ISO 3381:2005
(Main)Railway applications — Acoustics — Measurement of noise inside railbound vehicles
Railway applications — Acoustics — Measurement of noise inside railbound vehicles
ISO 3381:2005 specifies the conditions for obtaining reproducible and comparable measurement results of levels and spectra of noise inside all kinds of vehicles on rails or other types of fixed track, except for track maintenance vehicles in operation. It is applicable to type testing and periodic monitoring testing. The results may be used, for example, to characterize the noise inside these vehicles and to compare the internal noise of various vehicles on a particular track section. The test procedures specified in this ISO 3381:2005 are of engineering grade (grade 2, with a precision of 2 dB), that is the preferred one for noise declaration purposes, as defined in ISO 12001.
Applications ferroviaires — Acoustique — Mesurage du bruit à l'intérieur des véhicules circulant sur rails
L'ISO 3381:2005 spécifie les conditions requises pour obtenir des résultats de mesure reproductibles et comparables des niveaux et des spectres du bruit émis à l'intérieur de tous les types de véhicules circulant sur rails ou tous autres véhicules à déplacement guidé, ci-après désignés conventionnellement «train», exceptés les véhicules de maintenance de la voie en fonctionnement. Elle est applicable pour les essais de type et les essais de contrôle périodique («monitoring»). Les résultats peuvent être utilisés, par exemple, pour caractériser le bruit émis à l'intérieur de ces trains et pour comparer l'émission de bruit intérieur de différents véhicules sur une section de voie particulière. Les procédures d'essai décrites dans l'ISO 3381:2005 sont de la classe expertise (classe 2, avec une précision de plus ou moins 2 dB), méthode à préférer pour la déclaration du bruit, telle que définie dans l'ISO 12001.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3381
Second edition
2005-08-15
Railway applications — Acoustics —
Measurement of noise inside railbound
vehicles
Applications ferroviaires — Acoustique — Mesurage du bruit à l'intérieur
des véhicules circulant sur rails
Reference number
ISO 3381:2005(E)
©
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2005
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 3381:2005(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 3381 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with Technical
Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 1, Noise, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this document, read “.this European Standard.” to mean “.this International
Standard.”.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3381:1976), which has been technically
revised.
For the purposes of this International Standard, the CEN annex regarding fulfilment of European Council
Directives has been removed.
© ISO 2005 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
Contents
page
Foreword .v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions.1
4 Measurement quantities .4
5 Instrumentation.5
6 Test conditions .5
7 Test procedure .9
8 Test report .10
Annex A (normative) Rail roughness measurement specifications. 11
Annex B (informative) Major influence parameters on track noise including track dynamics. 17
Bibliography.18
iv © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
Foreword
This European Standard (EN ISO 3381:2005) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 256
“Railway applications”, the secretariat of which is held by DIN, in collaboration with Technical Committee
ISO/TC 43 "Acoustics".
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical
text or by endorsement, at the latest by February 2006, and conflicting national standards shall be withdrawn
at the latest by February 2006.
This document has been prepared under a mandate given to CEN/CENELEC/ETSI by the European
Commission and the European Free Trade Association, and supports essential requirements of EU Directive
96/48.
For relationship with EU Directive(s), see informative Annex ZA, which is an integral part of this document.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic,
Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania,
Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland
and United Kingdom.
© ISO 2005 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
1 Scope
This European Standard specifies the conditions for obtaining reproducible and comparable measurement
results of levels and spectra of noise inside all kinds of vehicles on rails or other types of fixed track,
hereinafter conventionally called “train”, except for track maintenance vehicles in operation.
This standard is applicable for:
⎯ type testing;
⎯ periodic monitoring testing.
The results may be used, for example:
⎯ to characterise the noise inside these vehicles;
⎯ to compare the internal noise of various vehicles on a particular track section.
The test procedures specified in this European Standard are of engineering grade (grade 2, with a precision of
± 2 dB), that is the preferred one for noise declaration purposes, as defined in EN ISO 12001.
The standard describes tests during different operating conditions, i.e. driving, accelerating, decelerating and
standstill. The chosen operating conditions are decided by the relevant authority or the train owner/operator. It
is not mandatory to perform tests at all conditions.
Infrasound and messages intelligibility are not treated in this standard.
The procedures specified for accelerating and decelerating tests are of survey grade.
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.
EN 60942, Electroacoustics — Sound calibrators (IEC 60942:2003)
EN 61260, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters (IEC 61260:1995)
EN 61672-1:2003, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications (IEC 61672-1:2002)
3 Terms and definitions
For the purposes of this European Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
type test for noise emission of railbound vehicles
type test
measurement performed to prove that, or to check if, a vehicle delivered by the manufacturer complies with
the noise specifications
© ISO 2005 – All rights reserved 1
© ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
3.2
monitoring test for noise emission of railbound vehicles
monitoring test
measurement performed to check that the noise of one or more vehicles, taken among individual units in a
consignment of vehicles, is within prescribed limits or to check if the noise of the vehicle has changed since
initial delivery or after modification
3.3
roughness
r
root mean square (RMS) value of the amplitude variation of the running surface of a rail in the direction of
motion (longitudinal level) measured over a rail length, expressed in µm
3.4
roughness level
L
r
level given by the equation:
2
Lr = 10 lg (/r) dB (1)
r0
where
L is the roughness level in dB;
r
r is the RMS roughness in µm;
r the reference roughness; r =1 µm.
