ISO/TS 13475-2:2000

Acoustics - Stationary audible warning devices used outdoors - Part 2: Precision methods for determination of sound emission quantities

This part of ISO 13475 specifies the test conditions under which the acoustic emission levels of stationary audible warning devices may be obtained. It is applicable to sirens for use in outdoor public warning systems and sound signalling devices for use outdoors. The purpose of this test code is to be able to produce reliable sound emission level measurements for stationary sirens to be used outdoors. This part of ISO 13475 does not cover spoken messages and contains no recommendations for specific warning signals.

Acoustique — Dispositifs d'alarme sonore fixes utilisés à l'extérieur — Partie 2: Méthodes de laboratoire pour le mesurage des grandeurs d'émission acoustique

La présente partie de l'ISO 13475 spécifie les conditions d'essais requises pour obtenir le niveau d'émission sonore des dispositifs d'alarme sonore fixes. Elle est applicable aux sirènes utilisées dans les systèmes d'alarme publics et les dispositifs de signalisation acoustique utilisés à l'extérieur. L'objet du présent code d'essai est de permettre d'effectuer des mesurages de niveau d'émission sonore fiables pour les sirènes fixes utilisées comme alarmes extérieures. La présente partie de l'ISO 13475 ne couvre pas les messages parlés et ne contient aucune recommandation relative à des signaux d'alarme spécifiques.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 01-Nov-2000
• ICS: 13.320 - Alarm and warning systems
• ICS: 17.140.20 - Noise emitted by machines and equipment
• Technical Committee: ISO/TC 43/SC 1 - Noise
• Drafting Committee: ISO/TC 43/SC 1 - Noise
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 28-Sep-2023
• Completion Date: 13-Dec-2025

Overview

ISO/TS 13475-2:2000 - Acoustics - Stationary audible warning devices used outdoors - Part 2: Precision methods for determination of sound emission quantities - defines precision laboratory and controlled-field methods to measure the sound emissions of stationary outdoor sirens and sound signalling devices. It is intended to produce reliable, reproducible sound emission data for type testing, acceptance testing and for use in the design and specification of outdoor public warning systems. This technical specification excludes spoken messages and does not prescribe specific warning signals.

Key topics and technical requirements

• Measurement methods: Two precision methods are specified
  • Free-field method (anechoic chamber or outdoor at large height) for minimal reflections.
  • Free field over a reflecting plane (flat-plate) method (semi-anechoic room or outdoor with hard flat surface).
• Test site and setup:
  • Test-site qualification procedures and a defined measurement line are required.
  • Microphone positions and mounting rules are specified; windshields must be used for outdoor microphones.
  • Maximum microphone distance from the siren: 50 m.
  • Flat-plate surfaces must have an absorption coefficient < 0.06 over the frequency range of interest (a 2.5 mm steel plate is given as an example).
  • For flat-plate tests, measured sound pressure on the plate is adjusted by –6 dB to account for reflection doubling.
• Instrumentation and signals: Requirements for instrumentation, test signals, frequency and directional measurements, and procedures for determining immission-relevant and C-weighted sound power levels.
• Uncertainty and reporting:
  • Precision measurements performed under optimal conditions are expected to achieve an expanded uncertainty of about 1 dB.
  • Annexes provide methods for calculating combined expanded uncertainty and for test-site qualification.
• Device types covered: electronic, electromechanical and pneumatic sirens; definitions for horizontal/ directional/rotating sirens.

Applications

• Type testing and acceptance testing of stationary sirens for outdoor public warning systems.
• Producing specification data for procurement, certification and quality control.
• Acoustic input for design and modelling of outdoor warning coverage and system planning.
• Comparative performance evaluation of different siren designs and directional characteristics.

Who uses this standard

• Siren manufacturers and product designers
• Accredited acoustic test laboratories and instrumentation suppliers
• Emergency planning authorities and public-safety agencies
• Acoustic consultants and regulatory bodies setting performance requirements

Related standards

• ISO 13475-1 (Field measurements for determination of sound emission quantities)
• ISO 3745 (Precision methods for anechoic/semi-anechoic rooms)
• IEC 60942, IEC 61260, IEC 61672-1 (electroacoustic instrumentation and calibration)

Keywords: ISO/TS 13475-2:2000, acoustics, stationary audible warning devices, sirens, sound emission, precision methods, free-field, flat-plate, sound power level, measurement uncertainty.

