ISO/TS 20065:2022

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 20065
Première édition
2022-12
Acoustique — Méthode objective
d'évaluation de l'audibilité des
tonalités dans le bruit — Méthode
d'expertise
Acoustics — Objective method for assessing the audibility of tones in
noise — Engineering method
Numéro de référence
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© ISO 2022
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Mode opératoire de mesure .6
4.1 Généralités . 6
4.2 Instruments de mesure . 6
4.3 Moyennage des spectres de base . 7
5 Évaluation . 7
5.1 Informations générales . 7
5.2 Largeur Δf de la bande critique . . 8
c
5.3 Détermination des tonalités marquées . 8
5.3.1 Informations générales. 8
5.3.2 Détermination du niveau moyen en bande fine L du bruit de masquage
S
dans la bande critique . 9
5.3.3 Détermination du niveau de tonalité L d’une tonalité dans une bande
T
critique . 10
5.3.4 Discriminabilité d’une tonalité . 10
5.3.5 Détermination du niveau de bande critique L du bruit de masquage . 11
G
5.3.6 Indice de masquage . . 11
5.3.7 Détermination de l’audibilité ΔL .12
5.3.8 Détermination de l’audibilité décisive ΔL , d’un spectre en bande fine .12
j
5.3.9 Détermination de l’audibilité moyenne ΔL, d’un nombre de spectres . 14
6 Calcul de l’incertitude de l’audibilité ΔL .14
7 Recommandations pour la présentation des résultats .17
7.1 Mesurage . . 17
7.2 Environnement acoustique . 17
7.3 Instruments de mesure, d’enregistrement et d’évaluation . 17
7.4 Données acoustiques . 17
Annexe A (informative) Effet de fenêtre et effet de palissade .18
Annexe B (informative) Pouvoir de résolution de l’oreille humaine à des fréquences
inférieures à 1 000 Hz et positions géométriques des bandes critiques —fréquences
de coupure .21
Annexe C (informative) Masquage, seuil de masquage, indice de masquage .23
Annexe D (informative) Méthode itérative de détermination de l’audibilité ∆L .24
Annexe E (informative) Exemple de détermination de l’audibilité .28
Bibliographie .34
iii
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 première édition de l’ISO/TS 20065 annule et remplace l’ISO/PAS 20065:2016, qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— des recommandations relatives au bruit résiduel ont été ajoutées (5.3.1);
— un fichier contenant un certain nombre d’autres exemples de fichiers audio et un document
d’orientation peuvent être téléchargés à l’adresse https://standards.iso.org/iso/ts/20065/ed-1/en
(source: «Prominent tones in wind turbine noise Round robin test IEC 61400-11, ISO/PAS 20065»);
— des modifications rédactionnelles ont été apportées dans un souci de clarté afin de faciliter la mise
en œuvre dans les logiciels et de se conformer aux dernières normes ISO, notamment des définitions,
des mesures, des formules, l’harmonisation et la simplification de la terminologie ainsi que des
informations contextuelles supplémentaires.
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.
iv
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 20065:2022(F)
Acoustique — Méthode objective d'évaluation de
l'audibilité des tonalités dans le bruit — Méthode
d'expertise
1 Domaine d’application
Le présent document décrit une méthode de détermination objective de l’audibilité des tonalités dans le
bruit environnemental.
Le présent document est destiné à améliorer la méthode habituelle d’évaluation sur la base de
l’impression auditive, en particulier en cas d’absence d’accord sur le degré d’audibilité des tonalités. La
méthode décrite peut être utilisée lorsque la fréquence de la tonalité évaluée est égale ou supérieure
à 50 Hz. Dans les autres cas, si la fréquence de la tonalité est inférieure à 50 Hz ou si d’autres types de
bruit (par exemple un crissement) sont captés, la présente méthode ne peut pas remplacer l’évaluation
subjective.
NOTE Le mode opératoire n’a pas été validé pour des fréquences inférieures à 50 Hz.
La méthode présentée ici peut être utilisée sur les postes de mesure continu qui fonctionnent
automatiquement.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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).
ISO 1996-1, Acoustique — Description, mesurage et évaluation du bruit de l'environnement — Partie 1:
Grandeurs fondamentales et méthodes d'évaluation
IEC 61672-1, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 1996-1 ainsi que les 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 https:// www .electropedia .org/
NOTE Sauf spécification contraire, le niveau de référence des valeurs en décibels (dB) dans ces définitions