0 0
This definition applies to values measured either as a wavelength spectrum or in a particular wavelength band
centred at λ (expressed in m)
3.5
sound pressure
p(t)
root mean square (RMS) value of a fluctuating pressure superimposed on the static atmospheric pressure
measured over a certain time period, expressed in Pa
3.6
sound pressure level
L
p
level given by the equation:
2
Lp = 10 lg ((t)/p) dB (2)
p 0
where
L is the sound pressure level in dB;
p
p(t) is the RMS sound pressure in Pa;
p the reference sound pressure; p . = 20 µPa.
0 0
NOTE Definitions from 3.6 to 3.11 apply to values measured either as a frequency spectrum or in a particular
frequency band of centre f (expressed in Hz).
2 © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
3.7
A-weighted sound pressure level
L
pA
sound pressure level obtained by using the frequency weighting A (see EN 61672-1), given by the following
equation:
2
Lp= 10 lg ( (t)p ) dB
pAA0
(3)
where
L is the A-weighted sound pressure level in dB;
pA
p (t) is the RMS A-weighted sound pressure in Pa;
A
p the reference sound pressure; p . = 20 µPa.
0 0
3.8
AF-weighted maximum sound pressure level
L
pAFmax
maximum value of the A-weighted sound pressure level determined during the measurement time interval T
by using time weighting fast F
[EN 61672-1]
3.9
A-weighted equivalent continuous sound pressure level
L
pAeq,T
A-weighted sound pressure level given by the following equation:
T
2
⎛⎞
pt
()
1
A
⎜⎟
Lt=10 lg d dB (4)
pTAeq,
∫
2
⎜⎟
T
p
0
⎝⎠0
where
L is the A-weighted equivalent continuous sound pressure level in dB;
pAeq,T
T is the measurement time interval in s;
p (t) is the A-weighted instantaneous sound pressure in Pa;
A
p the reference sound pressure; p = 20 µPa.
0 0
3.10
A-weighted short-term equivalent continuous sound pressure level
L
pAeq,1s
A-weighted equivalent continuous sound pressure level (see 3.9) where the measurement time interval T is
one second (T = 1s)
3.11
A-weighted equivalent continuous impulsive sound pressure level
L
pAIeq,T
A-weighted equivalent continuous sound pressure level determined by using time weighting impulse I
(see EN 61672-1) given by the following equation:
3
© ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
T
2
⎛⎞
pt()
1
AI
⎜⎟
Lt=10 lg d dB (5)
pTAIeq,
∫
2
⎜⎟T
p
0
0
⎝⎠
where
L is the A-weighted equivalent continuous impulsive sound pressure level in dB;
pAIeq,T
T is the measurement time interval in s;
p (t) is the A-weighted instantaneous sound pressure using time weighting I (Impulse) in Pa;
AI
p the reference sound pressure; p . = 20 µPa.
0 0
3.12
noise with impulsive character
noise which contains an isolated event or a series of such events. The impulsive character is conventionally
confirmed if the difference between L and L is greater than 3 dB
pAleq,T pAeq,T
3.13
noise with tonal character
noise which contains audible tones
4 Measurement quantities
4.1 General
The quantities to be measured at all microphone positions for both type and monitoring tests are specified
below.
4.2 Frequency analysis is required for type tests while it is optional for monitoring tests. The typical 1/3 octave
band frequency range is from 31,5 Hz to 8 kHz according to EN ISO 266. It is important, however, that the
lower frequency limit is chosen to ensure that the product of the lowest bandwidth and signal duration exceeds
unity.
4.3 In presence of noise with suspected impulsive character, both L and L shall be measured. If
pAIeq,T pAeq,T
they differ by more than 3 dB the impulsive character is conventionally confirmed.
4.4 In presence of noise with suspected tonal character, at each microphone position it is suggested to make
frequency analysis measurements according to 4.2.
4.5 The measurement quantity for trains running at constant speed is the A-weighted equivalent continuous
sound pressure level, L .
pAeq,T
Additionally, the A-weighted short-term equivalent continuous sound pressure level, L may be measured.
pAeq,1s
4.6 For measurements on stationary vehicles, in presence of noise with suspected impulsive character, at
each microphone position it is suggested to make two measurements: one with time weighting slow S, the
other with time weighting impulse I (see EN 61672-1).
