ISO 6487:2002
(Main)Road vehicles — Measurement techniques in impact tests — Instrumentation
Road vehicles — Measurement techniques in impact tests — Instrumentation
ISO 6487 gives requirements and recommendations for measurement techniques involving the instrumentation used in impact tests carried out on road vehicles. Its requirements are aimed at facilitating comparisons between results obtained by different testing laboratories, while its recommendations will assist such laboratories in meeting those requirements. It is applicable to instrumentation including that used in the impact testing of vehicle subassemblies. It does not include optical methods, which are the subject of ISO 8721.
Véhicules routiers — Techniques de mesurage lors des essais de chocs — Instrumentation
L'ISO 6487 spécifie des prescriptions et établit des recommandations pour les techniques de mesurage comprenant l'instrumentation utilisées pour des essais de choc réalisés sur des véhicules routiers. Ces prescriptions sont destinées à faciliter les comparaisons des résultats obtenus par différents laboratoires, alors que les recommandations sont destinées à assister de tels laboratoires pour leur permettre de satisfaire à ces prescriptions. L'instrumentation définie dans l'ISO 6487 s'applique également aux essais sur les sous-ensembles. Elle ne s'applique pas aux méthodes optiques, qui font l'objet de l'ISO 8721.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6487
Fourth edition
2002-10-01
Road vehicles — Measurement techniques
in impact tests — Instrumentation
Véhicules routiers — Techniques de mesurage lors des essais de choc —
Instrumentation
Reference number
ISO 6487:2002(E)
©
ISO 2002
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ISO 6487:2002(E)
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ISO 6487:2002(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction. v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 1
4 Performance requirements. 4
Annex A (normative) Butterworth four-pole phaseless digital filter (including initial-condition
treatment) algorithm . 7
Annex B (informative) Recommendations for enabling requirements to be met. 10
Bibliography. 12
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ISO 6487:2002(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 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted
by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 6487 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 12, Passive safety
crash protection systems.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 6487:2000), which has been technically revised.
Annex A forms a normative part of this International Standard. Annex B is for information only.
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ISO 6487:2002(E)
Introduction
This edition of ISO 6487 is the result of a willingness to harmonize the previous edition, ISO 6487:2000, and the
American Society of Automotive Engineers' standard, SAE J211:1995.
It presents a series of performance requirements concerning the whole measurement sequence of impact shocks.
These requirements may not be altered by the user and all are obligatory for any agency conducting tests to this
International Standard. However, the method of demonstrating compliance with them is flexible and can be
adapted to suit the needs of the particular equipment used by a testing agency.
This approach affects the interpretation of requirements. For example, there is a requirement to calibrate within the
working range of the channel, i.e. between F and F / 2,5. This cannot be interpreted literally, as low-frequency
L H
calibration of accelerometers requires large displacement inputs beyond the capacity of virtually any laboratory.
It is not intended that each requirement be taken as necessitating proof by a single test. Rather, it is intended that
any agency proposing to conduct tests to this International Standard certify that if a particular test could be and
were to be carried out then their equipment would meet the requirements. This certification would be based on
reasonable deductions from existing data, such as the results of partial tests. The agency would normally be
expected to make the basis of their certification available to users of their test results.
The basis of certification of some subjects can be very direct, in that a single test can demonstrate compliance. For
others, a less direct form of certification will be necessary. To continue with the above example, the agency could
have obtained similar calibrations with direct current at a medium frequency and, from knowledge of the
transducer, might infer that calibrations at intermediate frequencies would have been the same.
Similar considerations apply to the practical need to divide the whole channel into subsystems, for calibration and
checking purposes. The requirements are valid only for the whole channel, as this is the sole route by which
subsystem performance affects the output quality. If it is difficult to measure the whole channel performance, which
is often the case, the test agency may treat the channel as two or more convenient subsystems. The whole
channel will be certified on the basis of subsystem results, together with a rationale for combining them.