est de 20 µPa.
3.1
tonalité
son caractérisé par une composante monofréquence ou par des composantes en bande fine
3.2
fréquence de la tonalité
f
T
fréquence de la raie spectrale (3.23) (ou de la fréquence à mi-bande du filtre en bande fine), au niveau de
laquelle la tonalité (3.1) contribue le plus fortement
Note 1 à l'article: La fréquence de la tonalité est exprimée en hertz (Hz).
3.3
niveau de tonalité
L
T
sommation énergétique du niveau en bande fine (3.22) contenant la fréquence de la tonalité (3.2), f , et de
T
ceux des raies latérales autour de f pouvant être assignées à cette tonalité
T
Note 1 à l'article: Le niveau de tonalité est exprimé en décibels (dB).
Note 2 à l'article: Si la bande critique (3.5) pour la fréquence f considérée contient un certain nombre de tonalités,
T,
alors le niveau de tonalité, L est la somme de l’énergie de ces tonalités. Ce niveau, L est ensuite assigné à la
T, T,
fréquence de la tonalité participante qui présente la valeur maximale d’audibilité (3.4) ΔL.
Note 3 à l'article: La méthode de détermination du niveau de tonalité L d’une tonalité dans une bande critique
T
est décrite en 5.3.3.
3.4
audibilité
ΔL
audibilité des tonalités, c’est-à-dire différence arithmétique entre le niveau de tonalité (3.3) L et le seuil
T
de masquage (3.15) L′
T
Note 1 à l'article: L’audibilité est exprimée en décibels (dB).
Note 2 à l'article: La méthode de détermination de l’audibilité décisive (3.24) ΔL d’un spectre en bande fine (3.12)
j
est décrit en 5.3.8.
3.5
bande critique
bande de fréquences d’une largeur de bande (3.17) ∆f dans laquelle le système auditif intègre l’intensité
c
acoustique dans la formation de la sonie et dans laquelle il intègre l’intensité acoustique dans la
formation du seuil de masquage (3.15)
Note 1 à l'article: La bande critique est exprimée en hertz (Hz).
Note 2 à l'article: Cette caractéristique d’une bande critique (voir également les Références [3] et [4]) ne vaut que
pour une gamme de niveau sonore limitée. Cette dépendance est ici négligée.
3.6
niveau moyen de la bande critique en bande fine
L
S
valeur énergétique moyenne de tous les niveaux en bande fine (3.22) dans une bande critique (3.5), à
l’exception de la raie spectrale pour la fréquence f étudiée et de toutes les raies qui dépassent cette
T
valeur moyenne de plus de 6 dB
Note 1 à l'article: Le niveau moyen de la bande critique en bande fine est exprimé en décibels (dB).
Note 2 à l'article: La méthode itérative de détermination du niveau moyen en bande fine L du bruit de masquage
S
est décrite en 5.3.2 et dans l’Annexe D.
3.7
niveau de bande critique
L
G
niveau de bruit qui est assigné à la bande critique (3.5) qui décrit la caractéristique de masquage du
bruit pour une ou plusieurs tonalités du bruit dans cette bande critique
Note 1 à l'article: Le niveau de bande critique est exprimé en décibels (dB).
Note 2 à l'article: Voir niveau en bande fine (3.22) et l'Annexe C pour le masquage.
Note 3 à l'article: Pour la formule de définition de L , voir la Formule (12).
G
3.8
fréquence d’échantillonnage
f
S
nombre d’échantillons pris par seconde
Note 1 à l'article: La fréquence d’échantillonnage est exprimée en hertz (Hz).
Note 2 à l'article: Les données analogiques fournies en continu sont converties en échantillons par échantillonnage
à des intervalles de temps discrets pour le traitement numérique.
Note 3 à l'article: Pour garantir la reproductibilité d’un signal numérisé, le théorème de Shannon exige que la
fréquence d’échantillonnage f soit au moins 2 fois supérieure à la fréquence la plus élevée des composantes
S
de signaux utilisés pour l’évaluation du signal temporel [ f ≥ 2 f ; voir également repliement (3.9), filtre anti-
S N
repliement (3.10) et fréquence utile (3.20)]. Les analyseurs à transformée de Fourier discrète (TFD) exigent donc
une fréquence d’échantillonnage qui est au moins égale à 2,56 fois la fréquence maximale à analyser.
3.9
repliement
réflexion dans le spectre de raies (3.12) des composantes de fréquence de la gamme supérieure à la
fréquence d’échantillonnage (3.8) divisée par deux ( f /2) vers la gamme inférieure à f /2
S S
Note 1 à l'article: Les filtres anti-repliement (3.10) sont utilisés pour éviter les erreurs dues à ces réflexions.
Note 2 à l'article: La moitié de la fréquence d’échantillonnage ( f /2) est également connue comme la fréquence de
S
Nyquist.
3.10
filtre anti-repliement
filtre passe-bas
filtre idéal qui permet aux fréquences inférieures à la moitié de la fréquence d’échantillonnage (3.8) de
