ISO 12999-1:2020
(Main)Acoustics — Determination and application of measurement uncertainties in building acoustics — Part 1: Sound insulation
Acoustics — Determination and application of measurement uncertainties in building acoustics — Part 1: Sound insulation
This document specifies procedures for assessing the measurement uncertainty of sound insulation in building acoustics. It provides for — a detailed uncertainty assessment; — a determination of uncertainties by inter-laboratory tests; — an application of uncertainties. Furthermore, typical uncertainties are given for quantities determined according to ISO 10140 (all parts), ISO 16283 (all parts) and ISO 717 (all parts).
Acoustique — Détermination et application des incertitudes de mesure dans l'acoustique des bâtiments — Partie 1: Isolation acoustique
Le présent document spécifie des méthodes permettant d'évaluer l'incertitude de mesure de l'isolement acoustique dans le domaine de l'acoustique des bâtiments. Il prévoit: — l'évaluation détaillée de l'incertitude; — la détermination des incertitudes par des essais interlaboratoires; — l'application des incertitudes. En outre, des incertitudes caractéristiques sont données pour les grandeurs déterminées conformément à l'ISO 10140 (toutes les parties), l'ISO 16283 (toutes les parties) et l'ISO 717 (toutes les parties).
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12999-1
Second edition
2020-04
Acoustics — Determination and
application of measurement
uncertainties in building acoustics —
Part 1:
Sound insulation
Acoustique — Détermination et application des incertitudes de
mesure dans l'acoustique des bâtiments —
Partie 1: Isolation acoustique
Reference number
ISO 12999-1:2020(E)
©
ISO 2020
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Detailed uncertainty budget . 3
5 Uncertainty determination by inter-laboratory measurements . 3
5.1 General . 3
5.2 Measurement situations . 3
5.3 Measurement conditions . . 3
5.4 Number of participating laboratories . 4
5.5 Stating the test results of inter-laboratory measurements . 4
5.6 Choice of test specimen . 4
5.6.1 General. 4
5.6.2 Use of single test specimen — Same material circulated among participants . 4
5.6.3 Use of several test specimens taken from a production lot — Nominally
identical material exchangeable among participants . 5
5.6.4 Use of several test specimens constructed in-situ — Nominally identical
material not exchangeable among participants . 5
5.7 Laboratories with outlying measurement results . 5
5.8 Verification of laboratory results by results of inter-laboratory tests . 5
6 Uncertainties associated with single-number values . 6
7 Standard uncertainties for typical measurands . 7
7.1 General . 7
7.2 Airborne sound insulation . 7
7.3 Impact sound insulation . 8
7.4 Reduction of transmitted impact noise by floor coverings . 9
8 Application of the uncertainties .10
Annex A (informative) Example of handling uncertainties in building acoustics .12
Annex B (informative) Example for the calculation of the uncertainty of single number values .14
Annex C (informative) Detailed uncertainty budget .17
Annex D (informative) Upper limit for the standard deviation of reproducibility for
airborne sound insulation .19
Bibliography .21
© ISO 2020 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12999-1:2020(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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 2,
Building acoustics in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 126, Acoustic properties of building elements and of buildings, in accordance with the
Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12999-1:2014), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the quantity σ was removed from Table 2;
R95
— the text in Clause 7 referring to this quantity was removed and the wording adapted;
— a new Annex D was drafted with a new table containing σ and text explaining what it is;
R95
— new references were added.
A list of all parts in the ISO 12999 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
Introduction
An assessment of uncertainties that is comprehensible and close to reality is indispensable for many
questions in building acoustics. Whether a requirement is met, a laboratory delivers correct results
or the acoustic properties of a product are better than the same properties of some other product
can be decided only by adequately assessing the uncertainties associated with the quantities under
consideration.
Uncertainties should preferably be determined following the principles of ISO/IEC Guide 98-3. This
Guide specifies a detailed procedure for the uncertainty evaluation that is based upon a complete
mathematical model of the measurement procedure. At the current knowledge, it seems to be
impossible to formulate these models for the different quantities in building acoustics. Therefore, only
the principles of such an uncertainty assessment are explained.
To come to uncertainties all the same, the concept of reproducibility and repeatability is incorporated
which is the traditional approach for uncertainty determination in building acoustics. This concept
offers the possibility to state the uncertainty of a method and of measurements carried out according
to the method, based on the results of inter-laboratory measurements.
NOTE Whenever applicable, the terms and definitions used in this document are equivalent to those given in
[2] [7] [8]
ISO 5725-1 , in ISO/IEC Guide 98-3 and in ISO/IEC Guide 99 .
© ISO 2020 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12999-1:2020(E)
Acoustics — Determination and application of
measurement uncertainties in building acoustics —
Part 1:
Sound insulation
1 Scope
This document specifies procedures for assessing the measurement uncertainty of sound insulation in
building acoustics. It provides for
— a detailed uncertainty assessment;
— a determination of uncertainties by inter-laboratory tests;
— an application of uncertainties.
