ISO 15667:2000
(Main)Acoustics — Guidelines for noise control by enclosures and cabins
Acoustics — Guidelines for noise control by enclosures and cabins
Acoustique — Lignes directrices pour la réduction du bruit au moyen d'encoffrements et de cabines
La présente Norme internationale traite des performances des encoffrements et des cabines destinés à la réduction du bruit. Elle précise les exigences acoustiques et d'utilisation qui doivent être convenues entre le fournisseur ou le constructeur, et l'utilisateur de ces encoffrements et cabines. La présente Norme internationale s'applique à deux types d'encoffrements; et de cabines acoustiques, comme suit.a) Les cabines pour la protection des opérateurs contre le bruit: les cabines autoporteuses et les cabines fixées à des machines (par exemple, véhicules, grues).b) Les encoffrements autoporteurs couvrant ou enveloppant des machines. Ces encoffrements dont une fraction inférieure à 10 % de leur surface totale est ouverte et non traitée du point de vue acoustique sont le principal objet de la présente Norme internationale.Dans la présente Norme internationale, l'accent est mis sur les constructions légères. Toutefois, les structures épaisses, massives, par exemple des murs en briques, ne sont pas exclues.Les encoffrements et cabines dont plus de 10 % de la surface est ouverte et non traitée appartiennent à la catégorie des encoffrements partiels. Ils ne font pas l'objet de la présente Norme internationale.Un troisième type d'encoffrement, les encoffrements; intégrés qui font partie de la machine et qui y sont solidement fixés, ne fait pas l'objet de la présente Norme internationale.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15667
First edition
2000-05-01
Acoustics — Guidelines for noise control
by enclosures and cabins
Acoustique — Lignes directrices pour la réduction du bruit au moyen
d'encoffrements et de cabines
Reference number
ISO 15667:2000(E)
©
ISO 2000
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ISO 15667:2000(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 General principles and operational considerations.4
4.1 Sound source.4
4.2 Sound propagation paths .4
4.3 Efficient noise control .6
5 Types of enclosures and cabins and particular requirements .8
5.1 Enclosures.8
5.2 Cabins .13
6 Acoustic requirements, planning and verification of noise control.13
6.1 Target data.13
6.2 Planning.14
6.3 Measurements.16
7 Information on enclosures.18
7.1 Information to be provided by the user.18
7.2 Information to be provided by the manufacturer .19
Annex A (informative) Examples of construction.20
Annex B (informative) Case studies.38
Bibliography.49
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ISO 15667:2000(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 15667 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee
SC 1, Noise.
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
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ISO 15667:2000(E)
Introduction
Acoustic enclosures and cabins provide a reduction of airborne sound on the propagation path from the machine
(or a set of machines) to nearby work stations or to the environment. This International Standard describes criteria
which determine the acoustic performance of enclosures and cabins with consideration of operational aspects.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15667:2000(E)
Acoustics — Guidelines for noise control by enclosures and
cabins
1 Scope
This International Standard deals with the performance of enclosures and cabins designed for noise control. It
outlines the acoustical and operational requirements which are to be agreed upon between the supplier or
manufacturer and the user of such enclosures and cabins. This International Standard is applicable to two types of
acoustic enclosures and cabins, as follows.
a) Cabins for noise protection of operators: free-standing cabins and cabins attached to machines (e.g. vehicles,
cranes).
b) Free-standing enclosures covering or housing machines: enclosures with a fraction of acoustically untreated
open area of less than 10 % of the total surface are the main subject of this International Standard.
In this International Standard, emphasis is put on lightweight constructions. However, thick, massive structures as,
for example, brick walls, are not excluded.
Enclosures and cabins with more than 10 % open and untreated area belong to the category of partial enclosures.
They are not the subject of this International Standard.
A third type of enclosure, integrated enclosures which form a part of the machine and are firmly attached to it, is not
the subject of this International Standard.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 140-3, Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and of building elements — Part 3:
Laboratory measurements of airborne sound insulation of building elements.
ISO 717-1, Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements — Part 1: Airborne sound
insulation.
ISO 3740 series, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure.
ISO 9614 (all parts), Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity.
ISO 11200 series, Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment.
ISO 11546-1:1995, Acoustics — Determination of sound insulation performance of enclosures — Part 1:
Measurements under laboratory conditions (for declaration purposes).
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ISO 15667:2000(E)
ISO 11546-2:1995, Acoustics — Determination of sound insulation performance of enclosures — Part 2:
Measurements in situ (for acceptance and verification purposes).
ISO 11957:1996, Acoustics — Determination of sound insulation performance of sound protecting cabins —
Laboratory and in situ measurements.
ISO 14163, Acoustics — Guidelines for noise control by silencers.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
enclosure
structure covering or housing a sound source (machine) for protection of the environment from this sound source
(machine)
NOTE The shape may be box-like or follow the contour of machine parts. Box-shaped enclosures consist of walls and a
roof. The enclosure may have openings for doors, windows, ventilation, material flow, etc.; see Figure 4.
3.2
cabin
construction specially designed for the protection of human beings (e.g. machine operators) from environmental
noise, consisting of a fully enveloping structure
NOTE 1 Adapted from ISO 11957:1996.
NOTE 2 A floor is not always a component of the cabin.
