ISO 3382-2:2008
(Main)Acoustics — Measurement of room acoustic parameters — Part 2: Reverberation time in ordinary rooms
Acoustics — Measurement of room acoustic parameters — Part 2: Reverberation time in ordinary rooms
ISO 3382-2:2008 specifies methods for the measurement of reverberation time in ordinary rooms. It describes the measurement procedure, the apparatus needed, the required number of measurement positions, and the method for evaluating the data and presenting the test report. The measurement results can be used for correction of other acoustic measurements, e.g. sound pressure level from sound sources or measurements of sound insulation, and for comparison with requirements for reverberation time in rooms.
Acoustique — Mesurage des paramètres acoustiques des salles — Partie 2: Durée de réverbération des salles ordinaires
L'ISO 3382-2:2008 spécifie des méthodes de mesurage de la durée de réverbération des salles. Elle décrit le mode opératoire de mesurage, l'équipement nécessaire, le nombre requis de positions de mesurage et la méthode d'évaluation des données et de présentation du rapport d'essai. Les résultats du mesurage peuvent être utilisés pour corriger d'autres mesurages acoustiques (le niveau de pression acoustique provenant de sources sonores ou les mesurages de l'isolement acoustique, par exemple) et pour la comparaison avec les exigences en matière de durée de réverbération des salles.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3382-2
First edition
2008-06-15
Acoustics — Measurement of room
acoustic parameters —
Part 2:
Reverberation time in ordinary rooms
Acoustique — Mesurage des paramètres acoustiques des salles —
Partie 2: Durée de réverbération des salles ordinaires
Reference number
ISO 3382-2:2008(E)
©
ISO 2008
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ISO 3382-2:2008(E)
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ISO 3382-2:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Measurement conditions . 2
4.1 General. 2
4.2 Equipment . 3
4.3 Measurement positions. 4
5 Measurement procedures . 5
5.1 General. 5
5.2 Interrupted noise method . 5
5.3 Integrated impulse response method. 6
6 Evaluation of decay curves . 7
7 Measurement uncertainty . 7
7.1 Interrupted noise method . 7
7.2 Integrated impulse response method. 8
7.3 Lower limits for reliable results caused by filter and detector . 8
8 Spatial averaging . 8
9 Statement of results . 9
9.1 Tables and curves. 9
9.2 Test report . 9
Annex A (informative) Measurement uncertainty . 10
Annex B (informative) Evaluation of non-linear decay curves . 14
Annex C (informative) Formulas for the least-squares fit method. 16
Bibliography . 17
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ISO 3382-2:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 3382-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 2, Building
acoustics.
ISO 3382-2, together with ISO 3382-1 and ISO 3382-3, cancel and replace ISO 3382:1997.
ISO 3382 consists of the following parts, under the general title Acoustics — Measurement of room acoustic
parameters:
⎯ Part 1: Performance rooms
⎯ Part 2: Reverberation time in ordinary rooms
The following part is in preparation:
⎯ Part 3: Open plan spaces
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ISO 3382-2:2008(E)
Introduction
This part of ISO 3382 specifies three levels of measurement accuracy: survey; engineering; and precision.
The main difference concerns the number of measurement positions and thus the time required for the
measurements. Annex A contains some additional information about the measurement uncertainty of the
reverberation time. The introduction of the option of a survey measurement is intended to promote more
frequent measurement of reverberation time in rooms where it is relevant. It is obvious that a very simple
measurement is better than no measurement.
There are several reasons to measure reverberation time. First, the sound pressure level from noise sources,
the intelligibility of speech, and the perception of privacy in a room are strongly dependent on reverberation
time. Rooms may include domestic rooms, stairways, workshops, industrial plants, classrooms, offices,
restaurants, exhibition centres, sports halls, and railway and airport terminals. Second, reverberation time is
measured to determine the correction term for room absorption inherent in many acoustic measurements,
such as sound insulation measurements according to ISO 140 (all parts) and sound power measurements
according to ISO 3740.
In some countries, building codes specify the required reverberation times in classrooms and other categories
of room. However, in the vast majority of rooms, it is left to the design team to specify and design for a
reverberation time that is reasonable for the purpose of a room. This part of ISO 3382 is intended to contribute
to the general understanding and acceptance of reverberation time for room quality and usability.
Two different evaluation ranges are defined in this part of ISO 3382, 20 dB and 30 dB. However, a preference
has been given to the 20 dB evaluation range for several reasons:
a) the subjective evaluation of reverberation is related to the early part of the decay;
b) for the estimation of the steady-state sound level in a room from its reverberation time, it is appropriate to
use the early part of the decay: and
c) the signal-to-noise ratio is often a problem in field measurements, and it is often difficult or impossible to
get a evaluation range of more than 20 dB. This requires a signal-to-noise level of at least 35 dB.
The traditional measuring technique is based on visual inspection of every single decay curve. With modern
measuring equipment, the decay curves are normally not displayed and this may introduce a risk that
abnormal decay curves are used for the determination of the reverberation time. For this reason, Annex B
introduces two new measures that quantify the degree of non-linearity and the degree of curvature of the
decay curve. These measures may be used to give warnings when the decay curve is not linear, and
consequently the result should be marked as less reliable and not having a unique reverberation.
