Acoustics -- Temperature influence on tyre/road noise measurement

ISO/TS 13471-1:2017 specifies procedures for determining the effect of temperature on tyre/road noise emission. Temperatures considered are tyre, road and ambient air temperatures. The noise emission for which this document is applicable is measured by means of ISO 11819‑2, or similar methods such as the on-board sound intensity (OBSI) method specified in Reference [1]. Measurement results obtained at a certain temperature, which may vary over a wide range, are normalized to a designated reference temperature (20 °C) using a correction procedure specified in this document.

Acoustique -- Effet de la température sur les essais de bruit pneu/route

L'ISO/TS 13471-1:2017 spécifie les procédures permettant de déterminer l'effet de la température sur l'émission sonore due au contact pneumatique/chaussée. Les températures prises en compte sont les températures du pneumatique, de la chaussée et de l'air ambiant. L'émission sonore pour laquelle le présent document est applicable est mesurée selon l'ISO 11819‑2 ou des méthodes similaires telles que la méthode de mesure de l'intensité acoustique ŕ bord (OBSI) spécifiée dans la Référence [1]. Les résultats de mesure obtenus ŕ une température donnée, qui peut varier sur une vaste plage, sont normalisés par rapport ŕ une température de référence désignée (20 °C) en utilisant une procédure de correction spécifiée dans le présent document.

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Published
Publication Date
02-Apr-2017
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
12-Jun-2020
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Technical specification
ISO/TS 13471-1:2017 - Acoustics -- Temperature influence on tyre/road noise measurement
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ISO/TS 13471-1:2017 - Acoustique -- Effet de la température sur les essais de bruit pneu/route
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Standards Content (sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 13471-1
First edition
2017-03
Acoustics — Temperature influence on
tyre/road noise measurement —
Part 1:
Correction for temperature when
testing with the CPX method
Acoustique — Effet de la température sur les essais de bruit pneu/
route —
Partie 1: Mode opératoire de correction sur les essais avec la
méthode CPX
Reference number
ISO/TS 13471-1:2017(E)
ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 13471-1:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland

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ii © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO/TS 13471-1:2017(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3  Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Acoustics....................................................................................................................................................................................................... 1

3.2 Tyres and road surfaces .................................................................................................................................................................. 2

3.3 Temperatures ........................................................................................................................................................................................... 2

4  Principles of the correction procedures ...................................................................................................................................... 3

5 Temperature measurement equipment ....................................................................................................................................... 4

6 Measurement methods .................................................................................................................................................................................. 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Measurement of air temperature ............................................................................................................................................ 5

6.3 Measurement of road surface temperature (optional) ........................................................................................ 5

6.4 Measurement of tyre temperature (optional).............................................................................................................. 5

7 Temperature range ............................................................................................................................................................................................ 5

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

7.2 Temperature range within which the correction procedure is valid ....................................................... 5

8 Temperature correction procedure .................................................................................................................................................. 5

8.1 Correction to CPX levels, L .....................................................................................................................................................

CPX 5

8.2 Temperature coefficient .................................................................................................................................................................. 6

8.3 Spectral correction .............................................................................................................................................................................. 7

9 Measurement uncertainty assessment according to ISO/IEC Guide 98-3 ................................................7

9.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 7

9.2 Potential uncertainties ..................................................................................................................................................................... 7

9.3 Uncertainty estimation of temperature correction ................................................................................................. 7

9.4 Sources of uncertainty ...................................................................................................................................................................... 8

9.4.1 Temperature coefficients, γ ....................................................................................................................................

t 8

9.4.2 Road surface category, δ .............................................................................................................................................8

9.4.3 Temperature measurements, T ............................................................................................................................8

9.5 Estimation of uncertainties .......................................................................................................................................................... 8

10 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 9

Annex A (informative) Discrete temperature coefficient .............................................................................................................10

Annex B (informative) Information about road surface types ...............................................................................................11

Annex C (informative) Selection of temperature for normalization ................................................................................13

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................14

© ISO 2017 – All rights reserved iii
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ISO/TS 13471-1:2017(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 World Trade Organization (WTO) principles in the

Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www . i so .org/ iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 43 Acoustics, Subcommittee SC 1 Noise.

A list of all the parts in the ISO/TS 13471 series can be found on the ISO website.

iv © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TS 13471-1:2017(E)
Introduction

Air, tyre and road surface temperatures affect noise emission from the tyre/road interaction, as

measured by means of, for example, the close-proximity (CPX) method specified in ISO 11819-2. This

method allows the user to make measurements within a wide air temperature range (5 °C to 35 °C)

which means that temperature influence on the results may be substantial.

In the CPX method, one or two reference tyres may be used, as specified in ISO/TS 11819-3;

consequently, the temperature corrections need to be valid for these reference tyres. Tyre properties

like rubber hysteresis and tread rubber hardness are affected by temperature, but the latter may also

affect road surface properties. Temperature effects on noise, therefore, depend on both the tyre and

the road surface, the temperatures of which are affected by ambient air temperature. To make it more

complicated, the temperature probably has different effects on different noise generation mechanisms.