3.3
sound power insulation of the enclosure
insertion loss of the enclosure
D
W
difference between the levels of the sound powers emitted from the sound source (machine) with and without the
enclosure, in one-third-octave bands or octave bands, measured according to ISO 11546-1 or ISO 11546-2
NOTE 1 The sound power insulation (or insertion loss) is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 This spectrum of values is useful for general planning of environmental noise control for locations at some distance
from the source, e.g. in the reverberant field of an industrial hall or in the neighbourhood of a plant.
3.4
weighted sound power insulation of the enclosure
D
W,w
single-number value determined in accordance with the method stated in ISO 717-1, except that the sound
reduction index (or transmission loss) is replaced by the insertion loss, D
W
NOTE 1 The weighted sound power insulation is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 The single-number value is useful for a rough comparison of different enclosures and for general acoustical planning
inside buildings without detailed knowledge of the source spectrum.
NOTE 3 Adapted from ISO 11546-2:1995.
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ISO 15667:2000(E)
3.5
panel transmission loss
R
sound reduction index (or transmission loss) of individual panels from which the enclosure is made, in accordance
with ISO 140-3
NOTE 1 The panel transmission loss is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 In a limited range of medium frequencies (typically 250 Hz to 1 000 Hz), the insertion loss, D ,ofacompletely
W
sealed enclosure is approximately related to the panel transmission loss, R,by
DR�� 10lg(�) dB (1)
W
where � denotes the average absorption coefficient of the internal side of the panels. While spectral information on R and � is
often provided, the relation (1) primarily gives an upper limit and is not a reliable foundation for predicting the actual insertion
loss, D . Leakages, insufficiently acoustically treated openings, and flanking transmission of structure-borne sound result in
W
smaller values of the actual insertion loss.
NOTE 3 For measurements of the airborne sound insulation of small building elements with openings, see ISO 140-10 [11].
3.6 Sound pressure insulation, D
p
3.6.1
sound pressure insulation for enclosures
D
p
difference between the levels of the sound pressures at a specified position with and without an enclosure, in one-
third-octave bands or octave bands
NOTE 1 The sound pressure insulation is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 This spectrum of values is useful for the detailed analysis of the acoustic performance of an enclosure in different
directions.
NOTE 3 For measurements of the sound pressure insulation of an enclosure, see ISO 11546-1 and ISO 11546-2.
3.6.2
sound pressure insulation for cabins
D
p
difference between the levels of the sound pressures in an external diffuse sound field and in a cabin located in this
field, in one-third-octave bands or octave bands
NOTE 1 The sound pressure insulation is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 For measurements of the sound pressure insulation of a cabin see ISO 11957.
NOTE 3 Adapted from ISO 11957:1996.
3.7
apparent sound pressure insulation of a cabin
D�
p
difference between the levels of the sound pressures in a room with arbitrary sound field distribution and in a cabin
located in the room, in one-third-octave bands or octave bands
NOTE 1 The apparent sound pressure insulation of a cabin is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 The sound field in the room may not necessarily be diffuse.
NOTE 3 For measurements of the apparent sound pressure insulation of an enclosure, see ISO 11957.
NOTE 4 Adapted from ISO 11957:1996.
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3.8
A-weighted sound pressure insulation
D
pA
single-number value determined for the actual sound source spectrum, describing the reduction in the A-weighted
sound pressure level at a specified position due to the enclosure or in a cabin located in a diffuse sound field
NOTE 1 The A-weighted sound pressure insulation is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 This single-number value is most relevant for describing the actual acoustic performance of an enclosure for a
particular machine, e.g. at a distance of 1 m from a machine enclosure or at any position inside a cabin.
3.9
estimated noise insulation due to the enclosure
D
pA,e
single-number value determined for a specific sound source spectrum, describing the reduction in the A-weighted
sound pressure level at a specified position due to the enclosure
NOTE 1 The estimated noise insulation due to the enclosure is expressed in decibels, dB.
NOTE 2 This single-number value is most relevant for estimating the acoustic performance of an enclosure without detailed
knowledge about the source spectrum.
3.10
leak ratio
�
ratio between the area of all acoustically untreated openings of the enclosure and the total interior surface area of
the enclosure (including openings)
NOTE Adapted from ISO 11546-1:1995 and ISO 11546-2:1995.
4 General principles and operational considerations
4.1 Sound source
The sound source (or sources) to be acoustically treated by an enclosure shall be clearly identified. The radiated
airborne sound shall be measured according to the relevant International Standards of the ISO 3740, ISO 9614 or
ISO 11200 series.
The provision of an enclosure will result in a build-up of internal heat. Air-moving devices and auxiliary equipment
supplied with the enclosure for removing the heat and for air-conditioning shall be considered as additional sound
sources.
4.2 Sound propagation paths
Several paths of sound propagation from a sound source in an enclosure to the environment can be grouped into
four categories as shown in Figure 1.
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ISO 15667:2000(E)
Figure 1 — Block diagram of sound propagation paths
a) Path 1 for airborne sound through openings (or leaks) of the enclosure requires most attention. At very low
frequencies, where the dimensions of the enclosure are small when compared to the wavelength and where
there is little or no absorption by the enclosure lining, the volume of the enclosure and the constriction of the
openings form a Helmholtz resonator, which may result in a negative insertion loss of the enclosure. At high
frequencies, where the enclosure provides for substantial dissipation, the leak ratio � and the dissipation of
sound in linings close to the openings determine the transmission of sound along path 1. For acoustically
untreated openings, the high frequency sound reduction index (or transmission loss) R along path 1 is
1
estimated from:
R ��10lg(�) dB (2)
1
b) Path 2 for sound propagation through the enclosure walls is typically controlled by laboratory tests on well-
sealed enclosures without flanking transmission of structure-borne sound. At very low frequencies, the ratio of
the compliance of the air inside the enclosure and the volume compliance of the enclosure walls determines
the insertion loss of the enclosure [see equation (3)]. At low frequencies, the compliance of the air between the
machine and a nearby enclosure wall may resonate with the mass of the wall, which results in a minimum of
the insertion loss.
