ISO 17201-1:2018

NORME ISO
INTERNATIONALE 17201-1
Deuxième édition
2018-11
Acoustique — Bruit des stands de tir —
Partie 1:
Mesurage de l´énergie sonore en
sortie de bouche
Acoustics — Noise from shooting ranges —
Part 1: Determination of muzzle blast by measurement
Numéro de référence
©
ISO 2018
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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 Arme et munition . 5
4.1 Généralités . 5
4.2 Arme . 6
4.3 Munition . 7
4.4 Paramètres balistiques. 8
4.5 Contexte de l’essai . 8
4.6 Autres éléments (fonctions et dispositifs) . 9
5 Concept de base pour le mesurage et l’analyse . 9
5.1 Généralités . 9
5.2 Grandeur à mesurer .10
5.3 Niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source .11
5.4 Niveau de distribution angulaire interpolée de l’énergie acoustique émise par la source 11
5.5 Niveau d’énergie acoustique émise par la source .12
5.6 Directivité .12
6 Site de mesurage .12
6.1 Site .12
6.2 Conditions météorologiques .12
7 Planification des mesurages .13
7.1 Observations d’ordre général .13
7.2 Arme .13
7.3 Position de mesure .13
7.4 Appareillage de mesure .14
7.5 Traitement du bruit émis par un projectile .14
8 Étalonnage et validation .14
9 Méthodes de mesure .15
9.1 Généralités .15
9.2 Correction de la réflexion par le sol .15
10 Contrôle de la configuration de mesurage.15
11 Incertitude de mesure .16
11.1 Généralités .16
11.2 Méthode empirique.16
12 Rapport.17
Annexe A (informative) Glossaire des armes légères.19
Annexe B (informative) Exemple .31
Annexe C (informative) Lignes directrices pour l’incertitude de mesure.39
Bibliographie .42
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 17201-1:2005), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle comprend également le Corrigendum technique ISO 17201-1:2005/Cor 1:2009.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— révision rédactionnelle du document complet;
— révision technique de 5.1, en particulier de la Figure 3 et de la formule associée;
— révision rédactionnelle de l’Annexe A (informative) “Glossaire des armes légères”;
— révision technique de l’Annexe B (informative);
— mise à jour des références.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17201 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
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Introduction
L’initiative d’élaborer une norme sur le bruit impulsionnel des stands de tir a été prise par l’AFEMS
(Association of European Manufacturers of Sporting Ammunition, l’association des fabricants
européens de munitions pour le tir sportif), en avril 1996, sous la forme d’une proposition formelle
au CEN. Après consultation au CEN en 1998, le CEN/TC 211, Acoustique, a demandé à l’ISO/TC 43/SC 1,
Bruit, de préparer la série de normes ISO 17201.
Afin d’obtenir des données fiables pour la prévision des niveaux de bruit émis par les tirs et perçus
à un point donné, il est nécessaire de déterminer l’énergie sonore d’émission en sortie de bouche.
La détonation à la bouche est produite par les gaz de la charge propulsive éjectés par le canon d’une
arme; dans la plupart des cas, le gaz est expulsé à une vitesse supersonique. À proximité de la bouche,
la pression acoustique est très élevée et ne peut être décrite en termes d’acoustique linéaire. Pour
les besoins du présent document, la zone non linéaire est définie grâce à l’observation d’un niveau
de pression acoustique de crête de 154 dB ou plus. Le présent document définit par quelle méthode
l’énergie sonore et la directivité en sortie de bouche peuvent être obtenues à partir du mesurage
des niveaux d’exposition sonore et de quelle manière ces mesurages doivent être effectués. L’énergie
acoustique émise, sa directivité et sa structure spectrale peuvent servir à l’établissement de modèles de
propagation du son pour l’évaluation du bruit ambiant. Elle ne peut pas être utilisée pour les calculs des
niveaux d’exposition sonore à proximité de l’arme, par exemple pour apprécier les lésions causées aux
personnes ou aux animaux.
NORME INTERNATIONALE ISO 17201-1:2018(F)
Acoustique — Bruit des stands de tir —
Partie 1:
Mesurage de l´énergie sonore en sortie de bouche
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode permettant de déterminer l’énergie acoustique émise en
sortie de bouche pour des armes de calibres inférieurs à 20 mm ou des charges explosives de moins de
50 g d’équivalent TNT. Elle est applicable à des distances où les valeurs de crête de pression acoustique
observées sont inférieures à 1 kPa (équivalent à un niveau de pression acoustique de crête de 154 dB).
L’énergie sonore émise, la directivité de la source et leur structure spectrale, déterminées par ce mode
opératoire, peuvent être utilisées en tant que données d’entrée pour les modes de propagation du son
permettant la prédiction du bruit généré par les tirs au voisinage des stands de tir. En outre, les données
peuvent servir à comparer le bruit émis par différents types d’armes ou différents types de munitions
utilisées par la même arme.
Le présent document concerne les armes utilisées dans les stands de tir, mais elle peut également
s’appliquer aux armes à usage militaire. Elle n’est pas applicable pour les besoins d’une évaluation des