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 13475-2
First edition
2000-10-15
Acoustics — Stationary audible warning
devices used outdoors —
Part 2:
Precision methods for determination
of sound emission quantities
Acoustique — Dispositifs d'alarme sonore fixes utilisés à l'extérieur —
Partie 2: Méthodes de laboratoire pour le mesurage des grandeurs
d'émission acoustique
Reference number
©
ISO 2000
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Printed in Switzerland
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Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Symbols .3
5 Measurement methods.3
5.1 General.3
5.2 Microphone positions .3
5.3 Free-field method.4
5.4 Measurements in a free field over a reflecting plane.4
6 Test conditions .7
6.1 Test site qualifications .7
6.2 Mounting of apparatus .7
6.3 Instrumentation.7
6.4 Test procedure.8
7 Acoustic characteristics .8
7.1 General.8
7.2 Test signals .8
7.3 Determination of the sound emission quantities .10
7.4 Directional characteristics.13
7.5 Frequency characteristics .13
7.6 Noise from sirens.14
7.7 Measurement uncertainty .14
7.8 Test signals .14
8 Information to be reported.14
Annex A (normative) Supply conditions.17
Annex B (normative) Calculation of combined expanded uncertainty.18
Annex C (normative) Test site qualification procedures .20
Bibliography.22
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 3.
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.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a technical
committee may decide to publish other types of normative document:
� an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in an
ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members of the
parent committee casting a vote;
� an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting a
vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed every three years with a view to deciding whether it can be transformed into an
International Standard.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 13475 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13475 consists of the following parts, under the general title Acoustics — Stationary audible warning devices
used outdoors:
� Part 1: Field measurements for determination of sound emission quantities
� Part 2: Precision methods for determination of sound emission quantities
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Introduction
ISO 13475-1 describes field measurements. The test methods are intended to produce field test values of the
sound emission level of the siren as it is installed in an outdoor situation. These field test values may, within the
uncertainties, be used to control the specifications of delivered sirens, or to compare the performance of different
sirens under the same conditions emitting the same signals.
ISO/TS 13475-2 describes precision measurements. This method is intended to produce generally valid
specification of sirens for type tests, acceptance test or for use in the design of outdoor warning systems, etc.
In this part of ISO 13475, two types of precision measurements are discussed. They are:
a) free-field measurements, which are applicable to measurements in an anechoic chamber or outdoors at
large height;
b) measurements in a free field over a reflecting plane, which are applicable to measurements in semi-
anechoic rooms or outdoors using a flat plate with perpendicular sound incidence (free field with one reflecting
plane).
In addition to the tests described in this part of ISO 13475, further tests may be relevant (e.g. tests for the influence
of and resistance to cold, heat, humidity, electromagnetic fields, shock and vibration and long-term performance
tests). Test methods for phenomena other than acoustic performance are not included in this part of ISO 13475.
Measurements made under optimal conditions in conformity with ISO 13475 should result in the expanded
uncertainties given in Table 1.
Table 1 — Uncertainty in the determination of immission-relevant C-weighted sound power levels
for stationary audible warning devices
Expected expanded
Reference Measurement method
uncertainty
Part 1: Field measurements Flat plate 2 dB
Horizontal 4 dB
Part 2: Precision measurements — 1dB
The expanded uncertainty for actual measurement conditions, taking into account the cumulative effect of all
causes of measurement uncertainty, can be found in annex B.
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 13475-2:2000(E)
Acoustics — Stationary audible warning devices used outdoors —
Part 2:
Precision methods for determination of sound emission quantities
1 Scope
This part of ISO 13475 specifies the test conditions under which the acoustic emission levels of stationary audible
warning devices may be obtained. It is applicable to sirens for use in outdoor public warning systems and sound
signalling devices for use outdoors.
The purpose of this test code is to be able to produce reliable sound emission level measurements for stationary
sirens to be used outdoors.
This part of ISO 13475 does not cover spoken messages and contains no recommendations for specific warning
signals.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 13475. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 13475 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 3745, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure — Precision
methods for anechoic and semi-anechoic rooms.
IEC 60942:1997, Electroacoustics — Sound calibrators.
IEC 61260:1995, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters.
1)
IEC 61672-1:— , Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 13475, the following terms and definitions apply.
3.1
siren
audible warning device for use outdoors
1)
To be published. (Revision of IEC 60651 and IEC 60804)
3.2
electronic siren
siren that produces tonal sounds by amplifying the output of an electronic signal generator and broadcasting the
amplified signal from one or more electrodynamic loudspeakers
NOTE Such sirens may also be used for giving voice messages.
3.3
electromechanical siren
siren that produces tonal sounds by flow interruptions generated in a rotating wheel
NOTE Electromechanical sirens are mechanical sirens driven by an electric motor.
3.4
pneumatic siren
siren that produces sound by periodically interrupting or modulating a flow of compressed air
NOTE The air compressor may be integrated with or separate from the flow interrupter.
3.5
horizontally omnidirectional siren
siren that radiates sound approximately uniformly (within a specified tolerance) in all horizontal directions from the
