ISO 14257:2001
(Main)Acoustics — Measurement and parametric description of spatial sound distribution curves in workrooms for evaluation of their acoustical performance
Acoustics — Measurement and parametric description of spatial sound distribution curves in workrooms for evaluation of their acoustical performance
Acoustique — Mesurage et description paramétrique des courbes de décroissance sonore spatiale dans les locaux de travail en vue de l'évaluation de leur performance acoustique
La présente Norme internationale spécifie une méthode de mesurage de la (des) courbe(s) de décroissance sonore spatiale d'un local de travail donné. Une méthode est fournie pour déterminer, à partir des données mesurées, deux descripteurs de la performance acoustique d'un local de travail vis à vis de la réduction du bruit, à savoir l'amplification du niveau de pression acoustique par rapport au champ libre et le taux de décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de la distance. La présente Norme internationale ne traite pas de l'évaluation de la qualité acoustique vis-à-vis de la communication parlée ou d'autres facteurs psychologiques. La présente Norme internationale s'applique aux locaux de travail de toute forme et de toutes dimensions pourvu que le nombre de positions microphoniques permette le calcul de régression.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14257
First edition
2001-10-15
Acoustics — Measurement and parametric
description of spatial sound distribution
curves in workrooms for evaluation of their
acoustical performance
Acoustique — Mesurage et description paramétrique des courbes de
décroissance sonore spatiale dans les locaux de travail en vue de
l'évaluation de leur performance acoustique
Reference number
ISO 14257:2001(E)
©
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ISO 14257:2001(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Sound distribution in a room.3
4.1 General.3
4.2 Spatial sound distribution curves.3
5 Measurement of the spatial sound distribution curve.5
5.1 Specifications regarding the sound source used for the test .5
5.2 Measurement instrumentation .6
5.3 Measurement path and points.7
5.4 Measurement procedure .8
5.5 Representation of the measured data .8
6 Parametric description of the measured spatial sound distribution curve in view of evaluation
of the acoustical performance of workrooms.9
6.1 General.9
6.2 Distance ranges .9
6.3 Determination of the rate of spatial decay of sound pressure levels per distance doubling,DL .9
2
6.4 Determination of the excess of sound pressure level with respect to a reference sound
distribution curve,DL .10
f
6.5 Evaluation of measured data.12
7 Information to be recorded and reported.12
Annex A (normative) Performance requirements for the sound source to be used for the test .14
Annex B (normative) Correction of measured sound distribution curves to account for differences in
ground reflections and source directivity.16
Annex C (informative) Example of use of this International Standard .17
Bibliography.25
© ISO 2001 – All rights reserved iii
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ISO 14257:2001(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 14257 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee
SC 1, Noise.
Annexes A and B form a normative part of this International Standard. Annex C is for information only.
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ISO 14257:2001(E)
Introduction
According to ISO 11690-1, the spatial sound distribution in a workroom is described by a curve characterizing the
sound pressure level from a point source with a known sound power level, and with steady emission and
omnidirectional sound radiation as a function of the distance from the source. This International Standard specifies
a method for the determination of that spatial sound distribution curve, and for the derivation of two characteristics
(rate of spatial decay of sound pressure levels per distance doubling and excess of sound pressure level) for the
room in question.
Data obtained using this International Standard are of use for the following:
� acoustical qualification of a room with respect to noise control;
� determination of appropriate positions of a machine and of work stations in a room;
� assessment of the necessity to increase the sound absorption in the room;
� qualitative estimation of the potential performance of screens installed in the room;
� calculation of the noise-immission levels to be expected when machines with known emission are operated at
specified positions in the room.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14257:2001(E)
Acoustics — Measurement and parametric description of spatial
sound distribution curves in workrooms for evaluation of their
acoustical performance
1 Scope
This International Standard specifies a method for measuring the spatial sound distribution curve(s) of a given
workroom. A method is given for determining, from the measured data, two descriptors of the acoustical
performance of a workroom regarding noise control: i.e. the excess of sound pressure level with respect to a free
field, and the sound pressure level decay per distance doubling.
This International Standard does not deal with assessment of the acoustical quality with respect to speech
communication or other psychological factors.
This International Standard is applicable to workrooms of any shape and any dimensions provided that the number
of microphone positions allows the regression calculation to be performed.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 3741, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Precision methods for reverberation rooms
ISO 3744:1994, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane
ISO 3745, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Precision methods for anechoïc and semi-anechoic rooms
ISO 6926, Acoustics — Requirements for the performance and calibration of reference sound sources used for the
determination of sound power levels
IEC 60651, Sound level meters
IEC 60804, Integrating-averaging sound level meters
IEC 61260, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
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ISO 14257:2001(E)
3.1
sound pressure level
L
p
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the square of the sound pressure, p, radiated by a sound
source to the square of the reference sound pressure (p =20µPa)
0
NOTE 1 The sound pressure level is expressed in decibels.
NOTE 2 The frequency weighting or the width of the frequency band used, and the time weighting (S, F or I, see IEC 60651),
should be indicated.
3.2
sound power level
L
W
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound power radiated by a sound source to the reference
–12
sound power (P =10 W)
0
NOTE 1 The sound power level is expressed in decibels.
