ISO 3891:1978
(Main)Acoustics — Procedure for describing aircraft noise heard on the ground
Acoustics — Procedure for describing aircraft noise heard on the ground
Provides specifications for four steps to be followed when describing the noise from a single aircraft operation. Provides a method for determining a noise-exposure measure for a succession of operations in a given time-interval. Discusses furthermore specific purposes for which these methods might be used, including certification, monitoring of noise levels and of noise-exposure, and land-use planning.
Acoustique — Méthode de représentation du bruit perçu au sol produit par un aéronef
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
NAL STANDARD.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STAP’JDARDIZATION l MEXfiYHAPOflHAII OPI-AHM3AUMR I-IO CTAHAAPTM3AUIIM -ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
- Procedure for describing aircraft noise heard on
Acoustics
the ground
Acoustique - tIMthode de reprtisentation du bruit percu au sol produit par un akonef
First edition
- 1978-01-15
Corrected and reprinted - 1981-10-30
Ref. No. ISO 3891-1978 (E)
UDC 534.6 : 629.135 : 725.39
acoustics, aircraft noise, jet aircraft noise, background noise, loudness, airports, inhabited areas, acoustic tests, acoustic
Descriptors :
measurement, rules of calculation, test results.
Price based on 24 pages
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FOREWORD
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national Standards institutes (ISO member bodies). The work of developing
International Standards is carried out through ISO technical committees. Every
member body interested in a subject for which a technical committee has been set
up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated
to the member bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the ISO Council.
International Standard ISO 3891 was developed by Technical Committee ISO/TC 43,
Acoustics, and was circulated to the member bodies in June 1975.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Norway
Austral ia Germany
Poland
Austria Hungary
India Spain
Belgium
Sweden
Brazil Iran
I reland Switzerland
Bulgaria
Turkey
Canada Israel
United Kingdom
Czechoslovakia Japan
Denmark Mexico U.S.A.
Finland Netherlands
France New Zealand
of the document
The member body of the following country expressed disapproval
on technical grounds :
South Africa, Rep. of
This International Standard cancels and replaces ISO Recommendations
R 507-1970 and ISO/R 1761-1970, of which it constitutes a technical revision.
0 International Organization for Standardization, 1978 l
Printed in Switzerland
ii
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CONTENTS Page
1 Scope. .m.m . . . .- .,. 1
2 Field of application. . . . , . . . . . . . . . . . . . . a . . . . . . . . . . . . . . a . . . ?
3 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ~~n.~ . . . . . . . . . . . I> 1
4 Measurements requiring spectral analysis as a function of time. . a I . . . . . .
2
5 Measurements requiring only frequency weighting. . . m . . . . . . . . . . . . . .
6
6 Applications to specific purposes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IO
Annexes
A Sound attenuation in air . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
B Tables for the calculation of perceived noise level . . . . . . . . . , . . . . . . . . 18
C Example of calculation procedure for tone correction. . . . . . . . . . m . . . . . . . 22
D Confidence intervals for the mean of small Sample data sets . . . . . . . . . . . 23
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This page intentionally left blank
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ISO 38914978 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
- Procedure for describing aircraft noise heard on
Acoustics
the ground
2 FIELD OF APPLICATION
1 SCOPE
This International Standard is intended to apply quite
This International Standard provides a procedure for
generally to the description of the noise measured from
describing the noise heard on the ground from aircraft
all kinds sf aircraft operations.
operations.
2.1 Two main operating conditions are distinguished :
1 .l lt provides specifications for the four Steps to be
followed for the purpose of describing the noise from a
a) aircraft in flight;
Single aircraft Operation, namely :
b) aircraft on the ground;
1) Data acquisition : the method of measurement and
recording of the noise.
2.2 Two main applications of the measurements are
2) Data processing : the method of determining from distinguished :
these data the corresponding values on the appropriate
a) requiring the characterization of Single events, such
noise scale.
as for measurement of the noise from an individual air-
traft against specified requirements or for monitoring at
3) Data normalization : the method for correction of
the measured data to “reference” operational procedures an ai rport;
and atmospheric conditions.
b) requiring the determination of noise exposure for a
4) Data reporting : the method for reporting test succession of events.
results, including their statistical signifiance.
2.3 Two main conditions under which the noise is heard
These specifications are given for two levels of
are distinguished :
sophistication sf measurement :
a) where the aircraft noise dominates all other kinds of
a) Those requiring spectral analysis as a function of
noise to such an extent that it is assessed without regard
time, such as for noise certification of aircraft, for which
to the noise environment existing in the absence of the
a high reproducibility of the normalized results is
aircraft;
required.
b) where aircraft noise is assessed as one amongst all
NOTE - The specifications given under this heading are not to
the other noises affecting a community, such as from
be taken as defining the highest possible level of technique.
road traffit or from industrial premises.
Much higher levels are required and are used, for example, during
the course of research and development work on aircraft noise.
b) Those requiring only frequency weighting, where
3 REFERENCES
sophistication of measurement is reduced for the sake
lSO/R 1996, Acoustics - Assessment of noise with respect
of simplicity or low tost.
to community response.
1.2 lt also provides a method for determining a noise-
ISO 1999, Acous tics - Assessmen t of occupational noise
exposure measure for a succession of operations in a given
exposure for hearing conserva tion purposes.
time-interval. The results may be used for evaluating the
I EC Publication 179, Precision Sound level meters.
effects of aircraft noise on People, as for example by the
methods of ISO/R 1996.
I EC Publication 537, Frequency weighting for the measure-
men t of aircraft noise (D- weigh ring).
1.3 Specific purposes for which these methods might be
used are also discussed, including certification, monitoring I EC Publication 561, Electro-acoustical measuring equip-
of noise levels and of noise exposure, and land-use planning. ment for aircraft noise certification.
1
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ISO 3891-1978 (E)
4 MEASUREMENTS REQUIRING SPECTRAL ANAL’f-
2 Those e carrying ou t the measurements could themselves
wwl
consti tu te
such obstructions.
SDS AS A FUNCTION OF TIME
3 The microphone support should be so designed as to exert mini-
mum influence on the directivity characteristics of the microphone,
and not to introduce significant diffraction effects.
4.1 Data acquisition
For measuring noise from an aircraft on the ground, the
To provide the necessary information on the noise
ground surface between the microphone and the aircraft
produced by the aircraft at the Observation Point, the
shall be concrete or an equivalent highly reflecting material.
equipment and methods specified in this sub-clause shall
No obstructions shall be permitted between the aircraft and
be used.
the measurement Position during the measurements of air-
traft noise. No reflecting surfaces other than the ground
shall be near enough to the Sound path to influence the
4.1 .l Equipmen t and calibratjon
resul ts.
The microphone shall be placed so that the centre of its
diaphragm is 1,2 m above the mean ground surface. A
4.1.2.2 The atmospheric conditions shall comply with the
wind-shield shall be used.
following :
NOTE - For the sake of continuity with procedures described in
other ISO documents, a microphone height of 1,2 m has been There shall be no precipitation.
a)
retained in this International Standard.
b) At relative humi
dity less than 20 % the atmospheric
r
Al! measurements shall be carried out so that the diaphragm
temperature shall be not less
than 5 “c.
of the microphone is substantially in the plane defined by
c) The Sound attenuation in air as given by the formula
the nominal flight path of the aircraft and the measuring
in clause A.2 of annex A for the l/3 octave band centred
Point, i.e. at grazing incidence.
on 8 kHz shall not be more than 10 dB per 100 m. The
The electro-acoustical measuring chain from microphone
corresponding restrictions placed on temperature and
to tape-recorder (where used) and its calibration shall be
humidity are shown in figure 1.
as specified in I EC Publication 561.
NOTE - Temperatures and humidities in the part of figure 1
below the restricted band should also be avoided if possible,
since the Sound attenuation in air given by the formula has not
4.1.2 Test en vironmen t
been verified experimentally at these temperatures and
humidities.
The idealized test environment is an unobstructed hemi-
d) The wind Speed at a height of 10 m above the
sphere over a flat and totally reflecting ground surface,
ground shall not be greater than 5 m/s (10 knots).
without excessive attenuation from anomalous atmospheric
conditions and with no background noise. In the actual test
NOTE - Anomalous atmospheric conditions introducing
conditions, the deviations from this idealized environment
excessive Sound attenuation tan occur when inversions of normal
should desirably not Cause more than 0,5 dB differente in
lapse rates for temperature and humidity exist, or when
the final result. This requirement demands at least the temperatu re and velocity inhomogeneities associated with
atmospheric turbulente are present, as well as from excessive
following conditions :
wind and the existente of precipitation.
4.1.2.1 Locations for measuring noise from an aircraft in
4.1.2.3 The background noise shall be recorded before
flight shall be surrounded by relatively flat terrain having
and after the tests and analysed in the same way, and
no excessive Sound absorption characteristics such as might
reported by the same measures, as for the aircraft noise.
be caused by thick, matted, or tall grass, shrubs, or wooded
Measurements sf aircraft noise shall be considered reliable
areas. No obstructions which significantly influence the
only when the measured maximum noise level sf the
Sound field from the aircraft shall exist within a conical
aircraft exceeds these background noise levels by at least
space above the Point on the ground vertically below the
20 dB.
microphone, the cone being defined by an axis normal to
the ground and by a half-angle of 80” from this axis.
NOTE - For the purpose of calculating the Overall noise level of the
NOTES
aircraft (See, for example, 4.2.2), individual band levels should be
1 The requirements for relatively flat terrain having no excessive adjusted to allow for background noise. Due to uncertainties and
Sound absorption characteristics would be met by using a ground fluctuations which frequently occur with background noise, it is
surface 6 m X6 m of concrete or an equivalent highly reflecting not practicable to specify a correction procedure which is valid
material. For measurements directly under the nominal flight path, for all cases.
the microphone should be near the centre of the Square. For other
measurements, the microphone should be positioned so that at
least 5 m of the reflecting surface is between the aircraft and the It is recommended, however, that if the level in any ‘l/3 octave
microphone. Within a radius of 1 m centred on the microphone band of the aircraft noise does not exceed the background level in
Position, the surface should be flat within t 5 mm; elsewhere within that frequency band by an adequate margin, for example 5 dB, that
the Square it should be flat within + 30 mm. Overall, the surface frequency band should not be included in the computation of the
should be horizontal within a tolerante of * 3”. Overall noise level of the aircraft.
2
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0
0
c
J
c,
L
aa
bt
r-"
30
20
10
0
80 100
Relative humidity, %
FIGURE 1 - Permissible conditions of temperature and relative humidity in test environment according to 4.1.2.2 c)
4.2 Data processing 4.2.2 Calcula tion o f perceived noise level from measured
noise da ta
To provide from the measured noise data the values of the
appropriate noise scale characterizing each noise event
measured, the equipment and methods specified in this
4.2.2.1 QUANTITIES AND UNITS
sub-clause shall be used.
