ISO 18233:2006 音響学—建物および室内音響学における新しい測定方法の適用 | ページ 2

※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。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令のPart 2 部で規定されている規則に従って作成されます。

技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

このドキュメントの一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。

ISO 18233 は、技術委員会 ISO/TC 43, 音響、小委員会 SC 2, 建築音響によって作成されました。

序章

音の伝達現象を測定するための確率的信号解析法は 1960 年頃に開発され始めましたが、利用可能な計算能力の不足により、これらの方法を最も設備の整った研究所以外で使用することはできませんでした。

デジタル化回路の開発、強力なパーソナル コンピュータ、および現場で使用する音響測定機器でのデジタル信号処理コンポーネントの使用により、拡張デジタル信号解析に基づく測定機器のアプリケーションが容易に利用できるようになりました。専用の機器や、一般的なコンピューターで使用される専用のソフトウェアは現在、このような方法を適用しており、すでに広く使用されています。

新しい方法は、バックグラウンドノイズの抑制や測定範囲の拡大など、確立された従来の方法と比較して多くの利点をもたらします。ただし、特定のガイドラインに従わないと、信頼できない結果になるリスクもあります。新しい方法は、従来の方法よりも時間変動や環境条件の変化に対する感度が高いことを示す可能性があります。

この国際規格は、建物および部屋の音響測定で新しい測定方法を使用するための要件とガイドラインを提供するために開発されましたが、測定方法を実装するための測定機器の構築にも使用できます。

従来の方法に基づく機器の経験豊富なユーザーでさえ、新しい方法の一部のアプリケーションの難しさや制限に気付いていない可能性があるため、ユーザーは新しい方法の理論的基礎をより深く理解するよう奨励されています。計測器メーカーは、アプリケーションに関するさらなるガイドラインを提供し、結果が信頼できない場合に警告を発する計測器を設計することを目的とすることも奨励されています。

この国際規格は、建物および建物要素の遮音の測定、および残響時間と関連量の測定のための新しい方法の適用に関するガイドラインと要件を示しています。何を測定するか、測定点の数と選択、および測定条件については、古典的な方法の規格を参照してください。

1 スコープ

この国際規格は、建物および建物要素の音響特性を測定するための新しい方法を適用するためのガイドラインを提供し、要件を指定しています。励起信号、信号処理、および環境制御の選択に関するガイドラインと要件、およびテスト対象のシステムの線形性と時不変性の要件が示されています。

この国際規格は、部屋とファサードの間の空気伝播遮音、部屋の残響時間およびその他の音響パラメータの測定、残響室での吸音率の測定、振動レベル差および損失係数の測定などの測定に適用されます。

この国際規格は、ISO 14, ISO 338, および ISO 17497-1 などの古典的な方法をカバーする規格で指定された測定方法の代替として使用される方法を指定します。

2 参考文献

本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • IEC 61260, 電気音響 — オクターブバンドおよび分数オクターブバンドフィルター
  • IEC 61672-1, 電気音響 — 騒音計 — Part 1: 仕様

3 用語の定義と略語

3.1 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

3.1.1

古典的な方法

結果の音圧レベルまたは減衰率が、ランダムノイズまたはインパルス信号に対する記録された応答から直接決定される従来の測定方法

3.1.2

新しい方法

さまざまな決定論的信号を使用して、最初にテスト中のシステムのインパルス応答を取得し、そこから必要な音圧レベルと減衰率を取得できる測定方法。

注記1:新しい方法には,従来の方法では結果が得られない状況下で結果を与えるなどの追加の意図的な機能が含まれる場合があります。たとえば、新しい方法は、他のソースからのノイズの影響を受けにくい可能性があります。

3.1.3

実効信号対雑音比

信号対雑音比

励起によって生じ、新しい方法によって得られた信号部分の平均二乗値と、同じ方法によって得られた信号の不要な部分の平均二乗値との比の10を底とする対数の10倍励起以外の原因によって引き起こされる

注記1実効信号対雑音比はデシベルで表される。

注記2実効信号対雑音比は,古典的方法に基づく新しい方法の手順を確立する際に,通常の信号対雑音比の代用として使用される。

3.1.4

ピーク対ノイズ比

励起によって生じ、新しい方法によって得られた信号部分の二乗ピーク値と、同じ方法によって得られた信号の不要部分の平均二乗値との比の10を底とする対数の10倍、および励起以外の原因によって引き起こされる

注記1:実効ピーク対ノイズ比はデシベルで表される。

3.1.5

分数オクターブ バンド

IEC 61260 で指定されている、分数オクターブ帯域フィルターの低域から高域の帯域端周波数までの周波数範囲 (ヘルツ)

注記1:フルオクターブフィルタとフラクショナルオクターブバンドフィルタはどちらもフラクショナルオクターブバンドフィルタと呼ばれる.