NOTE 2 The frequency weighting or the width of the frequency band used should be indicated. For example, the A-weighted
sound power level is L .
WA
3.3
spatial sound distribution curve
curve which shows how the sound pressure level from a reference sound source decreases when the distance to
the source increases
NOTE 1 Such curves are frequency dependent and characterize the acoustic properties of rooms. In some cases, several
spatial sound distribution curves are necessary to characterize a room.
From this curve and for a given range of distances from the source, two main quantities are determined:
� the rate of spatial decay of sound pressure levels per distance doubling (DL ), and
2
� the excess of sound pressure level (DL ).
f
Three distance ranges are normally of interest: near, middle and far regions. These two quantities (DL and DL ) are useful for
2 f
assessing the acoustic quality of a room.
NOTE 2 Adapted from ISO 11690-1:1996, definition 3.4.11.
3.4
sound distribution value
D (r)
j
difference, in decibels, between the sound pressure level, in a given octave band and at a microphone position
located at a given distance from the reference sound source, and the sound power level of the reference sound
source in the same octave band, as given by
Dr��L r L (1)
� � � �
jpj Wj
where
L is the sound power level of the reference sound source used for the test;
Wj
L is the sound pressure level at each measurement point located at a distance r from the sound source;
pj
j is the number of the octave band.
NOTE The sound distribution value for a given sound power spectrum can be calculated according to equation (3).
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3.5
rate of spatial decay of sound pressure levels per distance doubling
DL
2
slope, in decibels per distance doubling, of the spatial sound distribution curve for a given range of distances
3.6
excess of sound pressure level
DL
f
average difference, in decibels, over a given distance range, between the spatial sound distribution curve of the
room and the spatial sound distribution curve for a free field
NOTE The spatial sound distribution curve for a free field falls off with 6 dB per distance doubling.
4 Sound distribution in a room
4.1 General
For basic information on sound propagation in a room and on the spatial sound distribution curves, see
ISO 11690-1, ISO/TR 11690-3 and other references in the Bibliography.
4.2 Spatial sound distribution curves
4.2.1 Reference spatial sound distribution curve
The reference curve is the spatial sound distribution curve which would occur in a free field, without any reflecting
surfaces or scattering objects. At each microphone position, values D for this curve are given by the following
ref
equation:
2
��
rr
��
00
Dr��10 lg dB 20 lg�11 dB (2)
� �
��
ref ��
2
��
r
��4�r
where
r is the distance, in metres, between the sound source and the measurement point considered;
r is the reference distance (= 1 m).
0
Experience shows that ground reflections and the directivity of the source influence the measured sound
distribution curve if the influence of the room is low, such as in very large rooms and/or in rooms with highly
absorbent boundary surfaces. This may be taken into account by applying the correction method described in
annex B.
It is recommended to draw the reference curve in all diagrams showing spatial sound distribution curves (see
Figure 1).
4.2.2 Spatial sound distribution curves in frequency bands and for a given frequency spectrum
For the purposes of this International Standard, spatial sound distribution curves are measured in octave bands.
NOTE In narrower frequency bands (such as one-third-octave bands), interference effects can occur. These can affect
spatial sound distribution curves in a complex manner so that extensive experience is required for correct interpretation. Thus,
such measurements are not recommended.
The spatial sound distribution curve in a given octave band and on a given path is determined from equation (1).
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The sound distribution curve for a given octave band j is the diagram of the sound distribution values D (r) where a
j
logarithmic scale is used for r (see Figure 1).
For practical purposes, there is often particular interest in the spatial sound distribution curve for a given sound
power spectrum, e.g. the spectrum of a specific machine. This curve is determined from octave-band data
according to the following equation that gives the value, D ,of D at distance r:
S
Dr �L /10
��
��jWmachj
10
�
j
Dr � 10 lg dB (3)
� �
S
L /10
Wjmach
10
�
j
where
D (r)isthevalueof D in octave band j, at position r;
j
L is the value of the sound power level of the machine in octave band j.
W mach j
4.2.3 Frequency-normalized spatial sound distribution curve
If the frequency spectra of the sound power of the machines that operate or will operate in the workroom under test
are not known, it is often sufficient and useful to determine the spatial sound distribution curve(s) of the workroom
under test for a normalized frequency spectrum. The normalized frequency spectrum for the purpose of this
International Standard is A-weighted pink noise so that the frequency-normalized spatial sound distribution curve
relative to this particular spectrum is calculated from octave-band data, D , according to the equation:
j
��
DP� /10
��jj
D��10lg��10 dB 6,2 dB (4)
Norm �
��
��j
where
j is the number of the octave band;
D is the value of D for the frequency-normalized spatial sound distribution curve;
Norm
P is given in Table 1.
j
Table 1 — Values of P for the frequency-normalized spatial sound distribution curve
j
Octave band j,
125 250 500 1 000 2 000 4 000
centre frequency,Hz
Subscript j 123 45 6
P,dB – 16,1 – 8,6 – 3,2 0 1,2 1
j
NOTE A-weighted pink noise has been retained as a normalized frequency spectrum because the range of frequency
spectra met in practice is so large that the use of an average industrial frequency spectrum can imply that a frequency-
normalized spatial sound distribution curve is meaningful for all possible industrial situations, which is not true.
