ISO 354:2003
(Main)Acoustics — Measurement of sound absorption in a reverberation room
Acoustics — Measurement of sound absorption in a reverberation room
ISO 354:2003 specifies a method of measuring the sound absorption coefficient of acoustical materials used as wall or ceiling treatments, or the equivalent sound absorption area of objects, such as furniture, persons or space absorbers, in a reverberation room. It is not intended to be used for measuring the absorption characteristics of weakly damped resonators. The results obtained can be used for comparison purposes and for design calculation with respect to room acoustics and noise control.
Acoustique — Mesurage de l'absorption acoustique en salle réverbérante
L'ISO 354:2003 spécifie une méthode de mesurage en salle réverbérante du coefficient d'absorption acoustique de matériaux acoustiques utilisés pour le traitement de murs ou de plafonds, ou de la surface d'absorption acoustique équivalente d'objets distincts tels que meubles, personnes ou matériaux absorbants. Elle n'est pas destinée a être employée pour le mesurage des caractéristiques d'absorption de résonateurs faiblement amortis. Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour effectuer des comparaisons et des calculs dans le domaine de l'acoustique des salles et du contrôle du bruit.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 354
Second edition
2003-05-15
Acoustics — Measurement of sound
absorption in a reverberation room
Acoustique — Mesurage de l'absorption acoustique en salle
réverbérante
Reference number
©
ISO 2003
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle . 3
5 Frequency range . 3
6 Test arrangement. 3
6.1 Reverberation room and diffusion of sound field . 3
6.2 Test specimens . 4
6.3 Temperature and relative humidity . 5
7 Measurement of reverberation time. 5
7.1 General. 5
7.2 Interrupted noise method. 6
7.3 Integrated impulse response method. 7
7.4 Evaluation of reverberation times based on decay curves . 9
8 Expression of results. 9
8.1 Method of calculation . 9
8.2 Precision . 11
8.3 Presentation of results . 12
9 Test report . 13
Annex A (normative) Diffusivity of the sound field in the reverberation room. 14
Annex B (normative) Test specimen mountings for sound absorption tests. 15
Bibliography . 21
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 354 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 2, Building
acoustics.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 354:1985), which has been technically revised,
as follows:
an integrated impulse response method has been introduced;
the requirement to measure at least 36 decays has been added;
mounting conditions according to ISO 354:1985:Amd.1:1997 and mounting conditions Type B and Type J
have been introduced.
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Introduction
When a sound source operates in an enclosed space, the level to which reverberant sound builds up, and the
subsequent decay of reverberant sound when the source is stopped, are governed by the sound-absorbing
characteristics of the boundary surfaces, the air filling the space, and objects within the space. In general, the
fraction of the incident sound power absorbed at a surface depends upon the angle of incidence. In order to
relate the reverberation time of an auditorium, office, workshop, etc., to the noise reduction that would be
effected by an absorbing treatment, knowledge of the sound-absorbing characteristics of the surfaces, usually
in the form of a suitable average over all angles of incidence, is required. Since the distribution of sound
waves in typical enclosures includes a wide and largely unpredictable range of angles, a uniform distribution is
taken as the basic condition for the purposes of standardization. If, in addition, the sound intensity is
independent of the location within the space, the sound distribution is called a diffuse sound field, and the
sounds reaching a room surface are said to be at random incidence.
The sound field in a properly designed reverberation room closely approximates a diffuse field. Hence, sound
absorption measured in a reverberation room closely approximates the sound absorption that would be
measured under the basic conditions assumed for standardization.
The purpose of this International Standard is to promote uniformity in the methods and conditions of
measurement of sound absorption in reverberation rooms.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 354:2003(E)
Acoustics — Measurement of sound absorption
in a reverberation room
1 Scope
This International Standard specifies a method of measuring the sound absorption coefficient of acoustical
materials used as wall or ceiling treatments, or the equivalent sound absorption area of objects, such as
furniture, persons or space absorbers, in a reverberation room. It is not intended to be used for measuring the
absorption characteristics of weakly damped resonators.
