ISO 5114-1:2024

Norme
internationale
ISO 5114-1
Première édition
Acoustique — Détermination
2024-06
des incertitudes associées aux
mesurages de l’émission sonore —
Partie 1:
Niveaux de puissance acoustique
déterminés à partir des mesurages
de pression acoustique
Acoustics — Determination of uncertainties associated with
sound emission measures —
Part 1: Sound power levels determined from sound pressure
measurements
Numéro de référence
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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
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Concept général pour décrire l’incertitude des niveaux de puissance acoustique mesurés . 2
5 Détermination de σ . 3
omc
6 Détermination de σ par des essais interlaboratoires . 4
R0
7 Budget d’incertitude détaillé pour déterminer σ . 7
R0
8 Détermination de σ . 7
tot
Annexe A (informative) Budget d’incertitude détaillé pour les déterminations de la puissance
acoustique en champ libre (estimé) selon la méthode directe des surfaces enveloppantes . 9
Annexe B (informative) Budget d’incertitude détaillé pour les déterminations de la puissance
acoustique en champ diffus (estimé) selon la méthode directe.18
Annexe C (informative) Budget d’incertitude détaillé pour les déterminations de la puissance
acoustique en utilisant une source sonore de référence .23
Bibliographie .28

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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de tout
droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO avait pas reçu
notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois, il y a lieu
d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations plus récentes
sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse www.iso.org/patents.
L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de brevet.
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit,
en collaboration avec le comité technique CEN/TC 211, Acoustique, du Comité européen de normalisation
(CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
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
Introduction
Pour rendre compte et utiliser les niveaux de puissance acoustique mesurés, il est indispensable d’évaluer
les incertitudes d’une façon compréhensible et proche de la réalité. Les incertitudes sont déterminées selon
les principes du Guide ISO/IEC 98-3 qui spécifie une méthode détaillée pour leur évaluation, fondée sur
un modèle mathématique du mesurage. Le niveau de détail du modèle peut aller de la simple analyse de la
dispersion statistique des niveaux de puissance acoustique mesurés jusqu’à une caractérisation exhaustive
de tous les phénomènes physiques pertinents. Différents modèles de ce type sont décrits par le présent
document.
v
Norme internationale ISO 5114-1:2024(fr)
Acoustique — Détermination des incertitudes associées aux
mesurages de l’émission sonore —
Partie 1:
Niveaux de puissance acoustique déterminés à partir des
mesurages de pression acoustique
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des recommandations pour la détermination des incertitudes de mesure des
niveaux de puissance acoustique déterminés conformément à l’ISO 3741, l’ISO 3743-1, l’ISO 3743-2, l’ISO 3744,
l’ISO 3745, l’ISO 3746, l’ISO 3747 ou un code d’essai acoustique fondé sur l’une de ces normes de mesure.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
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 https:// www .electropedia .org/
3.1
résultat d’un mesurage
valeur attribuée à une grandeur particulière, obtenue en suivant le jeu complet d’instructions fournies dans
une méthode de mesure (la valeur mesurée) et associée à une incertitude de mesure
Note 1 à l'article: Le résultat d’un mesurage peut être exprimé en termes de niveau de puissance acoustique dans des
bandes d’octave ou de tiers d’octave, ou de niveau de puissance acoustique pondéré A.
3.2
incertitude de mesure
paramètre associé au résultat d’un mesurage, qui caractérise la dispersion des valeurs qui peuvent
raisonnablement être attribuées à la grandeur particulière qui fait l’objet du mesurage
3.3
incertitude élargie
U
grandeur définissant un intervalle autour du résultat d’un mesurage, dont il est attendu qu’il comprenne
une fraction élevée de la distribution des valeurs qui peuvent être raisonnablement attribuées à la grandeur
particulière faisant l’objet du mesurage

