ISO/DIS 3741

Acoustics -- Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure -- Precision methods for reverberation test rooms

Acoustique -- Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique -- Méthodes de laboratoire en salles d'essais réverbérantes

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 3741
ISO/TC 43/SC 1 Secretariat: DS
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2006-02-23 2006-07-23

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Acoustics — Determination of sound power levels and sound
energy levels of noise sources using sound pressure —
Precision methods for reverberation test rooms

Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie acoustique émis

par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthodes de laboratoire en salles d'essais

réverbérantes
[Revision of third edition (ISO 3741:1999) and ISO 3741:1999/Cor1:2001]
ICS 17.140.01
ISO/CEN PARALLEL ENQUIRY

The CEN Secretary-General has advised the ISO Secretary-General that this ISO/DIS covers a subject

of interest to European standardization. In accordance with the ISO-lead mode of collaboration as

defined in the Vienna Agreement, consultation on this ISO/DIS has the same effect for CEN

members as would a CEN enquiry on a draft European Standard. Should this draft be accepted, a

final draft, established on the basis of comments received, will be submitted to a parallel two-month FDIS

vote in ISO and formal vote in CEN.

In accordance with the provisions of Council Resolution 15/1993 this document is circulated in

the English language only.

Conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil 15/1993, ce document est distribué

en version anglaise seulement.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE

REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.

IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT

INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO

WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
© International Organization for Standardization, 2006
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ISO/DIS 3741
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This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted

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ii ISO 2006 – All rights reserved
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ISO/DIS 3741
Contents Page

Foreword .............................................................................................................................................................v

Introduction........................................................................................................................................................vi

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

1.1 General ...................................................................................................................................................1

1.2 Types of noise and noise sources.......................................................................................................1

1.3 Reverberation test room.......................................................................................................................1

1.4 Measurement uncertainty.....................................................................................................................1

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

3 Terms and definitions ...........................................................................................................................2

4 Reference meteorological conditions .................................................................................................5

5 Reverberation test room.......................................................................................................................5

5.1 General ...................................................................................................................................................5

5.2 Volume and shape of test room...........................................................................................................5

5.3 Sound absorption of test room............................................................................................................6

5.4 Criterion for background noise............................................................................................................6

5.5 Atmospheric temperature, humidity and pressure............................................................................8

6 Instrumentation and measurement equipment ..................................................................................8

6.1 General ...................................................................................................................................................8

6.2 Calibration..............................................................................................................................................9

7 Definition, location, installation and operation of noise source under test....................................9

7.1 General ...................................................................................................................................................9

7.2 Auxiliary equipment ..............................................................................................................................9

7.3 Noise source location ...........................................................................................................................9

7.4 Installation and mounting conditions ...............................................................................................10

7.5 Operation of source during test.........................................................................................................10

8 Measurements in the reverberation test room .................................................................................11

8.1 General .................................................................................................................................................11

8.2 Initial location of the noise source under test..................................................................................11

8.3 Microphone positions .........................................................................................................................11

8.4 Measurement of sound pressure levels............................................................................................12

8.5 Measurement of sound energy levels ...............................................................................................15

8.6 Measurement of sound pressure levels from the reference sound source for the

comparison method ............................................................................................................................16

8.7 Measurement of reverberation time ..................................................................................................16

8.8 Measurement of meteorological conditions.....................................................................................16

9 Determination of sound power levels and sound energy levels ....................................................17

9.1 Sound power levels of noise sources...............................................................................................17

9.2 Sound energy levels for a noise source ...........................................................................................21

9.3 A-weighted sound power level and sound energy level .................................................................24

10 Measurement uncertainty...................................................................................................................24

11 Information to be recorded.................................................................................................................26

11.1 General .................................................................................................................................................26

11.2 Noise source under test......................................................................................................................26

11.3 Test environment.................................................................................................................................26

11.4 Instrumentation and measurement equipment ................................................................................26

11.5 Acoustical data....................................................................................................................................26

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DRAFT 2006
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ISO/DIS 3741

12 Information to be reported................................................................................................................. 27

Annex A (informative) Guidelines for the design of reverberation test rooms.......................................... 28

Annex B (informative) Guidelines for the design of rotating diffusing vanes ........................................... 30

Annex C (normative) Reverberation test room qualification procedure for the measurement of

broad-band sound .............................................................................................................................. 31

Annex D (normative) Reverberation test room qualification procedure for the measurement of

discrete-frequency components ....................................................................................................... 33

Annex E (informative) Extension of frequency range to frequencies below 100 Hz ................................. 38

Annex F (normative) Calculation of octave band sound power levels and sound energy levels,

A-weighted sound power levels and A-weighted sound energy levels from one-third-

octave band levels.............................................................................................................................. 39

Annex G (informative) Guidance on the development of information on measurement uncertainty ..... 42

Bibliography..................................................................................................................................................... 49

iv © ISO 2005 – All rights reserved
DRAFT 2006
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ISO/DIS 3741
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 3741 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 1, Noise.