The results obtained can be used for comparison purposes and for design calculation with respect to room
acoustics and noise control.
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 266, Acoustics ― Preferred frequencies
ISO 9613-1, Acoustics ― Attenuation of sound during propagation outdoors ― Part 1: Calculation of the
absorption of sound by the atmosphere
IEC 61260, Electroacoustics ― Octave-band and fractional-octave-band filters
3 Terms and definitions
For the purpose of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
decay curve
graphical representation of the decay of the sound pressure level in a room as a function of time after the
sound source has stopped
3.2
reverberation time
T
time, in seconds, that would be required for the sound pressure level to decrease by 60 dB after the sound
source has stopped
NOTE 1 The definition of T with a decrease by 60 dB of the sound pressure level can be fulfilled by linear extrapolation
of shorter evaluation ranges.
NOTE 2 This definition is based on the assumptions that, in the ideal case, there is a linear relationship between the
sound pressure level and time, and that the background noise level is sufficiently low.
3.3
interrupted noise method
method of obtaining decay curves by direct recording of the decay of the sound pressure level after exciting a
room with broadband or band-limited noise
3.4
integrated impulse response method
method of obtaining decay curves by reverse-time integration of the squared impulse responses
3.5
impulse response
temporal evolution of the sound pressure observed at a point in a room as a result of the emission of a Dirac
impulse at another point in the room
NOTE It is impossible in practice to create and radiate true Dirac delta functions, but short transient sounds (e.g. from
shots) may offer close enough approximations for practical measurements. An alternative measurement technique,
however, is to use a period of maximum-length sequence type signal (MLS) or another deterministic, flat-spectrum signal
and to transform the measured response back to an impulse response.
3.6
equivalent sound absorption area of a room
hypothetical area of a totally absorbing surface without diffraction effects which, if it were the only absorbing
element in the room, would give the same reverberation time as the room under consideration
NOTE 1 The area is measured in square metres.
NOTE 2 For the empty reverberation room, this quantity is denoted by A ; for the reverberation room containing the
test specimen, it is denoted by A .
3.7
equivalent sound absorption area of the test specimen
A
T
difference between the equivalent sound absorption area of the reverberation room with and without the test
specimen
NOTE The area is measured in square metres.
3.8
area of the test specimen
S
area of the floor or wall covered by the test specimen
NOTE 1 The area is measured in square metres.
NOTE 2 In the case of a test specimen surrounded by a structure (type E mounting or type J mounting), it is the area
enclosed by the structure.
3.9
sound absorption coefficient
α
s
ratio of the equivalent sound absorption area of a test specimen divided by the area of the test specimen
NOTE 1 For absorbers where both sides are exposed, the sound absorption coefficient is the equivalent sound
absorption area of the test specimen divided by the area of the two sides of the test specimen.
NOTE 2 The sound absorption coefficient evaluated from reverberation time measurements can have values larger
than 1,0 (e.g. because of diffraction effects), and α is not, therefore, expressed as a percentage.
s
NOTE 3 The use of the subscript “s” is to avoid confusion with the sound absorption coefficient defined as the ratio of
non-reflected-to-incident sound energy if a plane wave strikes a plane wall at a particular angle of incidence. That
“geometric” sound absorption coefficient is always smaller than 1,0 and may therefore be expressed as a percentage.
2 © ISO 2003 — All rights reserved
4 Principle
The average reverberation time in the reverberation room is measured with and without the test specimen
mounted. From these reverberation times, the equivalent sound absorption area of the test specimen, A , is
T
calculated by using Sabine’s equation (see 8.1.2.1).
In the case of a test specimen that uniformly covers a surface (a plane absorber or a specified array of test
objects), the sound absorption coefficient is obtained by dividing A by the treated surface area S (see 3.8).