To obtain from these measurements perceived noise levels,
L p NI and tone-corrected perceived noise levels, LTpN, of a
4.2.1 Equipment needed to provide spectrum analysis as
given Sound, in decibels, the calculation procedures of this
a function of time
sub-clause shall be used.
The equipment and its calibration shall be as specified in
NOTES
IEC Publication 561.
“PNL” is sometimes used elsewhere as an
1 The designation
abbreviation for “perceived noise level”, the unit being designated
NOTE - Equipment with more rapid rate of response should be
“PNdB”; here, “perceived noise level” is designated LpN and the
used where detailed information is required on the time-history of
noises of very short duration. unit is the decibel (dß).
3
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Similarly, the designation “PNLT” is sometimes used elsewhere
where
as an abbreviation for
“tone-corrected perceived noise level”, the
unit being designated “PNdB”; here, “tone-corrected perceived
and the unit is the decibel (dB).
noise level” is designated LTPN
pN = 40 + 1;
L
2 The measurements may also be used to derive values on other
IO
noise scales such as A-weighted Sound pressure level, 6.A, from the
spectral analysis, if so desired.
4.2.2.3 C~RRECTION FOR USE WHEN -T-HE NOISE
SPECTRUM SHOWS PRONOUNCED IRREGULARITIES
SUCH AS PURE TONES
The calculation procedures give an approximation to the
Tone-corrected perceived noise level at any instant, LTPN,
perceived noise level as determined by subjective exper-
for a Sound having tonal components or other pronounced
iment on a fundamental psycho-acoustical basis, namely
irregularities in the spectrum is obtained by adding a
that perceived noise level of a given Sound is numerically
correction, C, as defined below, to the perceived noise
equal to the Sound pressure level of a reference Sound that
Level, LpN, determined as described above. (Illustration of
is judged by Iisteners to have the Same perceived noisiness
the following Steps is given in annex C.)
as the given Sound.
NOTE - lf a spectrum irregularity requiring a tone correction is
The calculation procedures make use sf a unit of perceived
identified, it is desirable to determine if it is due to the presence
noisiness, the noy. The numerical value of the calculated
of a tone or to spurious effects such as results from ground
reflections or from the elimination of a frequency band as required
perceived noisiness of a Sound within a given frequency
by 4.1.2.3. The effect of ground reflection may be determined by,
band, in noys, is related to the band Sound pressure level.
for example, comparing the spectrum of the noise Signal with that
The relation is given in table 13 and illustrated in figure 2,
from a microphone at the Same measurement Position but mounted
and the equivalent relationship is noted in table 14
essentially flush with the ground. If the tone correction is due to
(annex B). spurious effects, it should be ignored in the computation of LTPN ’
NOTE - This calculation procedure may not adequately account
STEP 1
for the subjective effect of a strongly impulsive characteristic of
noise such as may be produced by some helicopters. Methods for
Compute Di; where
I
accounting for the subjective effect of impulsive Sounds are under
investigation.
i is the 1/3 octave band number, andj = ; + 1;
i = 1 corresponds to the band with centre frequency
4.ZD2.2 CALCULATION PROCEDURE FOR A BROAD
of 80 Hz and successive values of i correspond to
BAND NOISE SPECTRUM WITHOUT PRONOUNCED
increasing frequency;
IRREGULARITtES
L; is the band Sound pressure of the ith frequency band;
Perceived noise level is calculated according PO the follow-
ing procedure :
Dj j is the ari thmetic differente betwee n the levels Li in
the frequency bands j and i.
STEP 1
STEP 2
The Sound pressure level at any time in each 1/3 octave
band from 50 Hz to 10 000 Hz is converted to a perceived
Encircle those values of Dj j where
I
noisiness, n, by reference to table 13 or the mathematical
Dj-
ID 1, i - Al> 5 dB
j,i -
relationship and table 14, by entering table 13 or the
calculation procedure at the appropriate band centre
STEP 3
frequency.
a) If the encircled Dj i is positive and algebraically
STEP 2
greater tha nDj-1 i _ 1: encircle Lj.
I
The n oisine ss values, n, found in step 1 are com bined to
lf
the encircled De . is zero or negative and
b)
J,’
obtai the total noi siness, N, in noys, the form ula
bv
Dj - 1 is positive, encircle L;.
1, i-
+ 0,15 (Zn -nmax)
N=F-nax
STEP 4
For all non-encircled L;, set Li = L;.
a)
n
is the greatest values of n;
m ax
For e ncircled valu es of Li, set Li equal to the
b)
ari thmetic average Of Li - 1 and Lj + 1.
Cn is the sum of the noisiness values in all the bands.
If the SPL value in the highest frequency band is encircled,
STEP 3
set L& = L,, + D,, 20.
I
N is converted into perceived noise level, LpN, by the use
of table 15, annex B, which expresses the following relations STEP 5
between N, in noys, and Lp,,, , in decibels :
Compute Di i where Dji is the arithmetic differente
N = 2 (LpN - 40)/10
between the Ievels Lj in the frequency bands j and i.
4
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STEP 6 Effective perceived noise level may also be expressed as
the algebraic sum of LTp Nm ax and a duration a//owance
Compute Dj ; as the arithmetic average of $ _
IJ- 11
or Al,, as defined in 4.2.3.4.
AL,
Dj j and Dj +‘l j + 1.
I I
NOTES
Where i = 1, set Di - equal to Dj,;.
l,i- 1
1 The quantity LT-N in the above definitions may be replaced by
hpN if it tan be shown that the tone corrections are small enough
Where i = 21, set Dj + 1 j + 1 equal to Dj,j,
I
to be disregarded.
STEP 7
2 The designation “EPNL” is sometimes used elsewhere as an
abbreviation for “effective perceived noise level”, the unit being
Set L1; equal to L1. Determine all other values of Li by
level” is
designated EPNdB; here, “effective perceived noise
adding DT to LT designated L EpN and the unit is the decibel (dß).
STEP 8
4.2.3.2 BASIC DEFINITION OF DURATION ALLOW-
Determine Fj, where ANCE
Fi = (Li - Ll.) > 0 Consider a notional equivalent duration, T seconds, such
1) in a noise at constant level
that the integrated energy
STEP 9
L
MBX, the maximum level observed, for time 7- is equal to
the integrated energy in the actual noise whose
Determine the tone correction, C, from the following
instantaneous noise level is L. Then
equations :
C=F/3 O
7 x lQL-nax~‘O =
10L’10 dt
C= 6,7 20< F I 500 to 5 000 Hz.
s
-00
for 1/3 octave bands in the
The duration allowance, A, expressed in decibels, is defined
C= Ff6 O
as the ratio of 7 to an arbitrarily Chosen reference duration,
outside the range 500 to
C=3,3 20< F
7 ref seconds :
5 000 Hz.
A= 10loglo
STEPIO W&f)
When applied to the calculation of effective perceived noise
The maximum value of C determined in step 9 defines the
level, the Symbol L above is understood to refer to
tone correction that is to be added to the perceived noise
perceived noise levet, L, NI or tone-corrected perceived
level determined in 4.2.2.2, to obtain LTPN.
noise Ievel, LTPN, as appropriate. For other purposes
ay refer to a weighted Sound level.
(see 5.2), it m
4.2.3.3 REFERENCE DURATION
4.2.3 Calcula tion of effec tive perceived noise level
For the calculation of effective perceived noise level, the
in the expression for the duration allowance
value of 7,,f
4.2.3.1 DEFINITION OF EFFECTIVE PERCEIVED
is taken, by convention, to be IO s.
NOISE LEVEL
NOTE - For other purposes a different reference duration is
The total subjective effect of an aircraft flyover depends
recommended (See, for example,
5.2.1 b)).
not only on the maximum tone-corrected perceived noise
level, L but also on the Variation of the noise with
TPNmaxl
4.2.3.4 PRACTICAL DEFINITION OF DU RATION
time.
ALLOWANCE
To take into account
the influence of time, the effective
a) For practical purposes, LTPN may be integrated over
perceived noise level,
L EPN, is defined by the equation
the total time-intervai t2 - t, during which the
+-J
instantaneous value of L-r-p, is within a specified value
1
(not less than IO dß) of the maximum value LTpNmax.
L EPN = 10 iOg,,~~ 10LTPN’10 dt
0 -00
NOTE - The time-interval t2 - tl shall be taken as the
total time between the instants tl, when the noise level
where LTPN is the tone-corrected perceived noise level as
(for a Single event) first rises to the specified level (for
determined by the procedures specified in 4.2.2.1, 4.2.2.2,
example and t2, when the noise
LTpNmax - lOdB)t
and 4.2.2.3, and T, = IO s.
level last decreases to the specified level.
1) The term “energy ” is used here loosely to mean a quantity proportional to the Square of Sound pressu re.
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ISO 38914978 (E)
The equivalent duration, T’, is then given, in seconds,
Information on the aircraft operating conditions must be
by the formula
recorded in synchronization with the acoustical data and
on its Position in Order to determine the true path
‘1
distance from the Point of emission of the noise to the
7’ x j()LTPNmax/lo = IQ LTPNIIO dt
measurement Point.
s
t2
c) Differentes in the Speed sf the aircraft over the
and th e prac tical duration allowance, ALN, in decibels,
measurement Point and hence in the duration sf the
by the formu Ia
noise (inversely proportional to the Speed).
ALN = IO loglo b’hr,,)
d) Differentes in the noise emitted at its Source at the
aircraft.
where 7ref is equal to IO s, as stated in 4.2.3.3.
Appropriate ”
adjustments’ ’ shall be applied based on
When the noise level is described by values of LTPN
b)
manufacturer’s
information
over sufficiently small intervals sf time, At (not more
than 0,5 s), the equivalent duration, T”, is given, in
NOTE - When the Sound being measured arrives at an angle of
seconds, by the formula less than IO” to the ground surface, ground proximity effects
are difficult to quantify. Procedures for normalization of the
7” x l()LTPNmax/lo = At x 2 ~@-TPN~/IO
data are not provided for such cases.
k
4.4 Data reporting
where LTpNk is the value of LTPN for the kth time-
is greater than the minimum
interval during which LTPN
4.4.1 Full particulars of the test condi tions and results of
value being considered. The duration allowance, AFN, is
all the tests
then given, in decibels, by the formula shall be reported, including
a) the relevant atmospheric conditions (the wind to be
A;N = 10 loglo (T”/Tref)
reported in terms of maximum, minimum and average
where 7 ref is equal to 10 s.