traverser complètement (sans influencer le signal), mais bloque complètement toutes les fréquences
plus élevées
Note 1 à l'article: Pour éviter le repliement (3.9), le bruit étudié doit être filtré en utilisant un filtre anti-repliement
avant la conversion analogique-numérique.
Note 2 à l'article: Les filtres anti-repliement réels ont un amortissement final (généralement 120 dB/octave) dans
la plage de blocage, c’est-à-dire que les composantes du signal dans cette gamme de transition sont réfléchies
(amorties). Par exemple, dans la transformée de 2 048 (2 k) points de données, 1 024 lignes de fréquence sont
calculées et 800 lignes sont affichées. Une composante de la ligne numéro 1 248 est repliée dans le numéro de
ligne 800. Avec un filtre passe-bas de 120 dB/octave, l’amortissement de ces composantes est d’environ 75 dB.
Note 3 à l'article: Les analyseurs TFD commerciaux habituels possèdent un filtre anti-repliement dont la
fréquence limite peut être commutée automatiquement avec la fréquence d’échantillonnage sélectionnable. La
réflexion des niveaux en bande fine simulés (3.22) est supprimée.
3.11
longueur de bloc
N
bloc de valeurs d’échantillonnage qui sous une forme discrète, représente un intervalle de temps limité
du signal temporel à analyser
Note 1 à l'article: Contrairement à l’analyse de fréquence avec les filtres analogiques et numériques, le bruit avec
la transformée de Fourier rapide est traité dans des blocs de données. En général, ces blocs englobent seulement
une partie de l’enregistrement sonore. La longueur du bloc N indique le nombre de points de données traités
en même temps. En ce qui concerne la transformée de Fourier rapide, la valeur de N a généralement une valeur
entière de puissance de 2. La valeur est par exemple de N = 2 = 1 024 points de données.
3.12
spectre de raies
spectre en bande fine
spectre de fréquence
tracé du niveau de pression acoustique (niveau en bande fine) (3.22) en fonction de la fréquence dans
des bandes de fréquences de largeur de bande constante (3.17) (espacement des raies ∆f ) (3.13)
Note 1 à l'article: Une pondération A du niveau est prise pour hypothèse dans le présent document.
Note 2 à l'article: L’analyse TFD délivre un spectre de raies, dans lequel chaque raie représente la sortie d’un filtre
dont la fréquence moyenne correspond à la fréquence de la raie spectrale (3.23).
3.13
espacement des raies
résolution en fréquence
distance entre des raies spectrales (3.23) adjacentes, où l’espacement des raies dans la TFD est donné
par
Δff= /N
S
où
f est la fréquence d’échantillonnage (3.8);
S
N est la longueur de bloc (3.11).
Note 1 à l'article: L’espacement des raies est exprimé en hertz (Hz).
Note 2 à l'article: Dans le présent document, l’espacement des raies est dans l’intervalle 1,9 Hz ≤ Δf ≤ 4,0 Hz.
3.14
fenêtre temporelle
ensemble de données temporelles du segment de signal (longueur de bloc) (3.11) qui est multiplié par
une fonction de pondération (fenêtrage)
Note 1 à l'article: Conformément à la définition de l’intégrale de Fourier, un prérequis de l’analyse DFT est que
l’ensemble des données temporelles est périodique. Si ce n’est pas le cas (comme avec les signaux stochastiques),
alors les effets de coupure sur les bords de la fenêtre temporelle entraînent une distorsion du spectre. Ces
distorsions sont évitées grâce à des fonctions de pondération telles que la fonction de Hanning.
Note 2 à l'article: Pour plus d’informations sur la fonction de fenêtrage et la fonction de pondération, voir par
exemple la Référence [5] et l’Annexe A.
3.15
seuil de masquage
′
L
T
seuil d’audibilité (3.4) pour un son spécifique en présence d’un son de masquage (masqueur)
Note 1 à l'article: Le seuil de masquage est exprimé en décibels (dB).
Note 2 à l'article: Voir l’Annexe C pour plus d’informations sur le seuil d’audibilité et le bruit de masquage.
3.16
indice de masquage
a
v
′
différence arithmétique entre le seuil de masquage (3.15) L et le niveau de bande critique (3.7) L du
T G
bruit de masquage
Note 1 à l'article: L’indice de masquage est exprimé en décibels (dB).
Note 2 à l'article: Pour un indice de masquage dépendant de la fréquence a , le masquage et le bruit de masquage,
v
voir l’Annexe C.
3.17
largeur de bande
largeur de bande de fréquences
gamme de fréquences d’un certain nombre de raies spectrales (3.23) adjacentes
Note 1 à l'article: La largeur de bande est exprimée en hertz (Hz).
Note 2 à l'article: Si la largeur d’une bande de fréquence est calculée pour que son début ou sa fin ne corresponde
pas à la limite entre deux raies spectrales, alors seules les raies spectrales qui se trouvent dans toute leur largeur
