Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory conditions — Part 4: Sound intensity method

ISO 13347-4:2004 applies to industrial fans as defined in ISO 5801 and ISO 13349. It is limited to the determination of airborne sound emission for the specified set-ups. Vibration is not measured, nor is the sensitivity of airborne sound emission to vibration effects determined. The sizes of the fan, which can be tested in accordance with ISO 13347-4:2004, are limited only by the practical aspects of the test installations. ISO 13347-4:2004 determines sound power by using sound intensity measurements on a measurement surface which encloses the sound source. It provides guidelines on the acoustical environment, ambient noise, measurement surface, and number of measurements. The test set-ups are generally designed to represent the physical orientation of a fan installed in accordance with ISO 5801 and also used in ISO 13347-2.

Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 4: Méthode de l'intensité acoustique

L'ISO 13347-4:2004 est applicable aux ventilateurs industriels tels que définis dans l'ISO 5801 et l'ISO 13349. Elle se limite à la détermination de l'émission de son aérien pour les installations spécifiées. Les vibrations ne sont pas mesurées et la sensibilité de l'émission de son aérien aux effets des vibrations n'est pas déterminée. La taille du ventilateur qu'il est possible de soumettre à l'essai conformément à l'ISO 13347-4:2004 est uniquement limitée par les aspects pratiques des installations d'essai. L'ISO 13347-4:2004 fournit une détermination de la puissance acoustique au moyen de mesurages de l'intensité acoustique, sur une surface de mesurage qui enveloppe la source sonore. Elle fournit également des principes directeurs relatifs à l'environnement acoustique, au bruit ambiant, à la surface de mesurage et au nombre de mesurages. Les installations d'essai sont généralement conçues de façon à représenter l'orientation physique réelle d'un ventilateur conformément à l'ISO 5801 ainsi qu'à l'ISO 13347-2.

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Publication Date
16-Aug-2004
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
9060 - Close of review
Start Date
20-Mar-2013
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ISO 13347-4:2004 - Industrial fans -- Determination of fan sound power levels under standardized laboratory conditions
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ISO 13347-4:2004 - Ventilateurs industriels -- Détermination des niveaux de puissance acoustique des ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13347-4
First edition
2004-08-15
Industrial fans — Determination of fan
sound power levels under standardized
laboratory conditions —
Part 4:
Sound intensity method
Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance
acoustique des ventilateurs dans des conditions de laboratoire
normalisées —
Partie 4: Méthode par intensité acoustique
Reference number
ISO 13347-4:2004(E)
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13347-4:2004(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 13347-4:2004(E)
Contents Page

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

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

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

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

3 Instruments and methods of test ........................................................................................................ 2

4 Equipment and test set-ups................................................................................................................. 4

5 Test method......................................................................................................................................... 12

6 Calculations......................................................................................................................................... 16

7 Report and results .............................................................................................................................. 18

Annex A (normative) Indicators for use in case of difficulty ....................................................................... 20

Annex B (normative) Alternative procedure for testing of large fan equipment ....................................... 21

Annex C (normative) Radiation of sound by fan casing .............................................................................. 23

Bibliography ..................................................................................................................................................... 25

© ISO 2004 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13347-4:2004(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 13347-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 117, Industrial fans.

ISO 13347 consists of the following parts, under the general title Industrial fans — Determination of fan sound

power levels under standardized laboratory conditions:
— Part 1: General overview
— Part 2: Reverberant room method
— Part 3: Enveloping surface methods
— Part 4: Sound intensity method
iv © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 13347-4:2004(E)
Introduction

This part of ISO 13347 establishes a method for determining the sound power level of a fan. The method is

reproducible in all laboratories which are qualified according to the requirements of this part of ISO 13347.

The method employs standard sound measurement instrumentation. The test set-ups are generally designed

to represent the physical orientation of a fan as installed, in accordance with ISO 5801.

Since sound power levels are considered independent of the acoustic environment around the fan, a good

comparison may be made between two or more fans proposed for any specific air performance condition.

Moreover, these values establish an accurate base for estimating the acoustical outcome of the fan

installation in terms of sound pressure levels. A successful estimate of sound pressure levels requires

extensive information on the fan and the environment in which it is to be located.

It is often advantageous for the equipment user to employ acoustical consultation to ensure that all factors

which affect the final sound pressure levels are considered. More detailed information on the complexity of

this situation may be found in acoustic textbooks.

This part of ISO 13347 has been developed in response to the need for a reliable and accurate enveloping

surface method for determining the sound power levels of fan equipment. Where possible, it has been based

on existing National standards and combines state-of-the-art with practical considerations.

At a meeting of ISO/TC 117 in October 1997, it was resolved that the latest editions of ISO 9614-1 and

AMCA 320 should be used as the basis for this part of ISO 13347.

This edition continues the original philosophy of the National Standards in combining the theoretical and the

practical. Where there have been successful improvements in the state-of-the-art, full advantage is taken.

© ISO 2004 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13347-4:2004(E)
Industrial fans — Determination of fan sound power levels
under standardized laboratory conditions —
Part 4:
Sound intensity method
1 Scope

This part of ISO 13347 applies to industrial fans as defined in ISO 5801 and ISO 13349. It is limited to the

determination of airborne sound emission for the specified set-ups. Vibration is not measured, nor is the

sensitivity of airborne sound emission to vibration effects determined.

The sizes of the fan, which can be tested in accordance with this part of ISO 13347, are limited only by the

practical aspects of the test installations.

This part of ISO 13347 determines sound power by using sound intensity measurements on a measurement

surface which encloses the sound source. It provides guidelines on the acoustical environment, ambient noise,

measurement surface, and number of measurements. The test set-ups are generally designed to represent

the physical orientation of a fan installed in accordance with ISO 5801 and also used in ISO 13347-2.

