ISO 11904-1:2002
(Main)Acoustics — Determination of sound immission from sound sources placed close to the ear — Part 1: Technique using a microphone in a real ear (MIRE technique)
Acoustics — Determination of sound immission from sound sources placed close to the ear — Part 1: Technique using a microphone in a real ear (MIRE technique)
ISO 11904-1:2002 specifies basic framework measurement methods for sound immissions from sound sources placed close to the ear. These measurements are carried out with miniature or probe microphones inserted in the ear canals of human subjects. The measured values are subsequently converted into corresponding free-field or diffuse-field levels. The results can be given as free-field related or diffuse-field related equivalent continuous A-weighted sound pressure levels. The technique is denoted the microphone-in-real-ear technique (MIRE technique). ISO 11904-1:2002 is applicable to exposure from sources close to the ear, for example during equipment tests or at the workplace by earphones or hearing protectors with audio communication facilities. ISO 11904-1:2002 is applicable in the frequency range from 20 Hz to 16 000 Hz.
Acoustique — Détermination de l'exposition sonore due à des sources placées à proximité de l'oreille — Partie 1: Technique du microphone placé dans une oreille réelle (technique MIRE)
L'ISO 11904-1:2002 spécifie des méthodes de mesure générales d'émissions sonores des sources de bruit placées à proximité de l'oreille. Ces mesurages sont effectués au moyen de microphones miniatures ou de sondes microphoniques insérés dans les conduits auditifs de sujets humains. Les valeurs mesurées sont ensuite converties en niveaux ramenés au champ libre ou au champ diffus correspondants. Les résultats sont donnés sous forme de niveaux de pression acoustique continus équivalents pondérés A relatifs au champ libre ou au champ diffus. La technique est appelée technique du microphone dans l'oreille réelle (technique MIRE). L'ISO 11904-1:2002 peut s'appliquer à l'exposition à des sources placées à proximité de l'oreille, par exemple, au cours d'essais d'équipements ou au poste de travail, avec par exemple des écouteurs ou des protecteurs individuels contre le bruit munis de moyens de communication audio. L'ISO 11904-1:2002 s'applique dans la gamme de fréquences comprises entre 20 Hz et 16 000 Hz.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11904-1
First edition
2002-10-01
Acoustics — Determination of sound
immission from sound sources placed
close to the ear —
Part 1:
Technique using a microphone in a real ear
(MIRE technique)
Acoustique — Détermination de l'exposition sonore due à des sources
sonores placées à proximité de l'oreille —
Partie 1: Technique du microphone placé dans une oreille réelle (technique
MIRE)
Reference number
©
ISO 2002
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ii © ISO 2002 – All rights reserved
Contents Page
Foreword . iv
Introduction. v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 2
4 Measurement principle. 3
5 Instrumentation. 3
5.1 Ear canal microphone. 3
5.2 Reference field microphone. 4
5.3 Check of calibration. 4
5.4 Filters. 4
6 Subjects. 4
7 Use of ear canal microphone . 4
7.1 Choice of ear canal measurement position. 4
7.2 Mounting of microphones . 6
7.3 Safety. 6
8 Determination of free-field or diffuse-field related equivalent continuous A-weighted sound
pressure level . 6
8.1 Measurement of ear canal sound pressure level. 6
8.2 Conversion to free-field or diffuse-field related sound pressure level. 7
8.3 A-weighting and summation. 7
9 Free-field and diffuse-field frequency responses for selected ear canal measurement positions . 7
10 Determination of free-field or diffuse-field frequency responses. 7
10.1 General. 7
10.2 Measurement principle. 9
10.3 Establishment of a free reference sound field . 9
10.4 Establishment of a quasi-free reference sound field . 9
10.5 Establishment of a diffuse reference sound field. 9
10.6 Measurement of the reference sound field. 9
10.7 Measurement of ear canal sound pressure level in reference sound field . 9
10.8 Determination of free-field or diffuse-field frequency response.10
10.9 Simplifications in specific cases . 10
10.10 Optional check of the measurement arrangement . 10
11 Test report. 10
Annex A (informative) Example of sources of measurement uncertainty . 11
Annex B (informative) Example of an uncertainty analysis . 17
Bibliography. 19
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted
by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11904-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics.
ISO 11904 consists of the following parts, under the general title Acoustics — Determination of sound immission
from sound sources placed close to the ear:
Part 1: Technique using a microphone in a real ear (MIRE technique)
Part 2: Technique using a manikin (manikin technique)
Annexes A and B of this part of ISO 11904 are for information only.
iv © ISO 2002 – All rights reserved
Introduction
ISO 11904 is a series of standards which specify methods for the determination of sound immissions from sources
located close to the ear, in which situations the sound pressure level measured at the position of the exposed
person (but with the person absent) does not adequately represent the sound exposure.
In order to make it possible to assess the exposure by means of well established criteria, the exposure of the ear is
measured and subsequently converted into a corresponding free-field or diffuse-field level. The result is given as
free-field related or diffuse-field related equivalent continuous A-weighted sound pressure level, L or
,
FF H,Aeq
L when ISO 11904-1 is used, or L or L when ISO 11904-2 is used.