dans la plage de fréquences calculée sont affectées à la bande de fréquences.
3.18
discriminabilité
rapport de la proéminence d’une tonalité d’un bruit passe-bande sur la proéminence d’une tonalité
sinusoïdale de même fréquence de tonalité (3.2) f et de même niveau de tonalité (3.3) L
T T
Note 1 à l'article: La discriminabilité est exprimée en pourcentage (%).
3.19
pente de crête
rapport de la différence de niveau entre le niveau en bande fine (3.22) maximal d’une tonalité L et
Tmax
les niveaux en bande fine de la première ligne au-dessous/au-dessus de la tonalité, sur la différence de
fréquence correspondante
Note 1 à l'article: La pente de crête est exprimée en décibels par hertz (dB/Hz).
3.20
fréquence utile
f
N
fréquence de limite supérieure des composantes de signal utilisées pour l’évaluation
Note 1 à l'article: La fréquence utile est exprimée en hertz (Hz).
3.21
gamme d’investigation
gamme de fréquences dans laquelle les tonalités sont étudiées dans le spectre de raies (3.12)
Note 1 à l'article: La gamme d’investigation est exprimée en hertz (Hz).
3.22
niveau en bande fine
niveau moyenné dans une raie spectrale (3.23)
Note 1 à l'article: Le niveau en bande fine est exprimé en décibels (dB).
3.23
raie spectrale
bande de fréquences de largeur de bande (3.17) ∆f (espacement des raies) (3.13) dans un spectre de raies
(3.12)
Note 1 à l'article: La raie spectrale est exprimée en hertz (Hz).
3.24
audibilité décisive
ΔL
j
audibilité maximale (3.4) ∆L dans le spectre individuel j
Note 1 à l'article: L’audibilité décisive est exprimée en décibels (dB).
3.25
audibilité moyenne
ΔL,
moyenne énergétique de l’audibilité décisive (3.24) ΔLj calculée pour chaque spectre en bande fine
moyenné
Note 1 à l'article: L’audibilité moyenne est exprimée en décibels (dB).
4 Mode opératoire de mesure
4.1 Généralités
Le mode opératoire de mesure dépend des objectifs. Les exigences relatives au mesurage et la méthode
d’évaluation en matière de choix du point de mesure, du moment et de la durée du mesurage, du bruit
perturbateur, etc., doivent être satisfaites.
La variable pour la détermination de l’audibilité des tonalités marquées est la pression acoustique p(t).
Pour l’analyse de la fréquence, le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A L , tel
Aeq
que donné dans l’ISO 1996-1, doit être déterminé pour les raies spectrales respectives. Si le spectre est
non pondéré («LIN» ou «Z»), alors il doit être corrigé avec la pondération A conformément à l’IEC 61672-1.
4.2 Instruments de mesure
Des sonomètres qui satisfont aux exigences de la Classe 1 de l’IEC 61672-1 ou qui les surpassent
doivent être utilisés. Ceux-ci présentent une pondération en fréquence «A»/«LIN» ou «A»/«Z» avec une
fréquence limite inférieure égale à ou en dessous de 20 Hz.
D’autres instruments tels que des enregistreurs (bande magnétique ou numérique) peuvent également
être utilisés. Les valeurs mesurées obtenues par les instruments d’enregistrement doivent se trouver
dans la plage de tolérance donnée dans l’IEC 61672-1.
L’analyse des composantes de fréquence dans les signaux de mesure est effectuée au moyen d’un
analyseur de fréquence. L’espacement constant des raies Δf doit se trouver dans la plage comprise
entre 1,9 Hz et 4 Hz (compris). L’utilisation de la fenêtre de Hanning est obligatoire dans le présent
document. Pour le traitement ultérieur, il faut s’assurer que la numérisation du signal de pression
acoustique sur toute la gamme dynamique utilisée a une résolution d’au moins 0,1 dB.
Avant un traitement ultérieur, le signal de mesure analogique doit passer par un filtre passe-
bas à pente raide (filtre anti-repliement) afin d’éviter des erreurs dans l’analyse de fréquence. La
fréquence d’échantillonnage (voir 3.8) doit être égale à au moins deux fois la fréquence utile maximale
présente (voir 3.20). La fenêtre de Hanning doit être utilisée en tant que fenêtre temporelle pour réduire
les bandes latérales (voir 3.14).
4.3 Moyennage des spectres de base
Les spectres pour l’évaluation de la tonalité marquée doivent avoir une durée de moyennage
d’environ 3 s. En raison de l’espacement des raies compris entre 1,9 Hz et 4 Hz (voir 4.2) et de la plage de
fréquences caractéristiques f de quelques kHz, les spectres de base fournis par l’analyseur de fréquence
ont une durée de moyennage inférieure à 1 s. Pour obtenir une durée d’intégration d’environ 3 s, un
certain nombre de spectres de base doivent être combinés. Cela doit être effectué ligne par ligne selon
la Formule (1):
1 N 01,dL / B
 