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.

ISO 5136, Acoustics — Determination of sound power radiated into a duct by fans and other air-moving

devices — In-duct method
ISO 5801:1997, Industrial fans — Performance testing using standardized airways

ISO 9614-1:1993, Acoustics — Determination of sound power levels of noise source using sound intensity —

Part 1: Measurement at discrete points

ISO 9614-2, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity —

Part 2: Measurement by scanning

ISO 13347-1:2004, Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory

conditions — Part 1: General overview

ISO 13347-2:2004, Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory

conditions — Part 2: Reverberant room method
ISO 13349:1999, Industrial fans — Vocabulary and definitions of categories

IEC 61094-2:1992, Measurement microphones — Part 2: Primary method for pressure calibration of

laboratory standard microphones by the reciprocity technique
© ISO 2004 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13347-4:2004(E)
3 Instruments and methods of test
3.1 General

Full details of the instrumentation and its requirements are given in ISO 13347-1. Particular requirements for

this part of ISO 13347 are given in the following subclauses.
3.2 Reference sound source (RSS)

The RSS shall be used to qualify the performance of the sound intensity measurement system and personnel,

and to determine a sound power level adjustment for the specific site conditions. To be used for these

purposes, the RSS shall be of an appropriate type, be calibrated accurately and be properly maintained. All

requirements for the RSS are specified in ISO 13347-1.

NOTE For sound intensity measurements, the use of two or more different configurations of the intensity probe, or

different probes, may be required to cover the entire frequency range in conformance with Table 1.

The useful frequency range for accurate sound intensity measurements is dependent upon the character of

the sound field. Care should be taken to verify that sound intensity measurements are accurate in the actual

measurement environment.
Table 1 — Tolerances for the instrumentation system
One-third octave band Tolerance
centre frequency
Hz dB
50 to 80 ± 1,5
100 to 4 000 ± 1,0
5 000 to 8 000 ± 1,5
10 000 ± 2,0
12 500 ± 3,0
3.3 Transducer and instrumentation system calibration checks

Before and after each sound power determination, the following calibration checks shall be performed. A

calibration cheek of the entire measuring system at one or more frequencies within the frequency range of

interest shall be made for each microphone. An acoustical calibrator conforming to IEC 61094-2 and having

an accuracy of ± 0,5 dB shall be used for this purpose. In conformance with IEC 61094-2, the calibrator shall

be checked at least once every year to verify that its output has not changed. In addition, an electrical

calibration of the instrumentation system over the entire frequency range of interest shall be performed

periodically, at intervals of not more than one year.

In addition to the calibration check, the field check procedure for sound intensity measurement specified by

the manufacturer shall be performed. If no field check procedure is specified, the following procedure shall be

performed.

The intensity probe shall be placed on the measurement surface, oriented normal to the surface, at a position

where the noise is characteristic for the fan equipment under test. The sound intensity shall be measured. The

intensity probe shall be rotated through 180° and placed with its acoustical centre in the same position as the

initial measurement. The sound intensity shall be measured again. The intensity probe should be mounted on

a stand or other mechanical device so that its acoustical centre retains the same position when the probe is

rotated. For the octave band with the highest level, the absolute difference between the two levels shall be

less than the value in Table 2 for the measuring equipment to be acceptable. The two sound intensities shall

be of opposite sign.
2 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 13347-4:2004(E)
Table 2 — Tolerances for difference in sound intensity levels for field check
Octave band Difference
centre frequency
Hz dB
63 to 125 1,5
250 to 4 000 1,0
8 000 1,5
3.4 Performance verification

Periodically, the performance of the instrumentation system shall be verified by determining the sound power

of a reference sound source using the procedures specified in ISO 13347-1.

The sound power level determined for the reference source shall differ from its calibrated value over the

frequency range of interest by no more than the tolerances given in Table 3.
Table 3 — Tolerances for sound power level determined for reference sound source
Octave band Tolerance
centre frequency
Hz dB
63 ± 5,0
125
± 3,0
25 to 500 ± 2,0
1 000 to 4 000 ± 1,5
8 000 ± 2,5
3.5 Test method

The basis of the test method originated in ISO 9614-1. The test method covers a wider frequency range and

contains requirements somewhat more specific and restrictive than those of ISO 9614-1, and also provides for

sound power level adjustments as described below. With the exception of the adjustments, however,

measurements made in conformance with this test method will be in conformance with ISO 9614-1 over their

common frequency range.

The basic requirement is the measurement of the sound intensity distribution around the fan. A measurement

surface is defined which encloses the entire fan, fan inlet, or fan outlet, depending upon the objective of the

test. A set of sound intensity measurements is made about this surface. The results of these measurements

are compared with a set containing half the number of measurements, to ensure the adequacy of the number

of measurements and the accuracy of the data. The sound power level is calculated using the surface area

and the measured sound intensity data. Adjustments shall be made for duct-end corrections, if required, and

based on measurements of a calibrated RSS.

Prior to sound intensity measurements on the source of interest, the sound intensity measurement

instrumentation and personnel are to be qualified by conducting measurements about an RSS.

The sound power levels resulting from the test method can be expected to be identical to those that would be

produced using ISO 13347-2, within the uncertainty of both methods, to the extent that each method is

applicable and that the installations tested are identical. It should be noted that the present method differs

substantially from ISO 13347-2 in both the test environment requirements and the measured quantities.

© ISO 2004 – All rights reserved 3
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ISO 13347-4:2004(E)
4 Equipment and test set-ups
4.1 Test environment
4.1.1 Background noise

Sound power determination using intensity measurements is inherently less sensitive to background noise

than are methods based on sound pressure measurements (such as ISO 13347-2), although an excessive

amount of background noise will not permit accurate sound power determination by any method. In general,

background noise should not be a problem in using the present method provided that, on the measurement

surface, the sound pressure level of background noise does not exceed the sound pressure level of direct

sound from the fan equipment of interest.