For special purposes, such as optimizing the sound absorption in a room, a specific spectrum may be used.
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ISO 14257:2001(E)
Key
1 Free-field sound distribution curve
2 Spatial sound distribution curve
x Measurement points
r Distance from the source to the receiver (logarithmic scale)
Figure 1 — Representation of a spatial sound distribution curve
5 Measurement of the spatial sound distribution curve
5.1 Specifications regarding the sound source used for the test
5.1.1 Performance requirements to be met by the source
Part of the requirements for reference sound sources according to ISO 6926 are more stringent than necessary for
the purposes of this International Standard. Some characteristics of the reference sound source, however,
must meet more stringent requirements for measurements to be in accordance with this International Standard.
Annex A therefore specifies the requirements for a reference sound source for the purposes of this International
Standard.
5.1.2 Calibration and verification of the sound power of the source
The sound source shall be calibrated in octave and one-third-octave frequency bands in accordance with
ISO 6926. Table 2 indicates the acoustical environments to be used for sound power and directivity determinations,
depending on the position of the source in normal use, for calibration and verification purposes. The method for
determining the directional characteristics of the sound source is specified in annex A. Checks shall be done in
octave bands. Intervals between checks depend on experience gathered with the source system used.
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ISO 14257:2001(E)
Table 2 — Appropriate environments for the determination of the sound power of the source
for calibration and verification purposes
Height above floor of Appropriate environments for Appropriate environments for
acoustical centre of sound determination of sound power determination of directional
source in normal use characteristics
0,5 m or less Reverberation room (see ISO 3741) Hemi-anechoic room (see ISO 3745)
or hemi-anechoic room
(see ISO 3745)
More than 0,5 m Reverberation room (see ISO 3741) Anechoic room (see ISO 3745)
or anechoic room (see ISO 3745)
If the source system is used rather frequently, it is recommended to determine its sound power level in octave
bands every 3 months or more frequently until there are at least six individual measurement results. Later on, time
intervals between checks may be longer.
NOTE The purpose of the determination of the spatial sound distribution curve may not require knowledge of the sound
power level of the source. This is the case, for example, when the acoustical performance of a workroom (see clause 6) is
evaluated using only the rate of spatial decay of sound pressure levels per distance doubling (see 3.5).
5.1.3 Location of the source
For measurement of the spatial sound distribution curve, the acoustical centre of the sound source shall be located
� either as close as possible to the floor, or
� at a height above the floor of more than 0,5 m.
A source is considered as being close to the floor if its acoustical centre is at a height less than or equal to 0,5 m.
The acoustical centre of the source shall be located at least 3 m away from any wall and any reflecting object other
than the floor. If this requirement cannot be fulfilled because of the room dimensions, the distance used for the test
shall be recorded and reported.
5.1.4 Sound power versus background noise
The sound power of the source shall be such that, for all distances and for all octave bands for which the spatial
sound distribution curve is to be measured, the sound pressure level due to the source is at least 10 dB higher than
the background noise from other sources. If, at a given measurement point and in a given octave band, the sound
pressure level, when the source used for the test is in operation, is less than 10 dB but more than 6 dB higher than
background noise, a background noise correction determined as specified in ISO 3744 shall be made.
5.2 Measurement instrumentation
Sound pressure levels in each octave band and at each microphone position shall be measured using a class 1
sound level meter in compliance with IEC 60651 or a class 1 integrating-averaging sound level meter in compliance
with IEC 60804. The microphone shall be omnidirectional (taking into account any supplementary equipment
connected to it). Octave-band filters shall comply with IEC 61260.
If the signal is recorded (using, for example, analog or digital recorders) for off-line processing, it shall be ensured
that the instrumentation as a whole complies with the above-mentioned requirements.
6 © ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 14257:2001(E)
5.3 Measurement path and points
5.3.1 Measurement path
The measurement path shall be parallel to the floor and begin on the source. The last measurement point on the
path shall be located at a minimum distance of 1,5 m from any wall or large reflecting object. A larger distance is
recommended.
Preferred path heights are 1,55 m (so simulating a person standing up) and 1,2 m (so simulating a person seated).
Any other path height is acceptable as long as the path remains parallel to the floor and its value is recorded and
reported.
The path shall be such that there is no obstacle on the floor below it. If this condition cannot be met, this shall be
recorded and reported together with the precise location of the obstacle(s) with respect to the measurement path.
The path shall be oriented along a free line of sight from the source, if possible, and it shall be clear of any large
reflecting structures to a distance of at least 1,5 m to either side. Otherwise, a different path or height of the path
above floor level shall be chosen. If possible, measurements shall be carried out along a second preferably
orthogonal path.
5.3.2 Measurement points
The measurement points shall be distributed on the measurement path. Possible distributions of microphone
positions along a path are many. It is recommended to choose one of the following distributions:
� 1m, 2m, 3m, . , 10m, 12m, 14m, . , 20m, 24m, 28m, . , 40m, 48m, 56m, . (constant increment
within each range and logarithmically growing increment from one range to the next);
� 2m,3m,4m,6m,8m,12m,16m,24m,32m,48m,64m,. .
The number of measurement positions in a given distribution is a minimum number. More measurement positions
may be added. Continuous recording of the sound pressure level versus distance, when practical, provides the best
possible description of the spatial sound distribution.