siren at the specified frequency of the sound
3.6
directional siren
siren that radiates most of its sound in one or more specific directions
3.7
rotating or oscillating siren
directional siren that contains a mechanism which slowly rotates its beam of sound about a vertical axis
3.8
immission-relevant sound power level
sound power level from a monopole source that would give the same sound pressure level in the far field as the
actual source
NOTE 1 It isexpressedindecibels (ref. 1pW).
NOTE 2 No information concerning the total radiated power can be drawn from L .
W,imm
3.9
near field
that part of the sound field with significant interaction between different parts of the siren source
NOTE The sound pressure decay with distance does not follow the inverse square law in the acoustic near field.
3.10
far field
that part of the sound field with insignificant interaction between parts of the siren
NOTE The sound pressure decay with distance follows the inverse square under acoustic free-field conditions.
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4 Symbols
L C-weighted sound pressure level (ref. 20µPa), in decibels
pC
L sound pressure level, in decibels
p
L equivalent C-weighted sound pressure level, in decibels, over a time period T
pCeq,T
L maximum C-weighted sound pressure level, in decibels, measured with time weighting F
pCmax,F
L immission-relevant sound power level (ref. 1 pW), in decibels
W,imm
L C-weighted immission-relevant sound power level (ref. 1 pW), in decibels
WC,imm
5 Measurement methods
5.1 General
Two methods for the performance of measurements are described: the free-field method and the flat-plate method.
Both methods may be used indoors or outdoors. In all cases the measuring distance shall be chosen in accordance
with 5.2.
Measurements of the sound pressure levels produced from outdoor sirens in far-field areas, i.e. at distances larger
than 200 m, similar to that defined in this part of ISO 13475, vary widely instant by instant. These variations are due
to varying ground cover, localized and regional thermal effects and gradients, phase coherence of the siren, wind
conditions, ground surface effects, etc. If applying the results gained from this precision method to an actual
planning of a warning system, the large variations due to the above-mentioned effects shall be taken into account.
5.2 Microphone positions
Microphone positions shall be chosen on the qualified measurement line, in accordance with the procedure given in
annex C. Windshields shall be used for all outdoor measurements. When choosing the measuring distance, d,the
influence of the near-field effects shall be taken into account. A measuring position outside the near field is
preferred. This can be fulfilled through relationship (1):
dW (l f )/c (1)
where
l is the largest vertical dimension of the sound opening (according to 7.3.2.2 and Figure 6);
f is the highest frequency of interest;
c is the speed of sound.
If the microphone cannot be located outside of the near field, the location shall fulfil the requirement of
relationship (2):
d >( l f )/4,5 c (2)
Corrections to the signal output shall then be applied according to 7.3.2.2.
The maximum distance between the siren and the microphone shall not exceed 50 m.
5.3 Free-field method
5.3.1 General
The free-field method may be performed either in an anechoic chamber or outdoors under conditions giving
practically no influence from reflecting surfaces (see Figure 1 and annex C).
5.3.2 Anechoic chamber
The test room shall be large enough to comply with the requirements given in 5.2.
5.3.3 Free-field measurement at large height
A typical set-up for a free-field test at large height is shown in Figure 1.
Key
1Siren
2 Measurement line
3 Microphone
D is the distance from the reflecting surface
d is the measurement distance
Figure 1 — Outdoor test site
For an outdoor test site to qualify for measurements conforming to this part of ISO 13475, the relevant measuring
line shall be in accordance with the requirements given in 5.2.
NOTE Distance D>5 d to the nearest reflecting surface is usually sufficient.
5.4 Measurements in a free field over a reflecting plane
5.4.1 General
The flat-plate method may be performed either in a semi-anechoic room or outdoors as shown in Figure 2. The
absorption coefficient of the hard surface shall be less than 0,06 over the frequency range of interest.
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Key
1Siren
2 Measurement line
3 Microphone
4 Flat plate or hard surface in semi-anechoic room
Figure 2 — Flat-plate method
The microphone shall be placed on a hard surface as shown in Figures 3, 4 and 5.
A metal plate of 2,5 mm thickness fulfils the requirement for an absorption coefficient of less than 0,06. Although
this plate is shown in Figures 3 to 5, it is optional if the surface beneath fulfils the requirements.
Since this measurement method doubles the sound pressures relative to free-field measurements due to
reflections from the flat plate, it is necessary to subtract 6 dB from the sound pressure level measured (L )on
p,meas
the flat plate (see 7.3.2.1).
Dimension in millimetres
Key
1 Microphone
2 Steel wire of 3-mm diameter, e.g. 3 pieces
3 Windshield
4Hardplate
Figure 3 — Inverted microphone (in accordance with reference [3])
Key
1 Microphone
2 Windshield
3Hardplate
Figure 4 — Microphone on its side
Dimension in metres
Key
1 Microphone location
2Hard plate
3 Warning device
Figure 5 — Microphone location: Plan view of plate to be used outdoors
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5.4.2 Measurements in a semi-anechoic room
The quality of the semi-anechoic room shall fulfil the requirements of annex C with the microphone placed on the
hard surface (see Figure 2).
5.4.3 Flat-plate measurements outdoors
A typical set-up for a flat plate with perpendicular incidence is shown in Figure 2.
The ground surface beneath the siren shall be acoustically hard (concrete or asphalt), flat and horizontal up to a
distance of 5 m from the microphone, or the test site shall conform to the requirements given in 5.2.
The distance from the microphone to any reflecting objects shall be larger than 5 d.
6 Test conditions
6.1 Test site qualifications
The adequacy of the test site for measurements according to this part of ISO 13475 shall be established using the
procedures of annex C for relevant measurement distances and frequencies.
6.2 Mounting of apparatus
The siren shall be mounted on the test site so that the acoustic requirement of the measuring line according to
annex C can be fulfilled. Any devices necessary for fixing the siren shall be present during the qualification