If the background noise is excessive, sound power determination according to the procedures of this part of

ISO 13347 may not be possible. The test environment shall be such that the background noise criterion of 6.2

is satisfied.
4.1.2 Nearby reflecting surfaces

Reflecting surfaces in the vicinity of the measurement surface can have an effect on the source sound power,

and on the ability to accurately sample the sound intensity on the measurement surface. Nearby reflecting

surfaces will tend to increase the sound power output of the fan equipment under test, and should be limited

to those surfaces usually encountered in a typical installation of the fan. If a reflecting surface is part of the

typical installation of the fan equipment, a similar surface shall be used during testing.

If the presence of a nearby reflecting surface interferes with sampling of sound intensity on the measurement

surface, sound power determination according to the procedures of this standard may not be possible. To

evaluate whether a nearby reflecting surface is in fact the cause of the difficulty, the procedure of Annex A is

recommended.
4.1.3 Reverberation control

In addition to the difficulties associated with nearby reflecting surfaces, diffuse reverberant sound at the

measurement surface can limit the accuracy of sound intensity measurements if this sound is excessive. In

general, reverberant sound should not be a problem in using this standard provided that, on the measurement

surface, the sound pressure level of reverberant sound does not exceed the sound pressure level of direct

sound from the fan equipment of interest.

Excessive reverberation usually can be controlled by introducing a modest amount of sound absorbing

material at the boundaries of an acoustically “hard” (reflective) room. Alternatively, it may be possible to

reduce the relative strength of the reverberant sound by moving the measurement surface closer to the sound

source of interest within the limits of this part of ISO 13347 i.e., increasing the direct sound from the source.

Application of this standard in a reverberation chamber qualified for use with ISO 13347-2 is not

recommended without use of supplemental absorption material, and/or special care in defining the

measurement surface.

If reverberant sound is excessive, sound power determination according to the procedures of this part of

ISO 13347 may not be possible. To evaluate whether excessive reverberant sound is in fact the cause of

difficulty, the procedure of Annex A is recommended.
4.2 Fan installation
4.2.1 Set-up categories

A number of specific fan test set-ups are allowed. They are determined by the airflow direction and the

particular mounting arrangement of the test device. These test set-ups fall into two general categories. The

first category is for a free-standing unit that would be placed entirely in the test room (see Figure 1). Results of

this arrangement yield the total sound power level (L or L ) of the test unit. The second category is for

Wm W
4 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 13347-4:2004(E)

those units that would be tested with a chamber or two-room system and where only the inlet or outlet would

discharge sound into the test room (see Figures 2 or 3).

This arrangement results in ratings of inlet (L or L ) or outlet (L or L ) sound power level only. Note

Wmi Wi Wmo Wo

that the subscript «m» indicates that the sound power level is determined from measurements using a set-up

not requiring an end correction adjustment, while values without the subscript «m» are determined by applying

an end correction to measurements on a ducted test set-up.

The choice of which test set-up is used for a particular fan will depend on the way a product is expected to be

rated and applied in the field.
4.2.2 Aerodynamic performance

Where aerodynamic performance tests are necessary to determine the point of operation of the fan, these

shall be performed as specified in ISO 5801.
4.2.3 Mounting methods

Vibration is known to influence airborne sound emission. Vibration effects may be minimised by resilient

mounting of the fan and vibration isolation of any duct used.

The method of mounting fans, of connecting them to non-integral drivers, and of connecting them to

aerodynamic performance test facilities is not specified. Any conventional method may be used, including

vibration isolation devices and short flexible connectors. Other than these, sound and vibration absorptive

material may not be incorporated in the test fan unless it is a standard part of the unit. Ducts shall be of metal

or other rigid, dense non-absorptive material, and have no exposed sound absorption material on the interior

or exterior surfaces.

The driving motor and drive, when not an integral part of the fan, may be damped or enclosed in any manner

that does not expose sound absorption material within the measurement surface. When the driving motor and

drive are an integral part of the test unit, they may not be treated in any manner, and normal belt tensions,

bearings and lubricants shall be used.
© ISO 2004 – All rights reserved 5
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ISO 13347-4:2004(E)
Key
1 fan
2 airflow
Figure 1 — Fan total sound testing (A: free inlet, free outlet)
4.2.4 Duct length

The length of duct shown in Figures 2 and 3 is consistent with the procedures of ISO 5801. Care shall be

exercised to ensure that no duct resonance exists in close proximity to specific frequencies of interest, e.g.,

blade passage frequency.

In chamber or two-room set-ups, the length of duct shall be consistent with acceptable practices from

ISO 5801, which are necessary to accurately establish the point of rating.
4.2.5 Fan total sound testing (A: free inlet, free outlet)

Figure 1 shows the test configuration used with a free inlet/outlet fan arrangement to establish the fan's total

sound power.
Installation type E Sound power level
A: Free inlet 0 L (A,tot)
Free outlet

NOTE This test procedure and the above calculations are based on the following assumption: that resonances are

not present on either the fan structure, supporting devices, or driving devices that provide any significant pure tones that

may add to the fan recorded sound levels.

Appurtenances attached to the fan are considered as part of the fan and shall be contained within the test

measurement surface.
6 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 13347-4:2004(E)
a) A: free inlet, free outlet b) B: free inlet, ducted outlet
c) C: ducted inlet, free outlet
d) D: ducted inlet, ducted outlet
Key
1 fan 4 simplified anechoic termination
2 test room 5 transmission element
3 common part
May require acoustical treatment.
Figure 2 — Fan inlet sound testing
© ISO 2004 – All rights reserved 7
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ISO 13347-4:2004(E)
4.2.6 Fan inlet total sound testing

Figure 2 a) to d) shows the test configuration to determine total sound power on the fan inlet.

