measurement results obtained under reproducibility conditions
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2
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ISO/DIS 12999-1
3.12
in-situ condition
condition of measurement that includes the same location (laboratory or usual building), and replicate
measurements on the same object by different operators using different measuring systems
3.13
in-situ standard deviation
situ
the standard deviation of measurement results obtained under in-situ conditions
4 Detailed uncertainty budget
4.1 General
The derivation of a detailed uncertainty budget is desirable to find out which uncertainty contributions are the
most important ones and how these contributions may be reduced. Furthermore, such a budget will reflect the
individual sound fields during the measurement. Consequently, the uncertainty is valid for an individual
measurement result and not for a whole family of results. This chapter will give guidelines on the derivation of
such uncertainty budgets.
4.2 Influences on the result of building acoustic measurements
Measurement results in building acoustics are influenced by many parameters which can be arranged into
groups corresponding to repeatability and reproducibility conditions. Uncertainty components mentioned
below are thought to be of importance for most measurands in building acoustics. Nevertheless, other
uncertainty components may arise under special circumstances.
The first group of uncertainty components comprises all the influences which occur under repeatability
conditions. To these influences belong
imperfect spatial and temporal averaging when determining averaged sound pressure levels;
uncertainties in the background noise correction if the background noise is not stationary; and
uncertainties associated with the determination of room absorption, e.g. due to imperfect spatial
averaging.
Effects of static pressure, humidity and temperature can be neglected here when the measurements are
carried out within a short period of time wherein these quantities remain constant.
All influences leading to deviations between different laboratories are covered by the second group. These are
uncertainties due to differences in the airborne or structure-borne sound fields involved which may be caused
by
different sizes or aspect ratios of the test openings;
different loss factors of the test facilities;
different room geometries;
different boundary conditions;
remaining flanking transmission.
Further uncertainty components of the second group are
the measurement equipment including the calibration; and
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3
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ISO/DIS 12999-1
effects of temperature, static pressure and humidity.
The sum of all uncertainty contributions from the first and the second group contain all influences covered by
the term reproducibility conditions.
A third group of influences is made up of only one element. This is the product scatter of usual building
elements. This uncertainty component is not handled within the scope of this standard even though there are
cases where it exceeds all the other components.
4.3 Calculation of the standard uncertainty of the measurand
The measurand Y is determined by N input quantities X , X , ., X through a functional relationship f
1 2 N
Y fX , X ,.X (1)
1 2 N
A probability distribution (normal, rectangular, student-t, etc.) is associated with each of the input quantities. Its
expectation (mean value) is the best estimate for the value of the input quantity and its standard deviation is a
measure of the dispersion of values, termed uncertainty.
For the case of negligible correlation between the input quantities, the combined standard uncertainty of the
estimate of the measurand y is given by the following equation:
2
N
f
2
uy u x (2)
ci
x
i
i1
where
f is the function given in equation (1);
u(x ) is the standard uncertainty of the estimate x representing the input quantity X .
i i i
At the current state of knowledge, the derivation of a functional relationship covering all effects mentioned in
4.2 is not possible for all measurands in building acoustics one reason being the unknown degree of
correlation between input quantities [3].
5 Uncertainty determination by inter-laboratory measurements
5.1 General
Standard deviations determined by inter-laboratory measurements may serve as an estimate for the standard
uncertainty. The general concept and the procedure for determining these standard deviations are given in
ISO 5725-1 and ISO 5725-2, respectively. As many operators and laboratories as possible should participate
in such inter-laboratory measurements in order to obtain reliable results.
5.2 Measurement situations
In building acoustics, three different measurement situations are to be distinguished.
The situation A is that a building element is to be characterized by laboratory measurements. In this case, the
measurand is defined by the relevant part of ISO 10140 including all additional requirements e.g. for the
measurement equipment and especially for the test facilities. Therefore, all measurement results that may be
obtained in another test facility or building also comply with this definition. The standard uncertainty thus is the
standard deviation of reproducibility as determined by inter-laboratory measurements.
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ISO/DIS 12999-1
Situation B is described by the case that different measurement teams come to the same location to carry out
measurements. The location may be a usual building or a test facility. The measurand thus is a property of
one particular element in one particular test facility or the property of a building. The main difference to
situation A is that many aspects of the airborne and structure-borne sound fields involved remain constant
since the physical construction is unchanged. The standard uncertainty obtained for this situation is called in-
situ standard deviation.
Situation C handles the case that the measurement is simply repeated in the same location by the same
operator using the same equipment. The location may be a usual building or a test facility. The standard
uncertainty is the standard deviation of repeatability as determined by inter-laboratory measurements.
5.3 Measurement conditions
The acoustical measurement conditions for determining the different standard deviations shall correspond to
the conditions given in the standardized measurement procedures. The test specimen shall not be remounted
between repeated measurements.
Each laboratory shall use its normal measurement procedure when participating in an inter-laboratory
measurement. No deviations from the test procedure laid down shall occur but repeating the measurements
several times, the parameters left open in the measurement procedure shall be represented as well as
possible. In particular, the set of microphone positions and source positions over which averaging is carried
out in one measurement shall be selected anew, more or less randomly, for each repeated measurement.
This is necessary to obtain a mean value and a standard deviation of repeatability which represent the
situation correctly.
Before the inter-laboratory measurement is started, each participating laboratory shall report the exact details
of its test procedure.
Additional requirements for carrying out inter-laboratory measurements for the test specimen chosen shall be
laid down in detail. This refers in particular to the following items:
quantities to be measured and reported, rules for rounding numbers;
number of repeated measurements required;
calibration of the measurement equipment;
mounting and sealing conditions of the test specimen, and curing time where appropriate.
5.4 Number of participating laboratories
The number of laboratories shall, from a statistical point of view, be at least p = 8, but is preferable to exceed
this number in order to reduce the number of replicate measurements required. The number n of
measurements in each laboratory should be so chosen that p(n - 1) ≥ 35. In addition, at least five test results
are needed for each laboratory. If the number n of measurements is different among the participating
laboratories, a mean number of measurements is to be calculated and used (see ISO 5725-2). The
measurement results obtained shall not be preselected in any way by the participating laboratories before they
are reported.
5.5 Stating the test results of inter-laboratory measurements
In order to simplify the evaluation of measurement results reported, it is strongly desirable to supply forms to
be filled in by the participants. For the statistical analysis it is important to report special observations and/or
any irregularities observed during the test.