T
When the test specimen comprises several identical objects, the equivalent sound absorption area A of an
obj
individual object is found by dividing A by the number of objects, n:
T
A = A /n
obj T
5 Frequency range
Measurements shall be made in one-third-octave bands with the following centre frequencies, in hertz
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 354
Deuxième édition
2003-05-15
Acoustique — Mesurage de l'absorption
acoustique en salle réverbérante
Acoustics — Measurement of sound absorption in a reverberation room
Numéro de référence
©
ISO 2003
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Version française parue en 2004
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 3
5 Intervalle de fréquences. 3
6 Dispositif d'essai. 3
6.1 Salle réverbérante et diffusion du champ acoustique . 3
6.2 Éprouvettes . 4
6.3 Température et humidité relative . 5
7 Mesurage de la durée de réverbération. 5
7.1 Généralités. 5
7.2 Méthode du bruit interrompu. 6
7.3 Méthode de la réponse impulsionnelle intégrée. 8
7.4 Évaluation des durées de réverbération à partir des courbes de décroissance. 9
8 Expression des résultats. 10
8.1 Méthode de calcul . 10
8.2 Fidélité. 12
8.3 Expression des résultats. 13
9 Rapport d'essai . 13
Annexe A (normative) Diffusion du champ acoustique dans la salle réverbérante. 14
Annexe B (normative) Montages des éprouvettes pour les essais d'absorption acoustique. 15
Bibliographie . 22
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 354 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 2, Acoustique des
bâtiments.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 354:1985), qui a fait l'objet d'une révision
technique comme suit:
introduction d'une méthode de réponse impulsionnelle intégrée;
ajout de l’exigence du mesurage d’un minimum de 36 décroissances;
introduction des conditions de montage conformément à l’ISO 354:1985:Amd.1:1997 et des conditions de
montage du type B et du type J.
iv © ISO 2003 – Tous droits réservés
Introduction
Lorsqu’une source sonore fonctionne dans un espace clos, le niveau atteint par le son provenant de la
réverbération et ensuite la décroissance de ce son réverbéré lorsque la source est arrêtée, dépendent des
caractéristiques d’absorption acoustique des surfaces limites, de l’air remplissant le volume et des objets qui
se trouvent dans le volume. En général, la fraction de la puissance acoustique incidente, qui est absorbée par
une surface, dépend de l’angle d’incidence. Afin de relier la durée de réverbération d’un auditorium, d’un
bureau, d’un atelier, etc. à la réduction du bruit qui serait entraînée par un traitement absorbant, il est
nécessaire de connaître les caractéristiques d’absorption acoustique des surfaces, ordinairement sous forme
d’une valeur moyenne appropriée pour tous les angles d'incidence. Comme la distribution des ondes
acoustiques dans des locaux type comporte une large distribution angulaire en grande partie imprévisible, la
distribution uniforme est prise comme base en vue de la normalisation. De plus, si l’intensité acoustique est
uniforme dans le local, une telle distribution est appelée «champ acoustique diffus» et les ondes acoustiques
atteignant les parois du local sont dites à incidence aléatoire.
Dans une salle réverbérante bien conçue, le champ acoustique est extrêmement proche d’un champ diffus.
En conséquence, l’absorption acoustique mesurée dans une salle réverbérante est très proche de l’absorption
acoustique qui serait mesurée dans les conditions de base supposées pour la normalisation.
La présente Norme internationale a pour but de favoriser l’uniformité dans les méthodes et les conditions de
mesurage de l’absorption acoustique en salle réverbérante.
NORME INTERNATIONALE ISO 354:2003(F)
Acoustique — Mesurage de l'absorption acoustique en salle
réverbérante
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de mesurage en salle réverbérante du coefficient
d’absorption acoustique de matériaux acoustiques utilisés pour le traitement de murs ou de plafonds, ou de la
surface d’absorption acoustique équivalente d’objets distincts tels que meubles, personnes ou matériaux
absorbants. Elle n’est pas destinée a être employée pour le mesurage des caractéristiques d’absorption de
résonateurs faiblement amortis.
Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour effectuer des comparaisons et des calculs dans le domaine
de l’acoustique des salles et du contrôle du bruit.
