ISO 10534-2:2023

Acoustics — Determination of acoustic properties in impedance tubes — Part 2: Two-microphone technique for normal sound absorption coefficient and normal surface impedance

This test method covers the use of an impedance tube, two microphone locations and a frequency analysis system for the determination of the sound absorption coefficient of sound absorbing materials for normal incidence sound incidence. It can also be applied for the determination of the acoustical surface impedance or surface admittance of sound absorbing materials. As an extension, it can also be used to assess intrinsic properties of homogeneous acoustical materials such as their characteristic impedance, characteristic wavenumber, dynamic mass density and dynamic bulk modulus. The test method is similar to the test method specified in ISO 10534-1 in that it uses an impedance tube with a sound source connected to one end and the test sample mounted in the tube at the other end. However, the measurement technique is different. In this test method, plane waves are generated in a tube by a sound source, and the decomposition of the interference field is achieved by the measurement of acoustic pressures at two fixed locations using wall-mounted microphones or an in-tube traversing microphone, and subsequent calculation of the complex acoustic transfer function and quantities reported in the previous paragraph. The test method is intended to provide an alternative, and generally much faster, measurement technique than that of ISO 10534-1. Normal incidence absorption coefficients coming from impedance tube measurements are not comparable with random incidence absorption coefficients measured in reverberation rooms according to ISO 354. The reverberation room method will (under ideal conditions) determine the sound absorption coefficient for diffuse sound incidence. However, the reverberation room method requires test specimens which are rather large. The impedance tube method is limited to studies at normal and plane incidence and requires samples of the test object which are of the same size as the cross-section of the impedance tube. For materials that are locally reacting only, diffuse incidence sound absorption coefficients can be estimated from measurement results obtained by the impedance tube method (see Annex E).

Acoustique — Détermination des propriétés acoustiques aux tubes d’impédance — Partie 2: Méthode à deux microphones pour le coefficient d’absorption sonore normal et l’impédance de surface normale

La présente méthode d’essai traite de l’utilisation d’un tube d’impédance, de deux emplacements de microphones et d’un système d’analyse de la fréquence pour la détermination du coefficient d’absorption acoustique des matériaux acoustiques absorbants sous incidence acoustique normale. Elle peut aussi être utilisée pour déterminer l’impédance acoustique de surface ou l’admittance de surface des matériaux acoustiques absorbants. Par extension, elle peut également être utilisée pour évaluer les propriétés intrinsèques des matériaux acoustiques homogènes telles que l’impédance caractéristique, le nombre d’ondes caractéristique, la masse volumique dynamique et le module de compressibilité dynamique. La méthode d’essai est identique à la méthode d’essai de l’ISO 10534‑1 en ce sens qu’elle utilise un tube d’impédance avec une source sonore connectée à une extrémité et l’échantillon pour essai monté dans le tube au niveau de l’autre extrémité. Cependant, la méthode de mesure est différente. Dans cette méthode d’essai, des ondes planes sont générées dans un tube par une source sonore, et la décomposition du champ d’interférence s’effectue par le mesurage des pressions acoustiques en deux emplacements fixes à l’aide de microphones montés sur des parois ou d’un microphone transversal au tube, puis par le calcul de la fonction complexe de transfert acoustique et des quantités rapportées dans le paragraphe précédent. La méthode d’essai est destinée à fournir une méthode de mesure alternative et plus rapide que celle décrite dans l’ISO 10534‑1. Les coefficients d’absorption à incidence normale provenant des mesurages du tube d’impédance ne sont pas comparables aux coefficients d’absorption à incidence aléatoire mesurés en salle réverbérante conformément à l’ISO 354. La méthode de la salle réverbérante déterminera (dans des conditions idéales) le coefficient d’absorption acoustique sous incidence acoustique diffuse. Toutefois, la méthode de la salle réverbérante exige des éprouvettes relativement grandes. La méthode du tube d’impédance est limitée aux études sous incidence normale et plane et exige des échantillons de l’objet en essai, d’une taille équivalente à la section du tube d’impédance. Pour les matériaux à réaction localisée uniquement, les coefficients d’absorption acoustique en champ diffus peuvent être estimés à partir des résultats de mesure obtenus par la méthode du tube d’impédance (voir Annexe E).