Ideally, and whenever possible, temperature corrections shall be tailored to the tested tyre/road

combination.

The approach to the temperature correction in this document is semi-generic, which means that under

certain conditions a correction to noise for temperature is made common to a group of tyres or a group

of road surfaces. This document makes a distinction to the two reference tyres and to a few major road

pavement categories.
© ISO 2017 – All rights reserved v
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 13471-1:2017(E)
Acoustics — Temperature influence on tyre/road noise
measurement —
Part 1:
Correction for temperature when testing with the CPX
method
1 Scope

This document specifies procedures for determining the effect of temperature on tyre/road noise

emission. Temperatures considered are tyre, road and ambient air temperatures.

The noise emission for which this document is applicable is measured by means of ISO 11819-2, or similar

methods such as the on-board sound intensity (OBSI) method specified in Reference [1] Measurement

results obtained at a certain temperature, which may vary over a wide range, are normalized to a

designated reference temperature (20 °C) using a correction procedure specified in this document.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 11819-2, Acoustics — Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise — Part 2: The

close-proximity method

ISO/TS 11819-3, Acoustics — Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise — Part 3:

Reference tyres

ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in

measurement (GUM: 1995)
3  Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1 Acoustics
3.1.1
tyre/road noise
noise generated by the tyre/road interaction
© ISO 2017 – All rights reserved 1
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ISO/TS 13471-1:2017(E)
3.1.2
CPX method
close-proximity method

measurement procedure designed to evaluate the influence of road pavement characteristics on vehicle

and traffic noise under conditions when tyre/road noise (3.1.1) dominates and power unit noise is not

very important
Note 1 to entry: The method is specified in ISO 11819-2.

Note 2 to entry: The measurements are made using microphones located close to one or more test tyres which

are mounted on a special test vehicle.
3.1.3
CPX level
close-proximity level
CPX

time-averaged A-weighted sound pressure level (SPL) of the tyre/road noise (3.1.1) as determined by

the CPX method (3.1.2), either broadband or spectral bands, as required

Note 1 to entry: The CPX level is expressed in decibels. In order to provide more information, additional suffixes

are used; see ISO 11819-2 where the CPX method is described.
3.2 Tyres and road surfaces
3.2.1
reference tyre

test tyre specified for the purpose of representing certain features in tyre/road sound emission,

designed and constructed for use in the CPX method (3.1.2) with specified and reproducible standard

properties
Note 1 to entry: The reference tyres are specified in ISO/TS 11819-3.
3.2.2
road surface
surface course
upper course of the pavement, which is in contact with the tyres
Note 1 to entry: Various main types of road surfaces are described in Annex B.
3.3 Temperatures
3.3.1
air temperature
ambient air temperature

temperature of the air surrounding the tyres under test, but measured in such a way that the sensor is

exposed to the airflow and protected from direct solar radiation
Note 1 to entry: The air temperature is expressed in degree Celsius.
3.3.2
road temperature
road surface temperature

static temperature of the part of the road that is in contact with the tyre(s) rolling on the road, where

static means that it is the temperature that changes only with pavement convection, sun radiation and

meteorological conditions
Note 1 to entry: The road temperature is expressed in degree Celsius.
2 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO/TS 13471-1:2017(E)
3.3.3
tyre temperature

general term for the temperature of the reference tyre (3.2.1), which influences noise emission

Note 1 to entry: The tyre temperature is expressed in degree Celsius.

Note 2 to entry: Tyre temperature varies substantially between different parts of the tyre, as well as with the

tyre operating conditions. In this document, distinction is not made between these different parts, but the tyre is

seen as a unit with a temperature that influences noise emission in a particular way.

3.3.4
tyre tread temperature
temperature of the surface of the tread of the reference tyre (3.2.1)
Note 1 to entry: The tyre tread temperature is expressed in degree Celsius.

Note 2 to entry: In this document, this is considered the temperature of the centre one-third of the tread width.

3.3.5
reference temperature
ref

air temperature (3.3.1) of 20,0 °C representing a hypothetical, ideal measurement case, to which actual

measurements are normalized
Note 1 to entry: The reference temperature is expressed in degree Celsius.
3.3.6
temperature correction term
T,t
term used for correcting the CPX level (3.1.3) for temperature T for tyre t
Note 1 to entry: The temperature correction term is expressed in decibels.
3.3.7
temperature coefficient

coefficient used for correcting the CPX level (3.1.3) for the effect of temperature for tyre t

Note 1 to entry: The temperature coefficient is expressed in decibels per degree Celsius.

4  Principles of the correction procedures

The general effect of temperature is an increase in sound levels with colder temperatures and a decrease

in sound levels with warmer temperatures. Based on the empirically determined relationship between

tyre/road noise and ambient air temperature, the aim is to normalize all CPX noise measurements to a

reference temperature, from the actual air temperature during the measurement, within a temperature

range where the relationship is reasonably linear.