3.4
facteur d’élargissement
k
facteur numérique utilisé comme multiplicateur de l’incertitude de mesure pour obtenir une incertitude
élargie (3.3)
3.5
condition de répétabilité
condition de mesure comprenant un même mode opératoire de mesure; un même observateur; un même
instrument de mesure; un même lieu; et une répétition sur un court laps de temps
3.6
condition de reproductibilité
condition de mesure qui comprend des laboratoires, des opérateurs et des systèmes de mesure différents,
ainsi que des mesurages répétés sur le même objet ou des objets similaires
3.7
écart-type de reproductibilité de la méthode
σσ
R0
écart-type des valeurs mesurées obtenues dans des conditions de reproductibilité (3.6) en utilisant une
méthode spécifiée
Note 1 à l'article: En statistique, une distinction est généralement faite entre l’écart-type de la population de base σ et
l’écart-type empirique déduit d’un échantillon s. Malgré cette distinction, le symbole σ est utilisé pour tous les écarts-
types dans le présent document, par souci de conformité aux autres normes d’émission sonore.
3.8
écart-type pour les conditions de montage et de fonctionnement
σσ
omc
écart-type des valeurs mesurées dû aux variations des conditions de montage et de fonctionnement
3.9
écart-type total
σσ
tot
écart-type des valeurs mesurées obtenues dans des conditions de reproductibilité (3.6)
4 Concept général pour décrire l’incertitude des niveaux de puissance
acoustique mesurés
Les incertitudes des niveaux de puissance acoustique, uL() , en décibels, déterminés conformément à la
W
Norme internationale utilisée (ISO 3741, ISO 3743-1, ISO 3743-2, ISO 3744, ISO 3745, ISO 3746 ou ISO 3747),
sont estimées par l’écart-type total, en décibels, donné par la Formule (1):
uL =σ (1)
()
W tot
Cet écart-type est exprimé par l’écart-type de reproductibilité de la méthode, σ , en décibels, et l’écart-
R0
type pour les conditions de montage et de fonctionnement, σ , en décibels, qui décrit l’incertitude due à
omc
l’instabilité des conditions de montage et de fonctionnement de la source de bruit soumise à essai selon la
Formule (2):
σσ=+σ (2)
totoR0 mc
La Formule (2) montre qu’il convient de tenir compte des variations des conditions de montage et de
fonctionnement exprimées par σ , avant qu’une méthode de mesure ayant une classe de précision
omc
particulière (caractérisée par σ ) soit sélectionnée pour une famille de machines spécifique. L’écart-type
R0
σ couvre toute l’incertitude due aux conditions et situations autorisées par la Norme internationale
R0
utilisée (différences au niveau des caractéristiques de rayonnement de la source de bruit soumise à essai,
des instruments de mesure et des mises en œuvre de la méthode de mesure), excepté l’incertitude due à
l’instabilité de la puissance acoustique de la source de bruit soumise à essai. Cette dernière est prise en
compte séparément par σ .
omc
Des valeurs relatives à l’écart-type σ peuvent être dérivées d’essais interlaboratoires dédiés (voir
R0
l’Article 6) ou obtenues en utilisant l’approche de modélisation mathématique (voir l’Article 7). Il convient
que ces valeurs soient indiquées dans les codes d’essai acoustique spécifiques aux familles de machines.
NOTE 1 Si d’autres méthodes de mesure que celles proposées par l’ISO 3741, l’ISO 3743-1, l’ISO 3743-2, l’ISO 3744,
l’ISO 3745, l’ISO 3746 ou l’ISO 3747 sont utilisées, des écarts numériques systématiques (biais) peuvent également
apparaître.
Déduite de σ , l’incertitude de mesure élargie, UL(), en décibels, doit être calculée à partir de la
tot W
Formule (3):
UL()=kσ (3)
W tot
L’incertitude de mesure élargie dépend du niveau de confiance souhaité. Pour une distribution normale des
valeurs mesurées, il y a 95 % de chances que la valeur vraie se situe dans la plage ()LU+ à ()LU− , ce
W W
qui correspond à un facteur d’élargissement de k= 2 . Si l’objectif de la détermination du niveau de puissance
acoustique est d’en comparer le résultat avec une valeur limite, il peut s’avérer plus approprié d’appliquer le
facteur d’élargissement pour une distribution normale unilatérale. Dans ce cas, le facteur d’élargissement
k=16, correspond à un niveau de confiance de 95 %.
NOTE 2 L’incertitude de mesure élargie décrite dans le présent document n’inclut pas l’écart-type de production
[18]
utilisé dans l’ISO 4871 pour déclarer le bruit de lots de machines.
5 Détermination de σ
omc
L’écart-type pour les conditions de montage et de fonctionnement σ qui décrit l’incertitude associée à
omc
l’instabilité des conditions de montage et de fonctionnement de la source de bruit particulière soumise à
essai doit être pris en compte lors de la détermination de l’incertitude de mesure. Il est déterminé à partir de
mesurages répétés effectués sur la même source et au même emplacement, par les mêmes personnes, en
utilisant les mêmes instruments de mesure et la ou les mêmes positions de mesure. Pour déterminer σ ,
omc
les mesurages du niveau de pression acoustique sont répétés soit au seul emplacement du microphone
associé au niveau de pression acoustique le plus élevé, soit à plusieurs emplacements du microphone. Ces
emplacements doivent être répartis sur une surface enveloppante dans des champs libres hémisphériques
estimés ou dans un volume dans des champs diffus estimés.
Les mesurages sont ensuite corrigés du bruit de fond. Il convient d’effectuer les mesurages du bruit de
fond au même emplacement et de façon aussi proche dans le temps du mesurage réalisé lorsque la machine
fonctionne. De plus, si les niveaux du bruit de fond sont à moins de 10 dB du niveau total mesuré, il convient
alors de tenir compte de l’incertitude associée à la variation du niveau du bruit de fond.
Pour chacun de ces mesurages répétés, le montage de la machine et ses conditions de fonctionnement doivent
être réajustés. Pour la source de bruit individuelle soumise à essai, σ est désigné par σ′ . Un code
omc omc
d’essai acoustique peut fournir une valeur de σ représentative de la famille de machines concernée. Il
omc
convient que cette valeur tienne compte de toutes les variations possibles des conditions de montage et de
fonctionnement spécifiées dans le code d’essai acoustique.
′
L’écart-type σ est calculé d’après la Formule (4):
omc
1 N 2
σ′ = LL− (4)
()
omca∑ pj, p v
j=1
N−1
où
L est le niveau de pression acoustique mesuré à un emplacement prescrit ou calculé par moyen-
pj,
ème
nage sur la surface ou le volume et corrigé du bruit de fond pour la j répétition des conditions
prescrites de montage et de fonctionnement, en décibels;
L est son niveau moyen calculé par moyennage arithmétique de toutes ces répétitions, en décibels;
pav
est le nombre de mesurages répétés en faisant varier les conditions de montage et de fonction-
N
nement prescrites.
De manière générale, les conditions de montage et de fonctionnement à utiliser pour les mesurages
d’émission sonore sont prescrites par les codes d’essai acoustique spécifiques à des familles de machines.
Dans le cas contraire, ces conditions doivent être définies précisément et décrites dans le rapport d’essai.
Des recommandations pour la définition de ces conditions et les conséquences sur les valeurs attendues de
σ sont données ci-après.
omc
Les conditions d’essai doivent représenter une utilisation normale et être conformes à la pratique
recommandée par les fabricants et les utilisateurs. Cependant, même pour des usages normaux,
des variations peuvent se produire dans un mode de fonctionnement spécifié, ainsi que des variations du
flux de matériaux et d’autres conditions d’une phase de fonctionnement à l’autre. Cette incertitude couvre à
la fois l’incertitude due aux variations des conditions de fonctionnement à long terme (par exemple d’un jour
à l’autre) et aux fluctuations des mesurages d’émission sonore répétés immédiatement après le réajustement
des conditions de montage et de fonctionnement.
Les machines reposant exclusivement sur des ressorts souples ou sur des sols en béton lourd ne présenteront
normalement aucun effet de montage. D’importantes divergences peuvent toutefois apparaître entre les
mesurages effectués sur des sols en béton lourd et ceux effectués in situ. L’incertitude associée au montage
peut être particulièrement grande pour les machines raccordées à des équipements auxiliaires. Les machines
portatives peuvent également poser des problèmes. Il convient d’examiner ce paramètre si le mouvement de
la machine ou les supports de montage affectent le bruit émis. Si un ensemble de conditions de montage
possibles doit être couvert par une déclaration unique, alors σ est estimé à partir de l’écart-type des
omc
niveaux sonores pour ces conditions de montage. S’il existe un quelconque effet de montage connu, il convient
de donner les conditions de montage recommandées dans le code d’essai acoustique pertinent ou dans les
recommandations du fabricant.
Par rapport à la grandeur d’incertitude principale, σ , les recherches sur σ ont une priorité plus élevée
tot omc
que celles sur les autres composantes d’incertitude conduisant à σ [voir la Formule (2)]. Cela est dû au fait
R0
que σ peut être nettement plus grand dans la pratique que, par exemple, σ =2dB pour des mesurages
omc R0
de classe de précision 2, comme indiqué dans le Tableau 1.
Si σσ> , l’application de méthodes de mesure d’une grande précision, c’est-à-dire présentant une