At intermediate and higher frequencies, the panel transmission loss is effective. It is determined by the
impedance of the impervious shell and the attenuation on the propagation path through the inside lining. Single-
wall constructions exhibit a sound reduction index (or transmission loss) which is mass controlled up to a panel
2
weight of about 15 kg/m and frequencies of about 2 kHz. Double-wall constructions are used to improve the
sound reduction index (or transmission loss) at intermediate frequencies above the double-wall resonance
frequency. Minima of the sound reduction index (or transmission loss) due to coincidence of the incident sound
with free bending waves on the panel are mostly avoided by sound damping by the lining at frequencies above
2 kHz. At all but very low frequencies where the perimeter of the enclosure is smaller than the wavelength of
airborne sound, the radiation efficiency of forced bending response� � 1.
F
NOTE The radiation efficiency is defined in ISO/TR 7849 [14].
c) Path 3 contains the radiation of free bending waves from the enclosure walls. Since mostly thin panels are
used for the enclosure, the radiation efficiency � of limp panels is small and predominantly determined by
ow
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their clamped edges or attachment points. Free bending waves are largely caused by flanking transmission of
structure-borne and airborne sound. Damping of the panels provides for dissipation of such waves. Free
bending waves on the enclosure frame may need to be considered at frequencies above 1 kHz.
d) Path 4 is for the radiation with efficiency � of structure-borne and airborne sound from flanking components
of
which is unaffected by the enclosure. The floor, unenclosed parts of the machine, material supplied to the
machine, and pipework connected to the machine are examples of flanking components. The contribution from
this path finally limits the acoustic performance of an otherwise well-designed enclosure.
In critical cases, the sound transmission via all the different paths needs to be considered. The individual
contributions may be determined from appropriate measurements or calculations. The distinction between
contributions from path 2 and path 3 is the most difficult. In addition, if possible, the background sound pressure
level L should be determined for the case where the sound source to be enclosed is turned off.
pb
4.3 Efficient noise control
NOTE For concerns to be addressed for efficient noise control by enclosures and cabins, see also references [1], [2], [6],
[9].
4.3.1 Select an enclosure or cabin which is matched to the particular task of housing a machine or protecting a
work station under general operating criteria, including availability of space, safety aspects, material flow, etc.
4.3.2 Generally, the acoustic performance of panels mounted on a mechanically stable frame is sufficient in
terms of absorption and sound reduction index (or transmission loss) if common materials are used. Typical
components shown in Figure 2 are
� outer shell: 1,5 mm steel sheet metal; where material other than steel is used for the outer shell, the thickness
2 2
should be selected so as to result in a minimum mass per unit area of 10 kg/m to 15 kg/m ;
� absorbent lining on the inside: 50 mm mineral wool;
� perforated plate covering the absorbent lining:W 30 % open;
� safety glass pane for windows: 6 mm thick.
NOTE For the sake of brevity, the term "mineral wool" has been chosen throughout this International Standard to denote
"mineral wool or fibre glass".
A typical spectrum of the sound pressure level close to a machine with and without such an enclosure is shown in
Figure 3. The maximum A-weighted sound emission around 500 Hz determines the A-weighted sound pressure
insulation.
Special requirements for enhanced low-frequency insertion loss, protective covers on the mineral wool, use of
particular shapes and materials for the impervious surface, and the absorbing material, etc. need detailed
investigations.
4.3.3 Devote full attention to leaks and openings. Avoid leaks between panels by making use of special single or
double sealing constructions, depending on the acoustic requirements. If the panels are frequently removed, make
sure that the sealing constructions can be used repeatedly. Where leaks are unavoidable, as in sliding doors, use
absorbing linings or slot silencers. Minimize all openings for ventilation, cables, pipes, transport of material, etc. and
equip them with silencers or sound-absorbent lined tunnels. Openings for maintenance purposes shall be closed
carefully during operation.
4.3.4 To avoid flanking transmission of structure-borne sound, the sound source should be mounted on resilient
elements. Panels making up the enclosure should not make contact with the sound source. Where this is
unavoidable, the number of mounting points should be kept to a minimum and these should be provided with
resilient elements between the sound source and contact points.
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ISO 15667:2000(E)
Key
1 Outer shell
2 Absorbent lining
3 Perforated cover
4 Space for sound source of work station
5 Window
Figure 2 — Acoustic enclosure or cabin (schematic)
Figure 3 — Typical example of A-weighted octave-band spectrum of sound pressure level close to a
machine
4.3.5 To avoid flanking transmission of airborne sound via the floor, use enclosures fully enveloping the machine,
if necessary for a particularly high acoustical performance.
4.3.6 Coat the panels with damping material to increase the weight-dependent sound reduction index (or
transmission loss) and the attenuation of free bending waves, if necessary for special applications.