The distances indicated in the above distributions are from the acoustical centre of the source to the microphone.
For sources whose acoustical centre is on the floor, Table 3 relates the above distance to the horizontal distance
for the two microphone heights given in 5.3.1.
Table 3 — Correspondence between the distance r from a microphone to the acoustical centre of
the source and the horizontal distance, for a sound source whose acoustical centre is on the floor
Values in metres
Distance to acoustical centre of 2 345 678 9 10
source
Horizontal distance for a path height
1,60 2,75 3,82 4,85 5,88 6,90 7,91 8,92 9,93
of 1,2 m
Horizontal distance for a path height
1,26 2,57 3,69 4,75 5,80 6,83 7,85 8,87 9,88
of 1,55 m
NOTE The horizontal distance is rounded to the nearest centimetre. From a distance of 10 m, these two
distances may be taken as equal.
NOTE 1 The 1-m position of the first recommended distribution is not possible if the acoustical centre of the sound source is
on the floor.
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ISO 14257:2001(E)
NOTE 2 When the room is large enough, there can be several possibilities regarding the choice of paths. Two of them are of
special relevance depending on the purpose of the measurements, as follows.
a) Determination of several spatial sound distribution curves along the longitudinal and lateral axis of the room in different
contiguous zones of it, e.g. when the purpose is evaluation of the acoustical performance of the room (see clause 6) in
the middle region in each of these zones. This is of particular interest in the case of large workrooms whose acoustical
performance varies from one zone to another due to spatial variations of the room architecture and/or sound absorption
properties.
b) Determination of one spatial sound distribution curve for the room along its longitudinal axis and one along its lateral axis.
This is of particular interest in the case of large workrooms with homogeneous architecture and absorbing properties for
which it is desired to know the acoustical performance.
5.4 Measurement procedure
If possible, measurements shall be carried out with all machines, ventilation system, high-pressure pipework
leading through the room, etc. being inoperative except for the sound source used for the test.
The sound source used for the test shall fulfil the requirements of 5.1 and shall be positioned precisely with its
acoustical centre as specified in 5.1.3.
The room under test shall be under its normal operating conditions (normal fittings in terms of type, volume and
location in the room; doors and windows closed if this corresponds to the normal operating conditions).
It shall be verified that the requirements regarding background noise given in 5.1.4 are met. If necessary,
background noise corrections shall be made according to 5.1.4.
With the sound source used for the test in operation, the sound pressure level shall be measured at the discrete
points located on the measurement path(s), as specified in 5.3, for the six octave bands from 125 Hz to 4 000 Hz.
The overall measurement time may be kept short (so that there is only a short interruption of activity of the
workroom) by the use of recording equipment. In this case, the signal shall be recorded without any frequency
filtering and the spectral analysis shall be performed later in the laboratory for each measurement point. The
dynamic behaviour of the recording equipment shall be taken into account. As a rule, it is recommended to use a
pre-amplifier with calibrated decibel ranges.
If several locations of the source used for the test fulfil the requirements of this International Standard and if the
purpose of the test is the evaluation of the acoustical performance of the room (see clause 6), the location retained
shall be, if possible, in the zone of the room where the noisiest machines are or will be located.
NOTE For a given workroom, results of the measurements described above can be influenced by the type and sound power
uncertainty of the sound source used for the test, and by the position and direction of the measurement path. The specifications
given in this International Standard ensure that the uncertainty of the measurement method is kept within an acceptable range.
Quantitative information on the accuracy of the measurement method cannot presently be given.
However, the following maximum values of the uncertainty for A-weighted levels could be expected for tests carried out under
repeatability conditions (same source, same height and orientation of the source, same path, same height of the measurement
path, same number and position of microphones, same instrumentation, same operator, unchanged acoustical environment):
� 0,3 dB fo
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14257
Première édition
2001-10-15
Acoustique — Mesurage et description
paramétrique des courbes de décroissance
sonore spatiale dans les locaux de travail
en vue de l'évaluation de leur performance
acoustique
Acoustics — Measurement and parametric description of spatial sound
distribution curves in workrooms for evaluation of their acoustical
performance
Numéro de référence
ISO 14257:2001(F)
©
ISO 2001
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ISO 14257:2001(F)
Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .1
3Termesetdéfinitions.2
4Décroissance sonore dans une salle .3
4.1 Généralités .3
4.2 Courbes de décroissance sonore spatiale .3
5 Mesurage de la courbe de décroissance sonore spatiale.6
5.1 Spécifications relatives à la source sonore utilisée pour l'essai .6
5.2 Appareillage de mesure .7
5.3 Trajet et points de mesure .7
5.4 Procédure de mesurage.8
5.5 Représentation des résultats de mesure .9
6 Description paramétrique de la courbe de décroissance sonore spatiale en vue de l'évaluation
de la performance acoustique des locaux de travail .9
6.1 Généralités .9
6.2 Plages de distances .9
6.3 Détermination du taux de décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par
doublement de la distance, DL .10
2
6.4 Détermination de l'amplification du niveau de pression acoustique, DL , par rapport à une
f
courbe de décroissance sonore de référence.10
6.5 Évaluation des données de mesure.13
7 Informations à relever et à faire figurer dans le rapport d'essai.13
Annexe A (normative) Exigences relatives à la source sonore utilisée pour l'essai.15
Annexe B (normative) Correction des courbes de décroissance sonore mesurées pour tenir compte
des différences de réflexion par le sol et de la directivité de la source.17
Annexe C (informative) Exemple d'utilisation de la présente Norme internationale.18
Bibliographie .26
© ISO 2001 – Tous droits réservés iii
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ISO 14257:2001(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments delaprésente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 14257 a étéélaboréepar le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité
SC 1, Bruit.