This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 3741:1999), which has been technically revised.

© ISO 2005 – All rights reserved v
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ISO/DIS 3741
Introduction

0.1 This International Standard is one of the series ISO 3740 to ISO 3747, which specify various methods

for determining the sound power levels and sound energy levels of noise sources including machinery,

equipment and their sub-assemblies. The selection of one of the methods from the series for use in a

particular application will depend on the purpose of the test to determine the sound power level or sound

energy level and on the facilities available. General guidelines to assist in the selection are provided in

ISO 3740 . The series of standards of which this International Standard is a part gives only general principles

regarding the operating and mounting conditions of the machinery or equipment for the purposes of the test. It

is important that test codes be established for individual kinds of noise source, in order to give detailed

requirements on mounting, loading and operating conditions under which the sound power levels or sound

energy levels are to be obtained.

0.2 The methods given in this International Standard require the source to be mounted in a reverberation

test room having specified acoustical characteristics. The methods are then based on the premise that the

sound power or sound energy of the source is directly proportional to the mean square sound pressure

averaged in space and time and otherwise depends only on the acoustical and geometric properties of the

room and on the physical constants of air.

For a source emitting sound in narrow bands of frequency or at discrete frequencies, a precise determination

of the radiated sound power level or sound energy level in a reverberation test room requires greater effort

than for a source emitting sound more evenly over a wide range of frequencies, because:

 the space/time averaged sound pressure along a short microphone path, or as determined with an array

of a small number of microphones, is not always a good estimate of the space/time averaged mean-

square pressure throughout the room;

 the sound power or sound energy radiated by the source is more strongly influenced by the normal

modes of the room and by the position of the source within the room.

The increased measurement effort in the case of a source emitting narrow bands of sound or discrete tones

consists of either the optimization and qualification of the test room and set-up or the use of a greater number

of source locations and microphone positions (or increased path length for a moving microphone). The

addition of low-frequency absorbers or the installation of rotating diffusers in the test room can help to reduce

the measurement effort.

0.3 The methods given in this International Standard permit the determination of the sound power level and

the sound energy level in one-third-octave frequency bands, from which octave band data and data with

frequency weighting ‘A’ can be computed.

0.4 This International Standard describes methods giving a precision grade of accuracy (grade 1) as

defined in ISO 12001. The resulting sound power levels and sound energy levels include corrections to allow

for any differences that might exist between the meteorological conditions under which the tests are

conducted and reference meteorological conditions. For applications in reverberant environments where

reduced accuracy is acceptable, reference can be made to ISO 3743-1, ISO 3743-2 or ISO 3747.

0.5 This International Standard cancels and replaces ISO 3741:1999.
1) Under revision
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 3741
Acoustics — Determination of sound power levels and sound
energy levels of noise sources using sound pressure —
Precision methods for reverberation test rooms
1 Scope
1.1 General

This International Standard specifies methods for determining the sound power level or sound energy level of

a noise source from sound pressure levels measured in a reverberation test room, the requirements for which

are stated, from that noise source (machinery or equipment) located in the room. The sound power level (or,

in the case of noise bursts or transient noise emission, the sound energy level) produced by the noise source,

in frequency bands of width one-third-octave, is calculated using those measurements, including corrections

to allow for any differences between the meteorological conditions at the time and place of the test and those

corresponding to a reference characteristic impedance. Measurement and calculation procedures are given

for both a direct method and a comparison method of determining the sound power level and the sound

energy level.

In general, the frequency range of interest includes the one-third-octave bands with midband frequencies from

100 Hz to 10 000 Hz. Guidelines for the application of the specified methods over an extended frequency

range in respect to lower frequencies are given in Annex E. This international Standard is not applicable to

frequency ranges above the 10 000 Hz one-third-octave band. For higher frequencies, the use of methods

given in ISO 9295 is recommended.
1.2 Types of noise and noise sources

The methods specified in this International Standard are suitable for all types of noise (steady, non-steady,

fluctuating, isolated bursts of sound energy, etc.) defined in ISO 12001.