4.7 The measuring quantities for accelerating or braking tests shall be the maximum AF-weighted sound
pressure level, L , and the A-weighted equivalent continuous sound pressure level, L . The
pAFmax pAeq,T
measurement time interval,T is defined in Clause 7.
4
© ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
5 Instrumentation
The instrumentation system, including the microphones, cables and recording devices shall meet the
requirements for a type 1 instrument specified in EN 61672-1.
The microphones shall have an essentially flat frequency response in a free sound field.
The one-third-octave band filters shall meet the requirements of class 1 according to EN 61260.
A windscreen shall always be fitted on the microphone.
Before and after each series of measurements, a sound calibrator with a class 1 accuracy according to
EN 60942 shall be applied to the microphone(s) in order to verify the calibration of the entire measuring
system at one or more frequencies over the frequency range of interest. If the difference between the two
calibrations is more than 0,5 dB, all the measurement results shall be rejected.
The compliance of the calibrator with the requirements of EN 60942 shall be verified at least once a year. The
compliance of the instrumentation system with the requirements of EN 61672-1 shall be verified at least every
2 years.
The date of the last verification of the compliance with the relevant European Standards shall be recorded.
6 Test conditions
6.1 Deviations from the requirements
The conditions prescribed for each test shall be complied with as closely as possible. Slight deviations from
the specified test conditions are permissible, but shall be described in the test report and in general, will lower
the reproducibility.
6.2 Test environment
6.2.1 Acoustical environment
The test site for chiefly outside-moving vehicles shall be such that the sound radiated by the vehicle to the
outside contributes to the inside noise only by reflections from the track and not by reflections from buildings,
walls or similar large objects outside the track.
For vehicles moving inside tunnels (like underground) the measurement shall be carried out in real operating
conditions.
In the immediate vicinity of the track, there shall be no additional absorbent covering or snow.
6.2.2 Meteorological conditions
Measurements shall be made only if the wind speed measured at the microphone height is below 5 m/s and
there is no falling rain or snow. Temperature, humidity, barometric pressure, wind speed and direction shall be
described (possibly with measured values) in the test report.
6.2.3 Background sound pressure level
Care shall be taken to ensure that the noise from other sources (for example other vehicles or industrial
plants) does not influence significantly the measurements.
For type tests, the A-weighted background sound pressure level shall be at least 10 dB below the reading of
the A-weighted sound pressure level obtained when measuring the noise from the vehicle in the presence of
© ISO 2005 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
background noise. For frequency analysis this difference shall be at least 10 dB in each frequency band of
interest.
For monitoring tests, the A-weighted background sound pressure level shall be at least 5 dB below the
reading of the A-weighted sound pressure level obtained when measuring the noise from the vehicle in the
presence of background noise. If this difference is less than 10 dB the reading shall be corrected according to
Table 1.
NOTE If the above-mentioned difference is less than 5 dB a measurement of engineering grade (grade 2) is no
longer possible.
Table 1 — Background noise correction for monitoring tests
Difference between the A-weighted sound Correction to be added to the A-weighted
pressure level obtained when measuring the sound pressure level obtained when
noise inside the vehicle in the presence of measuring the interior vehicle noise in the
background noise and the A-weighted presence of background noise
background sound pressure level alone
dB dB
>10 0
6 to 9 –1
5 –2
6.3 Microphone positions
6.3.1 General
The measured sound pressure level inside a vehicle may vary considerably with location.
In particular, above the wheelsets or underfloor auxiliary equipment a higher sound level is likely. Therefore,
the number of measuring points selected shall be such that the sound level distribution in the vehicle is
adequately represented.
In general, five to seven measuring points, which include the middle and the ends of the vehicle, will be
sufficient. The exact microphone positions shall be indicated on a plan. Examples are shown in Figure 1.
Dimensions in metres
Figure 1 — Examples of usual microphone positions
6 © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
6.3.2 Seated positions
The microphone is located at a height of 1,2 m above the vehicle floor in the centre of a closed compartment
and in the centre line of the open car and midway between two rows of seats.
6.3.3 Standing positions
The microphone is located at a height of 1,6 m above the floor in the centre of areas accessible to standing
passengers.
6.3.4 Working positions
The microphone is located:
a) in the centre of the compartment at a height of 1,6 m above the floor for working positions located in a
coach;
b) at ear level, at a distance of 0,1 m from the ear most exposed of the driver or of any other person who
normally occupies the driver’s cab; in this case, any orientation of the microphone is allowed;
c) in additional positions (see Figure 2).
Dimensions in metres
Key
1 Ear level
Figure 2 — Additional microphone positions for shunting locomotives
6.3.5 Lying positions
In couchettes and sleeping-cars, one of the microphone positions shall be 0,2 m above the pillow.
6.4 Vehicle conditions
6.4.1 General
The vehicle shall be in its normal operating conditions and, for test with constant speed, its wheels shall have
run in normal conditions at least 3 000 km (or 1 000 km for tramways and metros) on track with normal traffic.