Les annexes A et B constituent des éléments normatifs de la présente Norme internationale. L’annexe C est
donnée uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 14257:2001(F)
Introduction
Selon l’ISO 11690-1, la décroissance sonore spatiale dans un local de travail est décrite par une courbe donnant le
niveau de pression acoustique dûà une source ponctuelle, de puissance acoustique connue, d’émission stable et
omnidirectionnelle, en fonction de la distance à la source. La présente Norme internationale spécifie une méthode
de déterminationdelacourbe de décroissance sonore spatiale et de deux caractéristiques (le taux de
décroissance spatiale des niveaux de pression acoustique par doublement de la distance et l’amplification du
niveau de pression acoustique) pour un local donné.
Les données résultant de l'application de la présente Norme internationale sont utiles pour:
� la qualification acoustique d'un local en vue de la réduction du bruit,
� la détermination de positions appropriées d’une machine et de postes de travail dans un local,
� l’évaluationde lanécessité d’accroître l’absorption sonore dans un local,
� l’estimation qualitative de la performance potentielle d’écrans installés dans un local,
� le calcul prévisionnel des niveaux sonores d'exposition, lorsque des machines d’émission sonore connue
fonctionnent en des positions spécifiées dans un local.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14257:2001(F)
Acoustique — Mesurage et description paramétrique des courbes
de décroissance sonore spatiale dans les locaux de travail en vue
de l'évaluation de leur performance acoustique
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de mesurage de la (des) courbe(s) de décroissance
sonore spatiale d'un local de travail donné.Une méthode est fournie pour déterminer, à partir des données
mesurées, deux descripteurs de la performance acoustique d'un local de travail vis à vis de la réduction du bruit, à
savoir l'amplification du niveau de pression acoustique par rapport au champ libre et le taux de décroissance
spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de la distance.
La présente Norme internationale ne traite pas de l’évaluationdelaqualité acoustique vis-à-vis de la
communication parléeoud’autres facteurs psychologiques.
La présente Norme internationale s'applique aux locaux de travail de toute forme et de toutes dimensions pourvu
que le nombre de positions microphoniques permette le calcul de régression.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 3741, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émispar lessourcesde bruit à partir
de la pression acoustique — Méthodes de laboratoire en salles réverbérantes
ISO 3744:1994, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à
partir de la pression acoustique — Méthode d'expertise dans des conditions approchant celles du champ libre sur
plan réfléchissant
ISO 3745, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à partir
de la pression acoustique —Méthodes de laboratoire pour les salles anéchoïque et semi-anéchoïque
ISO 6926, Acoustique — Prescriptions relatives aux performances et à l’étalonnage des sources sonores de
référence pour la détermination des niveaux de puissance acoustique
CEI 60651: Sonomètres
CEI 60804: Sonomètres intégrateurs-moyenneurs
CEI 61260: Électroacoustique — Filtres de bande d'octave et de fractions de bande d'octave
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ISO 14257:2001(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
niveau de pression acoustique
L
p
dix fois le logarithme décimal du rapport du carré de la pression acoustique émise par une source sonore, p,au
carré de la pression acoustique de référence, p (p =20µPa)
0 0
NOTE 1 Le niveau de pression acoustique est exprimé en décibels.
NOTE 2 Il convient d’indiquer la pondération en fréquence ou la largeur de la bande de fréquence utilisée, et la pondération
temporelle (S, F ou I, voir CEI 60651).
3.2
niveau de puissance acoustique
L
W
dix fois le logarithme décimal du rapport de la puissance acoustique émise par une source sonore à la puissance
–12
acoustique de référence, P (P =10 W)
0 0
NOTE 1 Le niveau de puissance acoustique est exprimé en décibels.
NOTE 2 Il convient d’indiquer la pondération en fréquence ou la largeur de la bande de fréquence utilisée. Par exemple, le
niveau de puissance acoustique pondéréAest L .
WA
3.3
courbe de décroissance sonore spatiale
courbe qui montre la décroissance du niveau de pression acoustique dûà une source sonore de référence, quand
la distance entre celle-ci et le point de réception augmente
NOTE 1 Ces courbes dépendent de la fréquence et caractérisent les propriétés acoustiques des salles. Dans certains cas,
plusieurs courbes de décroissance sonore spatiale sont nécessaires pour caractériser une salle.
À partir de cette courbe, et pour un domaine donné de distances à partir de la source, on détermine deux grandeurs principales:
� le taux de décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de la distance (DL ), et
2
� l'amplification du niveau de pression acoustique (DL ).
f
Trois domaines de distance sont normalement intéressants: les régions proche, intermédiaire et lointaine. Les deux grandeurs
DL et DL sont utiles pour évaluer la qualité acoustique d'une salle.