The use of rotating microphones during the measurement of decay curves has been considered by the
working group, and this procedure is found to be without a clear physical meaning and thus it is only accepted
for the interrupted noise method and only when the result is used for a correction term.
For other reverberation time measurements, ISO 3382-1 covers auditoria and performance spaces, and
ISO 354 absorption coefficient measurements in a reverberation room. Neither ISO 3382-1 nor ISO 354 is
suitable for measurements in rooms like those mentioned above. Thus, this part of ISO 3382 fills a gap among
measurement standards for acoustic properties of buildings.
This part of ISO 3382 does not repeat the technical details of ISO 3382-1, but deals with the measurement of
reverberation time, only, in any kind of room.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 3382-2:2008(E)
Acoustics — Measurement of room acoustic parameters —
Part 2:
Reverberation time in ordinary rooms
1 Scope
This part of ISO 3382 specifies methods for the measurement of reverberation time in ordinary rooms. It
describes the measurement procedure, the apparatus needed, the required number of measurement positions,
and the method for evaluating the data and presenting the test report.
The measurement results can be used for correction of other acoustic measurements, e.g. sound pressure
level from sound sources or measurements of sound insulation, and for comparison with requirements for
reverberation time in rooms.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
1)
ISO 3382-1:— , Acoustics — Measurement of room acoustic parameters — Part 1: Performance rooms
ISO 18233, Acoustics — Application of new measurement methods in building and room acoustics
IEC 61260, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
decay curve
graphical representation of the decay of the sound pressure level in a room as a function of time after the
sound source has stopped
[ISO 354:2003, 3.1]
NOTE It is possible to measure this decay either after the actual cut-off of a continuous sound source in the room or
derived from the reverse-time integrated squared impulse response of the room, see Clause 5.
1) To be published. (Revision of ISO 3382:1997)
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ISO 3382-2:2008(E)
3.2
interrupted noise method
method of obtaining decay curves by direct recording of the decay of sound pressure level after exciting a
room with broadband or band-limited noise
[ISO 354:2003, 3.3]
3.3
integrated impulse response method
method of obtaining decay curves by reverse-time integration of squared impulse responses
[ISO 354:2003, 3.4]
3.4
impulse response
temporal evolution of the sound pressure observed at a point in a room as a result of the emission of a Dirac
impulse at another point in the room
[ISO 354:2003, 3.5]
NOTE It is impossible in practice to create and radiate true Dirac delta functions but short transient sounds (e.g. from
gunshots) can offer close enough approximations for practical measurement. An alternative measurement technique,
however, is to use a period of maximum-length sequence (MLS) type signal or other deterministic, flat-spectrum signal like
a sine sweep and transform the measured response back to an impulse response.
3.5
reverberation time
T
〈room acoustic parameters〉 duration required for the space-averaged sound energy density in an enclosure to
decrease by 60 dB after the source emission has stopped
NOTE 1 The reverberation time is expressed in seconds.
NOTE 2 T can be evaluated based on a smaller dynamic range than 60 dB and extrapolated to a decay time of 60 dB.
It is then labelled accordingly. Thus, if T is derived from the time at which the decay curve first reaches 5 dB and 25 dB
below the initial level, it is labelled T . If decay values of 5 dB to 35 dB below the initial level are used, it is labelled T .
20 30
3.6
large room volume
3
an enclosed space of volume greater than 300 m
4 Measurement conditions
4.1 General
In many rooms, the number of people present can have a strong influence on the reverberation time.
Reverberation time measurements should be made in a room containing no people. However, a room with up
to two persons present may be allowed to represent its unoccupied state, unless otherwise specified. If the
measurement result is used for correction of a measured sound pressure level, the number of persons present
in the room should be the same for that measurement.
In large rooms, attenuation by air can contribute significantly to sound absorption at high frequencies. For
precision measurements, the temperature and relative humidity of the air in the room shall normally be
measured.
The contribution from air absorption is negligible if the reverberation time is shorter than 1,5 s at 2 kHz and
shorter than 0,8 s at 4 kHz. In this case, it is not necessary to measure the temperature and relative humidity.
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4.2 Equipment
4.2.1 Sound source
The source should be as omnidirectional as possible. For precision measurements, the directivity of the sound
source shall fulfil the requirements of ISO 3382-1:—, A.3.1. For the survey and engineering measurements,
there are no specific requirements for the directivity. It shall produce a sound pressure level sufficient to
provide decay curves with the required minimum dynamic range without contamination by background noise.
4.2.2 Microphones and analysis equipment
Omnidirectional microphones shall be used to detect sound pressure and the output may be taken either
⎯ directly to an amplifier, filter set and a system for displaying decay curves or analysis equipment for
deriving the impulse responses; or
⎯ to a signal recorder for later analysis.
4.2.2.1 Microphone and filters
The microphone should be as small as possible and preferably have a maximum diaphragm diameter of
14 mm. Microphones with diameters up to 27 mm are allowed, if they are of the pressure response type or of
the free field response type but supplied with a random incidence corrector. The octave or one-third-octave
filters shall conform to IEC 61260.
4.2.2.2 Apparatus for forming decay record of level
The apparatus for forming (and displaying and/or evaluating) the decay record shall use any of the following:
a) exponential averaging, with continuous curve as output;
b) exponential averaging, with successive discrete sample points from the continuous average as output;
c) linear averaging, with successive discrete linear averages as output.