The reference condition has been determined to be a hypothetical measurement of noise at an air

temperature of 20,0 °C. The relationship between noise and temperature has been determined

from a compilation of several published investigations, with distinction between the two reference

tyres specified in ISO/TS 11819-3, and with speed as an influential factor. It has been found that the

relationship depends on the main type of road surface, and somewhat different relationships are,

therefore, necessary to apply based on the road surface type, and to some extent the condition of the

[2]
surface (porosity).

In this way, measured overall A-weighted levels as well as spectral levels, corrected for the difference

between actually measured temperature and the reference temperature using formulae given in this

document, are normalized to a common reference condition where air temperature would be 20 °C.

© ISO 2017 – All rights reserved 3
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ISO/TS 13471-1:2017(E)

In general, it is advised that measurements be made as close as possible to the reference temperature,

in order to avoid large corrections. In cases when one wants to compare, for example, a before–after

measurement of some type, the lowest uncertainties will result if such before–after measurements are

made at similar temperatures; in particular, if temperatures during measurements are relatively far

from the reference temperature.

When using a semi-generic correction procedure, it shall be accepted that the use of an average

temperature coefficient for tyres considered in this document, with a distinction between a few major

road pavement categories, will lead to some over- and under-estimations of temperature corrections

for individual pavements. However, the errors of such imperfect corrections are more than balanced by

the correction itself as it normalizes the results to a common and comparable scale.

This procedure will reduce the uncertainty in CPX measurements due to varying temperature

substantially. An analysis of uncertainty is included in this document.

Refer to Annex C for a discussion about the choice of temperature to use for normalization.

5 Temperature measurement equipment

The air and (optional) road and tyre temperature measuring instrument(s) shall have a maximum

permissible error of ± 1 °C, as specified by the manufacturer. Meters utilizing the infrared technique

shall not be used for air temperature measurements.

The equipment shall be calibrated in accordance with the manufacturer’s specification, in most cases

requiring a calibration annually by a laboratory authorized to perform calibrations traceable to

appropriate standards.
The type of sensor used shall be reported.
6 Measurement methods

CAUTION — This document may involve hazardous operations when measurements are made

on trafficked roads or streets. The personnel and the vehicles present on the measuring site

shall be equipped with safety or warning devices in accordance with the regulations in force

for work in the traffic flow (if any) on that particular site at that particular time. Otherwise,

this document does not purport to address the safety problems associated with its use. It is the

responsibility of the user of this document to establish appropriate safety and health practices

and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
6.1  General
The measurements shall comprise at least the first of the following operations.

— Measurement of air temperature representative of the ambient air surrounding the test tyre

(mandatory).

— Measurement of road temperature representative of the road surface over which the tyres roll

(optional).
— Measurement of tyre temperature (optional).

The temperature measurement shall have a duration of at least 15 s. The thermometer manufacturer’s

instructions shall be observed. The result is the reading rounded to the first decimal, in °C.

NOTE Regarding the various temperatures considered, a discussion follows in 6.2 to 6.4. See also the

discussion in Annex C.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO/TS 13471-1:2017(E)
6.2 Measurement of air temperature

Locate the temperature sensor so that it is unobstructed and safe, and in such a way that it is exposed to

the airflow and protected from direct solar radiation. The latter may be achieved by a shading screen.

The sensor shall be positioned 0,5 m to 1,5 m above road surface level. The position of the sensor shall

be reported.

NOTE If positioned closer to the road there can be an influence of road surface thermal radiation at low

airflows.
6.3  Measurement of road surface temperature (optional)

Position the temperature sensor in order to measure where the temperature is representative of the

temperature in the wheel tracks. Collect the measurements approximately simultaneously with the

noise measurement. Where portions of the roadway are in full sun and other portions are shaded it is

advised to collect the temperature values approximately over the same test section as noise is collected.

6.4  Measurement of tyre temperature (optional)

Position the temperature sensor in order that it measures the tyre tread surface temperature, without

interfering with the noise measurement. In order to avoid dirt thrown from the tyre by centrifugal

forces, the sensor should not be positioned in the tyre plane but a little outside the tyre plane. If tyre

temperature is measured, the measuring position on the tyre shall be reported.
7 Temperature range
7.1  General

In order to reduce the uncertainty, it is recommended that noise measurements be made at air

temperatures as close as practical to the reference air temperature (20,0 °C).
7.2  Temperature range within which the correction procedure is valid

The correction procedures in this document shall be applied only if air temperatures are within 5 °C

and 35 °C.

NOTE The allowed temperature range is related to local road materials. In the warmer zones, high

temperatures are common and bitumen viscosity is adjusted to it, while the same temperature in a cooler climate

can cause bleeding of the bituminous mixture. This is known to cause extra stick-snap sound from the rolling

[3]
tyre.
8 Temperature correction procedure
8.1  Correction to CPX levels, L
CPX

Temperature correction shall be applied as follows. Each measured CPX level, L , determined

CPX
according to ISO 11819-2, shall be corrected by the term C , using Formula (1):
T,t
CT=−γ −T (1)
T,tt ref
where
© ISO 2017 – All rights reserved 5
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ISO/TS 13471-1:2017(E)

C is the CPX level correction for temperature (T) for tyre t, in dB, to be added to the measured

T,t
noise level;
γ is the temperature coefficient for tyre t (either P1 or H1), in dB/°C;
T is the air temperature (T) during the CPX measurement, in °C;
T is the reference air temperature = 20,0 °C.
ref
The γ values are indicated in 8.2 below.