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...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12999-1
Première édition
2014-05-15
Acoustique — Détermination et
application des incertitudes de
mesure dans l’acoustique des
bâtiments —
Partie 1:
Isolation acoustique
Acoustics — Determination and application of measurement
uncertainties in building acoustics —
Part 1: Sound insulation
Numéro de référence
ISO 12999-1:2014(F)
©
ISO 2014
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ISO 12999-1:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 12999-1:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Budget d’incertitude détaillé . 3
5 Détermination de l’incertitude par des mesures interlaboratoires .3
5.1 Généralités . 3
5.2 Situations de mesurage . 3
5.3 Conditions de mesurage . 4
5.4 Nombre de laboratoires participants . 4
5.5 Présentation des résultats d’essai des mesurages interlaboratoires . 4
5.6 Choix de l’éprouvette . 4
5.7 Laboratoires ayant des résultats de mesure aberrants . 5
5.8 Vérification des résultats d’un laboratoire par les résultats d’essais interlaboratoires . 5
6 Incertitudes associées aux valeurs uniques . 7
7 Incertitudes-types pour des mesurandes types . 7
7.1 Généralités . 7
7.2 Isolement aux bruits aériens . 7
7.3 Isolement au bruit de choc . 8
7.4 Réduction de la transmission des bruits de choc par les revêtements de sol . 9
8 Application des incertitudes .10
Annexe A (informative) Exemple de traitement des incertitudes dans le domaine de l’acoustique
des bâtiments .12
Annexe B (informative) Exemple de calcul de l’incertitude associée à des valeurs uniques .14
Annexe C (informative) Budget d’incertitude détaillé .17
Bibliographie
.19
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
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ISO 12999-1:2014(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 (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
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. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 43, Acoustique, sous–comité SC 2,
Acoustique des bâtiments.
Cette première édition de l’ISO 12999-1 annule et remplace l’ISO 140-2:1991, qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 140-2:1991/Cor, 1:1993.
L’ISO 12999 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique — Détermination
et application des incertitudes de mesure dans l’acoustique des bâtiments:
— Partie 1: Isolation acoustique
Une partie 2 traitant de l’absorption acoustique est en préparation.
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ISO 12999-1:2014(F)
Introduction
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, une évaluation des incertitudes, compréhensible et
proche de la réalité, est indispensable pour de nombreux points. Pour déterminer si une exigence est
satisfaite, par exemple si un laboratoire fournit des résultats corrects ou si les propriétés acoustiques
d’un produit sont meilleures que celles d’un autre produit, il faut évaluer de manière adéquate les
incertitudes associées aux grandeurs étudiées.
Il est préférable de déterminer les incertitudes en suivant les principes de l’Guide ISO/IEC 98-3. Ce Guide
spécifie une procédure détaillée pour l’évaluation de l’incertitude fondée sur un modèle mathématique
complet du mode opératoire de mesure. Dans l’état actuel des connaissances, il semble impossible de
formuler ces modèles pour les différentes grandeurs dans le domaine de l’acoustique des bâtiments. Par
conséquent, seuls les principes d’une telle évaluation de l’incertitude seront expliqués.
Pour obtenir tout de même des incertitudes, le concept de reproductibilité et de répétabilité est
introduit, ce qui constitue la méthode traditionnelle de détermination de l’incertitude dans le domaine
de l’acoustique des bâtiments. Ce concept permet de déclarer l’incertitude d’une méthode et des mesures
effectuées conformément à cette méthode, en se fondant sur les résultats de mesures interlaboratoires.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12999-1:2014(F)
Acoustique — Détermination et application des
incertitudes de mesure dans l’acoustique des bâtiments —
Partie 1:
Isolation acoustique
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 12999 spécifie des méthodes permettant d’évaluer l’incertitude de mesure de
l’isolement acoustique dans le domaine de l’acoustique des bâtiments. Elle prévoit:
— l’évaluation détaillée de l’incertitude;
— la détermination des incertitudes par des essais interlaboratoires;
— l’application des incertitudes.
En outre, des incertitudes caractéristiques sont données pour les grandeurs déterminées conformément
à l’ISO 10140, l’ISO 140-4, l’ISO 140-5, l’ISO 140-7 et l’ISO 717 (toutes les parties).
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
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 140-4, Acoustique — Mesurage de l’isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 4: Mesurage in situ de l’isolement aux bruits aériens entre les pièces
ISO 140-5, Acoustique — Mesurage de l’isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 5: Mesurages in situ de la transmission des bruits aériens par les éléments de façade et les façades
ISO 140-7, Acoustique — Mesurage de l’isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 7: Mesurage in situ de la transmission des bruits de choc par les planchers
ISO 717 (toutes les parties), Acoustique — Évaluation de l’isolement acoustique des immeubles et des
éléments de construction
ISO 5725-1:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1: Principes
généraux et définitions
ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 2: Méthode
de base pour la détermination de la répétabilité et de la reproductibilité d’une méthode de mesure normalisée
ISO 10140 (toutes les parties), Acoustique — Mesurage en laboratoire de l’isolation acoustique des éléments
de construction
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions suivants s’appliquent.
NOTE Chaque fois que cela est applicable, ils sont équivalents à ceux donnés dans l’ISO 5725-1, dans
[1] [2]
l’Guide ISO/IEC 98-3 et dans l’Guide ISO/IEC 99.
© ISO 2014 – Tous droits réservés 1
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ISO 12999-1:2014(F)
3.1
mesurande
grandeur particulière soumise à mesurage, par exemple l’isolement aux bruits aériens d’un vitrage
particulier, déterminée conformément à l’ISO 10140
3.2
résultat de mesure
valeur attribuée à un mesurande, obtenue en suivant l’ensemble complet des instructions données dans
un mode opératoire de mesurage
Note 1 à l’article: Le résultat de mesure peut être un niveau sur une bande de fréquences ou une valeur unique
déterminée conformément aux méthodes d’évaluation de l’ISO 717 (toutes les parties).