Furthermore, typical uncertainties are given for quantities determined according to ISO 10140 (all parts),
ISO 16283 (all parts) and ISO 717 (all parts).
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
measurand
particular quantity subject to measurement
EXAMPLE 1 The airborne sound insulation of a particular window pane determined in accordance with
ISO 10140 (all parts).
EXAMPLE 2 The standardized level difference of a particular facade according to ISO 16283-3.
3.2
measurement result
value attributed to a measurand (3.1), obtained by following the complete set of instructions given in a
measurement procedure
Note 1 to entry: The measurement result may be a frequency band level or a single number value determined
according to the rating procedures of ISO 717 (all parts).
© ISO 2020 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
3.3
uncertainty
parameter, associated with the measurement result (3.2), that characterizes the dispersion of the values
that can reasonably be attributed to the measurand (3.1)
3.4
standard uncertainty
u
uncertainty (3.3) of the measurement result (3.2) expressed as a standard deviation
3.5
combined standard uncertainty
u
c
standard uncertainty (3.4) of the result of a measurement when that result is obtained from the values
of a number of other quantities, equal to the positive square root of a sum of terms, the terms being the
variances or covariances of these other quantities weighted according to how the measurement result
(3.2) varies with changes in these quantities
3.6
expanded uncertainty
U
quantity defining an interval about the measurement result (3.2) that can be expected to encompass a
large fraction of the distribution of values that can reasonably be attributed to the measurand (3.1)
3.7
coverage factor
k
numerical factor used as a multiplier of the combined standard uncertainty (3.5) in order to obtain an
expanded uncertainty (3.6)
3.8
repeatability condition
condition of measurement that includes the same measurement procedure, same operators, same
measuring system, same location (laboratory or usual building), and replicate measurements on the
same object over a short period of time
3.9
repeatability standard deviation
σ
r
standard deviation of measurement results (3.2) obtained under repeatability conditions (3.8)
3.10
reproducibility condition
condition of measurement that includes the same measurement procedure, different locations
(laboratories or usual buildings), operators, measuring systems, and replicate measurements on the
same or similar objects
3.11
reproducibility standard deviation
σ
R
standard deviation of measurement results (3.2) obtained under reproducibility conditions (3.10)
3.12
in-situ condition
condition of measurement that includes the same location (laboratory or usual building), and replicate
measurements on the same object by different operators using different measuring systems
2 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
3.13
in-situ standard deviation
σ
situ
standard deviation of measurement results (3.2) obtained under in-situ conditions (3.12)
4 Detailed uncertainty budget
The derivation of a detailed uncertainty budget is desirable to find out which uncertainty contributions
are the most important ones and how these contributions can be reduced. Furthermore, such a budget
reflects the individual sound fields during the measurement. Consequently, the uncertainty is valid for
an individual measurement result and not for a whole family of results. Annex C gives provisions on the
derivation of such uncertainty budgets.
5 Uncertainty determination by inter-laboratory measurements
5.1 General
Standard deviations determined by inter-laboratory measurements may serve as an estimate for
the standard uncertainty. The general concept and the procedure for determining these standard
deviations are given in ISO 5725-1 and ISO 5725-2, respectively. As many operators and laboratories as
possible should participate in such inter-laboratory measurements in order to obtain reliable results.
5.2 Measurement situations
In building acoustics, three different measurement situations are to be distinguished.
a) Situation A is that a building element is characterized by laboratory measurements. In this case, the
measurand is defined by the relevant part of ISO 10140, including all additional requirements, e.g.
for the measurement equipment and especially for the test facilities. Therefore, all measurement
results that are obtained in another test facility or building also comply with this definition. The
standard uncertainty, thus, is the standard deviation of reproducibility as determined by inter-
laboratory measurements.
b) Situation B is described by the case that different measurement teams come to the same location
to carry out measurements. The location may be a usual building or a test facility. The measurand,
thus, is a property of one particular element in one particular test facility or the property of a
building. The main difference from situation A is that many aspects of the airborne and structure-
borne sound fields involved remain constant since the physical construction is unchanged. The
standard uncertainty obtained for this situation is called in-situ standard deviation.
c) Situation C applies to the case when the measurement is simply repeated in the same location
by the same operator using the same equipment. The location may be a usual building or a test
facility. The standard uncertainty is the standard deviation of repeatability as determined by inter-
laboratory measurements.
5.3 Measurement conditions
The acoustical measurement conditions for determining the different standard deviations shall
correspond to the conditions given in the standardized measurement procedures. The test specimen
shall not be remounted between repeated measurements.