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 266, Acoustique — Fréquences normales
ISO 9613-1, Acoustique — Atténuation du son lors de sa propagation à l’air libre — Partie 1: Calcul de
l’absorption atmosphérique
CEI 61260, Électroacoustique — Filtres de bande d’octave et de bande d’une fraction d’octave
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
courbe de décroissance
représentation graphique de la décroissance du niveau de pression acoustique dans un local en fonction du
temps, après l’arrêt de la source sonore
3.2
durée de réverbération
T
durée, en secondes, que prendrait le niveau de pression acoustique pour décroître de 60 dB après l’arrêt de
la source sonore
NOTE 1 La définition de T avec une décroissance de 60 dB du niveau de pression acoustique peut être vérifiée par
extrapolation linéaire de plages d’évaluation plus réduites.
NOTE 2 Cette définition est basée sur l’hypothèse que, dans le cas idéal, le niveau de pression acoustique est une
fonction linéaire du temps et que le niveau de bruit de fond est suffisamment bas.
3.3
méthode du bruit interrompu
méthode d’obtention de courbes de décroissance par enregistrement direct de la décroissance du niveau de
pression acoustique après excitation d’un local avec un bruit à large bande ou un bruit limité en fréquences
3.4
méthode de la réponse impulsionnelle intégrée
méthode d’obtention de courbes de décroissance par intégration inverse du temps des réponses
impulsionnelles au carré
3.5
réponse impulsionnelle
évolution temporelle de la pression acoustique observée en un point de la salle par suite de l’émission d’une
impulsion de Dirac en un autre point de la salle
NOTE Dans la pratique, il est impossible de créer et de rayonner des fonctions delta de Dirac vraies, mais des sons
transitoires courts (par exemple de coups de feu) peuvent fournir des approximations suffisamment proches pour les
mesurages pratiques. Une autre technique de mesure consiste toutefois à prendre une période d’un signal de type
séquentiel de longueur maximale, ou un autre signal certain à spectre plat, et à ramener la réponse mesurée à une
réponse impulsionnelle.
3.6
aire d’absorption acoustique équivalente d’une salle
aire fictive d’une surface totalement absorbante sans effet de diffraction qui, si elle était le seul élément
absorbant de la salle, donnerait la même durée de réverbération que cette salle
NOTE 1 L’aire est mesurée en mètres carrés.
NOTE 2 Pour la salle réverbérante vide, cette grandeur est désignée par A ; pour la salle réverbérante contenant une
éprouvette, elle est désignée par A .
3.7
aire d’absorption acoustique équivalente d’une éprouvette
A
T
différence entre les aires d’absorption acoustique équivalentes de la salle réverbérante avec et sans
l’éprouvette
NOTE L’aire est mesurée en mètres carrés.
3.8
aire de l’éprouvette
S
aire du sol ou du mur recouverte par l’éprouvette
NOTE 1 L’aire est mesurée en mètres carrés.
NOTE 2 Dans le cas d’une éprouvette entourée par une structure (montages de types E ou J), il s’agit de l’aire
renfermée par la structure.
3.9
coefficient d’absorption acoustique
α
s
quotient de l’aire d’absorption acoustique équivalente d’une éprouvette sur l’aire de l’éprouvette
NOTE 1 Pour les absorbeurs où les deux côtés sont exposés, le coefficient d’absorption acoustique est égal à l’aire
d’absorption acoustique équivalente de l’éprouvette divisée par l’aire des deux côtés de l’éprouvette.
NOTE 2 Le coefficient d’absorption acoustique déterminé d’après les mesurages de durée de réverbération peut
prendre des valeurs plus grandes que 1,0 (du fait, par exemple, des effets de diffraction). Par conséquent, a n'est pas
s
exprimé en pourcentage.
NOTE 3 L’utilisation de l’indice «s» évite la confusion avec le coefficient d’absorption acoustique défini comme le
rapport de l’énergie acoustique non réfléchie à l’énergie acoustique incidente, quand une onde plane frappe un mur plan
2 © ISO 2003 – Tous droits réservés
...
Questions, Comments and Discussion
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