procedure.
Power supply conditions shall be in accordance with annex A.
6.3 Instrumentation
6.3.1 Equipment for determination of the sound pressure level
The sound level meter or the equivalent measuring system, including the windshield as recommended by the
manufacturer, shall fulfil the requirements of a class 1 sound level meter according to IEC 61672-1. The diameter
of the microphone shall be smaller than or equal to 13 mm, when using the plate method specified in 5.4.1.
Very high sound pressure levels might be encountered in these tests. Ensure that the high pressure limitation of
the microphone capsule is not exceeded.
6.3.2 Equipment for determination of octave and one-third-octave band spectra
In addition to the requirements given for class 1 sound level meters, the filters shall meet the requirements of
IEC 61260, class 1; parallel filters are preferred.
The equivalent continuous sound pressure levels shall be determined simultaneously in octave or one-third-octave
bands with centre frequencies from 50 Hz to 4 000 Hz.
6.3.3 Calibration of the complete sound measuring system
The calibration of the complete sound measuring system, including any recording, data logging, or r.m.s.
computing systems, shall be checked immediately before and after the measurement session at one or more
frequencies using an acoustical calibrator on the microphone. The calibrator shall fulfil the requirements of
IEC 60942, class 1, and shall be used within the specified environmental conditions.
If a difference of 0,5 dB or more appears between subsequent calibration sessions, the instruments shall be
checked and the measurements shall be rejected.
6.3.4 Traceability of calibration of the equipment
All equipment for sound measurements shall be checked regularly and shall be calibrated with traceability to
national standards. Calibration intervals for sound level calibrators shall not exceed 12 months, and for other
equipment, 24 months.
6.3.5 Ambient conditions
The vertical wind speed gradient on the line of measurement shall not exceed 0,5 m/s per meter.
The maximum wind speed at the height of the centre of the siren shall be less than 3 m/s. The temperature,
humidity, barometric pressure and wind speed shall be recorded according to clause 8.
Background noise shall be at least 20 dB lower than the signal level, with the C-weighting applied, measured over
a period similar to the signal duration.
6.4 Test procedure
During the measurement, any specification from the manufacturer concerning the duty cycle (the ratio between the
signal on time and the signal off time) and/or cool down time or temperature (of any system components) after
signalling shall be observed. If any limitations exist, they shall be stated in the test report.
Any noise events unrelated to the characteristics of the generated sound level from the warning device under test
shall not be taken into account.
Supply conditions and power consumption shall be recorded during sound power measurements.
Significant variations in L with the supply conditions shall be recorded.
pCeq,T
During measurements of frequency characteristics and directional characteristics, a power supply other than the
supply integrated in the siren unit may be used.
7 Acoustic characteristics
7.1 General
To comply with this part of ISO 13475, a number of mandatory parameters shall be tested as given in Table 2.
In addition a number of optional parameters are mentioned which supplement the mandatory information. All
parameters and how they are obtained are described in the following clauses.
7.2 Test signals
7.2.1 General
The tests shall be performed with signals appropriate for the use in the warning system. These signals may differ
from the signals provided by the built-in signal source.
If the signal and/or the output of the siren can be influenced by external cont
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 13475-2
Première édition
2000-10-15
Acoustique — Dispositifs d'alarme sonore
fixes utilisés à l'extérieur —
Partie 2:
Méthodes de laboratoire pour le mesurage
des grandeurs d'émission acoustique
Acoustics — Stationary audible warning devices used outdoors —
Part 2: Precision methods for determination of sound emission quantities
Numéro de référence
©
ISO 2000
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
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Imprimé en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .1
3Termesetdéfinitions.2
4 Symboles.3
5Méthodes de mesurage.3
5.1 Généralités .3
5.2 Positions du microphone.3
5.3 Méthode en champ libre.4
5.4 Mesurages en champ libre sur plan réfléchissant .5
6 Conditions d'essai .7
6.1 Qualifications du site d'essai .7
6.2 Installation de l'équipement.7
6.3 Équipement .8
6.4 Méthode d'essai .8
7Caractéristiques acoustiques.9
7.1 Généralités .9
7.2 Signaux d'essai.9
7.3 Détermination des grandeurs d'émission sonore.11
7.4 Caractéristiques directionnelles .14
7.5 Caractéristiquesdefréquence .14
7.6 Bruits de sirènes.15
7.7 Incertitude de mesure .15
7.8 Signaux d'essai.15
8 Informations à consigner.15
Annexe A (normative) Conditions d'alimentation.18
Annexe B (normative) Calcul des écarts-types combinés.19
Annexe C (normative) Procédures de qualification du site d'essai.21
Bibliographie .23
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comité 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 aledroit de fairepartie ducomité
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 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptéspar lescomités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché,uncomité technique
peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
� une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans un
groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des membres
votants du comité dont relève le goupe de travail;
� une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique et
est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 2/3 des membres votants du comité.
Les ISO/PAS et ISO/TS font l'objet d'un nouvel examen tous les trois ans afin de décider éventuellement de leur
transformation en Normes internationales.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 13475 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 13475 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique — Dispositifs d'alarme
sonore fixes utilisés à l'extérieur:
� Partie 1: Mesurage sur le terrain des grandeurs d’émission sonore
� Partie 2: Méthodes de laboratoire pour le mesurage des grandeurs d'émission acoustique
iv © ISO 2000 – Tous droits réservés