Installation type E Sound power level
A: Free inlet O L (A,in)
Free outlet
B: Free inlet O L (B,in)
Ducted outlet
C: Ducted inlet E L (C,in)
i W
Free outlet
D: Ducted inlet E L (D,in)
i W
Ducted outlet
This test procedure and calculations are based on the following assumptions.

a) Acoustical energy in an outlet duct which terminates in a second room or chamber does not contribute to

fan test sound pressure levels. This requires adequate transmission loss between adjoining rooms and

the addition of absorptive material within a chamber to absorb this energy.

b) Adequate absorption takes place at the discharge of a duct in a second room or chamber so that any

energy passing down that duct is adequately attenuated.

c) Duct construction is such that the transmission loss through the duct wall is large enough to eliminate any

addition to measured room sound pressure levels.

d) No resonance is present on either the fan structure, supporting devices or driving devices that provide any

significant pure tones that may add to the recorded fan sound pressure levels.
8 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 13347-4:2004(E)
a) A: free inlet, free outlet b) B: free inlet, ducted outlet
c) C: ducted inlet, free outlet
d) D: ducted inlet, ducted outlet
Key
1 fan 4 transmission element
2 test room 5 simplified anechoic termination
3 common part
May require acoustical treatment.
Figure 3 — Fan outlet sound testing
© ISO 2004 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 13347-4:2004(E)
4.2.7 Fan outlet total sound testing

Figure 3 a) to d) shows the test configuration to determine total sound power on the fan outlet.

Installation type E Sound power level
A: Free inlet O L (A,out)
Free outlet
B: Free inlet O L (B,out)
Ducted outlet
C: Ducted inlet E L (C,out)
i W
Free outlet
D: Ducted inlet E L (D,out)
i W
Ducted outlet
This test procedure and calculations are based on the following assumptions.

a) Acoustical energy in an outlet duct which terminates in a second room or chamber does not contribute to

fan test sound pressure levels. This requires adequate transmission loss between adjoining rooms and

the addition of absorptive material within a chamber to absorb this energy.

b) Adequate absorption takes place at the discharge of a duct in a second room or chamber so that any

energy passing down that duct is adequately attenuated.

c) Duct construction is such that the transmission loss through the duct wall is large enough to eliminate any

addition to measured room sound pressure levels.

d) No resonances is present on either the fan structure, supporting devices or driving devices that provide

any significant pure tones that may add to the recorded fan sound pressure levels.

4.3 Measurement surface

The measurement surface shall be defined to enclose the source or sources of interest, and to exclude

extraneous sound sources and extraneous absorption material. All of the measurement locations shall be on

the measurement surface.

The shape and size of the measurement surface shall be chosen with reference to Figure 4, noting whether

the objective is fan total, inlet, or outlet sound power. If it is not possible to satisfy the requirements of Figure 4,

see Annex C. For casing-radiated sound power, see Annex C.

Locations on the measurement surface where air velocity exceeds 3 m/s shall be identified. Care shall be

taken to ensure that wind-induced noise due to flow over the probe does not influence the measurements. A

probe windscreen is used for this purpose. The windscreen shall then be used for all RSS and fan sound

intensity measurements. At higher air velocities, for example in an outlet air jet, it may not be possible to

eliminate wind-induced noise. Provided that all locations where wind-induced noise is excessive do not

exceed 10 % of the total measurement surface area, such locations need not be measured when sampling the

sound on the measurement surface.

Reflecting surfaces shall be used as a boundary of the measurement surface as outlined in Figure 4. When

used in this way, the area of the reflecting surface shall not be included in the area of the measurement

surface, and no intensity measurements are made for it.
10 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 13347-4:2004(E)
4.4 Reference sound source (RSS)

To account for specific laboratory and test set-up conditions, a sound power level adjustment is determined

from measurements on a RSS as specified in 5.2. If practicable, the fan equipment is removed and replaced

with the RSS for this purpose, as shown in Figure 4. If the fan equipment cannot be removed, the RSS may

be placed at another location in the same measurement environment. When another location is used, the RSS

shall be located with respect to the measurement surface as shown in Figure 4, the measurement surface for

the RSS shall be geometrically identical to that used for the fan equipment, and care shall be taken to

duplicate the geometric configuration of reflecting surface(s), if any.
Surface area S
Surface as shown
2πr
Circumscribing rectangular
12r
parallelepiped
Key
1 fan 3 elevation
2 reference point 4 reflecting plane
a) Fan total sound testing
Surface area S
Type I Type II
2 2
Surface as shown
2πr (r + 1) 2πr (r + 1)
Circumscribing rectangular
parallelepiped 4r(3r + 21) 2r(3 + 21)
Key
1 plane
2 reflecting plane (types I and II)
3 reference point
4 elevation
5 type I
6 type II
7 reflecting plane
b) Inlet or outlet sound testing
Figure 4 — Measurement surface definition
© ISO 2004 – All rights reserved 11
---------------------- Page: 16 ------------
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13347-4
Première édition
2004-08-15
Ventilateurs industriels — Détermination
des niveaux de puissance acoustique
des ventilateurs dans des conditions de
laboratoire normalisées —
Partie 4:
Méthode de l'intensité acoustique
Industrial fans — Determination of fan sound power levels under
standardized laboratory conditions —
Part 4: Sound intensity method
Numéro de référence
ISO 13347-4:2004(F)
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13347-4:2004(F)
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ISO 13347-4:2004(F)
Sommaire Page

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

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

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

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

3 Instruments et méthodes d'essai ........................................................................................................ 2

4 Équipement et installations d'essai .................................................................................................... 4

5 Méthode d'essai .................................................................................................................................. 12

6 Calculs.................................................................................................................................................. 16

7 Rapport et résultats ............................................................................................................................ 19

Annexe A (normative) Indicateurs à utiliser en cas de problème ............................................................... 21

Annexe B (normative) Mode opératoire de remplacement pour l'essai de systèmes de ventilateurs

de grande taille.................................................................................................................................... 22

Annexe C (normative) Son rayonné par l'enveloppe du ventilateur ........................................................... 24

Bibliographie .................................................................................................................................................... 26

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ISO 13347-4:2004(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 13347-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 117, Ventilateurs industriels.