DF,H,Aeq FF,M,Aeq DF,M,Aeq
ISO 11904-1 describes measurements carried out using miniature or probe microphones inserted in the ears of
human subjects (microphone in real ear, MIRE technique). ISO 11904-2 describes measurements carried out using
a manikin equipped with ear simulators including microphones (manikin technique).
ISO 11904 may, for instance, be applied to equipment tests and the determination of noise exposure at the
workplace where, in the case of exposure from sources close to the ears, the sound pressure level measured at
the position of the exposed person (but with the person absent) does not adequately represent the sound
exposure. Examples of applications are head- and earphones used to reproduce music or speech, whether at the
workplace or during leisure, nailguns used close to the head, and combined exposure from a close-to-ear sound
source and an external sound field.
When specific types of equipment are to be tested (e.g. portable cassette players or hearing protectors provided
with radio receivers), test signals suitable for this particular type of equipment have to be used. Neither such test
signals nor the operating conditions of the equipment are included in ISO 11904 but might be specified in other
standards.
When workplace situations are measured, the various noise sources contributing to the immission should be
identified. Operating conditions for machinery and equipment used might be specified in other standards.
Both parts of ISO 11904 strive for the same result: a mean value for a population of the free-field or the diffuse-field
related level. ISO 11904-1 does this by specifying the mean of measurements on a number of human subjects;
ISO 11904-2 does this by using a manikin, which aims at reproducing the acoustical effects of an average human
adult. However, the two methods yield different measurement uncertainties which can influence the choice of
method. Only the method described in ISO 11904-1 gives results which indicate the variance in a human
population. Information on the uncertainties is given in annexes A and B.
When using the MIRE technique for measurement of sound from earphones of insert and stethoscopic types,
practical problems can occur with the positioning of microphones in the ear canal. When using the manikin
technique, the head- or earphone has to be coupled to the pinna simulator and ear canal extension as far as
possible in the way it is coupled to the human ear. In cases where head- or earphones or other objects touch the
pinna, a possible deviation in stiffness or shape of the artificial pinna from human pinnae has a significant impact
on the result and can even make the results invalid.
An overview of the differences of the two parts of ISO 11904 is given in Table 0.1.
Table 0.1 — Overview of differences between MIRE and manikin techniques
Parameter ISO 11904-1 ISO 11904-2
Type of method Microphone in real ear technique Manikin technique
Limitation of the With earphones of insert and stethoscopic A proper coupling may not always be obtained
method type, practical problems can occur with if the artificial pinna deviates from human
positioning of microphones in the ear canal. pinnae in stiffness or shape.
In some cases the exposed person cannot be
replaced by a manikin, e.g. if the person has
to operate equipment.
Main issues — Number of subjects — Similarity of manikin to human subjects
affecting accuracy
When tabulated values are used for ∆L or — Calibration of manikin
FF,H
∆L :
DF,H
calibration of ear canal microphone
accuracy in positioning of microphones in
the ear canal
When individual values are used for ∆L or
FF,H
∆L :
DF,H
quality of reference sound field
stability of sensitivity and frequency
response as well as position of ear canal
microphone
Frequency range 20 Hz to 16 kHz 20 Hz to 10 kHz
vi © ISO 2002 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11904-1:2002(E)
Acoustics — Determination of sound immission from sound
sources placed close to the ear —
Part 1:
Technique using a microphone in a real ear (MIRE technique)
1 Scope
This part of ISO 11904 specifies basic framework measurement methods for sound immission from sound sources
placed close to the ear. These measurements are carried out with miniature or probe microphones inserted in the
ear canals of human subjects. The measured values are subsequently converted into corresponding free-field or
diffuse-field levels. The results are given as free-field related or diffuse-field related equivalent continuous
A-weighted sound pressure levels. The technique is denoted the microphone-in-real-ear technique (MIRE
technique).
This part of ISO 11904 is applicable to exposure from sources close to the ear, for example during equipment tests
or at the workplace by earphones or hearing protectors with audio communication facilities.
This part of ISO 11904 is applicable in the frequency range from 20 Hz to 16 000 Hz.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 11904. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 11904 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 8253-2:1992, Acoustics — Audiometric test methods — Part 2: Sound field audiometry with pure tone and
narrow-band test signals
IEC 60065, Audio, video and similar electronic apparatus — Safety requirements
IEC 60268-7:1996, Sound system equipment — Part 7: Headphones and earphones
IEC 60601-1, Medical electrical equipment — Part 1: General requirements for safety
IEC 60942, Electroacoustics — Sound calibrators
IEC 61094-1, Measurement microphones — Part 1: Specifications for laboratory standard microphones
IEC 61260, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters
IEC 61672-1, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications
1)
GUM:1993 , Guide to the expression of uncertainty in measurement. BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OILM
1) Corrected and reprinted in 1995.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 11904, the following terms and definitions apply.