Each laboratory shall use its normal measurement procedure when participating in an inter-
laboratory measurement. No deviations from the test procedure laid down shall occur but repeating
the measurements several times, the parameters left open in the measurement procedure shall be
represented as well as possible. In particular, the set of microphone positions and source positions over
which averaging is carried out for one measurement shall be selected anew, more or less randomly,
© ISO 2020 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
for each repeated measurement. This is necessary to obtain a mean value and a standard deviation of
repeatability that represent the situation correctly.
Before the inter-laboratory measurement is started, each participating laboratory shall report the
exact details of its test procedure.
Additional requirements for carrying out inter-laboratory measurements for the test specimen chosen
shall be laid down in detail. This refers in particular to the following items:
— quantities being measured and reported, rules for rounding numbers;
— number of repeated measurements required;
— calibration of the measurement equipment;
— mounting and sealing conditions of the test specimen, and curing time where appropriate.
5.4 Number of participating laboratories
The number of laboratories, p, shall, from a statistical point of view, be at least eight, but is preferable
to exceed this number in order to reduce the number of replicate measurements required. The number
of measurements in each laboratory, n, should be so chosen that p(n − 1) ≥ 35. In addition, at least
five test results are needed for each laboratory. If the number n of measurements is different among
the participating laboratories, a mean number of measurements shall be calculated and used (see
ISO 5725-2). The measurement results obtained shall not be pre-selected in any way by the participating
laboratories before they are reported.
5.5 Stating the test results of inter-laboratory measurements
In order to simplify the evaluation of measurement results reported, it is strongly desirable to supply
forms for filling in by the participants. For the statistical analysis, it is important to report special
observations and/or any irregularities observed during the test.
5.6 Choice of test specimen
5.6.1 General
The kind of test specimen used for an inter-laboratory measurement depends not only on the
quantity being tested (i.e. airborne sound reduction index, normalized impact sound pressure level)
but specifically on the mounting and measurement conditions for which the standard deviation of
repeatability and reproducibility are being obtained (e.g. walls, floors, windows). Effects influencing
the measurement result, like ageing or a strong dependence on humidity or temperature, shall also be
considered.
The choice of test specimen also depends on practical considerations. In general, three different
approaches (see 5.6.2 to 5.6.4) depending on the type of measurement method and/or on the type of
specimen can be appropriate.
5.6.2 Use of single test specimen — Same material circulated among participants
For checking the measurement procedure and the facilities in different laboratories, ideally, the same
test specimen should be used by all participants in the inter-laboratory measurement and checked
again by the first laboratory at the end of the inter-laboratory measurement.
In building acoustics, this procedure is often not feasible due to the long period of time required,
the risk of damage or change of the test specimen and different sizes of test openings. However, the
variability resulting from the use of more than one test specimen is avoided and the standard deviation
of reproducibility thus obtained is characteristic for the test facility and measurement procedure alone.
4 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
5.6.3 Use of several test specimens taken from a production lot — Nominally identical material
exchangeable among participants
In contrast to the procedure described in 5.6.2, all participants of the inter-laboratory measurement
receive nominally identical test specimens, i.e. coming from the same production lot or of identical
design and constructed by one manufacturer. This enables testing in parallel and reduces the risk of
damage or of change due to the influence of time. However, the variability among the test specimens
due to their heterogeneity is then inseparable from the variability of the measurement procedure and
forms an inherent part of the reproducibility standard deviation. For this reason, it can be advantageous
to check all test specimens for homogeneity with more precision at one laboratory before the inter-
laboratory measurement and possibly also after its completion.
5.6.4 Use of several test specimens constructed in-situ — Nominally identical material not
exchangeable among participants
When the test specimens cannot be prefabricated and readily transported, they shall be constructed
in-situ by each participant according to close specifications. In this case, the variability among the test
specimens due to their heterogeneity is even larger than for test specimens according to 5.6.3.
5.7 Laboratories with outlying measurement results
ISO 5725-2 provides statistical methods to test whether a result of a laboratory is an outlier in a
statistical sense. If a result turns out to be an outlier, it is necessary to investigate what are the reasons
for the discrepancy. A result shall be disqualified only in the case that an error has occurred, e.g. a
wrong microphone sensitivity was used. Whenever the measurement procedure described in the
standard has been applied correctly and all the requirements for the test facility, the measurement
equipment and the mounting of the specimen are fulfilled, the measurement result shall be considered
to be in conformity with the definition of the measurand. Such results shall not be disqualified even if
they are outliers.
5.8 Verification of laboratory results by results of inter-laboratory tests
A laboratory x that has not taken part in an inter-laboratory test can verify the proper operation of
its own test procedure using the test results and the test specimen from an inter-laboratory test. It
is further recommended that a laboratory verifies the proper operation of its own test procedure
from time to time, especially whenever changes in the test procedure itself, the test facility or the
instrumentation are made.
Laboratory x carries out n repeated measurements. The standard deviation of these measurements
x
shall be smaller than the values given in Table 1.