ij,
L = 10 lgd10 B (1)
 
i ∑
j=1
N
 
où
e e
L est le niveau de la i raie spectrale du j spectre, en dB;
i,j
N est le nombre de spectres combinés.
5 Évaluation
5.1 Informations générales
Le but de l’évaluation est d’établir l’audibilité ΔL. Le mode opératoire est identique pour les bruits
stationnaires et non stationnaires. Pour les tonalités qui peuvent tout juste être perçues, une croche
doit être adoptée comme une unité de temps adaptée à l’audition. Toutefois, des études approfondies
ont montré que la limite inférieure pour l’utilisation du mode opératoire est atteinte avec des durées de
moyennage d’environ 3 s. Des durées de moyennage plus courtes conduisent à des valeurs non justifiées
d’audibilité ΔL (trop élevées, mais aussi trop faibles). Les signaux qui ont une très grande dynamique
en niveau et/ou en fréquence, qui ne correspondent plus à un moyennage de 3 s, ne peuvent donc pas
être évalués à l’aide du présent document. Les conditions qui suivent doivent être satisfaites pour les
mesurages.
— L’incertitude élargie U de l’audibilité ΔL, avec une probabilité de couverture de 90 % dans un intervalle
de confiance bilatéral (voir l’Article 6), ne doit pas dépasser ±1,5 dB. Cela est généralement le cas
avec l’évaluation d’au moins 12 spectres en bande fine moyennés décalés dans le temps. Lorsqu’il
y a moins de 12 spectres moyennés, alors l’incertitude doit être prise en compte, comme indiqué à
l’Article 6.
— Lorsqu’il existe d’autres états de fonctionnement, tous ces états doivent être couverts par les
spectres moyennés utilisés (voir l’Annexe E).
Les tonalités dans différentes bandes critiques sont évaluées séparément. Pour parvenir à une
conclusion sur la nécessité d’une évaluation, seule la bande critique présentant la tonalité la plus
marquée est considérée (voir 5.3.8).
Lorsqu’un certain nombre de tonalités sont présentes dans une bande critique, une sommation
énergétique de leurs niveaux de tonalité L est effectuée pour obtenir un niveau de tonalité L
Ti T
(voir 5.3.8).
Une évaluation est réalisée pour une tonalité uniquement si sa discriminabilité (voir 3.18) est au moins
égale à 70 %. Cela signifie une largeur de bande maximale Δf dépendant de la fréquence de la tonalité
R
[voir la Formule (9)] et nécessite une pente de crête (voir 3.19) d’au moins 24 dB/octave.
L’audibilité moyenne ΔL qui constitue le résultat final de la présente méthode concernant le bruit à
évaluer, est déterminée par moyennage énergétique de l’audibilité décisive ΔL calculée pour chaque
j
spectre en bande fine moyenné. Dans le cadre de ce moyennage, l’audibilité maximale dans chaque
spectre, ΔL est utilisée indépendamment de la fréquence de la tonalité, puisque la présente méthode
j
vise à estimer l’interférence d’un bruit contenant des tonalités par rapport à un bruit sans tonalité, et
non l’interférence d’une tonalité à une fréquence particulière.
NOTE 1 Pour la discriminabilité d’une tonalité, voir 5.3.4.
NOTE 2 Les multiples harmoniques d’une tonalité sont évaluées, indépendamment de cette tonalité, de façon
similaire à toutes les autres composantes du spectre de raies.
Un programme d’exemple de détermination de l’audibilité peut être téléchargé à l’adresse https://
standards .iso .org/ iso/ ts/ 20065/ ed -1/ en. Ce programme est fondé sur l’ISO/PAS 20065. Il permet de
valider des codes propriétaires d’analyse.
5.2 Largeur Δf de la bande critique
c
La largeur Δf de la bande critique sur la fréquence de la tonalité f est donnée par la Formule (2):
c T
06, 9
 
f /Hz
 
T
Δ=f 25,H07z,++50 10,,14 Hz (2)
 
c
 
   
 