2 f
NOTE 2 Basée sur ISO 11690-1:1996, définition 3.4.11.
3.4
valeur de la décroissance sonore,
D (r)
j
différence, en décibels, entre le niveau de pression acoustique, dans une bande d'octave donnéeet à une position
de microphone située à une distance donnée de la source sonore de référence, et le niveau de puissance
acoustique de la source sonore de référence dans la même bande d'octave, donnée par:
Dr()��L ()r L (1)
jpj Wj
où
L est le niveau de puissance acoustique de la source sonore de référence utilisée pour l’essai;
Wj
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ISO 14257:2001(F)
L est le niveau de pression acoustique à chaque point de mesure placéà la distance r de la source
pj
sonore;
j est le numéro de la bande d’octave.
NOTE La valeur de la décroissance sonore pour un spectre donné de puissance acoustique peut être calculée en utilisant
l’équation (3).
3.5
taux de décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de la distance
DL
2
pente, en décibels, de la courbe de décroissance sonore spatiale dans une plage de distances donnée, lorsque la
distance à la source double
3.6
amplification du niveau de pression acoustique
DL
f
valeur moyenne, en décibels, de la différence, sur une plage de distances donnée, entre la courbe de
décroissance sonore spatiale du local et la courbe de décroissance sonore spatiale en champ libre
NOTE La décroissance sonore spatiale en champ libre est de 6 dB par doublement de la distance.
4Décroissance sonore dans une salle
4.1 Généralités
Pour l'information de base sur la propagation du son dans une salle et sur les courbes de décroissance sonore
spatiale, voir ISO 11690-1, ISO/TR 11690-3 et les autres références données dans la bibliographie.
4.2 Courbes de décroissance sonore spatiale
4.2.1 Courbe de décroissance sonore spatiale de référence
La courbe de référence est la courbe de décroissance sonore spatiale qui serait rencontrée en champ libre, en
l'absence de toute surface réfléchissante ou objet diffusant. Pour chaque position de microphone, les valeurs D
réf
prises sur cette courbe sont données par la formule suivante:
2
��
rr
��
00
Dr��10lg dB 20lg�11 dB (2)
� �
��
réf ��
2
��
r
��4�r
où
r est la distance entre la source sonore et le point de mesure considéré,enmètres;
r est la distance de référence (= 1 m).
0
L’expérience montre que les réflexions par le sol et la directivité de la source influencent la courbe de décroissance
sonore mesuréesil’influence du local est faible. C’est le cas des très grands locaux et/ou des locaux à parois
fortement absorbantes. Ceci peut être pris en compte en appliquant la méthode de correction décrite à l’annexe B.
Il est recommandé de tracer la courbe de référence dans tout diagramme où sont représentées des courbes de
décroissance sonore spatiale (voir Figure 1).
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ISO 14257:2001(F)
4.2.2 Courbes de décroissance sonore spatiale par bandes de fréquence et pour un spectre de
fréquences donné
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les courbes de décroissance sonore spatiale sont mesurées
par bandes d'octave.
NOTE Dans des bandes de fréquence plus étroites (telles que les bandes de tiers d'octave), des effets d'interférence
peuvent se produire. Ceux-ci peuvent affecter les courbes de décroissance sonore spatiale de manière complexe au point qu'un
grand savoir-faire est requis pour une interprétation correcte. C'est pourquoi de tels mesurages ne sont pas recommandés.
La courbe de décroissance sonore spatiale pour une bande d'octave et un trajet donnésse détermine à partir de
l’équation (1).
La courbe de décroissance sonore pour une bande d’octave j est la représentation graphique des valeurs D (r)de
j
la décroissance sonore avec une échelle logarithmique pour r (voir Figure 1).
En pratique, il y a souvent un intérêt particulier pour la courbe de décroissance sonore spatiale correspondant à un
spectre S de puissance acoustique donné, par exemple le spectre d'une machine spécifique. Cette courbe est
déterminée à partir des données par bandes d'octave au moyen de la formule suivante qui donne la valeur D de
S
D à la distance r:
Dr()�L /10
��
jW machj
10
�
j
Dr()�10lg dB (3)
S
L /10
Wjmach
10
�
j
où
D (r) est la valeur de D dans la bande d'octave j à la position r;
j
L est le niveau de puissance acoustique de la machine dans la bande d'octave j.
W mach j
4.2.3 Courbe de décroissance sonore spatiale normaliséeenfréquence
À moins que le spectre de fréquences des machines qui fonctionnent ou fonctionneront dans le local de travail
considéré soit connu, il est souvent suffisant et utile de déterminer la ou les courbe(s) de décroissance sonore
spatiale d'un local de travail donné pour un spectre de fréquence normalisé. Dans lecadredela présente Norme
internationale, le spectre de fréquences normalisé est un spectre de bruit rose pondéré A. La courbe de
décroissance sonore spatiale normalisée correspondant à ce spectre particulier se calcule à partir des données D
j
par bandes d'octave au moyen de la formule suivante:
��
DP� /10
��
jj
��
D��10lg 10 dB 6,2 dB (4)
Norm �
��
��j
où
j est l’indice de la bande d’octave;
D est la valeur de D pour la courbe de décroissance sonore spatiale normaliséeenfréquence;
Norm
P est donné au Tableau 1.
