ISO 18405:2017 水中音響 — 用語 | 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

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1 一般用語

3.1.1 一般

3.1.1.1

弾性媒体中の弾性応力の作用を介して伝達される圧力,応力又は材料変位の変化で,媒体の局所的な圧縮及び膨張,又はそのような伝達された変化の重ね合わせを伴うもの。

注記 1音が存在する媒体は,しばしば適切な形容詞によって示される。

注記 2:このドキュメントの残りの部分では、媒体は圧縮性流体であると想定されています。

注記3音波は音の実現である。

注記4 「音」という言葉は複合名詞の一部として使用されることもあり,その場合は「音響」の同義語である。例えば、「音響圧力」と「音響パワー」は、 音圧(3.1.2.1) と 音響パワー(3.1.3.14) の同義語です。

[出典: 参考文献 [23] および参考文献 [35]]

3.1.1.2

環境音

特定の活動がない場合に存在する 音(3.1.1.1)

注記1:環境音は場所固有であり、時間固有である。

注記2特定の活動がない場合、すべての音は環境音である。

注記 3:環境音には 環境雑音が含まれる (3.1.5.11) 。

注記4特定活動の例としては、水中の音を測定する行為及び特定の音源による音の放射が挙げられる。

注記 5:周囲の音は、人為的 (例: 船積み) または自然 (例: 風、生物相) である可能性があります。

3.1.1.3

サウンドスケープ

<水中音響> 空間的、時間的、周波数的属性、および音場に寄与する音源の種類に関する 周囲音の特徴付け (3.1.1.2)

3.1.1.4

残響

散乱体の集合体又はアンサンブルによる音の累積的な散乱から生じる 音(3.1.1.1) 。

注記 1:残響は通常、体積内または表面上の散乱体から発生します。

3.1.1.5

物質的な要素

音の粒子

媒質の平均密度を表す媒質の最小要素

注記1:この要素の特徴的な長さスケールは,分子の平均自由行程の数倍のオーダーである(参考文献[22]を参照)

3.1.2 音場量

3.1.2.1

音圧

p

音の作用によって生じる全圧への寄与 (3.1.1.1)

注記 1:音圧は時間の関数であり、引数tによってp ( t ) のように表すことができます。ここで、 pは音圧、 tは時間です。

注記2:音圧はパスカル(Pa)で表される。

注記 3: 「音圧」という用語は、「二乗平均平方根音圧」の同義語として使用されることがあります。この使用は非推奨です。

注記4 「音圧」という用語は,IEC 60050 によってp ( t ) の二乗平均平方根値として定義されている。この IEC 定義は現在の (ISO) 定義と互換性がありませんが、ISO 規格のユーザーは、IEC によって開発された水中聴音器校正規格などで IEC 定義に遭遇する可能性があります。

注記 5:加重音圧は 3.7.1.1 で定義されています。

[出典:ISO 80000‑8:2007, 8-9.1 および 8-9.2, 修正]

3.1.2.2

音圧スペクトル

P

音圧のフーリエ変換 (3.1.2.1)

注記 1:音圧スペクトルは周波数の関数であり、 P ( f ) のように、引数fによって示される場合があります。ここで、 Pは音圧スペクトルであり、 fは周波数です。

注記2公式形式では、 mml_m2P ( f ) d f . ISO 80000-2:2009 を参照してください。

注記 3:音圧スペクトルは、ヘルツあたりのパスカル (Pa/Hz) の単位で表されます。

注記4一般に、 P ( f ) は周波数の複素関数です。

注記5音圧pの定義は、単一イベントまたはf的な音P号にtされます。 ) は、信号の開始前と終了後に常にゼロに設定されます。また、連続音圧信号の有限セグメントに適用することもできます。この場合、セグメントの開始時刻と終了時刻を指定する必要があります。

3.1.2.3

ゼロからピークまでの音圧

ピーク音圧

p0-pk

ppk

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔中の 音圧(3.1.2.1) の最大の大きさ。

注記1:ゼロからピークまでの音圧はパスカル(Pa)で表される。

注記 2:ゼロからピークまでの音圧は、正または負の音圧から発生する可能性があります。

[出典:ISO/TR 25417:2007, 2.4, 修正]

3.1.2.4

圧縮圧力

pc

音圧 (3.1.2.1) 、 p ( t )、 p ( t ) > 0 の場合、 tは時間

注記1圧縮圧力はパスカル(Pa)で表される。

注記2:衝撃波の場合、圧縮圧力は「爆発過圧」と呼ばれることがあります。参考文献 [33] を参照してください。

3.1.2.5

ピーク圧縮圧力

ppk,c

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔中の最大 圧縮圧力(3.1.2.4)

注記 1ピーク圧縮圧力はパスカル (Pa) で表される。

注記 2:ピーク圧縮圧力は、正の音圧からのみ発生する可能性があります。

注記 3:衝撃波の場合、最大圧縮圧力は「最大爆風過圧」と呼ばれることがあります。

3.1.2.6

まれな派閥圧力

pr

| 音圧の大きさ (3.1.2.1) | p ( t ) |、 p ( t ) < 0 の場合、 pは音圧、 tは時間

注記1:希薄圧力はパスカル(Pa)で表される。

3.1.2.7

ピークレア派閥圧力

ppk,r

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔中の最大 希薄圧力 (3.1.2.6)

注記 1:ピーク レア ファクション プレッシャーはパスカル (Pa) で表されます。

注記 2:ピーク希薄圧は、負の音圧からのみ発生する可能性があります。

注記 3:レア陣営の圧力のピークは常にプラスです。

3.1.2.8

ピーク間音圧

ppk-pk

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔中の ピーク圧縮圧力(3.1.2.5) と ピーク希薄圧力(3.1.2.7) の合計。

注記 1ピーク ツー ピーク音圧はパスカル (Pa) で表されます。

注記 2ピーク圧縮圧力の時間間隔を決定するために使用される開始時間と終了時間は、ピーク希薄圧力の時間間隔を決定するために使用される時間と同じでなければならない。

3.1.2.9

音の粒子の変位

δ

音(3.1.1.1) の作用によって引き起こされる 材料要素(3.1.1.5) の変位。

注記1:音粒子の変位は時間tの関数であり、 δ ( t )のように引数tによって示される。

注記2音響粒子変位はメートル(m)で表される。

注記 3音響粒子の変位はベクトル量である。音粒子の変位の空間成分は、記号に下付き文字を割り当てることによって示すことができます。たとえば、デカルト座標では、 δ = ( δ xδ yδ z ) です。水中音響の慣習により、通常、 z軸は海面から垂直に下向きに選択され、 x軸とy軸は水平面にあります。

[出典:ISO 80000‑8:2007, 8-10, 修正]

3.1.2.10

音速

u

音(3.1.1.1) の作用によって生じる 物質要素(3.1.1.5) の速度への寄与。

注記 1音の粒子速度は時間tの関数であり、 u ( t ) のように、引数tによって示すことができます。

注記2静止媒体中の小振幅音波の場合,音粒子速度と 音粒子変位(3.1.2.9) は,

mml_m3

ここで、 δ ( t ) は時間tでの音響粒子の変位であり、偏導関数は固定位置で評価されます。上記の式は概算であり、次数の相対誤差があります。 u / c |、ここでcは媒質中の音速です。

注記 3:音の粒子速度は、メートル/秒 (m/s) の単位で表されます。

注記4音の粒子速度はベクトル量である.音の粒子速度の空間成分は、記号に下付き文字を割り当てることによって示すことができます。たとえば、デカルト座標では、 u = ( u x , u y , z ) です。水中音響の慣習により、通常、 z軸は海面から垂直に下向きに選択され、 x軸とy軸は水平面にあります。

[出典:ISO 80000‑8:2007, 8-11, 修正]

3.1.2.11

音の粒子の加速

a

音(3.1.1.1) の作用によって引き起こされる 物質要素(3.1.1.5) の加速への寄与。

注記 1音粒子の加速度は時間tの関数であり、 a ( t ) のように、引数tによって示すことができます。

注記2静止媒体中の小振幅音波の場合,音粒子加速度と 音粒子速度(3.1.2.10) は,

mml_m4

ここで、 u ( t ) は時間tでの音の粒子速度であり、偏導関数は固定位置で評価されます。上記の式は概算であり、次数の相対誤差があります。 u / c |、ここでcは媒質中の音速です。

注記3音の粒子の加速度は,メートル毎秒2乗(m/s 2 )の単位で表される。

注記4音粒子の加速度はベクトル量である.音粒子の加速度の空間成分は、記号に下付き文字を割り当てることによって示すことができます。たとえば、デカルト座標では、 a = ( a x , a y , a z ) です。水中音響の慣習により、通常、 z軸は海面から垂直に下向きに選択され、 x軸とy軸は水平面にあります。

[出典:ISO 80000‑8:2007, 8-12, 修正]

3.1.3 音響パワー量

3.1.3.1

平均二乗音圧

mml_m5

指定された周波数範囲について、 音圧の 2 乗 (3.1.2.1) を指定された時間間隔で積分し、時間間隔の長さで割ったもの

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m6ここで、 p ( t ) は音圧、 t1t2はそれぞれ開始時間と終了時間です。トランジェント サウンドの場合、開始時間と終了時間が、 パーセンテージ エネルギー信号持続時間の開始と終了に対応するように選択されることがあります (3.5.1.5) 。

注記 2平均二乗音圧はパスカル二乗 (Pa 2 ) の単位で表される。

注記 3平均二乗音圧の平方根は,二乗平均音圧として知られる場の量である。この場の量はprmsで表されます。

3.1.3.2

平均二乗音粒子変位

mml_m7

指定された周波数範囲について、 音粒子の変位 (3.1.2.9) の大きさの 2 乗を指定された時間間隔で積分し、時間間隔の長さで割ったもの

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m8ここで、 δ ( t ) は音の粒子の変位の大きさ、 t1t2はそれぞれ開始時間と終了時間です。

注記 2平均二乗音響粒子変位はメートル平方 (m 2 ) の単位で表される。

注記 3平均二乗音響変位の平方根は,二乗平均音響変位として知られる場の量である。この場の量は、 δrmsと表すことができる。

3.1.3.3

平均二乗音速

mml_m9

指定された周波数範囲について、 音の粒子速度 (3.1.2.10) の大きさの 2 乗を指定された時間間隔で積分し、時間間隔の長さで割ったもの

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m10ここで、 u ( t ) は音の粒子速度の大きさ、 t1t2はそれぞれ開始時間と終了時間です。

注記 2平均平方音粒子速度は、(メートル/秒) の 2 乗 [(m/s) 2 ] の単位で表される。

注記3平均二乗音速の平方根は,二乗平均音速として知られる場の量である。この場の量はurmsと表されます。

3.1.3.4

平均二乗音粒子加速度

mml_m11

指定された周波数範囲について、 音粒子加速度 (3.1.2.11) の大きさの 2 乗を指定された時間間隔で積分し、時間間隔の長さで割ったもの

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m12ここでa ( t ) は音の粒子の加速度の大きさ、 t1t2はそれぞれ開始時間と終了時間です。