Speeds and direction);
NOTE - The summation may alternatively be performed for
b) comm ents on local topography, ground cover
and
values of At corresponding to discrete intervals (not greater than
events wh ich migh t have interfered with noise readi
w;
0,5 dB) of LTPN.
c) the aircraft configuration (such as wing-flap and
landing gear positions), the relevant flight procedure and
operating conditions (including the use of Systems
influencing engine power), and readings of the aircraft
4.3 Data normalization
Position over the relevant time period;
Differentes between the test conditions (under which the
d) details of equipment used for flight path measure-
noise was measured) and the reference conditions (for
ment and n oise measurement and analysis;
which the results are required) require that “adjustments”
be made to the levels used for arriving at the 6 EP N figures
e) the acoustical readings taken, the ’
‘adjustments” to
for four different effects :
be applied to these readings, and the
adjusted figures.
a) Differentes in the Sound attenuation coefficients in
4.4.2 Sufficient tests shall have been made at each
air (in excess of that due to spherical divergente) and
operating condition to establish the statistical consistency
hence in the attenuation of the noise.
of the results.
Values of attenuation coefficients at various values of
The normalized effective perceived noise level obtained at
atmospheric temperature and humidity and
each operating condition shall be averaged arithmetically.
meteorological measurements to utilize these values,
Such average results tan be expected to have a 90 %
are given in annex A.
confidence interval not exceeding t 1 dB established
NOTE - With the limitation imposed on the test conditions by
statistically from six tests. The confidence interval for the
4.1.2.2, the adjustment for differentes in atmospheric
mean value of a set of measurements tan be computed
attenuation coefficients between test and reference conditions
from the Standard deviation of the measured values, as a
For the commonly used reference
is also thereby limited.
function of the number of measurements, from table 16
condition of 25 “C and 70 % relative humidity, the adjustment
is limited to 5 dB per 100 m in the 1/3 octave band centred at
in annex D.
8 kHz; for an alternative reference condition of 15 “C and
70 % relative humidity, the adjustment is limited to 4 dB per
IOOm.
5 MEASUREMENTS REQUIRING ONLY FREQUENCY
b) Differentes in the path distance travelled by the
WEIGHTING
noise and hence in its attenuation (by divergente and by
atmospheric absorption) and its duration (proportional Sophistication of measurement and test procedure has been
to the shortest distance between the aircraft flight path relaxed in the specifications of this clause (compared with
and the measurement Point). those of clause 4) for the sake of simplicity and low tost.
6
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ISO 3891-1978 (E)
The main simplifications are in the elimination of the 1/3
5.13 Acoustical sensitivity check
octave band analysis and the continuous data averaging and
The Overall sensitivity of the measuring System shall be
read-out. As a res&, the data cannot in general be
checked before or after the measurement of the noise
normalized for variations in atmospheric conditions, and
level for a sequence of aircraft operations, using an acoustic
tan only be normalized approximately for variations in
calibrator generating a known Sound pressure level at a
distance.
known frequency.
The specifications of this clause are applicable under all the
NOTE - A pistonphone operating at a nominal 124 dB and 250 Hz
conditions discussed in clause 2, i.e. for aircraft in flight
is generally used for this purpose. In the case of remote or
and on the ground, for the characterization of Single noise
inaccessible locations of microphones, a calibrated Sound Source
events and for noise exposure determination, where aircraft
may be provided at the microphone instead.
noise dominates the environment and also where it is
assessed as one amongst all other noises.
5.1 Qata acquisition
5.1.4 Test en vironmen t
To provide the necessary information on the noise
The idealized test environment is an unobstructed
produced by the aircraft at the Observation Point, the hemisphere over a flat and totally reflecting ground surface,
equipment and methods specified in this sub-clause shall without excessive attenuation from anomalous atmospheric
be used. conditions and with no background noise.
NOTE - For the continuous monitoring of noise Ievels from aircraft
5.1.1 Equipmen t to be used where only the maximum
operations, these environmental requirements will often not be met.
level of the noise events is required
lt must then be recognized that the scatter in the measured figures
may be rather large (sec 5.4.3).
A Sound level meter shall be used with an omnidirectional
In the actual test conditions, the deviations from this
microphone which camplies with EC Publication 179, with
idealized environment should desirably not Cause more than
dynamic characteristics designated “slow”, with either
Q,5 dB differente in the final result. This requirement
D-weighting 1) or A-weighting as required, (see 5.2),
demands at least the following conditions :
including any insertion losses produced by wind-shields or
other protective enclosures round the microphone.
In special cases, for example low flying aircraft at high
Speed, the “fast” dynamic characteristics may be necessary
5.1.4.1 Locations for measuring noise from an aircraft in
to obtain a more representative measurement.
flight shall be surrounded by relatively flat terrain having
no excessive Sound absorption characteristics such as might
NOTES
be caused by thick, matted or tall grass, shrubs, or wooded
1 For microphones used for continuously monitoring noise levels
areas. No obstructions which signif
...
a
NORME INTERNATIONALE
3891
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXflYHAPOflHAX OPI-AHHSAIJHII Il0 CTAH~APTH3AIJWH .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Acoustique - Méthode de représentation du bruit percu au
0
sol produit par un aéronef
Acoustics - Procedure for describing aircraft noise heard on the ground
Première édition - 1978-01-l 5
Corrigée et réimprimée -
iî
Y
CDU 534.6 : 629.135 : 725.39
Réf. no : ISO 3891-1978 (F)
2
Descripteurs : acoustique, bruit d’aéronef, bruit d’avion à réaction, bruit de fond, bruyante, aéroport, zone d’habitation, essai acoustique,
mesurage acoustique, règle de calcul, résultats d’essai.
Prix basé sur 24 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partiedu comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont
soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 3891 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43,
Acoustique, et a été soumise aux comités membres en juin 1975.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
France Pays-Bas
Al lemagne
Hongrie Pologne
Australie
Autriche Inde Royaume-Uni
Belgique Iran Suède
Brésil Irlande Suisse
Bulgarie Israël Tchécoslovaquie
Canada Turquie
Japon
Mexique U.S.A.
Danemark
Norvège
Espagne
Nouvelle-Zélande
Finlande
Le comité membre du pays suivant l’a désapprouvée pour des raisons techniques :
Afrique du Sud, Rép. d’
Cette Norme internationale annule et remplace les Recommandations
ISO/R 5074970 et lSO/R 17614970 dont elle constitue une révision technique.
0 Organisation internationale de normalisation, 1978 l
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
Page
SOMMAIRE
1 Objet. 9
1
2 Domaine d’application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
3 Références. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........ 2
4 Mesurages requérant une analyse spectrale en fonction du temps
............. 7
5 Mesurages requérant seulement un filtre de pondération.
.......................... 10
6 Application à des besoins spécifiques
Annexes
A Atténuation du son par l’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
B Tableaux pour le calcul du niveau de bruit perçu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
C Exemple d’application de la méthode de calcul de la correction de sons purs 25
D Intervalles de confiance de la moyenne de petites séries d’échantillons de
données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 38914978 (F)
NORME INTERNATIONALE
Acoustique - Méthode de représentation du bruit perçu au
sol produit par un aéronef
1.2 Elle fournit également une méthode de détermination
1 OBJET
d’un indice d’exposition au bruit produit par une succession
La présente Norme internationale fournit un mode de
de mouvements d’aéronefs pendant une durée déterminée.
représentation dù bruit perçu au sol produit par des mouve-
Ces résultats peuvent être utilisés pour évaluer les effets du
ments d’aéronefs.
bruit des aéronefs sur les individus, à l’aide des méthodes
spécifiées dans l’lSO/R 1996, par exemple.
1.1 Elle, fournit les quatre phases à suivre pour la caractéri- 1.3 Elle examine également les besoins spécifiques pour
sation du bruit produit par un mouvement déterminé d’un lesquels ces méthodes peuvent être utilisées, tels que la
aéronef, à savoir : certification acoustique, le contrôle des niveaux de bruit
et de l’exposition au bruit, et l’utilisation des sols.
1) Acquisition des données : la méthode de mesurage et
d’enregistrement du bruit.
2 DOMAINE D’APPLICATION
2) Traitement des données : la méthode de détermi-
La présente Norme internationale est applicable d’une
nation, à partir de ces données, des valeurs correspon-
façon générale à la description du bruit produit par toutes
dantes sur l’échelle d’évaluation appropriée.
sortes d’opérations d’aéronefs.
3) Normalisation des données : la méthode de
2.1 Deux types d’utilisation sont retenus :
correction pour ramener les données mesurées à celles
a) aéronef en vol;
correspondant aux conditions atmosphériques et opé-
rationnelles de référence.
b) aéronef au sol.
4) Présentation des résultats : la méthode de présen-
2.2 Deux genres d’application du mesurage sont retenus :
tation des résultats d’essai, y compris leur signification
statistique.
a) caractérisation d’événements isolés, tels que la
mesure du bruit produit par un seul aéronef selon des
Ces spécifications sont établies pour deux catégories de
exigences déterminées, ou le contrôle du bruit sur un
mesu rage :
aéroport;
b) détermination de l’exposition au bruit produite par
a) Celle requérant une analyse spectrale en fonction du
une succession d’événements.
temps, comme pour la certification, acoustique des aéro-
nefs, pour laquelle une grande reproductibilité des
2.3 Deux conditions de perception du bruit sont
résultats normalisés est requise.
examinées :
- Les spécifications décrites ici ne correspondent pas à la
NOTE
technique la plus évoluée. Des techniques plus poussées sont a) lorsque le bruit des aéronefs domine toutes les autres
nécessaires et sont utilisées, par exemple, lors des travaux de
sources de bruit, de manière qu’il puisse être évalué en
recherche et développement sur le bruit des aéronefs.
négligeant les autres sources de bruit;
b) lorsque le bruit des aéronefs est l’une des sources
b) Celle requérant seulement une pondération en fré-
de bruit affectant une communauté au même titre que le
quence, pour laquelle le mesurage est simplifié pour un
bruit du trafic routier ou le bruit industriel, par exemple.
moindre coût.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
lSO38914978(F)
3 RÉFÉRENCES du son, telles que celles que peuvent causer de l’herbe
dense, de hautes herbes, des broussailles ou des bois. Il ne
- Estimation du bruit par rapport
lSO/R 1996, Acoustique
doit y avoir aucun obstacle qui puisse influencer sensible-
aux réactions des collectivités.
ment le champ sonore de l’aéronef à l’intérieur d’un volume
conique ayant son sommet au sol au point de mesure, son
Estima tion de l’exposition au
ISO 1999, Acoustique -
axe perpendiculaire au sol et un demi-angle au sommet
bruit durant le travail en vue de la protection de l’audition.
de 80’.
Publication CEI 179, Sonométres de prhcision.