omc R0
faible valeur de σ , n’a aucun sens du point de vue économique, car elle n’engendre pas une valeur plus
R0
faible de l’incertitude totale.
NOTE Si la puissance acoustique varie peu dans le temps et si la méthode de mesure est correctement définie, une
valeur de 0,5 dB pour σ peut s’appliquer. Dans d’autres cas, par exemple une grande influence du flux de matières
omc
entrant et sortant de la machine ou un flux de matière qui varie de manière imprévisible, une valeur de 2 dB est
appropriée. Cependant, dans des cas extrêmes où, par exemple, le bruit généré par le matériau traité varie fortement
(concasseurs à pierres, machines à découper les métaux et presses fonctionnant en charge), une valeur de 4 dB peut en
résulter.
6 Détermination de σ par des essais interlaboratoires
R0
L’écart-type σ couvre l’incertitude due à toutes les conditions et situations autorisées par l’ISO 3741,
R0
l’ISO 3743-1, l’ISO 3743-2, l’ISO 3744, l’ISO 3745, l’ISO 3746 et l’ISO 3747 (différences au niveau des
caractéristiques de rayonnement de la source soumise à essai, des instruments de mesure et des mises en
œuvre de la méthode de mesure), excepté l’incertitude due à l’instabilité de la puissance acoustique de la
source soumise à essai. Cette dernière est prise en compte séparément par σ .
omc
Des valeurs types de σ sont fournies dans le Tableau 1. Elles reflètent les connaissances au moment de la
R0
publication compte tenu de la grande diversité des machines et des équipements couverts par ces normes
(voir les Références [2], [3], [7], [8]). Dans des cas particuliers ou si certaines exigences des normes ne sont
pas satisfaites pour une famille de machines ou si les valeurs réelles anticipées de σ pour une famille de
R0
machines donnée sont respectivement inférieures à celles données dans les normes, un essai interlaboratoires
est recommandé pour obtenir des valeurs de σ spécifiques à la machine.
R0
Tableau 1 — Valeurs types de l’écart-type de reproductibilité σσ
R0
ISO 3741
Largeur de bande de
Tiers d’octave
fréquences
Fréquence médiane de
100 - 200 - 400 -
6 300 -
bande de tiers d’oc- Pondération A
10 000
160 315 5 000
tave, Hz
Écart-type de reproduc-
3,0 2,0 1,5 3,0 0,5
tibilité, σ dB
R0
ISO 3743-1
Largeur de bande de
Octave
fréquences
Fréquence médiane de
500 -
bande de tiers d’oc- 125 250 8 000 Pondération A
5 000
tave, Hz
Écart-type de reproduc-
3,0 2,0 1,5 2,5 1,5
tibilité, σ dB
R0
ISO 3743-2
Largeur de bande de
Octave
fréquences
Fréquence médiane de
500 -
bande de tiers d’oc- 125 250 8 000 Pondération A
4 000
tave, Hz
Écart-type de reproduc-
5,0 3,0 2,0 3,0 2,0
tibilité, σ dB
R0
ISO 3744
Largeur de bande de
Tiers d’octave
fréquences
Fréquence médiane de
100 - 200 - 400 -
6 300 -
bande de tiers d’oc- Pondération A
10 000
160 315 5 000
tave, Hz
Écart-type de reproduc-
3,0 2,0 1,5 2,5 1,5
tibilité, σ dB
R0
ISO 3745
Largeur de bande de
Tiers d’octave
fréquences
Fréquence médiane de
50- 100 - 800 -
6 300 - 12 500 -
bande de tiers d’oc- Pondération A
10 000 20 000
80 630 5 000
tave, Hz
Salle semi-anéchoïque
Écart-type de reproduc-
2,0 1,5 1,0 1,5 2,0 0,5
tibilité, σ dB
R0
Salle anéchoïque
Écart-type de reproduc-
2,0 1,0 0,5 1,0 2,0 0,5
tibilité, σ dB
R0
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
ISO 3746
Pondération A
Pour une source de bruit qui émet du
son sans composante tonale significa- 3,0
tive
Écart-type de reproductibilité, σ dB
R0
Pour une source de bruit qui émet du
son contenant des composantes tonales 4,0
discrètes prédominantes
ISO 3747
Classe de précision Pondération A
ΔL ≥7 à tous les emplacements du
fA
expertise (classe 2) 1,5
microphone et valeur de directivité de la
source ≤±7 dB
Écart-type de reproduc- ΔL <7 ou non déterminé et valeur de
fA
contrôle (classe 3) 4,0
tibilité, σ dB
R0
directivité de la source ≤±7 dB
ΔL ≥7 à tous les emplacements du
fA
contrôle (classe 3) 4,0
microphone et valeur de directivité de la
source >±7 dB
L’essai interlaboratoires pour déterminer σ doit être conduit conformément à l’ISO 5725 (toutes les
R0
parties), lorsque le niveau de puissance acoustique de la source de bruit soumise à essai est déterminé dans
des conditions de reproductibilité, c’est-à-dire des personnes différentes qui effectuent les mesurages à des
emplacements d’essai différents avec des instruments de mesure différents. Un tel essai fournit l’écart-type
′
total σ spécifique à la source de bruit particulière utilisée pour l’essai interlaboratoires.
tot
′ ′
Cet écart-type total σ , en décibels, obtenu par un essai interlaboratoires couvre l’écart-type σ et
tot omc
′
permet de déterminer σ en utilisant la Formule (5):
R0
σσ′′= − σ′ (5)
() ()
R0 totomc
′
Si les valeurs de σ obtenues à partir de nombreuses machines différentes appartenant à une même famille
R0
varient uniquement sur une petite plage, leur valeur moyenne peut être considérée comme typique pour
l’application du présent document à cette famille et utilisée en tant que σ . Chaque fois que cela est possible,
R0
il convient qu’une telle valeur soit indiquée dans le code d’essai acoustique spécifique à la famille de machines
concernée (ainsi que σ ) et utilisée en particulier pour la déclaration des valeurs d’émission sonore.
omc
Si aucun essai interlaboratoires n’a été effectué, la connaissance existante du mesurage de la puissance
acoustique d’une famille de machines particulière peut être utilisée pour estimer des valeurs réalistes de σ .
R0
Pour certaines applications, le travail requis par un essai interlaboratoires peut être réduit en n’effectuant
pas les mesurages dans plusieurs sites, par exemple si les machines soumses à essai sont habituellement
installées dans des conditions impliquant une petite correction du bruit de fond, K , ou si l’émission sonore
d’une machine est revérifiée au même emplacement. Il convient de désigner les résultats de ces essais limités
par σ et d’utiliser aussi cette désignation pour les essais sur les grandes machines qui ne sont pas
R0,DL
déplaçables.
Les valeurs attendues pour σ peuvent être inférieures à celles données dans l’ISO 3741, l’ISO 3743-1,
R0,DL
l’ISO 3743-2, l’ISO 3744, l’ISO 3745, l’ISO 3746 et l’ISO 3747.
La détermination de σ à l’aide de la Formule (5) est imprécise si σ n’est que légèrement supérieur à
R0 tot
σ . Dans ce cas, la Formule (5) donne une petite valeur de σ , mais avec une faible précision.
omc R0
Pour réduire cette inexactitude, il convient que σ ne dépasse pas σ /2 .
omc tot
Il est conseillé d’établir un budget d’incertitude détaillé (voir l’Article 7) pour la conception d’un nouvel essai
interlaboratoires afin de s’assurer que les principales composantes de l’incertitude sont couvertes par l’essai
interlaboratoires.
7 Budget d’incertitude détaillé pour déterminer σ
R0
En général, σ , en décibels, dépend de plusieurs composantes d’incertitude partielles, cu , associées aux
R0 ii
différents paramètres de mesure tels que les incertitudes des instruments, les corrections d’environnement
et les emplacements des microphones. En utilisant l’approche de modélisation présentée dans le
Guide ISO/IEC 98-3, σ peut être décrite par la Formule (6):
R0
N−1 N
2 22
σ ≈ ()cu +()cu +…+()cu +2 cc ux ,x (6)
()
Rn01 1 22 ni∑ ∑ ji j
i=1 jj=+1
ème ème
où ux ,x est la covariance associée aux i et j composantes de l’incertitude.
()
ij
Si les contributions dans la Formule (6) sont présumées non corrélées, σ peut être donné par la
R0
Formule (7):
2 22
σ ≈ ()cu +()cu +…+()cu (7)
Rn01 1 22 n
Pour des raisons de cohérence avec la Formule (5), dans les Formules (6) et (7), les composantes
d’incertitude dues à l’instabilité de l’émission sonore de la source ne sont pas incluses. Ces composantes
sont couvertes par σ .
omc
NOTE L’approche de modélisation exige des connaissances détaillées pour déterminer chacun des termes des
Formules (6) et (7).
En revanche, l’estimation de σ sur la base d’un essai interlaboratoires n’exige pas d’hypothèses sur les
R0
corrélations possibles entre les termes individuels des Formules (6) et (7). Un essai interlaboratoires est
actuellement plus réaliste que la détermination des corrélations possibles entre les termes individuels des
Formules (6) et (7) et leurs dépendances à tous les autres paramètres influents en utilisant l’approche de
modélisation. Cependant, les essais interlaboratoires ne sont pas toujours possibles et sont souvent
remplacés par l’expérience acquise à partir de mesurages antérieurs.
L’approche de modélisation implique toutefois que les composantes c , u soient statistiquement
i i
indépendantes, et spécifiquement que les formules qui permettent d’évaluer ces composantes d’incertitude
reposent sur une prise en compte soit des paramètres de mesure et des conditions d’environnement, soit
d’un éventail d’expériences pratiques raisonnablement large. Cependant, aucune donnée étayée pertinente
concernant la présente partie de ce document n’était disponible au moment de la publication. L’Annexe A,
l’Annexe B et l’Annexe C donnent néanmoins une vue d’ensemble des grandeurs pertinentes sans être
définitives. Il est recommandé de valider les résultats des budgets d’incertitude détaillés par des essais
interlaboratoires (voir l’Article 6).
8 Détermination de σ
tot
L’écart-type total et l’incertitude de mesure élargie doivent être déterminés, respectivement, à l’aide des
Formules (2) et (3). Des exemples sont fournis dans le Tableau 2.