For vehicles with tread brakes and block/tread pair shall be in ground conditions (a run-in condition where
block and tread have ground themselves sufficiently). The wheel treads shall be as free as possible from
irregularities, such as flats.
© ISO 2005 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 3381:2005(E)
When trailed vehicles are to be tested, all efforts shall be made to ensure that the measurements are not
influenced by noise from other parts of the train, like power unit adjacent vehicles.
6.4.2 Loading conditions
The vehicles shall be unloaded or unoccupied except for the train crew. For power units (for example
locomotives), their normal load under working conditions (tractive effort) shall be used.
6.4.3 Doors, windows, auxiliary equipment, convertible furnishings
During the measurements, gangway doors between coaches, entry doors, intermediate doors and windows of
the vehicle shall be kept closed, unless their influence upon the sound level inside the vehicle is to
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3381
Deuxième édition
2005-08-15
Applications ferroviaires —
Acoustique — Mesurage du bruit à
l'intérieur des véhicules circulant sur
rails
Railway applications — Acoustics — Measurement of noise inside
railbound vehicles
Numéro de référence
ISO 3381:2005(F)
©
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2005
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 3381:2005(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 3381 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit, conformément à l'Accord de coopération
technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente Norme européenne …» avec le sens de
«… la présente Norme internationale …».
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 3381:1976), dont elle constitue une
révision technique.
Pour les besoins de la présente Norme internationale, l’annexe CEN concernant le respect des Directives du
Conseil européen a été supprimée.
© ISO 2005 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos.v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Grandeurs mesurées.4
5 Appareillage de mesure .5
6 Conditions d’essai.5
7 Procédure d’essai. 9
8 Rapport d’essai.11
Annexe A (normative) Spécifications pour la mesure de rugosité du rail.12
Annexe B (informative) Paramètres présentant la plus grande influence sur le bruit rayonné par
la voie, y compris la dynamique de la voie .18
Bibliographie .19
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
Avant-propos
Le présent document (EN ISO 3381:2005) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 256 “Applications
ferroviaires”, dont le secrétariat est tenu par DIN, en collaboration avec le comité technique ISO/TC 43,
Acoustique.
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,
soit par entérinement, au plus tard en février 2006, et toutes les normes nationales en contradiction devront
être retirées au plus tard en février 2006.
Le présent document a été élaboré dans le cadre d'un mandat donné au CEN par la Commission Européenne
et l'Association Européenne de Libre Échange et vient à l'appui des exigences essentielles de la (de)
Directive(s) UE.
Pour la relation avec la (les) Directive(s) UE, voir l'Annexe ZA, informative, qui fait partie intégrante du présent
document.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants
sont tenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre,
Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie,
Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie,
Slovénie, Suède et Suisse.
© ISO 2005 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
1 Domaine d'application
La présente Norme européenne spécifie les conditions requises pour obtenir des résultats de mesure
reproductibles et comparables des niveaux et des spectres du bruit émis à l’intérieur de tous les types de
véhicules circulant sur rails ou tous autres véhicules à déplacement guidé, ci-après désignés
conventionnellement « train », exceptés les véhicules de maintenance de la voie en fonctionnement.
Cette Norme est applicable pour les :
. essais de type ;
. essais de contrôle périodique (« monitoring »).
Les résultats peuvent être utilisés par exemple :
. pour caractériser le bruit émis à ‘intérieur de ces trains ;
. pour comparer l’émission de bruit intérieur de différents véhicules sur une section de voie particulière.
Les procédures d’essai décrites dans la présente Norme européenne sont de la classe expertise (classe 2
avec une précision de ± 2 dB), méthode à préférer pour la déclaration du bruit, telle que définie dans
l’EN ISO 12001.
La présente Norme décrit les essais durant les différentes conditions de service, c’est à dire, conduite,
accélération, décélération et arrêt. Les conditions de service choisies sont décidées par l’Autorité appropriée
ou le l’opérateur du réseau. La réalisation des essais est obligatoires pour toutes les conditions.
L'intelligibilité des messages et les infrasons ne sont pas traités dans cette Norme.
Les procédures spécifiées pour les essais en accélération et en freinage sont de la classe ingénieur (survey
grade).
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).
EN 60942, Électroacoustique — Calibreurs acoustiques (CEI 60942:2003)
EN 61260, Électroacoustique — Filtres de bande d’octave et de bande d’une fraction d’octave
(CEI 61260:1995)
EN 61672-1:2003, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1 : Spécifications ( CEI 61672-1:2002)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme européenne, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
essai de type pour l’émission sonore des véhicules circulant sur rails
mesurage effectué pour prouver que, ou vérifier si, un véhicule livré par le constructeur respecte les
spécifications acoustiques
© ISO 2005 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
3.2
essais de contrôle périodique pour l’émission sonore des véhicules circulant sur rails
mesurage effectué pour contrôler que le bruit d’un véhicule a évolué depuis sa livraison initiale ou suite à
modification
3.3
rugosité
r
valeur efficace (RMS) de la variation de hauteur de la surface de roulement dans la direction du mouvement
(direction longitudinale) mesuré sur une longueur du rail donnée exprimé en µm
3.4
niveau de rugosité
L
r
niveau donné par l’équation :
2
L =10 lg r/r dB (1)
()
r0
où
L est le niveau de rugosité, en dB ;
r
r est la rugosité RMS, en µm ;
r est la rugosité de référence ; r = 1 µm.