3.1
ear canal measurement position
position in the ear canal where the sound pressure is measured
3.2
ear canal sound pressure level
L
ear
equivalent continuous sound pressure level measured at the ear canal measurement position
NOTE When measured during exposure to sound under test, it is denoted L . When optionally measured during
ear,exp
exposure to a reference sound field in the determination of the free-field or diffuse-field frequency response according to
clause 10, it is denoted L or L , respectively. When measured in one-third-octave frequency bands with nominal
,
ear FF ear,DF
midband frequency f these are denoted L , L and L .
ear,exp,f ear,FF,f ear,DF,f
3.3
human free-field frequency response
∆L
FF,H,f
difference, as a function of one-third-octave frequency bands f, between
the sound pressure level at the ear canal measurement position with the subject exposed to a frontally incident
plane sound wave, and
the sound pressure level of the same sound field with the subject absent
NOTE 1 The free-field frequency response is identical to the amplitude of the head-related transfer function (HRTF) for
frontal sound incidence.
NOTE 2 This definition is applicable to individual subjects and groups of subjects.
3.4
human diffuse-field frequency response
∆L
DF,H,f
difference, as a function of one-third-octave-frequency bands f, between
the sound pressure level at the ear canal measurement position with the subject exposed to a diffuse sound
field, and
the sound pressure level of the same sound field with the subject absent
NOTE This definition is applicable to individual subjects and groups of subjects.
3.5
free-field related sound pressure level
L
FF,H
sound pressure level of a plane sound wave which will give rise to the measured ear canal sound pressure level
L when the test subject is exposed to a frontally incident plane sound wave
ear,exp
NOTE The definition may be applied to specific frequencies or frequency bands, weighted or unweighted levels, specific
time weightings etc., for instance “free-field related equivalent continuous A-weighted sound pressure level” (free-field related
L , further abbreviated L ).
H,Aeq FF,H,Aeq
2 © ISO 2002 – All rights reserved
3.6
diffuse-field related sound pressure level
L
DF,H
sound pressure level of a diffuse sound field which will give rise to the measured ear canal sound pressure level,
L , when the test subject is exposed to a diffuse field
ear,exp
NOTE The definition may be applied to specific frequencies or frequency bands, weighted or unweighted levels, specific
time weightings etc., for instance “diffuse-field related equivalent continuous A-weighted sound pressure level” (diffuse-field
related L , abbreviated to L ).
H,Aeq DF,H,Aeq
3.7
open ear canal
ear canal in which possible foreign objects (such as microphone, supporting elements and electrical leads) occupy
less than 5 mm of the cross-sectional area at any position along the ear canal
3.8
blocked ear canal
ear canal in which a foreign body (for instance an earplug) occupies the total cross-sectional area at some position
along the ear canal
3.9
partly blocked ear canal
ear canal which is neither fully open nor blocked
4 Measurement principle
Miniature microphones or probe microphones are placed to measure the sound pressure at a position in the ear
canal, denoted as the ear canal measurement position. The subject is exposed to the sound source(s) in question,
and the ear canal equivalent continuous sound pressure level is measured in one-third-octave frequency bands,
L .
ear,exp,f
Each of the one-third-octave band levels is adjusted with the free-field or diffuse-field frequency response, ∆L
FF,H,f
or ∆L , to obtain corresponding free-field related or diffuse-field related one-third-octave band sound pressure
DF,H,f
levels. These one-third-octave band levels are adjusted using A-weighting constants, and subsequently combined
to obtain the free-field related or diffuse-field related equivalent continuous A-weighted sound pressure level,
L or L .
FF,H,Aeq DF,H,Aeq
The measurements may be carried out for one or both ears as appropriate. The free-field or diffuse-field frequency
response is taken from clause 9, or determined for each individual subject and ear as described in clause 10.
NOTE The accuracy of the final result depends on a number of parameters (e.g. ear canal measurement position, number
of subjects, and whether clause 9 or 10 is used).
5 Instrumentation
5.1 Ear canal microphone
The sound pressure in the ear canal shall be measured by a microphone, which is either
a miniature microphone placed in the ear canal, or
a probe microphone consisting of a microphone placed outside the ear and equipped with a probe tube placed
in the ear canal; to prevent damage to the ear drum and the skin of the ear canal, the tube shall be made of a
soft material.
The pressure response of the miniature or the probe microphone shall be without pronounced resonances, and it
shall be known except for the situation described in 10.9. The response shall be checked by comparison with a
calibrated pressure-type microphone which is in accordance with IEC 61094-1.
In the area of the concha, the microphone (including supporting elements and electrical leads) shall occupy an area
not exceeding 10 mm in any plane.
5.2 Reference field microphone
When individual free-field or diffuse-field frequency responses (∆L or ∆L ) are determined as described in
FF,H DF,H
clause 10, a reference field microphone is used to determine the sound pressure level in the reference sound field
with the subject absent. This microphone and the connected equipment used shall fulfil the requirements of
IEC 61672-1 for a class 1 instrument, and shall have a known free-field or diffuse-field frequency response.
5.3 Check of calibration
The calibration of the microphones and the measuring equipment shall be suitably checked. For the reference field
microphone, this shall be done using an acoustic calibrator complying with the requirements for class 1 of
IEC 60942.