注記 2平均二乗音粒子加速度は、(メートル/秒の二乗) 二乗 [(m/s 2 ) 2 ] の単位で表される。

注記 3平均二乗音響加速度の平方根は,根平均二乗音響加速度として知られる場の量である。このフィールド量はrmsで表さa場合があります。

3.1.3.5

時間積分二乗音圧

音圧暴露

音の露出

Ep,T

<水中音響>指定された周波数範囲について、指定された時間間隔またはイベントにわたる 音圧 (3.1.2.1) の 2 乗の積分p

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m13ここで、 t1t2はそれぞれ時間間隔またはイベントの開始時間と終了時間であり、 T = t2t1は信号の持続時間です。

注記 2時間積分された 2 乗音圧は、パスカル 2 乗秒 (Pa 2 s) の単位で表されます。

注記3: Parsevalの定理(Plancherelの定理としても知られる)の連続形式によれば、時間積分された2乗音圧は、周波数積分された 音響暴露スペクトル密度(3.1.3.9) として記述できる。式の形で、 mml_m14 、ここで、 p T ( t ) は、 t1 < t < t2の場合はp ( t ) に等しく、それ以外の場合はゼロですP ( f ) はp T ( t ) とEのフーリエ変換 (ISO 80000-2 を参照) です。 fは、圧力時系列p T ( t ) の音響暴露スペクトル密度です。

注記4遠距離場では,時間積分された二乗音圧は,媒質の 特性音響インピーダンス(3.1.5.6) と時間積分された 音の強さ(3.1.3.10) の大きさとの積に等しい。近距離場では、この等式は一般に成立しません。

注記 5: 加重時間積分二乗音圧 (3.7.1.2) も 参照。

3.1.3.6

時間積分された二乗音響粒子変位

Eδ,T

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔またはイベントにわたる 音響粒子変位 (3.1.2.9) の大きさの 2 乗の積分δ

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m15ここで、 t1t2はそれぞれ時間間隔またはイベントの開始時間と終了時間であり、 T = t2t1は信号の持続時間です。

注記 2時間積分された 2 乗音粒子の変位は、メートル平方秒 (m 2 s) の単位で表されます。

3.1.3.7

時間積分された二乗音響粒子速度

EとT

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔またはイベントにわたる、 音の粒子速度 (3.1.2.10) の大きさの 2 乗の積分u

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m16ここで、 t1t2はそれぞれ時間間隔またはイベントの開始時間と終了時間であり、 T = t2t1は信号の持続時間です。

注記 2時間積分された 2 乗音速は、(メートル/秒) 2 乗秒 [(m/s) 2 s] の単位で表されます。

3.1.3.8

時間積分された二乗音響粒子加速度

Ea ,T

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔またはイベントにわたる 音の粒子加速度 (3.1.2.11) の大きさの 2 乗の積分a

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m17ここで、 t1t2はそれぞれ時間間隔またはイベントの開始時間と終了時間であり、 T = t2t1は信号の持続時間です。

注記 2時間積分された 2 乗音粒子加速度は、(メートル毎秒の 2 乗) 2 乗秒 [(m/s 2 ) 2 s] の単位で表されます。

3.1.3.9

音響暴露スペクトル密度

音圧暴露スペクトル密度

E f

<水中音響> 連続スペクトルをもつ音の単位帯域幅あたりの 時間積分された二乗音圧(3.1.3.5) の非負周波数の関数としての分布。

注記1:音響暴露スペクトル密度は、1ヘルツ当たりのパスカル平方秒(Pa 2 s/Hz)の単位で表されます。

注記 2:理想化された形式では、音響暴露スペクトル密度は、有限の周波数帯域で時間積分された音圧の 2 乗を周波数帯域幅で割った値の、帯域幅がゼロになる傾向がある限界として評価されます。

注記3:運用上の目的で、音響暴露スペクトル密度は、周波数帯域幅で割った有限周波数帯域の時間積分された音圧の2乗として推定されます。結果は、帯域全体で平均化された、音暴露スペクトル密度の平均値に等しくなります。持続時間と周波数帯を指定する。

注記4:パーセバルの定理(プランシュレルの定理としても知られる)の連続形によれば、 音圧スペクトル (3.1.2.2) P ( f ) は、次の式によって音圧p ( t ) に関連付けられます。 mml_m19 .これらの式から、ゼロ以外の任意の正の周波数について、 E f ( f ) = 2| が得られます。 Pf )| 2 .ゼロ周波数の場合、 E f (0) = | P (0)| 2 .

注記5音響暴露スペクトル密度の正の周波数にわたる積分は、時間積分された2乗音圧に等しいmml_m20 .

3.1.3.10

音の強さ

瞬間音圧

I

音圧 (3.1.2.1) pと 音速 (3.1.2.10) u の積

注記 1音の強さは時間tの関数であり、 I ( t ) のように、引数tによって示すことができます。

注記2式の形式では、 I ( t ) = p ( t ) u ( t )

注記 3音の強さは,1 平方メートルあたりのワット数 (W/m 2 ) の単位で表される。

注記4音の強さはベクトル量である。音の強さの空間成分は、記号に下付き文字を割り当てることによって示すことができます。たとえば、デカルト座標では、 I = ( I x , I y , I z ) です。水中音響の慣習により、通常、 z軸は海面から垂直に下向きに選択され、 x軸とy軸は水平面にあります。

注記 5:音の強さは、「Umov ベクトル」、「Poynting ベクトル」または「Umov-Poynting ベクトル」としても知られています。

注記6音圧は実数のスカラー量であり、音速は実数のベクトル量です。したがって、音の強さは実ベクトル量です。

注記 7国際量体系 (ISQ) では、音圧と音速は瞬間的な量です。したがって、それらの積である音の強さは、ISQ の瞬間的な量でもあります。下付き文字のない大文字の記号 I は、時間平均された音の強さ I avと区別するために、この瞬間の量を表すために使用されます。

注記8: 「音響インテンシティ」という用語は、「時間平均音響インテンシティ」のavとして広く使用されて I ます。この使用は、ISQ と互換性がありません。

注記9:この定義は、平均流量が多い状況では適用できなくなる可能性があります。

注記 10:この定義は、ISO 80000-8:2007, 8-17.1 に準拠しています。

[出典:ISO/TR 25417:2007, 2.12, 修正]

3.1.3.11

時間平均音響強度

I av

指定された周波数範囲の 音の強さ (3.1.3.10) の指定された時間間隔にわたる積分 I 時間間隔の長さで割った値

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m21ここで、 t1t2はそれぞれ開始時刻と終了時刻です。

注記 2時間平均音の強さは,1 平方メートル当たりのワット数 (W/m 2 ) の単位で表される。

注記 3時間平均音響インテンシティはベクトル量である。時間平均された音の強さの空間成分は、記号に下付き文字を割り当てることによって示すことができます。たとえば、デカルト座標では、 I av = ( Iav,x , Iav,y , Iav,z ) です。水中音響の慣習により、通常、 z軸は海面から垂直に下向きに選択され、 x軸とy軸は水平面にあります。

注記4:この定義は、ISO 80000-8:2007, 8に準拠しています。

[出典:ISO/TR 25417:2007, 2.13, 修正]

3.1.3.12

等価平面波音響強度

I等しい

平均二乗音圧 (3.1.3.1) 、 mml_m22を、乱されていない流体の密度ρと音速cの積で割った値

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m23 .

注記2:等価平面波音響強度は、1平方メートルあたりのワット数(W/m 2 )の単位で表されます。

注記3平均化時間及び周波数帯を明記すること。

注記4等価平面波音響インテンシティはスカラー量であり,特定の平均二乗音圧を有する平面進行音波の伝播方向における 時間平均音響インテンシティ(3.1.3.11) の成分に等しい。 .

3.1.3.13

平均二乗音圧スペクトル密度

mml_m24

連続スペクトルを持つ音の単位帯域幅あたりの 平均二乗音圧(3.1.3.1) の非負周波数の関数としての分布。

注記1:平均二乗音圧スペクトル密度は、ヘルツ当たりのパスカル二乗(Pa 2/Hz)の単位で表されます。

注記2理想化された形式では,平均二乗音圧スペクトル密度は,帯域幅がゼロに近づくにつれて,有限の周波数帯域における平均二乗音圧を周波数帯域幅で割った限界として評価される。

注記3操作上の目的で,平均二乗音圧スペクトル密度は,有限の周波数帯域における平均二乗音圧を周波数帯域幅で割ったものとして推定される。平均化時間と周波数帯域を指定する。

注記 4:パーセヴァルの定理 (プランシュレルの定理としても知られる) の連続形によれば、 音圧スペクトル (3.1.2.2) P ( f ) は、音圧p ( t ) に、方式mml_m27 .

注記5:ウィーナー・ヒンチンの定理の結果として、音圧信号の平均二乗音圧スペクトル密度は、その信号の自己相関関数のフーリエ変換 (ISO 80000-2 を参照) の 2 倍にも等しくなります。 .

注記6:平均二乗音圧スペクトル密度は、「パワースペクトル密度」として一般的に知られているいくつかの関連する量の1つです。一般的な用語は、記述子 (この場合は平均二乗音圧) と共に使用され、スペクトル密度が記述されているパワーのような量のタイプを示します。

3.1.3.14

音響パワー

W

音圧 (3.1.2.1) pと、その表面に垂直な方向の 音粒子速度 (3.1.2.10) の成分unの積の指定された表面上の積分

注記 1音響パワーは時間tの関数であり、 W ( t ) のように、引数tによって示すことができます。

注記2音響パワーはワット(W)で表される。

注記 3:この定義は、平均流体流量が多い状況では適用できなくなる可能性があります。

[出典:ISO 80000‑8:2007, 8-16, 修正]

3.1.3.15

時間平均音響パワー

Wav

指定された周波数範囲の 音響パワー (3.1.3.14) の指定された時間間隔にわたる積分、 Wを時間間隔の長さで割ったもの

注記1:表面が音源を完全に囲み,吸収がない場合,時間平均音響パワーは,音源から放射される音響エネルギーの単位時間当たりの平均速度に等しい。

3.1.4 対数周波数間隔

3.1.4.1

3分の1オクターブ

1/3 オクターブ (ベース 2)

オクターブの 3 分の 1

注記 1オクターブの 3 分の 1 に対応する周波数比は 2 1/3で、約 1.259 9 です。

注記 2分の 1 オクターブ (ベース 2) バンドは、ISO 13261-1 で定義されています。

注記 3定義 1 oct ≡ log 2 (2) = 1 (ISO 80000-8:2007, 8-3.a を参照) から、1/3 オクターブ (基数 2) (1/3 oct) は 1/3, つまり約 0.333 33 に等しくなります。

[出典:DIN 13320]

3.1.4.2

1/3 オクターブ (基数 10)

意思決定

ddec

10 年の 10 分の 1

注記 1:ディシケード (1 ddec) に対応する周波数比は 10 0.1または約 1.258 9 であり、これは 1/3 オクターブ (基数 2) よりも約 0.08% 小さい。

注記 2: 1 ddec を意味する「1/3 オクターブ」の使用は、IEC 61260-1 および ANSI/ASA S1.6-2016 で許可されています。

注記 3定義 1 dec ≡ log 2 (10) (ISO 80000-8:2007, 8-3 b を参照) から、1 ディシケード (0.1 dec) は 0.1 log 2 (10) に等しいということになります。または約 0.332 19.