The averaging time, i.e. time constant of an exponential averaging device, shall be less than, but as close as
possible to T/30. Similarly, the averaging time of a linear averaging device shall be less than T/12. Here T is
the reverberation time being measured.
In apparatus where the decay record is formed as a succession of discrete points, the time interval between
points on the record shall be less than 1,5 times the averaging time of the device.
In all cases where the decay record is to be evaluated visually, adjust the time scale of the display so that the
slope of the record is as close as possible to 45°.
NOTE 1 The averaging time of an exponential averaging device is equal to 4,34 [= 10 lg(e)] divided by the decay rate
in decibels per second of the device.
NOTE 2 Commercial level recorders, in which sound pressure level is recorded graphically as a function of time, are
usually equivalent to exponential averaging devices.
NOTE 3 When an exponential averaging device is used, there is little advantage in setting the averaging time very
much less than T/30. When a linear averaging device is used there is no advantage in setting the interval between points
at very much less than T/12. In some sequential measuring procedures, it is feasible to set the averaging time
appropriately for each frequency band. In other procedures, this is not feasible, and an averaging time or interval chosen
as above with reference to the shortest reverberation time in any band has to serve for measurements in all bands.
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ISO 3382-2:2008(E)
4.2.2.3 Overload
No overloading shall be allowed in any stage of the measuring apparatus. Where impulsive sound sources are
used, peak-level indicating devices shall be used for checking against overloading.
4.3 Measurement positions
4.3.1 General
The minimum numbers of measurement positions to achieve an appropriate coverage in a room are given in
Table 1. In rooms with a complicated geometry, more measurement positions should be used. A distribution of
microphone-positions shall be chosen which anticipates the major influences likely to cause differences in
reverberation time throughout the room.
Table 1 — Minimum numbers of positions and measurements
a
Survey Precision
Engineering
Source-microphone combinations 2 6 12
b
Source-positions W 1 W 2 W 2
c
Microphone-positions W 2 W 2 W 3
No. decays in each position (interrupted noise method) 1 2 3
a
When the result is used for a correction term to other engineering-level measurements, only one source-position and three
microphone-positions are required.
b
For the interrupted noise method uncorrelated sources may be used simultaneously.
c
For the interrupted noise method and when the result is used for a correction term a rotating microphone boom may be used
instead of multiple microphone-positions.
For the interrupted noise method, the total number of decays is normally obtained by a number of repeated
decays in each position. However, it is also allowed to take a new position for each decay, provided that the
total number of decays is as prescribed.
Source-positions may be chosen as the normal position according to the use of the room. In small rooms such
as domestic rooms or when no normal positions exist, one source-position should be in a corner of the room.
Microphone-positions should preferably be at least half a wavelength apart, i.e. a minimum distance of around
2 m for the usual frequency range. The distance from any microphone-position to the nearest reflecting
surface, including the floor, should preferably be at least a quarter of a wavelength, i.e. normally around 1 m.
Symmetric positions should be avoided. In the special case of a moving microphone, the sweep radius shall
be at least 0,7 m. The plane of the traverse shall not lie within 10° of any plane of the room (wall, floor, ceiling).
The duration of a traverse period shall not be less than 15 s.
The microphone-positions shall not be too close together. Otherwise the number of independent positions is
less than the actual number of measurement positions. The minimum numbers given in Table 1 are the
numbers of independent positions.
No microphone-position shall be too close to any source-position in order to avoid too strong influence from
the direct sound. The minimum distance, d , in metres, can be calculated from Equation (1):
min
V
d = 2 (1)
min
l
cT
where
V is the volume, in cubic metres;
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ISO 3382-2:2008(E)
c is the speed of sound, in metres per second;
l
T is an estimate of the expected reverberation time, in seconds.
4.3.2 Survey method
The survey method is appropriate for the assessment of the amount of the room absorption for noise control
purposes, and survey measurements of the airborne and impact sound insulation. It should be used for
measurements in ISO 10052. Survey measurements are made in octave bands, only. The nominal accuracy
is assumed to be better than 10 % for octave bands, see Annex A.
Make measurements of the reverberation time for at least one source-position. Find the average of results
from at least two source-microphone combinations, see Table 1.
4.3.3 Engineering method
The engineering method is appropriate for verification of building performance for comparison with
specifications of reverberation time or room absorption. It should be used for measurements in ISO 140 (all
parts) with remarks to reverberation time measurements. The nominal accuracy is assumed to be better than
5 % in octave bands and better than 10 % in one-third-octave bands, see Annex A.
Make measurements of the reverberation time for at least two source-positions. At least six independent
source-microphone combinations are required, see Table 1.
4.3.4 Precision method
The precision method is appropriate where high measurement accuracy is required. The nominal accuracy is
assumed to be better than 2,5 % in octave bands and better than 5 % in one-third-octave bands, see Annex A.
Make measurements of the reverberation time for at least two source-positions. At least 12 independent
source-microphone combinations are required, see Table 1.
5 Measurement procedures
5.1 General
Two methods of measuring the reverberation time are described in this part of ISO 3382: the interrupted noise
method; and the integrated impulse response method. Both methods have the same expectation value. The
frequency range depends on the purpose of the measurements. Where there is no requirement for specific
frequency bands, the frequency range should cover at least 250 Hz to 2 000 Hz for the survey method. For
the engineering and precision methods, the frequency range should cover at least 125 Hz to 4 000 Hz in
octave bands, or 100 Hz to 5 000 Hz in one-third-octave bands.
