ISO 17208-1:2016 水中音響—船からの水中音の記述と測定の量と手順—パート1:比較目的で使用される深海での正確な測定の要件 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 18405 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

3.1

バックグラウンド ノイズ

自己ノイズを含む、測定対象船以外のすべての発生源 (生物的および非生物的) からのノイズ

注記 1:背景雑音の調整については 6.2 を参照。

[出典:ISO 11202:2010, 3.17, 修正 – 定義に「(生物的および非生物的)」を追加し、「試験中のソース」を「測定中の船舶」に変更]

3.2

ビームアスペクト

船の中央を通り前から後ろへ垂直面に垂直な試験船の両側への方向。

注記 1:ビーム方向とは、試験中の船舶に対するハイドロフォンの位置を指し、通常、左舷または右舷の方向と呼ばれます。ハイドロフォン測定の別のアプローチ (ここでは適用されません) は、ハイドロフォンが試験中の船のキールの下にあるキール アスペクトです。

3.3

最接近ポイント

コンバージョン単価

試験中の船舶の基準点からハイドロフォンまでの水平距離(試験走行中)が最小となる点。

注記1:最接近点における水中聴音器までの距離は、式(1)で使用される記号dCPAによって定義されます。

3.4

運動を始める

コメックス

テスト範囲の開始位置

被試験船の船舶基準点の位置 「開始データ」の距離の少なくとも 2 倍 (2x) 最接近点の前の位置

注記 1:図 3 を参照。

3.5

データ ウィンドウ角度

開始データ位置と終了データ位置の間の水中聴音器にかかる角度

注記 1:データ ウィンドウの角度は、図 3 に示すように度単位の値として表されます。

注記2:データウィンドウの角度は±30°です。

3.6

データ ウィンドウの長さ

DWL

lDW

開始データ位置と終了データ位置の間の距離

注記 1: DWL は、式 (1) で与えられ、図 3 に示すように、最接近点での距離とデータ ウィンドウ角度 ±30° によって定義されます。

3.7

データウィンドウ期間

DWP

t_

被試験船が特定の速度でデータウィンドウの長さを移動するのにかかる時間

注記 1:式 (2) および図 3 を参照。

3.8

終了データの場所

データ記録が終了する被試験船の基準点の位置

注記 1:終了データ位置は、開始データ位置の後の 1 データ ウィンドウ長です。図 3 を参照してください。

3.9

フィールドキャリブレーション

既知の入力を使用する方法。確認するために、測定システムの入力 (または他の段階) での物理的刺激 (既知の、校正済みで追跡可能な音響または振動源など) または電気入力 (電荷または電圧信号の注入) を使用する可能性があります。システムが実際に、既知の刺激に対して適切に (すなわち、システムが述べた不確実性の範囲内で) 応答していること

3.10

運動を終える

フィネックス

エンドテスト範囲の場所

被試験船の船舶基準点の位置 「開始データ」までの距離の 2 倍 (2x) 最接近点を過ぎた位置

注記 1:図 3 を参照。

3.11

周波数応答

最低周波数から最高周波数まで、特定の不確実性と再現性に対してシステムが測定できる周波数範囲

3.12

幾何学的遠方場

基準遠方場距離に調整したときに、音源が同じ場所にあるという仮定によって、実際の測定値と仮説の結果との差が 1 dB 未満になる、被試験船からの水平距離。

注記1 ISO 18405の音響遠方場の定義も適用される。

3.13

ハイドロフォンケーブルのドリフト角

水中聴音器ケーブルの固定支持体と水中聴音器の間に作られる線と垂直軸との間の角度

3.14

電圧校正を挿入

システムが実際に適切に応答していることを確認するために、測定システムの入力 (または他の段階) に注入される電気入力の形で、既知の、校正された、追跡可能な入力刺激 (つまり、システムの規定された不確実性と再現性の範囲内) ) 既知の刺激に

3.15

ロイドの鏡面像の干渉効果

自由 (圧力解放) 表面の存在によって引き起こされる放射騒音レベルの変化

注記1:表面画像からの放射は、線源の直接放射に建設的および破壊的に影響を及ぼす。 ISO 17208 のこの部分では、これらの影響はソースの放射の一部と見なされ、垂直方向の指向性を示し、取得角度が定義される必要があります。

注記 2:ロイズ ミラー効果は低減されますが、決定された最終的な放射ノイズ レベルから除去されません。

3.16

測定の再現性

同じ位置で同じ装置を用いて同じ測定条件下で実施された、同じ船上で同じ操作条件での連続測定から生じる放射騒音レベルの予想される分散。

注記 1:測定の再現性は、デシベルと 1/3 オクターブ バンドで表されます。

3.17

測定システム

1 つまたは複数のトランスデューサ、コンディショニング アンプ、アナログ - デジタル コンバータ、デジタル信号処理コンピュータ、および補助周辺機器で構成されるが、これらに限定されないデータ収集システム

3.18

測定の不確かさ

放射ノイズレベル測定値の予想分散

注記 1:測定の不確かさは、特定の測定方法 (平均化時間、帯域幅-時間積など) を使用した 1/3 オクターブ バンドのデシベルで表されます。

注記 2:湖条項 7.