Introduction
L’ISO 13475-1 décrit des mesurages sur le terrain. Les méthodes d’essai ont pour objet d’obtenir les grandeurs
d’émission sonore d’une sirène installée à l’extérieur par des essais sur le terrain; ces valeurs d’essai peuvent,
dans certaines limites d’incertitude, servir à contrôler les spécifications de sirènes livrées ou à comparer les
performances de différentes sirènes dans des conditions identiques, émettant des signaux identiques.
L’ISO 13475-2 décrit des mesurages en laboratoire. Cette méthode a pour objet d’élaborer une spécification de
validité générale concernant les sirènes, destinée aux essais de type, aux essais de réception ou à la conception
de systèmes d’alarme utilisés à l’extérieur etc.
La présente partie de l’ISO 13475 aborde deux types de mesurages en laboratoire. Il s’agit des:
a) mesurages en champ libre, applicables aux mesurages réalisés dans une salle anéchoïque ou à l’extérieur à
une hauteur importante;
b) mesurages en champ libre sur plan réfléchissant, applicables aux mesurages réalisésensalle semi-
anéchoïque ou à l’extérieur en utilisant une plaque plane avec une incidence acoustique normale (champ libre
sur plan réfléchissant).
En plus des essais décritsdanslaprésente partiedel’ISO 13475, d’autres essais peuvent être pertinents, par
exemple des essais d’influence et de résistance au froid, à la chaleur, à l’humidité, aux champs
électromagnétiques, aux chocs et aux vibrations, ainsi que l’essai de performance à long terme. Les méthodes
d’essai applicables à d’autres phénomènes que les performances acoustiques ne sont pas couvertes par la
présente partie de l’ISO 13475.
Les mesurages réalisés dans des conditions optimales conformément à l’ISO 13475 produisent en règle générale
les incertitudes spécifiées dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Incertitude dans la détermination des niveaux de puissance acoustique pondérésC
relatifs à la réception pour les dispositifs d'alarme sonore fixes
Référence Méthode de mesurage Incertitude escomptée
Partie 1: Mesurages sur le terrain Sur plaque plane 2 dB
À l'horizontale 4 dB
Partie 2: Mesurages en laboratoire — 1dB
Les incertitudes dans les conditions de mesurage réelles tenant compte des effets cumulés de toutes les causes
d'incertitude de mesurage sont fournies dans l'annexe B.
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 13475-2:2000(F)
Acoustique — Dispositifs d'alarme sonore fixes utilisés
à l'extérieur —
Partie 2:
Méthodes de laboratoire pour le mesurage des grandeurs
d'émission acoustique
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 13475 spécifie les conditions d'essais requises pour obtenir le niveau d'émission
sonore des dispositifs d'alarme sonore fixes. Elle est applicable aux sirènes utilisées dans les systèmes d'alarme
publics et les dispositifs de signalisation acoustique utilisés à l'extérieur.
L'objet du présent code d'essai est de permettre d'effectuer des mesurages de niveau d’émission sonore fiables
pour les sirènes fixes utilisées comme alarmes extérieures.
La présente partie de l’ISO 13475 ne couvre pas les messages parlés et ne contient aucune recommandation
relative à des signaux d'alarme spécifiques.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 13475. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 13475 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 3745, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émispar lessourcesde bruit —
Méthodes de laboratoire pour les salles anéchoïque et semi-anéchoïque.
IEC 60942:1997, Électroacoustique — Calibreurs acoustiques.
IEC 61260:1995, Électroacoustique — Filtres de bande d’octave et de bande d’unefractiond’octave.
1)
IEC 61672-1: — , Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications.
1)
À publier. (Révision de la CEI 60651 et la CEI 60804)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 13475, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
sirène
dispositif d’alarme sonore utiliséà l’extérieur
3.2
sirène électronique
sirène produisant des sons purs par amplification du signal produit par un générateur électronique et par diffusion
du signal amplifié, à partir d'un ou de plusieurs haut-parleurs électrodynamiques
NOTE De telles sirènes peuvent également être utilisées pour les messages parlés.