注記 4オクターブの 3 分の 1 (基数 10) の記号は ddec です。この記号は、略語として使用することを意図したものではありません。

3.1.5 その他の音響量

3.1.5.1

フォースインパルス

F

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔またはイベントにわたる過渡力の積分

1年生から入学まで:式の形で、 F = mml_m29ここで、 F ( t ) は力であり、積分は時間履歴全体にわたって、または指定された制限間で取得されます (上記の 2 番目の積分のように)

注記 2力インパルスはニュートン秒 (N s) の単位で表される。

注記3力積はベクトル量である。力インパルスの空間成分は、記号に下付き文字を割り当てることによって示すことができます。たとえば、デカルト座標では、 F = ( JF ,x , JF ,y , JF ,z ) です。水中音響の慣習により、通常、 z軸は海面から垂直に下向きに選択され、 x軸とy軸は水平面にあります。

注記 4:力インパルス ベクトルは、その時間に力によって伝達される全運動量を表します。

[出典: 参照[35]]

3.1.5.2

圧力インパルス

p

指定された周波数範囲について、指定された時間間隔またはイベントにわたる過渡 音圧 (3.1.2.1) の積分p ( t )

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m30ここで、積分は時刻歴全体にわたって、または指定された制限の間で行われます (上記の 2 番目の積分のように)

注記2圧力インパルスはパスカル秒(Pa・s)の単位で表される。

注記 3:音圧が積分区間全体にわたって負でない場合、圧力インパルスは「正圧インパルス」と呼ばれます。

注記 4:音圧が積分区間全体にわたって非正である場合、圧力インパルスの大きさは「負圧インパルス」と呼ばれます。

注記 5:圧力インパルスはスカラー量です。

注記6 力インパルス(3.1.5.1)も 参照のこと

3.1.5.3

音圧分散

μ2

指定された周波数範囲の指定された時間間隔t1tot2にわたる 音圧 (3.1.2.1) p ( t ) の分散

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m32同じ時間間隔の平均音圧です。

注記 2:音圧分散は、パスカルの 2 乗 (Pa 2 ) の単位で表されます。

注記3平均音圧がゼロの場合、音圧分散は平均二乗音圧に等しい。

3.1.5.4

音圧歪み

ガンマ1

指定された周波数範囲の指定された時間間隔t1tot2における 音圧 (3.1.2.1) p ( t ) の歪度

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m35同じ時間間隔で、それぞれ 音圧分散 (3.1.5.3) と平均音圧です。

3.1.5.5

音圧尖度

β

指定された周波数範囲の指定された時間間隔t1tot2における音圧p ( t ) の尖度

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m38同じ時間間隔で、それぞれ 音圧分散 (3.1.5.3) と平均音圧です。

注記 2:参考文献 [28] を参照。

3.1.5.6

音響インピーダンス特性

特性固有音響インピーダンス

Zc

音圧(3.1.2.1) を 音粒子速度(3.1.2.10) の成分で割ったもので、非散逸性媒質中の平面進行波について、波の伝播方向にある。

注記1密度がρで音速がcの流体では、特性音響インピーダンスは積ρcに等しい。

注記 2:特性音響インピーダンスは、1 メートルあたりのパスカル秒 (Pa s/m) の単位で表されます。

[出典:ISO 80000‑8:2007, 8-19, 修正]

3.1.5.7

特定の音響インピーダンス

z

音圧のフーリエ変換 (3.1.2.1) P ( f ) を、所定の方向の 音粒子速度 (3.1.2.10) のフーリエ変換U ( f ) で割った値

注記1式の形式では、 z ( f ) = P ( f )/ U ( f ) = P ( f ) U *( f )/[ U ( f ) U *( f )].

注記 2:比音響インピーダンスは、1 メートルあたりのパスカル秒 (Pa s/m) の単位で表されます。

注記 3: IEC 60050 (IEV 801-25-13) および ISO 80000-2:2009, 2-18.1, フーリエ変換を参照。

注記 4:特定の音響インピーダンスは、複素音圧として定義することもできます。 mml_m43 .

注記5:比音響インピーダンスは、音圧振幅を所定の音速成分の振幅で割った値に大きさが等しく、位相が音圧位相から所定の音速成分の位相を差し引いたものに等しい複素量です。

3.1.5.8

信号

指定された時変電流、電圧、 音圧 (3.1.2.1) 、 音粒子変位 (3.1.2.9) 、またはその他の対象フィールド量

3.1.5.9

ノイズ

時変電流、電圧、 音圧(3.1.2.1) 、 音粒子変位(3.1.2.9) 、または 信号(3.1.5.8) または信号以外の他の場の量

3.1.5.10

音響自己雑音

指定された受信機とそれに関連するプラットフォームの展開、操作、または回復によって引き起こされる受信機での 音 (3.1.1.1)

3.1.5.11

周囲の騒音

音響自己雑音(3.1.5.10) を除く 音(3.1.1.1 )および特定の 信号 に関連する音(3.1.5.8)を除く

注記1特定の信号がない場合、環境騒音は、音響自己騒音を除くすべての音である。

注記2特定の信号の例としては、ソナーターゲットからのエコーが考えられる。

3.2 水中音響で使用されるレベル

3.2.1 音響パワー量のレベル

3.2.1.1

平均二乗音圧レベル

二乗平均平方根音圧レベル

音圧レベル

SPL

p、rms

p

推奨:平均二乗 SPL

指定された参照値p02に対する 平均二乗音圧 (3.1.3.1) の比率の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル)

注記1平均二乗音圧レベルは,平均二乗音圧に等しいパワー量のレベルであり, mml_m45/ p02 ) デシベル。

注記2平均二乗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,平均二乗音圧p02の基準値は1 μPa 2である。基準値を規定する。

注記4平均化時間及び周波数範囲を指定しなければならない。

注記5平均二乗音圧レベルは,場の量二乗平均音圧のレベルとして表すことができる.すなわち, L p = 20 log 10 ( mml_m46/ p0 ) d音圧の基準値はp0 = 1 μPa です。

注記 6 「平均二乗 SPL」という略語は、英語の通常の使用では「SPL の平均二乗値」を意味し、その意味は意図した意味とは異なるため、推奨されません。「平均二乗のレベル」音圧」。

注記7加重音圧レベルは3.7で定義される。

3.2.1.2

平均二乗音粒子変位レベル

二乗平均平方根音粒子変位レベル

音の粒子変位レベル

SDL

,rms

指定された参照値δ02に対する 平均二乗音響粒子変位 (3.1.3.2) の比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル)

注記1平均二乗音響粒子変位レベルは、音響粒子変位の平均二乗マグニチュードに等しいパワー量のレベルであり、次のように表されます。 mml_m48/ δ02 ) d

注記 2平均二乗音響粒子変位レベルはデシベル (dB) で表される。

注記 3平均二乗音響粒子変位の基準値δ02は 1 pm 2である。基準値を規定する。

注記4平均化時間及び周波数範囲を指定しなければならない。

3.2.1.3

平均二乗音粒子速度レベル

二乗平均音速レベル

音速レベル

SVL

u、実効値

L u

デシベル単位の指定された参照値u02に対する 平均二乗音響粒子速度 (3.1.3.3) の比率の 10 を底とする対数の 10 倍

注記平均二乗音粒子速度レベルは,音粒子速度の二乗平均振幅に等しいパワー量のレベルであり,次のように表される。 mml_m50/ u02 ) デシベル。

注記 2平均二乗音速レベルはデシベル (dB) で表される。

注記 3平均二乗音響粒子速度u02の基準値は 1 (nm/s) 2である。基準値を規定する。

注記4平均化時間及び周波数範囲を指定しなければならない。

[出典:ANSI/ASA S1.1-2013, 3.23, 修正]

3.2.1.4

平均二乗音粒子加速度レベル

二乗平均平方根音粒子加速度レベル

音の粒子の加速レベル

SAL

a

指定された参照値a02に対する 平均二乗音粒子加速度 (3.1.3.4) の比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル)

注記1音粒子の平均二乗加速度レベルは,音の粒子加速度の平均二乗の大きさに等しい電力量のレベルであり, mml_m52/ a02 ) dB.

注記 2平均二乗音粒子加速度レベルはデシベル (dB) で表される。

注記 3平均二乗音響粒子加速度の基準値a02は 1 μm 2/s 4である。基準値を規定する。

注記4平均化時間及び周波数範囲を指定しなければならない。

3.2.1.5

時間積分二乗音圧レベル

騒音暴露レベル

音圧暴露レベル

SEL

L E, p

<水中音響> 時間積分された音圧の二乗 (3.1.3.5) E pと指定された基準値E p,0との比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記1:時間積分二乗音圧レベルは、電力量の時間積分二乗音圧のレベルであり、 E pで表されます。式の形式では、 L E,p = 10 log 10 ( E p/ E p,0 ) dB です。

注記 2:時間積分された 2 乗音圧レベルは、デシベル (dB) で表されます。

注記3水中音響学において,時間積分された2乗音圧E p,0の基準値は1 μPa 2 sであり,その基準値は規定されなければならない。

注記4持続時間及び周波数範囲を明記しなければならない。

注記 5:この定義は ISO 80000-8:2007, 8 に準拠しています。

注記6:空気音響学では、音響暴露レベルは加重量である場合がある(ISO/TR 25417を参照)

3.2.1.6

時間積分された二乗音響粒子変位レベル

L E,δ

指定された参照値E δ,0に対する、 時間積分された音の粒子の変位 (3.1.3.6) の 2 乗 E δの 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記 1時間積分音粒子変位レベルの 2 乗は,パワー量の時間積分音粒子変位の 2 乗のレベルであり, E δで表される。式の形式では、 L E,δ = 10 log 10 ( E δ/ E δ,0 ) dB です。

注記2:時間積分された二乗音響粒子変位レベルは、デシベル(dB)で表されます。

注記 3時間積分された 2 乗音響粒子変位E δ,0の基準値は 1 pm 2 s であり、基準値を指定するものとする。

注記4持続時間及び周波数範囲を明記しなければならない。

3.2.1.7

時間積分された二乗音粒子速度レベル

L E, u

指定された参照値E u,0に対する、 時間積分された音の粒子速度 (3.1.3.7) の 2 乗 E uの比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記 1時間積分音粒子速度の 2 乗レベルは, E uで表される時間積分音粒子速度の 2 乗のパワー量のレベルである。式の形式では、 L E,u = 10 log 10 ( E u/ E u,0 ) dB です。

注記2:時間積分された二乗音響粒子速度レベルは、デシベル(dB)で表されます。

注記 3時間積分された 2 乗音速粒子速度E u,0の基準値は 1 (nm/s) 2 s であり、基準値は指定されなければならない。

注記4持続時間及び周波数範囲を明記しなければならない。

3.2.1.8

時間積分された二乗音粒子加速度レベル

L E,a

指定された参照値E a,0に対する、 時間積分された音の粒子加速度の 2 乗 (3.1.3.8) E aの比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記 1時間積分音粒子加速度の 2 乗レベルは、 E aで表される時間積分音粒子加速度の 2 乗のレベルです。式の形式では、 L E,a = 10 log 10 ( E a/ E a,0 ) dB です。