Tableau 2 — Exemples d’écarts-types totaux σσ calculés dans trois cas différents
tot
Conditions de montage et de fonctionnement
stables instables très instables
Écart-type de reproductibilité de
Écart-type, σ , dB
omc
la méthode, σ , dB
R0
0,5 2,0 4,0
Écart-type total, σ , dB
tot
0,5
0,7 2,1 4,0
(Classe de précision 1)
1,5
2,1 2,8 4,5
(Classe de précision 2)
3,0 3,6 5,0
(Classe de précision 3)
Ces exemples montrent qu’il peut être superflu d’accroître l’effort de mesure pour garantir une classe de
précision 1 si l’incertitude associée aux conditions de montage et de fonctionnement reste grande.
En outre, σσ> peut entraîner de fausses interprétations sur le vrai écart-type total pertinent, σ ,
omc R0 tot
car les différentes classes de précision sont, au moment de la publication, uniquement spécifiées par la
valeur de σ .
R0
Annexe A
(informative)
Budget d’incertitude détaillé pour les déterminations de la puissance
acoustique en champ libre (estimé) selon la méthode directe des
surfaces enveloppantes
A.1 Formules du modèle
Les estimations préliminaires montrent que, lorsqu’il est corrigé des conditions météorologiques, le niveau
de puissance acoustique, L , déterminé en champ libre (estimé) conformément à l’ISO 3744, l’ISO 3745 ou
W
l’ISO 3746, dépend d’un certain nombre de paramètres, indiqués par la Formule (A.1) (voir le
[20]
Guide ISO/IEC 98-3 ):
 S 
′
LL=+10lg dB−−KK ++CC ++C δδ++δ +++δ
W p()ST   12 12 3 anglemic slm composante tonale
S
(A.1)
 