5.4 Filters
Signals shall be analysed with one-third-octave band filters complying with the requirements for class 1 of
IEC 61260.
6 Subjects
Only persons free from inflammation and any other disease of the outer ear and the middle ear are suitable
subjects. For measurements in the open ear canal, only persons whose ear canals are not too narrow, flat or
severely bent, and who reveal no eardrum defects shall be chosen. If cerumen obstructs the ear canals, it shall be
removed. All such required actions shall be carried out by a qualified person.
7 Use of ear canal microphone
7.1 Choice of ear canal measurement position
The ear canal measurement point shall be between the entrance to the canal and the eardrum, or, in the case of a
blocked ear canal, between the entrance and the blockage, in either case preferably close to the centre axis of the
canal.
If data from Table 1 are to be used for the free-field or diffuse-field frequency response, only three selected ear
canal measurement positions are possible, as stated in clause 9.
For each single subject the ear canal measurement position may be chosen independent of the choice for other
subjects.
NOTE For earphones and headphones which occupy the majority of the volume immediately outside the ear canal
entrance, the choice of a blocked or partly blocked ear canal can reduce the accuracy if the sound under test has significant
narrow band components above approximately 3 kHz.
Due to the risk of damaging the eardrum, ear canal measurement position close to the eardrum should only be
used by qualified persons and only when using a probe microphone with a soft plastic probe.
Examples of convenient ear canal measurement positions are illustrated in Figure 1.
4 © ISO 2002 – All rights reserved
a) Miniature microphone in the open ear canal
b) Probe microphone with the probe tube in the open ear canal
c) Miniature microphone at blocked ear canal
Key
1 Eardrum
2 Miniature microphone
3 Probe tube
4 Support wire
5 Microphone
6 Earplug
Figure 1 — Examples of ear canal microphones and their mountings
7.2 Mounting of microphones
Stable positioning during the measurement procedure shall be guaranteed, for instance by using mounting devices.
This will normally require flexible microphone leads or a flexible probe tube. Special care shall be taken if the
subject is to wear head- or earphones or operate equipment. The microphone, its mounting and electrical leads
shall not introduce leakage between the head- or earphone and the ear. The sound field shall be left essentially
undisturbed.
Medical plaster and glue are recommended for the attachment of electrical leads and probe tubes.
If a probe microphone is used, it shall be ensured that the probe tube is not squeezed during measurements.
NOTE If the entrance of the blocked ear canal is chosen as the ear canal measurement position, the microphone can be
conveniently inserted into a hole in an earplug, or otherwise integrated into the blockage, see Figure 1 c).
7.3 Safety
The ear canal microphone shall be inserted and mounted in such a manner as to avoid any risk of damaging the
ear. Special care shall be taken to avoid risk due to a sudden movement of the subject’s head. Safety
considerations may prohibit deep insertion into the ear canal.
If electrical leads are introduced into the outer ear, the special electrical safety requirements of IEC 60065 and
IEC 60601-1 shall be complied with.
It is recommended that the opinion of a qualified person be sought to provide an expert assessment of the ear
canal measurement microphones and their mounting, and to confirm the medically safe use on subjects. The
hygiene requirements to ensure safe use shall also be specified by a qu
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11904-1
Première édition
2002-10-01
Acoustique — Détermination de
l'exposition sonore due à des émissions
sonores placées à proximité de
l'oreille —
Partie 1:
Technique du microphone placé dans
une oreille réelle (technique MIRE)
Acoustics — Determination of sound immission from sound sources
placed close to the ear —
Part 1: Technique using a microphone in a real ear (MIRE technique)
Numéro de référence
©
ISO 2002
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Fax. + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Version française parue en 2003
Publié en Suisse
ii © ISO 2002 — Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe de mesurage. 3
5 Appareillage. 4
5.1 Microphone de conduit auditif. 4
5.2 Microphone de référence . 4
5.3 Vérification de l'étalonnage . 4
5.4 Filtres. 4
6 Sujets. 4
7 Utilisation du microphone de conduit auditif. 4
7.1 Choix du point de mesure du conduit auditif.4
7.2 Fixation du microphone . 5
7.3 Sécurité . 5
8 Détermination du niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A relatif au
champ libre ou au champ diffus. 7
8.1 Mesurage du niveau de pression acoustique dans le conduit auditif. 7
8.2 Conversion en niveau de pression acoustique relatif au champ libre ou au champ diffus. 7
8.3 Pondération A et sommation . 7
9 Réponses en fréquence en champ libre et en champ diffus pour les points de mesure du
conduit auditif sélectionnés. 8
10 Détermination des réponses en fréquence en champ libre ou en champ diffus . 8
10.1 Généralités. 8
10.2 Principe de mesurage. 8
10.3 Établissement d'un champ acoustique de référence libre . 8
10.4 Établissement d'un champ acoustique de référence quasi libre. 8
10.5 Établissement d'un champ acoustique de référence diffus . 8
10.6 Mesurage du champ acoustique de référence. 9
10.7 Mesurage du niveau de pression acoustique dans le conduit auditif dans le champ
acoustique de référence. 10
10.8 Détermination de la réponse en fréquence du champ libre ou du champ diffus. 10
10.9 Simplifications dans des cas particuliers . 10
10.10 Vérification facultative du dispositif de mesure . 10
11 Rapport d'essai . 11
Annexe A (informative) Exemple de sources d'incertitude de mesure. 12
Annexe B (informative) Exemple d'analyse de l'incertitude. 18
Bibliographie . 20
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 11904 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.
