Acoustics -- Test methods for the qualification of the acoustic environment

This document specifies methodology for qualifying acoustic spaces as anechoic and hemi-anechoic spaces meeting the requirements of a free sound field. This document specifies discrete-frequency and broad-band test methods for quantifying the performance of anechoic and hemi-anechoic spaces, defines the qualification procedure for an omni-directional sound source suitable for free-field qualification, gives details of how to present the results and describes uncertainties of measurement. This document has been developed for qualifying anechoic and hemi-anechoic spaces for a variety of acoustical measurement purposes. It is expected that, over time, various standards and test codes will refer to this document in order to qualify an anechoic or hemi-anechoic space for a particular measurement. Annex D provides guidelines for the specification of test parameters and qualification criteria for referencing documents. In the absence of specific requirements or criteria, Annex A provides qualification criteria and measurement requirements to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general purpose acoustical measurements. This document describes the divergence loss method for measuring the free sound field performance of an acoustic environment.

Acoustique -- Méthodes d'essai pour la qualification de l'environnement acoustique

Le présent document spécifie une méthodologie pour qualifier des espaces acoustiques comme des espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques répondant aux exigences d’un champ acoustique libre. Le présent document spécifie des méthodes d’essai en fréquences discrètes et en large bande pour quantifier la performance d’espaces anéchoïques et semi-anéchoïques. Il définit la procédure de qualification d’une source sonore omnidirectionnelle adéquate pour la qualification d’un champ libre, détaille le mode de présentation des résultats et décrit les incertitudes de mesure. Le présent document a été conçu pour qualifier des espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques pour une grande variété d’applications de métrologie acoustique. À terme, divers codes d’essai et normes devraient se référer au présent document pour qualifier un espace en tant qu’anéchoïque ou semi-anéchoïque en vue d’un mesurage spécifique. L’Annexe D énonce des lignes directrices pour la spécification de paramètres d’essai et de critères de qualification par les documents de référence. En l’absence d’exigences ou de critères particuliers, l’Annexe A fournit les critères de qualification et les exigences de mesurage pour qualifier des espaces anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de mesurages acoustiques généraux. Le présent document décrit la méthode de mesure de la performance d’un environnement acoustique en tant que champ acoustique libre, basée sur la perte par divergence.

General Information

Status
Published
Publication Date
16-May-2021
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
5060 - Close of voting Proof returned by Secretariat
Start Date
14-Apr-2021
Completion Date
13-Apr-2021
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ISO 26101-1:2021 - Acoustics -- Test methods for the qualification of the acoustic environment
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ISO 26101-1:2021 - Acoustique -- Méthodes d'essai pour la qualification de l'environnement acoustique
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 26101-1
First edition
2021-05
Acoustics — Test methods for
the qualification of the acoustic
environment —
Part 1:
Qualification of free-field
environments
Acoustique — Méthodes d'essai pour la qualification de
l'environnement acoustique —
Partie 1: Qualification des environnements en champ libre
Reference number
ISO 26101-1:2021(E)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 26101-1:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 26101-1:2021(E)
Contents Page

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

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

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

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

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

4 Allowable deviations from inverse square law ..................................................................................................................... 2

5 Measurement of free sound field performance .................................................................................................................... 3

5.1 Divergence loss method .................................................................................................................................................................. 3

5.1.1 Principle .................................................................................................................................................................................. 3

5.1.2 Instrumentation and measuring equipment ........................................................................................... 3

5.1.3 Location of test sound sources and microphone traverses ......................................................... 4

5.1.4 Test procedure ................................................................................................................................................................... 5

5.1.5 Expression of results .................................................................................................................................................... 6

5.1.6 Measurement uncertainty ....................................................................................................................................... 7

5.2 Information to be recorded .......................................................................................................................................................... 7

5.3 Information to be reported .......................................................................................................................................................... 8

Annex A (normative) Qualification criteria and measurement requirements .........................................................9

Annex B (normative) General procedure for evaluation of test sound source directionality ...............12

Annex C (informative) Measurement uncertainty ...............................................................................................................................15

Annex D (informative) Guidelines for referring to this test method ................................................................................18

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................20

© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO 26101-1:2021(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 of the voluntary nature of standards, 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 www .iso .org/

iso/ foreword .html.

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

This first edition of ISO 26101-1 cancels and replaces the second edition of ISO 26101:2017, of which it

constitutes a minor revision. The changes compared to the previous edition are as follows:

— The title of the document was changed from “Acoustics — Test methods for the qualification of free-

field environments” to “Acoustics — Test methods for the qualification of the acoustic environment —

Part 1: Qualification of free-field environments”, so that an additional part, "ISO 26101-2, Acoustics

— Test methods for the qualification of the acoustic environment —Part 2: Determination of the

environmental correction", can be introduced.
A list of all parts in the ISO 26101 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 26101-1:2021(E)
Introduction

This document describes the divergence loss method of measurement of performance of an environment

designed to provide a free sound field or free sound field over a reflecting plane. An acoustical

environment is a free sound field if it has bounding surfaces that absorb all sound energies incident

upon them. This is normally achieved using specialized test environments, such as anechoic or hemi-

anechoic chambers. In practice, these provide a controlled free sound field for acoustical measurements

in a confined space within the facility.

The purpose of this document is to promote uniformity in the method and conditions of measurement

when qualifying free sound field environments.

It is expected that the qualification procedures outlined in this document will be referred to by other

International Standards and industry test codes. In such cases, these documents making reference

to this document may specify qualification criteria appropriate for the test method and may require

specific traverse paths.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 26101-1:2021(E)
Acoustics — Test methods for the qualification of the
acoustic environment —
Part 1:
Qualification of free-field environments
1 Scope

This document specifies methodology for qualifying acoustic spaces as anechoic and hemi-anechoic

spaces meeting the requirements of a free sound field.

This document specifies discrete-frequency and broad-band test methods for quantifying the

performance of anechoic and hemi-anechoic spaces, defines the qualification procedure for an omni-

directional sound source suitable for free-field qualification, gives details of how to present the results

and describes uncertainties of measurement.

This document has been developed for qualifying anechoic and hemi-anechoic spaces for a variety of

acoustical measurement purposes. It is expected that, over time, various standards and test codes

will refer to this document in order to qualify an anechoic or hemi-anechoic space for a particular

measurement. Annex D provides guidelines for the specification of test parameters and qualification

criteria for referencing documents.

In the absence of specific requirements or criteria, Annex A provides qualification criteria and

measurement requirements to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general purpose

acoustical measurements.

This document describes the divergence loss method for measuring the free sound field performance of

an acoustic environment.
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/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in

measurement (GUM: 1995)

IEC 61260-1, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters — Part 1: Specifications

IEC 61672-1, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications
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:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
© ISO 2021 – All rights reserved 1
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ISO 26101-1:2021(E)
3.1
free sound field
sound field in a homogeneous, isotropic medium free of boundaries
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.17]
3.2
anechoic space

volume which has been qualified as a sound field in a homogeneous, isotropic medium free of boundaries

3.3
hemi-anechoic space

volume above a reflecting plane which has been qualified as a sound field in a homogeneous, isotropic

medium free of boundaries
3.4
acoustic centre

position of the point from which approximately

spherical wave fronts appear to diverge
3.5
background noise
sum of all the signals except the one under investigation

Note 1 to entry: Background noise can include contributions from airborne sound, structure-borne vibration and

electrical noise in instrumentation.
3.6
divergence loss

reduction in sound pressure along a straight path due to the spreading of sound when a sound wave

propagates away from a source
3.7
frequency range of interest

contiguous one-third-octave-band frequencies from the lowest to the highest frequencies to be

qualified, inclusive
3.8
referencing document

standard or test code that refers to this document for the purpose of specifying the qualification method

of an anechoic space (3.2) or hemi-anechoic space (3.3)
4 Allowable deviations from inverse square law

The theoretical reduction in mean-square sound pressure along a straight path due to spherical

propagation of a sound wave in a free sound field shall be hereafter referred to as the inverse square

law.

For a space to be deemed anechoic or hemi-anechoic, as defined by criteria in a referencing document,

the deviations of the measured sound pressure levels from those estimated using the inverse square

law, obtained according to this document, shall not exceed the values specified by the referencing

document.

In the absence of specific criteria for the allowable deviations in a referencing document, the criteria

in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general purpose acoustical

measurements.

The allowable deviations specified by a referencing document may be more or less stringent than the

criteria given in Annex A.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 26101-1:2021(E)
5 Measurement of free sound field performance
5.1 Divergence loss method
5.1.1 Principle

The divergence loss method shall be used to quantify the performance of an anechoic or hemi-anechoic

space within a test environment and to determine the spatial limits of this qualified anechoic or hemi-

anechoic space.

The free sound field performance is evaluated by quantifying the contributions of both the direct and

the reflected components of acoustic energy.

The spatial decrease of sound pressure emitted from a test sound source shall be compared with the

decrease of sound pressure that would occur in an ideal free sound field.
5.1.2 Instrumentation and measuring equipment
5.1.2.1 General

The instrumentation system for measuring sound pressure level, including the microphone and cable,

shall be operated within the limit of the linearity errors specified for a Class 1 sound level meter

according to IEC 61672-1.

The microphone shall be nominally omni-directional (taking into account any supplementary equipment

connected to it, such as the protective grid and mounting arrangement).

For measurements in one-third-octave bands, the filters used shall meet the requirements for Class 1

specified in IEC 61260-1.