δδ+
méthodeomc
La Formule (A.1) est une formulation générale pour toutes les méthodes en champ libre direct. Toutes les
grandeurs ne sont pas explicitement mentionnées dans tous les modes opératoires normalisés, par exemple
K est omis dans l’ISO 3745 et C est omis dans l’ISO 3744 et l’ISO 3746.
2 3
Les paramètres inclus dans la Formule (A.1) sont expliqués dans le Tableau A.1.
Tableau A.1 — Explication des grandeurs utilisées dans la Formule (A.1)
est le niveau de pression acoustique (par bande d’octave ou par bande de tiers d’octave) de la
′
L
p()ST
source de bruit soumise à essai, avant l’application des corrections de bruit de fond, en déci-
bels;
S
est l’aire totale de la surface de mesure, en mètres carrés;
= 1 m ;
S
K est la correction de bruit de fond, en décibels;
est la correction d’environnement, en décibels;
K
C est une correction météorologique pour tenir compte des différentes grandeurs de référence
en décibels utilisées dans le niveau de pression acoustique et le niveau de puissance acous-
tique, en décibels;
p 273,/15+°θ C
s
C =−10lg dB+5lg dB ;
1  
p θ /K
s,00 
C est une correction d’ordre de la source pour tenir compte des variations de la puissance
acoustique en fonction de la température et de la pression; cette valeur doit être obtenue à
l’aide du code d’essai acoustique approprié. En l’absence de code d’essai acoustique, la formule
suivante peut être utilisée pour une source monopolaire et la valeur est une valeur moyenne
pour les autres sources (voir les Références [1] et [4]):
p 273,/15+°θ C
s
C =−10lg dB+15lg dB ;
2  
p θ /dB
s,01 
C est la correction pour l’absorption de l’air, en décibels (voir la Référence [5]);
est la pression ambiante, en pascals, au moment de l’essai;
p
s
est la pression ambiante de référence, soit 101,325 kPa;
p
s,0
θ
est la température de l’air, en degrés Celsius, au moment de l’essai;