L'ISO 11904-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique.
L'ISO 11904 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique — Détermination de
l'exposition sonore due à des émissions sonores placées à proximité de l'oreille:
— Partie 1: Technique du microphone placé dans une oreille réelle (technique MIRE)
— Partie 2: Technique utilisant un mannequin (technique du mannequin)
Les Annexes A et B de la présente partie de l'ISO 11904 sont données uniquement à titre d'information.
iv © ISO 2002 — Tous droits réservés
Introduction
L'ISO 11904 est une série de normes spécifiant les méthodes de détermination des émissions sonores des
sources placées à proximité de l'oreille, situations dans lesquelles le niveau de pression acoustique mesuré à
la position de la personne exposée, mais en l'absence de cette dernière, ne représente pas de manière
appropriée l'exposition sonore.
Pour pouvoir évaluer l'exposition selon des critères communément établis, l'exposition de l'oreille est mesurée
puis convertie en un niveau ramené au champ libre ou au champ diffus correspondant. Le résultat est indiqué
comme le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A relatif au champ libre ou au champ
diffus, L ou L lorsque l'ISO 11904-1 est utilisée ou L ou L lorsque l'ISO 11904-2
FF,H,Aeq DF,H,Aeq FF,M,Aeq DF,M,Aeq
est utilisée.
L'ISO 11904-1 décrit les mesurages effectués au moyen de microphones miniatures ou de sondes
microphoniques inséré(e)s dans les conduits auditifs de sujets humains (microphones placés dans l'oreille
réelle, technique MIRE). L'ISO 11904-2 décrit les mesurages effectués à l'aide d'un mannequin équipé de
simulateurs d'oreille comprenant des microphones (technique du mannequin).
L'ISO 11904 peut, par exemple, s'appliquer aux essais d'appareillages et à la détermination de l'exposition au
bruit au poste de travail, où, dans le cas d'une exposition à des sources placées à proximité des oreilles, le
niveau de pression acoustique mesuré à la position de la personne exposée, mais en l'absence de cette
dernière, ne représente pas de manière appropriée l'exposition sonore. Les casques et les écouteurs utilisés
pour reproduire un son (musique) ou la parole au poste de travail ou pendant les activités de loisirs, les
cloueuses utilisées à proximité de la tête du sujet et l'exposition combinée à une source sonore proche de
l'oreille et un champ acoustique extérieur constituent autant d'exemples d'application.
Lorsque des types d'appareils spécifiques doivent être soumis à essai (par exemple baladeurs ou protecteurs
individuels contre le bruit fournis avec des postes radio) des signaux de mesure appropriés à ce type
particulier d'appareil doivent être utilisés. Les signaux de mesure de cette nature ainsi que les conditions de
fonctionnement de l'appareil ne sont pas inclus dans l'ISO 11904 mais peuvent être l'objet d'une spécification
dans d'autres normes.
Lorsque les mesurages sont effectués au poste de travail, il convient d'identifier les diverses sources de bruit
contribuant à l'émission de bruit. Les conditions de fonctionnement de la machine et de l'équipement utilisés
peuvent être l'objet d'une spécification dans d'autres normes.
Pour ces raisons, les deux parties de l'ISO 11904 tentent de parvenir au même résultat, à savoir pour une
population donnée la valeur moyenne du niveau relatif au champ libre ou au champ diffus. L'ISO 11904-1
précise la moyenne des mesures sur un certain nombre de sujets humains et l'ISO 11904-2 utilise un
mannequin, dont le but est de reproduire les effets acoustiques d'un être humain adulte moyen. Les deux
méthodes produisent toutefois des incertitudes de mesure différentes susceptibles d'influer sur le choix de la
méthode. Seule la méthode décrite dans l'ISO 11904-1 donne les résultats qui indiquent la variance d'une
population humaine. Les informations relatives aux incertitudes sont données dans les Annexes A et B.
Lorsque l'on utilise la technique MIRE pour mesurer le son émis par les écouteurs de type intra-aural ou
stéthoscopique, des problèmes pratiques de positionnement du microphone dans le conduit auditif peuvent se
poser. L'utilisation de la technique du mannequin requiert le couplage du casque ou de l'écouteur à l'oreille de
simulation (pavillon et conduit auditif) d'une manière similaire au couplage avec l'oreille humaine. Lorsque les
casques, les écouteurs ou autres objets sont en contact avec le pavillon auriculaire, toute différence
potentielle de rigidité ou de forme du pavillon artificiel par rapport au pavillon auriculaire humain a un impact
significatif sur le résultat et peut même rendre les résultats non valables.
Le Tableau 0.1 donne un aperçu des différences entre les deux parties de l'ISO 11904.