L'ISO 13347 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Ventilateurs industriels —

Détermination des niveaux de puissance acoustique des ventilateurs dans des conditions de laboratoire

normalisées:
— Partie 1: Présentation générale
— Partie 2: Méthode de la salle réverbérante
— Partie 3: Méthodes de la surface enveloppante
— Partie 4: Méthode de l'intensité acoustique
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ISO 13347-4:2004(F)
Introduction

La présente partie de l'ISO 13347 établit une méthode de détermination du niveau de puissance acoustique

d'un ventilateur. La méthode est reproductible dans tous les laboratoires qualifiés conformément aux

exigences de la présente partie de l'ISO 13347.

La méthode emploie un appareillage de mesure acoustique standard. Les installations d'essai sont

généralement conçues pour représenter l'orientation physique réelle d'un ventilateur, conformément à

l'ISO 5801.

Puisque l'on considère que les niveaux de puissance acoustique sont indépendants de l'environnement

acoustique autour du ventilateur, il est possible d'effectuer une comparaison correcte entre deux ou plusieurs

ventilateurs, présentés pour toute condition de performance d'aérage spécifique. De plus, ces valeurs

établissent une base précise pour l'estimation des résultats acoustiques de l'installation relative au ventilateur,

en termes de niveaux de pression acoustique. Une estimation correcte des niveaux de pression acoustique

requiert des informations détaillées sur le ventilateur et son environnement d'installation.

Il est souvent avantageux pour l'utilisateur de l'équipement d'utiliser une consultation acoustique afin de

garantir que tous les facteurs qui influencent les niveaux de pression acoustique finaux sont pris en

considération. Il est possible de trouver des informations plus détaillées sur la complexité de cette situation

dans des ouvrages traitant d'acoustique.

La présente partie de l'ISO 13347 a été élaborée en vue de répondre au besoin d'une méthode par surface

enveloppante, fiable et précise, destinée à la détermination des niveaux de puissance acoustique des

systèmes de ventilateurs. Elle est basée, dans la mesure du possible, sur des Normes nationales existantes

et représente une combinaison de l'état actuel des réalisations et de considérations pratiques.

Lors d'une réunion de l'ISO/TC 117 en octobre 1997, il a été convenu que les éditions les plus récentes de

l'ISO 9614-1 et de la publication AMCA 320 devraient être utilisées comme base pour la présente partie de

l'ISO 13347.

Cette édition prolonge la philosophie d'origine des Normes nationales quant à la combinaison d'aspects

théoriques et pratiques. Elle inclut en outre les améliorations fructueuses apportées aux technologies de

pointe.
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NORME INTERNATIONALE ISO 13347-4:2004(F)
Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de
puissance acoustique des ventilateurs dans des conditions de
laboratoire normalisées —
Partie 4:
Méthode de l'intensité acoustique
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 13347 est applicable aux ventilateurs industriels tels que définis dans l'ISO 5801

et l'ISO 13349. Elle se limite à la détermination de l'émission de son aérien pour les installations spécifiées.

Les vibrations ne sont pas mesurées et la sensibilité de l'émission de son aérien aux effets des vibrations

n'est pas déterminée.

La taille du ventilateur qu'il est possible de soumettre à l'essai conformément à la présente partie de

l'ISO 13347 est uniquement limitée par les aspects pratiques des installations d'essai.

La présente partie de l'ISO 13347 fournit une détermination de la puissance acoustique au moyen de

mesurages de l'intensité acoustique, sur une surface de mesurage qui enveloppe la source sonore. Elle

fournit également des principes directeurs relatifs à l'environnement acoustique, au bruit ambiant, à la surface

de mesurage et au nombre de mesurages. Les installations d'essai sont généralement conçues de façon à

représenter l'orientation physique réelle d'un ventilateur conformément à l'ISO 5801 ainsi qu'à l'ISO 13347-2.

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).

ISO 5136, Acoustique — Détermination de la puissance acoustique rayonnée dans un conduit par des

ventilateurs et d'autres systèmes de ventilation — Méthode en conduit

ISO 5801:1997, Ventilateurs industriels — Essais aérauliques sur circuits normalisés

ISO 9614-1:1993, Acoustique — Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis

par les sources de bruit — Partie 1: Mesurage par points

ISO 9614-2, Acoustique — Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les

sources de bruit — Partie 2: Mesurage par balayage

ISO 13347-1:2004, Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des

ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 1: Présentation générale

ISO 13347-2:2004, Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des

ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 2: Méthode de la salle réverbérante

ISO 13349:1999, Ventilateurs industriels — Vocabulaire et définitions des catégories

CEI 61094-2:1992, Microphones de mesure — Partie 2: Méthode primaire pour l'étalonnage en pression des

microphones étalons de laboratoire par la méthode de réciprocité
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ISO 13347-4:2004(F)
3 Instruments et méthodes d'essai
3.1 Généralités

La description détaillée de l'appareillage de mesurage et des exigences associées est fournie dans

l'ISO 13347-1. Les exigences spécifiques concernant la présente partie de l'ISO 13347 sont fournies dans les

paragraphes ci-après.
3.2 Source sonore de référence

La source sonore de référence doit être utilisée pour qualifier les performances du système de mesurage de

l'intensité acoustique et du personnel et pour déterminer un ajustement du niveau de puissance acoustique

destiné aux conditions spécifiques du site. À cette fin, la source sonore de référence doit être du type

approprié, étalonnée de façon précise et entretenue de façon adéquate. L'ensemble des exigences relatives à

la source sonore de référence est spécifié dans l'ISO 13347-1.