For measurements above 5 kHz, this method will normally require a microphone of diameter equivalent

[2]
to that of a WS2F microphone, as described in IEC 61094-4 , or less.
5.1.2.2 Test sound source

A sound source approximating a point source over the frequency range of interest shall be used for the

qualification measurement. The test sound source shall be

a) compact and of acoustical performance, such that the location of the acoustic centre of the source

is known to be located close enough to the origin of the microphone traverses specified in 5.1.3.2

to allow fitting of the sound pressure level versus distance data without an adjustment for the

acoustic centre of the source,

b) in conformity with the directionality criteria in Table B.1, when measured according to the

procedure in Annex B, so as to ensure the source radiates energy in all directions,

c) able to generate sufficient sound power over the frequency range of interest to yield sound pressure

levels at least 6 dB above the background noise levels for all points on each microphone traverse, or

[3]
while the microphone is moving for continuous traverse systems , and

d) of high stability so that the radiated sound power (due to the source, associated signal generation

and amplification electronics) as measured by a monitor microphone located at an arbitrary fixed

position in the test environment does not vary significantly at the frequency of measurement

during the time taken to complete the measurements for each microphone traverse. If the stability

of the source varies by more than ±0,2 dB then the monitor microphone shall be used to apply a

correction according to Formula (1):
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO 26101-1:2021(E)
LL= −+LL (1)
pp,,ii pp,,ref,i ref,0
where

L is the corrected sound pressure level at measurement point i, expressed in decibels (dB);

p,i

L′ is the measured sound pressure level at measurement point i, expressed in decibels (dB);

p,i

L is the sound pressure level measured by the monitor microphone at the reference

p,ref,i
location for measurement point i, expressed in decibels (dB);

L is the sound pressure level measured by the monitor microphone at the reference

p,ref,0
location for the initial measurement point 0, expressed in decibels (dB).

Since, in general, two or more sources can be required to cover the overall frequency range of interest,

the requirements given above shall be met for each source over its applicable frequency range.

NOTE It is possible to estimate the acoustic centre of a source by evaluating it in an anechoic space already

known to meet the requirements given in Annex A.
Care should be taken:

— to ensure that the sound pressure levels are more than 6 dB, and preferably more than 15 dB, above

the background noise levels;

— in positioning the monitor microphone to avoid acoustic interference with the traversing mechanism

affecting the results;

— to ensure that changes in atmospheric conditions over the duration of the traverse are not confused

with those related to the source stability.
5.1.3 Location of test sound sources and microphone traverses
5.1.3.1 Test sound source location

Referencing documents may specify the test sound source location(s) to be used in order to qualify the

anechoic or hemi-anechoic space.

In the absence of specific requirements for the sound source location in a referencing document, the

requirements given in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general

purpose acoustical measurements.

The test sound source should be placed in a chosen orientation and held in that orientation for all

microphone traverses.
An environment may be qualified for more than one source location.
5.1.3.2 Microphone traverses

Microphone traverses shall be made along paths that will characterize and qualify the anechoic or

hemi-anechoic space for the types of acoustical measurements to be conducted in the test environment.

The origin of the microphone traverse shall be within the physical volume occupied by the test sound

source.

Referencing documents may specify the traverse paths to be conducted in order to qualify the anechoic

or hemi-anechoic space.

In the absence of specific requirements for the traverse paths in a referencing document, the

requirements given in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general

purpose acoustical measurements.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 26101-1:2021(E)
Sound reflection from the microphone support system should be carefully avoided.
5.1.4 Test procedure
5.1.4.1 Qualification bandwidth

The qualification measurements of the anechoic or hemi-anechoic space shall be made using a

bandwidth that is typical of the spectral characteristics of the type of devices that will be measured or

evaluated.

Discrete-frequency qualification may be accomplished by using a test source that generates discrete

tone(s) or by using a test source that generates broad-band noise and a measurement system that

[3]
provides discrete-frequency measurement capabilities, such as an FFT analyser .

Broad-band qualification may be accomplished by using a test source that generates broad-band noise

and a measurement system that provides one-third-octave-band filtering.

Referencing documents may specify the bandwidth for the qualification measurement.

In the absence of specific requirements for the bandwidth in a referencing document, the requirements

given in Annex A shall be used for the selection of the appropriate qualification measurement bandwidth

for their intended purpose.
5.1.4.2 Generation of sound

The test sound source described in 5.1.2.2 may be operated with a test signal of pure tones, multiple

pure tones, band-limited or broad-band noise.

If pure tones or multiple pure tones are used for discrete-frequency qualification, the measured signal

after any filtering shall not contain energy at frequencies not being characterized that are within 15 dB

of the frequencies being characterized. If broad-band noise is used as a test signal for either broad-band

or discrete-frequency qualification, then the test signal shall consist of either random noise or broad-

band test signals derived from random noise.

In the absence of specific requirements for the test signal in a referencing document, the requirements

given in Annex A shall be used for the selection of the appropriate test signal for qualification of anechoic

or hemi-anechoic spaces for their intended purpose.

NOTE Use of a mix of pure tones spaced apart by more than a one-third-octave band can be much more rapid

than sequential traverses, each at a single pure tone.

When using tonal or mixed tone signals, care should be taken to avoid distortion due to excessive signal

levels.
5.1.4.3 Measurement of sound pressure level

The sound pressure levels shall be measured using fractional octave-band filters or FFT analysis.

The microphone shall be moved along the paths described in 5.1.3.2 for each test signal. The

measurement of sound pressure level shall be carried out starting, at most, a quarter of a wavelength

(at the lowest frequency to be qualified) from the origin of the traverse, traversing at least a quarter of

a wavelength (at the lowest frequency to be qualified) and to the hypothetical boundary of the anechoic

or hemi-anechoic space to be qualified.

Sound pressure levels shall be measured along each microphone traverse using equally spaced

measurement points at each frequency. Referencing documents may specify the maximum spacing

of the measurement points in order to qualify the anechoic or hemi-anechoic space for their intended

purpose.
© ISO 2021 – All rights reserved 5
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ISO 26101-1:2021(E)

In the absence of specific requirements for the spatial resolution of the measurement points, the

requirements given in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general

purpose acoustical measurements.

Alternatively, for discrete-frequency measurements using pure tone signals, the microphone may be

[3]

moved slowly and continuously along the traverse and the sound pressure levels recorded . Sound

pressure level versus distance data should then be determined using the spatial sampling guidelines for

discrete measurements.

If broad-band test signals are used, measurement times should be of sufficient duration to achieve

stable levels.
5.1.5 Expression of results
5.1.5.1 Method of calculation
5.1.5.1.1 General

Measured sound pressure levels are compared with the theoretical sound pressure level decay

according to the inverse square law in a free sound field.

5.1.5.1.2 Formula for estimation of sound pressure levels based on the inverse square law

From the sound pressure levels measured at positions specified in 5.1.4.3, the estimation of sound

pressure levels based on the inverse square law shall be determined for each measurement traverse

using Formula (2):
 r 
Lr()=−b 20lg dB (2)
 
 
where

L (r ) is the sound pressure level at distance, r , estimated by the inverse square law, expressed in

p i i
decibels (dB);

r is the distance of measurement point i from the mathematical origin of the traverse,

expressed in metres (m);
r is the reference value, r = 1 m;
0 0

b is the source strength parameter that is adjusted to optimize the fit of the measured sound

pressure levels into the tolerance range, to maximize the qualified distance from the test

sound source, expressed in decibels (dB).

If a continuous traverse is used, an “analogue” recording of level versus distance is obtained. To use the

formulae in this clause, sound pressure levels at a large number of points at regularly spaced intervals

shall be derived from the records. The selection of point spacing shall be based on the criteria of 5.1.4.3.

An iterative process may be used to determine b; a starting value is given by Formula (3):

N N
 
20lg dB+ L
 
pi,
 0 
i==11i
b= (3)
where
6 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 26101-1:2021(E)

L is the measured sound pressure level (corrected for source stability) at measurement point i,

p,i
expressed in decibels (dB);
N is the number of measurement points along the measurement traverse.

NOTE Over long traverses and especially at high frequency, air absorption might not be negligible, it might be

necessary to correct the measured sound pressure level for absorption of sound by the atmosphere in accordance

[4]
with ISO 9613-1 . For example, atmospheric absorption can be 0,3 dB/m at 10 kHz.
5.1.5.1.3 Deviations from the inverse square law

Using the estimation of sound pressure levels based on the inverse square law, the deviation of the

measured sound pressure level from the inverse square law is determined at each measurement point

using Formula (4):
ΔLL=− Lr (4)
pi,,pi pi
where
ΔL is the deviation from the inverse square law, expressed in decibels (dB);
p,i

L is the measured sound pressure level (corrected for source stability) at measurement point

p,i
i, expressed in decibels (dB).
5.1.6 Measurement uncertainty

The uncertainty of the results obtained from measurements according to this document shall be

evaluated, preferably in accordance with ISO/IEC Guide 98-3. The expanded uncertainty together

with the corresponding coverage factor for a stated coverage probability of 95 % as defined in

ISO/IEC Guide 98-3 shall be given. Guidance on the determination of the expanded uncertainty is given

in Annex C.
5.2 Information to be recorded

For measurements according to this document, the following information shall be recorded:

a) the time and date of the measurements;
b) the person responsible for the measurements and calculations;

c) a description of the environment to be qualified, including dimensions and a description of the

physical treatment of walls, ceiling and floor;

d) a sketch showing the location of the test sound source and any unique features or non-uniformities;

e) air temperature in degrees Celsius, relative humidity as a percentage and barometric pressure in

pascals;

f) equipment used for the measurements, including name, type, serial number and manufacturer;

g) the sound source(s) used for the test;

h) position of the mathematical origin of the traverse for each test sound source used;

i) clear identification of the traverse paths used for the test;

j) the locations and orientation of the traverse paths, any reflecting planes, bounding surfaces and

the assumed mathematical origin of the traverse (a sketch shall be included, if necessary);

k) for each path, the start location relative to the test source and the path length;

© ISO 2021 – All rights reserved 7
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ISO 26101-1:2021(E)
l) the test signal(s) and measurement bandwidth;
m) the frequency range of interest (see 3.7);

n) for each path, the number of measurement points and the averaging time at each measurement

point, or for continuous measurements, the speed of the traverse and the response time of the

instrumentation;

o) a table or chart of the sound pressure levels or deviations from the inverse square law in the

measurement band of interest and position relative to the test sound source, measured along each

traverse;

p) the qualification criteria for the allowable deviations from the inverse square law;

q) the dimensions and location of the anechoic or hemi-anechoic space, qualified in accordance with

the requirements of the referencing document or Annex A, as applicable.
5.3 Information to be reported