5.2 Interrupted noise method
5.2.1 Excitation of the room
A loudspeaker source shall be used and the signal fed into the loudspeaker shall be derived from broadband
random or pseudo-random electrical noise. When using a pseudo-random noise, it shall be randomly stopped,
not using a repeated sequence. The source shall be able to produce a sound pressure level sufficient to
ensure a decay curve starting at least 35 dB above the background noise in the corresponding frequency
band. If T is to be measured, it is necessary to create a level at least 45 dB above the background level.
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ISO 3382-2:2008(E)
For measurements in octave bands, the bandwidth of the signal shall be greater than or equal to one octave;
for measurements in one-third-octave bands, the bandwidth of the signal shall be greater than or equal to
one-third octave. The spectrum shall be reasonably flat within the actual octave band to be measured.
Alternatively, the broadband noise spectrum may be shaped to provide a pink spectrum of steady-state
reverberant sound in the enclosure from 88 Hz to 5 657 Hz. Thus the frequency range covers the one-third-
octave bands with mid-band frequencies from 100 Hz to 5 kHz or octave bands from 125 Hz to 4 kHz.
For the engineering and precision methods, the duration of excitation of the room needs to be sufficient for the
sound field to have achieved a steady state before the source is switched off. Thus it is essential for the noise
to be radiated for a minimum period of T/2 s. In large volumes, the duration of the excitation shall be at least a
few seconds.
For the survey method, a short excitation or an impulse signal may be used as an alternative to the interrupted
noise signal. However, in that case, the measuring accuracy is less than stated in 4.3.1.
5.2.2 Averaging of measurements
The number of microphone-positions used will be determined by the accuracy required. However, in view of
the randomness inherent in the source signal, it is necessary to average over a number of measurements at
each position in order to achieve an acceptable measurement uncertainty (see 7.1). The averaging can be
made in two different ways, either
⎯ find the individual reverberation times for all the decay curves and take the mean value; or
⎯ make an ensemble average of the squared sound pressure decays and find the reverberation time of the
resulting decay curve. The individual decays are superposed with their beginnings synchronised. The
discrete squared sound pressure sample values are summed for each time interval increment of the
decays and the sequence of these sums is used as a single overall ensemble decay from which T is then
evaluated. The sound power emitted by the source shall be kept the same for all measurements. This is
the preferred method.
5.3 Integrated impulse response method
5.3.1 General
The impulse response from a source-position to a receiver-position in a room is a well-defined quantity, which
can be measured in a variety of ways (e.g. using pistol shots, spark gap impulses, noise bursts, chirps or
MLSs as signals). It is not the aim of this part of ISO 3382 to exclude any other method that can yield the
correct impulse response.
5.3.2 Excitation of the room
The impulse response can be measured directly using an impulse source such as a pistol shot or any other
source that is not reverberant itself as long as its spectrum is broad enough to meet the requirements of 5.2.1.
The impulse source shall be able to produce a peak sound pressure level sufficient to ensure a decay curve
starting at least 35 dB above the background noise in the corresponding frequency band. If T is to be
30
measured, it is necessary to create a level at least 45 dB above the background level.
Special sound signals may be used which yield the impulse response only after special processing of the
recorded microphone signal, see ISO 18233. This can provide an improved signal-to-noise ratio. Sine sweeps
or pseudo-random noise (e.g. MLSs) may be used if the requirements for the spectrum and directional
characteristics of the source are fulfilled. Because of the improvement in signal-to-noise ratio, the dynamic
requirements on the source can be considerably lower than those set in the previous paragraph. If time
averaging is used, it is necessary to verify that the averaging process does not alter the measured impulse
response. Using these measurement techniques, the frequency filtering is often inherent in the signal analysis,
and it is sufficient that the excitation signal covers the frequency bands to be measured.
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ISO 3382-2:2008(E)
5.3.3 Integration of the impulse response
Generate the decay curve for each octave band or one-third-octave band by a backward integration of the
squared,
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3382-2
Première édition
2008-06-15
Acoustique — Mesurage des paramètres
acoustiques des salles —
Partie 2:
Durée de réverbération des salles
ordinaires
Acoustics — Measurement of room acoustic parameters —
Part 2: Reverberation time in ordinary rooms
Numéro de référence
ISO 3382-2:2008(F)
©
ISO 2008
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ISO 3382-2:2008(F)
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ISO 3382-2:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Conditions de mesurage. 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Équipement . 3
4.3 Positions de mesurage. 4
5 Modes opératoires de mesurage. 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Méthode du bruit interrompu. 6
5.3 Méthode de réponse impulsionnelle intégrée . 7
6 Évaluation des courbes de décroissance .7
7 Incertitude de mesure. 8
7.1 Méthode du bruit interrompu. 8
7.2 Méthode de réponse impulsionnelle intégrée . 8
7.3 Limites inférieures pour des résultats fiables obtenus par un filtre et un détecteur . 8
8 Moyenne spatiale. 9
9 Expression des résultats . 9
9.1 Tableaux et courbes . 9
9.2 Rapport d'essai . 10
Annexe A (informative) Incertitude de mesure. 11
Annexe B (informative) Évaluation de courbes de décroissance non linéaires. 14
Annexe C (informative) Formules pour l'ajustement au sens des moindres carrés . 16
Bibliographie . 17
© ISO 2008 – Tous droits réservés iii
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ISO 3382-2:2008(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 3382-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 2, Acoustique
des bâtiments.