NOTE The method for applying this correction coefficient is described in ISO 11819-2.

8.2  Temperature coefficient

For tyres P1 and H1 in ISO/TS 11819-3, it has been found that the temperature coefficients are

[4],[5],[6],[7] [8],[5],[9]
approximately equal. It has also been found that they depend somewhat on speed

and that the relation to speed can be described by a simple linear formula. The γ values are then as

follows.

For dense asphaltic surfaces (such as DAC, SMA, TAL with air voids typically below 18 %, and surface

dressings, the latter also known as chip seals; see Annex B), as shown by Formula (2):

γγ== −+01,,40 0006 v (2)
P1 H1

For cement concrete surfaces of all types (see Annex B), as shown by Formula (3):

γγ== −+01,,00 0004 v (3)
P1 H1

For porous asphalt surfaces and high-porosity TAL (not seriously clogged; see Annex B), as shown by

Formula (4):
γγ== −+00,,80 0004 v (4)
P1 H1
where

is the numerical value of the temperature coefficient for tyre P1, expressed in dB/°C;

is the numerical value of the temperature coefficient for tyre H1, expressed in dB/°C;

v is the numerical value of the preferred speed (similar to v in ISO 11819-2), expressed

ref
in km/h.

NOTE 1 Note that the formulae in no way represent a physical relationship; they are just a mathematical

expression that rather closely fit relationships found for a number of speeds; see Annex A. It is practical to use the

formulae here as they are easy to implement in software.

NOTE 2 For road surfaces not fitting any of the categories of Formulae (2), (3) and (4), determine a surface-

specific coefficient by experiments, or use the coefficient for the category which is judged to be the most similar,

for example as described in Reference [4]. See Annex B.

NOTE 3 The generic road surface type designated DAC is dense asphalt concrete, SMA is stone mastic asphalt

and TAL is thin asphalt layer.

NOTE 4 Although the temperature effects have been studied for the tyres P1 and H1 separately, the results

indicated no substantial differences between them; thus the values in the formulae are valid for both tyres.

NOTE 5 This correction does not include the potential effect of air density, which can be an issue in the OBSI

[1]
method, but not in the CPX method.
6 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO/TS 13471-1:2017(E)
8.3  Spectral correction

It is known that the correction should ideally be made based on spectra. Available data suggest that

the temperature influence is the highest at low and high frequencies, while the peak frequency, which

[8]

often appears around 800 Hz to 1250 Hz, is affected to a lesser degree. However, collected data are

not sufficiently consistent to allow a frequency-dependent temperature correction. In order to avoid

a discrepancy between separately measured overall levels and the same calculated from spectra, the

same correction shall be applied for all frequencies.
9 Measurement uncertainty assessment according to ISO/IEC Guide 98-3
9.1  General

The result of the application of the temperature correction procedure for CPX measurements described

in this document is subject to several uncertainties. The cause and nature of these uncertainties are

either known, but randomly distributed in an uncontrollable way, or are of a systematic nature, but

affect the result in an unpredictable way.

In accordance with ISO/IEC Guide 98-3, the effects are evaluated based on their contribution to the

combined standard uncertainty and then a coverage probability is defined, resulting in a coverage

factor k by which the combined standard uncertainty is multiplied, yielding the expanded uncertainty.

9.2  Potential uncertainties
The potential uncertainties are as follows.

a) The road surface does not fit adequately into the selected road surface category.

b) The actual properties of the road surface are not entirely representative.

c) The selected temperature coefficient has been determined with a (systematic) uncertainty.

d) The selected temperature coefficient has been determined based on too few measurements or too

small temperature range (random uncertainty).
e) Uncertainty in temperature measurement equipment.
9.3 Uncertainty estimation of temperature correction

The general expression for the true temperature correction C , for a certain tyre (t), road surface type

T,t
(rs), and speed (v), is given by Formula (5):
CT=−γδ−T + (5)
T,tt ref
where
is the temperature correction, in dB; see Formula (1);
T,t

γ is the temperature coefficient for tyre t, for road surface type rs and speed v, including any

uncertainty due to incorrect temperature coefficient or its relation to the parameters;

T is the measured air temperature, including any measurement uncertainty;
T is the reference temperature (20 °C);
ref
δ is an input quantity to allow for any uncertainty due to devi
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 13471-1
Première édition
2017-03
Acoustique — Effet de la température
sur les essais de bruit pneu/route —
Partie 1:
Mode opératoire de correction des
essais avec la méthode CPX
Acoustics — Temperature influence on tyre/road noise
measurement —
Part 1: Correction for temperature when testing with the CPX method
Numéro de référence
ISO/TS 13471-1:2017(F)
ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 13471-1:2017(F)
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© ISO 2017, Publié en Suisse