For measurements according to this document, the following information shall be reported:

a) the time and date of the measurements;

b) a description of the environment to be qualified, including dimensions, and a description of the

physical treatment of walls, ceiling and floor;
c) a description of the measuring instrumentation used;

d) a description of the sound source(s) used for the test, including a statement that the directionality

of the source(s) comply with this document;
e) the test signal(s) and measurement bandwidth;
f) the frequency range of interest (see 3.7);

g) clear identification of the traverse paths and the position of the source(s) used for the test;

h) the qualification criteria for the allowable deviations from the inverse square law;

i) the di
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 26101-1
Première édition
2021-05
Acoustique — Méthodes d'essai pour
la qualification de l'environnement
acoustique —
Partie 1:
Qualification des environnements en
champ libre
Acoustics — Test methods for the qualification of the acoustic
environment —
Part 1: Qualification of free-field environments
Numéro de référence
ISO 26101-1:2021(F)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 26101-1:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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ISO 26101-1:2021(F)
Sommaire Page

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

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

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

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

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

4 Écarts admissibles par rapport à la loi de l’inverse du carré de la distance ..........................................2

5 Mesurage de la performance d’un champ acoustique libre..................................................................................... 3

5.1 Méthode basée sur la perte par divergence ................................................................................................................... 3

5.1.1 Principe .................................................................................................................................................................................... 3

5.1.2 Appareils et équipements de mesure ............................................................................................................ 3

5.1.3 Emplacement des sources sonores utilisées pour l’essai et des trajets

microphoniques ........................................................................................................................................... ..................... 4

5.1.4 Procédure d’essai ............................................................................................................................................................ 5

5.1.5 Expression des résultats ........................................................................................................................................... 6

5.1.6 Incertitude de mesure ................................................................................................................................................. 7

5.2 Informations à consigner ............................................................................................................................................................... 7

5.3 Informations à faire figurer dans le rapport d’essai ............................................................................................... 8

Annexe A (normative) Critères de qualification et exigences de mesure par défaut......................................10

Annexe B (normative) Procédure générale pour évaluer la directivité de la source sonore .................13

Annexe C (informative) Incertitude de mesure ......................................................................................................................................16

Annexe D (informative) Cadre directeur pour faire référence à cette méthode d’essai ..............................19

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................21

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO 26101-1:2021(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 attirée 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: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit.

Cette première édition de l’ISO 26101-1 annule et remplace la deuxième édition de l’ISO 26101:2017,

qui a fait l’objet d’une révision mineure. Par rapport à l’édition précédente, les modifications sont les

suivantes:

— le titre a été modifié de «Acoustique — Méthodes d’essai pour la qualification des environnements en

champ libre» en «Acoustique — Méthodes d’essai pour la qualification des environnements acoustiques —

Partie 1: Qualification des environnements en champ libre», de sorte qu’une partie supplémentaire,

«ISO 26101-2, Acoustique — Méthodes d’essai pour la qualification des environnements acoustiques —

Partie 2: Détermination de la correction environnementale», puisse être introduite.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 26101 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 26101-1:2021(F)
Introduction

Le présent document traite de la méthode de mesure de la performance d’un environnement destiné

à fournir un champ acoustique libre ou un champ acoustique libre sur plan réfléchissant, basée sur la

perte par divergence. Un champ acoustique libre est un environnement acoustique dont les surfaces

limites absorbent toute l’énergie sonore incidente. L’utilisation de chambres anéchoïques ou semi-

anéchoïques est généralement nécessaire pour réaliser ce type d’environnement d’essai. Dans la

pratique, celles-ci offrent un champ acoustique libre contrôlé permettant d’effectuer des mesurages

acoustiques dans un espace confiné au sein de l’installation.

Le présent document a pour objet d’assurer l’homogénéité de la méthode et des conditions de mesure

destinées à qualifier un environnement de champ acoustique libre.

Il est probable que les procédures de qualification décrites dans le présent document seront citées en

référence par d’autres Normes internationales et codes d’essai industriels. Dans ce cas, les documents

faisant référence au présent document pourront spécifier des critères de qualification appropriés pour

la méthode d’essai et des trajets de mesure spécifiques.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 26101-1:2021(F)
Acoustique — Méthodes d'essai pour la qualification de
l'environnement acoustique —
Partie 1:
Qualification des environnements en champ libre
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie une méthodologie pour qualifier des espaces acoustiques comme des

espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques répondant aux exigences d’un champ acoustique libre.

Le présent document spécifie des méthodes d’essai en fréquences discrètes et en large bande pour

quantifier la performance d’espaces anéchoïques et semi-anéchoïques. Il définit la procédure de

qualification d’une source sonore omnidirectionnelle adéquate pour la qualification d’un champ libre,

détaille le mode de présentation des résultats et décrit les incertitudes de mesure.

Le présent document a été conçu pour qualifier des espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques pour

une grande variété d’applications de métrologie acoustique. À terme, divers codes d’essai et normes

devraient se référer au présent document pour qualifier un espace en tant qu’anéchoïque ou semi-

anéchoïque en vue d’un mesurage spécifique. L’Annexe D énonce des lignes directrices pour la

spécification de paramètres d’essai et de critères de qualification par les documents de référence.

En l’absence d’exigences ou de critères particuliers, l’Annexe A fournit les critères de qualification et

les exigences de mesurage pour qualifier des espaces anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de

mesurages acoustiques généraux.

Le présent document décrit la méthode de mesure de la performance d’un environnement acoustique

en tant que champ acoustique libre, basée sur la perte par divergence.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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).

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

(GUM: 1995)

IEC 61260-1, Électroacoustique — Filtres de bande d’octave et de bande d’une fraction d’octave — Partie 1:

Spécifications
IEC 61672-1, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications
3 Termes et définitions

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

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 https:// www .electropedia .org/ ;
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ISO 26101-1:2021(F)

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

3.1
champ acoustique libre
champ acoustique dans un milieu isotrope homogène illimité
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.17]
3.2
espace anéchoïque

volume ayant été qualifié comme champ acoustique dans un milieu isotrope homogène illimité

3.3
espace semi-anéchoïque

volume au-dessus d’un plan réfléchissant, ayant été qualifié comme champ acoustique dans un milieu

isotrope homogène illimité
3.4
centre acoustique

position du point à partir duquel les fronts d’ondes

sphériques paraissent approximativement diverger
3.5
bruit de fond
somme de tous les signaux, à l’exception de celui étudié

Note 1 à l'article: Le son aérien, le bruit de structure et le bruit électrique des instruments peuvent contribuer au

bruit de fond.
3.6
perte par divergence

réduction de la pression acoustique sur une ligne droite, due à l’étalement du son lors de sa propagation

depuis une source ponctuelle
3.7
plage de fréquences concernée

fréquences des bandes d’un tiers d’octave contiguës, sur la plage allant des plus basses aux plus hautes

fréquences à qualifier
3.8
document de référence

norme ou code d’essai renvoyant au présent document à des fins de spécification de la méthode de

qualification d’un espace anéchoïque (3.2) ou semi-anéchoïque (3.3)
4 Écarts admissibles par rapport à la loi de l’inverse du carré de la distance

La réduction théorique de la pression acoustique quadratique moyenne sur une ligne droite, due à la

propagation sphérique des ondes sonores dans un champ acoustique libre doit être désignée ci-après

comme la loi de l’inverse du carré de la distance.

Pour qu’un espace soit considéré comme anéchoïque ou semi-anéchoïque selon les critères d’un

document de référence, les écarts entre les niveaux de pression acoustique mesurés et ceux estimés

à l’aide de la loi de l’inverse du carré de la distance, obtenus selon le présent document, ne doivent pas

dépasser les valeurs spécifiées dans le document de référence.

En l’absence de critères spécifiques applicables aux écarts admissibles dans un document de référence,

les critères stipulés à l’Annexe A doivent être utilisés pour qualifier des espaces anéchoïques ou semi-

anéchoïques à des fins de mesurages acoustiques généraux.

Les écarts admissibles spécifiés dans un document de référence peuvent être plus ou moins stricts que

les écarts fixés par les critères de l’Annexe A.
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 26101-1:2021(F)
5 Mesurage de la performance d’un champ acoustique libre
5.1 Méthode basée sur la perte par divergence
5.1.1 Principe

La méthode basée sur la perte par divergence doit être utilisée pour quantifier la performance d’un

espace anéchoïque ou semi-anéchoïque dans un environnement d’essai et pour déterminer les limites

spatiales de cet espace.

La performance d’un champ acoustique libre est évaluée en quantifiant les contributions des

composantes à la fois directes et réfléchies de l’énergie acoustique.

La réduction spatiale de la pression acoustique émise par la source sonore utilisée pour l’essai doit être

comparée à la réduction qui se produirait dans un champ acoustique libre idéal.
5.1.2 Appareils et équipements de mesure
5.1.2.1 Généralités

Les appareils de mesure du niveau de pression acoustique, y compris le microphone et le câble, doivent

être utilisés dans la limite des erreurs de linéarité spécifiées pour un sonomètre de Catégorie 1 selon

l’IEC 61672-1.

Le microphone doit être essentiellement omnidirectionnel (en tenant compte des équipements

accessoires qui lui sont éventuellement connectés, tels que la grille de protection et le dispositif de

fixation).

Pour les mesurages en bandes de tiers d’octave, les filtres utilisés doivent satisfaire aux exigences

applicables aux filtres de Catégorie 1 telles que spécifiées dans l’IEC 61260-1.

Pour les mesurages au-dessus de 5 kHz, cette méthode exige normalement un microphone de diamètre

[2]

équivalent ou inférieur à celui d’un microphone de type WS2F, tel que décrit dans l’IEC 61094-4 .