En présumant une position géométrique des fréquences de coupure de la bande critique (voir l’Annexe B),
ces fréquences de coupure f et f sont obtenues comme suit:
1 2
ff=× f (3)
T 12
2 2
−Δf ()Δff+4
c cT
f = + (4)
2 2
ff=+Δf (5)
21 c
5.3 Détermination des tonalités marquées
5.3.1 Informations générales
L’audibilité d’une tonalité est déterminée en utilisant le niveau de tonalité L et le niveau de bande
T
critique L du bruit de masquage dans la bande critique sur la fréquence de la tonalité f . La fréquence
G T
de toutes les valeurs maximales du spectre de raies est considérée comme la fréquence de tonalité.
L’utilisation de la fenêtre de Hanning est recommandée à l’Annexe A. Avec des fonctions de fenêtrage
(à l’exception des fenêtres rectangulaires), la largeur effective de la bande passante d’analyse Δf est
e
supérieure à la largeur de bande Δf d’un filtre idéal (voir 3.13), c’est-à-dire que les bandes individuelles
sont ainsi superposées. Lors du processus de sommation, des composantes énergétiques sont comptées
plusieurs fois (voir l’Annexe A pour plus d’informations).
Dans un analyseur de fréquence, cette influence de la sommation (nombre de lignes >1) est prise en
compte par le biais d’une valeur de correction; si l’addition de niveau est simulée par le programme
d’analyse, cette valeur de correction doit être prise en compte dans le programme de calcul, à la fois
dans la formation du niveau de tonalité [voir la Formule (8)] et dans le calcul du bruit de masquage
[voir la Formule (12)].
Le mesurage doit être réalisé si possible aux instants où les tonalités de sources de bruit résiduel ne
sont pas présentes, car celles-ci peuvent exercer une influence sur l’évaluation de la source de bruit
spécifique étudiée. Une justification du choix de la période de mesure doit être consignée dans le
rapport. Lorsque cela n’est pas possible, l’influence des sources de bruit résiduel sur la mesure doit
être indiquée dans le rapport. Lorsque des mesurages automatisés sont utilisés, des données auxiliaires
telles qu’un enregistrement audio ou d’autres méthodes d’identification de source sont recommandées.
Il est recommandé d’exclure de l’analyse les tonalités soupçonnées d’être générées par des sources de
bruit résiduel. De plus, il est recommandé d’envisager de limiter la gamme de fréquences sur laquelle
les tonalités sont recherchées.
5.3.2 Détermination du niveau moyen en bande fine L du bruit de masquage dans la bande
S
critique
Le niveau moyen de la bande critique en bande fine L [voir la Formule (6)] est obtenu dans le cadre d’une
S
méthode itérative à partir des raies de la bande critique sur la raie objet de l’évaluation. La méthode
commence par le calcul de la moyenne de l’énergie de toutes les raies de la bande critique, à l’exception
de la raie objet de l’évaluation elle-même. Aux étapes suivantes, les niveaux des raies de la bande
critique considérée ne sont plus pris en compte dans la méthode de calcul de moyenne si leur niveau est
supérieur à la valeur moyenne de l’énergie déterminée à l’avance de plus de 6 dB. La méthode itérative
est interrompue si lors d’une étape d’itération, la nouvelle valeur de la moyenne énergétique est égale,
avec une tolérance de ±0,005 dB, à celle de l’étape d’itération précédente ou si le nombre de raies qui
contribuent au niveau moyen de la bande fine vers la droite ou la gauche de la raie objet de l’évaluation
tombe en dessous d’une valeur de 5. Dans ce cas, la valeur de la moyenne énergétique à partir de la
dernière étape d’itération, au cours de laquelle le nombre de niveaux énergétiques moyennés de chaque
côté de la raie objet de l’évaluation était encore d’au moins 5, est utilisée pour former le niveau moyen
en bande fine.
Pour la détermination du niveau moyen en bande fine, l’ensemble de la bande critique de la raie objet
de l’évaluation est utilisé. Par conséquent, la gamme d’investigation (voir 3.21) est limitée par rapport
à la fréquence utile f de sorte que la limite supérieure de la bande critique la plus haute considérée
N
ne dépasse pas la fréquence utile f . Une condition correspondante s’applique également en principe à
N
la limite inférieure de la plus basse bande critique considérée. L’utilisation du présent document étant
restreinte aux fréquences de tonalité supérieures ou égales à 50 Hz et les analyseurs habituels générant
des spectres de raies à partir de 0 Hz, il n’est généralement pas nécessaire de prendre des précautions
particulières.
Le niveau moyen de la bande critique en bande fine L est donné par la Formule (6):
S
 1 M  Δf 
 01,dL / B 
i
L = 10 lg 10 + 10 lg dB (6)
S  ∑   
 