The noise source under test may be a device, machine, component or sub-assembly. This International

Standard is applicable to noise sources with a volume not greater than 2 % of the volume of the reverberation

test room. For a source with a volume greater than 2 % of the volume of the test room, it might not be possible

to achieve accuracy grade 1 in the results.
1.3 Reverberation test room

The test rooms that are applicable for measurements made in accordance with this International Standard are

reverberation test rooms meeting specified requirements (see clause 5).
1.4 Measurement uncertainty

Information is given on the uncertainty of the sound power levels and sound energy levels determined in

accordance with this International Standard, for measurements made in limited bands of frequency and for

calculations from those measurements with frequency weighting A applied. The uncertainty conforms with that

of the precision grade of accuracy (grade 1) defined in ISO 12001.
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ISO/DIS 3741
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies

ISO 3382, Acoustics – Measurement of the reverberation time of rooms with reference to other acoustical

parameters

ISO 6926, Acoustics – Requirements for the performance and calibration of reference sound sources for the

determination of sound power levels

ISO 7574-1, Acoustics – Statistical methods for determining and verifying stated noise emission values of

machinery and equipment – Part 1: General considerations and definitions

ISO 12001, Acoustics – Noise emitted by machinery and equipment – Rules for the drafting and presentation

of a noise test code
IEC 60942:2003, Electroacoustics – Sound calibrators

IEC 61183, Electroacoustics – Random incidence and diffuse field calibration of sound level meters

IEC 61260:1995, Electroacoustics – Octave-band and fractional-octave-band filters

IEC 61672-1:2002, Electroacoustics – Sound level meters – Part 1: Specifications

Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). International Organization for Standardization,

Geneva, Switzerland. ISBN 92-67-10188-9, First Edition 1993, corrected and reprinted 1995

3 Terms and definitions

For the purposes of this International Standard, the following definitions apply:

3.1
sound pressure

fluctuating pressure superimposed on the static pressure by the presence of sound, expressed in pascals

3.2
sound pressure level

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the square of the sound pressure, p, to the square of a

reference value, p , expressed in decibels
L = 10lg dB (1)
The reference value, p , is 20 µPa (2 x 10 Pa).
3.3
time-averaged sound pressure level
p,T

level of the time-averaged square of the sound pressure over the measurement time interval T = t – t ,

2 1
expressed in decibels
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ISO/DIS 3741
 
2 2
1 p (t)
 
= 10lg dt (2)
p,T
 
 0 
 

NOTE 1 In general, the subscript “T” is omitted since time-averaged sound pressure levels are necessarily determined

over a certain measurement time interval.

NOTE 2 Time-averaged sound pressure levels are often A-weighted, in which case they are denoted by L , which is

pA,T
usually abbreviated to L .
3.4
single-event sound pressure level

level of the time-integrated square of the sound pressure of an isolated single sound event (burst of sound or

transient sound) of specified duration T (or specified measurement time interval T = t – t covering the single

2 1
event) normalized to reference time interval T = 1 s, expressed in decibels
 
1 p (t) T
 
L = 10lg dt dB = L + 10lg dB (3)
E p,T
 
T T
0 0
t 0
 
 
3.5
measurement time interval

portion or a multiple of an operational period or operational cycle of the noise source under test for which the

time-averaged sound pressure level is determined, expressed in seconds
3.6
reverberation test room
test room meeting the requirements of this International Standard
3.7
reverberant sound field

that portion of the sound field in the test room over which the influence of sound received directly from the

source is negligible
3.8
reverberation time
rev

time that would be required for the sound pressure level to decrease by 60 dB after a sound source in space

has stopped instantaneously, expressed in seconds
NOTE The reverberation time is frequency dependent.
3.9
sound absorption coefficient

at a given frequency and for specified conditions, the relative fraction of sound power incident upon a surface

which is not reflected

NOTE For use in this International Standard, sound absorption coefficients are calculated in accordance with

ISO 354.
3.10
equivalent sound absorption area

product of the area and sound absorption coefficient of a surface, expressed in square metres

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ISO/DIS 3741
3.11
reference sound source
sound source meeting the requirements of ISO 6926
3.12
frequency range of interest

for general purposes, the range of one-third-octave bands with nominal midband frequencies from 100 Hz to

10 000 Hz

NOTE For special purposes, the range may be extended or reduced, provided that the test environment and

instrumentation otherwise meet all requirements of this International Standard. The range may be extended downwards in

frequency as far as the 50 Hz one-third-octave band (see Annex E), but may not be extended upwards beyond the

10 000 Hz band. For reduced frequency ranges, the report shall clearly state the reduced range and shall indicate that the

reported results are in conformance with this International Standard over the reduced frequency range.