5.1.2.2 Source sonore utilisée pour l’essai

Une source sonore approximant une source ponctuelle sur la plage de fréquences concernée doit être

utilisée pour les mesurages de qualification. La source sonore doit

a) être compacte et dotée de propriétés acoustiques telles que l’emplacement de son centre acoustique

est connu pour être situé suffisamment près du point d’origine des trajets microphoniques

spécifiés en 5.1.3.2, afin de permettre l’ajustement du niveau de pression acoustique en fonction de

la distance sans devoir ajuster le centre acoustique de la source,

b) être en conformité avec les critères de directivité donnés dans le Tableau B.1, lorsqu’elle est

mesurée selon la procédure décrite à l’Annexe B, de façon à s’assurer qu’elle rayonne de l’énergie

dans toutes les directions,

c) être capable de générer une puissance acoustique suffisante sur la plage de fréquences concernée

pour produire des niveaux de pression acoustique supérieurs d’au moins 6 dB aux niveaux de bruit

de fond à tous les points de chaque trajet microphonique, ou pendant que le microphone se déplace

[3]
dans le cas de systèmes à déplacement continu , et

d) être à haute stabilité, afin que la puissance acoustique rayonnée (due à la source et aux composants

électroniques de génération de signaux et d’amplification associés), telle que mesurée par un

microphone de contrôle placé en une position arbitraire fixe dans l’environnement d’essai, ne varie

pas de façon significative à la fréquence de mesurage pendant le temps nécessaire pour effectuer les

mesurages pour chaque trajet microphonique. Si la stabilité de la source varie de plus de ± 0,2 dB,

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ISO 26101-1:2021(F)

le microphone de contrôle doit alors être utilisé pour appliquer une correction, conformément à la

Formule (1):
LL= −+LL (1)
pp,,ii pp,,ref,i ref,0

L est le niveau de pression acoustique corrigé au point de mesurage i, exprimé en décibels (dB);

p,i

L′ est le niveau de pression acoustique mesuré au point de mesurage i, exprimé en décibels (dB);

p,i

L est le niveau de pression acoustique mesuré par le microphone de contrôle à l’emplacement

p,ref,i
de référence du point de mesurage i, exprimé en décibels (dB);

L est le niveau de pression acoustique mesuré par le microphone de contrôle à l’emplacement

p,ref,0
de référence du point de mesurage initial 0, exprimé en décibels (dB).

Parce que, en général, au moins deux sources peuvent être nécessaires pour couvrir la totalité de la

plage de fréquences concernée, les exigences ci-dessus doivent être satisfaites pour chaque source dans

la plage de fréquences qui lui est associée.

NOTE Il est possible d’estimer la position du centre acoustique d’une source en l’évaluant dans un espace

anéchoïque dont on sait déjà qu’il satisfait aux exigences données à l’Annexe A.
Il convient de:

— s’assurer que les niveaux de pression acoustique sont supérieurs de 6 dB, et de préférence de 15 dB,

aux niveaux de bruit de fond;

— positionner le microphone de contrôle avec soin pour éviter toute interférence acoustique avec le

mécanisme de déplacement pouvant affecter les résultats;

— s’assurer que les variations dues aux conditions atmosphériques pendant la durée du déplacement

ne sont pas confondues avec celles liées à la stabilité de la source.

5.1.3 Emplacement des sources sonores utilisées pour l’essai et des trajets microphoniques

5.1.3.1 Emplacement de la source sonore utilisée pour l’essai

Les documents de référence peuvent spécifier l’emplacement ou les emplacements de source sonore à

utiliser afin de qualifier l’espace en tant qu’anéchoïque ou semi-anéchoïque.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables à l’emplacement de la source sonore dans un document

de référence, les exigences données à l’Annexe A doivent être utilisées pour qualifier des espaces

anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de mesurages acoustiques généraux.

Il convient de placer la source sonore selon une orientation déterminée et de conserver cette orientation

pour tous les trajets microphoniques.
Un environnement peut être qualifié pour plus d’un emplacement de source.
5.1.3.2 Trajets microphoniques

Les trajets microphoniques doivent permettre de caractériser et de qualifier les espaces anéchoïques

ou semi-anéchoïques pour les types de mesurages acoustiques à effectuer dans l’environnement d’essai.

Le point d’origine de chaque trajet microphonique doit se trouver dans les limites du volume physique

occupé par la source sonore utilisée pour l’essai.

Les documents de référence peuvent spécifier les trajets microphoniques à utiliser pour qualifier

l’espace anéchoïque ou semi-anéchoïque.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 26101-1:2021(F)

En l’absence d’exigences spécifiques applicables aux trajets microphoniques dans un document

de référence, les exigences données à l’Annexe A doivent être utilisées pour qualifier des espaces

anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de mesurages acoustiques généraux.

Il convient d’éviter soigneusement toute réflexion acoustique par le système supportant le microphone.

5.1.4 Procédure d’essai
5.1.4.1 Bande passante de qualification

Les mesurages de qualification de l’espace anéchoïque ou semi-anéchoïque doivent être effectués en

utilisant une bande passante représentative des caractéristiques spectrales du type de dispositif à

mesurer ou évaluer.

Il est admis de procéder à la qualification par fréquences discrètes en utilisant une source qui génère

un ou des bruits à composantes discrètes ou à l’aide d’une source de bruit à large bande et d’un système

[3]
de mesure capable de mesurer des fréquences discrètes, comme un analyseur FFT .

Il est permis d’effectuer la qualification en large bande en utilisant une source d’essai qui génère du

bruit à large bande et un système de mesure pourvu de filtres d’un tiers d’octave.

Les documents de référence peuvent spécifier la bande passante pour les mesurages de qualification.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables à la bande passante dans un document de référence,

les exigences données à l’Annexe A doivent être appliquées pour la sélection de la bande passante de

mesurage de qualification appropriée à l’usage visé.
5.1.4.2 Génération sonore

Il est permis d’utiliser la source sonore décrite en 5.1.2.2 avec un signal d’essai composé de sons purs,

de sons purs multiples, de bruit à largeur de bande limitée ou de bruit à large bande.

Si des sons purs ou des sons purs multiples sont utilisés pour la qualification par fréquences discrètes, le

signal mesuré à la suite de tout filtrage ne doit pas contenir d’énergie aux fréquences n’étant pas en cours

de caractérisation, c’est-à-dire situées à moins de 15 dB des fréquences en cours de caractérisation. Si

du bruit à large bande est utilisé comme signal d’essai pour une qualification soit en large bande, soit en

fréquences discrètes, le signal d’essai doit alors être constitué soit d’un bruit aléatoire, soit de signaux

d’essai à large bande dérivés d’un bruit aléatoire.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables au signal d’essai dans un document de référence, les

exigences données à l’Annexe A doivent être appliquées pour la sélection du signal d’essai approprié

pour la qualification d’espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques pour l’usage visé.

NOTE L’utilisation d’un mélange de sons purs espacés de plus d’un tiers d’octave peut s’avérer bien plus

rapide que celle de trajets séquentiels, chacun associé à un son pur spécifique.

En cas d’utilisation de sons purs ou sons purs mélangés, il convient de prendre soin d’éviter les

phénomènes de distorsion dus à des niveaux sonores excessifs.
5.1.4.3 Mesurage du niveau de pression acoustique

Les niveaux de pression acoustique doivent être mesurés à l’aide de filtres de bande d’une fraction

d’octave ou par analyse FFT.

Le microphone doit être déplacé le long des trajets décrits en 5.1.3.2 pour chaque signal d’essai. Le

mesurage du niveau de pression acoustique doit être effectué en partant, au maximum, à un quart de la

longueur d’onde (correspondant à la fréquence la plus basse à qualifier) du point d’origine du trajet, en

se déplaçant sur au moins un quart de la longueur d’onde (correspondant à la fréquence la plus basse à

qualifier) et en poursuivant jusqu’à la limite hypothétique de l’espace anéchoïque ou semi-anéchoïque à

qualifier.
© ISO 2021 – Tous droits réservés 5
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ISO 26101-1:2021(F)

Les niveaux de pression acoustique doivent être mesurés le long de chaque trajet microphonique en

utilisant des points de mesure équidistants pour chaque fréquence. Les documents de référence

peuvent spécifier l’espacement maximal des points de mesure afin de qualifier l’espace anéchoïque ou

semi-anéchoïque pour l’usage visé.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables à la résolution spatiale des points de mesure dans

un document faisant référence au présent document, les exigences données à l’Annexe A doivent

être utilisées pour qualifier des espaces anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de mesurages

acoustiques généraux.

Pour les mesurages en fréquences discrètes à l’aide de signaux composés de sons purs, il est également

permis de déplacer le microphone de façon lente et continue le long de la trajectoire et d’enregistrer les

[3]

niveaux de pression acoustique . Il convient ensuite de représenter le niveau de pression acoustique

en fonction de la distance en appliquant les principes d’échantillonnage spatial relatifs aux mesurages

discrets.

En cas d’utilisation de signaux d’essai à large bande, il convient que les temps de mesure soient d’une

durée suffisante pour atteindre des niveaux stables.
5.1.5 Expression des résultats
5.1.5.1 Méthode de calcul
5.1.5.1.1 Généralités

Les niveaux de pression acoustique mesurés sont comparés à l’affaiblissement théorique du niveau de

pression acoustique selon la loi de l’inverse du carré de la distance en champ acoustique libre.

5.1.5.1.2 Formule pour l’estimation des niveaux de pression acoustique sur la base de la loi de

l’inverse du carré de la distance

À partir des niveaux de pression acoustique mesurés aux positions spécifiées en 5.1.4.3, l’estimation

des niveaux de pression acoustique basée sur la loi de l’inverse du carré de la distance doit être faite

pour chaque trajet de mesure à l’aide de la Formule (2):
 r 
Lr()=−b 20lg dB (2)
 
 

L (r) est le niveau de pression acoustique à la distance, r , estimé par la loi de l’inverse du carré de

p i i
la distance, exprimé en décibels (dB);

r est la distance entre le point de mesure i et le point d’origine mathématique du trajet, expri-

mée en mètres (m);
r est la valeur de référence, r = 1 m;
0 0

b est un paramètre associé à la puissance de la source qui est ajusté pour optimiser l’adaptation

des niveaux de pression acoustique dans la plage de tolérance afin de maximiser la distance

qualifiée à partir de la source sonore utilisée pour l’essai, exprimé en décibels (dB).