dommages auditifs ou des niveaux sonores dans la zone non linéaire.
Les suppresseurs et silencieux ne sont pas pris en considération dans le présent document.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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).
IEC 60942, Électroacoustique — Calibreurs acoustiques
IEC 61672-1, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications
Guide ISO/IEC 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure
(GUM: 1995)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
pression acoustique
p
différence entre la pression instantanée et la pression statique
Note 1 à l'article: La pression acoustique est exprimée en pascals (Pa).
Note 2 à l'article: La pression statique est la pression qui existe en l’absence de toute onde acoustique.
Note 3 à l'article: La présente définition s’applique à un milieu permettant un écoulement moyen non nul dans
l’atmosphère.
1)
Note 4 à l'article: La présente définition est techniquement conforme à l’ISO 80000-8:— , Article 8-2.2.
Note 5 à l'article: Pour la définition de la “pression statique”, voir l’ISO 80000-8:—, Article 8-2.1, avec la différence
qu’elle autorise un écoulement moyen non nul.
3.2
niveau de pression acoustique
L
p
dix fois le logarithme décimal du rapport du carré de la pression acoustique efficace, p , au carré de
rms
la valeur de référence, p
p
rms
L =10lg dB (1)
p
p
Note 1 à l'article: Le niveau de pression acoustique est exprimé en décibels (dB).
Note 2 à l'article: La pression acoustique est exprimée en pascals (Pa).
Note 3 à l'article: Pour le son se propageant dans l’air et d’autres gaz, la pression acoustique de référence est
donnée par p = 20 μPa.
Note 4 à l'article: Le niveau de pression acoustique peut être pondéré en fréquence ou en fonction du temps.
Note 5 à l'article: La présente définition est techniquement conforme à l’ISO 80000-8:—, Article 8-15.
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.2, modifié — «la pression acoustique, p» a été remplacé par «la pression
acoustique efficace, p »; la formulation «où la valeur de référence, p , est 20 μPa» a été supprimée; les
rms 0
NOTES 1 et 2 d’origine ont été supprimées; les Notes 1, 2, 3, 4 et 5 à l’article ont été ajoutées.]
3.3
pression acoustique de crête
p
crête
pression acoustique (3.1) absolue maximale pendant un intervalle de temps déclaré
Note 1 à l'article: La pression acoustique de crête est exprimée en pascals (Pa).
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.4, modifié — L’expression «plus grande» a été remplacée par
«maximale»; le mot «certain» a été remplacé par «déclaré»; la NOTE 2 a été supprimée.]
3.4
niveau de pression acoustique de crête
L
p,crête
dix fois le logarithme décimal du rapport du carré de la pression acoustique de crête, p (3.3), au
crête
carré de la valeur de référence, p
p
crête
L =10lg dB (2)
p,crête
p
Note 1 à l'article: La valeur de référence est donnée par p = 20 μPa.
Note 2 à l'article: Le niveau de pression acoustique de crête est exprimé en décibels (dB).
Note 3 à l'article: Il convient de déterminer la pression acoustique de crête avec un détecteur tel que défini dans
l’IEC 61672-1; l’IEC 61672-2 ne spécifie que l’exactitude d’un détecteur en utilisant une pondération C.
1) En cours d’élaboration.
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[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.5, modifié — La formulation «où la valeur de référence, p , est 20 μPa»
a été supprimée; la NOTE d’origine a été supprimée; les Notes 1, 2 et 3 à l’article ont été ajoutées.]
3.5
durée d’un événement
T
intervalle de temps déclaré suffisamment long pour englober l’ensemble du son significatif d’un
événement spécifié
Note 1 à l'article: La durée d’un événement est exprimée en secondes (s).
3.6
exposition sonore
E
T
intégrale du carré de la pression acoustique, p (3.1), sur un intervalle de temps ou une durée d’événement,
T (3.5), déclaré commençant à t et finissant à t
1 2
t
Ep= ()ttd (3)
T
∫
t
Note 1 à l'article: L’exposition sonore est exprimée en pascals carrés·secondes (Pa s).
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.6, modifié — Les NOTES 1 à 4 d’origine ont été supprimées; la Note 1 à
l’article a été ajoutée.]
3.7
niveau d’exposition sonore
L
E,T
dix fois le logarithme décimal du rapport de l’exposition sonore, ET (3.6), à une valeur de référence, E
E
T
L =10lg dB (4)
ET,
E
Note 1 à l'article: Le niveau d’exposition sonore est exprimé en décibels (dB).
Note 2 à l'article: Pour le son se propageant dans l’air et d’autres gaz, la valeur de référence est donnée par
E = 400 μPa s.
Note 3 à l'article: La présente définition est techniquement conforme à l’ISO 80000-8:—, Article 8-17.
[SOURCE: ISO/TR 25417:2007, 2.7, modifié — Les NOTES 1 à 3 d’origine ont été supprimées; les Notes 1,
2 et 3 à l’article ont été ajoutées.]
3.8
énergie acoustique émise par la source
Q
énergie acoustique totale produite pendant la durée de l’événement
Note 1 à l'article: L’énergie acoustique émise par la source est exprimée en joules (J).
3.9
niveau d’énergie acoustique émise par la source
L
Q
dix fois le logarithme décimal du rapport de l’énergie acoustique émise par la source, Q (3.8), à l’énergie
acoustique de référence émise par la source, Q
 