TTabableleaauu A A.11 ((ssuuiitte)e)
= 314 K;
θ
θ = 296 K;
est une grandeur d’entrée tenant compte de toute différence angulaire entre la direction dans
δ
angle
laquelle le son est émis par la source et la normale à la surface de mesure, en décibels;
est une grandeur d’entrée tenant compte de toute incertitude due au nombre fini d’emplace-
δ
mic
ments de microphone, en décibels;
δ est une grandeur d’entrée tenant compte de toute incertitude dans les instruments de mesure,
slm
en décibels;
est une grandeur d’entrée tenant compte de toute incertitude due à la forme spectrale et à la
δ
composante tonale
présence de composantes tonales, en décibels;
est une grandeur d’entrée tenant compte de toute incertitude due à la méthode de mesure
δ
méthode
appliquée, incluant la dérivation des résultats et les incertitudes associées, en décibels;
est une grandeur d’entrée tenant compte de toute incertitude due aux conditions de montage
δ
omc
et de fonctionnement, en décibels — cette grandeur n’est pas incluse dans le calcul de σ
R0
[voir la Formule (2)].
NOTE 1 Les grandeurs d’entrée incluses dans la Formule (A.1) pour tenir compte des incertitudes sont celles
applicables en l’état actuel des connaissances au moment de la publication du présent document, mais des recherches
futures pourraient en révéler d’autres.
NOTE 2 Des expressions similaires à la Formule (A.1) s’appliquent aux niveaux de puissance acoustique déterminés
par bandes de fréquences ou avec la pondération A.
NOTE 3 Une expression similaire à la Formule (A.1) s’applique pour les niveaux d’énergie acoustique.
Une distribution statistique (normale, rectangulaire, Student-t, etc.) est associée à chacune des grandeurs
d’entrée. Son espérance mathématique (valeur moyenne) est la meilleure estimation de la valeur de la
grandeur d’entrée et son écart-type est une mesure de la dispersion des valeurs, désignée par le terme
incertitude.
Les composantes d’incertitude relatives aux conditions de montage et de fonctionnement sont déjà couvertes
par σ , tandis que σ inclut les composantes d’incertitude restantes.
omc R0
NOTE 4 Dans le cas de familles de sources de bruit spécifiques, par exemple pour un certain type de machine, les
valeurs de la présente annexe peuvent être explicitement vérifiées. Des valeurs plus petites peuvent être attendues.
Lorsque les niveaux de puissance acoustique sont comparés à des valeurs limites, la variation mesurée de δ peut
angle
être réduite si le code d’essai acoustique spécifie une seule forme de surface de mesure et une distance de mesure par
rapport aux dimensions de la source. Dans la pratique, cela permet de déclarer une valeur plus petite pour l’écart-type
total σ .
tot
Les incertitudes-types de certaines contributions restent à établir par voie de recherches.
A.2 Explication et exemple numérique pour les paramètres d’incertitude
Le Tableau A.2 donne une explication et un exemple numérique de paramètres d’incertitude. Les formules de
calcul des incertitudes sont fournies avec des exemples afin de montrer l’étendue prévisible des incertitudes
de mesure.
Tableau A.2 — Budget d’incertitude pour déterminer σσ pour le niveau de puissance acoustique
R0
par la méthode directe
Grandeur Estimation Distribution Coefficient de
Incertitude-type, u
i
statistique sensibilité, c
dB
i
niveau de pres-
u
′
L
p()ST
′ ′ 1+
L sion acoustique L Normale
p()ST p()ST
01,/ΔL dB
p
moyen N 10 −1
 S   S  Δr
aire de la sur-
10lg 10lg 87, dB Rectangulaire 1
   