En cas d’utilisation d’un déplacement continu, un enregistrement «analogique» du niveau rapporté

à la distance est obtenu. Pour utiliser les formules décrites dans cet article, les niveaux de pression

acoustique en un grand nombre de points régulièrement espacés doivent être dérivés des données

enregistrées. Le choix de l’espacement des points doit être basé sur les critères énoncés en 5.1.4.3.

6 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 26101-1:2021(F)

Un processus itératif peut être utilisé pour déterminer b; une valeur initiale est donnée par la

Formule (3):
N N
 r 
20lg dB+ L
 
pi,
 
i==11i
b= (3)

L est le niveau de pression acoustique (corrigé de la stabilité de la source) mesuré au point i,

p,i
exprimé en décibels (dB);
N est le nombre de positions de mesure le long du trajet.

NOTE Sur les trajets longs, et notamment en haute fréquence, l’absorption de l’air peut ne pas être négligeable

et il peut être nécessaire de corriger le niveau de pression acoustique mesuré pour tenir de l’absorption du son

[4]

par l’atmosphère, conformément à l’ISO 9613-1 . Par exemple, l’absorption atmosphérique peut être de 0,3 dB/m

à 10 kHz.
5.1.5.1.3 Écarts par rapport à la loi de l’inverse du carré de la distance

À partir de l’estimation des niveaux de pression acoustique sur la base de la loi de l’inverse du carré

de la distance, l’écart de niveau de pression acoustique mesuré par rapport à cette loi est déterminé à

chaque point de mesure à l’aide de la Formule (4):
ΔLL=− Lr (4)
pi,,pi pi

ΔL est l’écart par rapport à la loi de l’inverse du carré de la distance, exprimé en décibels (dB);

p,i
L est le niveau de pression acoustique (corrigé de la stabilité d
...

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 26101-1
ISO/TC 43/SC 1
Acoustics – Test methods for
Secretariat: DIN
the qualification of the acoustic
Voting begins on:
2021-02-16 environment —
Voting terminates on:
Part 1:
2021-04-13
Qualification of free-field
environments
Acoustique — Méthodes d'essai pour la qualification de
l'environnement acoustique —
Partie 1: Qualification des environnements en champ libre
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
Contents Page

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

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

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

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

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

4 Allowable deviations from inverse square law ..................................................................................................................... 2

5 Measurement of free sound field performance .................................................................................................................... 3

5.1 Divergence loss method .................................................................................................................................................................. 3

5.1.1 Principle .................................................................................................................................................................................. 3

5.1.2 Instrumentation and measuring equipment ........................................................................................... 3

5.1.3 Location of test sound sources and microphone traverses ......................................................... 4

5.1.4 Test procedure ................................................................................................................................................................... 5

5.1.5 Expression of results .................................................................................................................................................... 6

5.1.6 Measurement uncertainty ....................................................................................................................................... 7

5.2 Information to be recorded .......................................................................................................................................................... 7

5.3 Information to be reported .......................................................................................................................................................... 8

Annex A (normative) Qualification criteria and measurement requirements .........................................................9

Annex B (normative) General procedure for evaluation of sound source directionality ...........................12

Annex C (informative) Measurement uncertainty ...............................................................................................................................15

Annex D (informative) Guidelines for referring to this test method ................................................................................18

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................20

© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 26101-1:2021(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 of the voluntary nature of standards, 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 www .iso .org/

iso/ foreword .html.

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

This first edition of ISO 26101-1 cancels and replaces the second edition of ISO 26101:2017, of which it

constitutes a minor revision. The changes compared to the previous edition are as follows:

— The title of the document was changed from “Acoustics — Test methods for the qualification of field

environments” to “Acoustics — Test methods for the qualification of the acoustic environment — Part 1:

Qualification of free-field environments”, so that an additional part, "ISO 26101-2, Acoustics — Test

methods for the qualification of the acoustic environment —Part 2: Determination of the environmental

correction", can be introduced.
A list of all parts in the ISO 26101 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
Introduction

This document describes the divergence loss method of measurement of performance of an environment

designed to provide a free sound field or free sound field over a reflecting plane. An acoustical

environment is a free sound field if it has bounding surfaces that absorb all sound energies incident

upon them. This is normally achieved using specialized test environments, such as anechoic or hemi-

anechoic chambers. In practice, these provide a controlled free sound field for acoustical measurements

in a confined space within the facility.

The purpose of this document is to promote uniformity in the method and conditions of measurement

when qualifying free sound field environments.

It is expected that the qualification procedures outlined in this document will be referred to by other

International Standards and industry test codes. In such cases, these documents making reference

to this document may specify qualification criteria appropriate for the test method and may require

specific traverse paths.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
Acoustics – Test methods for the qualification of the
acoustic environment —
Part 1:
Qualification of free-field environments
1 Scope

This document specifies methodology for qualifying acoustic spaces as anechoic and hemi-anechoic

spaces meeting the requirements of a free sound field.

This document specifies discrete-frequency and broad-band test methods for quantifying the

performance of anechoic and hemi-anechoic spaces, defines the qualification procedure for an omni-

directional sound source suitable for free-field qualification, gives details of how to present the results

and describes uncertainties of measurement.

This document has been developed for qualifying anechoic and hemi-anechoic spaces for a variety of

acoustical measurement purposes. It is expected that, over time, various standards and test codes

will refer to this document in order to qualify an anechoic or hemi-anechoic space for a particular

measurement. Annex D provides guidelines for the specification of test parameters and qualification

criteria for referencing documents.

In the absence of specific requirements or criteria, Annex A provides qualification criteria and

measurement requirements to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general purpose

acoustical measurements.

This document describes the divergence loss method for measuring the free sound field performance of

an acoustic environment.
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/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in

measurement (GUM: 1995)

IEC 61260-1, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters — Part 1: Specifications

IEC 61672-1, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications
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:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
3.1
free sound field
sound field in a homogeneous, isotropic medium free of boundaries
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.17]
3.2
anechoic space

volume which has been qualified as a sound field in a homogeneous, isotropic medium free of boundaries

3.3
hemi-anechoic space

volume above a reflecting plane which has been qualified as a sound field in a homogeneous, isotropic

medium free of boundaries
3.4
acoustic centre

position of the point from which approximately spherical

wave fronts appear to diverge
3.5
background noise
sum of all the signals except the one under investigation

Note 1 to entry: Background noise can include contributions from airborne sound, structure-borne vibration and

electrical noise in instrumentation.
3.6
divergence loss

reduction in sound pressure along a straight path due to the spreading of sound when a sound wave

propagates away from a source
3.7
frequency range of interest

contiguous one-third-octave-band frequencies from the lowest to the highest frequencies to be

qualified, inclusive
3.8
referencing document

standard or test code that refers to this document for the purpose of specifying the qualification method

of an anechoic (3.2) or hemi-anechoic space (3.3)
4 Allowable deviations from inverse square law

The theoretical reduction in mean-square sound pressure along a straight path due to spherical

propagation of a sound wave in a free sound field shall be hereafter referred to as the inverse square law.

For a space to be deemed anechoic or hemi-anechoic, as defined by criteria in a referencing document,

the deviations of the measured sound pressure levels from those estimated using the inverse square

law, obtained according to this document, shall not exceed the values specified by the referencing

document.

In the absence of specific criteria for the allowable deviations in a referencing document, the criteria

in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general purpose acoustical

measurements.

The allowable deviations specified by a referencing document may be more or less stringent than the

criteria given in Annex A.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
5 Measurement of free sound field performance
5.1 Divergence loss method
5.1.1 Principle

The divergence loss method shall be used to quantify the performance of an anechoic or hemi-anechoic

space within a test environment and to determine the spatial limits of this qualified anechoic or hemi-

anechoic space.

The free sound field performance is evaluated by quantifying the contributions of both the direct and

the reflected components of acoustic energy.

The spatial decrease of sound pressure emitted from a test sound source shall be compared with the

decrease of sound pressure that would occur in an ideal free sound field.
5.1.2 Instrumentation and measuring equipment
5.1.2.1 General

The instrumentation system for measuring sound pressure level, including the microphone and cable,

shall be operated within the limit of the linearity errors specified for a Class 1 sound level meter

according to IEC 61672-1.

The microphone shall be nominally omni-directional (taking into account any supplementary equipment

connected to it, such as the protective grid and mounting arrangement).

For measurements in one-third-octave bands, the filters used shall meet the requirements for Class 1

specified in IEC 61260-1.

For measurements above 5 kHz, this method will normally require a microphone of diameter equivalent

[2]
to that of a WS2F microphone, as described in IEC 61094-4 , or less.
5.1.2.2 Test sound source

A sound source approximating a point source over the frequency range of interest shall be used for the

qualification measurement. The source shall be

a) compact and of acoustical performance, such that the location of the acoustic centre of the source

is known to be located close enough to the origin of the microphone traverses specified in 5.1.3.2

to allow fitting of the sound pressure level versus distance data without an adjustment for the

acoustic centre of the source,

b) in conformity with the directionality criteria in Table B.1, when measured according to the

procedure in Annex B, so as to ensure the source radiates energy in all directions,

c) able to generate sufficient sound power over the frequency range of interest to yield sound pressure

levels at least 6 dB above the background noise levels for all points on each microphone traverse, or

[3]
while the microphone is moving for continuous traverse systems , and

d) of high stability so that the radiated sound power (due to the source, associated signal generation

and amplification electronics) as measured by a monitor microphone located at an arbitrary fixed

position in the test environment does not vary significantly at the frequency of measurement

during the time taken to complete the measurements for each microphone traverse. If the stability

of the source varies by more than ±0,2 dB then the monitor microphone shall be used to apply a

correction according to Formula (1):
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
LL= −+LL (1)
pp,,ii pp,,ref,i ref,0
where

L is the corrected sound pressure level at measurement point i, expressed in decibels (dB);

p,i

L′ is the measured sound pressure level at measurement point i, expressed in decibels (dB);

p,i

L is the sound pressure level measured by the monitor microphone at the reference

p,ref,i
location for measurement point i, expressed in decibels (dB);

L is the sound pressure level measured by the monitor microphone at the reference

p,ref,0
location for the initial measurement point 0, expressed in decibels (dB).