Q
L =10lg dB (5)
 
Q
Q
 0 
Note 1 à l'article: Le niveau d’énergie acoustique émise par la source est exprimé en décibels (dB).
−12
Note 2 à l'article: La valeur de référence est donnée par Q = 10 J.
3.10
distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source
S (α)
q
énergie acoustique rayonnée par la détonation en champ lointain par unité d’angle solide
Note 1 à l'article: L’énergie acoustique rayonnée par la détonation dans les limites d’un cône étroit centré sur la
direction α (3.14) est:
dQ
S α = (6)
()
q
dΩ
où
Q est l’énergie acoustique (3.8);
Ω est l’angle solide exprimé en stéradians.
Note 2 à l'article: La distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source, S (α), est exprimée en
q
−1
joules par stéradian (J sr ).
Note 3 à l'article: Il est supposé une symétrie de révolution autour de la ligne de tir avec α = 0.
3.11
distribution angulaire interpolée de l’énergie acoustique émise par la source
S α
()
q
fonction continue en α de la distribution de l’énergie acoustique émise par la sourceS α (3.10) dérivée
()
q
en utilisant une méthode d’interpolation définie
Note 1 à l'article: La distribution angulaire interpolée de l’énergie acoustique émise par la source, S α , est
()
q
−1
exprimée en joules par stéradian (J sr ).
3.12
niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source
L (α)
q
distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source (3.10), donnée par dix fois le logarithme
décimal du rapport de la distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source, S α (3.10) à
()
q
la valeur de référence, S
q
 