Tableau 0.1 — Aperçu des différences entre la technique MIRE et la technique du mannequin
Paramètre ISO 11904-1 ISO 11904-2
Type de méthode Technique du microphone dans l'oreille réelle Technique du mannequin
Limites de la méthode Avec les écouteurs de type intra-aural ou Un couplage approprié peut ne pas
stéthoscopique, des problèmes pratiques de toujours être obtenu si la rigidité ou la
positionnement des microphones dans le conduit forme du pavillon artificiel est
auditif peuvent se poser. différente de celle du pavillon
humain.
Dans certains cas, la personne
exposée ne peut pas être remplacée
par un mannequin, par exemple si
elle doit faire fonctionner un appareil.
Points essentiels affectant ― Nombre de sujets ― Similarité entre le mannequin et
l'exactitude les êtres humains
Lorsque les valeurs ∆L ou ∆L du tableau sont
FF DF
utilisées ― Étalonnage du mannequin
― Étalonnage du microphone de conduit auditif
― Précision de positionnement du microphone
dans le conduit auditif
Lorsque les valeurs ∆L ou ∆L individuelles
FF DF
sont utilisées
― Qualité du champ acoustique de référence
― Stabilité de la sensibilité et de la réponse en
fréquence ainsi que de la position du
microphone de conduit auditif
Gamme de fréquences 20 Hz à 16 kHz 20 Hz à 10 kHz
vi © ISO 2002 — Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 11904-1:2002(F)
Acoustique — Détermination de l'exposition sonore due à des
émissions sonores placées à proximité de l'oreille —
Partie 1:
Technique du microphone placé dans une oreille réelle
(technique MIRE)
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 11904 spécifie des méthodes de mesure générales d'émissions sonores des
sources de bruit placées à proximité de l'oreille. Ces mesurages sont effectués au moyen de microphones
miniatures ou de sondes microphoniques insérés dans les conduits auditifs de sujets humains. Les valeurs
mesurées sont ensuite converties en niveaux ramenés au champ libre ou au champ diffus correspondants.
Les résultats sont donnés sous forme de niveaux de pression acoustique continus équivalents pondérés A
relatifs au champ libre ou au champ diffus. La technique est appelée technique du microphone dans l'oreille
réelle (technique MIRE).
La présente partie de l'ISO 11904 peut s'appliquer à l'exposition à des sources placées à proximité de l'oreille,
par exemple, au cours d'essais d'équipements ou au poste de travail, avec par exemple des écouteurs ou des
protecteurs individuels contre le bruit munis de moyens de communication audio.
La présente partie de l'ISO 11904 s'applique dans la gamme de fréquences comprises entre 20 Hz et
16 000 Hz.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 11904. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties
prenantes aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 11904 sont invitées à rechercher la possibilité
d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non
datées, la dernière édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI
possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
ISO 8253-2:1992, Acoustique — Méthodes d'essais audiométriques — Partie 2: Audiométrie en champ
acoustique avec des sons purs et des bruits à bande étroite comme signaux d'essai
CEI 60065, Appareils audio, vidéo et appareils électroniques analogues — Exigences de sécurité
CEI 60268-7:1996, Équipements pour systèmes électroacoustiques — Partie 7: Casques et écouteurs
CEI 60601-1, Appareils électromédicaux — Partie 1: Règles générales de sécurité
CEI 60942, Électroacoustique — Calibreurs acoustiques
CEI 61094-1, Microphones de mesure — Partie 1: Spécifications des microphones étalons de laboratoire
CEI 61260, Électroacoustique — Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction d'octave
CEI 61672-1 Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications
1)
GUM:1993 , Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure, BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OILM
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 11904, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
point de mesure du conduit auditif
point situé dans le conduit auditif où la pression acoustique est mesurée
3.2
niveau de pression acoustique dans le conduit auditif
L
ear
niveau de pression acoustique continu équivalent mesuré au point de mesure du conduit auditif
NOTE Lorsque ce niveau est mesuré lors de l'exposition à un son soumis à l'essai, il est noté L , et lorsqu'il est
ear,exp
éventuellement mesuré lors de l'exposition à un champ acoustique de référence pour déterminer la réponse en fréquence
en champ libre ou en champ diffus selon l'article 10, il est respectivement noté L ou L . Lorsque le niveau de
ear,FF ear,DF
pression acoustique est mesuré dans les bandes de tiers d'octave de fréquence centrale nominale f, les bandes sont
respectivement notées L , L et L .
ear,exp,f ear,FF ear,DF,f
3.3
réponse en fréquence humaine du champ libre
∆L
H,FF, f
différence, fonction de bandes de fréquences de tiers d'octave f, entre
le niveau de pression acoustique au point de mesure du conduit auditif avec un sujet exposé à une onde
acoustique plane en incidence frontale, et
le niveau de pression acoustique du même champ acoustique en l'absence du sujet
NOTE 1 La réponse en fréquence du champ libre est identique à l'amplitude de la fonction de transfert asservie aux
mouvements de la tête pour l'incidence acoustique frontale.
NOTE 2 Cette définition s'applique aux individus et aux groupes d'individus.