3.3
sirène électromécanique
sirène produisant des sons purs par interruption de l'écoulement produit par la rotation d'une roue
NOTE Les sirènes électromécaniques sont des sirènes mécaniques entraînées par un moteur électrique.
3.4
sirène pneumatique
sirène produisant des sons par interruption régulière ou par modulation d'un débit d'air comprimé
NOTE Le compresseur d'air peut être intégréà l'interrupteur de débit ou en être séparé.
3.5
sirène omnidirectionnelle dans un plan horizontal
sirène diffusant le son de manière quasi uniforme (dans des tolérances données) dans toutes les directions
horizontales partant de la sirène et à une fréquence sonore donnée
3.6
sirène directionnelle
sirène dont la plus grande partie du rayonnement s'effectue dans une ou plusieurs directions spécifiques
3.7
sirène rotative ou alternante
sirène directionnelle comportant un mécanisme de mise en rotation lente du faisceau sonore autour d’un axe
vertical
3.8
niveau de puissance acoustique relatif à la réception
niveau de puissance acoustique provenant d'une source monopolaire produisant le même niveau de pression
acoustique dans le champ lointain que la source réelle
NOTE Il est exprimé en décibels (réf. 1 pW).
NOTE Aucune information relative à la puissance totale émise ne peut être déduite de L .
w,imm
3.9
champ proche
partie du champ acoustique dans laquelle les interactions entre les différentes parties émettrices de la sirène sont
importantes
NOTE Dans le champ proche acoustique, la décroissance de la pression acoustique avec la distance n'obéit pas à la loi de
l’inverse des carrés.
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3.10
champ lointain
partie du champ acoustique dans laquelle les interactions entre les différentes parties émettrices de la sirène sont
négligeables
NOTE Dans les conditions de champ libre acoustique, la décroissance de la pression acoustique, avec la distance, obéit à
la loi de l’inverse des carrés.
4 Symboles
L niveau de pression acoustique pondéréC(réf. 20 �Pa), en décibels
pC
L niveau de pression acoustique, en décibels
p
L niveau de pression acoustique pondéréCcontinu équivalent sur une durée T,endécibels
pCeq,T
L niveau de pression acoustique pondéré C maximal, mesuré avec la pondération temporelle F, en
pCmax,F
décibels
L niveau de puissance acoustique relatif à la réception (réf.1pW),endécibels
W,imm
L niveau de puissance acoustique relatif à la réception pondéréC(réf.1pW),endécibels
WC,imm
5Méthodes de mesurage
5.1 Généralités
Deux méthodes de mesurage sont données: la méthode en champ libre et la méthode sur plaque plane. Les deux
méthodes peuvent être utilisées à l'intérieur et à l'extérieur. La distance de mesurage doit dans tous les cas être
choisie conformément à 5.2.
Les valeurs mesurées des niveaux de pression acoustique produits par les sirènes extérieures en champ lointain,
c’est-à-dire à des distances supérieures à 200 m, couvertes par la présente partie de l'ISO 13475, varient
fortement d’un moment à l’autre. Ces variations sont dues aux différents revêtements du sol, aux effets et aux
gradients thermiques locaux et régionaux, à la cohérence de phase de la sirène, aux conditions de vent, aux effets
dus à la surfacedusol etc. Si les résultats obtenus par la présente méthode de mesurage en laboratoire sont
appliqués à la planification effective d’un système d’alarme, les variations importantes dues aux effets
susmentionnés doivent être prises en considération.
5.2 Positions du microphone
Les positions du microphone sont choisies sur la ligne de mesurage qualifiéeconformément à la procédure
spécifiée à l'annexe C. Des écrans antivent doivent être utilisés pour tous les mesurages à l'extérieur. L'influence
des effets de champ proche doit être prise en compte dans le choix de la distance de mesurage d. Une position de
mesurage en dehors du champ proche est préférable. Cette condition peut être satisfaite par la relation (1):
dW (l f)/ c (1)
où
l est la plus grande dimension verticale de la source sonore (selon 7.3.2.2 et la Figure 6);
f est la plus haute fréquence considérée;
c est la vitesse du son.
S'il est impossible de placer le microphone à l'extérieur du champ proche, l'emplacement doit satisfaire aux