NOTE Pour les mesurages de l'intensité acoustique, l'utilisation de deux ou plusieurs configurations différentes

relatives à la sonde d'intensité, ou encore différentes sondes, peut être requise pour couvrir le domaine de fréquences

global conformément au Tableau 1.

Le domaine de fréquences utile pour les mesurages exacts de l'intensité acoustique dépend du caractère du

champ acoustique. Il convient de vérifier que les mesurages de l'intensité acoustique sont exacts dans

l'environnement de mesurage réel.
Tableau 1 — Tolérances relatives à l'appareillage de mesurage
Fréquence médiane
Tolérance
des bandes d'octave
Hz dB
50 à 80 ± 1,5
100 à 4 000 ± 1,0
5 000 à 8 000 ± 1,5
10 000 ± 2,0
12 500 ± 3,0
3.3 Contrôle d'étalonnage du transducteur et de l'appareillage de mesure

Les contrôles d'étalonnage suivants doivent être effectués avant et après chaque détermination de la

puissance acoustique. Un contrôle d'étalonnage de l'ensemble du système de mesurage, à une ou plusieurs

fréquences dans le domaine de fréquences représentatif, doit être effectué pour chaque microphone. À cette

fin, un calibreur acoustique, conforme à la CEI 61094-2 et présentant une précision de ± 0,5 dB, doit être

utilisé. Conformément à la CEI 61094-2, le calibreur doit être contrôlé au moins une fois par an afin de vérifier

que sa sortie n'a pas changé. De plus, un étalonnage électrique de l'appareillage de mesure sur l'ensemble

du domaine de fréquences d'utilisation doit être effectué périodiquement, au minimum tous les ans.

Outre le contrôle d'étalonnage, un contrôle selon le mode opératoire de vérification sur le terrain pour le

mesurage de l'intensité acoustique, spécifié par le fabricant, doit être effectué. Si elle n'est pas spécifiée, le

mode opératoire ci-après doit être respecté.

La sonde d'intensité doit être placée sur la surface de mesurage, orientée perpendiculairement à cette

dernière, à une position où le bruit est caractéristique du système de ventilateur soumis à l'essai. L'intensité

acoustique doit être mesurée. La sonde doit faire l'objet d'une rotation à 180° et placée de sorte que son

centre acoustique se trouve à la même position que pour le mesurage précédent. L'intensité acoustique doit

être de nouveau mesurée. Il convient que la sonde d'intensité soit montée sur un support ou un autre

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dispositif mécanique de sorte que son centre acoustique reste dans la même position lors de la rotation. Pour

la bande d'octave avec le niveau le plus élevé, l'acceptabilité de l'équipement de mesurage implique que la

différence absolue entre les deux niveaux soit inférieure à la valeur du Tableau 2. Les deux intensités

acoustiques doivent être de signe opposé.

Tableau 2 — Tolérances relatives aux différences des niveaux d'intensité acoustique

pour la vérification sur le terrain
Fréquence médiane
Différence
des bandes d'octave
Hz dB
63 à 125 1,5
250 à 4 000 1,0
8 000 1,5
3.4 Vérification des performances

Les performances de l'appareillage de mesure doivent être vérifiées périodiquement en déterminant la

puissance acoustique d'une source sonore de référence à l'aide des modes opératoires spécifiés dans

l'ISO 13347-1.

Le niveau de puissance acoustique déterminé pour la source de référence doit, par rapport à sa valeur

étalonnée sur le domaine de fréquences représentatif, rester dans les limites des tolérances fournies au

Tableau 3.
Tableau 3 — Tolérances relatives au niveau de puissance acoustique déterminé
pour la source sonore de référence
Fréquence médiane
Tolérance
des bandes d'octave
Hz dB
63 ± 5,0
125 ± 3,0
25 à 500 ± 2,0
1 000 à 4 000 ± 1,5
8 000 ± 2,5
3.5 Méthode d'essai

La base de la méthode d'essai est issue de l'ISO 9614-1. La présente méthode d'essai couvre une gamme de

fréquences plus large et inclut des exigences plus spécifiques et restrictives, d'une certaine façon, que celles

de l'ISO 9614-1; elle fournit en outre des ajustements du niveau de puissance acoustique, tels que décrits

ci-après. Toutefois, à l'exception des ajustements, les mesurages effectués conformément à cette méthode

d'essai respecteront les exigences de l'ISO 9614-1 sur leur gamme de fréquences commune.

L'exigence élémentaire est le mesurage de la distribution de l'intensité acoustique autour du ventilateur. Une

surface de mesurage qui enveloppe l'ensemble du ventilateur, l'entrée du ventilateur ou sa sortie, selon

l'objectif de l'essai, est définie. Une série de mesurages de l'intensité acoustique est effectuée par rapport à

cette surface. Les résultats de ces mesurages sont comparés à une série contenant la moitié des mesurages

afin de garantir l'adéquation du nombre de mesurages et la précision des données. Le niveau de puissance

acoustique est calculé à l'aide de l'aire de la surface et des mesures de l'intensité acoustique. Des

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ISO 13347-4:2004(F)

ajustements sont nécessaires pour les corrections d'extrémité du conduit, le cas échéant, sur la base des

mesurages d'une source sonore de référence étalonnée.