注記 2:時間積分された 2 乗音粒子の加速度レベルは、デシベル (dB) で表されます。

注記 3時間積分された 2 乗音粒子加速度E a,0の基準値は 1 (μm/s 2 ) 2 s であり、その基準値は規定されなければならない。

注記4持続時間及び周波数範囲を明記しなければならない。

3.2.1.9

音響暴露スペクトル密度レベル

L E, f

指定された参照値E f,0 に対する音響暴露スペクトル密度 (3.1.3.9) E fの比率の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記1:音響暴露スペクトル密度レベルは、 E fで示されるパワー量の音響暴露スペクトル密度のレベルである。式の形式では、 L E,f = 10 log 10 ( E f/ E f,0 ) dB です。

注記2:音響暴露スペクトル密度レベルはデシベル(dB)で表される。

注記3水中音響学において,音響曝露スペクトル密度の基準値E f .01 μPa 2 s/Hzである。基準値を規定する。

注記4音響暴露スペクトル密度の定義の操作形式を使用する場合,持続時間と周波数範囲を指定しなければならない。

3.2.1.10

平均二乗音圧スペクトル密度レベル

Lp, f

平均二乗音圧スペクトル密度の比の10を底とする対数の10倍(3.1.3.13) 、 mml_m54 、デシベル

注記1平均二乗音圧スペクトル密度レベルは、パワー量平均二乗音圧スペクトル密度のレベルであり、 mml_m56デシベル。

注記2平均二乗音圧スペクトル密度レベルはデシベル(dB)で表される。

注記3水中音響学において,平均二乗音圧スペクトル密度の基準値, mml_m57 、は 1 μPa 2/Hz です。基準値を規定する。

注記4平均二乗音圧スペクトル密度の定義の操作形式が使用される場合,平均化時間及び周波数範囲が指定されなければならない。

3.2.2 音場量のレベル

3.2.2.1

ゼロからピークまでの音圧レベル

ピーク音圧レベル

L p,0-pk

Lp, p

非推奨:ピーク SPL

指定された参照値p0に対するゼロからピークまでの 音圧 (3.1.2.3) ppkの比率の 10 を底とする対数の 20 倍 (デシベル)

注記1ゼロからピークまでの音圧レベルは、 ppkで表されるフィールド量のゼロからピークまでの音圧のレベルです。式の形式では、 L p,pk = 20 log 10 ( ppk/ p0 ) dB です。

注記2:ゼロからピークまでの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,ゼ​​ロからピークまでの音圧の基準値p0は1 μPaである。基準値を規定する。

注記4時間間隔及び周波数範囲を指定しなければならない。

注記 5: 「ピーク SPL」という略語は、英語の通常の使用では「SPL のピーク値」を意味し、その意味は「ピーク音圧のレベル」という意図された意味とは異なるため、推奨されません。

[出典:ISO/TR 25417:2007, 2.5, 修正]

3.2.2.2

ピーク圧縮音圧レベル

Lp, p、c

指定された参照値p0に対するピーク圧縮音圧ppk,cの比の 10 を底とする対数の 20 倍 (デシベル単位)

注記1ピーク圧縮音圧レベルは, ppk,cで表されるフィールド量のピーク圧縮音圧のレベルである。式の形式では、 L p,pk,c = 20 log 10 ( ppk,c/ p0 ) dB です。

注記2:ピーク圧縮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,最大圧縮音圧p0の基準値は1 μPaである。基準値を規定する。

注記4時間間隔及び周波数範囲を指定しなければならない。

3.2.2.3

ピーク希薄音圧レベル

Lp, pk, p

指定された参照値p0に対するピーク希薄音圧ppk,rの比の 10 を底とする対数の 20 倍 (デシベル単位)

注記1ピーク希薄音圧レベルは, ppk,rで表されるフィールド量のピーク希薄音圧のレベルである。式の形式では、 L p,pk,r = 20 log 10 ( ppk,r/ p0 ) dB です。

注記2:ピーク希薄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,ピークレアファクショナル音圧p0の基準値は1 μPaである。基準値を規定する。

注記4時間間隔及び周波数範囲を指定しなければならない。

3.3 水中音源の性質に関する用語

3.3.1 ソース波形と要因

3.3.1.1

音響遠方場

吸収損失を補正したダイレクトパス電界振幅が範囲に反比例して変化する、均一媒体内の空間領域。

注記1:音響遠方界では、音圧と音粒子速度は実質的に同相である。

注記2一般的な技術的慣行は、音源の最大寸法の2乗を音響波長で割った値のπ倍以上である音源からの距離を遠距離場領域として識別することです。

注記 3:範囲はすべて、発信元と受信先の間の特定の直接経路に沿って取得されます。

注記 4:射程距離への逆依存は、光源がすべての方向に等しく放射することを意味するものではありません。

注記 5:参考文献 [30] を参照。

3.3.1.2

ファーフィールド音圧

音源の 音響遠方場(3.3.1.1) における 音圧(3.1.2.1) 。

3.3.1.3

音響センター

自由音場条件下で, 音響遠方場(3.3.1.1) で発信波面が発散するように見える点。

注記1音響中心の位置は一般に周波数に依存する。

注記2:指向性音源は、一般に、放射場の各球面調和成分 (単極子、双極子など) ごとに異なる音響中心を持っています。別の定義では、各放射方向を 2 つの音響中心 (1 つは振幅用、もう 1 つは位相用) に割り当てます。

[出典: 参照[35]]

3.3.1.4

ソース波形

s

音源の 音響中心 (3.3.1.3) からの指定された方向の距離rと遅延 遠方音圧 (3.3.1.2) p ( tt0 + r/ c ) の積。指定された時間原点t0が、音源の位置にある実際の媒質と同じ密度と音速cを持ち、すべての音響的に活性な表面が実際の音源と同じ動きをする仮想的な無限一様無損失媒質に置かれた場合実際の媒体で

注記 1:ソース波形は時間の関数であり、 s ( t ) のように、引数tによって示される場合があります。ここで、 sはソース波形、 tは時間です。

注記2式の形式では、 s ( tt0 ) = rp ( tt0 + r/ c )この式にt0 = r/ cを代入し、 pを再配置すると、より一般的な式p ( t ) = s ( tr/ c )/ rが得られます。

注記 3:ソース波形は、パスカル メートル (Pa m) の単位で表されます。

注記 4:遅延時間tt0 + r/ cで遠方音圧を評価すると、音源波形が音響遠方場の正確な距離rに依存しないことが保証されます。

注記 5:仮想媒体はすべての方向に制限されていません。

注記6ソナー投射器などの指向性音源の場合,特に明記しない限り,方向は主軸の方向である。

注記7音源波形の数値は、パスカルメートル単位で表した場合、仮想的な点モノポール音源から1mの距離に存在する音圧に等しく、パスカルで表した場合、音源波形が定義されているのと同じ架空の無限一様無損失媒体内で、仮想点音源の音源波形が指定された方向の真の音源波形と等しい場合。このため、この仮想的な音圧をソース波形の代替測定基準として使用するのが一般的です。この代替測定基準は通常、「マイクロパスカル アット 1 メートル」の単位で引用され、しばしば「μPa @ 1 m」と省略されます。圧力として、この代替メトリックの正しい単位はパスカル (Pa) またはマイクロパスカル (μPa) です。仮想点モノポール ソースのプロパティは、指定された方向によって異なります。

3.3.1.5

音響暴露源係数

エネルギー源係数

EF

音源の 音響中心(3.3.1.3) からの特定の方向の距離の 2 乗r2と、 音響遠方場(3.3.1.1) における 時間積分された音圧の 2 乗 (3.1.3.5)の積その距離E p ( r ) での音源の、すべての音響的に活性な表面の同一の動きで、音源の位置にある実際の媒質と同じ密度と音速の仮想無限一様無損失媒質に配置された場合真の媒体における真の情報源として

1 年生から入学まで:式の形式では、 FS,E = r2E p ( r ) です。

注記2エネルギー源係数は、パスカル平方メートル平方秒(Pa 2 m 2 s)の単位で表される。

注記3周波数範囲を指定しなければならない。

注記 4エネルギー源係数の値は距離rとは無関係である。

注記 5:エネルギー源係数は、一時的な音源の特性です。

注記6露光の積分時間は、受信パルスの全持続時間です。

注記7この用語の名前における「エネルギー」の使用は、時間積分された2乗音圧に比例する量を意味する。

注記8仮想媒質はすべての方向に無限である。

注記9ソナー投射器などの指向性音源の場合、特に明記しない限り、方向は主軸の方向である。

注記10エネルギー源係数の値を変更することなく、音響中心以外の音源内の点からの距離を指定することができます。

注記11エネルギー源係数の数値は、パスカル平方メートル平方秒の単位で表される場合、仮想の点モノポール音源から1mの距離に存在する時間積分された音圧の2乗に等しい、パスカルの二乗の単位で表される場合、エネルギー源係数が定義されている同じ仮想無限一様無損失媒体に配置され、仮想点源のエネルギー源係数が真のエネルギー源係数のエネルギー源係数と等しい場合指定された方向。このため、エネルギー源係数の代替測定基準として、この仮想的な時間積分音圧の 2 乗を使用するのが一般的です。この代替測定基準は通常、「1 メートルにおけるマイクロパスカル平方秒」の単位で引用され、しばしば「μPa 2 s @ 1 m」と略されます。時間積分された 2 乗圧力として、この代替メトリックの正しい単位は、パスカル 2 乗秒 (Pa 2 s) またはマイクロパスカル 2 乗秒 (μPa 2 s) です。仮想点モノポール ソースのプロパティは、指定された方向によって異なります。

注記12音源の周囲の実媒質は,この媒質の 特性音響インピーダンス(3.1.5.6) が音源の周囲の位置に依存しないという意味で,局所的に一様であると仮定される。

3.3.1.6

ソースファクター

FS

音源の 音響中心 (3.3.1.3) からの特定の方向の距離の 2 乗r2と 音響遠方場 (3.3.1.1) における 平均二乗音圧 (3.1.3.1) の積。その距離、 mml_m58音源の、音源の位置で実際の媒質と同じ密度と音速の仮想的な無限一様無損失媒質に置かれ、真の媒質内の真の音源とすべての音響的にアクティブな表面の同一の動きがある場合

1 年生から入学まで:式の形式では、 FS = r2mml_m59r )。

注記2ソース係数は、パスカル平方メートル平方 (Pa 2 m 2 ) の単位で表されます。

注記3時間間隔と周波数範囲を指定する。

注記 4ソース係数の値は距離rとは無関係である。

注記 5:音源係数は、統計的に静止した音源の特性です。

注記6仮想媒質はすべての方向に無限である。

注記7音源係数の値を変更することなく,音源内の音響中心以外の点からの距離を指定することができる。

注記8ソナー投射器などの指向性音源の場合,特に明記しない限り,方向は主軸の方向である。

注記9音源係数の平方根の数値は、パスカルメートルの単位で表される場合、仮想の点モノポールから1mの距離に存在する二乗平均音圧に等しい。線源係数が定義されているのと同じ架空の無限一様無損失媒体に置かれ、仮想点源の線源係数が指定された方向の真の線源係数と等しい場合、線源をパスカルで表す場合。このため、この仮説上の二乗平均音圧を音源要因の代替測定基準として使用するのが一般的です。この代替測定基準は通常、「マイクロパスカル アット 1 メートル」の単位で引用され、しばしば「μPa @ 1 m」と省略されます。圧力として、この代替メトリックの正しい単位はパスカル (Pa) またはマイクロパスカル (μPa) です。仮想点モノポール ソースのプロパティは、指定された方向によって異なります。

注記10:音源の周囲の実媒質は、この媒質の 特性音響インピーダンス(3.1.5.6) が音源の周囲の位置に依存しないという意味で、局所的に一様であると仮定される。

3.3.1.7

表面影響ソース波形

遠方場署名

s '

音源の 音響中心 (3.3.1.3) とその海面反射像からの特定方向の距離rと遅延 遠方音圧 (3.3.1.2) の積p ( tt0 + r/ c )、指定された時間原点t0に対して、音源の位置にある実際の媒体と同じ密度と音速cを持つ仮想的な半無限の均一な損失のない媒体に置かれ、同じ動きをする場合実際の媒体内の実際の音源としてのすべての音響的に活性な表面の、 tは時間

注記 1:表面影響源の波形は時間の関数であり、引数tによってs ′( t ) のように表すことができます。ここで、 s ′ は表面影響源の波形であり、 tは時間です。

注記2式の形式では, s ′( tt0 ) = rp ( tt0 + r/ c ) である.この式にt0 = r/ cを代入し、 pを再配置すると、よりなじみのある式p ( t ) = s ′( tr/ c )/ rが得られます。

注記 3:表面影響源の波形は、パスカル メートル (Pa m) の単位で表されます。

注記 4遅延時間tt0 + r/ cで遠方音圧を評価するr 、表面に影響を受けた音源波形が 音響遠方場 (3.3 .1.1) .