0 0
Cette définition s’applique aux valeurs mesurées, soit sous la forme d’un spectre en longueurs d’ondes, soit
pour une bande de longueurs d’ondes particulière de longueur d’onde centrale λ (exprimée en m).
3.5
pression acoustique
p(t)
valeur efficace (RMS) d’une fluctuation de pression qui se superpose à la pression atmosphérique, mesurée
sur une période de temps donnée, exprimée en Pascal (Pa)
3.6
niveau de pression acoustique
L
p
niveau donné par l’équation
2
L =10 lg p t /p dB (2)
()
()
p 0
où
L est le niveau de pression acoustique, en dB ;
p
p(t) est la pression acoustique efficace (RMS), en Pa ;
p est la pression acoustique de référence ; p = 20 µPa.
0 0
NOTE Les définitions de 3.6 à 3.11 s’appliquent aux valeurs mesurées soit comme un spectre de fréquence ou sur
une bande de fréquence centrale f (exprimé en Hz).
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
3.7
niveau de pression acoustique pondéré A
L
pA
niveau de pression acoustique obtenu par l’application d’une pondération en fréquence de type A (voir
EN 60651), donné par l’équation suivante :
2
Lp= 10 lgtp
()()
pAA0
dB (3)
où
L est le niveau de pression acoustique pondéré A, en dB ;
pA
p (t) est la pression acoustique efficace pondérée A, en Pa ;
A
p est la pression acoustique de référence. p = 20 µPa .
0 0
3.8
niveau de pression acoustique maximum pondéré AF
L
pAFmax
valeur maximale du niveau de pression acoustique pondérée A déterminée sur l’intervalle de mesurage T en
utilisant la pondération temporelle F (rapide)
[EN 61672-1]
3.9
niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A
L
pAeq,T
niveau de pression acoustique pondéré A donné par l’équation suivante :
T
2
⎛⎞
pt
1 ()
A
⎜⎟
L = 10 lg dt dB (4)
p,AeqT
∫
2
⎜⎟T
p
0
⎝⎠0
où
L est le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, en dB ;
pAeq,T
T est l’intervalle de temps de mesurage, en s ;
p (t) est la pression acoustique instantanée pondérée A, en Pa ;
A
p est la pression acoustique de référence ; p = 20 µPa.
0 0
3.10
niveau de pression acoustique continu équivalent court terme pondéré A
L
pAeq,1s
niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A (voir 3.9), en décibels, où la période de mesure T
est d’une seconde (T = 1 s)
3.11
niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, à caractère impulsif
L
pAleqT
niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A déterminé par l’utilisation du temps impulsionnel
pondéré I ( voir EN 61672-1) donné par l’équation suivante :
© ISO 2005 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
T
2
⎛⎞
pt()
1
AI
⎜⎟
L = 10 lg dt dB (5)
pTAIeq,
∫
2
⎜⎟T
p
0
0
⎝⎠
où
L est le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, à caractère impulsif,
pAleq,T
en dB ;
T est l’intervalle de temps de mesurage, en s ;
p (t) est la pression acoustique instantanée pondérée A, utilisant le temps pondéré I (impulsif)
AI
en Pa ;
p est la pression acoustique de référence ; p = 20 µPa.
0 0
3.12
bruit à caractère impulsif
bruit qui est associé à’un événement isolé ou une série d’évènements isolés. Le caractère impulsif est établi
par convention si la différence entre L et L est supérieure à 3 dB.
pAIeq,T pAeq,T
3.13
bruit à caractère tonal
bruit qui contient des sons purs audibles
4 Grandeurs mesurées
4.1 Généralités
Les grandeurs à mesurer pour l’ensemble des positions de microphones pour les essais de type et de
contrôle périodique sont spécifiées ci-après.
4.2 L'analyse en fréquences est exigée pour les essais de type, alors qu'elle est optionnelle pour les essais
de contrôle périodique. La gamme typique de longueurs d’ondes en bandes de 1/3 d'octave est comprise
entre 31,5 Hz et 8 kHz, conformément à l’EN ISO 266. Il est important en revanche, de choisir la limite basse
fréquence de telle façon que le produit de la largeur de la bande la plus basse par la durée du signal analysé
soit supérieure à l’unité.