face de mesure
S S
    3r
0 0
correction
s
K K Normale
L
1 1 p(B)
01,/ΔL dB
du bruit de fond
p
10 −1
correction
22*
K d’environne- K   Normale 1
uL +uL
2 2
()W
WR()SS
 
ment
correction de
C référence en C 0 Triangulaire 1
1 1
décibels
correction
C d’ordre de la C 0,2 dB Triangulaire 1
2 2
source
correction de
C l’absorption de C 0,1 C à 0,3 C Rectangulaire 1
3 3 3 3
l’air
Parallélépipède:
S
00,,50dB+ 6lg dB
()
d
Hémisphère:
δ
angle 0 Rectangulaire 1
angle
−11, dB
r
11− ,3
()
d
u
L′
échantillon-
p ST
()
δ
0 Normale 1
mic
nage
N
M
Classe 1: 0,3 dB
δ sonomètre 0 Normale 1
slm
Classe 2: 1,0 dB
Composantes tonales
δ audibles: 3 dB
forme spectrale 0 Normale 1
composante tonale
Sinon: 0
δ méthode 0 0,3 dB Normale 1
méthode
A.3 Incertitude du niveau de pression acoustique moyen
L’incertitude du niveau de pression acoustique moyen peut être obtenue à partir de l’écart-type de
répétabilité, en utilisant N mesurages des niveaux de pression acoustique, en décibels, à un seul emplacement
de microphone (sans correction du bruit de fond), selon la Formule (A.2):
 ′′ 
LL−
1 N pj()ST , p()ST av
 
u = (A.2)
∑
′
L
j=1
p ST
()
N−1
N
Ces mesurages sont réalisés dans des conditions de répétabilité.
La répétabilité des mesurages peut également être fortement influencée par la durée de moyennage.
Un niveau de bruit de fond élevé peut entraîner des valeurs élevées de u uniquement en raison des
L′
p()ST
fluctuations du bruit de fond. Si la durée de moyennage ne couvre pas un nombre suffisant de cycles de
machines, l’incertitude totale peut être trop importante pour être acceptée pour une norme de n’importe
quelle classe de précision. Cette composante de l’incertitude peut souvent être rendue négligeable avec une
durée de moyennage suffisamment longue comprenant un nombre entier de cycles de travail. Pour les
sources de bruit extrêmement faibles, la diminution du bruit de fond peut réduire le coefficient de sensibilité,
et donc l’incertitude totale, d’un facteur allant jusqu’à 2.
Le coefficient de sensibilité est donné par la Formule (A.3):
c =+1 (A.3)
′
L
p()ST 01,/ΔL dB
p
10 −1
A.4 Incertitude de l’aire de la surface de mesure, S
Pour une surface de mesure hémisphérique, l’estimation de Sr= 2π est calculée pour une valeur donnée du
rayon de l’hémisphère. L’incertitude-type dépend de l’incertitude du positionnement à l’emplacement défini
du microphone sur cette surface. Si l’incertitude sur les dimensions de la surface de mesure est présumée
avoir une distribution rectangulaire avec une étendue de ±Δr , l’écart-type est donné par la Formule (A.4):
Δr
u = (A.4)
S
Des résultats similaires s’appliquent pour une surface parallélépipédique. Si l’incertitude sur les dimensions
de la surface de mesure est présumée avoir une distribution rectangulaire avec une étendue de ±Δd , l’écart-
type est déterminé d’après la Formule (A.5):
Δd
u = (A.5)
S
où d est la distance séparant le parallélépipède de référence d’une surface de mesure parallélépipédique.
Le coefficient de sensibilité, c , est obtenu à partir de la dérivée de L d’après la Formule (A.1) par rapport
S W
à r . Après remplacement par l’aire de surface Sr= 2π , le coefficient de sensibilité est cr=87,/ dB pour
S
un hémisphère ou cd=87,/ dB pour une surface parallélépipédique, où d est la dimension
S 0 0
caractéristique de la source.
Dans un scénario extrême, l’étendue pour Δr est de 7 % de r , ce qui entraîne une contribution à l’incertitude,
cu , de 0,4 dB. En général, une contribution à l’incertitude de 0,1 dB peut être atteinte avec un
Ss
positionnement très minutieux du microphone.
A.5 Incertitude de la correction du bruit de fond, K
L’incertitude, u , due à la correction du bruit de fond, K , est obtenue à partir de l’écart-type, s , des
K 1 L
1 p B
()
valeurs en décibels issues des mesurages répétés du bruit de fond à un même emplacement de microphone.
Le coefficient de sensibilité, c , dû au niveau du bruit de fond L , est obtenu à partir de la dérivée de
K p B
()
L d’après la Formule (A.1) par rapport à L . Les paramètres de L qui sont associés au mesurage de la
W W
p()B
−01, ΔL
p
′ ′
source sont donnés par LL=+10lg 11− 0 dB , où ΔLL=−L . Dans cet exemple, le
)
pp()ST ()ST ( p p()ST p(B)
signe du coefficient de sensibilité ne présente pas d’importance et se réduit à la Formule (A.6):
c = (A.6)
K
01,/ΔL dB
p
10 −1
La diminution des fluctuations du bruit de fond peut réduire cette composante de l’incertitude. Des réductions
significatives du coefficient de sensibilité sont obtenues en diminuant le bruit de fond par un dépistage et un