3.2 略語

MLS最大長シーケンス法
ss掃引正弦法

参考文献

[1]ISO 14, 音響 — 建物および建物要素の遮音の測定
[2]ISO 338, 音響 — 他の音響パラメーターを参照した部屋の残響時間の測定
[3]ISO 1084, 音響 — 隣接する部屋間の空気伝播音と衝撃音の側面伝達の実験室測定
[4]ISO 17497-1, 音響 — 表面の音響散乱特性 — Part 1: 残響室におけるランダム入射散乱係数の測定
[5]測定の不確かさの表現に関するガイド (GUM) 、BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML
[6]Schroeder 、MR, 残響時間の新しい測定方法。 J.Acoust.社会Am ., 37 (1965) pp. 409-412
[7]Schroeder 、MR, インパルスを使用せずに音の減衰を測定する統合インパルス法。 J.Acoust.社会Am ., 66 (1979) pp. 497-500
[8]Borish 、J. およびAngell 、JB, 疑似ランダム ノイズを使用してインパルス応答を測定するための効率的なアルゴリズム。 J.Audio Eng. Soc ., 31 (1983) pp. 478-488
[9]Lundeby , AT, Vigran , E., Bietz , H., and Vorländer , M., Uncertainty of Measurements in Room Acoustics, Acoustica , 81 (1995), pp. 344–355
[10]Vorländer , M. および K ob , M.、建築音響における MLS 測定の実践的側面。応用音響学、 5, pp. 239-258
[11]Horvei , B.、 Olsen , H.、および Ustad, A.、遮音測定法に基づく MLS に関するNordtestプロジェクト。 SINTEF レポート STF40 A98008, トロンハイム 1998
[12]Bradley 、JS, 最大長シーケンス手法を使用した室内音響測定の減衰範囲の最適化。 J. Audio Engineering Soc ., 44 (1996), pp. 266-273
[13]Müller , S. およびMassarani , P.、スイープによる伝達関数測定。 J.Audio Eng. Soc ., 49 (2001), pp. 443-471
[14]Farina 、A.、掃引正弦法によるインパルス応答と歪みの同時測定。 AES 第 108 回大会、パリ、2000 年 2 月 19 ~ 22 日、プレプリント 5093
[15]フォルレンダー、M.、建築音響における最新の測定技術の分類。 Proceedings Inter-Noise 2001 、ハーグ、(2001)、pp. 2145-2154
[16]Rife 、DD, および Vanderkooy, J. 最大長シーケンスによる伝達関数測定。 J.Audio Eng. Soc ., 37 (1989), pp. 419-443
[17]A oshima , N., コンピュータで生成されたパルス信号が音響測定に適用されました。 J.Acoust.社会Am ., 69 , (1981), pp. 1484-1488

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 2.

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 document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 18233 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 2, Building acoustics.

Introduction

Stochastic signal analysis methods for the measurement of sound transmission phenomena started to be developed around 1960, but lack of available computing power excluded the use of these methods outside the best equipped research laboratories.

The development of digitizing circuitry, powerful personal computers and the use of digital signal processing components in sound measuring equipment for field use, have made the application of measuring equipment based on extended digital signal analysis readily available. Dedicated instruments, as well as specialized software used on general computers, currently apply such methods and are already widely used.

The new methods bring a number of advantages compared to the well-established classical methods, such as suppression of background noise and extended measurement range. However, there is also risk of unreliable results if certain guidelines are not followed. The new methods may demonstrate larger sensitivity to time-variations and change in the environmental conditions than the classical methods.

This International Standard is developed to give requirements and guidelines for the use of new measurement methods in building and room acoustic measurements, but can also be used in the construction of measuring equipment for the implementation of the methods.

As even an experienced user of equipment based on classical methods may be unaware of the difficulties and limitations for some applications of the new methods, the user is encouraged to develop a deeper understanding of the theoretical bases for the new methods. Instrument manufacturers are also encouraged to give further guidelines for applications and to make it an objective to design instruments that give warnings when results are not reliable.

This International Standard gives guidelines and requirements for the application of new methods for the measurement of sound insulation in buildings and building elements and for the measurement of reverberation time and related quantities. Reference is made to the standards for the classical methods regarding what to measure, the number and the selection of measurement points, and the conditions for measurements.

1 Scope

This International Standard gives guidelines and specifies requirements for the application of new methods for the measurement of the acoustic properties of buildings and building elements. Guidelines and requirements for selection of the excitation signal, signal processing and environmental control are given, together with requirements for linearity and time-invariance for the systems to be tested.