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5 Types of enclosures and cabins and particular requirements
5.1 Enclosures
5.1.1 Small enclosures (hoods)
Enclosures may be considered as being small for low-frequency sound when the largest dimension is less than
one-quarter of the wavelength of airborne sound. Low-mass walls and transparent walls allow for easy handling,
appropriate use and long life. The supporting structure is often the frame of the machine.
At low frequencies, the insertion loss of an airtight enclosure is
F I
Cv
G J
D��20lg 1 dB (3)
W
n
G J
C
wi
�
H K
i=1
where
CV� /(�P ) is the compliance of the gas volume inside the enclosure, in metres to the fifth power per
v 00
5
newton, m /N;
3
V is the volume of the gas inside the enclosure, in cubic metres, m ;
0
� is the ratio of the specific heats of the gas inside the enclosure; for air� =1,4;
P is the static pressure of the gas inside the enclosure, in pascals, Pa; for air under ambient
0
5
conditions P =10 Pa;
0
CV�� /p is the volume compliance of the ith enclosure panel in response to the sound pressure inside
wpii
5
the enclosure, in metres to the fifth power per newton, m /N;
�V is the volume displacement of the ith enclosure panel in response to the sound pressure
pi
3
inside the enclosure, in cubic metres, m ;
p is the uniform sound pressure inside the enclosure, in pascals, Pa;
n is the number of panels forming the enclosure.
For the special case of a cubical enclosure with clamped flat panels, the insertion loss is
3
L O
h E
F I
D��20lgM1 41 P dB (4)
G J
W
H K
a �P
M P
0
N Q
where
h is the panel thickness of the enclosure, in metres, m;
a is the edge length of the enclosure, in metres, m;
E is Young's modulus for the panel material in pascals, Pa;
�,P are as in equation (3).
0
8 © ISO 2000 – All rights reserved
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ISO 15667:2000(E)
For simply supported rather than clamped panel edges, the insertion loss is typically 10 dB lower. For small
enclosures of the same mass, equation (4) indicates that aluminium and glass are superior to steel by more than
10 dB in insertion loss, while lead is a very poor choice for low-frequency sound [1].
Except for special constructions, all small enclosures are likely to have leaks and do not provide a positive insertion
loss at frequencies below 1,4 f , where for a cubicle enclosure with a round opening
L
c �
f � (5)
L
n
2� F I
C
� wi
i�1
G J
()hh���a 1
G J
C
v
H K
where
c is the speed of sound in the air volume inside the enclosure, in metres per second, m/s;
� is the leak ratio;
ah, are as in equation (4);
�ha� 16, is the end correction for both ends of the opening in the enclosure, in metres, m;
L
a is the radius of the opening in the enclosure, in metres, m;
L
CC, are as in equation (3).
wiv
At frequencies above f , the insertion loss of the leaky enclosure approaches that of the sealed enclosure. Leaks
L
between the enclosure and the frame should be sealed by resilient strips suitable for frequent use. Since efficient
silencers cannot be installed due to lack of space, openings should be kept as small as possible. Flanking
transmission of structure-borne sound (e.g. via paper from a mechanical printer) shall be controlled, preferably by
vibration damping.
5.1.2 Enclosures for single stationary machines
5.1.2.1 In workshops
The size of an enclosure is often determined by the available space around the machine. In some cases it may be
considered that a partial enclosure, surrounding the dominant sound source, is more suitable.
The size and construction of the enclosure needs to be chosen by taking into consideration many aspects including
the need for access, maintenance, adjustments, or removal/replacement of tools, etc. In some cases the size and
mass of individual panels may require stiffening and the provision of hooks to accommodate lifting and removal.
Additionally, enclosures may need to be treated externally to resist the effects of the environment, e.g. the effects
of oil and water. They should also be capable of being cleaned. The internal surfaces of the enclosure and all
openings should be provided with absorbent linings. These linings can be protected from the ingress of oil and
water by the provision of plastic films or metal foils. Where these coverings are used, it must be appreciated that in
some cases the coverings may affect the acoustical performance of the absorbent linings, especially at high
frequencies.
2
NOTE 1 For an area-related mass of film or foil of more than 50 g/m , or a thickness of plastic film of more than 50 �m,
reduced absorption occurs at frequencies above 2 kHz.
For protection of the absorptive lining from mechanical damage, sound-transparent covers are necessary.
NOTE 2 Sufficient sound transparency is generally obtained by use of aluminium mesh or perforated steel plate, 30 % open
area, and with holes of 3 mm to 5 mm diameter.
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ISO 15667:2000(E)
When films or foils are used together with perforated plate, care is needed to avoid reduced sound absorption due
to sticking of the film or foil to the perforated plate. This can be achieved by having a thin, open mesh between the
perforated plate and the film. Care is needed to ensure that burrs on the inside of the perforated plate do not
puncture the thin film.
For acousti
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15667
Première édition
2000-05-01
Acoustique — Lignes directrices pour la
réduction du bruit au moyen
d'encoffrements et de cabines
Acoustics — Guidelines for noise control by enclosures and cabins
Numéro de référence
ISO 15667:2000(F)
©
ISO 2000
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Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Principes généraux et considérations relatives à l’emploi .4
4.1 Source sonore.4
4.2 Chemins de propagation du son.4
4.3 Réduction efficace du bruit .6
5 Types d'encoffrements et de cabines et exigences particulières .8
5.1 Encoffrements.8
5.2 Cabines .14
6 Exigences en matière d'acoustique; planification et vérification de la réduction du bruit .14
6.1 Données cibles.14
6.2 Planification.15
6.3 Mesurages .17
7 Informations sur les encoffrements.20
7.1 Informations à fournir par l'utilisateur.20
7.2 Informations à fournir par le constructeur.20
Annexe A (informative) Exemples de construction .22
Annexe B (informative) Études de cas.41
Bibliographie .52
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ISO 15667:2000(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 15667 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité
SC 1, Bruit.