j
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ISO 14257:2001(F)
Tableau 1 — Valeurs de P pour la courbe de décroissance sonore spatiale normaliséeenfréquence
j
Fréquence centrale de
bande d'octave j,
125 250 500 1 000 2 000 4 000
Hz
Indice j
123 45 6
P,dB
–16,1 – 8,6 – 3,2 0 1,2 1
j
NOTE Un bruit rose pondéré Aa été retenu comme spectre de fréquences normalisé parce que la gamme des spectres
rencontrés en pratique est vaste au point que l'emploi d'un spectre moyen de bruit industriel pourrait laisser penser que la
courbe de décroissance sonore spatiale normaliséeen fréquence est représentative de toutes les situations industrielles ce qui
n'est pas le cas.
Suivant l’objectif visé, par exemple l’optimisation de l’absorption sonore d’un local, un spectre spécifique peut être
utilisé.
Légende
1 Courbe de décroissance sonore spatiale en champ libre
2 Courbe de décroissance sonore spatiale
x Points de mesure
r Distance à la source (échelle logarithmique)
Figure 1 — Représentation d'une courbe de décroissance sonore spatiale
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ISO 14257:2001(F)
5 Mesurage de la courbe de décroissance sonore spatiale
5.1 Spécifications relatives à la source sonore utilisée pour l'essai
5.1.1 Performances exigées de la source
Certaines exigences concernant les sources sonores de référence spécifiées dans l'ISO 6926 sont plus sévères
que nécessaire pour les besoins de la présente Norme internationale. D'autres caractéristiques de la source
sonore de référence doivent satisfaire à des exigences plus sévères pour que les mesurages soient conformes à la
présente Norme internationale. C'est pourquoi l'annexe A fixe les exigences que doit remplir une source sonore de
référence dans le cadre de la présente Norme internationale.
5.1.2 Étalonnage et contrôle de la puissance acoustique de la source
La source sonore doit être étalonnée par bandes d'octave et de tiers d'octave conformément à l'ISO 6926. Le
Tableau 2 indique les environnements acoustiques à utiliser pour déterminer la puissance acoustique et la
directivité, suivant la position de la source dans une utilisation normale, à fin d'étalonnageet decontrôle. La
méthode de détermination des caractéristiques de directivité de la source sonore est spécifiée à l'annexe A. Les
contrôles doivent être effectués par bandes d'octave. L'intervalle entre les contrôles dépenddel'expérience
acquise à l'utilisation de la source.
Tableau 2 — Environnements appropriés pour la détermination de l'émission sonore
de la source à fin d'étalonnage
Hauteur du centre acoustique de la Environnements appropriéspourla Environnements appropriéspourla
source au-dessus du sol en détermination de la puissance détermination des caractéristiques
utilisation normale acoustique de directivité
u 0,5 m Salle réverbérante (voir ISO 3741) ou Salle semi-anéchoïque (voir ISO 3745)
semi-anéchoïque (voir ISO 3745)
> 0,5 m Salle réverbérante (voir ISO 3741) ou Salle anéchoïque (voir ISO 3745)
anéchoïque (voir ISO 3745)
Si la source est utilisée assez fréquemment, il est recommandé de déterminer son niveau de puissance acoustique
par bandes d'octave tous les trois mois ou plus souvent jusqu'à ce que six résultats de mesure individuels soient
disponibles. Au-delà, l'intervalle entre les contrôles peut être plus long.
NOTE L'objet de la détermination de la courbe de décroissance sonore spatiale peut ne pas nécessiter la connaissance du
niveau de puissance acoustique de la source. C'est le cas, par exemple, lorsque la performance acoustique d'un local de travail
(voir article 6) est évaluée uniquement sur la base de la pente par doublement de distance de la courbe donnant la
décroissance spatiale des niveaux de pression acoustique (voir 3.5).
5.1.3 Emplacement de la source
Pour le mesurage de la courbe de décroissance sonore spatiale, le centre acoustique de la source sonore doit être
placé:
� soit, aussi près que possible du sol,
� soit, à une hauteur au-dessus du sol supérieure à 0,5 m.
Une source est considéréecomme étant proche du sol si son centre acoustique est à une hauteur inférieure ou
égale à 0,5 m.
Le centre acoustique de la source doit se trouver à au moins 3 m de toute paroi et tout objet réfléchissant autre
que le sol. Si cette exigence ne peut pas être remplie du fait des dimensions du local, la distance utilisée pour
l'essai doit être relevéeet indiquée dans le rapport d'essai.
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ISO 14257:2001(F)
5.1.4 Puissance acoustique et bruit de fond
La puissance acoustique de la source doit être telle que, pour toutes les distances et dans toutes les bandes
d'octave où la courbe de décroissance sonore spatiale est mesurée, le niveau de pression acoustique dûà la
source est d'au moins 10 dB supérieur au bruit de fond dû aux autres sources. Si, en un point de mesure et dans
une bande d'octave donnés, le niveau de pression acoustique, lorsque la source utilisée pour l'essai est en
fonctionnement, est entre 6 dB et 10 dB supérieur au bruit de fond, une correction de bruit de fond, déterminée
conformément à l'ISO 3744, doit être effectuée.