Avant de mesurer l'intensité acoustique sur la source concernée, il est nécessaire de qualifier l'appareillage

de mesure de l'intensité acoustique ainsi que le personnel en effectuant des mesurages sur une source

sonore de référence.

On peut s'attendre à ce que les niveaux de puissance acoustique issus de la méthode d'essai soient

identiques à ceux obtenus grâce à l'ISO 13347-2, dans les limites d'incertitude des deux méthodes et dans la

mesure où chaque méthode est applicable et les installations soumises à l'essai sont identiques. Il convient

de noter que la présente méthode diffère de façon substantielle de l'ISO 13347-2 quant aux exigences

relatives à l'environnement d'essai et aux grandeurs mesurées.
4 Équipement et installations d'essai
4.1 Environnement d'essai
4.1.1 Bruit de fond

Bien qu'aucune méthode ne permette une détermination précise de la puissance acoustique lorsque le bruit

de fond est excessif, la détermination de la puissance acoustique à l'aide des mesurages d'intensité est par

essence moins sensible au bruit de fond que les méthodes basées sur les mesurages de la pression

acoustique (telle que l'ISO 13347-2). De façon générale, en ce qui concerne l'utilisation de la présente

méthode, le bruit de fond ne doit pas présenter de problème, à condition que sur la surface de mesurage, le

niveau de pression acoustique du bruit de fond ne soit pas supérieur au niveau de pression acoustique du son

direct issu du système de ventilateur concerné.

Si le bruit de fond est excessif, la détermination de la puissance acoustique conformément aux modes

opératoires de la présente partie de l'ISO 13347 peut ne pas être possible. L'environnement d'essai doit être

tel que le critère de bruit de fond de 6.2 soit satisfait.
4.1.2 Surfaces réfléchissantes avoisinantes

Les surfaces réfléchissantes à proximité de la surface de mesurage peuvent avoir un effet sur la puissance

acoustique de la source et sur la capacité à échantillonner de façon précise l'intensité acoustique sur la

surface de mesurage. Les surfaces réfléchissantes avoisinantes tendent à augmenter la valeur de la

puissance acoustique du système de ventilateur soumis à l'essai; il convient de limiter les surfaces à celles

généralement présentes dans une installation type. Si une surface réfléchissante fait partie de l'installation

type du système de ventilateur, une surface similaire doit être utilisée durant l'essai.

Si la présence d'une surface réfléchissante avoisinante interfère avec l'échantillonnage de l'intensité

acoustique sur la surface de mesurage, la détermination de la puissance acoustique conformément aux

modes opératoires de la présente norme peut ne pas être possible. Afin d'évaluer si une surface

réfléchissante avoisinante est effectivement à l'origine des difficultés, le mode opératoire de l'Annexe A est

recommandé.
4.1.3 Contrôle de la réverbération

Outre les difficultés associées aux surfaces réfléchissantes avoisinantes, un son réverbéré diffus et excessif

au niveau de la surface de mesurage peut limiter la précision des mesurages de l'intensité acoustique. De

façon générale, en ce qui concerne l'utilisation de la présente norme, le son réverbéré ne doit pas présenter

de problème, à condition que sur la surface de mesurage, le niveau de pression acoustique du son réverbéré

ne soit pas supérieur au niveau de pression acoustique du son direct issu du système de ventilateur concerné.

Il est généralement possible de contrôler une réverbération excessive en introduisant une petite quantité de

matériau d'isolation phonique aux limites d'une salle acoustiquement «dure» (réfléchissante). D'autre part, il

est possible de réduire la puissance relative du son réverbéré en rapprochant la surface de mesurage de la

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ISO 13347-4:2004(F)

source sonore concernée, dans les limites permises par la présente partie de l'ISO 13347, c'est-à-dire en

augmentant le son direct issu de la source. L'application de la présente norme dans une salle réverbérante

qualifiée conformément à l'ISO 13347-2 n'est pas recommandée, sauf en cas d'utilisation de matériaux

absorbants supplémentaires et/ou si une attention particulière a été portée à la définition de la surface de

mesurage.

Si le son réverbéré est excessif, la détermination de la puissance acoustique conformément aux modes

opératoires de la présente partie de l'ISO 13347 peut ne pas être possible. Afin d'évaluer si un son réverbéré

excessif est effectivement à l'origine des difficultés, le mode opératoire de l'Annexe A est recommandé.

4.2 Installation du ventilateur
4.2.1 Catégories d'installation

Plusieurs installations d'essai spécifiques sont autorisées. Elles sont déterminées par la direction du flux et le

montage particulier du dispositif d'essai. Ces installations se divisent en deux catégories générales. La

première catégorie est destinée à une unité autostable placée en intégralité dans la chambre d'essai (voir la

Figure 1). Les résultats issus de cette configuration fournissent le niveau de puissance acoustique total (L

ou L ) de l'unité en essai. La seconde catégorie concerne les unités soumises à l'essai avec une chambre ou

un système à deux salles, où uniquement l'entrée ou la sortie émettrait un son dans la chambre d'essai (voir

Figures 2 ou 3).

Cette configuration fournit uniquement des valeurs du niveau de puissance acoustique de l'entrée (L ou

Wmi

L ) ou de la sortie (L ou L ). Il est à noter que l'indice «m» indique que le niveau de puissance

Wi Wmo Wo

acoustique est déterminé à partir de mesurages utilisant une installation qui ne nécessite pas d'ajustement de

correction d'extrémité, alors que les valeurs sans indice «m» sont déterminées en appliquant une correction

d'extrémité aux mesurages effectués sur une installation d'essai en conduit.