3.4
réponse en fréquence humaine du champ diffus
∆L
DF,H,f
différence, fonction de bandes de fréquences de tiers d'octave f, entre
le niveau de pression acoustique au point de mesure du conduit auditif avec un sujet exposé à un champ
acoustique diffus, et
le niveau de pression acoustique du même champ acoustique en l'absence du sujet
NOTE Cette définition s'applique aux individus et aux groupes d'individus.
1) Corrigé et réimprimé en 1995.
2 © ISO 2002 — Tous droits réservés
3.5
niveau de pression acoustique relatif au champ libre
L
FF,H
niveau de pression acoustique d'une onde acoustique plane produisant le niveau de pression acoustique
mesuré dans le conduit auditif L , lorsque le sujet est exposé à une onde acoustique plane à incidence
ear,exp
frontale
NOTE Cette définition peut s'appliquer à des fréquences ou des bandes de fréquences spécifiques, des niveaux
pondérés ou non, des pondérations en fonction du temps spécifiques, etc., par exemple niveau de pression acoustique
continu équivalent pondéré A relatif au champ libre (niveau de pression relatif au champ libre L , abrégé L ).
H,Aeq FF H,Aeq
3.6
niveau de pression acoustique relatif au champ diffus
L
H,DF,H
niveau de pression acoustique d'un champ acoustique diffus donnant lieu au niveau de pression acoustique
mesuré dans le conduit auditif, L , lorsque le sujet est exposé à un champ diffus
ear,exp
NOTE La définition peut s'appliquer à des fréquences ou des bandes de fréquences spécifiques, des niveaux
pondérés ou non, des pondérations en fonction du temps spécifiques, etc., par exemple niveau de pression acoustique
continu équivalent pondéré A relatif au champ diffus (niveau de pression relatif au champ diffus L , abrégé L ).
H,Aeq DF,H,Aeq
3.7
conduit auditif ouvert
conduit auditif dans lequel d'éventuels objets étrangers (tels que microphone, éléments de support et fils
électriques) occupent moins de 5 mm de la surface transversale en tout point du conduit auditif
3.8
conduit auditif fermé
conduit auditif dans lequel un corps étranger (par exemple un bouchon d'oreille) occupe entièrement la
surface transversale en un point donné le long du conduit auditif
3.9
conduit auditif partiellement fermé
conduit auditif ni complètement ouvert ni complètement fermé
4 Principe de mesurage
Les microphones miniatures ou les sondes microphoniques sont placé(e)s de manière à mesurer la pression
acoustique en un point dans le conduit auditif, appelé point de mesure du conduit auditif. Le sujet est exposé
à la (aux) source(s) sonore(s) concernée(s) et le niveau de pression acoustique continu équivalent du conduit
auditif est mesuré par bandes de fréquences de tiers d'octave, L .
ear,exp,f
Chacun des niveaux de bande de tiers d'octave est corrigé de la réponse en fréquence du champ libre ou du
champ diffus, ∆L ou ∆L pour obtenir les niveaux correspondants de pression acoustique en bandes
FF,H,f DFH,f
de tiers d'octave relatifs au champ libre ou au champ diffus. Ces niveaux de bandes de tiers d'octave sont
corrigés en utilisant les valeurs de la pondération A, puis combinés de manière à obtenir le niveau de pression
acoustique continu équivalent pondéré A relatif au champ libre ou au champ diffus, L ou L .
FF,H,Aeq DF,H,Aeq
Les mesurages peuvent être effectués pour une oreille ou pour les deux oreilles selon le cas. La réponse en
fréquence du champ libre ou du champ diffus est celle donnée à l'article 9 ou bien elle est déterminée pour
chaque sujet et chaque oreille, comme cela est décrit à l'article 10.
NOTE L'exactitude du résultat final dépend d'un certain nombre de paramètres (par exemple le point de mesure du
conduit auditif, le nombre de sujets et l'utilisation de l'article 9 ou de l'article 10).
5 Appareillage
5.1 Microphone de conduit auditif
La pression acoustique dans le conduit auditif doit être mesurée au moyen d'un microphone, qui est soit
un microphone miniature placé dans le conduit auditif, soit
une sonde microphonique composée d'un microphone placé à l'extérieur de l'oreille et équipé d'une
sonde disposée dans le conduit auditif; pour prévenir toute détérioration du tympan et des tissus cutanés
du conduit auditif, la sonde doit être constituée d'un matériau mou.
La réponse en pression du microphone miniature ou de la sonde microphonique ne doit pas présenter de
résonance prononcée et doit être connue, à l'exception de la situation décrite en 10.9. La réponse doit être
vérifiée par comparaison avec un microphone à pression étalonné conforme à la CEI 61094-1.
Dans la conque, le microphone (y compris les éléments de support et les fils électriques) doit occuper une
surface de 10 mm au maximum quel que soit le plan.
5.2 Microphone de référence
Lorsque les réponses en fréquence individuelles en champ libre ou en champ diffus (∆L ou ∆L ) sont
FF,H DF,H
déterminées selon l'article 10, on utilise un microphone de référence pour déterminer le niveau de pression
acoustique du champ acoustique de référence en l'absence du sujet. Ce microphone et le matériel relié utilisé
doivent satisfaire aux exigences de la CEI 61672-1 pour un instrument de type 1, et doivent avoir une réponse
en fréquence du champ libre ou du champ diffus connue.