exigences de la relation (2):
d >(l f)/(4,5 c) (2)
Les corrections doivent alors être appliquées au signal de sortie selon 7.3.2.2.
La distance maximale entre la sirène et le microphone ne doit pas dépasser 50 m.
5.3 Méthode en champ libre
5.3.1 Généralités
La méthode en champ libre peut être utilisée dans une salle anéchoïque ou à l'extérieur lorsque les surfaces
réfléchissantes n'ont pratiquement aucune influence (voir Figure 1 et annexe C).
5.3.2 Salle anéchoïque
La salle d'essai doit être suffisamment grande pour satisfaire aux exigences de 5.2.
5.3.3 Mesurage en champ libre à hauteur importante
Un montage type d’essai en champ libre à hauteur importante est représentéà la Figure 1.
Légende
1Sirène
2 Ligne de mesurage
3 Microphone
D est la distance à la surface réfléchissante
d est la distance de mesurage
Figure 1 — Site d'essai à l'extérieur
Pour qu'un site d'essai à l'extérieur soit qualifié pour le mesurage conformément à la présente partie de
l'ISO 13475, la ligne de mesurage correspondante doit être qualifiée selon 5.2.
NOTE Une distance D >5 d par rapport à la surface réfléchissante la plus proche est généralement suffisante.
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5.4 Mesurages en champ libre sur plan réfléchissant
5.4.1 Généralités
La méthode sur plaque plane peut être appliquée en salle semi-anéchoïque ou à l'extérieur tel qu'illustréà la
Figure 2. Le facteur d'absorption de la surface dure doit être inférieur à 0,06 dans le domaine de fréquence
représentatif.
Légende
1Sirène
2 Ligne de mesurage
3 Microphone
4 Plaque plane ou surface dure en salle semi-anéchoïque
Figure 2 — Méthode d'essai sur plaque plane
Le microphone doit être placé sur une surface dure tel qu'illustré aux Figures 3, 4 et 5.
Une plaque en métal de 2,5 mm d'épaisseur satisfait aux exigences d'un facteur d'absorption inférieur à 0,06. Bien
que cette plaque soit représentée aux Figures 3 à 5, elle est facultative lorsque la surface inférieure satisfait aux
exigences.
Puisque cette méthode de mesurage provoque le doublement de la pression acoustique par rapport aux
mesurages en champ libre du fait des réflexions par la plaque plane, il faut soustraire 6 dB au niveau de pression
acoustique mesuré (L ) sur la plaque plane, voir 7.3.2.1.
p,mesuré
5.4.2 Mesurages en salle semi-anéchoïque
La qualité de la salle semi-anéchoïque doit satisfaire aux exigences de l'annexe C avec le microphone placé sur la
surface dure (voir Figure 2).
5.4.3 Plaque plane à l'extérieur
Un montage type pour une incidence normale à une plaque plane est représentéà la Figure 2.
La surface du sol au-dessous de la sirène doit être acoustiquement dure (béton ou asphalte), plane et horizontale
jusqu'à une distance de 5 m par rapport au microphone, ou alors, le site d'essai doit être qualifié selon 5.2.
La distance qui sépare le microphone de tout objet réfléchissant doit être supérieure à 5 d.
Dimensions en millimètres
Légende
1 Microphone
2 Tiges d’acierde3mmdediamètre, par exemple 3 pièces
3 Ecran antivent
4 Plaque dure
Figure 3 — Microphone retourné (conformément à la référence [3])
Légende
1 Microphone
2 Ecran antivent
3 Plaque dure
Figure 4 — Microphone couché sur le côté
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Dimensions en mètres
Légende
1 Emplacement du microphone
2 Plaque dure
3Dispositifd'alarme
Figure 5 — Emplacement du microphone: Vue de dessus de la plaque à utiliser à l'extérieur
6 Conditions d'essai
6.1 Qualifications du site d'essai
Le caractère approprié du site d'essai pour les mesurages conformément à la présente partie de l'ISO 13475 doit
être établi en utilisant les procédures fournies à l'annexe C pour les distances et les fréquences de mesurage
correspondantes.
6.2 Installation de l'équipement
La sirène doit être installée sur le site d'essai de manière à pouvoir satisfaire aux exigences acoustiques de la ligne
de mesurage selon l'annexe C. Tout dispositif nécessaire à la fixation de la sirène doit être présent pendant la
procédure de qualification.
Les conditions d'alimentation doivent être conformes à l'annexe A.
6.3 Équipement
6.3.1 Équipement pour la détermination du niveau de pression acoustique
Le sonomètreoule système de mesure équivalent, y compris l’écran antivent tel que recommandé par le fabricant,