Pour un ventilateur particulier, le choix du type d'installation dépend des attentes au niveau de l'évaluation du

produit et de son application sur site.
4.2.2 Essai aéraulique

Si des essais aérauliques sont nécessaires pour déterminer le point de fonctionnement du ventilateur, ils

doivent être effectués selon les spécifications de l'ISO 5801.
4.2.3 Méthodes de montage

Les vibrations influencent les émissions de son aérien. Il est possible de réduire les effets des vibrations

grâce à l'utilisation de supports élastiques pour le ventilateur et de dispositifs antivibratiles pour tout conduit

utilisé.

La méthode de montage des ventilateurs, de connexion des ventilateurs à des organes moteurs non

incorporés et à des installations d'essai aéraulique n'est pas spécifiée. Il est possible d'utiliser toute méthode

conventionnelle, y compris des dispositifs antivibratiles et de courts raccords flexibles. Sauf s'ils font partie de

l'unité, les matériaux absorbant le son et les vibrations peuvent ne pas être incorporés au ventilateur d'essai.

Les conduits doivent être en métal ou constitués d'un autre matériau rigide, dense et non absorbant et leurs

surfaces intérieures ou extérieures ne doivent pas présenter de matériau absorbant les sons.

Le moteur d'entraînement et la transmission, s'ils ne font pas partie intégrante du ventilateur, peuvent être

amortis ou encoffrés d'une façon qui permet d'éviter l'exposition de matériaux absorbant le son dans la

surface de mesurage. Lorsque le moteur d'entraînement et la transmission font partie intégrante de l'unité

d'essai, il se peut qu'ils ne soient pas traités et des tensions de courroies normales, des coussinets et des

lubrifiants doivent être utilisés.
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Légende
1 ventilateur
2 flux d'air
Figure 1 — Essai acoustique total du ventilateur (A: entrée libre, sortie libre)
4.2.4 Longueur du conduit

La longueur du conduit présentée dans les Figures 2 et 3 est conforme aux modes opératoires de l'ISO 5801.

Il faut veiller à ce qu'aucune résonance du conduit n'apparaisse à proximité de fréquences spécifiques

représentatives, par exemple, fréquence de passage des pales.

Dans les configurations en chambre ou à deux salles, la longueur du conduit doit être conforme aux pratiques

acceptables de l'ISO 5801, nécessaires à l'établissement précis du point d'évaluation.

4.2.5 Essai acoustique total du ventilateur (A: entrée libre, sortie libre)

La Figure 1 montre la configuration utilisée pour l'essai avec une entrée libre et une sortie libre pour établir la

puissance acoustique totale du ventilateur.
Type d'installation E Niveau de puissance acoustique
A entrée libre, sortie libre 0 L (A,tot)

NOTE Ce mode opératoire d'essai et les calculs précédents sont basés sur l'hypothèse suivante: il n'existe aucune

résonance au niveau de la structure du ventilateur, des dispositifs de support ou d'entraînement qui fournit des sons purs

significatifs susceptibles de s'ajouter aux niveaux acoustiques enregistrés du ventilateur.

Les accessoires rattachés au ventilateur sont considérés comme faisant partie de ce dernier et doivent être

inclus dans la surface de mesurage.
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ISO 13347-4:2004(F)
a) A: entrée libre, sortie libre b) B: entrée libre, sortie en conduit
c) C: entrée en conduit, sortie libre
d) D: entrée en conduit, sortie en conduit
Légende
1 ventilateur 4 terminaison anéchoïque simplifiée
2 chambre d'essai 5 élément de transmission
3 composant commun
Peut nécessiter un traitement acoustique.
Figure 2 — Essai acoustique de l'entrée du ventilateur
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ISO 13347-4:2004(F)
4.2.6 Essai acoustique total de l'entrée du ventilateur

La Figure 2 a) à d) montre les configurations d'essai pour déterminer la puissance acoustique totale de

l'entrée du ventilateur.
Type d'installation E Niveau de puissance acoustique
A: Entrée libre, sortie libre O L (A,in)
B: Entrée libre, sortie en conduit O L (B,in)
C: Entrée en conduit, sortie libre E L (C,in)
i W
D: Entrée en conduit, sortie en conduit E L (D,in)
i W

Ce mode opératoire d'essai et les calculs sont basés sur les hypothèses suivantes:

a) L'énergie acoustique au sein d'un conduit de sortie qui se termine dans une seconde salle ou chambre ne

contribue pas aux niveaux de pression acoustique du ventilateur d'essai. Ceci requiert une perte de

transmission adéquate entre les salles voisines et l'ajout d'un matériau absorbant dans une chambre pour

absorber cette énergie.

b) Une absorption adéquate apparaît au niveau de l'évacuation d'un conduit dans une seconde salle ou

chambre de sorte que toute énergie traversant ce conduit est atténuée de façon correcte.

c) La conception du conduit est telle que la perte de transmission à travers sa paroi est suffisamment

importante pour éliminer tout ajout aux niveaux de pression acoustique mesurés dans la salle.

d) Aucune résonance n'existe au niveau de la structure du ventilateur, des dispositifs de support ou

d'entraînement, qui fournit des sons purs significatifs susceptibles de s'ajouter aux niveaux de pression

acoustique enregistrés du ventilateur.
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ISO 13347-4:2004(F)
a) A: entrée libre, sortie libre b) B: entrée libre, sortie en conduit
c) C: entrée en conduit, sortie libre
d) D : entrée en conduit, sortie en conduit
Légende
1 ventilateur 4 élément de transmission
2 chambre d’essai 5 terminaison anéchoïque simplifiée
3 composant commun
Peut nécessiter un traitement acoustique.
Figure 3 — Essai acoustique de la sortie du ventilateur
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