注記5:音響中心は海面上または海面に近い点である。

注記6:表面に影響を受けたソース波形は、仰角の関数です。また、方位角の関数にすることもできます。

注記7海面の存在は、音響遠方界が2つの寄与の和であることを意味する: 直接経路と表面反射経路. 表面反射経路からの寄与, 時々「ゴースト」と呼ばれる」は通常、海面でπ位相シフトを受けると想定されています。

注記8:海面の存在は、発生源の挙動に影響を与える可能性があります。

注記 9:海面反射で完全な鏡面反射が発生するように、表面影響音源波形の概念は低周波音に有効です。典型的な基準は、音響波数と二乗平均表面波高の積が 1 よりはるかに小さいことです。

注記10時間と範囲の起源は明確に述べられるべきである。

注記 11:同義語の「遠方場の特徴」は、反射地震学に使用される音源を特徴付けるために最も一般的に使用されます。

3.3.1.8

ソーススペクトル

S

ソース波形のフーリエ変換 (3.3.1.4)

注記1:ソーススペクトルは周波数の関数であり、 S ( f ) のように、引数fによって示される場合があります。ここで、 Sはソーススペクトルであり、 fは周波数です。

注記2公式形式では、 mml_m61S ( f ) d f . ISO 80000-2 を参照してください。

注記 3ソーススペクトルは、ヘルツあたりのパスカルメートル (Pa m/Hz) の単位で表されます。

注記 4一般に、 S ( f ) は周波数の複素関数です。

注記5ヘルツあたりのパスカルメートルの単位で表される音源スペクトルの数値は、仮想的な点モノポール音源から1mの距離に存在する 音圧スペクトル(3.1.2.2) に等しい。 、パスカルで表した場合、ソーススペクトルが定義されているのと同じ仮想無限一様無損失媒体に配置され、仮想点ソースのソーススペクトルが指定された方向の真のソーススペクトルのソーススペクトルと等しい場合。このため、この仮想的な音圧スペクトルをソース スペクトルの代替測定基準として使用するのが一般的です。この代替測定基準は通常、「1 メートルでヘルツあたりのマイクロパスカル」の単位で引用され、しばしば「μPa/Hz @ 1 m」と略されます。圧力スペクトルとして、この代替メトリックの正しい単位は、ヘルツあたりのパスカル (Pa/Hz) またはヘルツあたりのマイクロパスカル (μPa/Hz) です。仮想点モノポール ソースのプロパティは、指定された方向によって異なります。

注記 6:震源スペクトルは反射地震学で使用されます。

3.3.1.9

表面影響光源スペクトル

S '

表面影響源波形のフーリエ変換 (3.3.1.7)

注記1:表面影響源スペクトルは周波数の関数であり、 S ′( f )のように、引数fによって示される場合があります。ここで、 S ′は表面影響源スペクトルであり、 fは周波数です。

注記2公式形式では、 mml_m63S '( f ) d f . ISO 80000-2 を参照してください。

注記 3:表面影響源スペクトルは、パスカル メートル/ヘルツ (Pa m/Hz) の単位で表されます。

注記4:表面に影響を受けた光源スペクトルは仰角に依存する.また、方位角にも依存する可能性があります。

注記 5:海面反射で完全な鏡面反射が発生するように、表面影響音源スペクトルの概念は低周波音に有効です。典型的な基準は、音響波数と二乗平均表面波高の積が 1 よりはるかに小さいことです。

注記6一般に, S ′( f ) は周波数の複素関数である.

3.3.2 ソースレベル

3.3.2.1

ソースレベル

sl

LS

指定された参照値FS0に対する ソース係数 (3.3.1.6) Fの比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記1:ソースレベルは、 FSで表される電力量のソースファクターのレベルである。式の形式では、 S = L10 ( F/ S,0 ) dB で、 F,0 = 1 F2 m 2です。

注記 2:ソースレベルはデシベル (dB) で表される。

注記3特定方向の音源レベルは,使用される(仮想の)無限一様無損失媒体に置かれた仮想の点音源から1 mの距離における 平均二乗音圧レベル(3.2.1.1) に等しい。をクリックしてソース係数を定義し、指定された方向のソース係数を実際のソースと同じにします。この等価性により、「1 μPa @ 1 m」の基準値で発生源レベルを引用する慣行が広く行われるようになりました。この文書によると、発生源レベルの基準値はFS,0 = 1 μPa 2 m 2です。基準値を規定する。

注記4時間間隔及び周波数範囲を指定しなければならない。

注記5ソースレベルは,フィールド量ルートソースファクターのレベルとして書くことができる.
L = 20 S10 ( mml_m65 )デシベル。根源係数の参考値は1μPa・mです。

注記 6:音源レベルは、統計的に静止した音源の特性です。

注記7ソナー投射器などの指向性音源の場合,特に明記しない限り,方向は主軸の方向である。

注記8音源レベルは、測定された平均二乗音圧レベルに 伝搬損失(3.4.1.4) を加算することによって決定できます。

注記 9音源レベルは水中の音源の特性であり、移動する表面の動きによって決定されます。音が受動的な水中物体から散乱される場合、音源因子の定義で言及されている「動き」は、入射場の動きに関連する動きを指します。散乱オブジェクト。 アクティブ ソナー方程式 (3.6.2.11) のコンテキストでは、「ソース レベル」の定義は、このように音を散乱させるオブジェクトに適用されます。平均二乗音圧レベルがL pである方向θiから物体に入射する平面波の場合、方向θs音源レベルはLS ( θs ) = L p ( θi ) + Nで与えられます。 ts ( θi , θs )、ここでNtsはオブジェクトの 目標強度 (3.6.2.8) です。

3.3.2.2

音源レベル

エネルギー源レベル

ESL

LE

指定された基準値F,E,0 に対する音源曝露係数 (3.3.1.5) E,Fの比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記1:音響暴露源レベルは、電力量の音響暴露源係数のレベルであり、 FS,Eで表されます。式の形式では、 L,E = 10 log 10 ( E,F/ F,E,0 ) dB で、 F,E,0 = 1 μPa 2 m 2 s です。

注記2:騒音暴露源レベルはデシベル(dB)で表される。

注記3特定の方向における音源レベルは,(仮想の)無限一様空間に配置された仮想の点音源から1 mの距離にある 時間積分された2乗音圧レベル(3.2.1.5) に等しい。音響曝露源係数を定義するために使用され、指定された方向の音響曝露源係数が真の音源と同じであるロスレス媒体。この等式は、「1 μPa 2 s @ 1 m」の基準値で発生源レベルを引用する広範な慣行につながっています。この文書によると、ソースレベルの基準値はFS,E,0 = 1 μPa 2 m 2 s であり、基準値を指定する必要があります。

注記4周波数範囲を指定しなければならない。

注記5:音響暴露源レベルは、一時的な音源の特性です。

注記6露光の積分時間は、受信パルスの全持続時間です。

注記7ソナー投射器などの指向性音源の場合,特に明記しない限り,方向は主軸の方向である。

注記8音響暴露源レベルは、測定された時間積分音圧レベルの2乗に 音響暴露伝播損失(3.4.1.5) を加算することによって決定できます。

注記9この用語の名称における「エネルギー」の使用は, 時間積分された音圧の2乗に比例する量のレベルを意味する(3.1.3.5) 。

3.4 水中音の伝搬・散乱に関する用語

3.4.1 伝播

3.4.1.1

伝搬係数

FP

指定された方向の 平均二乗音圧(3.1.3.1) を 音源係数(3.3.1.6) で割った値

注記1伝搬係数はメートル平方の逆数(m -2 )の単位で表される。

注記2伝播係数はmml_m66 m -2 、ここでNplは 伝搬損失 (3.4.1.4) です。

注記3時間間隔と周波数範囲を指定する。

注記4伝搬係数は統計的に静止した音源に適用される。

3.4.1.2

音暴露伝搬係数

エネルギー伝搬係数

E

時間積分された音圧の二乗 (3.1.3.5) を指定された方向の 音源係数 (3.3.1.5) で割った値

注記1:音響暴露伝搬係数は、メートル平方の逆数(m -2 )の単位で表される。

注記 2:音暴露伝播係数はmml_m67 m −2 、ここでNPL,Eは 音響暴露伝搬損失 (3.4.1.5) です。

注記3周波数範囲を指定しなければならない。

注記4曝露の積分時間は,受信パルスの全持続時間である。

注記5:音響暴露伝搬係数は、過渡的な音源に適用されます。

注記6この用語の名前における「エネルギー」の使用は、時間積分された2乗音圧に比例する2つの量の比率を意味する。

3.4.1.3

伝送損失

tl

Ltl

水中音場内の指定2点 x 1x 2間の指定レベル低減

注記1式の形式では、Δ Ltl = L ( x 1 ) – L ( x 2 )、ここで、 L ( x ) は位置 x で指定されたレベルです。慣例により、 x 1x 2よりも音源に近くなるように選択され、伝送損失は通常正の量になります。

注記 2:伝送損失はデシベル (dB) で表されます。

注記3平均化時間及び周波数範囲を指定する。

注記4:指定できるレベルの例には, 平均二乗音圧レベル(3.2.1.1) 及び音響強度レベルが含まれる。

注記5すべての伝送システムでは複数の特性が伝搬されるため、関係する特性(平均二乗音圧レベルなど)は明確に識別されなければならない。

注記6 「伝送損失」という用語は、 伝搬損失の同義語として使用されることがあります (3.4.1.4) 。この使用は非推奨です。

[出典:ANSI/ASA S1.1-2013, 5.35, 修正]

3.4.1.4

伝搬損失

pl

Npl

特定の方向における 音源レベル (3.3.2.1) LSと特定の位置 x における 平均二乗音圧レベル (3.2.1.1) L p ( x ) との差

注記1式の形式では、 Npl ( x ) = LSL p ( x )