3.3
incertitude
paramètre, associé au résultat de mesure, qui caractérise la dispersion des valeurs qui peuvent
raisonnablement être attribuées au mesurande
3.4
incertitude-type
u
incertitude du résultat de mesure exprimée sous la forme d’un écart-type
3.5
incertitude-type composée
u
c
incertitude-type du résultat de mesure, lorsque ce résultat est obtenu à partir des valeurs d’autres
grandeurs, égale à la racine carrée d’une somme de termes, ces termes étant les variances ou covariances
de ces autres grandeurs, pondérées selon la variation du résultat de mesure en fonction de celle de ces
grandeurs
3.6
incertitude élargie
U
grandeur définissant un intervalle, autour du résultat de mesure, dont on peut s’attendre à ce qu’il
comprenne une fraction élevée de la distribution des valeurs qui peuvent raisonnablement être
attribuées au mesurande
3.7
facteur d’élargissement
k
facteur numérique utilisé comme multiplicateur de l’incertitude-type composée pour obtenir
l’incertitude élargie
3.8
condition de répétabilité
condition de mesurage comprenant le même mode opératoire de mesurage, les mêmes opérateurs, le
même système de mesure, le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire) et des mesurages répétés
sur le même objet sur une courte période
3.9
écart-type de répétabilité
σ
r
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions de répétabilité
3.10
condition de reproductibilité
condition de mesurage comprenant des lieux différents (laboratoires ou bâtiments ordinaires), des
opérateurs différents, des systèmes de mesure différents et des mesurages répétés sur le même objet ou
sur des objets similaires
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ISO 12999-1:2014(F)
3.11
écart-type de reproductibilité
σ
R
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions de reproductibilité
3.12
condition in situ
condition de mesurage comprenant le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire), et des mesurages
répétés réalisés sur le même objet par des opérateurs différents utilisant des systèmes de mesure
différents
3.13
écart-type in situ
σ
situ
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions in situ
4 Budget d’incertitude détaillé
Le calcul d’un budget d’incertitude détaillé est souhaitable pour déterminer les contributions à
l’incertitude les plus importantes et la manière de réduire ces contributions. Par ailleurs, un tel budget
reflète les champs acoustiques individuels pendant le mesurage. Par conséquent, l’incertitude est valable
pour un résultat de mesure individuel et non pour une famille entière de résultats. L’Annexe C donne les
dispositions relatives au calcul de ces budgets d’incertitude.
5 Détermination de l’incertitude par des mesures interlaboratoires
5.1 Généralités
Les écarts-types déterminés par des mesures interlaboratoires peuvent servir d’estimation de
l’incertitude-type. Le concept général et la méthode de détermination de ces écarts-types sont donnés
respectivement dans l’ISO 5725-1 et l’ISO 5725-2. II convient qu’autant d’opérateurs et de laboratoires
que possible participent à de telles mesures interlaboratoires afin d’obtenir des résultats fiables.
5.2 Situations de mesurage
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, trois situations de mesurage différentes doivent être
distinguées.
a) La situation A est celle dans laquelle un élément de construction est caractérisé par des mesurages
en laboratoire. Dans ce cas, le mesurande est défini par la partie pertinente de l’ISO 10140 contenant
toutes les exigences supplémentaires, par exemple celles relatives à l’équipement de mesure et en
particulier aux installations d’essai. Par conséquent, tous les résultats de mesure qui sont obtenus
dans une autre installation d’essai ou un autre bâtiment répondent également à cette définition.
L’incertitude-type est donc l’écart-type de reproductibilité, tel que déterminé par des mesurages
interlaboratoires.
b) La situation B est décrite par le cas où différentes équipes viennent sur le même site pour effectuer des
mesures. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation d’essai. Le mesurande est donc
une propriété d’un élément particulier dans une installation d’essai particulière ou la propriété d’un
bâtiment. La principale différence par rapport à la situation A est qu’un grand nombre d’aspects des
champs acoustiques aériens et solidiens impliqués restent constants car la construction physique
ne change pas. L’incertitude-type obtenue dans cette situation est appelée écart-type in situ.
c) La situation C s’applique au cas où le mesurage est simplement répété sur le même site par le même
opérateur utilisant le même équipement. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation
d’essai. L’incertitude-type est l’écart-type de répétabilité, tel que déterminé par des mesurages
interlaboratoires.
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ISO 12999-1:2014(F)
5.3 Conditions de mesurage
Les conditions de mesurage acoustique pour déterminer les différents écarts-types doivent correspondre
aux conditions données dans les modes opératoires de mesurage normalisés. L’éprouvette ne doit pas
être remontée entre des mesures répétées.
Chaque laboratoire doit utiliser son mode opératoire normal de mesurage lorsqu’il participe à un
mesurage interlaboratoire. Il ne doit y avoir aucun écart par rapport au mode opératoire d’essai décrit
mais, si l’on répète les mesurages plusieurs fois, les paramètres laissés ouverts dans le mode opératoire
de mesurage doivent être représentés aussi bien que possible. En particulier, l’ensemble de positions de
microphone et de positions de source sur lequel on calcule la moyenne pour un mesurage doit être choisi
à nouveau, de façon plus ou moins aléatoire, pour chaque mesurage répété. Ceci est nécessaire pour
obtenir une valeur moyenne et un écart-type de répétabilité qui représentent correctement la situation.
Avant de commencer le mesurage interlaboratoire, chaque laboratoire participant doit donner les détails
exacts de son mode opératoire d’essai.
Toute exigence supplémentaire relative à la réalisation des mesurages interlaboratoires doit être
exposée en détail selon l’éprouvette choisie. Cela porte en particulier sur les points suivants:
— les grandeurs mesurées et consignées dans le rapport, et les règles d’arrondissage des nombres;
— le nombre de mesurages répétés requis;
— l’étalonnage de l’équipement de mesure;
— les conditions de montage et de scellement de l’éprouvette et la période de séchage le cas échéant.
5.4 Nombre de laboratoires participants
Le nombre de laboratoires, p, doit, d’un point de vue statistique, être au moins égal à huit, mais il est
préférable de dépasser ce nombre afin de réduire le nombre de mesurages répétés requis. Il convient
que le nombre n de mesurages réalisés dans chaque laboratoire soit choisi de telle sorte que p(n - 1) ≥ 35.
De plus, au moins cinq résultats d’essai sont nécessaires pour chaque laboratoire. Si le nombre n de
mesurages est différent parmi les laboratoires participants, un nombre moyen de mesurages doit être
calculé et utilisé (voir l’ISO 5725-2). Les résultats de mesure obtenus ne doivent en aucune façon être
présélectionnés par les laboratoires participants avant d’être communiqués.