4.3 En présence de bruit avec un caractère impulsif pressenti, L et L doivent être mesurés. Si
pAleqT pAeq,T
leur différence est supérieur à 3 dB, le caractère impulsif est confirmé par convention.
4.4 En présence de bruit avec un caractère tonal pressenti, il est recommandé d’effectuer une analyse en
fréquence conformément au 4.2, à chaque position de microphone.
4.5 La grandeur mesurée pour les trains circulant à vitesse constante est le niveau de pression acoustique
continu équivalent pondéré A, L
pAeqT.
En complément, le niveau de pression acoustique continu équivalent court terme pondéré A, L peut
pAeq,1s
être mesuré.
4.6 Pour des mesurages sur des véhicules à l’arrêt, lorsque le caractère impulsif du bruit est suspecté, il
est recommandé d’effectuer deux mesurages à chaque position du microphone : l’un avec la pondération
temporelle S (lente), l’autre avec la pondération temporelle I (Impulsif) (Voir EN 61672-1).
4 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
4.7 Pour les essais effectués en accélération ou en freinage, la grandeur de mesurage doit être le niveau
de pression acoustique maximale pondérée A L et le niveau de pression acoustique continu équivalent
pAFmax
pondéré A, L . L'intervalle de temps de mesurage T est défini en 7.
pAeq,T
5 Appareillage de mesure
Le système de mesure incluant les microphones, les câbles et les appareils d’enregistrement doit être
conforme aux exigences concernant les instruments de classe 1 définies dans l’EN 61672-1.
Les microphones doivent avoir une courbe de réponse en fréquences plate dans des conditions de champ
libre.
Les filtres tiers d’octave doivent être conformes aux exigences de classe 1, conformément à l’EN 61260.
Une boule anti-vent adaptée doit toujours être utilisée.
Avant et après chaque série de mesurages, un calibreur acoustique répondant aux exigences de la classe 1,
conformément à la norme EN 60942 doit être appliqué sur le(s) microphone(s) pour vérifier le calibrage de
l’ensemble de la chaîne de mesure à une ou plusieurs fréquence(s) incluse(s) dans la bande d’analyse. Si la
différence entre les deux résultats des calibrages est supérieure à 0,5 dB, tous les résultats de mesurage
doivent être rejetés.
La conformité du calibreur avec les exigences de l’EN 60942 doit être vérifiée au moins une fois par an. La
conformité du système de mesure avec les exigences de l’EN 61672-1 doit être vérifiée au moins tous les
deux ans.
La date de la dernière vérification de conformité avec les Normes européennes appropriées doit être
conservée.
6 Conditions d’essai
6.1 Non conformité aux exigences
Les conditions prescrites pour chaque essai doivent être satisfaites aussi précisément que possible. De
légères non-conformités aux conditions spécifiées pour les essais de type sont tolérées, mais doivent être
mentionnées dans le rapport d’essai et, en général, réduisent la reproductibilité.
6.2 Environnement d’essai
6.2.1 Environnement acoustique
Pour les véhicules circulant en extérieur, le site d’essai doit être choisi de telle sorte que le bruit émis par le
véhicule vers l’extérieur ne contribue au bruit intérieur que par les réflexions de la voies et non celles des
bâtiments, murs ou autres gros objets similaires en dehors de la voie.
Pour les véhicules circulant dans des tunnels (comme le métro), le mesurage doit être fait dans les conditions
de fonctionnement réel.
Au voisinage immédiat de la voie ne doivent se trouver aucune couverture complémentaire absorbante ou
neige.
© ISO 2005 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
6.2.2 Conditions météorologiques
Le mesurage ne doit être effectué que si la vitesse du vent mesurée à la hauteur du microphone, est
inférieure à 5 m/s et s’il ne tombe ni pluie ni neige. La température, l’humidité, la pression barométrique, la
vitesse et la direction du vent doivent être mentionnées (si possible avec des valeurs mesurées) dans le
rapport d’essai.
6.2.3 Niveau de bruit de fond
Il faut s’assurer que les bruits provenant d’autres sources (par exemple d’autres véhicules, d’installations
industrielles) n’influencent pas notablement les résultats de mesurage.
Pour les essais de type, le niveau de pression acoustique pondéré A du bruit de fond doit être d’au moins
10 dB inférieur au niveau de pression acoustique pondéré A lu pendant le mesurage du bruit rayonné par le
véhicule en présence du bruit de fond. Pour l’analyse fréquentielle, cette différence doit être d’au moins 10 dB
dans chaque bande de fréquences utilisée.
Pour les essais de contrôle périodique, le niveau de pression acoustique pondéré A du bruit de fond doit être
d’au moins 5 dB inférieur au niveau de pression acoustique pondéré A lu pendant le mesurage du bruit
rayonné par le véhicule en présence du bruit de fond. Si cette différence est inférieure à 10 dB, le niveau lu
doit être corrigé conformément au Tableau 1.