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ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 13471-1:2017(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Acoustique .................................................................................................................................................................................................. 2

3.2 Pneumatiques et revêtements de chaussée ................................................................................................................... 2

3.3 Températures ........................................................................................................................................................................................... 3

4 Principes des procédures de correction ...................................................................................................................................... 4

5 Équipement de mesure de la température ............................................................................................................................... 4

6 Méthodes de mesurage .................................................................................................................................................................................. 5

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 5

6.2 Mesurage de la température de l’air..................................................................................................................................... 5

6.3 Mesurage de la température du revêtement de chaussée (facultatif) .................................................... 5

6.4 Mesurage de la température du pneumatique (facultatif) ............................................................................... 5

7 Plage de température ...................................................................................................................................................................................... 5

7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 5

7.2 Plage de température dans laquelle la procédure de correction est valable..................................... 6

8 Procédure de correction de température ................................................................................................................................... 6

8.1 Correction des niveaux CPX, L ............................................................................................................................................

CPX 6

8.2 Coefficient de température ........................................................................................................................................................... 6

8.3 Correction spectrale ........................................................................................................................................................................... 7

9 Évaluation de l’incertitude de mesure conformément à le Guide ISO/IEC 98-3 ................................7

9.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 7

9.2 Incertitudes potentielles ................................................................................................................................................................ 8

9.3 Estimation de l’incertitude de la correction de température ......................................................................... 8

9.4 Sources d’incertitude ......................................................................................................................................................................... 8

9.4.1 Coefficients de température, γ .............................................................................................................................

t 8

9.4.2 Catégorie de revêtement de chaussée, δ .......................................................................................................8

9.4.3 Mesurages de la température, T ..........................................................................................................................9

9.5 Estimation des incertitudes ......................................................................................................................................................... 9

10 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Coefficient de température discret .....................................................................................................11

Annexe B (informative) Informations sur les types de revêtement de chaussée ................................................12

Annexe C (informative) Choix d’une température de normalisation ...............................................................................14

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................15

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ISO/TS 13471-1:2017(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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ foreword .html.

Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit.

Une liste de toutes les parties de la série de normes ISO/TS 13471 peut être consultée sur le site de l’ISO.

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ISO/TS 13471-1:2017(F)
Introduction

Les températures de l’air, du pneumatique et du revêtement de chaussée ont une incidence sur l’émission

sonore due à l’interaction pneumatique/chaussée, telle que mesurée, par exemple, par la méthode

de proximité (CPX) spécifiée dans l’ISO 11819-2. Cette méthode permet à l’utilisateur d’effectuer des

mesurages dans une large plage de température de l’air (5 °C à 35 °C), ce qui signifie que l’influence de

la température sur les résultats peut être substantielle.

Dans la méthode CPX, un ou deux pneumatiques de référence peuvent être utilisés, tel que spécifié

dans l’ISO/TS 11819-3; par conséquent, les corrections de température doivent être valables pour ces

pneumatiques de référence. Les propriétés des pneumatiques, telles que l’hystérésis du caoutchouc et

la dureté de la bande de roulement, sont affectées par la température, celle-ci pouvant également avoir

une incidence sur les propriétés du revêtement de chaussée. Les effets de la température sur le bruit

dépendent donc à la fois du pneumatique et du revêtement de chaussée, dont les températures sont

affectées par la température de l’air ambiant. Pour compliquer encore les choses, il est probable que la

température ait des effets différents sur les différents mécanismes de génération du bruit. Idéalement et

chaque fois que cela est possible, les corrections de température doivent être adaptées à la combinaison

pneumatique/chaussée soumise à essai.

Dans le présent document, l’approche suivie pour la correction de température est semi-générique, ce

qui signifie que, dans certaines conditions, une correction de température du bruit est commune à un

groupe de pneumatiques ou à un groupe de revêtements de chaussée. Le présent document s’applique

aux deux pneumatiques de référence et pour quelques grandes catégories de revêtements de chaussée.

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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 13471-1:2017(F)
Acoustique — Effet de la température sur les essais de
bruit pneu/route —
Partie 1:
Mode opératoire de correction des essais avec la
méthode CPX

ATTENTION — Le présent document peut impliquer des opérations dangereuses lorsque les

mesures sont réalisées sur des routes ou rues ouvertes à la circulation. Le personnel et les

véhicules présents sur le site de mesurage doivent être équipés de dispositifs de sécurité ou

d’avertissement conformément à la réglementation en vigueur concernant les travaux réalisés

sous circulation (le cas échéant) sur ce site particulier à ce moment particulier. Par ailleurs,

le présent document n’a pas pour objectif de traiter les problèmes de sécurité associés à son

utilisation. Il appartient à l’utilisateur du présent document d’établir des pratiques de sécurité

et d’hygiène appropriées et de déterminer l’applicabilité des restrictions réglementaires avant

l’utilisation.
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie les procédures permettant de déterminer l’effet de la température sur

l’émission sonore due au contact pneumatique/chaussée. Les températures prises en compte sont les

températures du pneumatique, de la chaussée et de l’air ambiant.