L'ISO 3382-2, conjointement avec l'ISO 3382-1 et l'ISO 3382-3, annule et remplace l'ISO 3382:1997.
L'ISO 3382 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique — Mesurage des
paramètres acoustiques des salles:
⎯ Partie 1: Salles de spectacles
⎯ Partie 2: Durée de réverbération des salles ordinaires
La partie suivante est en cours d'élaboration:
⎯ Partie 3: Espace décloisonnés
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ISO 3382-2:2008(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 3382 spécifie trois niveaux de précision du mesurage: contrôle, expertise et
précision. La principale différence porte sur le nombre de positions de mesurage et donc sur la durée
nécessaire aux mesurages. L'Annexe A contient certaines informations complémentaires relatives à
l'incertitude de mesure de la durée de réverbération. En introduisant la possibilité de mesurage de contrôle, il
est espéré que la durée de réverbération sera mesurée plus souvent dans les salles où cela est pertinent. Il
semble évident que même un très simple mesurage est meilleur qu'aucun mesurage.
Le mesurage de la durée de réverbération d'une salle sert plusieurs objectifs. D'abord, le niveau de pression
acoustique provenant de sources de bruit, l'intelligibilité du discours et la discrétion dans une salle dépendent
fortement de la durée de réverbération. Les salles de séjour, les cages d'escalier, les ateliers, les halls
industriels, les salles de classe, les bureaux, les restaurants, les salles d'exposition, les salles de sport ainsi
que les gares et les aéroports sont autant d'exemples de lieux concernés. Ensuite, le mesurage de la durée
de réverbération permet également d'établir le terme de correction de l'absorption d'une salle inhérent à
beaucoup de mesurages acoustiques, tels que les mesurages de l'isolement acoustique selon l'ISO 140
(toutes les parties) et de la puissance acoustique conformément à l'ISO 3740.
Dans certains pays, les réglementations de construction précisent les durées de réverbération obligatoires
dans les salles de classe et autres catégories de salle. Toutefois, dans la grande majorité des salles, il revient
aux concepteurs de préciser et de prévoir une durée de réverbération adaptée à l'utilisation de la salle
concernée. Il est espéré que la présente partie de l'ISO 3382 contribue à la compréhension et l'acceptation
par tous de l'importance de la durée de réverbération pour la qualité et l'usage des salles.
Deux plages d'évaluation distinctes sont définies dans la présente partie de l'ISO 3382: 20 dB et 30 dB.
Toutefois, la préférence revient à la plage d'évaluation de 20 dB, et ce pour plusieurs raisons:
a) l'évaluation subjective de la réverbération est liée à la partie précoce de la décroissance;
b) pour estimer le niveau acoustique stationnaire d'une pièce à partir de sa durée de réverbération, il est
pertinent d'utiliser le stade initial de la décroissance;
c) le rapport signal/bruit est souvent un problème dans les mesurages sur le terrain, et il s'avère souvent
difficile, voire impossible, d'obtenir une plage d'évaluation supérieure à 20 dB. Cela nécessite un niveau
signal/bruit d'au moins 35 dB.
La technique traditionnelle de mesurage repose sur l'inspection visuelle de chaque courbe de décroissance.
Avec les équipements modernes de mesure, les courbes de décroissance ne s'affichent pas en général. Cela
induit un risque d'utilisation de courbes de décroissance anormales pour déterminer la durée de réverbération.
C'est la raison pour laquelle l'Annexe B introduit deux nouveaux critères permettant de quantifier le degré de
non-linéarité et de courbure de la courbe de décroissance. Ces mesurages peuvent être utilisés pour signaler
quand la courbe de décroissance n'est pas linéaire. Dans ce cas, le résultat doit être identifié comme moins
fiable et comme ne présentant pas une réverbération unique.
Le groupe de travail a examiné l'utilisation de microphones rotatifs lors du mesurage des courbes de
décroissance. Cette procédure semble ne pas présenter un sens physique clair. Elle n'est donc acceptée que
pour la méthode du bruit interrompu et uniquement lorsque le résultat est utilisé pour un terme de correction.
Il existe déjà deux autres Normes internationales relatives au mesurage de la durée de réverbération:
l'ISO 3382-1 pour les auditoriums et les salles de spectacle et l'ISO 354 pour les mesurages du coefficient
d'absorption en salle réverbérante. Ni l'ISO 3382-1 ni l'ISO 354 n'est pertinente pour les mesurages des salles
mentionnées ci-dessus. La présente partie de l'ISO 3382 comble donc un vide parmi les Normes
internationales relatives aux mesurages des propriétés acoustiques des bâtiments.
La présente partie de l'ISO 3382 ne reprend pas les détails techniques de l'ISO 3382-1, mais traite du
mesurage de la durée de réverbération, uniquement, de tous les types de salles.
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NORME INTERNATIONALE ISO 3382-2:2008(F)
Acoustique — Mesurage des paramètres acoustiques
des salles —
Partie 2:
Durée de réverbération des salles ordinaires
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 3382 spécifie des méthodes de mesurage de la durée de réverbération des salles.