注記 2:伝搬損失はデシベル (dB) で表されます。

注記3伝搬損失の参考値は1m 2である。基準値を規定する。

注記4平均化時間及び周波数範囲を指定しなければならない。

注記 5:伝搬損失は、統計的に静止した音源に適用されます。

注記 6:伝搬損失は 10log 10 [ FP−1/(1 m 2 )] dB に等しく、ここでFPは 伝搬係数 (3.4.1.1) です。

注記7 「伝搬損失」という用語は、 伝送損失の同義語として使用されることがあります (3.4.1.3) 。この使用は非推奨です。

3.4.1.5

音響暴露伝搬損失

エネルギー伝搬損失

EPL

NE

指定された方向の 音源レベル (3.3.2.2) LS,Eと指定された位置 x における 時間積分された 2 乗音圧レベル (3.2.1.5) L E,p ( x ) の差

1 年生から入学まで:公式形式では、 NPL,E ( x ) = LS,EL E,p ( x )

注記 2:音響曝露伝搬損失はデシベル (dB) で表されます。

注記 3エネルギー伝搬損失の基準値S E,0/ E0は 1 m 2である。ここで、 S E,0は 音源曝露係数 (3.3.1.5) の基準値であり、 E0は時間積分された 2 乗音圧の基準値です。エネルギー伝搬損失の基準値を規定すること。

注記4周波数範囲を指定しなければならない。

注記5曝露の積分時間は,受信パルスの全持続時間である。

注記6:音響暴露伝播損失は、過渡的な音源に適用されます。

注記 7音響暴露伝搬損失は 10 log 10 (FE −1/1 m 2 ) dB に等しく、ここでEは 音響暴露伝搬係数 (3.4.1.2) E

3.4.2 散乱

3.4.2.1

微分散乱断面積

σΩ

散乱音場の遠方場において単位立体角あたりに放射される自由音場 の時間平均音響パワー(3.1.3.15) のアンサンブル平均と 時間平均音響強度の大きさ(3.1 )の商。 .3.11) 入射平面波および特定の連続入射信号に対する入射場の

注記1:微分散乱断面積は、メートル平方/ステラジアン (m 2/sr) の単位で表されます。

注記 2:微分散乱断面積は、形状関数の大きさの 2 乗に等しい。

注記 3:微分散乱断面積は、入射 ( θi ) と散乱 ( θs ) の仰角、および入射 ( ϕi ) と散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。この角度依存性は、 σ Ω ( θi , ϕi ; θs, ϕs ) のように、その引数によって示すことができます。

注記 4 「後方散乱断面積」として知られる関連用語は,一部の著者によってσ Ω,0 (参考文献 [25] を参照) として定義され,他の著者によっては次のように定義されています。 mml_m69 .

3.4.2.2

全散乱断面積

σtt

物体の 微分散乱断面積 (3.4.2.1) σ Ωで、散乱方向に関してすべての立体角にわたって積分されたもの

注記1式の形式では、 σt ( θi , ϕi ) = mml_m70ここで、 θ iθ sは入射仰角と散乱仰角、 ϕiϕsはそれぞれ入射水平方位角と散乱水平方位角です。積分は、すべての散乱立体角要素 d Ωsにわたって行われます。

注記2:全散乱断面積はメートル平方(m 2 )の単位で表される。

注記 3:全散乱断面積は、入射仰角 ( θi ) と水平方位角 ( ϕi ) に依存します。この角度依存性は、 σt ( θi , ϕi ) のように、その引数によって示すことができます。

[出典:ANSI/ASA S1.1-2013, 5.49, 修正]

3.4.2.3

吸収断面積

σaa

入射平面波に対する、音エネルギーが熱に変換される自由音場の時間平均速度のアンサンブル平均と、入射音場の 時間平均音強度(3.1.3.11) との商。

注記1吸収断面積はメートル平方(m 2 )の単位で表される。

3.4.2.4

消光断面積

σee

入射平面波の入射場の 時間平均音響強度(3.1.3.11) の大きさで散乱体に作用する平均仕事率の商。

注記1消光断面積はメートル平方(m 2 )の単位で表される。

注記2消光断面積は 全散乱断面積(3.4.2.2) と 吸収断面積(3.4.2.3) の和に等しい,すなわちσe = σt + σa

3.4.2.5

単位体積あたりの体積微分散乱断面積

σvv

水の単位体積当たりの散乱音場の遠距離場で指定された方向に単位立体角当たりに放射される自由音場の 時間平均音響パワー(3.1.3.15) のアンサンブル平均を 時間平均音響強度(3.1.3.11)で割った商。 ) 、入射平面波の入射フィールド

注記 1単位体積あたりの体積微分散乱断面積は、メートルの逆数ステラジアン (m -1sr-1 ) の単位で表されます。

注記 2:単位体積あたりの体積微分散乱断面積は、入射 ( θi ) と散乱 ( θs ) の仰角、および入射 ( ϕi ) と散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。この角度依存性は、 σ v ( θi, ϕi ; θs, ϕs ) のように、その引数によって示すことができます。

3.4.2.6

単位面積あたりの海面微分散乱断面積

σss

海面の単位面積あたりの散乱場の遠距離場で指定された方向に単位立体角あたりに放射される自由音場 時間平均音響パワー(3.1.3.15) のアンサンブル平均の時間平均音響強度に対する比率 ( 3.1.3.11) 入射平面波に対する入射場の

注記1単位面積当たりの海面微分散乱断面積は、ステラジアンの逆数(sr -1 )の単位で表される。

注記2:入射フィールドと散乱フィールドの両方が水中にあると理解されます。

注記 3:単位面積あたりの海面微分散乱断面積は、入射 ( θi ) および散乱 ( θs ) の仰角と、入射 ( ϕi ) および散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。 .この角度依存性は、 σs ( θi, ϕi ; θs , ϕs ) のように、その引数によって示すことができます。

3.4.2.7

単位面積あたりの海底微分散乱断面積

σbb

海底の単位面積あたりの散乱場の遠距離場で指定された方向に単位立体角あたりに放射される自由音場 時間平均音響パワー(3.1.3.15) のアンサンブル平均の時間平均音響強度に対する比率 ( 3.1.3.11) 入射平面波に対する入射場の

注記1単位面積当たりの海底微分散乱断面積は、ステラジアンの逆数(sr -1 )の単位で表される。

注記2:入射フィールドと散乱フィールドの両方が水中にあると理解されます。

注記 3:単位面積あたりの海底微分散乱断面積は、入射 ( θi ) と散乱 ( θs ) の仰角、および入射 ( ϕi ) と散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。 .この角度依存性は、 σb ( θi, ϕi ; θs , ϕs ) のように、その引数によって示すことができます。

3.4.2.8

体積散乱強度

vS

単位体積あたりの体積微分散乱断面積(3.4.2.5) と参照値σv,0の比の 10 を底とする対数の 10 倍(デシベル)

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m71 .

注記2:体積散乱強度はデシベル(dB)で表される。

注記3単位体積あたりの体積微分散乱断面積の参考値はmml_m72 .基準値を規定する。

注記 4:体積散乱強度は、入射 ( θi ) および散乱 ( θs ) の仰角と、入射 ( ϕi ) および散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。この角度依存性は、 S v ( θi, ϕi ; θs, ϕs ) のように、引数によって示すことができます。

3.4.2.9

海面散乱強度

Ss

単位面積当たりの海面微分散乱断面積(3.4.2.6) と参照値σs,0の比の 10 を底とする対数の 10 倍(デシベル)

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m73 .

注記2:海面散乱強度はデシベル(dB)で表される。

注記3単位面積当たりの海面微分散乱断面積の参考値は、 mml_m74 .基準値を規定する。

注記 4:海面散乱強度は、入射 ( θi ) および散乱 ( θs ) の仰角と、入射 ( ϕi ) および散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。この角度依存性は、 S s ( θi, ϕi ; θs, ϕs ) のように、引数によって示すことができます。

3.4.2.10

海底散乱強度

Sb

単位面積当たりの海底微分散乱断面積(3.4.2.7) と参照値σb,0の比の 10 を底とする対数の 10 倍(デシベル)

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m75 .

注記2:海底散乱強度はデシベル(dB)で表される。

注記3単位面積当たりの海底微分散乱断面積の参考値は、 mml_m76 .基準値を規定する。

注記 4:海底散乱強度は、入射 ( θi ) および散乱 ( θs ) の仰角と、入射 ( ϕi ) および散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。この角度依存性は、 S b ( θi, ϕi ; θs, ϕs ) のように、引数によって示すことができます。

3.5 水中音響信号の特性に関する用語

3.5.1 音響信号

3.5.1.1

分析信号

q

実部が 信号 (3.1.5.8) p ( t ) に等しく、虚部がp ( t ) のヒルベルト変換に等しい複素量

注記 1解析信号は時間の関数であり、 q ( t ) のように、引数tによって示される場合があります。ここで、 qは解析信号であり、 tは時間です。

注記2式の形式では、信号p ( t ) の解析信号q ( t ) は、 q ( t ) = p ( t ) + i h ( t ) で与えられます。ここで、 h ( t ) はp ( t ) のヒルベルト変換です。

注記3信号p ( t ) が 音圧 (3.1.2.1) の場合,解析信号はパスカル (Pa) で表される。

3.5.1.2

複雑なエンベロープ

µ

解析信号 (3.5.1.1) q ( t ) の積、および定数 -2πi, 一定周波数f0 、および時間tの積の指数関数

注記1:複素エンベロープは時間の関数であり、 μ ( t ) のように、引数tによって示される場合があります。ここで、 μは複素エンベロープであり、 tは時間です。

注記2公式形式では、 mml_m77 .

注記 3q ( t ) が 音圧の解析信号 (3.1.2.1) である場合,複素包絡線はパスカル (Pa) で表される。

注記4狭帯域信号の場合、量f0は通常、その信号の中心周波数です。

3.5.1.3

有効信号持続時間

mml_m78

| の時間に関する積分の 2 乗μ ( t )| | の時間に関する積分で割った2μ ( t )|ここで、 μ ( t ) は 音圧 (3.1.2.1) 複素エンベロープ (3.5.1.2) です。

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m79 .