To summarize, this International Standard enables users of impact test results to call up a set of relevant
instrumentation requirements by merely specifying ISO 6487. Their test agency then has the primary responsibility
for certifying that the ISO 6487 requirements are met by their instrumentation system. The evidence on which they
have based this certification will be available to the user on request. In this way, fixed requirements, guaranteeing
the suitability of the instrumentation for impact testing, can be combined with flexible methods of demonstrating
compliance with those requirements.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6487:2002(E)
Road vehicles — Measurement techniques in impact tests —
Instrumentation
1 Scope
This International Standard gives requirements and recommendations for measurement techniques involving the
instrumentation used in impact tests carried out on road vehicles. Its requirements are aimed at facilitating
comparisons between results obtained by different testing laboratories, while its recommendations will assist such
laboratories in meeting those requirements. It is applicable to instrumentation including that used in the impact
testing of vehicle subassemblies. It does not include optical methods, which are the subject of ISO 8721.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 2041:1990, Vibration and shock — Vocabulary
ISO 3784, Road vehicles — Measurement of impact velocity in collision tests
ISO 4130, Road vehicles — Three-dimensional reference system and fiducial marks — Definitions
SAE J211/1, Instrumentation for impact test — Part 1: Electronic instrumentation
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 2041 and the following
apply.
3.1
data channel
all the instrumentation from, and including, a single transducer (or multiple transducers, the outputs of which are
combined in some specified way) to, and including, any analysis procedures that may alter the frequency content
or the amplitude content of data
3.2
transducer
first device in a data channel used to convert a physical quantity to be measured into a second quantity (such as an
electrical voltage), which can be processed by the remainder of the channel
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ISO 6487:2002(E)
3.3
channel amplitude class
CAC
designation for a data channel that meets certain amplitude characteristics as specified by this International
Standard
NOTE The CAC number is numerically equal to the upper limit of the measurement range.
3.4
channel frequency class
CFC
frequency class designated by a number indicating that the channel frequency response lies within limits specified
by Figure 1 for CFCs 1 000 and 600, or is filtered using the algorithm given in annex A
NOTE This number and the value of the frequency F (see Figure 1), in hertz, are numerically equal.
H
3.5
calibration value
mean value measured and read during calibration of a data channel
3.6
sensitivity
ratio of the output signal (in equivalent physical units) to the input signal (physical excitation) when an excitation is
applied to the transducer
EXAMPLE 10,24 mV:g/V for a strain gauge accelerometer.
3.7
sensitivity coefficient
slope of the straight line representing the best fit to the calibration values, determined by the method of least
squares within the channel amplitude class
3.8
calibration factor of a data channel
mean value of the sensitivity coefficients evaluated over frequencies evenly spaced on a logarithmic scale between
F and F / 2,5
H
L
3.9
linearity error
ratio of the maximum difference between the calibration value and the corresponding value read on the straight line
at the upper limit of the channel amplitude class
NOTE It is expressed as a percentage.
See 4.6.
3.10
transverse sensitivity of a rectilinear transducer
sensitivity to excitation in a nominal direction perpendicular to its sensitive axis
NOTE 1 The transverse sensitivity of a rectilinear transducer is usually a function of the nominal direction of the axis chosen.
NOTE 2 The cross sensitivity of force and bending moment transducers is complicated by the complexity of loading cases.
At time of publication, this situation had yet to be resolved.
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ISO 6487:2002(E)
3.11
transverse sensitivity ratio of a rectilinear transducer
ratio of the transverse sensitivity of a rectilinear transducer to its sensitivity along its sensitive axis
NOTE The cross sensitivity of force and bending moment transducers is complicated by the complexity of loading cases.
At time of publication, this situation had yet to be resolved.