S α
()
q
L α =10lg dB (7)
()
q
S
 
q
 
Note 1 à l'article: Le niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source, L (α), est
q
exprimé en décibels (dB).
−12 −1
Note 2 à l'article: La valeur de référence est donnée par S = 10 J sr .
q
3.13
niveau de distribution angulaire interpolée de l’énergie acoustique émise par la source
L α
()
q
fonction continue en α du niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source,
L (α) (3.12), dérivée en utilisant une méthode d’interpolation définie
q
Note 1 à l'article: Le niveau de distribution angulaire interpolée de l’énergie acoustique émise par la source est
exprimé en décibels (dB).
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3.14
angle alpha
α
angle situé entre la ligne de tir et la ligne reliant la bouche au récepteur
Note 1 à l'article: L’angle alpha est exprimé en radians dans toutes les formules.
3.15
angle bêta
β
angle décrivant la rotation autour de la ligne de tir, dans le sens antihoraire, tel que vu par le tireur
Note 1 à l'article: L’angle bêta est exprimé en radians dans toutes les formules.
3.16
angle gamma
γ
angle décrivant l’inclinaison de la ligne de tir par rapport au plan horizontal
Note 1 à l'article: L’angle gamma est exprimé en radians dans toutes les formules.
Note 2 à l'article: Voir Figure 3.
3.17
angle delta
δ
angle formé par la projection de l’angle α sur le plan horizontal
Note 1 à l'article: L’angle delta est exprimé en radians dans toutes les formules.
Note 2 à l'article: Voir Figure 3.
3.18
directivité
D(α)
différence entre le niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source (3.12) de la
source soumise à essai et le niveau de distribution de l’énergie acoustique d’une source monopole ayant
la même énergie acoustique que la source
Note 1 à l'article: La directivité est exprimée en décibels (dB).
3.19
distance à la bouche
r
m
distance mesurée de la bouche au point d’installation du microphone
Note 1 à l'article: La distance à la bouche est exprimée en mètres (m).
Note 2 à l'article: Voir Figure 3.
4 Arme et munition
4.1 Généralités
Afin de définir sans équivoque la combinaison arme plus munition pour laquelle le niveau d’exposition
sonore en sortie de bouche est estimé, les informations données de 4.2 à 4.6 sont nécessaires. Tous les
termes correspondent aux sens qui leur sont donnés dans la Référence [14] et dans l’Annexe A.
4.2 Arme
Les éléments suivants doivent être déclarés:
— description ou nom commercial;
— type d’arme (fusil de chasse, carabine, revolver, pistolet, etc.);
— calibre;
— âme du canon;
— longueur du canon.
Il convient de déclarer les éléments suivants:
— nombre, type et disposition des canons (jumelés juxtaposés ou superposés, à trois canons
[drilling], etc.).
Le cas échéant, les éléments spécifiques tels que les suivants doivent être mentionnés:
— pare-flammes;
— frein de bouche.
Il convient de mentionner les éléments spécifiques tels que les suivants:
— choke (étranglement);
— système de rechargement.
La Figure 1 est une représentation schématique donnant les principaux termes utilisés pour décrire
l’arme.
Légende
1 crosse 7 guidon
2 pontet 8 hausse
3 détente 9 culasse
4 magasin (à l’intérieur) 10 boîte de culasse
5 canon 11 cran de sûreté
6 bouche 12 levier de culasse
Figure 1 — Principaux termes utilisés pour décrire l’arme (représentation schématique)
L’Annexe A présente les principaux éléments d’un canon à âme lisse et d’un canon rayé.
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4.3 Munition
Les informations suivantes sont nécessaires et doivent être déclarées:
— description ou nom commercial;
— calibre du projectile;
— masse du projectile.
Il convient de donner les informations supplémentaires suivantes:
— type et masse ou énergie chimique de la charge propulsive;
— type de projectile (balle, sabot, grenaille ou cartouche à blanc).
Dans le cas des fusils de chasse (charge de grenaille), les informations supplémentaires suivantes
doivent être déclarées:
— type, nombre, taille et poids ou numéro de la grenaille.
Dans le cas des fusils de chasse (charge de grenaille), il convient de déclarer les informations
supplémentaires suivantes:
— longueur totale de la cartouche et calibre;