注記2有効信号持続時間は秒単位で表される。

注記3有効信号持続時間は過渡信号の特性である。

注記4複素エンベロープの大きさは 解析信号の大きさに等しい(3.5.1.1) 。

[出典: 参照[24]]

3.5.1.4

閾値超過信号持続時間

yデシベル

平均二乗音圧レベル (3.2.1.1) (SPL) が指定されたしきい値を超え、最大 SPL からyデシベルだけ下回っている時間。

注記1閾値超過信号の持続時間は秒単位で表される。

注記 2:各方向に複数のしきい値交差がある場合、SPL が増加する最初の交差と SPL が減少する最後の交差の間の時間間隔を選択することにより、しきい値超過信号の持続時間が明確になります。

注記3閾値超過信号の持続時間は,過渡信号の特性である。

[ソース: 参照 [32], 変更]

3.5.1.5

パーセンテージ エネルギー信号持続時間

τ ×%

全エネルギーの (50 x/2) % で始まり (50 + x/2) % で終わる、 時間積分された音圧の 2 乗 (3.1.3.5) の指定されたパーセンテージxが発生する時間

注記1エネルギー信号持続時間のパーセンテージは秒単位で表される。

注記2エネルギー信号持続時間のパーセンテージは過渡信号の特性である。

[ソース: 参照 [32], 変更]

3.5.1.6

実効信号帯域幅

νeff

| の周波数に関する積分の 2 乗M ( f )| 2の周波数に関する積分で除算 | M ( f )|ここで、 M ( f ) は 複素エンベロープ (3.5.1.2) μ ( t ) のフーリエ変換であり、時間依存のフィールド量p ( t ) に対応します

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m80ここで、 M ( f ) は複素エンベロープμ ( t ) のフーリエ変換 (ISO 80000-2 を参照) です。

注記2実効信号帯域幅はヘルツ(Hz)で表される。

[出典: 参照[24]]

3.6 ソナー方程式に関する用語

3.6.1 一般

3.6.1.1

ソナー信号の音圧

ターゲットの存在によって生じる特定の位置での 音圧(3.1.2.1) 。

注記 1:指定された位置は通常、水中聴音器であり、ソナー受信アレイの一部を形成する場合があります。

3.6.1.2

ソナー信号電圧

ソナー信号の音圧(3.6.1.1) によって引き起こされる、指定された周波数帯域のソナー受信機での電圧。

注記1:デジタル受信機システムでは、電圧は元の電圧のデジタル表現に変換される場合があります。この状況では、この定義の「電圧」という言葉は、「同等のアナログ受信機システムで生成されたであろう電圧」と解釈されます。

3.6.1.3

ターゲットエコー

アクティブなソナー送信から発生し、その後ターゲットによって再放射されるソナー受信機での 音(3.1.1.1) 。

注記1:アクティブソナーの場合、ターゲットエコーは ソナー信号の音圧(3.6.1.1) と同義語です。

3.6.1.4

ソナー残響

<アクティブソナー> ターゲットエコー(3.6.1.3) を除くアクティブソナー送信から発信されたソナー受信機での 音(3.1.1.1 )

注記 1:ソナー残響は、例えば、環境内の無数の不均一性による累積的な散乱によって引き起こされます。

3.6.1.5

バックグラウンド ノイズ

音響ノイズ

周囲雑音(3.1.5.11) 、 音響自己雑音(3.1.5.10) 、および該当する場合は ソナー残響(3.6.1.4) の組み合わせ

注記1: バックグラウンドノイズ(3.6.1.5) の概念は測定システムで使用される。

注記 2:測定システムにアクティブ送信機 (アクティブ ソナーやエアガン アレイなど) が含まれる場合、バックグラウンド ノイズは、周囲ノイズ、音響自己ノイズ、およびソナー残響の組み合わせです。

注記3:測定システムがアクティブ送信機を含まない場合(例えば、パッシブソナーまたは聴力検査)、背景雑音は周囲雑音と音響自己雑音の組み合わせです。

3.6.1.6

非音響自己雑音

音圧入力がない場合のソナー受信機出力の電圧変動

注記1:デジタル受信機システムでは、電圧は元の電圧のデジタル表現に変換される場合があります。この状況では、この定義の「電圧」という言葉は、「同等のアナログ受信機システムで生成されたであろう電圧」と解釈されます。

例:

電気ノイズ。

3.6.1.7

セルフノイズ

音響自己雑音(3.1.5.10) と 非音響自己雑音(3.6.1.6) の組み合わせによって引き起こされる電圧の変動。

注記1:デジタル受信機システムでは、電圧は元の電圧のデジタル表現に変換される場合があります。この状況では、この定義の「電圧」という言葉は、「同等のアナログ受信機システムで生成されたであろう電圧」と解釈されます。

例:

フローノイズ。

3.6.1.8

ソナーノイズ電圧

バックグラウンドノイズ(3.6.1.5) と 非音響自己ノイズ(3.6.1.6) の組み合わせによって生じる、特定の周波数帯域のソナー受信機での電圧。

注記1:デジタル受信機システムでは、電圧は元の電圧のデジタル表現に変換される場合があります。この状況では、この定義の「電圧」という言葉は、「同等のアナログ受信機システムで生成されたであろう電圧」と解釈されます。

3.6.1.9

ソナー信号対雑音比

SNR

R sn

受信機処理チェーンの特定の点における平均二乗 ソナー信号電圧(3.6.1.2) と平均二乗 ソナー雑音電圧(3.6.1.8) の比。

注記 1:指定できる処理チェーンのポイントには、ビームフォーマへの入力およびビームフォーマからの出力が含まれますが、これらに限定されません。

注記2ソナーノイズ電圧の周波数帯域は、ソナー信号電圧の周波数帯域と同じでなければならない。

注記3ソナー信号対雑音比と関連用語との関係を図1に要約する。

図 1 —ソナー信号対雑音比と関連用語の関係1

図1

3.6.1.10

検出確率

pd

1 回の観測で 1 つの (そして 1 つだけの) 信号が存在する場合に、 信号 (3.1.5.8) の存在決定を行う確率

3.6.1.11

誤警報の確率

pfa

1 回の観測で、信号が存在しない場合に 信号 (3.1.5.8) を提示する決定を下す確率

3.6.1.12

ノイズ検出器出力

ソナー信号が入力にないときの検出器の出力

3.6.1.13

信号とノイズ検出器の出力

ソナー信号が入力に存在するときの検出器の出力

3.6.1.14

検出指数

d

指定された検出器について、平均 信号に雑音検出器の出力を加え たもの(3.6.1.13)と 雑音検出器の出力 の平均(3.6.1.12)との差の二乗と雑音検出器の出力の分散との比。

注記1: 検出指数(3.7.2.14)も 参照のこと。

[出典: リファレンス[39], p382]

3.6.1.15

等価平均二乗ソナー ノイズ音圧

p、式2

ハイドロフォン出力での平均二乗 ソナーノイズ電圧 (3.6.1.8) VN2を自由音場開放回路ハイドロフォン電圧感度M p2で割った値

注記1式の形式では、 pN,eq2 = VN2/ M p2 .

注記 2等価平均二乗ソナー騒音音圧は、パスカル二乗 (Pa 2 ) の単位で表されます。

注記3 ソナー雑音電圧(3.6.1.8) の周波数帯域を規定すること。

注記4自由音場開回路水中聴音器の電圧感度は、IEC 60500によって定義されています。

3.6.2 ソナー方程式とソナー方程式項

3.6.2.1

検出閾値

DT

L_

指定され た検出確率 (3.6.1.10) に対する、 信号 (3.1.5.8) の ソナー信号対雑音比 (3.6.1.9) の 10 を底とする対数の 10 倍、 RSN,T (デシベル)、および 誤警報の確率 (3.6.1.11)

注記1式の形式では、Δ LDT = 10log 10RSN,T dB.

注記2:検出閾値はデシベル(dB)で表される。

注記 3指定された検出確率は多くの場合 0.5 です。

注記 4:信号のソナー信号対雑音比が検出閾値に等しい場合、その信号は「ちょうど検出可能」であると呼ばれます。

3.6.2.2

信号過剰

Lse

ソナー信号対雑音比 (3.6.1.9) の 10 を底とする対数の 10 倍のデシベル単位の量Rsnが 検出しきい値 (3.6.2.1) Δ LDTを超える量

注記1式の形式では、Δ Lse = 10log 10Rsn dB – Δ LDT . Rsnの形式はアプリケーションによって異なります。

注記2:信号超過はデシベル(dB)で表される。

3.6.2.3

ソナー方程式

信号超過 (3.6.2.2) (Δ Lse )、 ソナー信号対雑音比 (3.6.1.9) ( Rsn )、および 検出閾値 (3.6.2.1) (Δ LDT ) を関連付ける式

注記1:この文書によると、ソナー方程式の項は、 平均二乗音圧の比率を表すデシベル単位のレベルまたはレベル差です (3.1.3.1) 。原則として、これらの比率は、 等価平面波音響強度 (3.1.3.12) 、または 平均二乗音粒子速度 (3.1.3.3) 、またはそれらの時間積分された同等物などの他のパワー量の比率である可能性があります。

注記 2:ソナーの信号対雑音比Rsnは、通常、 パッシブ ソナー方程式 ( 3.6.2.7) or アクティブ ソナー方程式 (3.6.2.11) 、多くの場合、Δ Lse = 10log 10Rsn dB – Δ LDTの形式です。

注記3:パッシブソナーの場合、 Rsnは式 10log 10Rsn dB = LSNplLN + Δ LPGによって決定できます。この式を信号超過の式に代入すると、パッシブ ソナーの式が Δ Lse = LSplNN Δ LPG – Δ LDTの形式で得られL

注記4:アクティブソナーの場合、 Rsnは式L10Rsn dB ≈ LS – NPL,Tx + StsNPL,RxNN Δ LPGで概算できますLこの近似を信号超過の方程式に代入すると、アクティブ ソナーの方程式が Δ LseLSNPL,Tx + NtsNPL,RxLN + Δ LPG – Δ LDTの形式で得られます。

注記5アクティブソナー方程式において, 目標強度 (3.6.2.8) ( Nts ) が 同等の目標強度 (3.6.2.10) ( NTS,eq ) に置き換わると,方程式は正確なものになる Δ Lse = LS - NPL,Tx + NTS,eq - NPL,Rx - LN + Δ LPG - Δ LDT .

3.6.2.4

アレイゲイン

株式会社

L_

RSN,out/ RSN,inの 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)ここで、 RSN,inおよびRSN,outは、 ソナーの信号対雑音比 (3.6.1.9) です 。指定された操縦方向に対する、ソナー受信機のビームフォーマへの入力およびビームフォーマからの出力

注記1:式の形式では、Δ LAG = 10 log 10 ( RSN,out/ RSN,in ) dB.

注記2:アレイ利得はデシベル(dB)で表される。

注記3この定義は,入力ソナーの信号対雑音比がすべての入力チャネルで同じであると仮定している。

注記4平面波 ソナー信号音圧(3.6.1.1) 及び等方性 暗騒音(3.6.1.5) については,アレイゲインは「指向性指数」と呼ばれる。

3.6.2.5

ソナー騒音レベル

LN

指定された基準値p02に対する、指定された受信機回路インピーダンスに対する 等価平均二乗ソナー ノイズ音圧 (3.6.1.15) pN,eq2の比率の 10 を底とする対数の 10 倍。デシベルで

注記 1:ソナー騒音レベルは, pN,eq2で示されるパワー量等価平均二乗ソナー騒音音圧のレベルである。式の形式では、 LN = 10 log 10 ( pN,eq2/ p02 ) dB です。

注記2:ソナーの騒音レベルはデシベル(dB)で表される。

注記 3等価平均二乗ソナー騒音音圧の基準値p02は 1 μPa 2である。基準値を規定する。

注記4 ソナー雑音電圧(3.6.1.8) の周波数帯域を規定すること。

3.6.2.6

ソナー処理ゲイン

PG

L_

RSN,out/ RSN,inの 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)ここで、 RSN,inおよびRSN,outは、 ソナーの信号対雑音比 (3.6.1.9) です 。水中聴音器の出力と、検出の決定が行われる受信機処理チェーン内のポイント

注記1:式の形式では、Δ LPG = 10 log 10 ( RSN,out/ RSN,in ) dB.