3.13
background noise
noise from all sources other than the noise source under test

NOTE Background noise may include contributions from airborne sound, noise from structure-borne vibration, and

electrical noise in the instrumentation.
3.14
background noise correction

correction applied to the measured sound pressure levels in the reverberation test room to account for the

influence of background noise, expressed in decibels

NOTE The background noise correction is frequency dependent; the correction in the case of a frequency band is

denoted K , where f denotes the relevant midband frequency.
3.15
sound power

rate per unit time at which airborne sound energy is radiated by a source, expressed in watts

3.16
sound power level

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound power of a source W, to a reference value, W ,

expressed in decibels
L = 10lg dB (4)
–12
The reference value, W , is 1 pW (10 W).

NOTE The frequency weighting, or the midband frequency of the frequency band used, is indicated in the symbol.

For example, the A-weighted sound power level is L .
3.17
sound energy

energy of a single burst of sound or transient sound emitted by a source, expressed in joules

3.18
sound energy level

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound energy of a source, J, to a reference value, J ,

expressed in decibels
4 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO/DIS 3741
L = 10lg dB (5)
–12
The reference value, J , is 1 pJ (10 J).

NOTE The frequency weighting, or the midband frequency of the frequency band used, is indicated in the symbol.

For example, the A-weighted sound energy level is L .
4 Reference meteorological conditions

Reference meteorological conditions for the purpose of calculating the sound power level and sound energy

level, corresponding to a reference characteristic impedance of ρc = 411,5 Nsm (where ρ is the density of air

and c is the speed of sound) are:
 air temperature: 23,0 °C;
 barometric pressure: 1,01325 × 10 Pa;
 relative humidity: 50 %.
5 Reverberation test room
5.1 General

The reverberation test room shall be large enough and have a low enough total sound absorption to provide

an adequate reverberant sound field for all frequency bands within the frequency range of interest. Guidelines

for the design of rooms suitable for use in determining sound power levels and sound energy levels in

accordance with this International Standard are given in Annex A. Guidelines for the design of rotating

diffusing vanes in the room are given in Annex B.
5.2 Volume and shape of test room

The minimum volume of the room shall be as specified in Table 1. All test rooms should be qualified using

Annex C. For test rooms with volumes less than the values shown in Table 1 for the frequency range of

interest, or with a volume exceeding 300 m , the adequacy of the room for broadband measurements shall be

demonstrated using the procedure of Annex C. A room qualification procedure for the measurement of

discrete-frequency components is given in Annex D. Information is given in Annex E to assist in testing at

frequencies below 100 Hz.

Table 1 — Minimum volume of the reverberation test room as a function of the lowest frequency band

of interest
Lowest one-third-octave band Minimum volume of the reverberation
frequency of interest test room
Hz m
100 200
125 150
160 100
200 and higher 70
© ISO 2005 – All rights reserved 5
DRAFT 2006
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ISO/DIS 3741
5.3 Sound absorption of test room

The absorption of the test room primarily affects the minimum distance to be maintained between the noise

source u
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 3741
ISO/TC 43/SC 1 Secrétariat: DS
Début de vote: Vote clos le:
2006-02-23 2006-07-23

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Acoustique — Détermination des niveaux de puissance
acoustique et des niveaux d'énergie acoustique émis par les
sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthodes
de laboratoire en salles d'essais réverbérantes

Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound

pressure — Precision methods for reverberation test rooms
[Révision de la troisième édition (ISO 3741:1999) et ISO 3741:1999/Cor.1:2001]
ICS 17.140.01
ENQUÊTE PARALLÈLE ISO/CEN

Le Secrétaire général du CEN a informé le Secrétaire général de l'ISO que le présent ISO/DIS couvre un

sujet présentant un intérêt pour la normalisation européenne. Conformément au mode de

collaboration sous la direction de l'ISO, tel que défini dans l'Accord de Vienne, une consultation

sur cet ISO/DIS a la même portée pour les membres du CEN qu'une enquête au sein du CEN sur

un projet de Norme européenne. En cas d'acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base

des observations reçues, sera soumis en parallèle à un vote de deux mois sur le FDIS au sein de l'ISO et

à un vote formel au sein du CEN.