i=1
 M  Δf
  
e
où
e
L est le niveau moyen en bande fine de la i raie spectrale de la bande critique étudiée, en déci-
i
bels (dB);
M est le nombre de raies spectrales à moyenner dans la bande critique;
Δf est l’espacement des raies en hertz (Hz) (voir 3.13);
Δf est la largeur de bande effective en Hz; si une fenêtre de Hanning est utilisée, alors la largeur
e
de bande effective Δf est égale à 1,5 fois la résolution en fréquence (espacement des raies) Δf
e
(voir l’Annexe A).
Si le spectre de raies est non pondéré («LIN» ou «Z»), alors il doit être corrigé avec la pondération A
conformément à l’IEC 61672-1.
NOTE 1 Si l’itération est interrompue parce que le nombre restant de raies spectrales à moyenner sur un ou
deux côtés tombe en dessous de 5, alors l’audibilité peut être un peu plus grande que l’audibilité calculée avec ce
niveau moyen en bande fine.
NOTE 2 La méthode d’itération est décrite dans l’Annexe D.
NOTE 3 Avec un programme de calcul numérique, la condition d’égalité dans la méthode d’itération est
généralement donnée par la résolution du format de nombre (il convient d’utiliser une résolution élevée).
5.3.3 Détermination du niveau de tonalité L d’une tonalité dans une bande critique
T
Le niveau de tonalité L est déterminé à partir des niveaux individuels des raies spectrales dans la
T
bande critique autour de f qui contiennent l’énergie à assigner à la tonalité. En principe, une tonalité
T
ne peut être présente que si le niveau de la raie spectrale considérée est d’au moins 6 dB supérieur au
niveau moyen en bande fine L correspondant.
S
En général, un certain nombre de raies spectrales doivent être prises en compte, car, notamment en
raison de «l’effet palissade» (voir l’Annexe A), ou de légères fluctuations réelles de fréquence pendant la
saisie des données, l’énergie de la tonalité est représentée par les niveaux d’un certain nombre de raies
spectrales.
Il convient d’utiliser les raies spectrales adjacentes pour la sommation si:
— elles diffèrent du niveau en bande fine à une fréquence f de moins de 10 dB;
T
— elles diffèrent du niveau moyen en bande fine L du bruit de masquage dans la bande critique de la
S
tonalité de plus de 6 dB.
Si K = 1:
LL= (7)
TT
Si K > 1:
 K  
Δf
01,dL / B
i
L = 10lg 10 +10lg dB (8)
 
T  (∑ ) 
i=1
Δf
  e 
où
e
L est le niveau moyen en bande fine de la i raie spectrale de cette bande critique avec l’énergie
i
de la tonalité, en décibels (dB);
K est le nombre de raies spectrales contribuant à l’énergie de la tonalité;
Δf est l’espacement des raies en hertz (Hz) (voir 3.13);
Δf est la largeur de bande effective, en hertz (Hz) (voir 5.3.2).
e
NOTE Les niveaux individuels des raies spectrales contribuant à l’énergie de la tonalité [voir la Formule (8)]
contiennent également des composantes énergétiques du bruit de masquage. Celles-ci peuvent généralement être
négligées.
5.3.4 Discriminabilité d’une tonalité
La discriminabilité d’une tonalité dépend de la largeur de bande de la tonalité et de sa pente de crête; si
les critères correspondants ne sont pas satisfaits, alors la tonalité n’est pas audible pour des personnes
ayant une audition normale.
Si une tonalité basée sur un bruit passe-bande a une discriminabilité de 70 % par rapport à celle d’une
tonalité sinusoïdale, alors la largeur de bande maximale autorisée Δf en fonction de la fréquence de
R
tonalité f est estimée (voir la Figure 1 de la Référence [8]) par:
T
Δ=ff26,,01()00Hz+ ,001 (9)
RT
La largeur de bande d’une tonalité avec une fréquence f est obtenue à partir du nombre de raies
T
spectrales K [voir la Formule (8)] multiplié par l’espacement des raies Δf.
Premier critère: La largeur de bande de la tonalité ne doit pas dépasser la largeur de bande maximale
autorisée donnée par la Formule (9).
Second critère: La pente de crête doit être au moins égale à 24 dB/octave.
Cela donne les différences de niveau entre le niveau en bande fine maximal de la tonalité L et les
Tmax
niveaux en bande fine de la première raie spectrale sous la tonalité L /au-dessus de la tonalité L
u o
comme suit:
La différence de niveau inférieur ΔL est donnée par la Formule (10):
u
f LL−
T Tmax u
Δ=L ≥24dB (10)
u
2 ff−
Tu
où
f est la fréquence de la première raie spectrale inférieure à la tonalité, en hertz (Hz);
u
f est la fréquence du niveau en bande fine maximal, en hertz (Hz).
T
La différence de niveau supérieur ΔL est donnée par la Formule (11):
o
LL−
Tmax o
Δ=Lf ≥24dB (11)
oT
ff−
oT
où
f est la fréquence de la première raie spectrale supérieure à la tonalité, en hertz (Hz);
o
f est la fréquence du niveau en bande fine maximal, en hertz (Hz).
T
5.3.5 Détermination du niveau de bande critique L du bruit de masquage
G
Le niveau L est donné par la Formule (12):
G
Δf
  