— type de tube;
— type de bourre;
— type de sertissage.
Des vues schématiques de munitions pour carabines, pistolets et fusils de chasse sont représentées à la
Figure 2 avec leurs principaux éléments constitutifs.
Légende
1 projectile (balle) pour carabine 6 tube
2 projectile (balle) pour pistolet 7 charge de grenaille
3 douille 8 étui cylindrique
4 poudre 9 bourre
5 amorce 10 culot de douille
NOTE Les mesurages peuvent être influencés par certains facteurs tels que le réchauffement du canon suite
à des tirs à répétition, la température, l’humidité et l’ancienneté de la munition.
Figure 2 — Représentation schématique de munitions
4.4 Paramètres balistiques
La vitesse initiale (vitesse du projectile à la bouche), comme étant le résultat de la combinaison arme/
munition, telle que spécifiée par le fabricant, doit être déclarée.
Il convient de déclarer les autres paramètres balistiques disponibles.
NOTE La vitesse initiale est une valeur calculée correspondant à la vitesse du projectile lui-même pour les
carabines ou à la vitesse de déplacement du centre de gravité du nuage de plombs à proximité de la bouche d’un
fusil de chasse.
4.5 Contexte de l’essai
Tout objet pouvant provoquer des réflexions ou faire écran à la détonation doit être mentionné. Par
exemple, une partie de l’arme, le support de l’arme ou un élément de ce support peuvent constituer de
tels objets. Le tireur peut être considéré comme faisant partie du système d’arme pouvant faire écran
à la détonation. Tous ces éléments, qui sont généralement utilisés dans des conditions normales de
fonctionnement de l’arme, doivent être disponibles lors du mesurage et doivent être mentionnés dans le
rapport. D’autres circonstances susceptibles d’affecter les données relatives à la source de bruit doivent
également être consignées dans le rapport. L’arme doit être positionnée telle qu’elle devrait l’être dans
ses conditions normales de fonctionnement. Si l’arme est posée sur un support surélevé et que la mise à
feu est effectuée à distance à l’aide d’une corde, l’effet écran du tireur n’est pas pris en considération. Par
conséquent, il convient de s’assurer que la configuration expérimentale se rapproche le plus possible
des conditions normales de fonctionnement (voir aussi 7.2).
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4.6 Autres éléments (fonctions et dispositifs)
Toute autre information concernant les conditions de déroulement de l’essai ou susceptible d’influer sur
les données relatives à la source de bruit mesurée doit être consignée dans le rapport.
EXEMPLES
— Le canon utilisé, dans le cas d’une arme à feu à tubes mixtes, lorsque les canons sont équipés de différents
dispositifs, et tout particulièrement l’âme.
— Les dispositifs spéciaux, tels que freins de bouche, etc.
— Les conditions de stockage des munitions (température, humidité, durée, etc.).
5 Concept de base pour le mesurage et l’analyse
5.1 Généralités
Pour le mesurage de la détonation en sortie de bouche, la propagation du son est supposée s’effectuer
selon une symétrie de révolution autour de la ligne de tir. Cette hypothèse sert à définir des coordonnées
sphériques, r , α et β, centrées par rapport à la bouche. Les angles sont définis dans l’Article 3.
m
La détonation pouvant se propager de manière directionnelle, les mesurages peuvent être effectués sur
un cercle. Le but est d’en mesurer le niveau ainsi que le diagramme de directivité. Une distance égale
entre points de mesurages facilite l’utilisation d’algorithmes d’interpolation permettant d’obtenir une
fonction continue pour le diagramme de directivité.
Les mesurages et les analyses doivent permettre de fournir des informations d’ordre spectral au moins
dans des bandes d’octave (de préférence dans des bandes de tiers d’octave) de 31,5 Hz à 8 kHz.
La méthode de calcul donnée de 5.2 à 5.6 s’applique à une analyse à large bande ainsi qu’à une analyse
par bandes d’octave ou par bandes de tiers d’octave.
a) Vue de côté
b) Vue de dessus
Légende
1 arme
2 bouche
3 microphone
4 ligne de tir
5 plan du sol
NOTE 1  Toutes les distances sont mesurées en mètres.
NOTE 2  La relation entre ces angles est donnée ci-dessous:
 