3.19

無指向性ハイドロホン

測定周波数範囲内で水平方向の感度変動が±2dB以内で、全方向からの音にほぼ等しく応答する水中音圧トランスデューサ。

3.20

船の全長

船の最前部と最後部の間の縦方向の距離

3.21

放射ノイズレベル

RNL

Lrn

指定された基準値に対する、音源の船舶基準点からの距離dと、遠距離音場二乗平均音圧prms ( d ) の積のレベル。

注記 1: LRN = 20 log 10 ( prms/ p0 ) dB + 20 log 10 ( d/ d0 ) d

注記2:放射騒音レベルはデシベル(dB)で表される。

注記3音圧( p0 )の基準値は1μPaである。結合された RNL 基準値は、p 0d01 μPa m です。

注記4結果のレベルは「LRN, dB re 1 µPa・m」で表される。この表記は、過去に使用されていた「Lp, dB re 1 µPa @ 1 m」に代わるものです。

注記 5: RNL は、遠方界で水平方向と垂直方向の両方で変化します。この手順は、ハイドロフォンの位置について平均化された方位角セクターを決定します。船の基準点についてのビームアスペクトの垂直高度平均量。

3.22

二乗平均平方根音圧レベル

音圧レベル

SPL

Lp

指定された基準値p0に対する二乗平均音圧のレベルprms

注記 1式の形式では、 L p = 20 log 10 ( prms/ p0 ) dB, ここでprmsは二乗平均音圧です。

注記2二乗平均音圧レベルはデシベル(dB)で表される。

注記3水中音響学において,二乗平均音圧の基準値p0は1 μPaである。

注記 4:周波数加重と時間加重は、該当する場合、指定しなければならない。

注記5:二乗平均音圧は場の量である(ISO 80000-3:2006の箇条3およびISO 80000-1:2009の附属書Cを参照)

注記6:略語「RMS SPL」および「root-mean-square SPL」は、英語の通常の使用では「SPLの二乗平均平方根値」を意味し、「レベル」とは異なる何かを意味するため、推奨されません。二乗平均音圧の

3.23

船の基準点

距離が定義される船上の点

注記 1: ISO 17208 のこの部分の目的のために、船舶基準点は、横方向は船の中心線、縦方向は船尾の 4 分の 1 前方、垂直方向は海面の高さに位置します。

注記 2:船舶基準点の位置はすべての周波数に適用される。

注記 3:船舶基準点は、船舶の音響中心のおおよその位置としても機能する場合があります。

3.24

傾斜範囲

被試験船の基準点から各ハイドロフォンまでの距離

3.25

音速プロファイル

水柱を通して垂直に測定された、深さの関数としての海水中の音速の尺度。

3.26

開始データの場所

データ記録が開始される被試験船の船舶基準点の位置

注記 1:図 3 を参照。

3.27

テストサイト

水中騒音測定を実施する場所

参考文献

[1]ISO/IEC Guide 98-3, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現へのガイド (GUM:1995)
[2]ISO 11202:2010, 音響 — 機械および機器から放出される騒音 — 作業場およびその他の指定された位置での放出音圧レベルの決定、おおよその環境補正を適用
[3]ISO 18431-2, 機械的振動および衝撃 — 信号処理 — Part 2: フーリエ変換解析の時間領域ウィンドウ
[4]Arveson PT, Vendittis DJ, 現代の貨物船の放射ノイズ特性。 J.Acoust.社会オン 2000 年 1 月 107 (1) pp. 118-129
[5]Bahtiarian M, Fischer R NOAA 船 Oscar Dyson の水中放射ノイズ。騒音制御工学J.__ 2006 年 7 月 54 (4) pp. 224–235
[6]Hazelwood RA, Connelly J 水中ノイズの推定 - 簡略化された方法。インターナショナルJ.Soc.水中技術。 2005, 26(3) pp. 51–57
[7]Mitson RB, 「調査船の水中騒音」 、海洋探査国際評議会、共同研究報告書 (CRR) No. 209, 1995
[8]水中ノイズのロスD力学。ペニンシュラ・パブリッシング、カリフォルニア州ロスアルトス、1987年
[9]Taylor BN, Kuyatt CE, NIST 測定結果の不確実性を評価および表現するためのガイドライン、 NIST テクニカル ノート1297, 1994
[10]Urick R.エンジニアのための水中サウンドの原則。マグロウヒル、ニューヨーク、1967
[11]ANSI/ASA S12.64-2009/Part 1, 船舶からの水中音の説明と測定のための量と手順 — Part 1: 一般要件

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 18405 and the following apply.