L’émission sonore pour laquelle le présent document est applicable est mesurée selon l’ISO 11819-2

ou des méthodes similaires telles que la méthode de mesure de l’intensité acoustique à bord (OBSI)

spécifiée dans la Référence [1]. Les résultats de mesure obtenus à une température donnée, qui peut

varier sur une vaste plage, sont normalisés par rapport à une température de référence désignée (20 °C)

en utilisant une procédure de correction spécifiée dans le présent document.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences 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 11819-2, Acoustique — Méthode de mesurage de l’influence des revêtements de chaussées sur le bruit

émis par la circulation — Partie 2: Méthode de proximité immédiate

ISO/TS 11819-3, Acoustique — Méthode de mesurage de l’influence des revêtements de chaussées sur le

bruit émis par la circulation — Partie 3: Pneumatiques de référence

Guide ISO/IEC 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure

(GUM: 1995)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

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ISO/TS 13471-1:2017(F)

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp

3.1 Acoustique
3.1.1
bruit de contact pneumatique/chaussée
bruit généré par l’interaction pneumatique/chaussée
3.1.2
méthode CPX
méthode de proximité

méthode de mesurage conçue pour évaluer l’influence des caractéristiques d’un revêtement de

chaussée sur le bruit émis par le véhicule et la circulation dans des conditions où le bruit de contact

pneumatique/chaussée (3.1.1) prédomine et où le bruit du groupe motopropulseur n’est pas très

important
Note 1 à l’article: La méthode est spécifiée dans l’ISO 11819-2.

Note 2 à l’article: Les mesures sont réalisées à l’aide de microphones placés à proximité d’un ou plusieurs

pneumatiques d’essai montés sur un véhicule d’essai spécial.
3.1.3
niveau CPX
niveau de proximité
CPX

niveau de pression acoustique (NPA) équivalent pondéré A du bruit de contact pneumatique/chaussée

(3.1.1), tel que déterminé par la méthode CPX (3.1.2), soit global ou en bandes spectrales, comme requis

Note 1 à l’article: Le niveau CPX est exprimé en décibels. Pour fournir d’autres informations, des suffixes

complémentaires sont utilisés; voir l’ISO 11819-2 dans laquelle la méthode CPX est décrite.

3.2 Pneumatiques et revêtements de chaussée
3.2.1
pneumatique de référence

pneumatique d’essai spécifié dans le but de représenter certaines caractéristiques d’émission sonore

due au contact pneumatique/chaussée, conçu et fabriqué pour être utilisé dans la méthode CPX (3.1.2)

avec des caractéristiques normalisées spécifiées et reproductibles

Note 1 à l’article: Les pneumatiques de référence sont spécifiés dans l’ISO/TS 11819-3.

3.2.2
revêtement de chaussée
couche de roulement
couche supérieure de la chaussée, qui est en contact avec les pneumatiques

Note 1 à l’article: Les principaux types de revêtements de chaussée sont décrits dans l’Annexe B.

2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO/TS 13471-1:2017(F)
3.3 Températures
3.3.1
température de l’air
température de l’air ambiant

température de l’air autour des pneumatiques en essai, mais mesurée de manière à ce que le capteur

soit exposé au flux d’air et protégé du rayonnement solaire direct
Note 1 à l’article: La température de l’air est exprimée en degrés Celsius.
3.3.2
température de la chaussée
température du revêtement de chaussée

température statique de la partie de la chaussée qui est en contact avec le(s) pneumatique(s) roulant

sur la chaussée, où statique signifie qu’il s’agit de la température qui varie uniquement en fonction de la

convection du revêtement, du rayonnement solaire et des conditions météorologiques

Note 1 à l’article: La température de la chaussée est exprimée en degrés Celsius.

3.3.3
température du pneumatique

terme général pour la température du pneumatique de référence (3.2.1), qui influe sur l’émission sonore

Note 1 à l’article: La température du pneumatique est exprimée en degrés Celsius.

Note 2 à l’article: La température du pneumatique varie sensiblement entre les différentes parties du pneumatique

ainsi qu’en fonction des conditions de fonctionnement du pneumatique. Dans le présent document, il n’est pas

fait de distinction entre ces différentes parties, mais le pneumatique est considéré comme une unité dont la

température influe sur l’émission sonore de façon particulière.
3.3.4
température de la bande de roulement

température de surface de la bande de roulement du pneumatique de référence (3.2.1)

Note 1 à l’article: La température de la bande de roulement est exprimée en degrés Celsius.