Elle décrit le mode opératoire de mesurage, l'équipement nécessaire, le nombre requis de positions de
mesurage et la méthode d'évaluation des données et de présentation du rapport d'essai.
Les résultats du mesurage peuvent être utilisés pour corriger d'autres mesurages acoustiques (le niveau de
pression acoustique provenant de sources sonores ou les mesurages de l'isolement acoustique, par exemple)
et pour la comparaison avec les exigences en matière de durée de réverbération des salles.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
1)
ISO 3382-1:— , Acoustique — Mesurage des paramètres acoustiques des salles — Salles de spectacles
ISO 18233, Acoustique — Application de nouvelles méthodes de mesurage dans l'acoustique des bâtiments
et des salles
CEI 61260, Électroacoustique — Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction d'octave
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
courbe de décroissance
représentation graphique de la décroissance du niveau de pression acoustique dans un local en fonction du
temps, après l'arrêt de la source sonore
[ISO 354:2003, 3.1]
NOTE Cette décroissance peut être mesurée après la coupure réelle d'une source acoustique continue dans la salle,
ou extraite de l'intégration rétrograde du carré de la réponse impulsionnelle de la salle (voir l'Article 5).
1) À publier. (Révision de l'ISO 3382:1997)
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ISO 3382-2:2008(F)
3.2
méthode du bruit interrompu
méthode d'obtention de courbes de décroissance par enregistrement direct de la décroissance du niveau de
pression acoustique après excitation d'un local avec un bruit à large bande ou un bruit limité en fréquences
[ISO 354:2003, 3.3]
3.3
méthode de la réponse impulsionnelle intégrée
méthode d'obtention de courbes de décroissance par intégration inverse du temps des réponses
impulsionnelles au carré
[ISO 354:2003, 3.4]
3.4
réponse impulsionnelle
évolution temporelle de la pression acoustique observée en un point de la salle par suite de l'émission d'une
impulsion de Dirac en un autre point de la salle
[ISO 354:2003, 3.5]
NOTE Dans la pratique, il est impossible de créer et d'émettre de véritables impulsions de Dirac, mais de courts sons
transitoires (un coup de feu, par exemple) peuvent offrir des approximations suffisantes pour procéder à des mesurages.
Toutefois, une technique de mesurage alternative consiste à utiliser un signal de type séquence de longueur maximale, ou
tout autre signal déterministe et à spectre plat (un balayage sinusoïdal, par exemple) et à transformer la réponse mesurée
en réponse impulsionnelle.
3.5
durée de réverbération
T
〈paramètres acoustiques d'une salle〉 durée nécessaire pour que l'énergie volumique acoustique moyenne
dans une enceinte décroisse de 60 dB après l'arrêt de l'émission de la source
NOTE 1 La durée de réverbération est exprimée en secondes.
NOTE 2 La durée de réverbération, T, peut être évaluée en se fondant sur une plage dynamique inférieure à 60 dB
puis en extrapolant au temps correspondant à une décroissance de 60 dB. Elle est ensuite notée en conséquence. Ainsi,
si T est dérivée du premier instant où la courbe de décroissance atteint 5 dB et 25 dB au-dessous du niveau initial, elle est
notée T . Si des valeurs de décroissance de 5 dB à 35 dB au-dessous du niveau initial sont utilisées, elle est notée T .
20 30
3.6
volume de salle important
3
volume de salle supérieur à 300 m
4 Conditions de mesurage
4.1 Généralités
Dans beaucoup de salles, le nombre de personnes présentes peut influencer fortement la durée de
réverbération. Il convient donc de mesurer la durée de réverbération lorsque la salle est inoccupée. Toutefois,
sauf exigences contraires, il peut être en général admis qu'une salle est inoccupée quand deux personnes au
plus s'y trouvent. Si le résultat du mesurage est utilisé pour corriger un niveau de pression acoustique mesuré,
il convient de faire en sorte que le nombre de personnes présentes dans la salle soit identique pour ce dernier
mesurage.
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ISO 3382-2:2008(F)
Dans les salles de volume important, l'atténuation par l'air peut contribuer de manière significative à
l'absorption acoustique à des fréquences élevées. Pour des mesurages de précision, la température et
l'humidité relative de l'air de la salle doivent être en principe mesurées.
L'importance de la contribution de l'absorption de l'air est faible si la durée de réverbération est inférieure à
1,5 s à 2 kHz et inférieure à 0,8 s à 4 kHz. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de mesurer la température et
l'humidité relative.
4.2 Équipement
4.2.1 Source acoustique
Il convient de faire en sorte que la source soit aussi omnidirectionnelle que possible. Pour procéder à des
mesurages de précision, la directivité de la source acoustique doit répondre aux exigences de l'ISO 3382-1:—,
A.3.1. Pour les mesurages de contrôle et les mesurages d'expertise, la directivité ne fait l'objet d'aucune
exigence. La source doit produire un niveau de pression acoustique suffisant pour générer des courbes de
décroissance avec la plage dynamique minimale requise sans contamination par le bruit de fond.
4.2.2 Microphones et équipement d'analyse
Des microphones omnidirectionnels doivent être utilisés pour capter la pression acoustique et la sortie peut
être prélevée:
⎯ directement vers un amplificateur, un ensemble de filtres et un système d'affichage des courbes de
décroissance ou un équipement d'analyse permettant de calculer les réponses impulsionnelles; ou
⎯ vers un enregistreur de signal pour une analyse ultérieure.
