Underwater acoustics — Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships — Part 2: Determination of source levels from deep water measurements

This document specifies methods for calculating an equivalent monopole source level by converting radiated noise level values obtained in deep water according to ISO 17208-1. Procedures are also given for direct calculation from measurements made in deep water with specific hydrophone geometry. The source level calculated by the procedure in this document is that of an equivalent monopole source at a specified nominal source depth, and for broadside aspect only. The nominal source depth is intended to be reported with the equivalent monopole broadside source level value.

Acoustique sous-marine — Grandeurs et modes de description et de mesurage de l'acoustique sous-marine des navires — Partie 2: Détermination des niveaux de source à partir des mesures par grands fonds

Ce document spécifie des méthodes pour calculer un niveau de source monopolaire équivalent en convertissant des valeurs de niveau de bruit rayonné obtenues en eau profonde conformément à l'ISO 17208‑1. Des procédures sont également données pour des calculs directs à partir de mesures par grands fonds avec une géométrie spécifique d'hydrophones. Le niveau de source calculé dans ce document est celui d'une source monopolaire équivalente à une profondeur de source nominale spécifiée, et pour une observation seulement par le travers. La profondeur de source nominale est censée être renseignée en même temps que le niveau de source monopolaire équivalent par le travers.

General Information

Status
Published
Publication Date
24-Jul-2019
Current Stage
9020 - International Standard under periodical review
Start Date
15-Jul-2024
Completion Date
15-Jul-2024
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ISO 17208-2:2019 - Underwater acoustics -- Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships
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ISO 17208-2:2019 - Acoustique sous-marine -- Grandeurs et modes de description et de mesurage de l'acoustique sous-marine des navires
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17208-2
First edition
2019-07
Underwater acoustics — Quantities
and procedures for description and
measurement of underwater sound
from ships —
Part 2:
Determination of source levels from
deep water measurements
Acoustique sous-marine — Grandeurs et modes de description et de
mesurage de l'acoustique sous-marine des navires —
Partie 2: Détermination des niveaux de source à partir des mesures
par grands fonds
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Conversion of acoustic source level from radiated noise level measured in deep water .3
4.1 Measurement procedure . 3
4.2 Calculation of source level from radiated noise level performed as in ISO 17208-1 . 3
5 Measurement uncertainty . 4
6 Special requirements for reporting of broadside aspect source level .5
6.1 General . 5
6.2 Special parameters . 5
Annex A (informative) Ship radiated noise source level correction formulae considering
the Lloyd's mirror effect . 6
Annex B (informative) Ship noise source level correction formulae for measurements that
deviate from ISO 17208-1 .11
Bibliography .13
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, SC 3, Underwater acoustics.
A list of all parts in the ISO 17208 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved

Introduction
This document has been developed in response to the demand, noted by the International Maritime
Organization (IMO) and its Marine Environment Protection Committee (MEPC), for an International
Standard for measurement of underwater sound radiated from ships. In this document, the sound
radiated by the ship under test is described in terms of an equivalent monopole source level.
The scientific research on the impact of underwater sound on the marine ecosystem necessitates the
accumulation of reliable acoustic output data for common sources such as surface vessels. These data
can be obtained through at-sea measurement by relevant organizations, such as research institutes, by
applying the measurement methodology described in ISO 17208-1. The methodology and measurement
configuration are sufficient to give technically sound acoustic data, but are also suitable for end users
to conduct the measurements in situ in the ocean without access to large fixed noise ranges.
The measurement of underwater sound radiated from ships depends upon various conditions related to
the vessel under test and its surrounding environment. Specifically, the speed, draught and operational
conditions of the engine(s) of the ship influence the level of radiated underwater sound. Waves, current,
depth, temperature and salinity of the water also influence the propagation of underwater sound. The
sea surface and bottom can reflect acoustical waves. Ambient noise sources, such as traffic, industry,
biological, geological or meteorological noise can also interfere with the measurement of underwater
sound radiated from the target ship.
In this document, the radiated noise level measured in deep water (3.1) according to ISO 17208-1 is
converted to monopole source level. The conversion formulae are derived based on the assumption that
the surface is a perfect pressure release boundary.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 17208-2:2019(E)
Underwater acoustics — Quantities and procedures for
description and measurement of underwater sound from
ships —
Part 2:
Determination of source levels from deep water
measurements
1 Scope
This document specifies methods for calculating an equivalent monopole source level by converting
radiated noise level values obtained in deep water according to ISO 17208-1. Procedures are also given
for direct calculation from measurements made in deep water with specific hydrophone geometry. The
source level calculated by the procedure in this document is that of an equivalent monopole source at a
specified nominal source depth, and for broadside aspect only. The nominal source depth is intended to
be reported with the equivalent monopole broadside source level value.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 17208-1:2016, Underwater acoustics — Quantities and procedures for description and measurement
of underwater sound from ships — Part 1: Requirements for precision measurements in deep water used for
comparison purposes
ISO 18405, Underwater acoustics — Terminology
IEC 61260-1, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters — Part 1: Specifications
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 18405 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
deep water
water the depth of which is more than 150 m, or 1,5 times the overall length of the ship under test,
whichever is greater
3.2
averaged RNL correction
∆L
difference between source level and radiated noise level
3.3
ship reference point
point on the ship from which the distances are defined
Note 1 to entry: For the purposes of this document, the ship reference point is located transversely at the ship
centreline, longitudinally a quarter-length forward of the stern and vertically at the height of the sea surface.
Note 2 to entry: The location for the ship reference point applies for all frequencies.
3.4
closest point of approach
CPA
point where the horizontal distance (during a test run) from the ship reference point (3.3) of the ship
under test to the hydrophone(s) is the smallest
3.5
radiated noise level
RNL
L
RN
level of the product of the distance from a ship reference point (3.3) of a sound source, r, and the far-field
root-mean-square sound pressure, p (r), at that distance for a specified reference value
RMS
Note 1 to entry: L = 20 log (p /p ) dB + 20 log (r/r ) dB.
RN 10 RMS 0 10 0
Note 2 to entry: Radiated noise level is expressed in decibels (dB).
Note 3 to entry: The reference value for pressure (p ) is 1 μPa. The reference value for distance (r ) is 1 m. The
0 0
combined RNL reference value, p r , is 1 μPa·m.
0 0
Note 4 to entry: The resulting level is denoted “L , dB re 1 μPa·m”. This designation replaces the past use of
RN
“L , dB re 1 μPa @ 1 m”.
p
Note 5 to entry: RNL varies in both horizontal and vertical aspects in the far field. This procedure determines
an azimuthal sector averaged about the hydrophone position and vertical-elevation averaged quantity in the
broadside aspect about the ship reference point.
3.6
nominal source depth
source depth
d
s
nominal depth of the monopole point source from which the sound is considered to originate, and equal
to 0,7 times the ship’s draft
Note 1 to entry: This depth is used for conversion of radiated noise level to equivalent monopole source level.
Note 2 to entry: The calculation is given by Formula (1).
dD=07, (1)
s
where D is the draught of the ship.
Note 3 to entry: The draught of the ship is considered to be the average of the stern and bow draughts.
Note 4 to entry: The choice of the nominal source depth is somewhat arbitrary, and the choice of 70 % of the mean
draft represents a compromise. The value of the nominal source depth is to be reported alongside the equivalent
monopole broadside source level value.
2 © ISO 2019 – All rights reserved