Since, in general, two or more sources can be required to cover the overall frequency range of interest,

the requirements given above shall be met for each source over its applicable frequency range.

NOTE It is possible to estimate the acoustic centre of a source by evaluating it in an anechoic space already

known to meet the requirements given in Annex A.
Care should be taken:

— to ensure that the sound pressure levels are more than 6 dB, and preferably more than 15 dB, above

the background noise levels;

— in positioning the monitor microphone to avoid acoustic interference with the traversing mechanism

affecting the results;

— to ensure that changes in atmospheric conditions over the duration of the traverse are not confused

with those related to the source stability.
5.1.3 Location of test sound sources and microphone traverses
5.1.3.1 Test sound source location

Referencing documents may specify the test sound source location(s) to be used in order to qualify the

anechoic or hemi-anechoic space.

In the absence of specific requirements for the sound source location in a referencing document, the

requirements given in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general

purpose acoustical measurements.

The test sound source should be placed in a chosen orientation and held in that orientation for all

microphone traverses.
An environment may be qualified for more than one source location.
5.1.3.2 Microphone traverses

Microphone traverses shall be made along paths that will characterize and qualify the anechoic or hemi-

anechoic space for the types of acoustical measurements to be conducted in the test environment. The

origin of the microphone traverse shall be within the physical volume occupied by the test sound source.

Referencing documents may specify the traverse paths to be conducted in order to qualify the anechoic

or hemi-anechoic space.

In the absence of specific requirements for the traverse paths in a referencing document, the

requirements given in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general

purpose acoustical measurements.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
Sound reflection from the microphone support system should be carefully avoided.
5.1.4 Test procedure
5.1.4.1 Qualification bandwidth

The qualification measurements of the anechoic or hemi-anechoic space shall be made using a

bandwidth that is typical of the spectral characteristics of the type of sources that will be measured or

evaluated.

Discrete-frequency qualification may be accomplished by using a test source that generates discrete

tone(s) or by using a test source that generates broad-band noise and a measurement system that

[3]
provides discrete-frequency measurement capabilities, such as an FFT analyser .

Broad-band qualification may be accomplished by using a test source that generates broad-band noise

and a measurement system that provides one-third-octave-band filtering.

Referencing documents may specify the bandwidth for the qualification measurement.

In the absence of specific requirements for the bandwidth in a referencing document, the requirements

given in Annex A shall be used for the selection of the appropriate qualification measurement bandwidth

for their intended purpose.
5.1.4.2 Generation of sound

The test sound source described in 5.1.2.2 may be operated with a test signal of pure tones, multiple

pure tones, band-limited or broad-band noise.

If pure tones or multiple pure tones are used for discrete-frequency qualification, the measured signal

after any filtering shall not contain energy at frequencies not being characterized that are within 15 dB

of the frequencies being characterized. If broad-band noise is used as a test signal for either broad-band

or discrete-frequency qualification, then the test signal shall consist of either random noise or broad-

band test signals derived from random noise.

In the absence of specific requirements for the test signal in a referencing document, the requirements

given in Annex A shall be used for the selection of the appropriate test signal for qualification of anechoic

or hemi-anechoic spaces for their intended purpose.

NOTE Use of a mix of pure tones spaced apart by more than a one-third-octave band can be much more rapid

than sequential traverses, each at a single pure tone.

When using tonal or mixed tone signals, care should be taken to avoid distortion due to excessive

signal levels.
5.1.4.3 Measurement of sound pressure level

The sound pressure levels shall be measured using fractional octave-band filters or FFT analysis.

The microphone shall be moved along the paths described in 5.1.3.2 for each test signal. The

measurement of sound pressure level shall be carried out starting, at most, a quarter of a wavelength

(at the lowest frequency to be qualified) from the origin of the traverse, traversing at least a quarter of

a wavelength (at the lowest frequency to be qualified) and to the hypothetical boundary of the anechoic

or hemi-anechoic space to be qualified.

Sound pressure levels shall be measured along each microphone traverse using equally spaced

measurement points at each frequency. Referencing documents may specify the maximum spacing

of the measurement points in order to qualify the anechoic or hemi-anechoic space for their intended

purpose.
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)

In the absence of specific requirements for the spatial resolution of the measurement points, the

requirements given in Annex A shall be used to qualify anechoic and hemi-anechoic spaces for general

purpose acoustical measurements.

Alternatively, for discrete-frequency measurements using pure tone signals, the microphone may be

[3]

moved slowly and continuously along the traverse and the sound pressure levels recorded . Sound

pressure level versus distance data should then be determined using the spatial sampling guidelines for

discrete measurements.

If broad-band test signals are used, measurement times should be of sufficient duration to achieve

stable levels.
5.1.5 Expression of results
5.1.5.1 Method of calculation
5.1.5.1.1 General

Measured sound pressure levels are compared with the theoretical sound pressure level decay

according to the inverse square law in a free sound field.

5.1.5.1.2 Formula for estimation of sound pressure levels based on the inverse square law

From the sound pressure levels measured at positions specified in 5.1.4.3, the estimation of sound

pressure levels based on the inverse square law shall be determined for each measurement traverse

using Formula (2):
 r 
Lr()=−b 20lg dB (2)
 
 
where

L (r ) is the sound pressure level at distance, r , estimated by the inverse square law, expressed in

p i i
decibels (dB);

r is the distance of measurement point i from the mathematical origin of the traverse,

expressed in metres (m);
r is the reference value, r = 1 m;
0 0

b is the source strength parameter that is adjusted to optimize the fit of the measured sound

pressure levels into the tolerance range, to maximize the qualified distance from the test

sound source, expressed in decibels (dB).

If a continuous traverse is used, an “analogue” recording of level versus distance is obtained. To use the

formulae in this clause, sound pressure levels at a large number of points at regularly spaced intervals

shall be derived from the records. The selection of point spacing shall be based on the criteria of 5.1.4.3.

An iterative process may be used to determine b; a starting value is given by Formula (3):

N N
 
20lg dB+ L
 
pi,
 0 
i==11i
b= (3)
where
6 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)

L is the measured sound pressure level (corrected for source stability) at measurement point i,

p,i
expressed in decibels (dB);
N is the number of measurement points along the measurement traverse.

NOTE Over long traverses and especially at high frequency, air absorption might not be negligible, it might be

necessary to correct the measured sound pressure level for absorption of sound by the atmosphere in accordance

[4]
with ISO 9613-1 . For example, atmospheric absorption can be 0,3 dB/m at 10 kHz.
5.1.5.1.3 Deviations from the inverse square law

Using the estimation of sound pressure levels based on the inverse square law, the deviation of the

measured sound pressure level from the inverse square law is determined at each measurement point

using Formula (4):
ΔLL=− Lr (4)
pi,,pi pi
where
ΔL is the deviation from the inverse square law, expressed in decibels (dB);
p,i

L is the measured sound pressure level (corrected for source stability) at measurement point

p,i
i, expressed in decibels (dB).
5.1.6 Measurement uncertainty

The uncertainty of the results obtained from measurements according to this document shall be

evaluated, preferably in accordance with ISO/IEC Guide 98-3. The expanded uncertainty together

with the corresponding coverage factor for a stated coverage probability of 95 % as defined in

ISO/IEC Guide 98-3 shall be given. Guidance on the determination of the expanded uncertainty is given

in Annex C.
5.2 Information to be recorded

For measurements according to this document, the following information shall be recorded:

a) the time and date of the measurements;
b) the person responsible for the measurements and calculations;

c) a description of the environment to be qualified, including dimensions and a description of the

physical treatment of walls, ceiling and floor;

d) a sketch showing the location of the test sound source and any unique features or non-uniformities;

e) air temperature in degrees Celsius, relative humidity as a percentage and barometric pressure in

pascals;

f) equipment used for the measurements, including name, type, serial number and manufacturer;

g) the sound source(s) used for the test;

h) position of the mathematical origin of the traverse for each test sound source used;

i) clear identification of the traverse paths used for the test;

j) the locations and orientation of the traverse paths, any reflecting planes, bounding surfaces and

the assumed mathematical origin of the traverse (a sketch shall be included, if necessary);

k) for each path, the start location relative to the test source and the path length;

© ISO 2021 – All rights reserved 7
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ISO/FDIS 26101-1:2021(E)
l) the test signal(s) and measurement bandwidth;
m) the frequency range of interest (see 3.7);

n) for each path, the number of measurement points and the averaging time at each measurement

point, or for continuous measurements, the speed of the traverse and the response time of the

instrumentation;

o) a table or chart of the sound pressure levels or deviations from the inverse square law in the

measurement band of interest and position relative to the test sound source, measured along each

traverse;

p) the qualification criteria for the allowable deviations from the inverse square law;

q) the dimensions and location of the anechoic or hemi-anechoic space, qualified in accordance with

the requirements of the referencing document or Annex A, as applicable.
5.3 Information to be reported

For measurements according to this document, the following information shall be reported:

a) the time and date of the measurements;
b) a description of
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 26101-1
ISO/TC 43/SC 1
Acoustique — Méthodes d'essai pour
Secrétariat: DIN
la qualification de l'environnement
Début de vote:
2021-02-16 acoustique —
Vote clos le:
Partie 1:
2021-04-13
Qualification des environnements en
champ libre
Acoustics – Test methods for the qualification of the acoustic
environment —
Part 1: Qualification of free-field environments
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 26101-1:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. ISO 2021
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ISO/FDIS 26101-1:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
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Publié en Suisse
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ISO/FDIS 26101-1:2021(F)
Sommaire Page

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

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

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

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

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

4 Écarts admissibles par rapport à la loi de l’inverse du carré de la distance ..........................................2

5 Mesurage de la performance d’un champ acoustique libre..................................................................................... 3

5.1 Méthode basée sur la perte par divergence ................................................................................................................... 3

5.1.1 Principe .................................................................................................................................................................................... 3

5.1.2 Appareils et équipements de mesure ............................................................................................................ 3

5.1.3 Emplacement des sources sonores utilisées pour l’essai et des trajets

microphoniques ........................................................................................................................................... ..................... 4

5.1.4 Procédure d’essai ............................................................................................................................................................ 5

5.1.5 Expression des résultats ........................................................................................................................................... 6

5.1.6 Incertitude de mesure ................................................................................................................................................. 7

5.2 Informations à consigner ............................................................................................................................................................... 7

5.3 Informations à faire figurer dans le rapport d’essai ............................................................................................... 8

Annexe A (normative) Critères de qualification et exigences de mesure par défaut......................................10

Annexe B (normative) Procédure générale pour évaluer la directivité de la source sonore .................13

Annexe C (informative) Incertitude de mesure ......................................................................................................................................16

Annexe D (informative) Cadre directeur pour faire référence à cette méthode d’essai ..............................19

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................21

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 26101-1:2021(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 attirée 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: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit.