4.2.2.1 Microphone et filtres
Il convient que le microphone soit aussi petit que possible et de préférence équipé d'un diaphragme
de 14 mm de diamètre. Les microphones de diamètres atteignant 27 mm sont admis, s'ils correspondent au
type réponse en pression, ou au type réponse de champ libre à condition qu'ils soient équipés d'un correcteur
d'incidence aléatoire. Les filtres d'octave ou de tiers d'octave doivent être conformes à la CEI 61260.
4.2.2.2 Équipement de formation de l'enregistrement de décroissance du niveau
L'équipement permettant de former (et d'afficher et/ou évaluer) l'enregistrement de décroissance doit utiliser
l'un des éléments ci-dessous:
a) moyennage exponentiel, avec sortie sous forme de courbe continue;
b) moyennage exponentiel, avec sortie sous forme de points d'échantillonnage discrets successifs, à partir
de la moyenne continue;
c) moyennage linéaire, avec sortie sous forme de moyennes linéaires discrètes successives.
Le temps d'intégration, c'est-à-dire la constante de temps d'un dispositif à moyennage exponentiel, doit être
inférieur à T/30, mais aussi proche que possible de cette valeur. De même, le temps d'intégration d'un
dispositif à moyennage linéaire doit être inférieur à T/12. Ici, T est la durée de réverbération en cours de
mesurage.
Dans les équipements dont l'enregistrement de décroissance se présente sous la forme d'une succession de
points discrets, l'intervalle de temps entre les points de l'enregistrement doit être inférieur à 1,5 fois le temps
d'intégration du dispositif.
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Dans tous les cas où l'enregistrement de décroissance doit être évalué visuellement, ajuster l'échelle de
temps de l'affichage de sorte que la pente de l'enregistrement soit aussi proche que possible de 45°.
NOTE 1 Le temps d'intégration d'un dispositif de calcul de la moyenne exponentielle est égal à 4,34 [= 10 lg (e)] divisé
par le taux de décroissance en décibels par seconde du dispositif.
NOTE 2 Les enregistreurs de niveaux disponibles dans le commerce, qui enregistrent graphiquement le niveau de
pression acoustique en fonction du temps, sont en général équivalents aux dispositifs à moyennage exponentiel.
NOTE 3 Lorsqu'un dispositif à moyennage exponentiel est utilisé, un temps d'intégration nettement inférieur à T/30
n'offre que peu d'avantages. Lorsqu'un dispositif à moyennage linéaire est utilisé, définir un intervalle entre les points
nettement inférieur à T/12 n'a aucun intérêt. Dans certains modes opératoires de mesurage séquentiel, il est possible de
définir correctement le temps d'intégration pour chaque bande de fréquence. Cela n'est pas le cas dans d'autres modes
opératoires, et un temps d'intégration ou un intervalle choisi comme ci-dessus en rapport avec la durée de réverbération la
plus courte d'une bande doit servir aux mesurages des autres bandes.
4.2.2.3 Surcharge
Aucune surcharge ne doit être admise à quelque stade que ce soit de l'équipement de mesurage. Si des
sources acoustiques impulsionnelles sont utilisées, des dispositifs de mesure des niveaux de crête doivent
être utilisés pour détecter les surcharges.
4.3 Positions de mesurage
4.3.1 Généralités
Le nombre minimal de positions de mesurage permettant d'obtenir une couverture appropriée de la salle est
donné dans le Tableau 1. Il convient de prévoir un nombre plus important de positions de mesurage dans les
salles à géométrie complexe. La répartition des microphones doit être choisie afin d'anticiper les principales
influences susceptibles d'être à l'origine de différences de durée de réverbération dans toute la salle.
Tableau 1 — Nombre minimal de positions et de mesurages
a
Contrôle Expertise Précision
Combinaisons de source et
2 6 12
de microphone
b
Positions de source W 1 W 2 W 2
c
Positions de microphone W 2 W 2 W 3
Nombre de décroissances
dans chaque position
1 2 3
(méthode du bruit
interrompu)
a
Lorsque le résultat est utilisé pour un terme de correction dans d'autres mesurages du niveau d'expertise, une seule position de la
source et trois positions de microphone sont nécessaires.
b
Pour la méthode du bruit interrompu, des sources non corrélées peuvent être utilisées simultanément.
c
Pour la méthode du bruit interrompu, et lorsque le résultat est utilisé pour un terme de correction, une perche de microphone rotatif
peut être utilisée à la place de plusieurs positions de microphone.
Pour la méthode du bruit interrompu, le nombre total de décroissances est en général obtenu par un nombre
de décroissances répétées dans chaque position. Toutefois, il est également admis de prendre une nouvelle
position pour chaque décroissance, à condition que le nombre total de décroissances soit celui demandé.
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Les positions de la source peuvent être les positions normales en fonction de l'utilisation de la salle. Dans les
petites salles (les locaux d'habitation, par exemple) ou lorsqu'il n'existe aucune position normale, il convient
de placer une position de la source dans un coin de la salle. Il convient que les positions de microphone se
trouvent éloignées d'au moins une demi longueur d'onde, c'est-à-dire à une distance minimale de 2 mètres
pour la plage de fréquence usuelle. Il convient de placer les microphones à au moins un quart de longueur
d'onde (environ 1 mètre) de la surface réfléchissante la plus proche, y compris le sol. Il convient d'éviter les
positions symétriques. En cas d'utilisation d'un microphone sur bras rotatif, le rayon de balayage doit être de
0,7 m au moins. Le plan de balayage ne doit pas se trouver à moins de 10° d'un plan de la salle (mur, sol,
plafond). La durée d'une période de balayage ne doit pas être inférieure à 15 s.