5.5 Présentation des résultats d’essai des mesurages interlaboratoires
Pour simplifier l’évaluation des résultats de mesure communiqués, il est fortement souhaitable de fournir
des formulaires à remplir par les participants. Pour l’analyse statistique, il est important de consigner
dans le rapport les observations particulières et/ou les irrégularités constatées pendant l’essai.
5.6 Choix de l’éprouvette
5.6.1 Généralités
Le type d’éprouvette utilisé pour un mesurage interlaboratoire dépend non seulement de la grandeur
évaluée (c’est-à-dire l’indice d’affaiblissement des bruits aériens, le niveau de pression du bruit de choc
normalisé, etc.), mais aussi de façon plus spécifique des conditions de montage et de mesurage pour
lesquelles les écarts-types de répétabilité et de reproductibilité sont obtenus (par exemple parois,
planchers, fenêtres). Les effets ayant une influence sur le résultat de mesure, tels que le vieillissement
ou une forte dépendance vis-à-vis de l’humidité ou de la température, doivent également être pris en
compte.
Le choix d’une éprouvette dépend aussi de considérations pratiques. En général, trois approches
différentes (voir 5.6.2 à 5.6.4) peuvent être appropriées selon le type de méthode de mesurage et/ou le
type d’éprouvette.
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 12999-1:2014(F)
5.6.2 Utilisation d’une éprouvette unique — Même matériau remis aux participants
Pour vérifier le mode opératoire de mesurage et les installations dans différents laboratoires, il convient
idéalement que tous les participants au mesurage interlaboratoire utilisent la même éprouvette et que
cette dernière soit revérifiée par le premier laboratoire à la fin du mesurage interlaboratoire.
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, ce mode opératoire n’est pas souvent réalisable à cause
du temps nécessaire, du risque d’endommagement ou de modification de l’éprouvette et des différentes
dimensions des ouvertures d’essai. Cependant, la variabilité résultant de l’utilisation de plusieurs
éprouvettes est évitée et l’écart-type de reproductibilité ainsi obtenu est caractéristique de l’installation
d’essai et du mode opératoire de mesurage uniquement.
5.6.3 Utilisation de plusieurs éprouvettes prélevées dans un lot de production — Matériaux
nominalement identiques échangeables entre les participants
Contrairement au mode opératoire décrit en 5.6.2, tous les participants au mesurage interlaboratoire
reçoivent des éprouvettes nominalement identiques, c’est-à-dire provenant du même lot de production
ou conçues et construites de façon identique par un seul fabricant. Cela permet d’effectuer des essais en
parallèle et réduit le risque d’endommagement ou de modification dû à l’influence du temps. Cependant,
la variabilité d’une éprouvette à l’autre, due à leur hétérogénéité, est alors inséparable de la variabilité
du mode opératoire de mesurage et fait partie intégrante de l’écart-type de reproductibilité. Pour cette
raison, il peut être avantageux de vérifier l’homogénéité de toutes les éprouvettes avec plus de fidélité
dans un seul laboratoire avant le mesurage interlaboratoire et si possible également après le mesurage.
5.6.4 Utilisation de plusieurs éprouvettes construites in situ — Matériaux nominalement iden-
tiques non échangeables entre les participants
Lorsque les éprouvettes ne peuvent pas être préfabriquées et facilement transportées, elles doivent être
construites in situ par chaque participant conformément à des spécifications strictes. Dans ce cas, la
variabilité d’une éprouvette à l’autre, due à leur hétérogénéité, est même plus importante que pour les
éprouvettes conformes à 5.6.3.
5.7 Laboratoires ayant des résultats de mesure aberrants
L’ISO 5725-2 fournit des méthodes statistiques pour évaluer si un résultat obtenu par un laboratoire
est une valeur aberrante au sens statistique du terme. Si un résultat s’avère être une valeur aberrante,
il est nécessaire de rechercher les raisons de cette divergence. Un résultat ne doit être disqualifié que
lorsqu’une erreur s’est produite, par exemple lorsque la sensibilité du microphone utilisé est incorrecte.
Chaque fois que le mode opératoire de mesurage décrit dans la norme a été appliqué correctement et
que toutes les exigences relatives à l’installation d’essai, à l’équipement de mesure et au montage de
l’éprouvette sont satisfaites, le résultat de mesure doit être considéré comme étant en conformité avec
la définition du mesurande. De tels résultats ne doivent pas être disqualifiés, même s’il s’agit de valeurs
aberrantes.
5.8 Vérification des résultats d’un laboratoire par les résultats d’essais interlabora-
toires
Un laboratoire x n’ayant pas participé à un essai interlaboratoire peut vérifier le bon fonctionnement de son
propre mode opératoire d’essai en utilisant les résultats d’essai et l’éprouvette d’un essai interlaboratoire.
Il est en outre recommandé que tout laboratoire vérifie de temps en temps le fonctionnement correct de
son propre mode opératoire d’essai, en particulier chaque fois que des modifications sont apportées au
mode opératoire d’essai, à l’installation d’essai ou aux instruments.
Le laboratoire x effectue n mesurages répétés. L’écart-type des mesures obtenues doit être inférieur
x
aux valeurs indiquées dans le Tableau 1.
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ISO 12999-1:2014(F)
Tableau 1 — Écart-type maximal de répétabilité
Fréquence Écart-type maximal de répétabilité
Hz dB
50 4,0
63 3,5
80 3,0
100 2,6
125 2,2
160 1,9
200 1,7
250 1,5
315 1,4
400 1,3
500 1,3
630 1,3
800 1,3
1 000 1,3
1 250 1,3
1 600 1,3
2 000 1,3
2 500 1,3
3 150 1,3
4 000 1,3
5 000 1,3
La valeur moyenne de ces mesures y est comparée à la moyenne totale y de l’essai interlaboratoire
x
dans chaque bande de fréquences. La différence critique appropriée, δ , dans ce cas est telle que
Cr95
donnée par la Formule (1):
p
1 11 11
22
δσyy− =+21 −+σ 1 −− (1)
()
Cr95 xR r ∑
2
pp n n
p
xi
i=1
où:
σ et σ ont été déterminés pour chaque bande de fréquences lors de l’essai interlaboratoire;
R r
est la moyenne totale de l’essai interlaboratoire;
y
y est la moyenne des résultats d’essai du laboratoire x;
x
p est le nombre de laboratoires ayant participé à l’essai interlaboratoire;
ème
n est le nombre de résultats d’essai du i laboratoire;
i
n est le nombre de résultats d’essai du laboratoire supplémentaire x.