Table 1 — Maximum standard deviation of repeatability
Maximum standard
Frequency deviation of
repeatability
Hz dB
50 4,0
63 3,5
80 3,0
100 2,6
125 2,2
160 1,9
200 1,7
250 1,5
© ISO 2020 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
Table 1 (continued)
Maximum standard
Frequency deviation of
repeatability
Hz dB
315 1,4
400 1,3
500 1,3
630 1,3
800 1,3
1 000 1,3
1 250 1,3
1 600 1,3
2 000 1,3
2 500 1,3
3 150 1,3
4 000 1,3
5 000 1,3
The average value of these measurements y is compared with the total average y of the inter-
x
laboratory test in each frequency band. The appropriate critical difference, δ , for this case is as
Cr95
given in Formula (1):
p
1 11 11
22
δσyy− =+21 −+σ 1 −− (1)
()
Cr95 xR r ∑
2
pp n n
p
x i
i=1
where
is the overall average of the inter-laboratory test;
y
y is the average of the test results of laboratory x;
x
p is the number of laboratories participating in the inter-laboratory test;
n is the number of test results of the ith laboratory;
i
n is the number of test results of an additional laboratory x.
x
The results of laboratory x are in agreement with the results of the inter-laboratory test if the differences
between the average of the test for the laboratory and the overall average of the inter-laboratory test
are not exceeding the appropriate critical difference in more than 5 % of the frequency bands. In case
of more exceeding, it is necessary to investigate what the reasons for the discrepancy are. A result is
invalid only in the case that an error occurred, e.g. a wrong microphone sensitivity was used. Whenever
the agreed measurement procedure has been applied correctly and all the requirements for the test
facility, the measurement equipment and the mounting of the specimen are fulfilled, the measurement
result shall be considered as a valid realization of the measurand.
6 Uncertainties associated with single-number values
The uncertainty associated with single-number values obtained in accordance with ISO 717 (all parts)
[9]
can be determined by two different methods .
6 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 12999-1:2020(E)
The first method is to treat the single-number value as the measurand. A value for the standard
uncertainty can then be determined by inter-laboratory tests. This method has the disadvantage that
the uncertainty of the single-number value depends then on the spectral shape of the one-third-octave
band values that are the base for the calculation of the single-number value. Typical uncertainties
determined in this way are given in Clause 8.
A second method for the determination of the uncertainty of single-number values is to apply the one-
third-octave band uncertainties to the weighting procedure. Unfortunately, the unknown degree of
correlation between the one-third-octave band results influences the uncertainty of the single-number
value considerably. Such correlations can be caused by using the same microphone and source positions
for all one-third-octave bands. Nevertheless, an upper limit for the uncertainty of the single-number
value can be calculated by assuming a correlation coefficient of 1 between the one-third-octave band
values. An example of such a calculation is given in Annex B.
7 Standard uncertainties for typical measurands
7.1 General
If uncertainty data are available for specific specimens, e.g. from an inter-laboratory test, these data
shall be used. If no such data are available, uncertainties given in 7.2 to 7.4 shall be used. They are
derived from inter-laboratory measurements according to ISO 5725-1 and ISO 5725-2 and represent
average values derived from measurements on different types of test specimens including lightweight
[11]
partition walls, heavyweight walls, glazings and windows .
7.2 Airborne sound insulation
Standard uncertainties for airborne sound insulation in one-third-octave bands are given in Table 2.
Standard uncertainties for different single-number quantities are given in Table 3. The values apply to
situations where the volume of the receiving room and the surface of the separating element are well
defined. If this is not the case, standard uncertainties can be larger. The numbers given in Table 2 and
3
Table 3 exclude receiving room volumes less than 25 m .
NOTE An upper limit for the standard deviation of reproducibility for airborne sound insulation is given in
Annex D.