NOTES
Publication CEI 537, Pondération en fhquence pour la
1 Le sol entourant le microphone sur une surface de 6 m X6 m
mesure du bruit des aéronefs (pondération 0).
devrait être en béton ou en un materiau équivalent à haut pouvoir
réfléchissant. Pour les mesurages effectués sous la trajectoire nomi-
Publication CEI 561, Équipements 4lectroacoustiques de
nale, le microphone devrait être placé prés du centre du carré. Pour
les autres mesurages, le microphone devrait être placé de façon qu’il
mesure pour la certification acoustique des aéronefs.
y ait au moins 5 m de la surface réfléchissante entre l’aéronef et le
point de mesure. La surface située à l’intérieur d’un cercle centré
sur la position du microphone, de rayon 1 m, devrait être plane
avec une tol&ance de f 5 mm; partout ailleurs dans le carré, la
4 IVIESURAGES REQUÉRANT UNE ANALYSE SPEC-
surface devrait être plane avec une tolerance de f 30 mm. La surface
TRALE EN FONCTION DU TEMPS
totale du carré devrait être horizontale avec une tolérance de f 3”.
2 De tels obstacles peuvent être également être constitués par les
4.1 Acquisition des données personnes procédant aux mesurages.
3 Le support du microphone devrait être conçu de manière à
L’instrumentation et les méthodes spécifiées dans ce para-
exercer une influence minimale sur les caractéristiques de directivité
graphe doivent être utilisées pour fournir les informations
du microphone et à ne pas introduire d’effets de diffraction appré-
nécessaires sur le bruit produit par l’aéronef au point
ciables.
d’observation.
Pour les mesurages concernant les opérations de l’aéronef
au sol, la surface du sol entre le microphone et l’aéronef
doit être en béton ou en un matériau équivalent à haut
4.1.1 lns trumen ta tion et t! talonnage
pouvoir réfléchissant. Aucun obstacle important ne doit
exister pendant les opérations de mesurage entre le point
Le microphone doit être placé de manière que le centre de
de mesure et l’aéronef. Aucune surface réfléchissante autre
son diaphragme soit situé à 1,2 m au-dessus du niveau
que le sol ne doit se trouver dans le voisinage de la trajec-
moyen du sol. Un écran antivent devrait être utilisé.
toire sonore, assez près pour avoir une influence sur les
NOTE - La hauteur de 1,2 m a été retenue dans la présente Norme
résultats.
internationale afin de conserver la cohérence avec les modes opéra-
toires spécifiés dans les autres documents ISO.
4.1.2.2 Les conditions atmosphériques doivent répondre
Tous les mesurages doivent être effectués en plaçant le
aux spécifications suivantes :
diaphragme du microphone approximativement dans le plan
défini par la trajectoire nominale de l’aéronef et du point de
a) II ne doit pas y avoir de précipitations.
mesure (incidence rasante).
b) Pour les humidités relatives inférieures à 20 %, la
La chaîne de mesure électroacoustique du microphone à
température ambiante ne doit pas être inférieure à 5 "C.
l’enregistreur magnétique (quand il est utilisé), et son
étalonnage, spécifiés dans la Publication CEI 561, doivent c) L’atténuation atmosphérique, donnée par la formule
être u til isés. du chapitre A.2 de l’annexe A pour la bande de tiers
d’octabe centrée sur 8 kHz, ne doit pas dépasser 10 dB
pour 100 m. Les limitations correspondantes relatives à
la température et à l’humidité sont indiquées à la
4.1.2 Environnement d#essai
figure 1.
L’environnement d’essai idéal serait représenté par un
Note - On devrait aussi éviter, dans toute la mesure du possible,
hémisphère ne contenant pas d’obstacle, à sol plat et par-
les valeurs de la température et de l’humidité relative repré-
faitement réfléchissant, sans atténuation excessive due à
sentées par la région située sous la bande interdite, car la formule
‘des conditions atmosphériques anormales et sans bruit de
de l’att&uation atmosphérique n’a pas été vkifiée expérimenta-
fond. Lors des essais réels, les écarts par rapport à ces
lement pour ces valeurs.
conditions idéales ne devraient pas provoquer de différence
d) La vitesse du vent, à 10 m au-dessus du sol, ne doit
supérieure à 0,5 dB sur le résultat. Pour satisfaire cette
pas être supérieure à 5 m/s (10 nœuds).
clause, les conditions minimales suivantes doivent être
remplies :
NOTE - Des conditions atmosphkiques anormales introduisant
une atténuation excessive du son peuvent se produire lorsqu’il
existe des conditions d’inversion de temperature et d’humidité,
ou lorsque la température et la vitesse du vent sont associees
4.121 Les points de mesure du bruit d’un aéronef en vol
d’une maniere non homog&ne avec des turbulences atmosph&
doivent être implantés sur un terrain relativement plat, ne
riques, et aussi lorsqu’il y a un vent excessif ou des prkipi-
présentant pas de caractéristiques d’absorption excessive
tations.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 38914978 (F)
0
0
.
e!
=3
H
. ZL
E
:
30
20
10
0
- 10
20 40 60 80
0 100
Humidité relative, %
FIGURE 1 - Conditions admissibles de température et d’humidité relative dans un environnement d’essai, conform6ment B 4.1.2.2 c)
4 .1.2.3 Le bruit de fond doit être enregistré avant et après 4.2 Traitement des données
chaque essai. II doit être analysé et traité selon la même
L’instrumentation et les méthodes spécifiées dans ce para-
méthode de calcul que le bruit de l’aéronef. Les mesures de
graphe doivent être utilisées pour déterminer, à partir des
bruit d’un aéronef ne seront considérées comme valables
résultats des mesurages, les valeurs de l’échelle d’évaluation
que si le niveau maximal mesuré du bruit de l’aéronef
qui convient pour caractériser le phénomène acoustique
dépasse les niveaux de bruit de fond d’au moins 20 dB.
mesu ré.
NOTE - Pour le calcul du niveau global de bruit de l’aéronef (voir,
par exemple, 4.2.2), on devrait ajuster les niveaux des bandes parti-
culières pour tenir compte du bruit de fond. En raison des incerti-
4.2.1 lnstrumen ta tion nécessaire pour procéder à une
tudes et des fluctuations qui affectent souvent le bruit de fond, il
n’est pas possible de spécifier un mode de correction valable dans analyse spectrale en fonction du temps
tous les cas.
L’instrumentation et son étalonnage, spécifiés dans la
Publication CEI 561, doivent être utilisés. (Voir 4.1.1.)
Cependant, il est recommandé que si, dans l’une quelconque des
bandes de tiers d’octave, le niveau de pression acoustique mesuré NOTE - Un appareillage ayant un temps de réponse plus rapide
devrait être utilisé lorsqu’on recherche des informations détaillées
ne dépasse pas le niveau du bruit de fond d’une valeur suffisante,
sur l’évolution, en fonction du temps, des bruits de tres courte
par exemple 5 dB, cette bande de fréquence ne devrait pas être prise
durée.
en considération dans le calcul du niveau global de bruit.
3
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ISO 3891-1978 (F)
4.2.2 Calcul du niveau de bruit perçu à partir des valeurs où
mesurées
n max est la plus grande valeur de n;
En est la somme des valeurs de c dans toutes
4.2.2.1 GRANDEURS ET UNITÉS
les bandes.
Les méthodes de calcul spécifiées dans ce paragraphe
doivent être utilisées pour obtenir, à partir des mesures, les
TROISIÈME ÉTAPE
niveaux de bruit perçus, LpN et L-rpN, exprimés en déci-
bels, d’un bruit donné, N est convertie en niveau de bruit perçu, Lp N, à l’aide du
tableau 15 (annexe B) qui explicite la relation suivante
NOTES
entre N, en noys, et &N, en décibels :
1 La désignation ((PNLH est parfois utilisée dans d’autres docu-
ments comme abréviation de l’expression «niveau de bruit perçu)),
N = 2 (L pN - 40)/10
l’unité étant désignée par aPNdB)j; ici, le ((niveau de bruit perçu))
ou
est désigné par LpN et l’unit6 est le décibel (dB).
De m6me, la désignation
10 loglo N
documents comme abréviation de l’expression «niveau acoustique
= 40 +
LPN
corrigé)), l’unité étant désignée par
lWl0 2
tique corrigé)) est désigné par LTPN et l’unité est le décibel (dB).
2 Le calcul de valeurs relatives à d’autres échelles d’évaluation,
comme le niveau de pression acoustique pondéré A, LA, peut être
effectué à partir de l’analyse spectrale, si on le désire.
4.2.2.3 CORRECTIONS EN CAS D’IRRÉGULARITÉS
Ces méthodes de calcul donnent une approximation du
PRONONCÉES DANS LE SPECTRE (PAR EXEMPLE
niveau de bruit perçu déterminé par des expériences sub-
SONS PURS)
jectives sur une base fondamentale psycho-acoustique;
cela signifie que le niveau de bruit perçu d’un son donné
Le niveau acoustique corrigé pour les sons purs à chaque
est numériquement égal au niveau de pression acoustique
instant, L TPN, pour un son ayant des composantes dis-
d’un son de référence dont les auditeurs estiment qu’il a
crètes ou d’autres irrégularités prononcées dans le spectre,
la même c
est obtenu en ajoutant une correction C définie ci-après au
niveau de bruit perçu LpN déterminé précédemment.
L’unité de bruyante perçue utilisée dans ces méthodes de
(L’illustration des étapes suivantes est donnée dans
calcul est le noy. La valeur numérique de la bruyante per-
l’annexe C.)
çue d’un son dans une bande de fréquence donnée, en noys,
est en relation avec le niveau de pression acoustique de la
NOTE - Si une irrégularite dans le spectre exigeant une correction
de sons purs est décelée, il est conseillé de déterminer si la cause en
bande. La relation est donnée dans le tableau 13 et illustrée
est la présence d’un son pur ou une perturbation comme celle appor-
par la figure 2, et la relation équivalente notée dans le
tée par des réflexions sur le sol ou par l’élimination d’une bande de
tableau 14 (annexe B).
fréquence comme il est demandé en 4.1.2.3. L’effet de réflexion
sur le sol peut être déterminé, par exemple, en comparant le spectre
NOTE - Cette méthode de calcul ne permet pas de tenir compte de
du signal du bruit avec celui obtenu à l’aide d’un microphone situé
façon adéquate de l’effet subjectif produit par un bruit à caractère
au même emplacement, mais fixé au ras du sol. Si cette correction
fortement impulsif, tel qu’il peut être produit par un hélicoptère;
provient de perturbations, elle devrait être abandonnée pour le
le probléme est en cours d’étude.
calcul du LTPN.