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d’information.
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ISO 15667:2000(F)
Introduction
Les encoffrements et cabines acoustiques permettent une réduction du bruit aérien sur le chemin de propagation
allant de la machine (ou d'un ensemble de machines) aux postes de travail proches ou à l'environnement. La
présente Norme internationale décrit les critères établissant les performances acoustiques des encoffrements et
des cabines, en tenant compte des contraintes d'utilisation.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15667:2000(F)
Acoustique — Lignes directrices pour la réduction du bruit au
moyen d'encoffrements et de cabines
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale traite des performances des encoffrements et des cabines destinés à la
réduction du bruit. Elle précise les exigences acoustiques et d'utilisation qui doivent être convenues entre le
fournisseur ou le constructeur, et l'utilisateur de ces encoffrements et cabines. La présente Norme internationale
s'applique à deux types d'encoffrements et de cabines acoustiques, comme suit.
a) Les cabines pour la protection des opérateurs contre le bruit: les cabines autoporteuses et les cabines fixées à
des machines (par exemple, véhicules, grues).
b) Les encoffrements autoporteurs couvrant ou enveloppant des machines. Ces encoffrements dont une fraction
inférieure à 10 % de leur surface totale est ouverte et non traitée du point de vue acoustique sont le principal
objet de la présente Norme internationale.
Dans la présente Norme internationale, l’accent est mis sur les constructions légères. Toutefois, les structures
épaisses, massives, par exemple des murs en briques, ne sont pas exclues.
Les encoffrements et cabines dont plus de 10 % de la surface est ouverte et non traitée appartiennent à la
catégorie des encoffrements partiels. Ils ne font pas l'objet de la présente Norme internationale.
Un troisième type d'encoffrement, les encoffrements intégrés qui font partie de la machine et qui y sont solidement
fixés, ne fait pas l'objet de la présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l’ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 140-3, Acoustique — Mesurage de l’isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 3: Mesurage en laboratoire de l’affaiblissement des bruits aériens par les éléments de construction.
ISO 717-1, Acoustique — Évaluation de l’isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 1: Isolement aux bruits aériens.
ISO 3740-série, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit.
ISO 9614 (toutes les parties), Acoustique — Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique
émis par les sources de bruit.
ISO 11200-série, Acoustique — Bruit émis par les machines et équipements.
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ISO 15667:2000(F)
ISO 11546-1:1995, Acoustique — Détermination de l’isolement acoustique des encoffrements — Partie 1:
Mesurages dans des conditions de laboratoire (aux fins de déclaration).
ISO 11546-2:1995, Acoustique — Détermination de l’isolement acoustique des encoffrements — Partie 2:
Mesurages sur site (aux fins d’acceptation et de vérification).
ISO 11957:1996, Acoustique — Détermination des performances d’isolation acoustique des cabines — Mesurages
en laboratoire et in situ.
ISO 14163:1999, Acoustique — Lignes directrices pour la réduction du bruit au moyen de silencieux.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
encoffrement
structure couvrant ou enveloppant une source sonore (machine), conçue pour protéger l'environnement de cette
source sonore (machine)
NOTE La forme peut être celle d’un parallélépipède, ou bien suivre le contour d’éléments composant la machine. Les
encoffrements parallélépipédiques comportent des parois et un toit. L'encoffrement peut comporter des ouvertures pour les
portes, les fenêtres, la ventilation, la sortie de matériaux, etc., voir Figure 4.
3.2
cabine
construction spécialement conçue pour protéger des personnes (par exemple, des opérateurs de machines) du
bruit ambiant, consistant en une structure entièrement enveloppante
NOTE 1 Adapté de l’ISO 11957:1996.
NOTE 2 Un plancher n'est pas toujours un élément de la cabine.
3.3
isolement en puissance acoustique de l'encoffrement
perte d'insertion de l'encoffrement
D
W
différence entre les niveaux des puissances acoustiques émis par la source sonore (machine) avec et sans
l'encoffrement, par bandes d'un tiers d'octave ou d'octave, mesurée conformément à l'ISO 11546-1 ou
l'ISO 11546-2
NOTE 1 L'isolement en puissance acoustique (ou perte d'insertion) s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 Ce spectre de valeurs est utile pour la planification générale de la réduction du bruit ambiant dans des zones se
trouvant à une certaine distance de la source, par exemple dans le champ réverbéré d'un hall industriel ou au voisinage d'une
usine.
3.4
isolement en puissance acoustique pondéré de l'encoffrement
D
W,w
indice unique déterminé conformément à la méthode indiquée dans l'ISO 717-1, l'indice de réduction acoustique
(ou perte de transmission) étant remplacé par la perte d'insertion, D
W
NOTE 1 L'isolement en puissance acoustique pondéré s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 L’indice unique est utile pour une comparaison grossière de différents encoffrements et pour la planification
acoustique générale à l'intérieur de bâtiments, sans connaissance détaillée du spectre de la source.
NOTE 3 Adapté de l'ISO 11546-2:1995.