3.12
phase delay time of a data channel
time equal to the phase delay, expressed in radians, of a sinusoidal signal, divided by the angular frequency of that
signal, and expressed in radians per second
3.13
environment
aggregate, at a given moment, of all external conditions and influences to which the data channel is subject
F F F
L H N
Logarithmic scale CFC
Hz Hz Hz
a
± 0,5 dB 1 000 u 0,1 1 000 1 650
b 600 600 1 000
+ 0,5; - 1 dB u 0,1
c + 0,5; - 4 dB
d + 0,5 dB
e
- 24 dB/octave
f - •
g
- 40 dB
Figure 1 — Frequency response limits — CFC 1000 and CFC 600
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ISO 6487:2002(E)
4 Performance requirements
4.1 Linearity error
The absolute value of the linearity error of a data channel at any frequency in the CFC (channel frequency class)
shall be less than or equal to 2,5 % of the value of the CAC over the whole measurement range.
4.2 Amplitude against frequency
The frequency response of a data channel shall lie within the limiting curves given in Figure 1 for CFCs 1 000 and
600. For CFCs 180 and 60, the frequency response of the channel is determined by the filter algorithm given in
annex A. The zero decibels line is defined by the calibration factor. For CFCs 180 and 60, the frequency response
of the data channel shall remain within 0,5 dB of the zero decibel line at frequencies ranging from 0,1 Hz to the
CFC, before the digital filter is applied.
See 4.6.2.3.2.
4.3 Phase delay time of a data channel
The phase delay time of
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6487
Quatrième édition
2002-10-01
Véhicules routiers — Techniques de
mesurage lors des essais de choc —
Instrumentation
Road vehicles — Measurement techniques in impact tests —
Instrumentation
Numéro de référence
ISO 6487:2002(F)
©
ISO 2002
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ISO 6487:2002(F)
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Imprimé en Suisse
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ISO 6487:2002(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction. v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Prescriptions de performance . 4
Annexe A (normative) Filtre numérique sans déphasage 4-pôles Butterworth (comprenant un
traitement des conditions initiales) — Algorithme . 7
Annexe B (informative) Recommandations destinées à donner un avis sur la manière de satisfaire aux
prescriptions de la présente Norme internationale . 10
Bibliographie. 12
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ISO 6487:2002(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 3.
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 de la présente Norme internationale 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 6487 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 12, Systèmes
de protection en sécurité passive.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 6487:2000), dont elle constitue une révision
technique.
L’annexe A constitue un élément normatif de la présente Norme internationale. L’annexe B est donnée uniquement
à titre d’information.
iv © ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 6487:2002(F)
Introduction
La présente édition de l’ISO 6487 résulte de la volonté de réaliser une harmonisation entre la précédente édition,
ISO 6487:2000, et la norme SAE J211/1:1995.
Elle présente un certain nombre de prescriptions de fonctionnement qui intéressent la chaîne de mesurage toute
entière lors d'essais de choc.
Ces prescriptions ne sont pas modifiables par l’utilisateur et toutes ont un caractère obligatoire pour tout organisme
réalisant des essais conformes à la présente Norme internationale. Cependant, une certaine souplesse est laissée
quant à la manière de démontrer la conformité aux prescriptions, manière qui peut être adaptée aux besoins du
matériel particulier utilisé par l'organisme d'essai.
Cette façon de voir les choses joue sur l'interprétation des prescriptions. Ainsi, il est prescrit d'étalonner à l'intérieur
de la plage de travail de la chaîne de mesurage, c'est-à-dire entre F et F / 2,5. Cette prescription ne peut pas être
H
L
interprétée au sens littéral, du fait qu'un étalonnage à basse fréquence des accéléromètres demanderait des
signaux d'entrée de grande amplitude qui dépassent les capacités de pratiquement tous les laboratoires.
Il n'est pas question de prendre chaque prescription au pied de la lettre et d'exiger qu'elle soit démontrée par un
seul essai. Il est plutôt question pour tous les organismes se proposant de réaliser des essais conformément à la
présente Norme internationale de certifier que, s'il était possible de réaliser un seul essai et que cet essai soit
effectivement mis en œuvre, leur matériel remplirait les conditions exigées. Cette certification se fonderait sur
toutes les déductions raisonnables permises par les données existantes et, notamment, sur les résultats d'essais
partiels. L'organisme aurait normalement pour obligation de communiquer, aux utilisateurs de ses résultats d'essai,
les données de base de sa certification.