rh+−tan γ h
()
 () 
pm g
cosc()αγ= os()cos()δ
 
 
rh+−cos ()δ h
()
p mg
 
où
r est la distance projetée sur le plan du sol entre la bouche et le microphone;
p
r est la distance entre la bouche et le microphone;
m
h est la hauteur à laquelle est placé le microphone par rapport au sol;
m
h est la hauteur à laquelle est située la bouche de l’arme par rapport au sol.
g
Figure 3 — Angles γ et δ
5.2 Grandeur à mesurer
La grandeur de base à mesurer est le niveau d’exposition sonore mesuré à une distance r et selon les
m
angles α et β.
pr ,,t αβ,
()
m
Lr ,,αβ =10lg ddt B (8)
()
E m
∫
T
I pT
0 I
où
T est l’intervalle de temps, en secondes;
I
T est l’intervalle de temps de référence, T =1s .
I I
0 0
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Pour les autres notations, voir Figure 3 et les définitions (Article 3).
En supposant que le son se propage selon une symétrie de révolution, le niveau d’exposition sonore est
fonction de r et α uniquement.
m
Toutefois, en raison des réflexions par le sol, lors de mesurages effectués au-dessus du sol, le niveau
d’exposition sonore, L , dépend également de β. Les corrections permettant d’éliminer les réflexions
E
par le sol sont décrites en 9.2. Après correction, le niveau d’exposition sonore est supposé dépendre de
la distance, r , et de l’angle α uniquement.
m
5.3 Niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source
Les niveaux de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source, L (α ), sont estimés
q n
sur la base des mesurages du niveau d’exposition sonore à N angles discrets, α , à la distance r par:
n m
LLαα= rA,1+ rA−+1dB rA++A (9)
() () () ()
qn Enmdiv matm mz gr
où
A est une correction qui compense la dispersion géométrique:
div
 
r
m
 
A =10lg dB+11dB
div
2 (10)
 
r
 0 
avec r = 1 m;
A est une correction tenant compte de l’absorption par l’air (voir l’ISO 9613-1);
atm
A est une correction destinée à obtenir des conditions en champ libre (voir 9.2 et la Réfé-
gr
rence [15]).
NOTE  Cette référence donne un algorithme simple permettant de calculer correctement la
réflexion par le sol d’une onde sphérique, tel que décrit dans la Référence [16].
A est un paramètre utilisé pour la correction en cas de conditions météorologiques non nor-
Z
malisées (voir l’ISO 3741, l’ISO 3745 et l’ISO 9614-3):
 BT 
A =−10lg dB (11)
 
Z
BT
 0 
avec
B est la pression atmosphérique dans les conditions de réalisation du mesurage;
B est la pression atmosphérique de référence, B = 1 013 hPa;
0 0
T est la température dans les conditions de réalisation du mesurage;
T est la température de référence, T = 296 K.
0 0
5.4 Niveau de distribution angulaire interpolée de l’énergie acoustique émise par la
source
Afin de calculer l’énergie acoustique totale émise par la source et de fournir une fonction continue
de directivité, un ajustement de la courbe de niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique
émise par la source est nécessaire. Les méthodes d’ajustement de courbe utilisées doivent décrire le
comportement périodique de la fonction de directivité.
Le niveau de distribution angulaire de l’énergie acoustique émise par la source, L α , est obtenu par
()
q
interpolation et doit être consigné dans le rapport de la manière suivante:
N−1
Laαα=+ ajcos (12)
() ()
qj0 ∑
j=1
où N est le nombre de termes utilisés pour décrire L α .
()
q
NOTE 1 Cette formulation correspond à une approche conforme à celle de Fourier, mais sans termes
sinusoïdaux. Une symétrie de révolution suppose que les termes sinusoïdaux sont égaux à zéro.
NOTE 2 Les paramètres, a , peuvent être obtenus en utilisant la transformation de Fourier, les ajustements par
j
les moindres carrés ou toute autre méthode d’interpolation.
Un exemple est donné dans l’Annexe B.
5.5 Niveau d’énergie acoustique émise par la source
Le niveau d’énergie acoustique émise par la source est calculé à partir des niveaux de distribution
angulaire interpolée de l’énergie acoustique émise par la source, par:
2π
1  π 01, L α 
()
q
L =10lg 10 rrsindαβ ddα B (13)
Q  ∫ 0 0 
∫
α=0
β=0
r  
Étant donné la symétrie de révolution supposée, la formule peut s’écrire:
π
 01, L ()α 
q
L =10lg21π 0 sindαα dB (14)
Q
 