NOTE Si la différence mentionnée ci-dessus est inférieure à 5 dB un mesurage de classe expert (classe 2) n'est plus
possible.
Tableau 1 — Correction de bruit de fond pour les essais de contrôle
Différence entre les niveaux de pression acoustique Correction à appliquer au niveau de pression
pondérés A mesurés du bruit rayonné par le acoustique pondéré A mesuré du bruit rayonné par
véhicule en présence du bruit de fond et du bruit de le véhicule en présence du bruit de fond
fond seul
dB dB
0
> 10
6 à 9
− 1
5 − 2
6.3 Positions du microphone
6.3.1 Généralités
Le niveau de pression acoustique mesurée à l'intérieur d'un véhicule peut considérablement varier en fonction
de l’emplacement.
Au-dessus des paires de roues ou des équipements auxiliaires sous caisse en particulier, le niveau sonore
peut être plus élevé. Le nombre de points de mesurage choisis doit donc être suffisant pour représenter
convenablement l distribution du niveau acoustique dans le véhicule.
En général, cinq ou sept points de mesurage, incluant le centre et les extrémités du véhicule, suffisent. Les
positions exactes des microphones doivent être indiquées sur un plan. Des exemples sont montrés en
Figure 1.
6 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
Dimensions en mètres
Figure 1 — Exemples de positions usuelles du microphone
6.3.2 Positions assises
Le microphone est placé à une hauteur de 1,2 m au-dessus du plancher, au milieu d'un compartiment fermé
et sur l'axe longitudinal et entre les deux rangées de sièges pour une voiture sans compartiment.
6.3.3 Position debout
Le microphone est placé à une hauteur de 1,6 m au-dessus du plancher, au milieu des zones accessibles
debout par les passagers.
6.3.4 Positions de travail
Le microphone est placé :
a) au centre du compartiment à une hauteur de 1,6 m au-dessus du plancher ;
b) à hauteur d'oreille, à une distance de 0,1 m de l'oreille la plus exposée du mécanicien ou de toute autre
personne se trouvant normalement dans la locomotive ; dans ce cas, toutes les orientations du
microphone sont permises ;
c) aux positions complémentaires (voir Figure 2).
© ISO 2005 – Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
Légende
1 hauteur d'oreille
Figure 2 — Emplacement complémentaire du microphone pour shunting locomotives
6.3.5 Positions couchées
Pour les couchettes et les wagons-lits, l'un des emplacements du microphone doit être situé à 0,2 m au-
dessus de l'oreiller.
6.4 Conditions relatives au véhicule
6.4.1 Généralités
Le véhicule doit être en état d’exploitation normal et pour l’essai à vitesse constante, ses roues doivent avoir
parcouru au moins 3 000 km (ou 1 000 km pour les tramways et métros) dans des conditions normales et sur
des voies en exploitation normale. Pour des véhicules avec freins à sabots , les ensembles sabots/tables de
roulement des roues doivent être rodés ensembles en service. La table de roulement doit être dépourvue de
défauts, tels que des méplats.
Lorsque des véhicules remorqués doivent être testés, toutes les dispositions doivent être prises afin d’assurer
que les mesurages ne sont pas influencés par le bruit émis par les autres parties du train, tel que les engins
moteurs adjacents.
6.4.2 Conditions de chargement
Les véhicules ne doivent être ni chargés, ni occupés, sauf par l’équipage. Pour les engins moteurs (par
exemple les locomotives), la charge normale en service (effort de traction) doit être utilisée.
6.4.3 Portes, fenêtres, équipement auxiliaire, aménagements interchangeables
Pendant les mesures, les portes d'intercirculation, les portes d'accès, les portes intérieures et les fenêtres du
véhicule doivent être tenues fermées, à moins que l'on désire étudier leur influence sur le niveau de bruit à
l'intérieur du véhicule.
L’équipement auxiliaire du véhicule en essai susceptible de fonctionner pendant la marche doit être en action.
Toutefois, si le bruit de l'équipement auxiliaire n'intervient que peu fréquemment et pendant un temps assez
court (moins de 2 % du temps de fonctionnement) et s’il affecte le niveau de pression acoustique des autres
sources de moins de 5 dB, il ne doit pas être pris en considération au cours des mesures.
Le rapport d’essai doit mentionner l’équipement auxiliaire pendant l’essai.
8 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
Si certains aménagements à l'intérieur du véhicule sont transformables, tels que les couchettes des voitures-
lits, les mesures doivent être répétées pour toutes les configurations des aménagements.
6.5 Conditions relatives à la voie
6.5.1 Généralités
Pour les véhicules conventionnels, les mesurages doivent être effectués sur une voie ballastée équipée de
traverses en bois ou en béton armé, ou bien sur la voie normalement utilisée par le train. La voie doit être
sèche et non gelée. Ces essais doivent être réalisés sur une section de voie équipée de traverses d’usage
courant sur le réseau ferré particulier. Si d’autres types de conceptions de voies sont spécifiques à
l’exploitation du matériel en essai, il convient de les utiliser pour les essais.