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés
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ISO 15667:2000(F)
3.5
perte de transmission des panneaux
R
indice de réduction sonore (ou perte de transmission) des panneaux individuels qui composent l'encoffrement,
conformément à l'ISO 140-3
NOTE 1 La perte de transmission des panneaux s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 Dans une gamme limitée de fréquences moyennes (généralement 250 Hz à 1 000 Hz), la perte d'insertion, D ,d'un
W
encoffrement entièrement étanche est liée de façon approximative à la perte de transmission des panneaux, R, par
D ��R 10lg()� dB (1)
W
où � est le coefficient moyen d'absorption du côté intérieur des panneaux. Les informations spectrales sur R et � sont souvent
fournies, mais la relation (1) donne principalement une limite supérieure et ne constitue pas une base fiable pour prévoir la perte
réelle d'insertion, D . Des fuites, des ouvertures insuffisamment traitées du point de vue acoustique ou une transmission
W
latérale du bruit solidien entraînent des valeurs inférieures de la perte réelle d’insertion, D .
W
NOTE 3 L'isolement au bruit aérien de petits éléments de bâtiments avec des ouvertures peut être mesuré conformément à
l'ISO 140-10 [11].
3.6 Isolement en pression acoustique, D
p
3.6.1
isolement en pression acoustique pour les encoffrements
D
p
différence entre les niveaux des pressions acoustiques à un emplacement spécifié avec et sans encoffrement, par
bandes d'un tiers d'octave ou d'octave
NOTE 1 L'isolement en pression acoustique s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 Ce spectre de valeurs est utile pour l'analyse détaillée des performances acoustiques d'un encoffrement dans
différentes directions.
NOTE 3 L'isolement en pression acoustique d'un encoffrement se mesure conformément à l'ISO 11546-1 et l'ISO 11546-2.
3.6.2
isolement en pression acoustique pour les cabines
D
p
différence entre les niveaux des pressions acoustiques dans un champ sonore diffus externe et dans une cabine
située dans ce champ, en bandes d'un tiers d'octave ou d'octave
NOTE 1 L'isolement en pression acoustique s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 L'isolement en pression acoustique d'une cabine se mesure conformément à l'ISO 11957.
NOTE 3 Adapté de l'ISO 11957:1996.
3.7
isolement apparent en pression acoustique d'une cabine
D'
p
différence entre les niveaux des pressions acoustiques dans une salle avec une répartition arbitraire du champ
sonore et dans une cabine située dans cette salle, en bandes d'un tiers d'octave ou d'octave
NOTE 1 L'isolement apparent en pression acoustique d'une cabine s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 Il n'est pas nécessaire que le champ sonore dans la salle soit diffus.
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NOTE 3 L'isolement apparent en pression acoustique d’un encoffrement se mesure conformément à l'ISO 11957.
NOTE 4 Adapté de l'ISO 11957:1996.
3.8
isolement en pression acoustique pondéré A
D
pA
indice unique déterminé pour le spectre réel de la source sonore, décrivant la réduction du niveau de pression
acoustique pondéré A, à un emplacement spécifié, due à l'encoffrement ou intervenant à l’intérieur d’une cabine
située dans un champ sonore diffus
NOTE 1 L'isolement en pression acoustique pondéré A s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 Cet indice unique est plus pertinent pour décrire les performances acoustiques réelles d'un encoffrement pour une
machine particulière, par exemple à une distance de 1 m de l'encoffrement d'une machine ou à un emplacement quelconque à
l'intérieur d'une cabine.
3.9
isolement acoustique estimé en raison de l'encoffrement
D
pA,e
indice unique déterminé pour un spectre de source sonore spécifique, décrivant la réduction du niveau de pression
acoustique pondéré A due à l'encoffrement, à un emplacement spécifié
NOTE 1 L'isolement acoustique estimé dû à l'encoffrement s'exprime en décibels, dB.
NOTE 2 Cet indice unique est plus pertinent pour estimer les performances acoustiques d'un encoffrement sans
connaissance détaillée du spectre de la source.
3.10
coefficient de fuite
�
rapport entre l'aire de toutes les ouvertures de l'encoffrement, non traitées du point de vue acoustique, et l'aire de
la surface intérieure totale de l'encoffrement (y compris les ouvertures)
NOTE Adapté de l'ISO 11546-1:1995 et l'ISO 11546-2:1995.
4 Principes généraux et considérations relatives à l’emploi
4.1 Source sonore
La source sonore (ou les sources) à traiter du point de vue acoustique par un encoffrement doit (doivent) être
clairement identifiée(s). Le bruit aérien rayonné doit être mesuré conformément aux Normes internationales
applicables de la série ISO 3740, de la série ISO 9614 ou de la série ISO 11200.
La mise en place d'un encoffrement entraîne une accumulation de chaleur interne. Des dispositifs aérauliques et
des équipements auxiliaires fournis avec l'encoffrement pour éliminer la chaleur et pour la climatisation doivent être
considérés comme des sources sonores supplémentaires.
4.2 Chemins de propagation du son
Les divers chemins de propagation du son depuis une source sonore placée dans un encoffrement vers
l'environnement peuvent être regroupés en quatre catégories, comme le montre le schéma de la Figure 1.