∫
α=0
 
5.6 Directivité
La directivité D(α) de la détonation en sortie de bouche est donnée par:
DLαα= −−L 10lg4πdB (15)
() ()
()
qQ
6 Site de mesurage
6.1 Site
Le site de mesurage doit être raisonnablement plan, homogène eu égard à l’impédance acoustique du
sol et exempt de tout objet pouvant provoquer des réflexions de nature à fausser l’exactitude de mesure.
EXEMPLE Exemples de sols homogènes:
— béton;
— eau;
— asphalte, et
— gazon ou sable.
6.2 Conditions météorologiques
La vitesse moyenne du vent à 10 m de hauteur doit être inférieure à 3 m/s.
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L’humidité relative doit être inférieure à 95 %. Il convient que le niveau du bruit de fond généré par
le vent, à l’emplacement du microphone, ne soit pas assez fort pour parasiter le signal mesuré à toute
fréquence représentative.
7 Planification des mesurages
7.1 Observations d’ordre général
Outre la détonation en sortie de bouche, l’environnement acoustique peut également inclure un son
émis par le départ d’un projectile, des réflexions par des objets et par le sol. Lors de la planification d’un
mesurage, il convient de prendre en considération la manière selon laquelle ces éléments «indésirables»
peuvent être séparés de la détonation en sortie de bouche dans l’analyse ultérieure des données. Les
méthodes utilisées en règle générale sont les suivantes.
a) Technique de fenêtrage: cette technique est applicable aux signaux qui parviennent au microphone
décalés dans le temps, où la largeur et la position de la fenêtre sont ajustées de manière à ne pouvoir
analyser que le bruit de la détonation en sortie de bouche. Elle constitue une méthode type utilisée
pour le bruit émis par les objets réfléchissants et les projectiles. Lors d’un mesurage, la disposition
de la source et du récepteur à certaines hauteurs permet une nette séparation entre l’onde directe
et celle réfléchie par le sol et peut également servir à éliminer l’effet des réflexions par le sol. Dans
ce cas, A = 0.
gr
b) Modèles d’impédance acoustique du sol: ces modèles sont utilisés lorsque le signal mesuré est
une superposition de l’onde directe et de l’onde réfléchie par le sol. Ils permettent une prédiction de
l’effet de sol fondée sur la réflexion d’une onde sphérique sur un terrain à impédance complexe.
D’autres méthodes peuvent être également utilisées. Les méthodes utilisées doivent être décrites.
7.2 Arme
Il convient que le canon soit positionné de préférence horizontalement et à une hauteur d’au moins 1,5 m
au-dessus du sol. Dans certaines directions, l’onde sonore générée par le projectile et la détonation en
sortie de bouche peuvent être discriminées par des techniques de fenêtrage. Pour les directions où cela
n’est pas possible, la correction peut être calculée. Un bruit émis par le projectile est également généré
par des projectiles tirés à partir de fusils de chasse et de pistolets, tant que la vitesse de ces projectiles
est supersonique.
7.3 Position de mesure
Les positions de mesure peuvent être disposées soit en demi-cercle, soit en cercle. Il convient de
préférence d’incrémenter l’angle α de manière régulière. Il convient que l’incrémentation angulaire soit
inférieure ou égale à 45°; voir également l’Article 10. Il convient que la position de mesure soit proche de
la ligne de tir. Il est nécessaire de faire attention à ne pas choisir des angles de mesure trop proches de
la zone limite de propagation du bruit émis par le projectile. La différence de niveau d’exposition sonore
moyennée à large bande du domaine de fréquence représentatif entre points de mesure adjacents doit
être inférieure à 5 dB. Afin de réduire les effets météorologiques, il convient de choisir une distance qui
soit la plus courte possible entre la source et les positions de mesure.
Il convient en règle générale de placer le microphone à une distance d’au moins 10 m jusqu’à 50 m
pour être sûr d’obtenir des valeurs de crête de pression acoustique n’excédant pas 1 kPa. Il convient de
déterminer par des essais (compte tenu de la pression acoustique limite de 1 kPa) la distance à laquelle
les conditions préalables requises sont satisfaites. En augmentant les hauteurs auxquelles sont placés
le point de mesure et la source, il est possible d’accentuer le décalage dans le temps entre les signaux
directs et réfléchis.
7.4 Appareillage de mesure
Les sonomètres et les instruments de mesure similaires doivent être conformes aux exigences relatives
à un instrument de classe 1, telles que spécifiées dans l’IEC 61672-1.
Pour le mesurage du bruit impulsionnel, la conformité aux exigences additionnelles est recommandée.
Ces exigences sont spécifiées dans l’IEC 61672-1.
Lorsqu’un instrument d’enregistrement numérique ou analogique est utilisé pour l’archivage
(intermédiaire), il doit disposer d’une bande passante et d’une gamme dynamique adéquates.
L’appareillage de mesure, et en particulier les microphones de mesure, doit être adapté et capable de
mesurer des pressions acoustiques de crête élevées. Il convient de prendre en compte la possibilité de
surcharge des microphones proches de la trajectoire.
7.5 Traitement du bruit émis par un projectile
Le bruit émis par un projectile est perceptible lorsque la vitesse du projectile est supersonique. Cela
est caractéristique pour les carabines, mais peut être également observé sur les fusils de chasse et les
pistolets. Le bruit émis par un projectile se situe dans une zone distincte à l’avant de l’arme (la zone de
Mach). La limite de la zone de Mach au niveau de la bouche est définie par l’angle ξ :
 