Table 2 — Standard uncertainties for airborne sound insulation in one third-octave bands
Frequency Situation A S
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12999-1
Deuxième édition
2020-04
Acoustique — Détermination et
application des incertitudes de
mesure dans l'acoustique des
bâtiments —
Partie 1:
Isolation acoustique
Acoustics — Determination and application of measurement
uncertainties in building acoustics —
Part 1: Sound insulation
Numéro de référence
ISO 12999-1:2020(F)
©
ISO 2020
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2020
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +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 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Budget d’incertitude détaillé . 3
5 Détermination de l’incertitude par des mesures interlaboratoires .3
5.1 Généralités . 3
5.2 Situations de mesurage . 3
5.3 Conditions de mesurage . 3
5.4 Nombre de laboratoires participants . 4
5.5 Présentation des résultats d’essai des mesurages interlaboratoires . 4
5.6 Choix de l’éprouvette . 4
5.6.1 Généralités . 4
5.6.2 Utilisation d’une éprouvette unique — Même matériau remis aux participants . 4
5.6.3 Utilisation de plusieurs éprouvettes prélevées dans un lot de
production — Matériaux nominalement identiques échangeables entre
les participants . 5
5.6.4 Utilisation de plusieurs éprouvettes construites in situ — Matériaux
nominalement identiques non échangeables entre les participants . 5
5.7 Laboratoires ayant des résultats de mesure aberrants . 5
5.8 Vérification des résultats d’un laboratoire par les résultats d’essais interlaboratoires . 5
6 Incertitudes associées aux valeurs uniques . 7
7 Incertitudes-types pour des mesurandes types . 7
7.1 Généralités . 7
7.2 Isolement aux bruits aériens . 7
7.3 Isolement au bruit de choc . 8
7.4 Réduction de la transmission des bruits de choc par les revêtements de sol . 9
8 Application des incertitudes .10
Annexe A (informative) Exemple de traitement des incertitudes dans le domaine de
l’acoustique des bâtiments .12
Annexe B (informative) Exemple de calcul de l’incertitude associée à des valeurs uniques .14
Annexe C (informative) Budget d’incertitude détaillé .17
Annexe D (informative) Limite supérieure de l’écart-type de reproductibilité pour
l’isolement aux bruits aériens .19
Bibliographie .21
© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12999-1:2020(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité
SC 2, Acoustique des bâtiments, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 126, Propriétés
acoustiques des éléments de construction et des bâtiments, du Comité européen de normalisation (CEN),
conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12999-1:2014), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— la grandeur σ a été supprimée du Tableau 2;
R95
— le texte de l’Article 7 faisant référence à cette grandeur a été supprimé et la formulation adaptée;
— une nouvelle Annexe D a été ajoutée, avec un nouveau tableau contenant la grandeur σ et un texte
R95
explicatif;
— de nouvelles références ont été ajoutées.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 12999 est disponible sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
Introduction
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, une évaluation des incertitudes, compréhensible et
proche de la réalité, est indispensable pour de nombreux points. Pour déterminer si une exigence est
satisfaite, par exemple si un laboratoire fournit des résultats corrects ou si les propriétés acoustiques
d’un produit sont meilleures que celles d’un autre produit, il faut évaluer de manière adéquate les
incertitudes associées aux grandeurs étudiées.
Il est préférable de déterminer les incertitudes en suivant les principes du Guide ISO/IEC 98-3. Ce Guide
spécifie une procédure détaillée pour l’évaluation de l’incertitude fondée sur un modèle mathématique
complet du mode opératoire de mesure. Dans l’état actuel des connaissances, il semble impossible de
formuler ces modèles pour les différentes grandeurs dans le domaine de l’acoustique des bâtiments. Par
conséquent, seuls les principes d’une telle évaluation de l’incertitude seront expliqués.
Pour obtenir tout de même des incertitudes, le concept de reproductibilité et de répétabilité est
introduit, ce qui constitue la méthode traditionnelle de détermination de l’incertitude dans le domaine
de l’acoustique des bâtiments. Ce concept permet de déclarer l’incertitude d’une méthode et des mesures
effectuées conformément à cette méthode, en se fondant sur les résultats de mesures interlaboratoires.
NOTE Chaque fois que cela est applicable, les termes et définitions utilisés dans le présent document sont
[2] [7] [8]
équivalents à ceux donnés dans l’ISO 5725-1, dans le Guide ISO/IEC 98-3 et dans le Guide ISO/IEC 99 .
© ISO 2020 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 12999-1:2020(F)
Acoustique — Détermination et application des
incertitudes de mesure dans l'acoustique des bâtiments —
Partie 1:
Isolation acoustique
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes permettant d’évaluer l’incertitude de mesure de l’isolement
acoustique dans le domaine de l’acoustique des bâtiments. Il prévoit:
— l’évaluation détaillée de l’incertitude;
— la détermination des incertitudes par des essais interlaboratoires;
— l’application des incertitudes.
En outre, des incertitudes caractéristiques sont données pour les grandeurs déterminées conformément
à l’ISO 10140 (toutes les parties), l’ISO 16283 (toutes les parties) et l’ISO 717 (toutes les parties).
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
mesurande
grandeur particulière soumise à mesurage
EXEMPLE 1 L’isolement aux bruits aériens d’un vitrage particulier déterminé conformément à l’ISO 10140
(toutes les parties).
EXEMPLE 2 La différence de niveau normalisée d’une façade particulière conformément à l’ISO 16283-3.
3.2
résultat de mesure
valeur attribuée à un mesurande (3.1), obtenue en suivant l’ensemble complet des instructions données
dans un mode opératoire de mesurage
Note 1 à l'article: Le résultat de mesure peut être un niveau sur une bande de fréquences ou une valeur unique
déterminée conformément aux méthodes d’évaluation de l’ISO 717 (toutes les parties).
© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
3.3
incertitude
paramètre, associé au résultat de mesure (3.2), qui caractérise la dispersion des valeurs qui peuvent
raisonnablement être attribuées au mesurande (3.1)
3.4
incertitude-type
u
incertitude (3.3) du résultat de mesure (3.2) exprimée sous la forme d’un écart-type
3.5
incertitude-type composée
u
c
incertitude-type (3.4)du résultat de mesure, lorsque ce résultat est obtenu à partir des valeurs d’autres
grandeurs, égale à la racine carrée d’une somme de termes, ces termes étant les variances ou covariances
de ces autres grandeurs, pondérées selon la variation du résultat de mesure (3.2) en fonction de celle de
ces grandeurs
3.6
incertitude élargie
U
grandeur définissant un intervalle, autour du résultat de mesure (3.2), dont on peut s’attendre à ce
qu’il comprenne une fraction élevée de la distribution des valeurs qui peuvent raisonnablement être
attribuées au mesurande (3.1)
3.7
facteur d’élargissement
k
facteur numérique utilisé comme multiplicateur de l’incertitude-type composée (3.5) pour obtenir
l’incertitude élargie (3.6)
3.8
condition de répétabilité
condition de mesurage comprenant le même mode opératoire de mesurage, les mêmes opérateurs, le
même système de mesure, le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire) et des mesurages répétés
sur le même objet sur une courte période
3.9
écart-type de répétabilité
σ
r
écart-type des résultats de mesure (3.2) obtenus dans des conditions de répétabilité (3.8)
3.10
condition de reproductibilité
condition de mesurage comprenant le même mode opératoire de mesurage, des lieux différents
(laboratoires ou bâtiments ordinaires), des opérateurs différents, des systèmes de mesure différents et
des mesurages répétés sur le même objet ou sur des objets similaires
3.11
écart-type de reproductibilité
σ
R
écart-type des résultats de mesure (3.2) obtenus dans des conditions de reproductibilité (3.10)
3.12
condition in situ
condition de mesurage comprenant le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire), et des mesurages
répétés réalisés sur le même objet par des opérateurs différents utilisant des systèmes de mesure
différents
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
3.13
écart-type in situ
σ
situ
écart-type des résultats de mesure (3.2) obtenus dans des conditions in situ (3.12)
4 Budget d’incertitude détaillé
Le calcul d’un budget d’incertitude détaillé est souhaitable pour déterminer les contributions à
l’incertitude les plus importantes et la manière de réduire ces contributions. Par ailleurs, un tel budget
reflète les champs acoustiques individuels pendant le mesurage. Par conséquent, l’incertitude est
valable pour un résultat de mesure individuel et non pour une famille entière de résultats. L’Annexe C
donne les dispositions relatives au calcul de ces budgets d’incertitude.
5 Détermination de l’incertitude par des mesures interlaboratoires
5.1 Généralités
Les écarts-types déterminés par des mesures interlaboratoires peuvent servir d’estimation de
l’incertitude-type. Le concept général et la méthode de détermination de ces écarts-types sont donnés
respectivement dans l’ISO 5725-1 et l’ISO 5725-2. II convient qu’autant d’opérateurs et de laboratoires
que possible participent à de telles mesures interlaboratoires afin d’obtenir des résultats fiables.
5.2 Situations de mesurage
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, trois situations de mesurage différentes doivent être
distinguées.
a) La situation A est celle dans laquelle un élément de construction est caractérisé par des mesurages
en laboratoire. Dans ce cas, le mesurande est défini par la partie pertinente de l’ISO 10140 contenant
toutes les exigences supplémentaires, par exemple celles relatives à l’équipement de mesure et en
particulier aux installations d’essai. Par conséquent, tous les résultats de mesure qui sont obtenus
dans une autre installation d’essai ou un autre bâtiment répondent également à cette définition.
L’incertitude-type est donc l’écart-type de reproductibilité, tel que déterminé par des mesurages
interlaboratoires.
b) La situation B est décrite par le cas où différentes équipes viennent sur le même site pour effectuer
des mesures. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation d’essai. Le mesurande
est donc une propriété d’un élément particulier dans une installation d’essai particulière ou
la propriété d’un bâtiment. La principale différence par rapport à la situation A est qu’un grand
nombre d’aspects des champs acoustiques aériens et solidiens impliqués restent constants, car la
construction physique ne change pas. L’incertitude-type obtenue dans cette situation est appelée
écart-type in situ.
c) La situation C s’applique au cas où le mesurage est simplement répété sur le même site par le même
opérateur utilisant le même équipement. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation
d’essai. L’incertitude-type est l’écart-type de répétabilité, tel que déterminé par des mesurages
interlaboratoires.
5.3 Conditions de mesurage
Les conditions de mesurage acoustique pour déterminer les différents écarts-types doivent
correspondre aux conditions données dans les modes opératoires de mesurage normalisés. L’éprouvette
ne doit pas être remontée entre des mesures répétées.