Note 2 à l’article: Dans le présent document, elle correspond à la température du tiers central de la largeur de la

bande de roulement.
3.3.5
température de référence
réf

température de l’air (3.3.1) de 20,0 °C représentant un cas de mesurage idéal hypothétique, par rapport

auquel les mesures réelles sont normalisées
Note 1 à l’article: La température de référence est exprimée en degrés Celsius.
3.3.6
terme de correction de température
T,t

terme utilisé pour corriger le niveau CPX (3.1.3) pour la température T du pneumatique t

Note 1 à l’article: Le terme de correction de température est exprimé en décibels.

3.3.7
coefficient de température

coefficient utilisé pour corriger l’effet de la température sur le niveau CPX (3.1.3) pour le pneumatique t

Note 1 à l’article: Le coefficient de température est exprimé en décibels par degré Celsius.

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ISO/TS 13471-1:2017(F)
4 Principes des procédures de correction

L’effet général de la température est une augmentation des niveaux sonores lorsque la température

baisse et une diminution des niveaux sonores lorsque température augmente. En se basant sur la

relation empirique entre le bruit de contact pneumatique/chaussée et la température de l’air ambiant,

l’objectif est de normaliser toutes les mesures de bruit CPX par rapport à une température de référence,

à partir de la température réelle de l’air lors du mesurage, dans une plage de température où la relation

est raisonnablement linéaire.

La condition de référence a été déterminée comme étant une mesure hypothétique du bruit à une

température de l’air de 20,0 °C. La relation entre bruit et température a été déterminée à partir d’une

compilation de plusieurs études publiées, en faisant la distinction entre les deux pneumatiques de

référence spécifiés dans l’ISO/TS 11819-3, et avec la vitesse comme facteur d’influence. Il s’est avéré

que la relation dépend du type principal de revêtement de chaussée et il est donc nécessaire d’appliquer

des relations quelque peu différentes selon le type de revêtement de chaussée et, dans une certaine

[2]
mesure, selon l’état du revêtement (porosité) .

De cette manière, les niveaux globaux pondérés A et les niveaux spectraux mesurés, ramenés de

la température réellement mesurée à la température de référence en utilisant les formules données

dans le présent document, sont normalisés par rapport à une condition de référence commune où la

température de l’air est de 20 °C.

En général, il est conseillé d’effectuer les mesures aussi près que possible de la température de référence

afin d’éviter des corrections importantes. Dans les cas où l’on souhaite comparer, par exemple, des

mesures avant-après une certaine condition, les plus faibles incertitudes seront obtenues lorsque ces

mesures avant-après sont effectuées à des températures similaires, notamment si les températures

pendant les mesurages sont relativement éloignées de la température de référence.

Lorsqu’une procédure de correction semi-générique est utilisée, l’utilisation d’un coefficient de

température moyen pour les pneumatiques considérés dans le présent document, avec une distinction

entre quelques grandes catégories de revêtement de chaussée, peut conduire à une certaine

surestimation ou sous-estimation des corrections de température pour un revêtement particulier.

Toutefois, les erreurs associées à ces corrections imparfaites sont plus que compensées par la correction

elle-même car celle-ci normalise les résultats par rapport à une échelle commune et comparable.

Cette procédure réduira sensiblement l’incertitude des mesures CPX due à une température variable.

Une analyse de l’incertitude est incluse dans le présent document.

Se reporter à l’Annexe C pour une explication concernant le choix de la température à utiliser pour la

normalisation.
5 Équipement de mesure de la température

Le ou les instruments de mesure de la température de l’air et (en option) de la température de la

chaussée et du pneumatique doivent présenter une erreur maximale tolérée de ± 1 °C, telle que spécifiée

par le fabricant. Les appareils utilisant la technologie infrarouge ne doivent pas être utilisés pour les

mesurages de la température de l’air.

L’équipement doit être étalonné conformément aux spécifications du fabricant qui, dans la plupart des

cas, exigent un étalonnage annuel par un laboratoire autorisé à effectuer des étalonnages pouvant être

reliés aux étalons appropriés.
Le type de capteur utilisé doit être consigné dans le rapport.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO/TS 13471-1:2017(F)
6 Méthodes de mesurage
6.1 Généralités
Les mesurages doivent comprendre au moins la première des opérations suivantes.

— Mesurage de la température de l’air représentative de l’air ambiant entourant le pneumatique d’essai

(obligatoire).

— Mesurage de la température de la chaussée représentative du revêtement sur lequel roulent les

pneumatiques (facultatif).
— Mesurage de la température du pneumatique (facultatif).

Le mesurage de la température doit avoir une durée d’au moins 15 s. Les instructions du fabricant

du thermomètre doivent être respectées. Le résultat est la valeur indiquée, arrondie à la première

décimale, en °C.

NOTE En ce qui concerne les différentes températures considérées, une explication suit en 6.2 à 6.4. Voir

également les explications fournies dans l’Annexe C.
6.2 Mesurage de la température de l’air

Placer le capteur de température à un emplacement parfaitement dégagé et sûr de manière qu’il soit

exposé au flux d’air tout en étant protégé du rayonnement solaire direct. Cette dernière condition peut

être satisfaite à l’aide d’un pare-soleil. Le capteur doit être placé à une hauteur de 0,5 m à 1,5 m au-

dessus de la chaussée. La position du capteur doit être consignée dans le rapport.