42.22 MÉTHODE DE CALCUL POUR UN SPECTRE
PREMIÈRE ÉTAPE
DE BRUlT À LARGE BANDE SANS IRRÉGULARITÉS
Calculer Dj,i, où
PRONONCÉES
i est le numéro d’une bande de tiers d’octave, et
Le niveau de bruit perçu est calculé de la manière suivante :
/=
i+ 1;
PREMIÈRE ÉTAPE
i=
1 correspond à la bande de fréquence .médiane
Le niveau de pression acoustique à chaque instant, dans
80 Hz, et les valeurs successives de i correspondent
chaque bande de tiers d’octave de 50 à 10 000 Hz, est
à des fréquences croissantes;
converti en «bruyante perçue)), n, à l’aide du tableau 13 ou
L,- est le niveau de pression acoustique dans la bande de
de la relation mathématique et du tableau 14, en repérant
fréquence numérotée i;
dans le tableau 13 ou en introduisant dans le calcul la
fréquence médiane appropriée.
D j,i est la différence arithmétique entre les niveaux
Lj pour les bandes de fréquence numérotées j et i.
DEUXIÈME ÉTAPE
Les valeurs de abruyance)), n, trouvées dans la première
DEUXIÈME ÉTAPE
étape sont combinées pour obtenir la tbruyance totale»,
N, en noys, à l’aide de la formule Dj j pour lesquelles
Entourer les valeurs de
I
+ 0,15 (227 -nmax)
ID j,j- Dj- l,j-l(>5dB
N=&I,,
4
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ISO 3891-1978 (F)
42.3 Calcul du niveau effectif de bruit perçu
TROISIÈME ÉTAPE
a) Si la valeur entourée de Dj,i est positive et algébri-
423.1 DÉFINITION DU NIVEAU EFFECTIF DE
quement supérieure à Dj _ 1 i - 1, entourer Lj.
8
BRUIT PERÇU
b) Si la valeur entourée de Dj i est nulle ou négative et
L’effet subjectif total produit par le passage d’un aéronef
si Dj l est positive, entourer Lj.
- l,i-
dépend non seulement du niveau maximal acoustique
corrigé pour les sons purs, LTPNmax, mais aussi de I’évolu-
QUATRIÈME ÉTAPE
tion du bruit dans le temps.
a) Pour toutes les valeurs de Lj non entourées, poser
Pour prendre en considération l’influence de la durée, le
Li = Lj.
niVeaU effectif de bruit perçu, L EP NI est défini par I’éqUa-
tion
b) Pour les valeurs entourées de L), prendre L; égal à la
+-
moyenne arithmétique de Lj _ l et Lj + l.
1
l@TPN/‘o dt
LEPN = 10 hhoy-
s
Si la valeur du niveau de pression acoustique dans la bande
0
-00
de fréquence le plus élevée est entourée, prendre
où
G= La1 + D21 209
,
LTPN est le niveau acoustique corrigé pour les sons
CINQUIÈME ÉTAPE
purs, calculé selon les méthodes spécifiées en 4.2.2.1,
4.2.2.2 et 4.2.2.3;
Calculer y), j, où Dj,j est la différence arithmétique entre les
niveaux Lj pour les bandes de fréquence numérotéesj et i.
= 101.
T,
Le niveau effectif de bruit perçu peut aussi s’exprimer
SIXIÈME ÉTAPE
comme la somme algébrique de LTpNmax et d’une gran-
Calculer la moyenne arithmétique DT de Dj deur liée à la durée, A;N ou A:N, définie en 4.2 3 4
. . .
, -1, i- 18 Dj,i
etDi+ l,i+ 10
NOTES
Pour i = 1, prendre Dj- 1 j- 1 =Djj,
1 La grandeur LTPN utilisée dans les définitions précédentes
8 I
peut être remplacée par LpN S’il est établi que les COrreCtiOnS de
Pouri= 21, prendre Di +I j + 1 = Djj,
sons purs peuvent être négligées.
, 8
2 La désignation ((EPNL)) est parfois utilisée dans d’autres docu-
ments comme abréviation de l’expression ((niveau effectif de bruit
SEPTIÈME ÉTAPE
perçu)), l’unité étant désignée par (tEPNdB)j; ici, le ((niveau effectif
Prendre Ly = L l. Déterminer toutes les autres valeurs de ! de bruit perçu)) est désigné par LEPN et l’unité est le décibel (dB).
qen ajoutant DT à LT
4.2.3.2 DÉF IN ITION DE BASE DU FACTEUR DE
DURÉE
HUITIÈME ÉTAPE
La durée équivalente, T, en secondes, est définie comme
Calculer Fi, Où
étant le temps r durant lequel I’énergiel). intégrée d’un
Fj= (Lj-G) > 0
bruit de niveau constant égal au niveau maximal L,,,
observé est égale à l’énergie intégrée totale du bruit consi-
déré dont le niveau instantané est L. On a
NEUVIÈME ÉTAPE
+-
Déterminer la correction de sons purs, C, à l’aide des équa-
tions suivantes : q= x 10bnaxm =
10L/‘o dt
s
-00
pour les bandes de tiers d’oc-
C= FI3 O
tave entre 500 et 5 000 Hz.
C=6,7 20GF
Le facteur de durée, A, exprimé en décibels, est défini
I
comme étant le rapport de T et d’une durée de référence
pour les bandes de tiers d’oc-
choisie arbitrairement, Tref, en secondes. On a
C= FI6 O
C=3,3 2OGF mais extérieures à l’intervalle
A = 10 log, o Wqef)
500 à 5 000 Hz.
Lorsque le symbole L précédent est utilisé pour le calcul du
niveau effectif de bruit perçu, il peut représenter soit le
DIXIÈME ÉTAPE
niveau de bruit perçu, LPN, soit le niveau de bruit perçu
La valeur maximale de C obtenue à la neuvième étape corrigé pour les sons purs, LTPN, suivant le cas. Dans les
définit la correction de sons purs à ajouter au niveau de autres cas (voir 5.2)’ il peut représenter un niveau de bruit
bruit perçu, déterminé selon 4.2.2.2, pour obtenir LTPN. pondéré.
1) Le terme «énergie)) est utilisé ici au sens large pour désigner une grandeur proportionnelle au carré de la pression acoustique.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 38914978 (F)
lesquelles les résultats sont requis), exigent que les niveaux
4.2.3.3 DURÉE DE RÉFÉRENCE
soient ajustés pour aboutir aux valeurs de LEPN, pour tenir
Par convention, pour le calcul du niveau effectif de bruit
compte des quatre effets suivants :
perçu, la valeur de rref, dans l’expression du facteur de
a) L’atténuation du son dans l’air est affectée non
durée, sera égale à 10 s.
seulement par l’atténuation géométrique du son, mais
NOTE - Dans d’autres cas, il est recommandé d’utiliser une durée
aussi par les différences entre les coefficients d’atté-
de référence différente [voir, par exemple, 5.2.1 b)].
nuation du son par l’air.
Les valeurs des coefficients d’atténuation en fonction de
la température et de l’humidité, ainsi que la méthode de
4.2.3.4 DÉFINITION PRATIQUE DU FACTEUR DE
mesurage des conditions météorologiques, sont données
DURÉE
dans l’annexe A.
a) Pour des raisons pratiques, LTpN doit être intégré
NOTE - Compte tenu des limitations imposées sur les condi-
sur un intervalle de temps (t2 - t,) au cours duquel la
tions atmosphériques en 4.1.2.2, les ajustements dus aux
valeur instantanée de LTPN reste supérieure OU égale à
différences entre les coefficients d’atténuation atmosphérique
une valeur spécifiée (inférieure ou égale à
pour les conditions d’essai et pour les conditions de référence
L - 10 dB).
TPNmax sont limités. Pour les conditions de référence généralement
considérées (25 “C et 70 % d’humidité relative), l’ajustement
NOTE - L’intervalle de temps (t2 - tl) doit être considéré
est limité à 5 dB pour IOOm dans la bande de tiers d’octave
comme le temps total entre l’instant tl où le niveau de bruit
centrée sur 8 kHz; de même, pour une autre condition de réfé-
(pour un événement isolé) devient pour la première fois supé-
rence : 15 “C et 70 % d’humidité relative, l’ajustement est limité
- 10 dB) et
rieur au niveau specifie (par exemple L TPNmax
à 4 dB pour 100 m.
l’instant t2 où le niveau de bruit devient pour la dernière fois
inférieur au niveau spécifié.
b) Les réajustements de trajectoires provoquent des
écarts sur la distance parcourue par le bruit, donc sur son
est alors donnée, en secondes,
La durée équivalente, T’,
atténuation (atténuation géométrique et absorption
par la formule
atmosphérique) et sur sa durée (proportionnelle à la
distance la plus courte entre le point de mesure et la
ta
trajectoire réelle de l’aéronef).
7’~ l()LTPNmax/lo = l()hPN/lo dt
s
Les informations concernant la position et les conditions
t2
opérationnelles de l’aéronef doivent être enregistrées en
et le facteur de durée pratique, A;N, en décibels, par la
synchronisme avec les données acoustiques, afin de
formule
déterminer la distance réelle parcourue par le bruit entre
son point d’émission et le point de mesure.
A;N = 10 log,o (7’h,,f)
c) Les réajustements de vitesse de l’aéronef au-dessus
où Tref est égale à 10 s, comme il est indiqué en 4.2.3.3.
du point de mesure nécessitent des corrections sur la
b) Lorsque le niveau de bruit est fourni sous forme de
durée du bruit (inversement proportionnelle à la vitesse).
valeurs discrètes de L TPN pour des intervalles de temps
d) Les écarts dans l’émission du bruit par la source
At suffisamment courts (inférieurs ou égaux à 0’5 s), la
sonore constituée par l’aéronef.
durée équivalente 7” est donnée, en secondes, par la
formule
Des ajustements appropriés doivent être déduits des
renseignements fournis par le constructeur.
7” )( l($TPNmax/l” = At xc IOLTPN~/‘~
k
NOTE - Lorsque la source de bruit à mesurer est vue sous
un angle inférieur à 10” par rapport à la surface du sol, il est
Où LTPNk est la valeur de LTpN pour le keme intervalle
difficile d’évaluer les effets de sol. Les méthodes de norma-
de temps durant lequel LTPN est supérieur à la valeur
lisation des données spécifiées dans la présente Norme inter-
minimale considérée.
nationale ne couvrent pas ces conditions.
est alors donné, en décibels,
Le facteur de durée, A:N,
par la formule
4.4 Compte rendu des résultats
A:N = 10 loglo (7”/7 ref)
\
OU T,ef est égale à 10 S.