Chaque laboratoire doit utiliser son mode opératoire normal de mesurage lorsqu’il participe à un
mesurage interlaboratoires. Il ne doit y avoir aucun écart par rapport au mode opératoire d’essai décrit
mais, si l’on répète les mesurages plusieurs fois, les paramètres laissés ouverts dans le mode opératoire
© ISO 2020 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
de mesurage doivent être représentés aussi bien que possible. En particulier, l’ensemble de positions
de microphone et de positions de source sur lequel on calcule la moyenne pour un mesurage doit être
choisi à nouveau, de façon plus ou moins aléatoire, pour chaque mesurage répété. Cela est nécessaire
pour obtenir une valeur moyenne et un écart-type de répétabilité qui représentent correctement la
situation.
Avant de commencer le mesurage interlaboratoires, chaque laboratoire participant doit donner les
détails exacts de son mode opératoire d’essai.
Toute exigence supplémentaire relative à la réalisation des mesurages interlaboratoires doit être
exposée en détail selon l’éprouvette choisie. Cela porte en particulier sur les points suivants:
— les grandeurs mesurées et consignées dans le rapport, et les règles d’arrondissage des nombres;
— le nombre de mesurages répétés requis;
— l’étalonnage de l’équipement de mesure;
— les conditions de montage et de scellement de l’éprouvette et la période de séchage le cas échéant.
5.4 Nombre de laboratoires participants
Le nombre de laboratoires, p, doit, d’un point de vue statistique, être au moins égal à huit, mais il est
préférable de dépasser ce nombre afin de réduire le nombre de mesurages répétés requis. Il convient
que le nombre de mesurages réalisés dans chaque laboratoire, n, soit choisi de sorte que p(n − 1) ≥ 35.
De plus, au moins cinq résultats d’essai sont nécessaires pour chaque laboratoire. Si le nombre n de
mesurages est différent parmi les laboratoires participants, un nombre moyen de mesurages doit être
calculé et utilisé (voir l’ISO 5725-2). Les résultats de mesure obtenus ne doivent en aucune façon être
présélectionnés par les laboratoires participants avant d’être communiqués.
5.5 Présentation des résultats d’essai des mesurages interlaboratoires
Pour simplifier l’évaluation des résultats de mesure communiqués, il est fortement souhaitable de
fournir des formulaires à remplir par les participants. Pour l’analyse statistique, il est important de
consigner dans le rapport les observations particulières et/ou les irrégularités constatées pendant
l’essai.
5.6 Choix de l’éprouvette
5.6.1 Généralités
Le type d’éprouvette utilisé pour un mesurage interlaboratoires dépend non seulement de la grandeur
évaluée (c’est-à-dire l’indice d’affaiblissement des bruits aériens, le niveau de pression du bruit de choc
normalisé, etc.), mais aussi de façon plus spécifique des conditions de montage et de mesurage pour
lesquelles les écarts-types de répétabilité et de reproductibilité sont obtenus (par exemple parois,
planchers, fenêtres). Les effets ayant une influence sur le résultat de mesure, tels que le vieillissement ou
une forte dépendance vis-à-vis de l’humidité ou de la température, doivent également être pris en compte.
Le choix d’une éprouvette dépend aussi de considérations pratiques. En général, trois approches
différentes (voir 5.6.2 à 5.6.4) peuvent être appropriées selon le type de méthode de mesure et/ou le
type d’éprouvette.
5.6.2 Utilisation d’une éprouvette unique — Même matériau remis aux participants
Pour vérifier le mode opératoire de mesurage et les installations dans différents laboratoires, il convient
idéalement que tous les participants au mesurage interlaboratoires utilisent la même éprouvette et que
cette dernière soit revérifiée par le premier laboratoire à la fin du mesurage interlaboratoires.
4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, ce mode opératoire n’est pas souvent réalisable à
cause du temps nécessaire, du risque d’endommagement ou de modification de l’éprouvette et des
différentes dimensions des ouvertures d’essai. Cependant, la variabilité résultant de l’utilisation de
plusieurs éprouvettes est évitée et l’écart-type de reproductibilité ainsi obtenu est caractéristique de
l’installation d’essai et du mode opératoire de mesurage uniquement.
5.6.3 Utilisation de plusieurs éprouvettes prélevées dans un lot de production — Matériaux
nominalement identiques échangeables entre les participants
Contrairement au mode opératoire décrit en 5.6.2, tous les participants au mesurage interlaboratoires
reçoivent des éprouvettes nominalement identiques, c’est-à-dire provenant du même lot de production
ou conçues et construites de façon identique par un seul fabricant. Cela permet d’effectuer des essais en
parallèle et réduit le risque d’endommagement ou de modification dû à l’influence du temps. Cependant,
la variabilité d’une éprouvette à l’autre, due à leur hétérogénéité, est alors inséparable de la variabilité
du mode opératoire de mesurage et fait partie intégrante de l’écart-type de reproductibilité. Pour cette
raison, il peut être avantageux de vérifier l’homogénéité de toutes les éprouvettes avec plus de fidélité
dans un seul laboratoire avant le mesurage interlaboratoires et si possible également après le mesurage.