3.7
broadside aspect
aspect normal to ship centre line from bow to stern
Note 1 to entry: For the purposes of this document, the broadside aspect is measured over ±30° angles from the
normal in the horizontal plane and 15° to 45° from the sea surface in the vertical plane.
4 Conversion of acoustic source level from radiated noise level measured in
deep water
4.1 Measurement procedure
According to ISO 17208-1, three hydrophones are used to measure the underwater radiated noise level.
The three hydrophones are positioned vertically in the water column at depths that result from nominal
15°, 30° and 45° angles from the sea surface at a distance equal to the nominal distance at the closest
point of approach, d , which is defined as 100 m or one overall ship length, whichever is the greater.
CPA
The hydrophone geometry refers to ISO 17208-1:2016, Figure 1.
For measurements that deviate from ISO 17208-1, ship noise source level correction formulae are given
in Annex B.
4.2 Calculation of source level from radiated noise level performed as in ISO 17208-1
In the calculation described below, the measured radiated noise level in deep water obtained from the
procedure described in ISO 17208-1 is converted to equivalent monopole source level for broadside
aspect, for an assumed nominal source depth below the ship reference position.
The conversion formula is derived based on
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 17208-2
Première édition
2019-07
Acoustique sous-marine — Grandeurs
et modes de description et de
mesurage de l'acoustique sous-marine
des navires —
Partie 2:
Détermination des niveaux de source
à partir des mesures par grands fonds
Underwater acoustics — Quantities and procedures for description
and measurement of underwater sound from ships —
Part 2: Determination of source levels from deep water measurements
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Conversion du niveau de source acoustique à partir du niveau de bruit rayonné
mesuré par grands fonds . 3
4.1 Procédure de mesure. 3
4.2 Calcul du niveau de source à partir du niveau de bruit rayonné obtenu selon
l’ISO 17208-1 . 3
5 Incertitude de mesure . 4
6 Exigences spéciales pour rapporter le niveau de source sonore par le travers .5
6.1 Généralités . 5
6.2 Paramètres spéciaux . 5
Annexe A (informative) Formules de correction du niveau de bruit rayonné d'un navire en
considérant l'effet miroir de Lloyd . 6
Annexe B (informative) Formules de correction du niveau de bruit rayonné d'un navire
pour des mesures qui s'écartent de l’ISO 17208-1 .11
Bibliographie .13
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 www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 3,
Acoustique sous-marine.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17208 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