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ISO 15667:2000(F)
Figure 1 — Schéma synoptique des chemins de propagation du son
a) Le chemin 1 de propagation du bruit aérien par les ouvertures (ou fuites) de l'encoffrement requiert la plus
grande attention. Aux très basses fréquences, lorsque les dimensions de l'encoffrement sont petites par
rapport à la longueur d'onde et lorsqu'il y a peu, voire aucune absorption par le revêtement de l'encoffrement,
le volume de celui-ci et l'étranglement des ouvertures constituent un résonateur de Helmholtz qui peut
entraîner une perte d'insertion négative de l'encoffrement. Aux hautes fréquences, lorsque l'encoffrement
fournit une dissipation substantielle, le coefficient de fuite � et la dissipation du bruit dans les revêtements
proches des ouvertures déterminent la transmission du son le long du chemin 1. Pour les ouvertures non
traitées du point de vue acoustique, l'indice de réduction sonore haute fréquence (ou perte de transmission) R
1
le long du chemin 1 est calculé à partir de:
R ��10lg(�) dB (2)
1
b) Le chemin 2 de propagation du son à travers les parois de l'encoffrement est généralement contrôlé par des
essais en laboratoire sur des encoffrements bien étanches sans transmission latérale du bruit solidien. Aux
très basses fréquences, le rapport entre l'élasticité de l'air à l'intérieur de l'encoffrement et l'élasticité du
volume des parois de l'encoffrement détermine la perte d'insertion de l'encoffrement [voir équation (3)]. Aux
basses fréquences, l'élasticité de l'air entre la machine et une paroi proche de l'encoffrement peut résonner
avec la masse de la paroi, ce qui entraîne un minimum de perte d'insertion.
À des fréquences intermédiaires et plus élevées, la perte de transmission des panneaux est effective. Elle est
déterminée par l'impédance de l'enveloppe hermétique et l'atténuation du chemin de propagation à travers le
revêtement intérieur. Des constructions à paroi unique présentent un indice de réduction sonore (ou perte de
2
transmission) qui est contrôlé par la masse jusqu'à un poids de panneau d'environ 15 kg/m et des fréquences
d'environ 2 kHz. Les constructions à double paroi servent à améliorer l'indice de réduction sonore (ou perte de
transmission) à des fréquences intermédiaires supérieures à la fréquence de résonance de la double paroi.
Les minima de l'indice de réduction sonore (ou perte de transmission) dus à la coïncidence du bruit incident
avec les ondes libres de flexion du panneau sont la plupart du temps évités par l’amortissement acoustique du
revêtement à des fréquences supérieures à 2 kHz. À toutes les fréquences, sauf les très basses, lorsque le
périmètre de l'encoffrement est inférieur à la longueur d'onde du bruit aérien, l'efficacité de rayonnement de la
réponse en flexion forcée� est voisine de 1.
F
NOTE L'efficacité de rayonnement est définie dans l'ISO/TR 7849 [14].
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ISO 15667:2000(F)
c) Le chemin 3 comporte le rayonnement d'ondes libres de flexion par les parois de l'encoffrement. Dans la
mesure où des panneaux minces sont principalement utilisés pour l'encoffrement, l'efficacité de rayonnement
� de panneaux souples est faible et principalement déterminée par leurs bords emboîtés ou leurs points de
ow
fixation. Les ondes libres de flexion proviennent surtout de la transmission latérale du bruit solidien et du bruit
aérien. L’amortissement des panneaux entraîne la dissipation de ces ondes. Aux fréquences supérieures à
1 kHz, il peut s’avérer nécessaire de considérer les ondes libres de flexion de la structure.
d) Le chemin 4 concerne le rayonnement avec une efficacité� du bruit solidien et du bruit aérien provenant des
of
éléments latéraux, qui n'est pas affecté par l'encoffrement. Le sol, les parties non encoffrées de la machine,
les matériaux fournis à la machine, et les tuyauteries reliées à la machine sont des exemples d'éléments
latéraux. La contribution provenant de ce chemin limite les performances acoustiques d'un encoffrement bien
conçu par ailleurs.
Dans des cas critiques, la transmission du son par l’ensemble des différents chemins doit être prise en compte.
Les contributions individuelles peuvent être déterminées par des mesurages ou des calculs appropriés. La
distinction entre la contribution du chemin 2 et celle du chemin 3 est la plus difficile. Si possible en outre, il convient
de déterminer le niveau de pression acoustique du bruit de fond L lorsque la source sonore à encoffrer est
pb
arrêtée.
4.3 Réduction efficace du bruit
NOTE Pour les préoccupations relatives à la réduction efficace du bruit au moyen d'encoffrements et de cabines, voir
également les références [1], [2], [6], [9].
4.3.1 Sélectionner un encoffrement ou une cabine adapté à la fonction particulière d'enveloppement d'une
machine ou de protection d'un poste de travail selon des critères généraux de fonctionnement comprenant l'espace
disponible, les questions de sécurité, le flux de matière, etc.
4.3.2 En général, les performances acoustiques de panneaux montés sur un cadre stable du point de vue
mécanique sont suffisantes en termes d'absorption et d'indice de réduction sonore (ou perte de transmission) si
des matériaux courants sont utilisés. Les composants types montrés à la Figure 2 sont:
� enveloppe extérieure: tôle d'acier de 1,5 mm. Lorsqu’un matériau autre que de l’acier est utilisé pour
l’enveloppe extérieure, l’épaisseur doit être sélectionnée de sorte que la masse surfacique minimale se situe
2 2
entre 10 kg/m et 15 kg/m ;
� revêtement intérieur absorbant: laine minérale de 50 mm;
� plaque perforée couvrant le revêtement absorbant:W 30 % d'ouverture;
� plaque de verre de sécurité pour les fenêtres: 6 mm d'épaisseur.