La présente version française de ce document correspond à la version anglaise qui a été

distribuée précédemment, conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil 15/1993.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET

COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE

CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA

RÉGLEMENTATION NATIONALE.
© Organisation internationale de normalisation, 2006
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ISO/DIS 3741
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ii ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 3741
Sommaire Page

Avant-propos ......................................................................................................................................................v

Introduction........................................................................................................................................................vi

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

1.1 Généralités .............................................................................................................................................1

1.2 Types de bruit et sources sonores......................................................................................................1

1.3 Salle d’essai réverbérante ....................................................................................................................1

1.4 Incertitude de mesure ...........................................................................................................................2

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

3 Termes et définitions ............................................................................................................................2

4 Conditions météorologiques de référence .........................................................................................5

5 Salle d’essai réverbérante ....................................................................................................................5

5.1 Généralités .............................................................................................................................................5

5.2 Volume et forme de la salle d’essai.....................................................................................................5

5.3 Absorption acoustique de la salle d’essai..........................................................................................6

5.4 Critères de bruit de fond.......................................................................................................................6

5.5 Température, humidité et pression atmosphériques ........................................................................9

6 Appareillage et dispositif de mesure.................................................................................................10

6.1 Généralités ...........................................................................................................................................10

6.2 Etalonnage ...........................................................................................................................................10

7 Définition, emplacement, installation et fonctionnement de la source de bruit étudiée .............10

7.1 Généralités ...........................................................................................................................................10

7.2 Equipement auxiliaire .........................................................................................................................10

7.3 Emplacement de la source sonore....................................................................................................11

7.4 Conditions d’installation et de montage...........................................................................................11

7.5 Fonctionnement de la source pendant l’essai .................................................................................11

8 Mesurages en salle d’essai réverbérante .........................................................................................12

8.1 Généralités ...........................................................................................................................................12

8.2 Emplacement initial de la source de bruit étudiée...........................................................................12

8.3 Positions de microphone....................................................................................................................12

8.4 Mesurage des niveaux de pression acoustique...............................................................................14

8.5 Mesurage des niveaux d’énergie acoustique...................................................................................17

8.6 Mesurage des niveaux de pression acoustique à partir d’une source sonore de référence

pour la méthode de comparaison......................................................................................................18

8.7 Mesurage de la durée de réverbération ............................................................................................18

8.8 Mesurage des conditions météorologiques .....................................................................................18

9 Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d’énergie acoustique .....18

9.1 Niveaux de puissance acoustique des sources de bruit ................................................................18

9.2 Niveaux d’énergie acoustique d’une source de bruit......................................................................23

9.3 Niveau de puissance acoustique et niveau d’énergie acoustique pondéré A..............................26

10 Incertitude de mesure .........................................................................................................................27

11 Informations à enregistrer..................................................................................................................28

11.1 Généralités ...........................................................................................................................................28

11.2 Source de bruit étudiée.......................................................................................................................28

11.3 Environnement d’essai .......................................................................................................................28

11.4 Appareillage et dispositif de mesure.................................................................................................29

11.5 Données acoustiques .........................................................................................................................29

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ISO/DIS 3741

12 Informations à enregistrer dans le rapport d’essai......................................................................... 30

Annexe A (informative) Principes directeurs pour la conception des salles d'essai réverbérantes......31

Annexe B (informative) Principes directeurs pour la conception des diffuseurs tournants.................. 33

Annexe C (normative) Méthode de qualification d'une salle d'essai réverbérante pour le

mesurage de bruits à large bande .................................................................................................... 34

Annexe D (normative) Méthode de qualification d'une salle d'essai réverbérante pour le

mesurage de composantes à fréquence discrète ........................................................................... 36

Annexe E (informative) Extension du domaine de fréquences en dessous de 100 Hz........................... 41

Annexe F (normative) Calcul des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie

acoustique par bandes d'octave, des niveaux de puissance acoustique pondérés A et des

niveaux d'énergie acoustique pondérés A à partir des niveaux par bandes de tiers

d'octave................................................................................................................................................ 42

Annexe G (informative) Principes directeurs pour l'élaboration de données sur l'incertitude de

mesure ................................................................................................................................................. 45

Bibliographie.................................................................................................................................................... 52

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ISO/DIS 3741
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 3741 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, et par le comité

technique CEN/TC 211, Acoustique en collaboration.

Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 3741:1999), qui a fait l'objet d'une

révision technique.
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ISO/DIS 3741
Introduction

0.1 La présente Norme internationale fait partie de la série ISO 3740 à ISO 3747 qui regroupe des normes

spécifiant diverses méthodes de détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d’énergie

acoustique émis par des sources de bruit telles que les machines, équipements et leurs sous-ensembles. Le

choix de l’utilisation de l’une des méthodes de la série pour une application particulière dépend de l’objectif

visé par la détermination du niveau de puissance acoustique ou du niveau d’énergie acoustique, et des

installations disponibles. L’ISO 3740 fournit des lignes directrices permettant de faciliter ce choix. La série

de normes dont fait partie la présente Norme internationale n’indique que des principes généraux concernant

les conditions de montage et de fonctionnement de la machine ou de l’équipement pour les besoins de l’essai.

Il est important d’établir des codes d’essai pour les types spécifiques de sources de bruit fournissant des

exigences détaillées relatives aux conditions de montage, de charge et de fonctionnement dans lesquelles les

niveaux de puissance acoustique ou les niveaux d’énergie acoustique doivent être obtenus.

0.2 Les méthodes indiquées dans la présente Norme internationale exigent le montage de la source dans

une salle d’essai réverbérante ayant des caractéristiques acoustiques spécifiées. Les méthodes reposent sur

l’hypothèse que la puissance acoustique ou l’énergie acoustique de la source est directement proportionnelle

à la moyenne spatio-temporelle de la pression acoustique quadratique et par ailleurs dépend uniquement des

caractéristiques acoustiques et géométriques de la salle et des constantes physiques de l’air.

Lorsqu’une source émet un bruit dans des bandes étroites de fréquence ou à des fréquences discrètes, la

détermination précise du niveau de puissance acoustique ou du niveau d’énergie acoustique rayonné dans

une salle d’essai réverbérante requiert plus de soins que pour une source émettant uniformément un bruit sur

un domaine de fréquences plus étendu, et ce pour les raisons suivantes :

⎯ la moyenne spatio-temporelle de la pression acoustique le long d’une trajectoire microphonique courte ou

déterminée à partir d’un réseau comprenant un petit nombre de microphones, ne constitue pas toujours

une estimation correcte de la moyenne spatio-temporelle de la pression quadratique dans la salle ;

⎯ la puissance acoustique ou l’énergie acoustique rayonnée par la source est plus fortement influencée par

les modes propres de la salle et par la position de la source dans cette dernière.

L’augmentation de la complexité de la méthode de mesurage dans le cas d’une source émettant des bruits à

bande étroite ou des sons purs nécessite soit l’optimisation et la qualification de la salle d’essai et de la

configuration d’essai, soit un plus grand nombre d’emplacements de la source et de positions de microphone

(ou une trajectoire microphonique plus longue dans le cas d’un microphone mobile). L’ajout d’absorbeurs de

basses fréquences ou l’installation de diffuseurs tournants dans la salle d’essai peut aider à réduire la

complexité de la méthode de mesurage.

0.3 Les méthodes indiquées dans la présente Norme internationale permettent la détermination du niveau

de puissance acoustique et du niveau d’énergie acoustique par bandes de tiers d’octave, à partir desquels

peuvent être calculés les niveaux par bande d’octave et ceux avec la pondération fréquentielle A.

En révision
vi © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 3741

0.4 La présente Norme internationale décrit des méthodes de classe de précision de laboratoire (classe 1)

comme défini dans l’ISO 12001. Les niveaux de puissance acoustique et les niveaux d’énergie acoustique

résultants incluent des corrections tenant compte de toute différence éventuelle entre les conditions

météorologiques dans lesquelles les essais sont réalisés et les conditions météorologiques de référence.

Pour les applications dans des environnements réverbérants où une précision moindre est admise, il peut être

fait référence à l’ISO 3743-1, l’ISO 3743-2 ou l’ISO 3747.
0.5 La présente Norme internationale annule et remplace l’ISO 3741:1999.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 3741
Acoustique — Détermination des niveaux de puissance
acoustique et des niveaux d'énergie acoustique émis par les
sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthodes
de laboratoire en salles d'essais réverbérantes
1 Domaine d'application
1.1 Généralités

La présente Norme internationale spécifie des méthodes de détermination du niveau de puissance acoustique

ou du niveau d’énergie acoustique émis par une source de bruit à partir des niveaux de pression acoustique

mesurés dans une salle d’essai réverbérante, dont les exigences sont déclarées, depuis cette source de bruit

(machines ou équipements) se trouvant dans la salle. Le niveau de puissance acoustique (ou, dans le cas

d’impulsions sonores ou d’émissions sonores transitoires, le niveau d’énergie acoustique) produit par la

source de bruit, par bandes de fréquences d’un tiers d’octave, est calculé à l’aide de ces mesurages, en

incluant les corrections tenant compte de toute différence entre les conditions météorologiques existantes au

moment et à l’emplacement où les essais sont réalisés et les conditions correspondant à l’impédance

caractéristique de référence. Les méthodes de mesurage et de calcul sont données pour une méthode directe

et pour une méthode de comparaison pour déterminer le niveau de puissance acoustique et le niveau

d’énergie acoustique.