3.1

background noise

noise from all sources (biotic and abiotic) other than the ship being measured, including self noise

Note 1 to entry: See 6.2 for background noise adjustments.

[SOURCE:ISO 11202:2010, 3.17, modified – in the definition, added “(biotic and abiotic)” and changed “source under test” to “ship being measured”.]

3.2

beam aspect

direction to either side of the ship under test perpendicular to the vertical plane through the middle of the ship from front to back

Note 1 to entry: Beam aspect refers to the location of the hydrophone(s) with respect to the ship under test and is typically referred to as port or starboard directions. Another approach for hydrophone measurement (not applied here) is keel aspect where the hydrophone(s) are below the keel of the ship under test.

3.3

closest point of approach

CPA

point where the horizontal distance (during a test run) from the ship reference point of the ship under test to the hydrophone(s) is the smallest

Note 1 to entry: The distance to the hydrophone at the closest point of approach is defined by the symbol dCPA as used in Formula (1).

3.4

commence exercise

COMEX

start test range location

position of the ship reference point of the ship under test at least twice (2x) the distance of the “start data” location ahead of the closest point of approach

Note 1 to entry: See Figure 3.

3.5

data window angle

angle subtended at the hydrophone, between the start data location and the end data location

Note 1 to entry: The data window angle is expressed as a value in degrees as shown in Figure 3.

Note 2 to entry: The data window angle is ±30°.

3.6

data window length

DWL

lDW

distance between the start data location and end data location

Note 1 to entry: The DWL is defined by the distance at closest point of approach and the data window angle of ±30° as given in Formula (1) and shown in Figure 3.

3.7

data window period

DWP

tDWP

time it takes the ship under test to travel the data window length at a certain speed

Note 1 to entry: See Formula (2) and Figure 3.

3.8

end data location

position of the ship reference point of the ship under test where data recording is ended

Note 1 to entry: End data location is one data window length after the start data location. See Figure 3.

3.9

field calibration

method of using known inputs, possibly using physical stimuli (such as a known, calibrated and traceable acoustic or vibration source) or electrical input (charge or voltage signal injection) at the input (or other stage) of a measurement system in order to ascertain that the system is, in fact, responding properly (i.e. within the system’s stated uncertainty) to the known stimulus

3.10

finish exercise

FINEX

end test range location

position of the ship reference point of the ship under test twice (2x) the distance to the “start data” location past the closest point of approach

Note 1 to entry: See Figure 3.

3.11

frequency response

frequency range a system is able to measure, for a given uncertainty and repeatability, from the lowest frequency to the highest stated frequency

3.12

geometric far field

horizontal distance from the ship under test at which the assumption of source co-location causes less than 1 dB difference between the actual measurement and the hypothetical result when adjusting to the reference far field distance

Note 1 to entry: The definition for acousticfar field in ISO 18405 also applies.

3.13

hydrophone cable drift angle

angle between the vertical axis and the line created between the fixed support of the hydrophone cable and the hydrophone

3.14

insert voltage calibration

known, calibrated and traceable input stimulus in the form of an electrical input injected at the input (or other stage) of a measurement system in order to ascertain that the system is, in fact, responding properly (i.e. within the system’s stated uncertainty and repeatability) to a known stimulus

3.15

Lloyd's mirror surface image coherence effects

alteration of radiated noise levels caused by the presence of a free (pressure release) surface

Note 1 to entry: Radiation from the surface image constructively and destructively influences the source's direct radiation. For this part of ISO 17208, these effects are considered as part of the source's radiation, causing it to exhibit a vertical directivity and necessitating the acquisition angle(s) is defined.

Note 2 to entry: Lloyd’s mirror effects are reduced but not removed from the final radiated noise level determined herein.

3.16

measurement repeatability

expected dispersion of radiated noise levels resulting from successive measurements on the same ship at the same operating condition, carried out under the same conditions of measurement with the same equipment at the same location

Note 1 to entry: Measurement repeatability is stated in decibels and in one-third octave bands.