NOTE Dans un but de concision, le terme «laine minérale» a été choisi tout au long du présent document pour signifier
«laine minérale ou fibre de verre».
Un spectre type du niveau de pression acoustique au voisinage d'une machine avec et sans encoffrement est
montré à la Figure 3. L'émission sonore pondérée A maximale aux environs de 500 Hz détermine l'isolement en
pression acoustique pondéré A.
Des exigences particulières pour une perte d'insertion en basse fréquence améliorée, des revêtements de
protection de la laine minérale, l'utilisation de formes et de matériaux particuliers pour la surface hermétique et le
matériau absorbant, etc. requièrent des investigations détaillées.
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ISO 15667:2000(F)
Légende
1 Enveloppe extérieure
2 Revêtement absorbant
3 Plaque perforée
4 Espace pour la source de bruit ou le poste de travail
5 Fenêtre
Figure 2 — Encoffrement ou cabine acoustique (schéma)
Figure 3 — Exemple type d'un spectre par bandes d’octave pondéré A du niveau de pression acoustique
au voisinage d'une machine
4.3.3 Prêter une attention particulière aux fuites et aux ouvertures. Éviter les fuites entre les panneaux en
utilisant des montages spéciaux à étanchéité simple ou double, selon les exigences acoustiques. Si les panneaux
sont fréquemment retirés, s'assurer que les montages étanches peuvent être utilisés de façon répétée. Lorsque
des fuites sont inévitables, c’est le cas des portes coulissantes, utiliser des revêtements absorbants ou des
silencieux à fente. Réduire toutes les ouvertures pour la ventilation, les câbles, les tuyaux, le transport de matière
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ISO 15667:2000(F)
etc. et les équiper de silencieux ou de tunnels revêtus d’un absorbant phonique. Les ouvertures à des fins de
maintenance doivent être soigneusement fermées pendant le fonctionnement.
4.3.4 Pour éviter la transmission latérale du bruit solidien, il convient que la source sonore soit montée sur des
éléments élastiques. Il convient que les panneaux composant l'encoffrement ne soient pas en contact avec la
source sonore. Lorsque ceci est inévitable, il convient que le nombre de points de liaison soit réduit au minimum et
que des éléments élastiques soient interposés entre la source sonore et les points de contact.
4.3.5 Pour éviter la transmission latérale du bruit aérien par le sol, utiliser des encoffrements qui enveloppent
entièrement la machine, si c’est nécessaire pour assurer des performances acoustiques particulièrement élevées.
4.3.6 Utiliser un revêtement de panneaux en matériau amortissant pour augmenter l'indice de réduction sonore
qui est fonction de la masse (ou la perte par transmission) et l'atténuation des ondes libres de flexion, si cela est
nécessaire pour des applications particulières.
5 Types d'encoffrements et de cabines et exigences particulières
5.1 Encoffrements
5.1.1 Petits encoffrements (capotages)
Les encoffrements peuvent être considérés comme étant petits en basse fréquence lorsque la plus grande
dimension est inférieure au quart de la longueur d'onde du bruit aérien. Les parois à faible masse et les parois
transparentes permettent une manipulation facile, une utilisation appropriée et ont une durée de vie longue. La
structure de support est souvent le bâti de la machine.
Aux basses fréquences, la perte d'insertion d'un encoffrement étanche à l'air est
F I
Cv
G J
D��20 lg 1 dB (3)
W
n
G J
C
� wi
H K
i=1
où
C = V /(�P ) est l’élasticité du volume de gaz à l'intérieur de l'encoffrement, en mètres à la puissance cinq par
v 0 0
5
newton, m /N;
3;
V est le volume de gaz à l'intérieur de l'encoffrement, en mètres cubes, m
0
� est le rapport des chaleurs spécifiques du gaz à l'intérieur de l'encoffrement; pour l'air
� =1,4;
P est la pression statique du gaz à l'intérieur de l'encoffrement, en pascals, Pa; pour l'air dans
0
5
des conditions ambiantes P =10 Pa;
0
C =�V /p est l'élasticité volumique du ième panneau de l'encoffrement en réponse à la pression
wi pi
5
acoustique à l'intérieur de l'encoffrement, en mètres à la puissance cinq par newton, m /N;
�V est le déplacement volumique du ième panneau de l'encoffrement en réponse à la
pi
3
pression acoustique à l'intérieur de l'encoffrement, en mètres cubes, m ;
p est la pression acoustique uniforme à l'intérieur de l'encoffrement, en pascals, Pa;
n est le nombre de panneaux composant l'encoffrement.
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ISO 15667:2000(F)
Pour le cas spécial d'un encoffrement cubique avec des panneaux plats emboîtés, la perte d'insertion est
3
L O
h E
F I
D��20lg 1 41 dB (4)
M G J P
W
H K
a �P
M P
0
N Q
où
h est l'épaisseur du panneau de l'encoffrement, en mètres, m;
a est la longueur du bord de l'encoffrement, en mètres, m;
E est le module de Young du matériau constituant les panneaux, en pascals, Pa;
�, P sont les grandeurs présentes dans l'équation (3).
0
Pour les panneaux à bord simplement jointif plutôt qu’à bord emboîté, la perte d'insertion est généralement
inférieure de 10 dB. Pour de petits encoffrements de même masse, l'équation (4) indique que l'aluminium et le
verre sont supérieurs à l'aci
...
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