x
Les résultats du laboratoire x sont en accord avec les résultats de l’essai interlaboratoire si les différences
entre la moyenne de l’essai réalisé par le laboratoire et la moyenne totale de l’essai interlaboratoire ne
dépassent pas la différence critique appropriée dans plus de 5 % des bandes de fréquences. En cas de
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ISO 12999-1:2014(F)
dépassement plus élevé, il est nécessaire de rechercher les raisons de la divergence. Un résultat n’est
invalidé que lorsqu’une erreur s’est produite, par exemple lorsque la sensibilité du microphone utilisé
est incorrecte. Chaque fois que le mode opératoire de mesurage convenu a été appliqué correctement
et que toutes les exigences relatives à l’installation d’essai, à l’équipement de mesure et au montage
de l’éprouvette sont satisfaites, le résultat de mesure doit être considéré comme étant une réalisation
valable du mesurande.
6 Incertitudes associées aux valeurs uniques
L’incertitude associée aux valeurs uniques déterminées conformément à l’ISO 717 (toutes les parties)
[3]
peut être déterminée par deux méthodes différentes.
La première méthode consiste à traiter la valeur unique comme le mesurande. Une valeur d’incertitude-
type peut ensuite être déterminée par des essais interlaboratoires. L’avantage de cette méthode est
que l’incertitude associée à la valeur unique dépend alors de la forme spectrale des valeurs par bande
de tiers d’octave qui servent de base pour le calcul de la valeur unique. Des incertitudes habituellement
déterminées de cette manière sont données à l’Article 8.
Une deuxième méthode de détermination de l’incertitude associée aux valeurs uniques consiste à
appliquer les incertitudes par bande de tiers d’octave à la méthode de pondération. Malheureusement,
le degré de corrélation inconnu entre les résultats par bande de tiers d’octave influe considérablement
sur l’incertitude associée à la valeur unique. De telles corrélations peuvent être causées par l’utilisation
du même microphone et des mêmes positions de la source pour toutes les bandes de tiers d’octave.
Néanmoins, il est possible de calculer une limite supérieure de l’incertitude as
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 12999-1
ISO/TC 43/SC 2 Secrétariat: DIN
Début de vote Vote clos le
2012-05-17 2012-10-17
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Acoustique — Détermination et application des incertitudes de
mesure dans l'acoustique des bâtiments —
Partie 1:
Isolation acoustique
Acoustics — Determination and application of measurement uncertainties in building acoustics —
Part 1: Sound insulation
[Révision de la deuxième édition (ISO 140-2:1991) et de l'ISO 140-2:1991/Cor.1:1993]
ICS 17.140.01; 91.120.20
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
Le présent projet a été élaboré dans le cadre de l'Organisation internationale de normalisation (ISO)
et soumis selon le mode de collaboration sous la direction de l'ISO, tel que défini dans l'Accord de
Vienne.
Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l'ISO et aux comités
membres du CEN pour enquête de cinq mois.
En cas d'acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations reçues, sera
soumis en parallèle à un vote d'approbation de deux mois au sein de l'ISO et à un vote formel au sein
du CEN.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ETRE CITE COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ETRE EXAMINES POUR ETABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES A DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ETRE
CONSIDERES DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITE DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE REFERENCE DANS LA
REGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
© Organisation Internationale de Normalisation, 2012
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ISO/DIS 12999-1
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ISO/DIS 12999-1
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Budget d'incertitude détaillé . 3
5 Détermination de l'incertitude par des mesures interlaboratoires . 5
6 Incertitudes associées aux valeurs uniques . 9
7 Incertitudes-types pour des mesurandes types . 9
8 Application des incertitudes . 13
Annexe A (informative) Système de traitement des incertitudes dans le domaine de l'acoustique
des bâtiments . 15
Annexe B (informative) Exemple de calcul de l'incertitude associée à des valeurs uniques . 17
Bibliographie . 20
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ISO/DIS 12999-1
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 12999-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 2, Acoustique
des bâtiments.
Cette édition annule et remplace l’ISO 140-2:1991 qui a fait l'objet d'une révision technique.
L'ISO 12999 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique — Détermination et
application des incertitudes de mesure dans l'acoustique des bâtiments :
⎯ Partie 1 : Isolation acoustique
⎯ Partie 2 : Absorption acoustique
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ISO/DIS 12999-1
Introduction
Dans le domaine de l'acoustique des bâtiments, une évaluation des incertitudes, compréhensible et proche de
la réalité, est indispensable pour de nombreux points. Pour déterminer si une exigence est satisfaite, par
exemple si un laboratoire fournit des résultats corrects ou si les propriétés acoustiques d'un produit sont
meilleures que celles d'un autre produit, il faut en évaluer de manière adéquate les incertitudes associées aux
grandeurs étudiées.
Il est préférable de déterminer les incertitudes en suivant les principes du Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure. Ce Guide spécifie une procédure détaillée pour l'évaluation de l'incertitude fondée sur
un modèle mathématique complet du mode opératoire de mesure. Dans l'état actuel des connaissances, il
semble impossible de formuler ces modèles pour les différentes grandeurs dans le domaine de l'acoustique
des bâtiments. Par conséquent, seuls les principes d'une telle évaluation de l'incertitude seront expliqués.
Pour obtenir tout de même des incertitudes, le concept de reproductibilité et de répétabilité est introduit, ce qui
constitue la méthode traditionnelle de détermination de l'incertitude dans le domaine de l'acoustique des
bâtiments. Ce concept permet de déclarer l'incertitude d'une méthode et des mesures effectuées
conformément à cette méthode, en se fondant sur les résultats de mesures interlaboratoires.
© ISO 2012 – Tous droits réservés v
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 12999-1
Acoustique — Détermination et application des incertitudes de
mesure dans l'acoustique des bâtiments — Partie 1: Isolation
acoustique
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 12999 spécifie des méthodes permettant d'évaluer l'incertitude de mesure de
l'isolement acoustique dans le domaine de l'acoustique des bâtiments. Elle donne des lignes directrices pour :
⎯ l'évaluation détaillée de l'incertitude ;
⎯ la détermination des incertitudes par des essais interlaboratoires ;
⎯ l'application des incertitudes.