3.17

measurement system

data acquisition system consisting of, but not limited to, one or more transducer(s), conditioning amplifier(s), analogue-to-digital converter(s), digital signal processing computer and ancillary peripherals

3.18

measurement uncertainty

expected dispersion of the measured radiated noise level values

Note 1 to entry: Measurement uncertainty is stated in decibels for one-third octave bands using a given measurement method (averaging time, bandwidth-time product, etc.).

Note 2 to entry: See Clause 7.

3.19

omni-directional hydrophone

underwater sound pressure transducer that responds nearly equally to sound from all directions with a variation in sensitivity with horizontal direction not exceeding ±2 dB within the frequency range of the measurements.

3.20

overall ship length

longitudinal distance between the forward-most and aft-most part of a ship

3.21

radiated noise level

RNL

Lrn

level of the product of the distance from a ship reference point of a sound source, d, and the far field root-mean-square sound pressure, prms(d), at that distance for a specified reference value

Note 1 to entry: LRN = 20 log10 (prms/p0) dB + 20 log10 (d/d0) dB.

Note 2 to entry: Radiated noise level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value for sound pressure (p0) is 1 µPa. The reference value for distance (d0) is 1 m. The combined RNL reference value is p0d0 is 1 μPa·m.

Note 4 to entry: The resulting level is denoted “LRN, dB re 1 µPa·m”. This designation replaces the past use of “Lp, dB re 1 µPa @ 1 m”.

Note 5 to entry: RNL varies in both horizontal and vertical aspect in the far field. This procedure determines an azimuthal sector averaged about the hydrophone position; and vertical-elevation averaged quantity in the beam aspect about the ship reference point.

3.22

root-mean-square sound pressure level

sound pressure level

SPL

Lp

for a specified reference value, p0, the level of the root-mean-square sound pressure, prms

Note 1 to entry: In formula form, Lp = 20 log10(prms/p0) dB, where prms is the root-mean-square sound pressure.

Note 2 to entry: Root-mean-square sound pressure level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of root-mean-square sound pressure, p0, is 1 μPa.

Note 4 to entry: Frequency weighting and time weighting, as applicable, shall be specified.

Note 5 to entry: Root-mean-square sound pressure is a field quantity (see ISO 80000-3:2006, Clause 3 and ISO 80000-1:2009, Annex C).

Note 6 to entry: The abbreviations “RMS SPL” and “root-mean-square SPL” are deprecated because in normal use of English, these would mean “root-mean-square value of SPL”, which means something different from “level of the root-mean-square sound pressure”.

3.23

ship reference point

point on the ship from which the distances are defined

Note 1 to entry: For the purpose of this part of ISO 17208, 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.

Note 3 to entry: The ship reference point may also serve as an approximate location for the ship’s acoustic centre.

3.24

slant range

distance from the ship reference point of the ship under test to each hydrophone

3.25

sound speed profile

measure of the speed of sound in seawater as a function of depth, measured vertically through the water column

3.26

start data location

position of the ship reference point of the ship under test where data recording is started

Note 1 to entry: See Figure 3.

3.27

test site

location where the underwater noise measurements are performed

Bibliography

[1]ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
[2]ISO 11202:2010, Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment — Determination of emission sound pressure levels at a work station and at other specified positions applying approximate environmental corrections
[3]ISO 18431-2, Mechanical vibration and shock — Signal processing — Part 2: Time domain windows for Fourier Transform analysis
[4]Arveson P.T., Vendittis D.J., Radiated noise characteristics of a modern cargo ship. J. Acoust. Soc. Am. 2000 January, 107 (1) pp. 118–129
[5]Bahtiarian M., Fischer R., Underwater radiated noise of the NOAA ship Oscar Dyson. Noise Control Eng. J. 2006 July, 54 (4) pp. 224–235
[6]Hazelwood R.A., Connelly J., Estimation of underwater noise – a simplified method. Int. J. Soc. Underwater Tech. 2005, 26 (3) pp. 51–57
[7]Mitson R.B., “Underwater Noise of Research Vessels,” International Council for the Exploration of the Sea, Cooperative Research Report (CRR) No. 209, 1995
[8]Ross D., Mechanics of Underwater Noise. Peninsula Publishing, Los Altos, CA, 1987
[9]Taylor B.N., Kuyatt C.E., Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results, NIST Technical Note 1297, 1994
[10]Urick R., Principles of Underwater Sound for Engineers. McGraw-Hill, New York, 1967
[11]ANSI/ASA S12.64-2009/Part 1, Quantities and Procedures for Description and Measurement of Underwater Sound from Ships — Part 1: General Requirements