5.2 Appareillage de mesure
Les niveaux de pression acoustique dans chaque bande d'octave et à chaque position de microphone doivent être
mesurés en utilisant un sonomètredeclasse 1conforme à la CEI 60651 ou un sonomètre intégrateur-moyenneur
de classe 1 conforme à la CEI 60804. Le microphone doit être omnidirectionnel (compte tenu de tout élément
susceptible de lui être connecté). Les filtres de bande d'octave doivent être conformes à la CEI 61260.
Si le signal est enregistré (au moyen par exemple d'un enregistreur analogique ou digital), il sera fait en sorte que
l'ensemble de l'appareillage satisfasse aux exigences ci-dessus.
5.3 Trajet et points de mesure
5.3.1 Trajet de mesure
Le trajet de mesure doit être parallèle au sol et commencer à la source. Le dernier point de mesure sur le trajet doit
être situéà une distance d'au moins 1,5 m de toute paroi ou tout gros objet réfléchissant. Une distance plus grande
est recommandée.
Les hauteurs de trajet à préférer sont 1,55 m (simulant ainsi une personne debout) et 1,2 m (simulant ainsi une
personne assise). Toute autre hauteur du trajet est acceptable dans la mesure où le trajet demeure parallèle au
sol; sa valeur doit être relevéeet indiquée dans le rapport d'essai.
Il ne doit y avoir aucun obstacle entre le trajet et le sol. Si cette exigence ne peut être remplie, ceci sera relevé et
indiqué dans le rapport d'essai ainsi que la localisation précise du ou des obstacles par rapport au trajet de
mesure.
Le trajet doit êtreenvue directedela source.Si possible, il doit être tel que d'éventuelles structures
réfléchissantes de grande taille soient situées à plus de 1,5 m de part et d'autre du trajet. Dans le cas contraire, un
trajet ou une hauteur de trajet différent doit être choisi. Si possible, des mesurages doivent être également
effectués lelongd'unsecondtrajet de préférence orthogonal au premier.
5.3.2 Points de mesure
Les points de mesure doivent être répartis le long du trajet de mesure. Les distributions possibles de points le long
d'un trajet sont nombreuses. Il est recommandé de choisir une des distributions suivantes:
� 1m, 2m, 3m, . , 10m, 12m, 14m, . , 20m, 24m, 28m, . , 40m, 48m, 56m, . (incrément constant à
l'intérieur de chaque plage et logarithmique d'une plage à l'autre);
� 2m,3m,4m,6m,8m,12m,16m,24m,32m,48m,64m .
Le nombre de positions de mesure dans une distribution donnée est un nombre minimal. D'autres positions de
mesure peuvent être ajoutées. Lorsqu'il est faisable, un enregistrement continu des niveaux de pression
acoustique en fonction de la distance fournit la meilleure description possible de la décroissance sonore spatiale.
Les distances indiquées dans les distributions ci-dessus sont les distances entre le centre acoustique de la source
et les microphones. Pour les sources dont le centre acoustique est au sol, le Tableau 3 relie la distance ci-dessus à
la distance horizontale, pour les deux hauteurs de microphone données en 5.3.1.
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ISO 14257:2001(F)
Tableau 3 — Correspondance entre la distance r d'un microphone au centre acoustique de la source
et la distance horizontale, pour une source sonore dont le centre acoustique est au sol
Valeurs en mètres
Distance au centre
23 456 789 10
acoustique de la source
Distance horizontale,
1,60 2,75 3,82 4,85 5,89 6,90 7,91 8,92 9,93
pour un trajet à 1,2 m
Distance horizontale,
1,25 2,55 3,69 4,75 5,80 6,83 7,85 8,87 9,88
pour un trajet à 1,55 m
NOTE La distance horizontale est arrondie au centimètreleplus proche. Au-delà d'une distance
de 10 m, ces deux distances peuvent être considérées comme égales.
NOTE 1 La position à 1 m de la première distribution recommandée n'est possible que si le centre acoustique de la source
est au sol.
NOTE 2 Dans un local suffisamment grand, il peut y avoir plusieurs choix possibles de trajet. Deux d'entre eux sont
particulièrement appropriés suivant l'objet du mesurage.
a) Détermination de plusieurs courbes de décroissance sonore spatiale le long des axes longitudinal et transversal du local
dans différentes zones contiguës de ce dernier, par exemple lorsque l'objet du mesurage est l'évaluation de la
performance acoustique d'un local (voir article 6) dans la plage de distances intermédiaire de chacune de ces zones. Ceci
présente un intérêt particulier dans le cas de locaux de travail de grandes dimensions dont les performances acoustiques
varient d'une zone à une autre du fait de l'architecture du local et/ou de l'inhomogénéité de ses propriétés d'absorption
acoustique.
b) Détermination d'une courbe de décroissance sonore spatiale dans chacun des axes longitudinal et transversal du local.
Ceci présente un intérêt particulier dans le cas de locaux de grandes dimensions dont l'architecture et les propriétés
d'absorption acoustique sont homogènes et dont on souhaite connaître les performances acoustiques dans la région
lointaine.
5.4 Procédure de mesurage
Si possible, les mesurages doivent être effectués avec toutes les machines, systèmes de ve
...
Questions, Comments and Discussion
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