En outre, des incertitudes caractéristiques sont données pour les grandeurs déterminées conformément à
l'ISO 10140, l'ISO 16283 et l'ISO 717.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
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 5725-1:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1 : Principes
généraux et définitions.
ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 2 : Méthode
de base pour la détermination de la répétabilité et de la reproductibilité d'une méthode de mesure normalisée.
ISO 717 (toutes les parties), Acoustique — Évaluation de l'isolement acoustique des immeubles et des
éléments de construction.
ISO 10140 (toutes les parties), Acoustique — Mesurage en laboratoire de l'isolation acoustique des éléments
de construction.
ISO 16283 (toutes les parties), Acoustique — Mesurage in situ de l'isolation acoustique des bâtiments et des
éléments de construction.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent. Chaque fois que cela
est applicable, ils sont équivalents à ceux donnés dans l'ISO 5725-1, dans le Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure [1] et dans le Vocabulaire International des termes fondamentaux et généraux de
métrologie [2].
© ISO 2012 – Tous droits réservés 1
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ISO/DIS 12999-1
3.1
mesurande
grandeur particulière soumise à mesurage, par exemple l'isolement aux bruits aériens d'un vitrage particulier,
déterminée conformément à l'ISO 10140
3.2
résultat de mesure
valeur attribuée à un mesurande, obtenue en suivant l'ensemble complet des instructions données dans un
mode opératoire de mesurage
NOTE 1 à l'article Le résultat de mesure peut être un niveau sur une bande de fréquences ou une valeur unique
déterminée conformément aux méthodes d'évaluation de l'ISO 717.
3.3
incertitude
paramètre, associé au résultat de mesure, qui caractérise la dispersion des valeurs qui pourraient
raisonnablement être attribuées au mesurande
3.4
incertitude-type
u
incertitude du résultat de mesure exprimée sous la forme d'un écart-type
3.5
incertitude-type composée
u
c
incertitude-type du résultat de mesure, lorsque ce résultat est obtenu à partir des valeurs d'autres grandeurs,
égale à la racine carrée d'une somme de termes, ces termes étant les variances ou covariances de ces
autres grandeurs, pondérées selon la variation du résultat de mesure en fonction de celle de ces grandeurs
3.6
incertitude élargie
U
grandeur définissant un intervalle, autour du résultat de mesure, dont on peut s'attendre à ce qu'il comprenne
une fraction élevée de la distribution des valeurs qui pourraient être attribuées raisonnablement au
mesurande
3.7
facteur d'élargissement
k
facteur numérique utilisé comme multiplicateur de l'incertitude-type composée pour obtenir l'incertitude élargie
3.8
condition de répétabilité
condition de mesurage comprenant le même mode opératoire de mesurage, les mêmes opérateurs, le même
système de mesure, le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire) et des mesurages répétés sur le même
objet sur une courte période
3.9
écart-type de répétabilité
σ
r
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions de répétabilité
3.10
condition de reproductibilité
condition de mesurage comprenant des lieux différents (laboratoires ou bâtiments ordinaires), des opérateurs
différents, des systèmes de mesure différents et des mesurages répétés sur le même objet ou sur des objets
similaires
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 12999-1
3.11
écart-type de reproductibilité
σ
R
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions de reproductibilité
3.12
condition in situ
condition de mesurage comprenant le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire), et des mesurages
répétés réalisés sur le même objet par des opérateurs différents utilisant des systèmes de mesure différents
3.13
écart-type in situ
σ
situ
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions in situ
4 Budget d'incertitude détaillé
4.1 Généralités
Le calcul d'un budget d'incertitude détaillé est souhaitable pour déterminer les contributions à l'incertitude les
plus importantes et la manière de réduire ces contributions. Par ailleurs, un tel budget reflètera les champs
acoustiques individuels pendant le mesurage. Par conséquent, l'incertitude est valable pour un résultat de
mesure individuel et non pour une famille entière de résultats. Le présent article donne des lignes directrices
pour le calcul de ces budgets d'incertitude.
4.2 Influences sur les résultats de mesures acoustiques dans les bâtiments
Les résultats de mesures acoustiques dans les bâtiments sont influencés par de nombreux paramètres qui
peuvent être organisés en groupes correspondant aux conditions de répétabilité et de reproductibilité. Les
composantes de l'incertitude mentionnées ci-dessous sont considérées comme importantes pour la plupart
des mesurandes dans l'acoustique des bâtiments. D'autres composantes d'incertitude peuvent néanmoins
apparaître dans des circonstances particulières.
Le premier groupe de composantes d'incertitude comprend toutes les influences apparaissant dans des
conditions de répétabilité. Parmi ces influences figurent :
⎯ un moyennage spatial et temporel imparfait lors de la détermination des niveaux de pression acoustique
moyens ;
⎯ les incertitudes associées à la correction du bruit de fond lorsque celui-ci n'est pas stable ; et
⎯ les incertitudes associées à la détermination de l'absorption de la salle, par exemple dues à un
moyennage spatial imparfait.
Les effets de la pression statique, de l'humidité et de la température peuvent être négligés lorsque les
mesurages sont effectués sur une courte période durant laquelle ces grandeurs restent constantes.
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ISO/DIS 12999-1
Toutes les influences entraînant des écarts entre différents laboratoires sont couvertes par le deuxième
groupe. Il s'agit des incertitudes dues aux différences des champs acoustiques aériens ou solidiens impliqués
qui peuvent être causées par :
⎯ des dimensions ou rapports de forme différents des ouvertures d'essai ;
⎯ des facteurs de perte différents des installations d'essai ;
⎯ des géométries différentes de salles ;
⎯ des conditions limites différentes ;
⎯ la transmission latérale résiduelle.
Les autres composantes d'incertitude du deuxième groupe sont :
⎯ l'équipement de mesure, y compris l'étalonnage ; et
⎯ les effets de la température, de la pression statique et de l'humidité.
La somme de toutes les contributions à l'incertitude des premier et deuxième groupes contient toutes les
influences couvertes par le terme « conditions de reproductibilité ».