This International Standard is applicable to such measurements as airborne sound insulation between rooms and of façades, measurement of reverberation time and other acoustic parameters of rooms, measurement of sound absorption in a reverberation room, and measurement of vibration level differences and loss factor.

This International Standard specifies methods to be used as substitutes for measurement methods specified in standards covering classical methods, such as ISO 140 (all parts), ISO 3382 (all parts) and ISO 17497-1.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application 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.

  • IEC 61260, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters
  • IEC 61672-1, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications

3 Terms definitions and abbreviated terms

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

3.1.1

classical method

conventional method of measurement where the resulting sound pressure levels or decay rates are determined directly from the recorded responses to random noise or impulse signals

3.1.2

new method

measurement method in which various deterministic signals can be used to first obtain the impulse response of the system under test and from which the required sound pressure levels and decay rates can be obtained

Note 1 to entry: The new methods may have additional, intentional features such as giving results under situations where no result is obtained by the classical method. The new methods may, for instance, be more immune to noise from other sources.

3.1.3

effective signal-to-noise ratio

signal-to-noise ratio

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square value of the signal part caused by the excitation and obtained by the new method, to the mean-square value of the unwanted part of the signal obtained by the same method and caused by sources other than the excitation

Note 1 to entry: The effective signal-to-noise ratio is expressed in decibels.

Note 2 to entry: The effective signal-to-noise ratio is used as a substitute for the normal signal-to-noise ratio when establishing procedures for the new method based on a classical method.

3.1.4

peak-to-noise ratio

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the squared peak value of the signal part caused by the excitation and obtained by the new method, to the mean-square value of the unwanted part of the signal obtained by the same method and caused by other sources than the excitation

Note 1 to entry: The effective peak-to-noise ratio is expressed in decibels.

3.1.5

fractional-octave band

frequency range, in hertz, from lower to higher band edge frequency for a fractional-octave-band filter as specified in IEC 61260

Note 1 to entry: Both full-octave- and fractional-octave-band filters are designated fractional-octave-band filters.

3.2 Abbreviated terms

MLSMaximum length sequence method
ssSwept-sine method

Bibliography

[1]ISO 140 (all parts), Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and building elements
[2]ISO 3382 (all parts), Acoustics — Measurement of the reverberation time of rooms with reference to other acoustical parameters
[3]ISO 10848 (all parts), Acoustics — Laboratory measurements of the flanking transmission of airborne and impact noise between adjoining rooms
[4]ISO 17497-1, Acoustics — Sound-scattering properties of surfaces — Part 1: Measurement of the random-incidence scattering coefficient in a reverberation room
[5]Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML
[6]Schroeder, M.R., New Method of Measuring Reverberation Time. J. Acoust. Soc. Am., 37 (1965) pp. 409–412
[7]Schroeder, M.R., Integrated-Impulse Method Measuring Sound Decay without Using Impulses. J. Acoust. Soc. Am., 66 (1979) pp. 497–500
[8]Borish, J., and Angell, J.B., An Efficient Algorithm for Measuring the Impulse Response Using Pseudorandom Noise. J. Audio Eng. Soc., 31 (1983) pp. 478–488
[9]Lundeby, A.T., Vigran, E., Bietz, H., and Vorländer, M., Uncertainty of Measurements in Room Acoustics, Acoustica, 81 (1995), pp. 344–355
[10]Vorländer, M., and Kob, M., Practical Aspects of MLS Measurements in Building Acoustics. Applied Acoustics, 52 (1997), pp. 239-258
[11]Horvei, B., Olsen, H., and Ustad, A., Nordtest project on MLS based on method for sound insulation measurements. SINTEF Report STF40 A98008, Trondheim 1998
[12]Bradley, J.S., Optimizing the Decay range in Room Acoustics Measurements using Maximum-Length-Sequence Techniques. J. Audio Engineering Soc., 44 (1996), pp. 266–273
[13]Müller, S., and Massarani, P., Transfer-Function Measurement with Sweeps. J. Audio Eng. Soc., 49 (2001), pp. 443-471
[14]Farina, A., Simultaneous measurement of impulse response and distortion with a swept-sine technique. AES 108 th Convention, Paris, 2000 February 19-22, Preprint 5093
[15]Vorländer, M., Categorization of modern measurement techniques in building acoustics. Proceedings Inter-Noise 2001, The Hague, (2001), pp. 2145-2154
[16]Rife, D.D., and Vanderkooy, J. Transfer-Function Measurement with Maximum-Length Sequences. J. Audio Eng. Soc., 37 (1989), pp. 419–443
[17]Aoshima, N., Computer-generated pulse signal applied for sound measurement. J. Acoust. Soc. Am., 69 , (1981), pp. 1484-1488