Le domaine de fréquences représentatif comprend en règle générale les bandes de tiers d’octave de

fréquences médianes comprises entre 100 Hz et 10 000 Hz. Les principes directeurs pour l’application des

méthodes spécifiées à un domaine de fréquences étendu vers les basses fréquences, sont donnés à

l’Annexe E. La présente Norme internationale ne s’applique pas au-delà de la bande de tiers d’octave centrée

sur 10 000 Hz. Pour les fréquences plus élevées, il est recommandé d’employer une des méthodes de

l’ISO 9295.
1.2 Types de bruit et sources sonores

Les méthodes spécifiées dans la présente Norme internationale sont applicables à tous les types de bruit

(stable, non stable, fluctuant, impulsions acoustiques isolées etc.) définis dans l’ISO 12001.

La source de bruit étudiée peut être un dispositif, une machine, un composant ou un sous-ensemble. La

présente Norme internationale est applicable aux sources de bruit dont le volume ne dépasse pas 2 % de

celui de la salle d’essai réverbérante. Pour une source dont le volume est supérieur à 2 % de la salle d’essai,

il est possible que les résultats obtenus ne soient pas de classe 1.
1.3 Salle d’essai réverbérante

Les salles d’essai utilisables pour des mesurages conformes à la présente Norme internationale sont les

salles d’essai réverbérantes satisfaisant à des exigences spécifiées (voir à l’Article 5).

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ISO/DIS 3741
1.4 Incertitude de mesure

Des informations sont données sur l’incertitude associée aux niveaux de puissance acoustique et aux niveaux

d’énergie acoustique déterminés conformément à la présente Norme internationale, pour des mesurages

effectués dans des bandes de fréquences limitées, ainsi que pour les calculs de niveaux pondérés A

effectués à partir de ces mesurages. L’incertitude est conforme à celle de la classe de précision de laboratoire

(classe 1) définie dans l’ISO 12001.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 3382, Acoustique — Mesurage de la durée de réverbération des salles en référence à d'autres

paramètres acoustiques.

ISO 6926, Acoustique — Exigences relatives aux performances et à l'étalonnage des sources sonores de

référence utilisées dans la détermination des niveaux de puissance sonore.

ISO 7574-1, Acoustique — Méthodes statistiques pour la détermination et le contrôle des valeurs déclarées

d'émission acoustique des machines et équipements — Partie 1 : Généralités et définitions.

ISO 12001, Acoustique — Bruits émis par les machines et équipements — Règles pour la préparation et la

présentation d'un code d'essai acoustique.
CEI 60942:2003, Electroacoustique — Calibreurs acoustiques.

CEI 61183, Electroacoustique — Etalonnage des sonomètres sous incidence aléatoire et en champ diffus.

CEI 61260:1995, Electroacoustique — Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction d'octave.

CEI 61672-1:2002, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1 : Spécifications.

Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM). Organisation internationale de normalisation,

Genève, Suisse. ISBN 92-67-10188-9, première édition en 1993, corrigée et réimprimée en 1995.

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1
pression acoustique

fluctuation de pression autour de la pression statique qui résulte de l’émission d’un son, exprimée en pascals

3.2
niveau de pression acoustique

dix fois le logarithme décimal du rapport du carré de la pression acoustique, p, au carré d’une valeur de

référence, p , exprimé en décibels
L = 10lg dB (1)
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ISO/DIS 3741
La valeur de référence, p , est égale à 20 µPa (2 × 10 Pa).
3.3
niveau de pression acoustique temporel moyen
p,T

niveau correspondant au carré de la pression acoustique moyennée dans le temps sur la durée de mesurage

T = t – t , exprimé en décibels
2 1
⎡ ⎤
p (t)
⎢ ⎥
L = 10lg dt (2)
p,T
⎢ 2 ⎥
⎢ t 0 ⎥
⎣ 1 ⎦

NOTE 1 En général, l’indice « T » est omis car les niveaux de pression acoustique temporels moyens sont

nécessairement déterminés sur une certaine durée de mesurage.