Un troisième groupe d'influences comporte un seul élément. Il s'agit de la dispersion des produits des
éléments de construction ordinaires. Cette composante d'incertitude ne relève pas du domaine d'application
de la présente norme même si, dans certains cas, elle dépasse toutes les autres composantes.
4.3 Calcul de l'incertitude-type du mesurande
Le mesurande Y est déterminé par N grandeurs d'entrée X , X , ., X par l'intermédiaire d'une relation
N
1 2
fonctionnelle f :
Y = f()X , X ,.X (1)
1 2 N
Une distribution statistique (normale, rectangulaire, Student-t, etc.) est associée à chaque grandeur d’entrée.
Son espérance mathématique (valeur moyenne) est la meilleure estimation de la valeur de la grandeur
d'entrée et son écart-type est une mesure de la dispersion des valeurs, nommée incertitude.
Dans le cas d'une corrélation négligeable entre les grandeurs d’entrée, l’incertitude-type composée associée
à l'estimation du mesurande y est donnée par l'équation suivante :
2
N
⎛ ⎞
∂f
2
u (y) = ⎜ ⎟ u()x
(2)
c ∑ i
⎜ ⎟
∂x
i=1 i
⎝ ⎠
où :
f est la fonction donnée dans l'Équation (1) ;
u(x) est l'incertitude-type associée à l'estimation x représentant la grandeur d'entrée X .
i i
i
Dans l'état actuel des connaissances, la dérivation d'une relation fonctionnelle couvrant tous les effets
mentionnés en 4.2 est impossible pour tous les mesurandes en acoustique des bâtiments, notamment en
raison du degré inconnu de corrélation entre les grandeurs d'entrée [3].
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ISO/DIS 12999-1
5 Détermination de l'incertitude par des mesures interlaboratoires
5.1 Généralités
Les écarts-types déterminés par des mesures interlaboratoires peuvent servir d'estimation de l'incertitude-
type. Le concept général et la méthode de détermination de ces écarts-types sont donnés respectivement
dans l'ISO 5725-1 et l'ISO 5725-2. II convient qu'autant d'opérateurs et de laboratoires que possible
participent à de telles mesures interlaboratoires afin d'obtenir des résultats fiables.
5.2 Situations de mesurage
Dans le domaine de l'acoustique des bâtiments, trois situations de mesurage différentes doivent être
distinguées.
La situation A est celle dans laquelle un élément de construction doit être caractérisé par des mesurages en
laboratoire. Dans ce cas, le mesurande est défini par la partie pertinente de l'ISO 10140 contenant toutes les
exigences supplémentaires, par exemple celles relatives à l'équipement de mesure et en particulier aux
installations d'essai. Par conséquent, tous les résultats de mesure qui peuvent être obtenus dans une autre
installation d’essai ou un autre bâtiment répondent également à cette définition. L'incertitude-type est donc
l'écart-type de reproductibilité, tel que déterminé par des mesurages interlaboratoires.
La situation B est décrite par le cas où différentes équipes viennent sur le même site pour effectuer des
mesures. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation d'essai. Le mesurande est donc une
propriété d'un élément particulier dans une installation d'essai particulière ou la propriété d'un bâtiment. La
principale différence par rapport à la situation A est qu'un grand nombre d'aspects des champs acoustiques
aériens et solidiens impliqués restent constants car la construction physique ne change pas. L'incertitude-type
obtenue dans cette situation est appelée écart-type in situ.
La situation C traite du cas où le mesurage est simplement répété sur le même site par le même opérateur
utilisant le même équipement. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation d'essai. L'incertitude-
type est l'écart-type de répétabilité, tel que déterminé par des mesurages interlaboratoires.
5.3 Conditions de mesurage
Les conditions de mesurage acoustique pour déterminer les différents écarts-types doivent correspondre aux
conditions données dans les modes opératoires de mesurage normalisés. L'éprouvette ne doit pas être
remontée entre des mesures répétées.
Chaque laboratoire doit utiliser son mode opératoire normal de mesurage lorsqu'il participe à un mesurage
interlaboratoire. Il ne doit y avoir aucun écart par rapport au mode opératoire d'essai décrit mais, si l'on répète
les mesurages plusieurs fois, les paramètres laissés ouverts dans le mode opératoire de mesurage doivent
être représentés aussi bien que possible. En particulier, l'ensemble de positions de microphone et de
positions de source sur lequel on calcule la moyenne pour un mesurage doit être choisi à nouveau, de façon
plus ou moins aléatoire, pour chaque mesurage répété. Ceci est nécessaire pour obtenir une valeur moyenne
et un écart-type de répétabilité qui représentent correctement la situation.
Avant de commencer le mesurage interlaboratoire, chaque laboratoire participant doit donner les détails
exacts de son mode opératoire d'essai.
© ISO 2012 – Tous droits réservés 5
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ISO/DIS 12999-1
Toute exigence supplémentaire relative à la réalisation des mesurages interlaboratoires doit être exposée en
détail selon l'éprouvette choisie. Cela porte en particulier sur les points suivants :
⎯ les grandeurs à mesurer et à consigner dans le rapport, et les règles d'arrondissage des nombres ;
⎯ le nombre de mesurages répétés requis ;
⎯ l'étalonnage de l'équipement de mesure ;
⎯ les conditions de montage et de scellement de l'éprouvette et la période de séchage le cas échéant.
5.4 Nombre de laboratoires participants
Le nombre de laboratoires doit, d'un point de vue statistique, être au moins p = 8, mais il est préférable de
dépasser ce nombre afin de réduire le nombre de mesurages répétés requis. Il convient que le nombre n de
mesurages réalisés dans chaque laboratoire soit choisi de telle sorte que p(n - 1) ≥ 35. De plus, au moins cinq
résultats d'essai sont nécessaires pour chaque laboratoire. Si le nombre n de mesurages est différent parmi
les laboratoires participants, un nombre moyen de mesurages doit être calculé et utilisé (voir l'ISO 5725-2).
Les résultats de mesure obtenus ne doivent en aucune façon être présélectionnés par les laboratoires
participants avant d'être communiqués.
5.5 Présentation des résultats d'essai des mesurages interlaboratoires
Pour simplifier l'évaluation des résultats de mesure communiqués, il est fortement souhaitable de fournir des
formulaires à remplir par les participants. Pour l'analyse statistique, il est important de consigner dans le
rapport les observations particulières et/ou les irrégularités constatées pendant l'essai.