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 05-Oct-2023
• ICS: 17.140.01 - Acoustic measurements and noise abatement in general
• Technical Committee: ISO/TC 43/SC 2 - Building acoustics
• Drafting Committee: ISO/TC 43/SC 2 - Building acoustics
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 06-Oct-2023
• Due Date: 17-Sep-2023
• Completion Date: 06-Oct-2023

Relations

• Consolidates: ISO/CD TS 22152.2 - Ships and marine technology — Performance requirements for low bio-persistence alkaline earth silicate wool
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 10534-2:1998 - Acoustics — Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes — Part 2: Transfer-function method
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10534-2
Second edition
2023-10
Acoustics — Determination of acoustic
properties in impedance tubes —
Part 2:
Two-microphone technique for
normal sound absorption coefficient
and normal surface impedance
Acoustique — Détermination des propriétés acoustiques aux tubes
d’impédance —
Partie 2: Méthode à deux microphones pour le coefficient d’absorption
sonore normal et l’impédance de surface normale
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 Principle . 5
5 Test equipment .5
5.1 Construction of the impedance tube . 5
5.2 Working frequency range . 6
5.3 Length of the impedance tube . 7
5.4 Microphones . 7
5.5 Positions of the microphones . 7
5.6 Acoustic centre of the microphone . 8
5.7 Test sample holder. 8
5.8 Signal processing equipment . 9
5.9 Loudspeaker . 9
5.10 Signal generator. 9
5.11 Thermometer, barometer and relative humidity . 9
6 Preliminary test and measurements .10
7 Test specimen mounting .11
8 Test procedure .12
8.1 Specification of the reference plane .12
8.2 Determination of the sound velocity, wavelength and characteristic impedance .12
8.3 Selection of the signal amplitude . 13
8.4 Selection of the number of averages . 13
8.5 Correction for microphone mismatch . 13
8.5.1 General .13
8.5.2 Measurement repeated with the channels interchanged .13
8.5.3 Predetermined calibration factor . 14
8.6 Determination of the transfer function between the two locations .15
8.6.1 General .15
8.6.2 Cross- and autospectra-based estimate . 15
8.6.3 Frequency-domain deconvolution . 17
8.6.4 Impulse-response based estimate . 17
8.7 Determination of the reflection coefficient . 18
8.8 Determination of the sound absorption coefficient . 18
8.9 Determination of the specific acoustic impedance ratio . 18
8.10 Determination of the specific acoustic admittance ratio . 18
9 Precision .19
10 Test report .19
Annex A (normative) Preliminary measurements .22
Annex B (normative) Procedure for the one-microphone technique .24
Annex C (informative) Theoretical background .25
Annex D (informative) Error sources .27
Annex E (informative) Estimation of diffuse sound absorption coefficient α of locally
st
reacting absorbers from the results of this document .29
Annex F (informative) Estimation of intrinsic properties .30
Bibliography .32
iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
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 2,
Building acoustics, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 126, Acoustics properties of building products and of buildings, in accordance with
the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10534-2:1998), which has been
technically revised.
The main changes are as follows:
— the introduction of the measurement procedure to estimate the characteristic properties of porous
materials (characteristic impedance, wavenumber, dynamic mass density, dynamic bulk modulus)
in an informative annex. The signal processing techniques have been updated since the first version
of this document.
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
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10534-2:2023(E)
Acoustics — Determination of acoustic properties in
impedance tubes —
Part 2:
Two-microphone technique for normal sound absorption
coefficient and normal surface impedance
1 Scope
This test method covers the use of an impedance tube, two microphone locations and a frequency
analysis system for the determination of the sound absorption coefficient of sound absorbing materials
for normal incidence sound incidence. It can also be applied for the determination of the acoustical
surface impedance or surface admittance of sound absorbing materials. As an extension, it can also be
used to assess intrinsic properties of homogeneous acoustical materials such as their characteristic
impedance, characteristic wavenumber, dynamic mass density and dynamic bulk modulus.
[1]
The test method is similar to the test method specified in ISO 10534-1 in that it uses an impedance
tube with a sound source connected to one end and the test sample mounted in the tube at the other
end. However, the measurement technique is different. In this test method, plane waves are generated
in a tube by a sound source, and the decomposition of the interference field is achieved by the
measurement of acoustic pressures at two fixed locations using wall-mounted microphones or an in-
tube traversing microphone, and subsequent calculation of the complex acoustic transfer function and