Il est essentiel que les microphones ne soient pas trop proches. Sinon, le nombre de positions indépendantes
est inférieur au nombre réel des positions de mesurage. Les valeurs minimales données dans le Tableau 1
sont les nombres de positions indépendantes.
Aucune position de microphone ne doit être trop proche de la position de la source, afin d'éviter une influence
trop importante du son direct. La distance minimale d , en mètres, peut être calculée à l'aide de
min
l'Équation (1):
V
d = 2 (1)
min
l
cT
où
V est le volume, en mètres cubes;
c est la vitesse du son, en mètres par seconde;
l
T est une estimation de la durée de réverbération attendue, en secondes.
4.3.2 Méthode de contrôle
La méthode de contrôle est appropriée pour l'évaluation de la quantité d'absorption de la salle à des fins de
contrôle du bruit, et pour les mesurages de contrôle de l'isolation aux bruits aériens et aux bruits de choc. Il
convient de l'utiliser pour les mesurages de l'ISO 10052. Les mesurages de contrôle sont réalisés en bandes
d'octave uniquement. La précision nominale est supposée supérieure à 10 % pour les bandes d'octave (voir
l'Annexe A).
Procéder aux mesurages de la durée de réverbération avec au moins une position de source. Déterminer la
moyenne des résultats à partir de deux positions de microphone au moins (voir le Tableau 1).
4.3.3 Méthode d'expertise
La méthode d'expertise est appropriée pour la vérification des performances des bâtiments par rapport aux
spécifications de la durée de réverbération ou de l'absorption de la salle. Il convient de l'utiliser pour les
mesurages dans toutes les parties de l'ISO 140 qui mentionnent les mesurages de la durée de réverbération.
La précision nominale est supposée supérieure à 5 % dans les bandes d'octave et à 10 % dans les bandes
de tiers d'octave (voir l'Annexe A).
Procéder aux mesurages de la durée de réverbération en au moins deux positions de la source. Au moins six
combinaisons source/microphone sont requises (voir le Tableau 1).
4.3.4 Méthode de précision
La méthode de précision est appropriée lorsqu'une précision de mesurage élevée est exigée. La précision
nominale est supposée supérieure à 2,5 % dans les bandes d'octave et à 5 % dans les bandes de tiers
d'octave (voir l'Annexe A).
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Procéder aux mesurages de la durée de réverbération en au moins deux positions de la source. Au moins
12 combinaisons source/microphone sont requises (voir le Tableau 1).
5 Modes opératoires de mesurage
5.1 Généralités
Deux méthodes de mesurage de la durée de réverbération sont décrites dans la présente partie de
l'ISO 3382: la méthode du bruit interrompu et la méthode de réponse impulsionnelle intégrée. Ces deux
méthodes ont la même moyenne théorique. La plage de fréquences dépend de l'objectif des mesurages. Si
les bandes de fréquences spécifiques ne font l'objet d'aucune exigence, il convient que la plage de
fréquences s'étende au moins de 250 Hz à 2 000 Hz pour la méthode de contrôle. Pour les méthodes
d'expertise et de précision, il convient que la plage de fréquences s'étende au moins de 125 Hz à 4 000 Hz en
bandes d'octave ou de 100 Hz à 5 000 Hz en bandes de tiers d'octave.
5.2 Méthode du bruit interrompu
5.2.1 Excitation de la salle
Un haut-parleur doit être utilisé et le signal qu'il reçoit doit provenir d'un bruit électrique large-bande aléatoire
ou pseudo-aléatoire. S'il s'agit d'un bruit pseudo-aléatoire, il doit être arrêté de manière aléatoire sans utiliser
de séquence répétée. La source doit être capable de produire un niveau de pression acoustique suffisant
pour garantir une courbe de décroissance commençant au moins 35 dB au-dessus du bruit de fond dans la
bande de fréquences correspondante. Si T doit être mesuré, il est nécessaire de créer un niveau au moins
30
45 dB au-dessus du niveau de bruit de fond.
Pour les mesurages par bandes d'octave, la largeur de bande du signal doit être supérieure ou égale à un
octave. Pour les mesurages dans les bandes de tiers d'octave, elle doit être supérieure ou égale à un tiers
d'octave. Le spectre doit être raisonnablement plat dans la bande d'octave à mesurer. Par ailleurs, le spectre
du bruit à large bande peut être corrigé pour fournir un bruit rose stationnaire réverbéré dans la salle de 88 Hz
à 5 657 Hz. Par conséquent, la plage de fréquences couvre les bandes de tiers d'octave de fréquences
médianes 100 Hz jusqu'à 5 kHz ou les bandes d'octave de fréquences médianes125 Hz jusqu'à 4 kHz.
Pour les méthodes d'expertise et de précision, la durée d'excitation de la salle doit être suffisante pour que le
champ acoustique puisse atteindre un régime stationnaire avant que la
...
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