La voie doit être en bon état de maintenance. La déclivité de la voie doit être au maximum de 3 :1 000 et les
rayons de courbure r doivent être :
a) r ≥ 1 000 m pour les essais réalisés avec des trains circulant à une vitesse v ≤ 70 km/h ;
b) r ≥ 3 000 m pour les essais réalisés avec des trains circulant à une vitesse 70 < v ≤ 120 km/h ;
c) r ≥ 5 000 m pour les essais réalisés avec des trains circulant à une vitesse v > 120 km/h.
La voie où sont effectués les mesurages doit être posée sans joint de rails (rail soudé) exempts de défaut de
surface tels que empreintes ou impacts et causés par l’écrasement de matériau entre la roue et le rail : aucun
bruit d’impact audible associé aux soudures ou traverses danseuse ne doit être présent.
Pour les essais réalisés en tunnel, le type de voie et le type de section de mesure du tunnel doivent être
décrits dans le rapport d'essai.
NOTE Le bruit émis par le matériel roulant est influencé par la rugosité de la surface du rail et les caractéristiques
dynamiques de la voie. Alors que le mesurage de la rugosité du rail doit respecter la présente Norme, la caractérisation
des performances dynamiques de la voie est encore à l’étude (voir Annexe C).
6.5.2 Rugosité du rail
L’état de la surface du rail est considéré comme satisfaisant pour les essais de type, si les niveaux de
rugosité de la bande de tiers d’octave, sur l’ensemble de la section d’essai, sont conformes aux exigences de
l’Annexe A.
6.5.3 Conditions particulières
Pour les véhicules non conventionnels testés sur leur voies, la conception de la voie doit être décrite dans le
rapport d’essai.
7 Procédure d’essai
7.1 Généralités
Pour les essais de type, au moins trois mesurages doivent être effectués. La moyenne arithmétique de
chaque série de mesurages doit être déterminée et utilisée comme résultat d’essai et doit être arrondie à la
valeur entière en décibel la plus proche. Si la dispersion des résultats est supérieure à 3 dB, une nouvelle
série de mesurages doit être réalisée.
Pour les essais de contrôle périodique, une seule mesure suffit.
© ISO 2005 – Tous droits réservés 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 3381:2005(F)
7.2 Mesures sur des véhicules circulant à vitesse constante
Les mesurages sur des véhicules circulant à vitesse constante doivent être effectués pour chaque position de
microphone et pour chacune des conditions de mesures avec un intervalle de temps de mesurage T ≥ 20 s.
Un temps de mesurage plus court, dans tous les cas T ≥ 5 s, doit être spécifié et justifié dans le rapport
d'essai.
La ou les vitesses d'essai font l'objet d'un accord entre l’opérateur du réseau et l'autorité appropriée
définissant la mesure.
Si des essais complémentaires sont exigés, ils peuvent être effectués de préférence avec une ou plusieurs
des vitesses d’essai privilégiées : 20 km/h, 40 km/h, 60 km/h, 80 km/h, 100 km/h, 120 km/h, 140 km/h,
160 km/h, 200 km/h, 250 km/h, 300 km/h, 320 km/h et 350 km/h.
Sur la section de voie servant aux mesures, le véhicule en essai doit circuler aux vitesses choisies, stabilisées
à ± 5 %. La vitesse doit être mesurée par un dispositif d’une précision supérieure à 3 %. Le chrono
tachymètre du train peut être utilisé, si un étalonnage avec une précision supérieure à 3 % est réalisé.
7.3 Mesures sur des véhicules en accélération depuis l’arrêt
Les mesurages sur trains accélérant depuis l’arrêt doivent être effectués dans des conditions d’accélération à
effort de traction maximal sans patinage des roues. Si le train en essai n’a pas une configuration fixe, la
charge doit être définie. Elle doit être représentative de l’exploitation normale.
L'intervalle de temps de mesurage, T, est défini comme étant le temps nécessaire pour atteindre v = 30 km/h
depuis l'arrêt.
7.4 Mesures sur des véhicules en freinage
Les mesures sur des trains en freinage doivent être effectuées avec un train freinant avec un freinage en
exploitation normale commençant à v = 30 km/h.
L'intervalle de temps de mesurage, T, est défini comme étant le temps d'arrêt.
7.5 Mesure sur les véhicules en stationnement
Pour tous les essais sur des véhicules en stationnement, trois mesurages consécutifs à chaque position ne
sont pas exigés.
Pour tous les véhicules en stationnement, l’intervalle de temps de mesurage T doit être d’au moins 20 s. Mais,
à titre exceptionnel, il n’est pas possible de maintenir la source de bruit à son niveau maximum pendant 20 s,
l’intervalle de temps de mesurage T peut être réduit à un minimum de 5 s. Cette
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.