Cette première édition de l’ISO 26101-1 annule et remplace la deuxième édition de l’ISO 26101:2017,

qui a fait l’objet d’une révision mineure. Par rapport à l’édition précédente, les modifications sont les

suivantes:

— le titre a été modifié de «Acoustique — Méthodes d’essai pour la qualification des environnements en

champ libre» en «Acoustique — Méthodes d’essai pour la qualification des environnements acoustiques —

Partie 1: Qualification des environnements en champ libre», de sorte qu’une partie supplémentaire,

«ISO 26101-2, Acoustique — Méthodes d’essai pour la qualification des environnements acoustiques —

Partie 2: Détermination de la correction environnementale», puisse être introduite.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 26101 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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ISO/FDIS 26101-1:2021(F)
Introduction

Le présent document traite de la méthode de mesure de la performance d’un environnement destiné

à fournir un champ acoustique libre ou un champ acoustique libre sur plan réfléchissant, basée sur la

perte par divergence. Un champ acoustique libre est un environnement acoustique dont les surfaces

limites absorbent toute l’énergie sonore incidente. L’utilisation de chambres anéchoïques ou semi-

anéchoïques est généralement nécessaire pour réaliser ce type d’environnement d’essai. Dans la

pratique, celles-ci offrent un champ acoustique libre contrôlé permettant d’effectuer des mesurages

acoustiques dans un espace confiné au sein de l’installation.

Le présent document a pour objet d’assurer l’homogénéité de la méthode et des conditions de mesure

destinées à qualifier un environnement de champ acoustique libre.

Il est probable que les procédures de qualification décrites dans le présent document seront citées en

référence par d’autres Normes internationales et codes d’essai industriels. Dans ce cas, les documents

faisant référence au présent document pourront spécifier des critères de qualification appropriés pour

la méthode d’essai et des trajets de mesure spécifiques.
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 26101-1:2021(F)
Acoustique — Méthodes d'essai pour la qualification de
l'environnement acoustique —
Partie 1:
Qualification des environnements en champ libre
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie une méthodologie pour qualifier des espaces acoustiques comme des

espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques répondant aux exigences d’un champ acoustique libre.

Le présent document spécifie des méthodes d’essai en fréquences discrètes et en large bande pour

quantifier la performance d’espaces anéchoïques et semi-anéchoïques. Il définit la procédure de

qualification d’une source sonore omnidirectionnelle adéquate pour la qualification d’un champ libre,

détaille le mode de présentation des résultats et décrit les incertitudes de mesure.

Le présent document a été conçu pour qualifier des espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques pour

une grande variété d’applications de métrologie acoustique. À terme, divers codes d’essai et normes

devraient se référer au présent document pour qualifier un espace en tant qu’anéchoïque ou semi-

anéchoïque en vue d’un mesurage spécifique. L’Annexe D énonce des lignes directrices pour la

spécification de paramètres d’essai et de critères de qualification par les documents de référence.

En l’absence d’exigences ou de critères particuliers, l’Annexe A fournit les critères de qualification et

les exigences de mesurage pour qualifier des espaces anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de

mesurages acoustiques généraux.

Le présent document décrit la méthode de mesure de la performance d’un environnement acoustique

en tant que champ acoustique libre, basée sur la perte par divergence.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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).

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

(GUM: 1995)

IEC 61260-1, Électroacoustique — Filtres de bande d’octave et de bande d’une fraction d’octave — Partie 1:

Spécifications
IEC 61672-1, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications
3 Termes et définitions

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

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

3.1
champ acoustique libre
champ acoustique dans un milieu isotrope homogène illimité
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.17]
3.2
espace anéchoïque

volume ayant été qualifié comme champ acoustique dans un milieu isotrope homogène illimité

3.3
espace semi-anéchoïque

volume au-dessus d’un plan réfléchissant, ayant été qualifié comme champ acoustique dans un milieu

isotrope homogène illimité
3.4
centre acoustique

position du point à partir duquel les fronts d’ondes

sphériques paraissent approximativement diverger
3.5
bruit de fond
somme de tous les signaux, à l’exception de celui étudié

Note 1 à l'article: Le son aérien, le bruit de structure et le bruit électrique des instruments peuvent contribuer au

bruit de fond.
3.6
perte par divergence

réduction de la pression acoustique sur une ligne droite, due à l’étalement du son lors de sa propagation

depuis une source ponctuelle
3.7
plage de fréquences concernée

fréquences des bandes d’un tiers d’octave contiguës, sur la plage allant des plus basses aux plus hautes

fréquences à qualifier
3.8
document de référence

norme ou code d’essai renvoyant au présent document à des fins de spécification de la méthode de

qualification d’un espace anéchoïque (3.2) ou semi-anéchoïque (3.3)
4 Écarts admissibles par rapport à la loi de l’inverse du carré de la distance

La réduction théorique de la pression acoustique quadratique moyenne sur une ligne droite, due à la

propagation sphérique des ondes sonores dans un champ acoustique libre doit être désignée ci-après

comme la loi de l’inverse du carré de la distance.

Pour qu’un espace soit considéré comme anéchoïque ou semi-anéchoïque selon les critères d’un

document de référence, les écarts entre les niveaux de pression acoustique mesurés et ceux estimés

à l’aide de la loi de l’inverse du carré de la distance, obtenus selon le présent document, ne doivent pas

dépasser les valeurs spécifiées dans le document de référence.

En l’absence de critères spécifiques applicables aux écarts admissibles dans un document de référence,

les critères stipulés à l’Annexe A doivent être utilisés pour qualifier des espaces anéchoïques ou semi-

anéchoïques à des fins de mesurages acoustiques généraux.

Les écarts admissibles spécifiés dans un document de référence peuvent être plus ou moins stricts que

les écarts fixés par les critères de l’Annexe A.
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5 Mesurage de la performance d’un champ acoustique libre
5.1 Méthode basée sur la perte par divergence
5.1.1 Principe

La méthode basée sur la perte par divergence doit être utilisée pour quantifier la performance d’un

espace anéchoïque ou semi-anéchoïque dans un environnement d’essai et pour déterminer les limites

spatiales de cet espace.

La performance d’un champ acoustique libre est évaluée en quantifiant les contributions des

composantes à la fois directes et réfléchies de l’énergie acoustique.

La réduction spatiale de la pression acoustique émise par la source sonore utilisée pour l’essai doit être

comparée à la réduction qui se produirait dans un champ acoustique libre idéal.
5.1.2 Appareils et équipements de mesure
5.1.2.1 Généralités

Les appareils de mesure du niveau de pression acoustique, y compris le microphone et le câble, doivent

être utilisés dans la limite des erreurs de linéarité spécifiées pour un sonomètre de Catégorie 1 selon

l’IEC 61672-1.

Le microphone doit être essentiellement omnidirectionnel (en tenant compte des équipements

accessoires qui lui sont éventuellement connectés, tels que la grille de protection et le dispositif de

fixation).

Pour les mesurages en bandes de tiers d’octave, les filtres utilisés doivent satisfaire aux exigences

applicables aux filtres de Catégorie 1 telles que spécifiées dans l’IEC 61260-1.

Pour les mesurages au-dessus de 5 kHz, cette méthode exige normalement un microphone de diamètre

[2]

équivalent ou inférieur à celui d’un microphone de type WS2F, tel que décrit dans l’IEC 61094-4 .

5.1.2.2 Source sonore utilisée pour l’essai

Une source sonore approximant une source ponctuelle sur la plage de fréquences concernée doit être

utilisée pour les mesurages de qualification. La source doit:

a) être compacte et dotée de propriétés acoustiques telles que l’emplacement de son centre acoustique

est connu pour être situé suffisamment près du point d’origine des trajets microphoniques

spécifiés en 5.1.3.2, afin de permettre l’ajustement du niveau de pression acoustique en fonction de

la distance sans devoir ajuster le centre acoustique de la source;

b) être en conformité avec les critères de directivité donnés dans le Tableau B.1, lorsqu’elle est

mesurée selon la procédure décrite à l’Annexe B, de façon à s’assurer qu’elle rayonne de l’énergie

dans toutes les directions;

c) être capable de générer une puissance acoustique suffisante sur la plage de fréquences concernée

pour produire des niveaux de pression acoustique supérieurs d’au moins 6 dB aux niveaux de bruit

de fond à tous les points de chaque trajet microphonique, ou pendant que le microphone se déplace

[3]
dans le cas de systèmes à déplacement continu ; et

d) être à haute stabilité, afin que la puissance acoustique rayonnée (due à la source et aux composants

électroniques de génération de signaux et d’amplification associés), telle que mesurée par un

microphone de contrôle placé en une position arbitraire fixe dans l’environnement d’essai, ne varie

pas de façon significative à la fréquence de mesurage pendant le temps nécessaire pour effectuer les

mesurages pour chaque trajet microphonique. Si la stabilité de la source varie de plus de ± 0,2 dB,

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le microphone de contrôle doit alors être utilisé pour appliquer une correction, conformément à la

Formule (1):
LL= −+LL (1)
pp,,ii pp,,ref,i ref,0

L est le niveau de pression acoustique corrigé au point de mesurage i, exprimé en décibels (dB);

p,i

L′ est le niveau de pression acoustique mesuré au point de mesurage i, exprimé en décibels (dB);

p,i

L est le niveau de pression acoustique mesuré par le microphone de contrôle à l’emplacement

p,ref,i
de référence du point de mesurage i, exprimé en décibels (dB);

L est le niveau de pression acoustique mesuré par le microphone de contrôle à l’emplacement

p,ref,0
de référence du point de mesurage initial 0, exprimé en décibels (dB).