4.4.1 Tous les détails des conditions d’essai et des résultats
NOTE - La sommation peut aussi s’effectuer pour des valeurs de
de tous les essais doivent être consignés, y compris
At correspondant à des intervalles discrets (inférieurs OU égaux à
0,5 dB) de LTPN.
a) les conditions atmosphériques afférentes (les vitesses
maximale, minimale et moyenne du vent, ainsi que sa
direction doivent être fournies);
4.3 Normalisation des données
b) des observations sur la topographie locale, sur la
nature du sol et sur ce qui peut avoir eu une influence
Les écarts entre les conditions d’essai (dans lesquelles le
bruit a été mesuré) et les conditions de référence (pour sur les résultats;
6
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ISO 38914978 (F)
c) la configuration de l’aéronef (par exemple les 5.1.1 Instrumentation nécessaire lorsque seul le niveau
positions des hypersustentateurs et du train d’atterris- maximal de bruit d’un événement isok est requis
sage), la procédure de vol et les conditions opération-
Un sonomètre muni d’un microphone omnidirectionnel
nelles associées (y compris l’emploi de systèmes qui
conforme à la Publication CEI 179, avec la caractéristique
influent sur la‘puissance du moteur), ainsi que les relevés
dynamique dite aà réponse lente)), avec un filtre de pondé-
de position de l’aéronef durant la période de temps
ration D1 ) ou A selon le besoin (voir 5.2)’ doit être
considérée;
employé en tenant compte de toute perte d’insertion due
aux écrans antivent ou autres protections fixées autour du
d) les détails sur l’instrumentation utilisée pour le
microphone.
relevé de la trajectoire, le mesurage du bruit et son
analyse;
Dans certains cas spéciaux, par exemple pour des aéronefs
volant à basse altitude à grande vitesse, la caractéristique
e) les résultats acoustiques observés, les ajustements à
dynamique #rapide)) peut être nécessaire pour obtenir une
appliquer à ces résultats et -les valeurs ajustées.
mesure plus représentative.
4.4.2 Le nombre des essais doit être suffisant pour chaque
NOTES
type d’opération, afin de pouvoir établir la validité statis-
1 Pour les microphones utilises pour le controle permanent des
tique des résultats.
niveaux de bruit rbsultant des opérations d’aéronefs, l’effet des
protections mentionnées précédemment peut être tel que les spéci-
La moyenne arithmétique des valeurs normalisées des
fications contenues dans la Publication CEI 179 sur la directivité
niveaux effectifs de bruit perçu obtenues pour chaque type
du microphone ne soient pas complètement satisfaites. La perte
d’opération doit être calculée. Les résultats moyennés de
de précision résultante peut 6tre considérée comme acceptable
cette manière devraient fournir un intervalle de confiance dans ce cas si l’efficacité du microphone, pour des ondes sonores
planes arrivant suivant des incidences inférieures à 45” par rapport
à 90 % inférieur à f 1’0 dB, établi statistiquement pour six
à la direction d’étalonnage, ne
...
a
NORME INTERNATIONALE
3891
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXflYHAPOflHAX OPI-AHHSAIJHII Il0 CTAH~APTH3AIJWH .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Acoustique - Méthode de représentation du bruit percu au
0
sol produit par un aéronef
Acoustics - Procedure for describing aircraft noise heard on the ground
Première édition - 1978-01-l 5
Corrigée et réimprimée -
iî
Y
CDU 534.6 : 629.135 : 725.39
Réf. no : ISO 3891-1978 (F)
2
Descripteurs : acoustique, bruit d’aéronef, bruit d’avion à réaction, bruit de fond, bruyante, aéroport, zone d’habitation, essai acoustique,
mesurage acoustique, règle de calcul, résultats d’essai.
Prix basé sur 24 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partiedu comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont
soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 3891 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43,
Acoustique, et a été soumise aux comités membres en juin 1975.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
France Pays-Bas
Al lemagne
Hongrie Pologne
Australie
Autriche Inde Royaume-Uni
Belgique Iran Suède
Brésil Irlande Suisse
Bulgarie Israël Tchécoslovaquie
Canada Turquie
Japon
Mexique U.S.A.
Danemark
Norvège
Espagne
Nouvelle-Zélande
Finlande
Le comité membre du pays suivant l’a désapprouvée pour des raisons techniques :
Afrique du Sud, Rép. d’
Cette Norme internationale annule et remplace les Recommandations
ISO/R 5074970 et lSO/R 17614970 dont elle constitue une révision technique.
0 Organisation internationale de normalisation, 1978 l
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
Page
SOMMAIRE
1 Objet. 9
1
2 Domaine d’application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
3 Références. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........ 2
4 Mesurages requérant une analyse spectrale en fonction du temps
............. 7
5 Mesurages requérant seulement un filtre de pondération.
.......................... 10
6 Application à des besoins spécifiques
Annexes
A Atténuation du son par l’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
B Tableaux pour le calcul du niveau de bruit perçu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
C Exemple d’application de la méthode de calcul de la correction de sons purs 25
D Intervalles de confiance de la moyenne de petites séries d’échantillons de
données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 38914978 (F)
NORME INTERNATIONALE
Acoustique - Méthode de représentation du bruit perçu au
sol produit par un aéronef
1.2 Elle fournit également une méthode de détermination
1 OBJET
d’un indice d’exposition au bruit produit par une succession
La présente Norme internationale fournit un mode de
de mouvements d’aéronefs pendant une durée déterminée.
représentation dù bruit perçu au sol produit par des mouve-
Ces résultats peuvent être utilisés pour évaluer les effets du
ments d’aéronefs.
bruit des aéronefs sur les individus, à l’aide des méthodes
spécifiées dans l’lSO/R 1996, par exemple.
1.1 Elle, fournit les quatre phases à suivre pour la caractéri- 1.3 Elle examine également les besoins spécifiques pour
sation du bruit produit par un mouvement déterminé d’un lesquels ces méthodes peuvent être utilisées, tels que la
aéronef, à savoir : certification acoustique, le contrôle des niveaux de bruit
et de l’exposition au bruit, et l’utilisation des sols.
1) Acquisition des données : la méthode de mesurage et
d’enregistrement du bruit.
2 DOMAINE D’APPLICATION
2) Traitement des données : la méthode de détermi-
La présente Norme internationale est applicable d’une
nation, à partir de ces données, des valeurs correspon-
façon générale à la description du bruit produit par toutes
dantes sur l’échelle d’évaluation appropriée.
sortes d’opérations d’aéronefs.
3) Normalisation des données : la méthode de
2.1 Deux types d’utilisation sont retenus :
correction pour ramener les données mesurées à celles
a) aéronef en vol;
correspondant aux conditions atmosphériques et opé-
rationnelles de référence.
b) aéronef au sol.
4) Présentation des résultats : la méthode de présen-
2.2 Deux genres d’application du mesurage sont retenus :
tation des résultats d’essai, y compris leur signification
statistique.
a) caractérisation d’événements isolés, tels que la
mesure du bruit produit par un seul aéronef selon des
Ces spécifications sont établies pour deux catégories de
exigences déterminées, ou le contrôle du bruit sur un
mesu rage :
aéroport;
b) détermination de l’exposition au bruit produite par
a) Celle requérant une analyse spectrale en fonction du
une succession d’événements.
temps, comme pour la certification, acoustique des aéro-
nefs, pour laquelle une grande reproductibilité des
2.3 Deux conditions de perception du bruit sont
résultats normalisés est requise.
examinées :
- Les spécifications décrites ici ne correspondent pas à la
NOTE
technique la plus évoluée. Des techniques plus poussées sont a) lorsque le bruit des aéronefs domine toutes les autres
nécessaires et sont utilisées, par exemple, lors des travaux de
sources de bruit, de manière qu’il puisse être évalué en
recherche et développement sur le bruit des aéronefs.
négligeant les autres sources de bruit;
b) lorsque le bruit des aéronefs est l’une des sources
b) Celle requérant seulement une pondération en fré-
de bruit affectant une communauté au même titre que le
quence, pour laquelle le mesurage est simplifié pour un
bruit du trafic routier ou le bruit industriel, par exemple.
moindre coût.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
lSO38914978(F)
3 RÉFÉRENCES du son, telles que celles que peuvent causer de l’herbe
dense, de hautes herbes, des broussailles ou des bois. Il ne
- Estimation du bruit par rapport
lSO/R 1996, Acoustique
doit y avoir aucun obstacle qui puisse influencer sensible-
aux réactions des collectivités.
ment le champ sonore de l’aéronef à l’intérieur d’un volume
conique ayant son sommet au sol au point de mesure, son
Estima tion de l’exposition au
ISO 1999, Acoustique -
axe perpendiculaire au sol et un demi-angle au sommet
bruit durant le travail en vue de la protection de l’audition.
de 80’.
Publication CEI 179, Sonométres de prhcision.
NOTES
Publication CEI 537, Pondération en fhguence pour la
1 Le sol entourant le microphone sur une surface de 6 m X6 m
mesure du bruit des aéronefs (pondération 0).
devrait être en béton ou en un materiau équivalent à haut pouvoir
réfléchissant. Pour les mesurages effectués sous la trajectoire nomi-
Publication CEI 561, Équipements &lectroacoustiques de
nale, le microphone devrait être placé prés du centre du carré. Pour
les autres mesurages, le microphone devrait être placé de façon qu’il
mesure pour la certification acoustique des aéronefs.
y ait au moins 5 m de la surface réfléchissante entre l’aéronef et le
point de mesure. La surface située à l’intérieur d’un cercle centré
sur la position du microphone, de rayon 1 m, devrait être plane
avec une tol&ance de f 5 mm; partout ailleurs dans le carré, la
4 MESURAGES REQUÉRANT UNE ANALYSE SPEC-
surface devrait être plane avec une tolerance de f 30 mm. La surface
TRALE EN FONCTION DU TEMPS
totale du carré devrait être horizontale avec une tolérance de f 3”.
2 De tels obstacles peuvent être également être constitués par les
4.1 Acquisition des données personnes procédant aux mesurages.
3 Le support du microphone devrait être conçu de manière à
L’instrumentation et les méthodes spécifiées dans ce para-
exercer une influence minimale sur les caractéristiques de directivité
graphe doivent être utilisées pour fournir les informations
du microphone et à ne pas introduire d’effets de diffraction appré-
nécessaires sur le bruit produit par l’aéronef au point
ciables.
d’observation.
Pour les mesurages concernant les opérations de l’aéronef
au sol, la surface du sol entre le microphone et l’aéronef
doit être en béton ou en un matériau équivalent à haut
4 .l .l lns trumen ta tion et t! talonnage
pouvoir réfléchissant. Aucun obstacle important ne doit
exister pendant les opérations de mesurage entre le point
Le microphone doit être placé de manière que le centre de
de mesure et l’aéronef. Aucune surface réfléchissante autre
son diaphragme soit situé à 1,2 m au-dessus du niveau
que le sol ne doit se trouver dans le voisinage de la trajec-
moyen du sol. Un écran antivent devrait être utilisé.
toire sonore, assez près pour avoir une influence sur les
NOTE - La hauteur de 1,2 m a été retenue dans la présente Norme
résultats.
internationale afin de conserver la cohérence avec les modes opéra-
toires spécifiés dans les autres documents ISO.