quantities reported in the previous paragraph. The test method is intended to provide an alternative,
[1]
and generally much faster, measurement technique than that of ISO 10534-1 .
Normal incidence absorption coefficients coming from impedance tube measurements are not
comparable with random incidence absorption coefficients measured in reverberation rooms according
[2]
to ISO 354 . The reverberation room method will (under ideal conditions) determine the sound
absorption
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10534-2
Deuxième édition
2023-10
Acoustique — Détermination des
propriétés acoustiques aux tubes
d’impédance —
Partie 2:
Méthode à deux microphones pour
le coefficient d’absorption sonore
normal et l’impédance de surface
normale
Acoustics — Determination of acoustic properties in impedance
tubes —
Part 2: Two-microphone technique for normal sound absorption
coefficient and normal surface impedance
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles . 1
4 Principe. 5
5 Équipement d’essai . 6
5.1 Construction du tube d’impédance . 6
5.2 Plage de fréquences de fonctionnement . 6
5.3 Longueur du tube d’impédance . 7
5.4 Microphones . 7
5.5 Positions des microphones . 7
5.6 Centre acoustique du microphone . 8
5.7 Porte-échantillon . 9
5.8 Appareillage d’analyse des signaux . 9
5.9 Haut-parleur . 10
5.10 Générateur de signaux . 10
5.11 Thermomètre, baromètre et humidité relative . 10
6 Essais et mesurages préliminaires .10
7 Montage de l’éprouvette .11
8 Mode opératoire d’essai .12
8.1 Spécification du plan de référence .12
8.2 Détermination de la vitesse du son, de la longueur d’onde et de l’impédance
caractéristique .12
8.3 Sélection de l’amplitude du signal . 13
8.4 Sélection du nombre de moyennes . 13
8.5 Correction de la non-concordance des microphones . 13
8.5.1 Généralités .13
8.5.2 Mesurages répétés en interchangeant les canaux . 14
8.5.3 Facteur d’étalonnage prédéterminé . 15
8.6 Détermination de la fonction de transfert entre les deux emplacements . 16
8.6.1 Généralités . 16
8.6.2 Estimation basée sur les interspectres et les autospectres . 16
8.6.3 Déconvolution du domaine fréquentiel . 16
8.6.4 Estimation basée sur la réponse impulsionnelle . 17
8.7 Détermination du coefficient de réflexion . 17
8.8 Détermination du coefficient d’absorption acoustique . 17
8.9 Détermination du rapport spécifique d’impédance acoustique . 18
8.10 Détermination du rapport spécifique d’admittance acoustique . 18
9 Fidélité .18
10 Rapport d’essai .18
Annexe A (normative) Mesurages préliminaires .22
Annexe B (normative) Mode opératoire de la méthode à un microphone .25
Annexe C (informative) Contexte théorique .26
Annexe D (informative) Sources d’erreurs .28
Annexe E (informative) Estimation du coefficient d’absorption acoustique diffus α des
st
absorbants à réaction localisée d’après les résultats du présent document .31
Annexe F (informative) Estimation des propriétés intrinsèques.32
iii
Bibliographie .34
iv
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n’avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l’adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de brevet.
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 43 Acoustique, sous-comité
SC 2, Acoustique des bâtiments, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 126, Propriétés
acoustiques des éléments de construction et des bâtiments, du Comité européen de normalisation (CEN),
conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10534-2:1998), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— l’ajout, au sein d’une annexe informative, du mode opératoire de mesure visant à estimer les
propriétés caractéristiques des matériaux poreux (impédance caractéristique, nombre d’ondes,
masse volumique dynamique, module de compressibilité dynamique). Les techniques de traitement
des signaux ont été mises à jour depuis la première version du présent document.
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.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 10534-2:2023(F)
Acoustique — Détermination des propriétés acoustiques
aux tubes d’impédance —
Partie 2:
Méthode à deux microphones pour le coefficient
d’absorption sonore normal et l’impédance de surface
normale
1 Domaine d’application
La présente méthode d’essai traite de l’utilisation d’un tube d’impédance, de deux emplacements
de microphones et d’un système d’analyse de la fréquence pour la détermination du coefficient
d’absorption acoustique des matériaux acoustiques absorbants sous incidence acoustique normale. Elle
peut aussi être utilisée pour déterminer l’impédance acoustique de surface ou l’admittance de surface
des matériaux acoustiques absorbants. Par extension, elle peut également être utilisée pour évaluer les
propriétés intrinsèques des matériaux acoustiques homogènes telles que l’impédance caractéristique,
le nombre d’ondes caractéristique, la masse volumique dynamique et le module de compressibilité
dynamique.
[1]
La méthode d’essai est identique à la méthode d’essai de l’ISO 10534-1 en ce sens qu’elle utilise
un tube d’impédance avec une source sonore connectée à une extrémité et l’échantillon pour essai
monté dans le tube au niveau de l’autre extrémité. Cependant, la méthode de mesure est différente.
Dans cette méthode d’essai, des
...