c
ξ =arccos (16)
 
v
 0 
où
v est la vitesse du projectile en sortie de bouche;
c est la vitesse du son dans les conditions de réalisation du mesurage.
Pour une position de mesure où l’angle α est égal à ξ , les signaux correspondant au bruit accompagnant
la détonation et le projectile en sortie de bouche parviennent en même temps et ne peuvent être
discriminés par un fenêtrage temporel. Pour une position angulaire de mesure où l’angle α est plus petit
que ξ , le bruit accompagnant le projectile parvient toujours en premier et peut être discriminé par un
fenêtrage temporel. Il est nécessaire de veiller à ne pas choisir une position de mesure trop proche de
la limite de la zone de Mach afin de prévoir l’intervalle de temps nécessaire à la séparation des deux
signaux. Pour le bruit émis par des fusils de chasse, le décalage temporel entre le bruit accompagnant le
projectile et celui induit par la détonation en sortie de bouche peut être tellement faible que le fenêtrage
temporel ou toute autre technique ne peut pas être appliqué. Cependant, puisque le projectile se déplace
à une vitesse supersonique uniquement sur une courte distance, le bruit qui l’accompagne peut être
considéré comme arrivant d’une source ponctuelle. Par conséquent, l’inclusion simultanée du bruit
accompagnant les projectiles avec la détonation en sortie de bouche est admise. Une augmentation du
décalage temporel entre les deux signaux peut être obtenue par un accroissement de la distance de
mesure pour les positions de mesure dans la zone de Mach (pour les détails, voir l’ISO 17201-4).
8 Étalonnage et validation
L’étalonnage du système doit s’étendre à tous les câbles, amplificateurs et accessoires à mettre en
œuvre lors de la collecte de données réelles. L’étalonnage doit être effectué à des périodes adéquates
afin de permettre le mesurage du niveau de pression acoustique temporel moyen sur l’ensemble de
la gamme dynamique dans les limites de tolérance déclarées de l’instrument. Les méthodes admises
d’étalonnage acoustique prévoient l’utilisation de calibreurs acoustiques, de sources
...