4.1.2.2 Les conditions atmosphériques doivent répondre
Tous les mesurages doivent être effectués en plaçant le
aux spécifications suivantes :
diaphragme du microphone approximativement dans le plan
défini par la trajectoire nominale de l’aéronef et du point de
a) II ne doit pas y avoir de précipitations.
mesure (incidence rasante).
b) Pour les humidités relatives inférieures à 20 %, la
La chaîne de mesure électroacoustique du microphone à
température ambiante ne doit pas être inférieure à 5 "C.
l’enregistreur magnétique (quand il est utilisé), et son
étalonnage, spécifiés dans la Publication CEI 561, doivent c) L’atténuation atmosphérique, donnée par la formule
être u til isés. du chapitre A.2 de l’annexe A pour la bande de tiers
d’octabe centrée sur 8 kHz, ne doit pas dépasser 10 dB
pour 100 m. Les limitations correspondantes relatives à
la température et à l’humidité sont indiquées à la
4.1.2 Environnement d#essai
figure 1.
L’environnement d’essai idéal serait représenté par un
Note - On devrait aussi éviter, dans toute la mesure du possible,
hémisphère ne contenant pas d’obstacle, à sol plat et par-
les valeurs de la température et de l’humidité relative repré-
faitement réfléchissant, sans atténuation excessive due à
sentées par la région située sous la bande interdite, car la formule
‘des conditions atmosphériques anormales et sans bruit de
de l’att&uation atmosphérique n’a pas été vkifiée expérimenta-
fond. Lors des essais réels, les écarts par rapport à ces
lement pour ces valeurs.
conditions idéales ne devraient pas provoquer de différence
d) La vitesse du vent, à 10 m au-dessus du sol, ne doit
supérieure à 0,5 dB sur le résultat. Pour satisfaire cette
pas être supérieure à 5 m/s (10 nœuds).
clause, les conditions minimales suivantes doivent être
remplies :
NOTE - Des conditions atmosphkiques anormales introduisant
une atténuation excessive du son peuvent se produire lorsqu’il
existe des conditions d’inversion de temperature et d’humidité,
ou lorsque la température et la vitesse du vent sont associees
4.121 Les points de mesure du bruit d’un aéronef en vol
d’une maniere non homog&ne avec des turbulences atmosph&
doivent être implantés sur un terrain relativement plat, ne
riques, et aussi lorsqu’il y a un vent excessif ou des prkipi-
présentant pas de caractéristiques d’absorption excessive
tations.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 38914978 (F)
0
0
.
e!
=3
H
. ZL
E
:
30
20
10
0
- 10
20 40 60 80
0 100
Humidité relative, %
FIGURE 1 - Conditions admissibles de température et d’humidité relative dans un environnement d’essai, conform6ment B 4.1.2.2 c)
4 .1.2.3 Le bruit de fond doit être enregistré avant et après 4.2 Traitement des données
chaque essai. II doit être analysé et traité selon la même
L’instrumentation et les méthodes spécifiées dans ce para-
méthode de calcul que le bruit de l’aéronef. Les mesures de
graphe doivent être utilisées pour déterminer, à partir des
bruit d’un aéronef ne seront considérées comme valables
résultats des mesurages, les valeurs de l’échelle d’évaluation
que si le niveau maximal mesuré du bruit de l’aéronef
qui convient pour caractériser le phénomène acoustique
dépasse les niveaux de bruit de fond d’au moins 20 dB.
mesu ré.
NOTE - Pour le calcul du niveau global de bruit de l’aéronef (voir,
par exemple, 4.2.2), on devrait ajuster les niveaux des bandes parti-
culières pour tenir compte du bruit de fond. En raison des incerti-
4.2.1 lnstrumen ta tion nécessaire pour procéder à une
tudes et des fluctuations qui affectent souvent le bruit de fond, il
n’est pas possible de spécifier un mode de correction valable dans analyse spectrale en fonction du temps
tous les cas.
L’instrumentation et son étalonnage, spécifiés dans la
Publication CEI 561, doivent être utilisés. (Voir 4.1.1.)
Cependant, il est recommandé que si, dans l’une quelconque des
bandes de tiers d’octave, le niveau de pression acoustique mesuré NOTE - Un appareillage ayant un temps de réponse plus rapide
devrait être utilisé lorsqu’on recherche des informations détaillées
ne dépasse pas le niveau du bruit de fond d’une valeur suffisante,
sur l’évolution, en fonction du temps, des bruits de tres courte
par exemple 5 dB, cette bande de fréquence ne devrait pas être prise
durée.
en considération dans le calcul du niveau global de bruit.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 3891-1978 (F)
4.2.2 Calcul du niveau de bruit perçu à partir des valeurs où
mesurées
n max est la plus grande valeur de n;
En est la somme des valeurs de c dans toutes
4.2.2.1 GRANDEURS ET UNITÉS
les bandes.
Les méthodes de calcul spécifiées dans ce paragraphe
doivent être utilisées pour obtenir, à partir des mesures, les
TROISIÈME ÉTAPE
niveaux de bruit perçus, LpN et L-rpN, exprimés en déci-
bels, d’un bruit donné, N est convertie en niveau de bruit perçu, Lp N, à l’aide du
tableau 15 (annexe B) qui explicite la relation suivante
NOTES
entre N, en noys, et &N, en décibels :
1 La désignation ((PNLH est parfois utilisée dans d’autres docu-
ments comme abréviation de l’expression «niveau de bruit perçu)),
N = 2 (L pN - 40)/10
l’unité étant désignée par aPNdB)j; ici, le ((niveau de bruit perçu))
ou
est désigné par LpN et l’unit6 est le décibel (dB).
De m6me, la désignation
10 loglo N
documents comme abréviation de l’expression «niveau acoustique
= 40 +
LPN
corrigé)), l’unité étant désignée par
lWl0 2
tique corrigé)) est désigné par LTPN et l’unité est le décibel (dB).
2 Le calcul de valeurs relatives à d’autres échelles d’évaluation,
comme le niveau de pression acoustique pondéré A, LA, peut être
effectué à partir de l’analyse spectrale, si on le désire.
4.2.2.3 CORRECTIONS EN CAS D’IRRÉGULARITÉS
Ces méthodes de calcul donnent une approximation du
PRONONCÉES DANS LE SPECTRE (PAR EXEMPLE
niveau de bruit perçu déterminé par des expériences sub-
SONS PURS)
jectives sur une base fondamentale psycho-acoustique;
cela signifie que le niveau de bruit perçu d’un son donné
Le niveau acoustique corrigé pour les sons purs à chaque
est numériquement égal au niveau de pression acoustique
instant, L TPN, pour un son ayant des composantes dis-
d’un son de référence dont les auditeurs estiment qu’il a
crètes ou d’autres irrégularités prononcées dans le spectre,
la même c
est obtenu en ajoutant une correction C définie ci-après au
niveau de bruit perçu LpN déterminé précédemment.
L’unité de bruyante perçue utilisée dans ces méthodes de
(L’illustration des étapes suivantes est donnée dans
calcul est le noy. La valeur numérique de la bruyante per-
l’annexe C.)
çue d’un son dans une bande de fréquence donnée, en noys,
est en relation avec le niveau de pression acoustique de la
NOTE - Si une irrégularite dans le spectre exigeant une correction
de sons purs est décelée, il est conseillé de déterminer si la cause en
bande. La relation est donnée dans le tableau 13 et illustrée
est la présence d’un son pur ou une perturbation comme celle appor-
par la figure 2, et la relation équivalente notée dans le
tée par des réflexions sur le sol ou par l’élimination d’une bande de
tableau 14 (annexe B).
fréquence comme il est demandé en 4.1.2.3. L’effet de réflexion
sur le sol peut être déterminé, par exemple, en comparant le spectre
NOTE - Cette méthode de calcul ne permet pas de tenir compte de
du signal du bruit avec celui obtenu à l’aide d’un microphone situé
façon adéquate de l’effet subjectif produit par un bruit à caractère
au même emplacement, mais fixé au ras du sol. Si cette correction
fortement impulsif, tel qu’il peut être produit par un hélicoptère;
provient de perturbations, elle devrait être abandonnée pour le
le probléme est en cours d’étude.
calcul du LTPN.
4.2.2.2 MÉTHODE DE CALCUL POUR UN SPECTRE
PREMIÈRE ÉTAPE
DE BRUlT À LARGE BANDE SANS IRRÉGULARITÉS
Calculer Dj,i, où
PRONONCÉES
i est le numéro d’une bande de tiers d’octave, et
Le niveau de bruit perçu est calculé de la manière suivante :
/=
i+ 1;
PREMIÈRE ÉTAPE
i=
1 correspond à la bande de fréquence .médiane
Le niveau de pression acoustique à chaque instant, dans
80 Hz, et les valeurs successives de i correspondent
chaque bande de tiers d’octave de 50 à 10 000 Hz, est
à des fréquences croissantes;
converti en «bruyante perçue)), n, à l’aide du tableau 13 ou
L,- est le niveau de pression acoustique dans la bande de
de la relation mathématique et du tableau 14, en repérant
fréquence numérotée i;
dans le tableau 13 ou en introduisant dans le calcul la
fréquence médiane appropriée.
D j,i est la différence arithmétique entre les niveaux
Lj pour les bandes de fréquence numérotées j et i.
DEUXIÈME ÉTAPE
Les valeurs de abruyance)), n, trouvées dans la première
DEUXIÈME ÉTAPE
étape sont combinées pour obtenir la tbruyance totale»,
N, en noys, à l’aide de la formule Dj j pour lesquelles
Entourer les valeurs de
I
+ 0,15 (227 -nmax)
ID j,j- Dj- l,j-l(>5dB
N=&I,,
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 38914978 (F)
4.2.3 Calcul du niveau effectif de bruit perçu
TROISIÈME ÉTAPE
a) Si la valeur entourée de Dj,i est positive et algébri-
423.1 DÉFINITION DU NIVEAU EFFECTIF DE
quement supérieure à Dj _ 1 j - 1, entourer Lj.
8
BRUIT PERÇU
b) Si la valeur entourée de Dj j est nulle ou négative et
L’effet subjectif total produit par le passage d’un aéronef
si Dj I est positive, entourer Lj.
- l,i-
dépend non seulement du niveau maximal acoustique
corrigé pour les sons purs, LTPNmax, mais aussi de I’évolu-
QUATRIÈME ÉTAPE
tion du bruit dans le temps.
a) Pour toutes les valeurs de Lj non entourées, poser
Pour prendre en considération l’influence de la durée, le
Li = Lj.
niVeaU effectif de bruit perçu, L EP NI est défini par I’éqUa-
tion
b) Pour les valeurs entourées de L), prendre L; égal à la
+-
moyenne arithmétique de Lj _ I et Lj + I.