5.6 Choix de l'éprouvette
Le type d'éprouvette à utiliser pour un mesurage interlaboratoire dépend non seulement de la grandeur à
évaluer (c'est-à-dire l'indice d'affaiblissement des bruits aériens, le niveau de pression du bruit de choc
normalisé, etc.), mais aussi de façon plus spécifique des conditions de montage et de mesurage pour
lesquelles les écarts-types de répétabilité et de reproductibilité doivent être obtenus (par exemple parois,
planchers, fenêtres). Les effets ayant une influence sur le résultat de mesure, tels que le vieillissement ou une
forte dépendance vis-à-vis de l'humidité ou de la température, doivent également être pris en compte.
Le choix d'une éprouvette dépend aussi de considérations pratiques. En général, trois approches différentes
peuvent être appropriées selon le type de méthode de mesurage et/ou le type d'éprouvette.
5.6.1 Utilisation d'une éprouvette unique (même matériau remis aux participants)
Pour vérifier le mode opératoire de mesurage et les installations dans différents laboratoires, il convient
idéalement que tous les participants au mesurage interlaboratoire utilisent la même éprouvette et que cette
dernière soit revérifiée par le premier laboratoire à la fin du mesurage interlaboratoire.
Dans le domaine de l'acoustique des bâtiments, ce mode opératoire ne sera pas souvent réalisable à cause
du temps nécessaire, du risque d'endommagement ou de modification de l'éprouvette, et des différentes
dimensions des ouvertures d'essai. Cependant, la variabilité résultant de l'utilisation de plusieurs éprouvettes
est évitée et l'écart-type de reproductibilité ainsi obtenu est caractéristique de l'installation d'essai et du mode
opératoire de mesurage uniquement.
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ISO/DIS 12999-1
5.6.2 Utilisation de plusieurs éprouvettes prélevées dans un lot de production (matériaux
nominalement identiques échangeables entre les participants)
Contrairement au mode opératoire décrit en 5.6.1, tous les participants au mesurage interlaboratoire reçoivent
des éprouvettes nominalement identiques, c'est-à-dire provenant du même lot de production ou conçues et
construites de façon identique par un seul fabricant. Cela permet d'effectuer des essais en parallèle et réduit
le risque d'endommagement ou de modification dû à l'influence du temps. Cependant, la variabilité d'une
éprouvette à l'autre due à leur hétérogénéité est alors inséparable de la variabilité du mode opératoire de
mesurage et fait partie intégrante de l'écart-type de reproductibilité. Pour cette raison, il peut être avantageux
de vérifier l'homogénéité de toutes les éprouvettes avec plus de fidélité dans un seul laboratoire avant le
mesurage interlaboratoire et si possible également après le mesurage.
5.6.3 Utilisation de plusieurs éprouvettes construites in situ (matériaux nominalement identiques
non échangeables entre les participants)
Lorsque les éprouvettes ne peuvent pas être préfabriquées et facilement transportées, elles doivent être
construites in situ par chaque participant conformément à des spécifications strictes. Dans ce cas, la
variabilité d'une éprouvette à l'autre, due à leur hétérogénéité, est même plus importante que pour les
éprouvettes conformes à 5.6.2.
5.7 Laboratoires ayant des résultats de mesure aberrants
L'ISO 5725-2 fournit des méthodes statistiques pour évaluer si un résultat obtenu par un laboratoire est une
valeur aberrante au sens statistique du terme. Si un résultat s'avère être une valeur aberrante, il est
nécessaire de rechercher les raisons de cette divergence. Un résultat ne doit être disqualifié que lorsqu'une
erreur s'est produite, par exemple lorsque la sensibilité du microphone utilisé est incorrecte. Chaque fois que
le mode opératoire de mesurage convenu a été appliqué correctement et que toutes les exigences relatives à
l'installation d'essai, à l'équipement de mesure et au montage de l'éprouvette sont satisfaites, le résultat de
mesure doit être considéré comme étant en conformité avec la définition du mesurande. De tels résultats ne
doivent pas être disqualifiés, même s'il s'agit de valeurs aberrantes.
5.8 Vérification des résultats d'un laboratoire par les résultats d'essais interlaboratoires
Un laboratoire x n'ayant pas participé à un essai interlaboratoire peut vérifier le bon fonctionnement de son
propre mode opératoire d'essai en utilisant les résultats d'essai et l'éprouvette d'un essai interlaboratoire. Il est
en outre recommandé que tout laboratoire vérifie de temps en temps le fonctionnement correct de son propre
mode opératoire d'essai, en particulier chaque fois que des modifications sont apportées au mode opératoire
d'essai, à l'installation d'essai ou aux instruments.
Le laboratoire x effectue n mesurages répétés. L'écart-type des mesures obtenues doit être inférieur aux
x
valeurs indiquées dans le Tableau 1.
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ISO/DIS 12999-1
Tableau 1 — Écart-type maximal de répétabilité
Fréquence Écart-type
maximal de
Hz
répétabilité
dB
50 4,0
63 3,5
80 3,0
100 2,6
125 2,2
160 1,9
200 1,7
250 1,5
315 1,4
400 1,3
500 1,3
630 1,3
800 1,3
1 000 1,3
1 250 1,3
1 600 1,3
2 000 1,3
2 500 1,3
3 150 1,3
4 000 1,3
5 000 1,3
y
La valeur moyenne de ces mesures y est comparée à la moyenne totale de l'essai interlaboratoire dans
x
chaque bande de fréquences. La différence critique appropriée dans ce cas est :
p
⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 1 1 1 ⎞
2 2
⎜ ⎟
CrD()y − y = 2 σ ⎜1+ ⎟ −σ 1+ − − (3)
95 x R r ∑
⎜ ⎟ ⎜ 2 ⎟
p p n p n
i=1
⎝ ⎠ ⎝ x i ⎠
où, pour chaque bande de fréquences,
σ et σ ont été déterminés lors de l'essai interlaboratoire ;
R r
y
est la moyenne totale de l'essai interlaboratoire ;
y est la moyenne des résultats d'essai du laboratoire ;
x
x
p est le nombre de laboratoires ayant participé à l'essai interlaboratoire ;
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ISO/DIS 12999-1
ème
n est le nombre de résultats d'essai du i laboratoire ;
i
n est le nombre de résul
...
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