5.6.4 Utilisation de plusieurs éprouvettes construites in situ — Matériaux nominalement
identiques non échangeables entre les participants
Lorsque les éprouvettes ne peuvent pas être préfabriquées et facilement transportées, elles doivent
être construites in situ par chaque participant conformément à des spécifications strictes. Dans ce cas,
la variabilité d’une éprouvette à l’autre, due à leur hétérogénéité, est même plus importante que pour
les éprouvettes conformes à 5.6.3.
5.7 Laboratoires ayant des résultats de mesure aberrants
L’ISO 5725-2 fournit des méthodes statistiques pour évaluer si un résultat obtenu par un laboratoire
est une valeur aberrante au sens statistique du terme. Si un résultat s’avère être une valeur aberrante,
il est nécessaire de rechercher les raisons de cette divergence. Un résultat ne doit être disqualifié que
lorsqu’une erreur s’est produite, par exemple lorsque la sensibilité du microphone utilisé est incorrecte.
Chaque fois que le mode opératoire de mesurage décrit dans la norme a été appliqué correctement et
que toutes les exigences relatives à l’installation d’essai, à l’équipement de mesure et au montage de
l’éprouvette sont satisfaites, le résultat de mesure doit être considéré comme étant en conformité avec
la définition du mesurande. De tels résultats ne doivent pas être disqualifiés, même s’il s’agit de valeurs
aberrantes.
5.8 Vérification des résultats d’un laboratoire par les résultats d’essais
interlaboratoires
Un laboratoire x n’ayant pas participé à un essai interlaboratoires peut vérifier le bon fonctionnement
de son propre mode opératoire d’essai en utilisant les résultats d’essai et l’éprouvette d’un essai
interlaboratoires. Il est en outre recommandé que tout laboratoire vérifie de temps en temps le
fonctionnement correct de son propre mode opératoire d’essai, en particulier chaque fois que des
modifications sont apportées au mode opératoire d’essai, à l’installation d’essai ou aux instruments.
Le laboratoire x effectue n mesurages répétés. L’écart-type des mesures obtenues doit être inférieur
x
aux valeurs indiquées dans le Tableau 1.
© ISO 2020 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
Tableau 1 — Écart-type maximal de répétabilité
Fréquence Écart-type maximal de répétabilité
Hz dB
50 4,0
63 3,5
80 3,0
100 2,6
125 2,2
160 1,9
200 1,7
250 1,5
315 1,4
400 1,3
500 1,3
630 1,3
800 1,3
1 000 1,3
1 250 1,3
1 600 1,3
2 000 1,3
2 500 1,3
3 150 1,3
4 000 1,3
5 000 1,3
La valeur moyenne de ces mesures y est comparée à la moyenne totale y de l’essai interlaboratoires
x
dans chaque bande de fréquences. La différence critique appropriée, δ , dans ce cas est telle que
Cr95
donnée par la Formule (1):
p
1 11 11
22
δσyy− =+21 −+σ 1 −− (1)
()
Cr95 xR r ∑
2
pp n n
p
x i
i=1
où
est la moyenne totale de l’essai interlaboratoires;
y
y est la moyenne des résultats d’essai du laboratoire x;
x
p est le nombre de laboratoires participant à l’essai interlaboratoires;
n est le nombre de résultats d’essai du ième laboratoire;
i
n est le nombre de résultats d’essai du laboratoire supplémentaire x.
x
Les résultats du laboratoire x sont en accord avec les résultats de l’essai interlaboratoires si les différences
entre la moyenne de l’essai réalisé par le laboratoire et la moyenne totale de l’essai interlaboratoires ne
dépassent pas la différence critique appropriée dans plus de 5 % des bandes de fréquences. En cas de
dépassement plus élevé, il est nécessaire de rechercher les raisons de la divergence. Un résultat n’est
invalidé que lorsqu’une erreur s’est produite, par exemple lorsque la sensibilité du microphone utilisé
6 © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 12999-1:2020(F)
est incorrecte. Chaque fois que le mode opératoire de mesurage convenu a été appliqué correctement
et que toutes les exigences relatives à l’installation d’essai, à l’équipement de mesure et au montage
de l’éprouvette sont satisfaites, le résultat de mesure doit être considéré comme étant une réalisation
valable du mesurande.
6 Incertitudes associées aux valeurs uniques
L’incertitude associée aux valeurs uniques obtenues conformément à l’ISO 717 (toutes les parties) peut
[9]
être déterminée par deux méthodes différentes .
La première méthode consiste à traiter la valeur unique comme le mesurande. Une valeur d’incertitude-
type peut ensuite être déterminée par des essais interlaboratoires. L’avantage de cett
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.