blocage et/ou une absorption systématiques du bruit provenant de sources indésirables (par une mise à la
terre appropriée, un guidage des câbles, une isolation antivibratoire, un lestage, l’ajout de matériaux
absorbants, etc., suivant le cas). De plus, l’incertitude, u , est généralement divisée par deux à chaque
K
augmentation de la durée de moyennage d’un facteur de 4. Dans les salles de grandes dimensions, la pression
acoustique générée par la source de bruit soumise à essai est plus forte à proximité des sources de bruit et le
bruit de fond peut être réduit en réalisant le mesurage plus près de la source soumise à essai. L’influence du
bruit de fond est diminuée de 3 dB lorsque l’aire de la surface de mesure est réduite d’un facteur de 2 pour la
méthode des surfaces enveloppantes.
A.6 Incertitude de la correction d’environnement, K
Pour l’essai de comparaison absolue, l’incertitude de la correction d’environnement K est donnée par la
Formule (A.7):
22*
 
uK()= uL +uL (A.7)
()
2 W W()RSS
 
*
où uL est l’incertitude du niveau de puissance acoustique mesuré de la source sonore de référence sans
()
W
 
appliquer la correction d’environnement ( K =0 ) et uL est l’incertitude du niveau de puissance
2 W()RSS
 
acoustique de la source sonore de référence calculée à partir du niveau de puissance acoustique étalonné, les
conditions météorologiques de l’étalonnage et des mesurages fournissant les données d’entrée pour la
Formule (A.6).
Pour une détermination de K basée sur l’aire d’absorption équivalente, A, l’incertitude de la correction
d’environnement dépend de la manière dont l’aire d’absorption équivalente est déterminée. Lorsqu’elle est
déterminée par le mesurage du temps de réverbération, T, l’incertitude de la correction d’environnement est
donnée par la Formule (A.8):
uT()
−01,/K dB
uK()= 11− 0 dB (A.8)
()
ln 10 T
()
où uT est l’incertitude du temps de réverbération.
()
Lorsque l’aire d’absorption équivalente est déterminée par la méthode de la double surface avec les niveaux
de pression acoustique moyens L mesurés sur la petite surface et L mesuré sur la grande surface,
p,1 p,2
l’incertitude de la correction d’environnement est déterminée d’après la Formule (A.9):
 
uL −L
uS /S ()
 10dB () pp,,12
uK = +  (A.9)
()
 
01, L −L /dB
ln()10 1−SS/ ()
 
  p,,12p,
10 −1
où uL −L est l’incertitude de la différence de niveaux de pression acoustique et dans le cas où
()
pp,,12
uS()/S et uS()/S sont égaux et indépendants, alors la Formule (A.10) s’applique:
11 22
S uS
()
1 1
uS()/S = 2 (A.10)
S S
2 1
Lorsque l’aire d’absorption équivalente est déterminée par une source sonore de référence, l’incertitude de
la correction d’environnement est donnée par la Formule (A.11):
uK() = uL +uL  (A.11)
()
2 pW,ins itu(RSS)
 
où uL est l’incertitude du niveau de press
...