c
LL=+ 10lg dB (12)
GS  
 
Δf
  
où
L est le niveau moyen de la bande critique en bande fine (voir 5.3.2);
S
Δf est la largeur de la bande critique contenant la fréquence de la tonalité f , en hertz (Hz) (voir 5.2);
c T
Δf est l’espacement des raies (résolution en fréquence), en hertz (Hz).
5.3.6 Indice de masquage
L’indice de masquage a est donné par la Formule (13):
v
25,
  
 f /Hz 
 
a =−21−+lg dB (13)
 
   
v
 
  
  
où f est la fréquence, en hertz (Hz).
NOTE Pour plus d’informations sur l’indice de masquage a , voir l’Annexe C.
v
5.3.7 Détermination de l’audibilité ΔL
L’audibilité ΔL entre le niveau de tonalité L (voir 5.3.3) et le niveau du seuil de masquage (voir 3.15) est
T
donnée par la Formule (14):
Δ=LL()−−La (14)
TG v
où
L est le niveau de tonalité, en décibels (dB) (voir 5.3.3);
T
L est le bruit de masquage, en décibels (dB) (voir 5.3.5);
G
a est l’indice de masquage, en décibels (dB) (voir 5.3.6).
v
NOTE La Formule (14) s’applique de façon correspondante si tous les paramètres de cette formule sont
donnés.
5.3.8 Détermination de l’audibilité décisive ΔL , d’un spectre en bande fine
j
Pour déterminer l’audibilité ΔL d’un bruit, un certain nombre de spectres en bande fine (voir l’Annexe D),
décalés dans le temps, du bruit avec la même largeur de raie et un même nombre de raies sont utilisés.
Il convient que la durée de mesure pour un tel spectre soit d’environ 3 s. L’audibilité décisive ΔL d’un
j
spectre individuel est déterminée au moyen des quatre étapes qui suivent. À des fins de simplification,
l’indice d’itération j n’est pas donné.
Étape 1
Chaque raie spectrale i est étudiée dans l’ordre croissant afin de déterminer si elle représente une
tonalité possible. Un niveau en bande fine est une tonalité possible si les conditions suivantes sont
remplies:
LL>>et LL (15)
ii+−11ii
et
LL>+6dB (16)
iiS
NOTE 1 Pour le niveau moyen en bande fine L , voir 5.3.2.
Si
Étape 2
Les niveaux de tonalité L (voir 5.3.3) de toutes les tonalités possibles (indice d’itération k dans
Tk
toutes les tonalités possibles) sont déterminés. Les bruits de masquage L (voir 5.3.5) et l’indice
Gk
de masquage a (voir 5.3.6) sont déterminés pour les niveaux de tonalité auxquels la condition de
vk
discriminabilité d’une tonalité (voir 5.3.4) est satisfaite. Ces paramètres sont utilisés pour calculer les
audibilités correspondantes ΔL [voir 5.3.7, Formule (14)].
k
Si ΔL > 0, alors une tonalité est présente.
k
Étape 3
Les bandes critiques de largeur Δf sont formées autour de chacune de ces tonalités audibles L
cm Tm
(indice d’itération m dans toutes les tonalités audibles) de fréquence f .
Tm
Si un certain nombre de tonalités sont présentes dans une bande critique, alors leurs niveaux de
tonalité L (indice d’itération n dans toutes les tonalités de la bande critique; H est leur nombre) sont
Tm,n
sommés énergétiquement.
H
01,dL / B
 T,mn 
L = 10lg 10 dB (17)
Tm (∑ )
 n=1 
 
où
H est le nombre total de toutes les tonalités dans la bande critique;
L est le niveau de tonalité avec l’indice d’itération m sur toutes les tonalités audibles et l’indice
Tm,n
d’itération n sur toutes les tonalités dans la bande critique, en décibels (dB).
Il est possible d’assigner l’énergie de chaque raie spectrale à un certain nombre de tonalités voisines
en même temps. À la suite de l’ajout des niveaux de tonalité des tonalités vo
...