5.3 Vérification de l'étalonnage
L'étalonnage des microphones et de l'appareil de mesure doit être correctement vérifié. L'étalonnage du
microphone de référence doit être vérifié à l'aide d'un calibreur acoustique conforme aux exigences
applicables aux instruments de classe 1 de la CEI 60942.
5.4 Filtres
Les signaux doivent être analysés avec des filtres à largeur de bande d'un tiers d'octave conformes aux
exigences applicables aux instruments de classe 1 de la CEI 61260.
6 Sujets
Seules les personnes ne souffrant pas d'inflammations ni d'aucune autre pathologie de l'oreille externe et
moyenne constituent des sujets adéquats. Pour les mesurages effectués dans le conduit auditif ouvert, seules
les personnes dont les conduits auditifs ne sont pas trop étroits, plats ou très courbes et qui n'ont pas révélé
de défauts du tympan doivent être choisies. Si du cérumen obstrue les conduits auditifs, il doit être retiré.
Toutes les actions requises doivent être effectuées par une personne qualifiée.
7 Utilisation du microphone de conduit auditif
7.1 Choix du point de mesure du conduit auditif
Le point de mesure du conduit auditif doit se situer entre l'entrée du conduit auditif et le tympan, ou, dans le
cas du conduit auditif fermé, entre l'entrée et l'élément obstruant; dans les deux cas, il est préférable de
choisir un point proche de l'axe du conduit.
4 © ISO 2002 — Tous droits réservés
Lorsque les données du Tableau 1 doivent être utilisées pour la réponse en fréquence en champ libre ou en
champ diffus, seuls les trois points de mesure du conduit auditif sélectionnés sont possibles, comme indiqué à
l'article 9.
Pour chaque sujet, le point de mesure du conduit auditif peut être choisi indépendamment du choix effectué
pour les autres sujets.
NOTE Pour les écouteurs et les casques occupant la majeure partie du volume situé immédiatement à l'extérieur de
l'entrée du conduit auditif, le choix d'un conduit auditif complètement fermé ou partiellement fermé peut réduire la
précision si le son soumis à l'essai comporte des composantes bande étroite significatives au-dessus de 3 kHz environ.
Etant donné le risque de lésion du tympan, il est recommandé que seules des personnes qualifiées utilisent
des points de mesure du conduit auditif proches du tympan et uniquement avec une sonde microphonique, la
sonde étant en plastique mou.
Des exemples de points de mesure du conduit auditif appropriés sont représentés à la Figure 1.
7.2 Fixation du microphone
La stabilité lors du mode opératoire de mesurage doit être assurée, par exemple au moyen de dispositifs de
fixation. Ceci implique généralement l'utilisation de câbles de microphone flexibles ou d'une sonde flexible. Le
port de casques ou d'écouteurs ou l'utilisation de l'appareil par le sujet requiert une attention toute particulière.
Le microphone ainsi que ses fixations et fils électriques ne doivent pas entraîner de fuite entre le casque ou
l'écouteur et l'oreille. Le champ acoustique doit demeurer essentiellement non perturbé.
Les emplâtres et adhésifs médicaux sont recommandés pour la fixation des câbles électriques et des sondes.
Lorsqu'une sonde microphonique est utilisée, il faut s'assurer que celle-ci n'est pas comprimée lors des
mesurages.
NOTE Si l'entrée du conduit auditif fermé est choisie comme point de mesure, le microphone peut être facilement
inséré dans un orifice d'un bouchon d'oreille, ou bien intégré dans l'élément obstruant, voir Figure 1c).
7.3 Sécurité
Le microphone de conduit auditif doit être inséré et fixé de manière à empêcher tout risque de lésion de
l'oreille. Des précautions particulières doivent être prises pour empêcher tous les risques liés à un mouvement
brusque de la tête du sujet. Les considérations relatives à la sécurité peuvent empêcher une insertion
profonde du microphone dans le conduit auditif.
Si des câbles électriques sont introduits dans l'oreille externe, les exigences de sécurité électrique spéciales
indiquées dans la CEI 60065 et la CEI 60601-1 doivent être respectées.
Il est recommandé de prendre avis auprès d'une personne qualifiée afin de disposer d'un avis d'expert sur les
microphones de mesure du conduit auditif et de leur fixation, et de confirmer leur utilisation en toute sécurité
d'un point de vue médical sur les sujets. Les exigences en matière d'hygiène permettant de garantir une
utilisation sûre doivent également être spécifiées par une personne qualifiée.
Lorsque le sujet d'essai est soumis à l'essai et exposé à des niveaux sonores potentiellement dangereux au
cours de l'essai, l'alternative proposée par le conduit auditif fermé offre un moyen d'éliminer un tel risque à
condition que le bouchon d'oreille atténue le bruit à un niveau de sécurité.
a) Microphone miniature placé dans le conduit auditif ouvert
b) Sonde microphonique avec insertion de la sonde d
...
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