Pour certains sujets, cette base de certification peut être très directe: un seul essai démontre la conformité. Pour
d'autres, il est nécessaire de procéder par une certification moins directe. Pour reprendre l'exemple ci-dessus,
l'organisme d'essai peut avoir obtenu des étalonnages similaires en courant continu et à une fréquence moyenne
et déduire de la connaissance du capteur, que des étalonnages à des fréquences intermédiaires étaient
identiques.
Des considérations similaires s'appliquent à la nécessité pratique de diviser la chaîne entière de mesurage en
sous-systèmes pour l'étalonnage et la vérification. Les prescriptions ne valent que pour la totalité de la chaîne de
mesurage car c'est la seule manière dont le fonctionnement des sous-systèmes puisse affecter la qualité du
résultat final. S'il est difficile de mesurer les caractéristiques globales de la chaîne, ce qui est souvent le cas,
l'organisme d'essai peut traiter la chaîne comme deux ou plusieurs sous-systèmes appropriés. La chaîne entière
sera certifiée sur la base des résultats des sous-systèmes, un raisonnement mathématique reliant les résultats des
différents systèmes.
Pour résumer, la présente Norme internationale permet aux utilisateurs des résultats d'essais de choc de faire
appel à toute une série de prescriptions pertinentes relatives à l'instrumentation en ne spécifiant que la référence
ISO 6487. C'est à leur organisme d'essai qu'incombe la responsabilité première de certifier la conformité des
appareils utilisés aux prescriptions de la présente Norme internationale. Les données sur lesquelles l'organisme
d'essai fonde sa certification doivent être communiquées à l'utilisateur sur sa demande. Cette procédure permet de
combiner des prescriptions strictes garantissant l'aptitude à l'emploi de l'instrumentation d'essai de choc avec des
méthodes souples démontrant la conformité à ces prescriptions.
© ISO 2002 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 6487:2002(F)
Véhicules routiers — Techniques de mesurage lors des essais de
choc — Instrumentation
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des prescriptions et établit des recommandations pour les techniques de
mesurage comprenant l'instrumentation utilisées pour des essais de choc réalisés sur des véhicules routiers. Ces
prescriptions sont destinées à faciliter les comparaisons des résultats obtenus par différents laboratoires, alors que
les recommandations sont destinées à assister de tels laboratoires pour leur permettre de satisfaire à ces
prescriptions. L'instrumentation définie dans la présente Norme internationale s'applique également aux essais sur
les sous-ensembles. Elle ne s'applique pas aux méthodes optiques, qui font l'objet de l'ISO 8721.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 2041:1990, Vibrations et chocs — Vocabulaire
ISO 3784, Véhicules routiers — Mesure de la vitesse d’impact dans les essais de collision
ISO 4130, Véhicules routiers — Système de référence tridimensionnel et points repères — Définitions
SAEJ211/1, Instrumentation for impact test — Part 1: Electronic instrumentation
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions donnés dans l’ISO 2041 ainsi que
les suivants s'appliquent.
3.1
chaîne de mesurage
toute l'instrumentation depuis et y compris le capteur unique (ou les capteurs multiples dont les signaux de sortie
sont combinés selon un moyen spécifié) jusqu'à et y compris toutes les procédures d'analyse qui pourraient
modifier le contenu des données en fréquence ou en amplitude
3.2
capteur
premier dispositif d'une chaîne de mesurage, utilisé pour convertir une grandeur physique à mesurer en une
seconde grandeur (par exemple une tension électrique) pouvant être traitée par les autres éléments de la chaîne
de mesurage
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ISO 6487:2002(F)
3.3
classe d'amplitude de la chaîne de mesurage
CAC
désignation d'une chaîne de mesurage qui satisfait à certaines caractéristiques d'amplitude spécifiées par la
présente Norme internationale
NOTE Elle est désignée par un nombre égal à la limite supérieure de l'étendue de mesurage.