NOTE 2 Les niveaux de pression acoustique temporels moyens sont souvent pondérés A, auquel cas ils sont notés

L , qui est généralement abrégé en L .
pA,T pA
3.4
niveau de pression acoustique d’un événement élémentaire

niveau du carré de la pression acoustique moyennée dans le temps correspondant à un événement sonore

élémentaire (impulsion acoustique ou son transitoire) d’une durée spécifiée T (ou durée de mesurage

spécifiée T = t – t couvrant l’événement élémentaire) rapporté à la durée de référence T = 1 s, exprimé en

2 1 0
décibels
⎡ ⎤
2 2
1 p (t) T
⎢ ⎥
L = 10lg dt dB = L + 10lg dB (3)
E p,T
⎢ 2 ⎥
T T
0 0
t 0
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3.5
durée de mesurage

fraction ou multiple d’une période ou d’un cycle de fonctionnement de la source de bruit étudiée sur lequel le

niveau de pression acoustique temporel moyen est déterminé, exprimé en secondes
3.6
salle d’essai réverbérante
salle d’essai répondant aux exigences de la présente Norme internationale
3.7
champ acoustique réverbéré

partie du champ acoustique existant dans la salle d’essai dans laquelle l’influence du son reçu directement de

la source est négligeable
3.8
durée de réverbération
rev

temps potentiellement nécessaire pour que le niveau de pression acoustique diminue de 60 dB après l’arrêt

instantané de la source sonore dans l’espace, exprimé en secondes
NOTE La durée de réverbération dépend de la fréquence.
3.9
coefficient d’absorption acoustique

à une fréquence donnée et pour des conditions spécifiées, la fraction relative de puissance acoustique

incidente qui n’est pas réfléchie par une surface
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ISO/DIS 3741

NOTE Pour leur utilisation dans la présente Norme internationale, les coefficients d’absorption acoustique sont

calculés conformément à l’ISO 354.
3.10
aire d’absorption acoustique équivalente

produit de l’aire et du coefficient d’absorption acoustique d’une surface, exprimé en mètres carrés

3.11
source sonore de référence
source sonore satisfaisant aux exigences de l’ISO 6926
3.12
domaine de fréquences représentatif

pour des applications courantes, domaine des bandes d’un tiers d’octave de fréquences médianes comprises

entre 100 Hz et 10 000 Hz

NOTE Pour des applications spéciales, le domaine peut être étendu ou réduit, sous réserve que l’environnement et

l’instrumentation d’essai répondent par ailleurs à toutes les exigences de la présente Norme internationale. Le domaine de

fréquences peut être abaissé jusqu’à la bande de tiers d’octave de 50 Hz (voir Annexe E), mais ne peut pas être étendu

au-delà de la bande de 10 000 Hz. Pour les domaines de fréquences réduits, le rapport d’essai doit mentionner clairement

le domaine réduit et indiquer que les résultats enregistrés dans le rapport sont conformes à la présente Norme

internationale dans le domaine de fréquences réduit.
3.13
bruit de fond
bruit émis par l’ensemble des sources autres que la source de bruit étudiée

NOTE Le bruit de fond peut inclure différentes composantes : bruit aérien, bruit émis par des vibrations de structure

et bruit électrique des instruments de mesure.
3.14
correction de bruit de fond

correction appliquée aux niveaux de pression acoustique mesurés dans la salle d’essai réverbérante pour

tenir compte de l’influence du bruit de fond, exprimée en décibels

NOTE La correction de bruit de fond est fonction de la fréquence ; la correction dans le cas d’une bande de

fréquences est notée K , où f est la fréquence médiane correspondante.
3.15
puissance acoustique

énergie acoustique aérienne rayonnée par une source par unité de temps, exprimée en watts

3.16
niveau de puissance acoustique

dix fois le logarithme décimal du rapport de la puissance acoustique d’une source, W, à une valeur de

référence, W , exprimé en décibels
L = 10lg dB (4)
–12
La valeur de référence, W , est 1 pW (10 W).

NOTE La pondération en fréquence, ou la fréquence médiane de la bande de fréquences utilisée, est indiquée dans

le symbole. Par exemple, le niveau de puissance acoustique pondéré A est L .
4 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 3741
3.17
énergie acoustique

énergie d’une impulsion acoustique ou d’un son transitoire isolé émis par une source, exprimée en joules

3.18
niveau d’énergie a
...