NOTE Si le capteur est placé plus près de la chaussée, le rayonnement thermique du revêtement de chaussée

peut avoir une influence lorsque le flux d’air est faible.
6.3 Mesurage de la température du revêtement de chaussée (facultatif)

Placer le capteur de température de manière à effectuer la mesure à un endroit où la température

est représentative de la température dans les traces de roulement. Recueillir les mesures à peu près

en même temps que le mesurage du bruit. Lorsque des portions de la chaussée sont en plein soleil et

d’autres portions à l’ombre, il est conseillé de recueillir les valeurs de température approximativement

sur la même section d’essai que celle utilisée pour le mesurage du bruit.
6.4 Mesurage de la température du pneumatique (facultatif)

Placer le capteur de température de manière qu’il mesure la température de surface de la bande de

roulement du pneumatique, sans interférer avec le mesurage du bruit. Pour éviter la projection de

saleté par le pneumatique sous l’effet des forces centrifuges, il convient de ne pas placer le capteur dans

le plan du pneumatique, mais légèrement à l’extérieur de ce plan. Si la température du pneumatique est

mesurée, la position de mesure sur le pneumatique doit être consignée dans le rapport.

7 Plage de température
7.1 Généralités

Pour réduire l’incertitude, il est recommandé d’effectuer les mesurages du bruit à des températures de

l’air aussi proches que possible de la température de l’air de référence (20,0 °C).

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ISO/TS 13471-1:2017(F)
7.2 Plage de température dans laquelle la procédure de correction est valable

Les procédures de correction du présent document doivent être appliquées uniquement si la

température de l’air est comprise entre 5 °C et 35 °C.

NOTE La plage de température autorisée dépend des matériaux employés localement pour les revêtements

de chaussées. Dans les zones chaudes, des températures élevées sont courantes et la viscosité du bitume est

ajustée en conséquence, alors que la même température sous un climat plus froid peut provoquer un ressuage

du mélange bitumineux. Ce phénomène est connu pour provoquer un bruit supplémentaire de décollement du

[3]
pneumatique en phase de roulement .
8 Procédure de correction de température
8.1 Correction des niveaux CPX, L
CPX

La correction de température doit être appliquée comme suit. Chaque niveau CPX mesuré, L ,

CPX

déterminé conformément à l’ISO 11819-2, doit être corrigé par le terme C , à l’aide de la Formule (1):

T,t
C = ̶ γ (T – T) (1)
T,t t ref

C est la correction du niveau CPX pour la température (T) du pneumatique t, en dB, à ajouter au

T,t
niveau de bruit mesuré;
γ est le coefficient de température pour le pneumatique t (P1 ou H1), en dB/°C;
T est la température de l’air (T) pendant le mesurage CPX, en °C;
T est la température de l’air de référence = 20,0 °C.
réf
Les valeurs de γ sont indiquées en 8.2 ci-dessous.

NOTE La méthode d’application de ce coefficient de correction est décrite dans l’ISO 11819-2.

8.2 Coefficient de température

Pour les pneumatiques P1 et H1 de l’ISO/TS 11819-3, il s’est avéré que les coefficients de température

[4],[5],[6],[7]

sont approximativement égaux . Il a également été établi qu’ils dépendent dans une certaine

[8],[5],[9]

mesure de la vitesse et que la relation à la vitesse peut être décrite par une formule linéaire

simple. Les valeurs de γ sont alors les suivantes.

Pour des revêtements bitumineux denses (tels que BB, SMA, BBM avec une teneur en vides inférieure

à 18 %, et les enduits superficiels; voir l’Annexe B), comme indiqué par la Formule (2):

γ = γ = – 0,14 + 0,000 6 v (2)
P1 H1

Pour des revêtements en béton de ciment de tous types (voir l’Annexe B), comme indiqué par la

Formule (3):
γ = γ = – 0,10 + 0,000 4 v (3)
P1 H1
6 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO/TS 13471-1:2017(F)

Pour des revêtements bitumineux drainants et BBM à haute porosité (ne présentant pas un colmatage

important; voir l’Annexe B), comme indiqué par la Formule (4):
γ = γ = – 0,08 + 0,000 4 v (4)
P1 H1

γ est la valeur numérique du coefficient de température pour le pneumatique P1, exprimée

en dB/°C;

γ est la valeur numérique du coefficient de température pour le pneumatique H1, exprimée

en dB/°C;

v est la valeur numérique de la vitesse préférentielle (similaire à v dans l’ISO 11819-2), expri-

réf
mée en km/h.

NOTE 1 Noter que les formules ne représentent en aucun cas une relation physique; elles ne sont plutôt qu’une

expression mathématique qui s’adapte le mieux aux relations trouvées pour un certain nombre de vitesses; voir

l’Annexe A. Il est pratique d’utiliser ces formules car elles sont faciles à implémenter dans un logiciel.

NOTE 2 Pour les rev
...

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