3.4
classe de fréquence de la chaîne de mesurage
CFC
classe de fréquence désignée par un nombre indiquant que la réponse en fréquence de la chaîne de mesurage se
situe dans les limites spécifiées à la Figure 1 pour les CFC 1 000 et 600, ou déterminée par l’algorithme du filtre
donné dans l'annexe A
NOTE Ce nombre et la valeur de la fréquence F (voir Figure 1), en hertz, sont numériquement égaux.
H
3.5
valeur d'étalonnage
valeur moyenne mesurée et lue au cours de l'étalonnage
3.6
sensibilité
rapport du signal de sortie (en équivalent d’unités physiques) au signal d’entrée (excitation physique) quand une
excitation est appliquée au capteur
EXEMPLE 10,24 mV/g/V pour un accéléromètre à jauge de contrainte.
3.7
coefficient de sensibilité
pente de la droite qui est la meilleure approximation des valeurs d'étalonnage, déterminée par la méthode des
moindres carrés dans la classe d'amplitude de la chaîne de mesurage
3.8
facteur d'étalonnage d'une chaîne de mesurage
valeur moyenne des coefficients de sensibilité évalués sur des fréquences également réparties sur une échelle
logarithmique entre F et F / 2,5
H
L
3.9
erreur de linéarité
rapport de la différence maximale entre la valeur d'étalonnage et la valeur lue sur la droite, à la limite supérieure de
la classe d'amplitude de la chaîne de mesurage
NOTE L'erreur de linéarité est exprimée en pourcentage.
Voir 4.6.
3.10
sensibilité transverse d'un capteur linéaire
sensibilité pour une excitation dans une direction nominale perpendiculaire à son axe de sensibilité
NOTE 1 La sensibilité transverse d'un capteur linéaire est habituellement une fonction de la direction nominale de l'axe
choisi.
NOTE 2 La sensibilité croisée des capteurs de moment de force et de flexion est compliquée par la complexité des cas de
charge. Aucune solution à ce problème n'est actuellement disponible.
2 © ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 6487:2002(F)
3.11
rapport de sensibilité transverse d'un capteur linéaire
rapport de la sensibilité transverse du capteur à sa sensibilité suivant son axe de sensibilité
NOTE La sensibilité croisée des capteurs de moment de force et de flexion est compliquée par la complexité des cas de
charge. Aucune solution à ce problème n'est actuellement disponible.
3.12
temps de retard de phase d'une chaîne de mesurage
temps de retard, exprimé en radians, d'un signal sinusoïdal divisé par la fréquence angulaire de ce signal,
exprimée en radians par seconde
3.13
environnement
ensemble, à un moment donné, de toutes les conditions et influences extérieures auxquelles la chaîne de
mesurage est soumise
F F F
L H N
Échelle logarithmique CFC
Hz Hz Hz
a 1 000 u 0,1 1 000 1 650
± 0,5 dB
b + 0,5; - 1 dB 600 u 0,1 600 1 000
c
+ 0,5; - 4 dB
d
+ 0,5 dB
e - 24 dB/octave
f
- •
g - 40 dB
Figure 1 — Limites de réponse en fréquence — CFC 1 000 et CFC 600
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ISO 6487:2002(F)
4 Prescriptions de performance
4.1 Erreur de linéarité
La valeur absolue de l'erreur de linéarité d'une chaîne de mesurage, à une fréquence quelconque comprise dans la
CFC, doit être inférieure ou égale à 2,5 % de la valeur de la CAC, sur toute l'étendue de mesurage.
4.2 Amplitude en fonction de la fréquence
La réponse en fréquence d'une chaîne de mesurage doit se situer dans les courbes limites données à la Figure 1
pour les CFC 1 000 et 600. Pour les CFC 180 et 60, la réponse en fréquence de la chaîne est déterminée par
l’algorithme du filtre donné dans l’annexe A. La ligne 0 dB est définie par le facteur d'étalonnage. Pour les CFC 180
et 60, la réponse en fréquence d’
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.