doivent satisfaire aux exigences relatives aux sonomètres de classe 1 selon la CEI 61672-1. Le diamètre du
microphone doit être inférieur ou égal à 13 mm lorsque la méthode sur plaque décrite en 5.4.1 est utilisée.
Il est possible d’observer des niveaux de pression acoustique très élevésdansces essais. S’assurer de ne pas
dépasser la limite supérieure de pression de la capsule microphonique.
6.3.2 Équipement pour la détermination des spectres par bandes d'octave et de tiers d'octave
Outre les exigences relatives aux sonomètres de classe 1, les filtres doivent satisfaire aux exigences de
la CEI 61260, classe 1. Il est préférable d'utiliser des filtres parallèles.
Les niveaux de pression acoustique continus équivalents par bandes d'octave ou de tiers d'octave doivent être
déterminéssimultanément pour les bandes de fréquences centrales de 50 Hz à 4000Hz.
6.3.3 Étalonnage du système complet de mesurage acoustique
L'étalonnage du système complet de mesurage acoustique, comprenant les systèmes d'enregistrement,
d’acquisition de données ou de calcul de valeur efficace, doit être vérifié immédiatement avant et après chaque
session de mesurage, à une ou à plusieurs fréquences, à l'aide d'un calibreur acoustique placé sur le microphone.
Le calibreur doit satisfaire aux exigences de la CEI 60942, classe 1 et être utilisé dans les conditions
d'environnement spécifiées.
Si entre deux sessions d'étalonnage successives la différence est supérieure ou égale à 0,5 dB, les instruments
doivent être vérifiés et les mesurages doivent être rejetés.
6.3.4 Traçabilité de l'étalonnage de l'équipement
Tout équipement de mesurage acoustique doit être vérifié de façon régulière et doit être étalonné dans des
conditions de traçabilité par rapport à un étalon national. L’intervalle entre deux étalonnages ne doit pas dépasser
12 mois pour les calibreurs de niveau acoustique et 24 mois pour les autres équipements.
6.3.5 Conditions ambiantes
Le gradient vertical de vitesse du vent le long de la ligne de mesurage ne doit pas dépasser 0,5 m/s par mètre.
La vitesse maximale du vent doit être inférieure à 3m/s à la hauteur du centre de la sirène. La température,
l'humidité, la pression barométrique et la vitesse du vent doivent être relevées selon l'article 8.
Le niveau du bruit de fond doit être inférieur au moins de 20 dB au niveau du signal, pondéré C et mesuré sur une
durée similaire à celledusignal.
6.4 Méthode d'essai
Pendant le mesurage, toute spécification du fabricant relative au cycle de travail (le rapport entre le temps de
signal actif et le temps de veille) et/ou le temps de refroidissement ou la température (de tout composant du
système) aprèsl'émission du signal, doit être observée. Si des limitations existent, elles doivent être stipulées dans
le rapport d'essai.
Aucun événement sonore sans relation avec l'émission sonore du dispositif d'alarme en essai ne doit être pris en
compte.
Les conditions d'alimentation et la consommation d'énergie doivent être relevées pendant les mesurages de la
puissance acoustique.
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Des variations significatives de L avec les conditions d'alimentation doivent être relevées.
pCeq,T
Pendant les mesurages des caractéristiques de fréquence et des caractéristiques de directivité, il est possible
d'utiliser une alimentation en énergie autre que l'alimentation intégrée à la sirène.
7 Caractéristiques acoustiques
7.1 Généralités
Pour être conforme à la présente partie de l'ISO 13475, un ensemble de paramètres obligatoires doit faire l’objet
d’un essai, comme présenté au Tableau 2.
Un certain nombre de paramètres facultatifs qui complètent les informations obligatoires sont en outre mentionnés.
Tous les paramètres ainsi que la manière de les obtenir sont décrits dans les paragraphes suivants.
Tableau 2 — Paramètres caractéristiques acoustiques
a
Paramètre mesuré Résultat
Priorité
Signature temporelle du signal d'entrée Description graphique ou O
verbale des signaux
Variationenfréquence du signal d'entrée O
Niveau de pression acoustique continu L O
WCeq,imm
équivalent sur l'axe
O
L
pCeq,30m
L
Niveau de pression acoustique maximal sur O
WCmax,F,imm
l'axe
O
L
pCmax,F,30m
Spectre de tiers d'octave (L ) sur l'axe L O
eq W
...