Introduction
Ce document a été élaboré en réponse à la demande, notée par l'Organisation Maritime Internationale
(IMO) et son Comité de Protection de l’Environnement marin (MEPC), pour une Norme internationale
pour la mesure du son sous-marin émis par des navires. Dans ce document, le son émis par le navire est
décrit sous la forme d'un niveau de source acoustique monopolaire équivalent.
La recherche scientifique sur l'impact du son sous-marin sur l'écosystème marin nécessite de disposer
de données acoustiques fiables pour des sources sonores courantes comme des navires de surface. Ces
données peuvent être obtenues par des mesures en mer réalisées par des organisations compétentes,
comme des instituts de recherches, en appliquant la méthodologie de mesure décrite dans l’ISO 17208-1.
La méthodologie et la configuration de mesure sont suffisantes pour obtenir des données acoustiques
techniquement correctes, et sont également appropriées aux besoins des utilisateurs finaux pour
réaliser des mesures in situ dans l'océan sans nécessiter le recours à de grands polygones fixes de
mesure de bruit rayonné.
La mesure du son sous-marin émis par les navires dépend de conditions diverses liées au navire
soumis à essai et à son environnement. Plus particulièrement, la vitesse, le tirant d’eau et les conditions
opérationnelles du ou des moteurs du navire influencent le niveau du son sous-marin rayonné. Les
vagues, le courant, la profondeur, la température et la salinité de l'eau peuvent également influer
sur la propagation acoustique sous-marine. La surface de mer et le fond peuvent réfléchir les ondes
acoustiques. Les sources sonores de bruit ambiant, comme le trafic maritime, l’activité industrielle, le
bruit biologique, géologique ou météorologique peut aussi interférer avec la mesure de son sous-marin
émis du navire considéré.
Dans ce document, le niveau de bruit rayonné mesuré en eau profonde (3.1) conformément à
l’ISO 17208-1 est converti en niveau de source monopolaire. Les Formules de conversion sont obtenues
en supposant que la surface est une condition de frontière parfaite à pression nulle.
NORME INTERNATIONALE ISO 17208-2:2019(F)
Acoustique sous-marine — Grandeurs et modes de
description et de mesurage de l'acoustique sous-marine
des navires —
Partie 2:
Détermination des niveaux de source à partir des mesures
par grands fonds
1 Domaine d'application
Ce document spécifie des méthodes pour calculer un niveau de source monopolaire équivalent en
convertissant des valeurs de niveau de bruit rayonné obtenues en eau profonde conformément à
l'ISO 17208-1. Des procédures sont également données pour des calculs directs à partir de mesures
par grands fonds avec une géométrie spécifique d’hydrophones. Le niveau de source calculé dans
ce document est celui d’une source monopolaire équivalente à une profondeur de source nominale
spécifiée, et pour une observation seulement par le travers. La profondeur de source nominale est
censée être renseignée en même temps que le niveau de source monopolaire équivalent par le travers.
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 17208-1:2016, Acoustique sous-marine — Grandeurs et modes de description et de mesurage de
l'acoustique sous-marine des navires — Partie 1: Exigences pour les mesurages en eau profonde utilisées
pour des besoins de comparaison
ISO 18405, Acoustique sous-marine — Terminologie
IEC 61260-1, Électroacoustique — Bande d’octave et filtres bande d’octave fractionnaire — Partie 1:
Spécifications
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 18405 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 http:// www .electropedia .org/
3.1
grand fond
hauteur d’eau supérieure à 150 m ou 1,5 fois la longueur totale du navire soumis à essai, la plus grande
de ces deux valeurs étant retenue
3.2
correction moyennée de RNL
ΔL
différence entre le niveau de source et le niveau de bruit rayonné
3.3
point de référence du navire
point du navire à partir duquel les distances sont définies
Note 1 à l'article: Pour les besoins du présent document, le point de référence du navire est situé transversalement
sur la ligne centrale du navire, longitudinalement à un quart de longueur à l'avant de la poupe du navire et
verticalement au niveau de la surface de la mer.
Note 2 à l'article: La position du point de référence du navire s’applique à toutes les fréquences.
3.4
point de passage le plus proche
CPA
point où la distance horizontale (lors d’une passe de l'essai) entre le point de référence du navire (3.3) du
navire soumis à essai et le(s) hydrophone(s) est la plus petite
3.5
niveau de bruit rayonné
RNL
L
RN
niveau du produit de la distance au point de référence du navire (3.3) d’une source sonore, r, et de la
racine carrée de la moyenne quadratique de la pression sonore en champ lointain, p (r), à cette
RMS
distance pour une valeur de référence spécifiée
Note 1 à l'article: L = 20 log (p /p ) dB + 20 log (r/r ) dB.
RN 10 RMS 0 10 0
Note 2 à l'article: Le niveau de bruit rayonné est exprimé en décibels (dB).
Note 3 à l'article: La valeur de référence pour la pression (p ) est 1 μPa. La valeur de référence pour la distance
(r ) est 1 m. La valeur de référence combinée pour RNL, p r , est 1 μPa·m.
0 0 0
Note 4 à l'article: Le niveau résultant est noté "L , dB re 1 μPa·m". Cette désignation remplace l’usage du passé
RN
"L , dB re 1 μPa @ 1 m".
p
Note 5 à l'article: RNL varie à la fois dans les deux directions horizontale et verticale en champ lointain. Cette
procédure détermine une moyenne selon un secteur en azimut par rapport à la position des hydrophones et une
quantité moyennée selon la verticale, le point de référence du navire étant vu par le travers.
3.6
profondeur nominale de source
profondeur de source
d
s
profondeur nominale de la source ponctuelle monopolaire de laquelle il est considéré que le son
provient, et égale à 0,7 fois le tirant d’eau du navire
Note 1 à l'article: Cette profondeur est utilisée pour la conversion du niveau de bruit rayonné en niveau de source
monopolaire
Note 2 à l'article: Le calcul est donné par la Formule (1).
dD=07, (1)
s
où D est le tirant d’eau du navire.
Note 3 à l'article: Le tirant d’eau du navire est considéré comme étant la moyenne des tirants d’eau à la poupe et
à la proue.
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés

ISO 1720
...

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