Parce que, en général, au moins deux sources peuvent être nécessaires pour couvrir la totalité de la

plage de fréquences concernée, les exigences ci-dessus doivent être satisfaites pour chaque source dans

la plage de fréquences qui lui est associée.

NOTE Il est possible d’estimer la position du centre acoustique d’une source en l’évaluant dans un espace

anéchoïque dont on sait déjà qu’il satisfait aux exigences données à l’Annexe A.
Il convient de:

— s’assurer que les niveaux de pression acoustique sont supérieurs de 6 dB, et de préférence de 15 dB,

aux niveaux de bruit de fond;

— positionner le microphone de contrôle avec soin pour éviter toute interférence acoustique avec le

mécanisme de déplacement pouvant affecter les résultats;

— s’assurer que les variations dues aux conditions atmosphériques pendant la durée du déplacement

ne sont pas confondues avec celles liées à la stabilité de la source.

5.1.3 Emplacement des sources sonores utilisées pour l’essai et des trajets microphoniques

5.1.3.1 Emplacement de la source sonore utilisée pour l’essai

Les documents de référence peuvent spécifier l’emplacement ou les emplacements de source sonore à

utiliser afin de qualifier l’espace en tant qu’anéchoïque ou semi-anéchoïque.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables à l’emplacement de la source sonore dans un document

de référence, les exigences données à l’Annexe A doivent être utilisées pour qualifier des espaces

anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de mesurages acoustiques généraux.

Il convient de placer la source sonore selon une orientation déterminée et de conserver cette orientation

pour tous les trajets microphoniques.
Un environnement peut être qualifié pour plus d’un emplacement de source.
5.1.3.2 Trajets microphoniques

Les trajets microphoniques doivent permettre de caractériser et de qualifier les espaces anéchoïques

ou semi-anéchoïques pour les types de mesurages acoustiques à effectuer dans l’environnement d’essai.

Le point d’origine de chaque trajet microphonique doit se trouver dans les limites du volume physique

occupé par la source sonore utilisée pour l’essai.

Les documents de référence peuvent spécifier les trajets microphoniques à utiliser pour qualifier

l’espace anéchoïque ou semi-anéchoïque.
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En l’absence d’exigences spécifiques applicables aux trajets microphoniques dans un document

de référence, les exigences données à l’Annexe A doivent être utilisées pour qualifier des espaces

anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de mesurages acoustiques généraux.

Il convient d’éviter soigneusement toute réflexion acoustique par le système supportant le microphone.

5.1.4 Procédure d’essai
5.1.4.1 Bande passante de qualification

Les mesurages de qualification de l’espace anéchoïque ou semi-anéchoïque doivent être effectués

en utilisant une bande passante représentative des caractéristiques spectrales du type de source à

mesurer ou évaluer.

Il est admis de procéder à la qualification par fréquences discrètes en utilisant une source qui génère

un ou des bruits à composantes discrètes ou à l’aide d’une source de bruit à large bande et d’un système

[3]
de mesure capable de mesurer des fréquences discrètes, comme un analyseur FFT .

Il est permis d’effectuer la qualification en large bande en utilisant une source d’essai qui génère du

bruit à large bande et un système de mesure pourvu de filtres d’un tiers d’octave.

Les documents de référence peuvent spécifier la bande passante pour les mesurages de qualification.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables à la bande passante dans un document de référence,

les exigences données à l’Annexe A doivent être appliquées pour la sélection de la bande passante de

mesurage de qualification appropriée à l’usage visé.
5.1.4.2 Génération sonore

Il est permis d’utiliser la source sonore décrite en 5.1.2.2 avec un signal d’essai composé de sons purs,

de sons purs multiples, de bruit à largeur de bande limitée ou de bruit à large bande.

Si des sons purs ou des sons purs multiples sont utilisés pour la qualification par fréquences discrètes, le

signal mesuré à la suite de tout filtrage ne doit pas contenir d’énergie aux fréquences n’étant pas en cours

de caractérisation, c’est-à-dire situées à moins de 15 dB des fréquences en cours de caractérisation. Si

du bruit à large bande est utilisé comme signal d’essai pour une qualification soit en large bande, soit en

fréquences discrètes, le signal d’essai doit alors être constitué soit d’un bruit aléatoire, soit de signaux

d’essai à large bande dérivés d’un bruit aléatoire.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables au signal d’essai dans un document de référence, les

exigences données à l’Annexe A doivent être appliquées pour la sélection du signal d’essai approprié

pour la qualification d’espaces anéchoïques ou semi-anéchoïques pour l’usage visé.

NOTE L’utilisation d’un mélange de sons purs espacés de plus d’un tiers d’octave peut s’avérer bien plus

rapide que celle de trajets séquentiels, chacun associé à un son pur spécifique.

En cas d’utilisation de sons purs ou sons purs mélangés, il convient de prendre soin d’éviter les

phénomènes de distorsion dus à des niveaux sonores excessifs.
5.1.4.3 Mesurage du niveau de pression acoustique

Les niveaux de pression acoustique doivent être mesurés à l’aide de filtres de bande d’une fraction

d’octave ou par analyse FFT.

Le microphone doit être déplacé le long des trajets décrits en 5.1.3.2 pour chaque signal d’essai. Le

mesurage du niveau de pression acoustique doit être effectué en partant, au maximum, à un quart de la

longueur d’onde (correspondant à la fréquence la plus basse à qualifier) du point d’origine du trajet, en

se déplaçant sur au moins un quart de la longueur d’onde (correspondant à la fréquence la plus basse à

qualifier) et en poursuivant jusqu’à la limite hypothétique de l’espace anéchoïque ou semi-anéchoïque à

qualifier.
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Les niveaux de pression acoustique doivent être mesurés le long de chaque trajet microphonique en

utilisant des points de mesure équidistants pour chaque fréquence. Les documents de référence

peuvent spécifier l’espacement maximal des points de mesure afin de qualifier l’espace anéchoïque ou

semi-anéchoïque pour l’usage visé.

En l’absence d’exigences spécifiques applicables à la résolution spatiale des points de mesure dans

un document faisant référence au présent document, les exigences données à l’Annexe A doivent

être utilisées pour qualifier des espaces anéchoïques et semi-anéchoïques à des fins de mesurages

acoustiques généraux.

Pour les mesurages en fréquences discrètes à l’aide de signaux composés de sons purs, il est également

permis de déplacer le microphone de façon lente et continue le long de la trajectoire et d’enregistrer les

[3]

niveaux de pression acoustique . Il convient ensuite de représenter le niveau de pression acoustique

en fonction de la distance en appliquant les principes d’échantillonnage spatial relatifs aux mesurages

discrets.

En cas d’utilisation de signaux d’essai à large bande, il convient que les temps de mesure soient d’une

durée suffisante pour atteindre des niveaux stables.
5.1.5 Expression des résultats
5.1.5.1 Méthode de calcul
5.1.5.1.1 Généralités

Les niveaux de pression acoustique mesurés sont comparés à l’affaiblissement théorique du niveau de

pression acoustique selon la loi de l’inverse du carré de la distance en champ acoustique libre.

5.1.5.1.2 Formule pour l’estimation des niveaux de pression acoustique sur la base de la loi de

l’inverse du carré de la distance

À partir des niveaux de pression acoustique mesurés aux positions spécifiées en 5.1.4.3, l’estimation

des niveaux de pression acoustique basée sur la loi de l’inverse du carré de la distance doit être faite

pour chaque trajet de mesure à l’aide de la Formule (2):
 r 
Lr()=−b 20lg dB (2)
 
 

L (r ) est le niveau de pression acoustique à la distance, r , estimé par la loi de l’inverse du carré de

p i i
la distance, exprimé en décibels (dB);

r est la distance entre le point de mesure i et le point d’origine mathématique du trajet, expri-

mée en mètres (m);
r est la valeur de référence, r = 1 m;
0 0

b est un paramètre associé à la puissance de la source qui est ajusté pour optimiser l’adaptation

des niveaux de pression acoustique dans la plage de tolérance afin de maximiser la distance

qualifiée à partir de la source sonore utilisée pour l’essai, exprimé en décibels (dB).

En cas d’utilisation d’un déplacement continu, un enregistrement «analogique» du niveau rapporté

à la distance est obtenu. Pour utiliser les formules décrites dans cet article, les niveaux de pression

acoustique en un grand nombre de points régulièrement espacés doivent être dérivés des données

enregistrées. Le choix de l’espacement des points doit être basé sur les critères énoncés en 5.1.4.3.

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ISO/FDIS 26101-1:2021(F)

Un processus itératif peut être utilisé pour déterminer b; une valeur initiale est donnée par la

Formule (3):
N N
 r 
20lg dB+ L
 
pi,
 
i==11i
b= (3)

L est le niveau de pression acoustique (corrigé de la stabilité de la source) mesuré au point i,

p,i
exprimé en décibels (dB);
N est le nombre de positions de mesure le long du trajet.

NOTE Sur les trajets longs, et notamment en haute fréquence, l’absorption de l’air peut ne pas être négligeable

et il peut être nécessaire de corrig
...

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