1
loLTPN/‘o dt
LEPN = 10 hhoy-
s
Si la valeur du niveau de pression acoustique dans la bande
0
-00
de fréquence le plus élevée est entourée, prendre
où
G= La1 + D2I 209
,
LTPN est le niveau acoustique corrigé pour les sons
CINQUIÈME ÉTAPE
purs, calculé selon les méthodes spécifiées en 4.2.2.1,
4.2.2.2 et 4.2.2.3;
Calculer y), j, où Dj,j est la différence arithmétique entre les
niveaux Lj pour les bandes de fréquence numérotéesj et i.
= 101.
T,
Le niveau effectif de bruit perçu peut aussi s’exprimer
SIXIÈME ÉTAPE
comme la somme algébrique de LTpNmax et d’une gran-
Calculer la moyenne arithmétique DT de Dj deur liée à la durée, A;N ou A:N, définie en 4.2 3 4
. . .
, -1, i- 18 Dj,i
etDi+ I,i+ 10
NOTES
Pour i = 1, prendre Dj- 1 j- 1 =Djj,
1 La grandeur LTPN utilisée dans les définitions précédentes
8 I
peut être remplacée par LpN s’il est établi que les COrreCtiOnS de
Pouri= 21, prendre Di +I j + 1 = Djj,
sons purs peuvent être négligées.
, 8
2 La désignation ((EPNL)) est parfois utilisée dans d’autres docu-
ments comme abréviation de l’expression ((niveau effectif de bruit
SEPTIÈME ÉTAPE
perçu)), l’unité étant désignée par (tEPNdB)j; ici, le ((niveau effectif
Prendre Ly = L I. Déterminer toutes les autres valeurs de ! de bruit perçu)) est désigné par LEPN et l’unité est le décibel (dB).
qen ajoutant DT à LT
4.2.3.2 DÉF IN ITION DE BASE DU FACTEUR DE
DURÉE
HUITIÈME ÉTAPE
La durée équivalente, T, en secondes, est définie comme
Calculer Fi, Où
étant le temps r durant lequel I’énergiel). intégrée d’un
Fj= (Lj-G) > 0
bruit de niveau constant égal au niveau maximal L,,,
observé est égale à l’énergie intégrée totale du bruit consi-
déré dont le niveau instantané est L. On a
NEUVIÈME ÉTAPE
+-
Déterminer la correction de sons purs, C, à l’aide des équa-
tions suivantes : q= x 1obnaxm =
10L/‘o dt
s
-00
pour les bandes de tiers d’oc-
C= FI3 O
tave entre 500 et 5 000 Hz.
C=6,7 20GF
Le facteur de durée, A, exprimé en décibels, est défini
I
comme étant le rapport de T et d’une durée de référence
pour les bandes de tiers d’oc-
choisie arbitrairement, Tref, en secondes. On a
C= FI6 O
C=3,3 20GF mais extérieures à l’intervalle
A = 10 log, o Wqef)
500 à 5 000 Hz.
Lorsque le symbole L précédent est utilisé pour le calcul du
niveau effectif de bruit perçu, il peut représenter soit le
DIXIÈME ÉTAPE
niveau de bruit perçu, LPN, soit le niveau de bruit perçu
La valeur maximale de C obtenue à la neuvième étape corrigé pour les sons purs, LTPN, suivant le cas. Dans les
définit la correction de sons purs à ajouter au niveau de autres cas (voir 5.2)’ il peut représenter un niveau de bruit
bruit perçu, déterminé selon 4.2.2.2, pour obtenir LTPN. pondéré.
1) Le terme «énergie)) est utilisé ici au sens large pour désigner une grandeur proportionnelle au carré de la pression acoustique.
5
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ISO 38914978 (F)
lesquelles les résultats sont requis), exigent que les niveaux
4.2.3.3 DURÉE DE RÉFÉRENCE
soient ajustés pour aboutir aux valeurs de LEPN, pour tenir
Par convention, pour le calcul du niveau effectif de bruit
compte des quatre effets suivants :
perçu, la valeur de rref, dans l’expression du facteur de
a) L’atténuation du son dans l’air est affectée non
durée, sera égale à 10 s.
seulement par l’atténuation géométrique du son, mais
NOTE - Dans d’autres cas, il est recommandé d’utiliser une durée
aussi par les différences entre les coefficients d’atté-
de référence différente [voir, par exemple, 5.2.1 b)].
nuation du son par l’air.
Les valeurs des coefficients d’atténuation en fonction de
la température et de l’humidité, ainsi que la méthode de
4.2.3.4 DÉFINITION PRATIQUE DU FACTEUR DE
mesurage des conditions météorologiques, sont données
DURÉE
dans l’annexe A.
a) Pour des raisons pratiques, LTPN doit être intégré
NOTE - Compte tenu des limitations imposées sur les condi-
sur un intervalle de temps (t2 - t,) au cours duquel la
tions atmosphériques en 4.1.2.2, les ajustements dus aux
valeur instantanée de LTPN reste supérieure OU égale à
différences entre les coefficients d’atténuation atmosphérique
une valeur spécifiée (inférieure ou égale à
pour les conditions d’essai et pour les conditions de référence
L - 10 dB).
TPNmax sont limités. Pour les conditions de référence généralement
considérées (25 “C et 70 % d’humidité relative), l’ajustement
NOTE - L’intervalle de temps (t2 - tl) doit être considéré
est limité à 5 dB pour IOOm dans la bande de tiers d’octave
comme le temps total entre l’instant tl où le niveau de bruit
centrée sur 8 kHz; de même, pour une autre condition de réfé-
(pour un événement isolé) devient pour la première fois supé-
rence : 15 “C et 70 % d’humidité relative, l’ajustement est limité
- 10 dB) et
rieur au niveau specifié (par exemple L TPNmax
à 4 dB pour 100 m.
l’instant t2 où le niveau de bruit devient pour la dernière fois
inférieur au niveau spécifié.
b) Les réajustements de trajectoires provoquent des
écarts sur la distance parcourue par le bruit, donc sur son
est alors donnée, en secondes,
La durée équivalente, T’,
atténuation (atténuation géométrique et absorption
par la formule
atmosphérique) et sur sa durée (proportionnelle à la
distance la plus courte entre le point de mesure et la
ta
trajectoire réelle de l’aéronef).
7’~ l()LTPNmaxilo = l()LTPN/lo dt
s
Les informations concernant la position et les conditions
t2
opérationnelles de l’aéronef doivent être enregistrées en
et le facteur de durée pratique, A;N, en décibels, par la
synchronisme avec les données acoustiques, afin de
formule
déterminer la distance réelle parcourue par le bruit entre
son point d’émission et le point de mesure.
A;N = 10 log,o (7’h,,f)
c) Les réajustements de vitesse de l’aéronef au-dessus
où Tref est égale à 10 s, comme il est indiqué en 4.2.3.3.
du point de mesure nécessitent des corrections sur la
b) Lorsque le niveau de bruit est fourni sous forme de
durée du bruit (inversement proportionnelle à la vitesse).
valeurs discrètes de L TPN pour des intervalles de temps
d) Les écarts dans l’émission du bruit par la source
At suffisamment courts (inférieurs ou égaux à 0,5 s), la
sonore constituée par l’aéronef.
durée équivalente 7” est donnée, en secondes, par la
formule
Des ajustements appropriés doivent être déduits des
renseignements fournis par le constructeur.
7” )( l($TPNmax/l” = At xc ~OLTPN~/‘~
k
NOTE - Lorsque la source de bruit à mesurer est vue sous
un angle inférieur à 10” par rapport à la surface du sol, il est
Où LTPNk est la valeur de LTpN pour le keme intervalle
difficile d’évaluer les effets de sol. Les méthodes de norma-
de temps durant lequel LTPN est supérieur à la valeur
lisation des données spécifiées dans la présente Norme inter-
minimale considérée.
nationale ne couvrent pas ces conditions.
est alors donné, en décibels,
Le facteur de durée, A:N,
par la formule
4.4 Compte rendu des résultats
A:N = 10 logIo (7”/7 ref)
\
OU T,ef est égale à 10 S.
4.4.1 Tous les détails des conditions d’essai et des résultats
NOTE - La sommation peut aussi s’effectuer pour des valeurs de
de tous les essais doivent être consignés, y compris
At correspondant à des intervalles discrets (inférieurs OU égaux à
0,5 dB) de LTPN.
a) les conditions atmosphériques afférentes (les vitesses
maximale, minimale et moyenne du vent, ainsi que sa
direction doivent être fournies);
4.3 Normalisation des données
b) des observations sur la topographie locale, sur la
nature du sol et sur ce qui peut avoir eu une influence
Les écarts entre les conditions d’essai (dans lesquelles le
bruit a été mesuré) et les conditions de référence (pour sur les résultats;
6
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ISO 38914978 (F)
c) la configuration de l’aéronef (par exemple les 5.1.1 Instrumentation nécessaire lorsque seul le niveau
positions des hypersustentateurs et du train d’atterris- maximal de bruit d’un événement isok est requis
sage), la procédure de vol et les conditions opération-
Un sonomètre muni d’un microphone omnidirectionnel
nelles associées (y compris l’emploi de systèmes qui
conforme à la Publication CEI 179, avec la caractéristique
influent sur la‘puissance du moteur), ainsi que les relevés
dynamique dite aà réponse lente)), avec un filtre de pondé-
de position de l’aéronef durant la période de temps
ration D1 ) ou A selon le besoin (voir 5.2), doit être
considérée;
employé en tenant compte de toute perte d’insertion due
aux écrans antivent ou autres protections fixées autour du
d) les détails sur l’instrumentation utilisée pour le
microphone.
relevé de la trajectoire, le mesurage du bruit et son
analyse;
Dans certains cas spéciaux, par exemple pour des aéronefs
volant à basse altitude à grande vitesse, la caractéristique
e) les résultats acoustiques observés, les ajustements à
dynamique #rapide)) peut être nécessaire pour obtenir une
appliquer à ces résultats et -les valeurs ajustées.
mesure plus représentative.
4.4.2 Le nombre des essais doit être suffisant pour chaque
NOTES
type d’opération, afin de pouvoir établir la validité statis-
1 Pour les microphones utilisés pour le controle permanent des
tique des résultats.
niveaux de bruit r6sultant des opérations d’aéronefs, l’effet des
protections mentionnées précédemment peut être tel que les spéci-
La moyenne arithmétique des valeurs normalisées des
fications contenues dans la Publication CEI 179 sur la directivité
niveaux effectifs de bruit perçu obtenues pour chaque type
du microphone ne soient pas complètement satisfaites. La perte
d’opération doit être calculée. Les résultats moyennés de
de précision résultante peut 6tre considérée comme acceptable
cette manière devraient fournir un intervalle de confiance dans ce cas si l’efficacité du microphone, pour des ondes sonores
planes arrivant suivant des incidences inférieures à 45” par rapport
à 90 % inférieur à f 1,O dB, établi statistiquement pour six
à la direction d’étalonnage,
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.