注記2:ソナー処理利得はデシベル(dB)で表される。

注記3 ソナー雑音電圧(3.6.1.8) の周波数帯域を規定すること。

注記4検出の決定は,シグナルの有無による選択である。 検出確率 (3.6.1.10) と 誤報確率 (3.6.1.11) を参照してください

注記 5:ビームフォーミングによる利得 (すなわちアレイ利得) は、ソナー処理利得に含まれます。

注記6レプリカ相関器などの時間領域処理による利得は、ソナー処理利得に含まれる。

注記7事前白色化フィルタなどの周波数領域処理からの利得は、ソナー処理利得に含まれます。

注記8ハイドロフォン出力でのソナー信号対雑音比は、開回路出力信号対雑音比です。

3.6.2.7

パッシブソナー方程式

ソナー の信号対雑音比 (3.6.1.9) ( Rsn ) を ソースレベル (3.3.2.1) ( LS )、 伝搬損失 (3.4.1.4) ( Npl )、 ソナー ノイズ レベル (3.6.2.5) S LN ) および ソナー処理ゲイン (3.6.2.6) (Δ LPG ) は、式L10RsnL = L - Npl - NNL_

注記1パッシブソナー方程式は、連続音源からの音の検出に適用されます。

注記2ソナー処理にビームフォーマが含まれる場合,ソナー処理ゲインには,そのビームフォーマに関連する アレイゲイン(3.6.2.4) が含まれる。

3.6.2.8

目標強度

ts

Nts

指定された参照値σ Ω,0に対するターゲット 微分散乱断面積 (3.4.2.1) σ Ωの比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m81ここで、 θiθsは入射仰角と散乱仰角、 ϕiϕsはそれぞれ入射水平方位角と散乱水平方位角です。

注記2目標強度はデシベル(dB)で表される。

注記3微分散乱断面積の参考値はmml_m82 .基準値を規定する。

注記 4:ターゲット強度は、入射 ( θi ) と散乱 ( θs ) の仰角、および入射 ( ϕi ) と散乱 ( ϕs ) の水平方位角に依存するバイスタティック量です。この角度依存性は、次のようにその引数によって示すことができます。 mml_m84 「モノスタティック ターゲット強度」と呼ばれることがあります。

注記5目標強度は自由場量であり、入射平面波に関して定義される。これは、遠距離場での散乱音の 平均二乗音圧レベル (3.2.1.1) L p,sを、入射平面波の平均二乗音圧レベルL p,iに関連付けます。無限一様無損失媒体内の無指向性ターゲットの場合、ターゲット強度はL p,s + 10log 10 ( r/ r0 ) 2 dB – L p,iに等しくなります。

3.6.2.9

目標エコーレベル

el

Lte

目標エコー(3.6.1.3) の 平均二乗音圧レベル( 3.2.1.1)

注記1:目標エコーレベルはデシベル(dB)で表される。

注記2水中音響学では,平均二乗音圧p02の基準値は1 μPa 2である。基準値を規定する。

3.6.2.10

同等のターゲット強度

ts

NTS,eq

ターゲットエコーレベルの合計 (3.6.2.9) ( Lte )、ソナー送信機からターゲットへの 伝搬損失 (3.4.1.4) ( NPL,Tx )、およびターゲットからソナー受信機への伝搬損失 ( NPL, Rx ) 、および ソースレベル (3.3.2.1) ( LS )

注記1式の形式では、 NTS,eq = Lte + NPL,Tx + NPL,RxLS .

注記2等価標的強度はデシベル(dB)で表される。

注記3同等の標的強度の基準値r02は1 m 2である。基準値を規定する。

注記 4:同等の目標強度は、モノスタティック ソナーとバイスタティック ソナーの両方に適用できます。

注記5 微分散乱断面積(3.4.2.1) が入射仰角と散乱仰角の両方から独立している標的の場合,等価標的強度は標的強度に等しい(参考文献[20], pp 607-610を参照) .

3.6.2.11

アクティブソナー式

ソナー 信号対雑音比 (3.6.1.9) ( Rsn ) をソナー送信機 ( LS ) の 信号源レベル (3.3.2.1) 、 伝搬損失 ( 3.4.1.4) ソナー送信機からターゲットまで ( NPL,Tx )、 等価ターゲット強度 (3.6.2.10) ( NTS,eq )、ターゲットからソナー受信機までの伝搬損失 ( NPL,Rx )、 ソナー ノイズ レベル(3.6 .2.5) ( LN ) および ソナー処理ゲイン (3.6.2.6) (Δ LPG ) は、近似 10 log 10Rsn dB, ≈ LSNPL,Tx + NTS,eqNによるPL, Rx - LN + LPG

注記 1モノスタティック ソナーの場合、および無指向性ソースと無指向性ターゲットの場合、 NPL,TxNPL,Rxは相反原理によって関連付けられます。ターゲット位置での媒体密度ρTがソナーでの媒体密度ρSと等しい場合、それらは等しくなります。より一般的には、それらは次の式で関連付けられています。 mml_m85デシベル。参考文献 [20], p.493 を参照してください。

注記2ソナー送信機からターゲットまでの伝搬損失の場合、音源レベルはソナー送信機のレベルであり、 平均二乗音圧レベル (3.2.1.1) は、ターゲットがない場合のターゲット位置でのレベルです。

注記 3ターゲットからソナー受信機までの伝搬損失については、音源レベルはターゲットのレベルであり、平均二乗音圧レベルは ターゲットのエコー レベルです (3.6.2.9) 。ターゲットの音源レベルは、等価ターゲット強度とターゲット位置での平均二乗音圧レベルの合計に等しくなります。

3.6.2.12

残響レベル

RL

LR

ソナー残響 (3.6.1.4) に関連 する平均二乗音圧 (3.1.3.1) の比の 10 を底とする対数の 10 倍、 pR2と指定された参照値p02 (デシベル)

注記1:残響レベルは、 pR2で表される、ソナー残響に関連する平均二乗音圧に等しいパワー量のレベルです。式の形式では、 LR = 10 log 10 ( pR2/ p02 ) dB です。

注記2:残響レベルはデシベル(dB)で表される。

注記 3平均二乗音圧p02の基準値は 1 μPa 2である。基準値を規定する。

注記 4:残響レベル ( LR ) は、 周囲ノイズ (3.1.5.11) と 自己 ノイズ (3.6.1.7) がない場合、 ソナー ノイズ レベル (3.6.2.5) ( LN ) に等しい。

3.6.2.13

残響制限アクティブソナー方程式

周囲ノイズ (3.1.5.11) と 自己ノイズ (3.6.1.7) の両方が ソナー残響 (3.6.1.4) と比較して無視できる場合のアクティブ ソナーの ソナー方程式 ( 3.6.2.3)

注記1:残響制限アクティブソナー式では、 ソナーノイズレベル (3.6.2.5) LR ) は 残響レベル (3.6.2.12) NL ) に等しい。

3.7 水中生体音響に関する用語

3.7.1 聴覚周波数重み付け

3.7.1.1

加重音圧

pw

入力が 音圧 (3.1.2.1) である場合の指定された線形フィルターの出力、 p ( t )

注記 1重み付け音圧は時間の関数であり、 pw ( t ) のように、引数tによって示される場合があります。ここで、 pwは重み付け音圧であり、 tは時間です。

注記 2: 重み付けされた音圧は、フィルターのインパルス応答関数h ( t ) と音圧p ( t ) の畳み込みです。式の形で、 mml_m86 .インパルス応答関数は、 音圧伝達関数 (3.7.1.5) H ( f ) の逆フーリエ変換 (ISO 80000-2 を参照) です。 ANSI S1.42 を参照してください。

注記 3:加重音圧はパスカル (Pa) で表されます。

注記 4:フィルタは、信号からいくつかのコンポーネントまたは機能を削除するプロセスです。

注記5線形フィルターは、特定の種類の動物の聴覚感度の特定の周波数依存特性を特徴付けるために選択される場合があります。

注記6線形フィルタは、機械システムまたは電気システムの特定の周波数依存伝達関数を特徴付けるために選択される場合があります。

3.7.1.2

加重時間積分二乗音圧

加重音圧暴露

加重音響露出

え、w

指定された時間間隔またはイベントにわたる、 重み付けされた音圧 (3.7.1.1) の 2 乗の積分pw

1年生から入学まで:式の形で、 mml_m87ここで、 t1t2はそれぞれ開始時刻と終了時刻です。

注記2加重時間積分二乗音圧は、パスカル二乗秒(Pa 2 s)の単位で表される。

注記3積分時間と周波数範囲を指定する。

注記4: Parsevalの定理(Plancherelの定理としても知られる)の連続形式によれば、加重音響暴露は、周波数積分加重音響暴露スペクトル密度として記述できます。式の形で、 mml_m88ここで、 E fは 音響暴露スペクトル密度 (3.1.3.9) (つまり、重み付けされていない音響暴露のスペクトル密度) であり、 w ( f ) は 周波数重み付け関数 (3.7.1.6) であり、 w ( f ) = | で与えられます。 H ( f )|ここで、 H ( f ) は音圧伝 達関数 (3.7.1.5) です。

注記5特定の度数加重関数が適用される場合、これは適切な添え字によって示されるべきである。

3.7.1.3

平均平方加重音圧レベル

重み付け音圧レベル

SPL w

Lp, w

指定された参照値p02に対する平均平方 加重音圧 (3.7.1.1) の比率の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル)

注記1平均二乗音圧レベルは,平均二乗音圧に等しいパワー量のレベルであり, mml_m90 .

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水中音響では,平均二乗音圧p02の基準値は1μPa 2である。基準値を規定する。

注記4平均化時間及び周波数範囲を指定しなければならない。

注記5重み付けのタイプ(例えば、周波数重み付けまたは時間重み付け)を指定しなければならない。

3.7.1.4

加重音響暴露レベル

重み付け音圧暴露レベル

SEL w

L E,p,w

指定された基準値E p,0に対する 重み付けされた時間積分された 2 乗音圧 (3.7.1.2) E p,wの比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記1:加重音響曝露レベルは,電力量加重時間積分音圧二乗のレベルであり, E p,wで表される。式の形式では、 L E,p,w = 10 log 10 ( E p,w/ E p,0 ) dB です。

注記2:加重音響暴露レベルはデシベル(dB)で表される。

注記3水中音響において,加重時間積分音圧2乗E p,0の基準値は1 μPa 2 sであり,その基準値を規定しなければならない。

注記4積分時間及び周波数範囲を指定しなければならない。

注記5特定の度数加重が適用される場合、これは適切な添え字によって示されるべきである。

注記6この定義は、ISO 80000-8:2007の箇条3に準拠しています。

注記7積分時間を指定する。

[出典:ISO/TR 25417:2007, 2.7, 修正]

3.7.1.5

音圧伝達関数

H

重み付け された 音圧(3.7.1.1) のフーリエ変換と音圧のフーリエ変換(3.1.2.1)の比。

注記1:音圧伝達関数は周波数の関数であり、 H ( f ) のように、引数fによって示すことができます。ここで、 Hは音圧伝達関数であり、 fは周波数です。

注記2式の形式では、 H ( f ) = Pw ( f )/ P ( f )、ここで、 Pw ( f ) は重み付けされた音圧のフーリエ変換 (ISO 80000-2 を参照) であり、 P ( f ) は音圧のフーリエ変換です。

3.7.1.6

周波数重み付け機能

w

音圧伝達関数 (3.7.1.5) の二乗マグニチュード

注記1:周波数重み付け関数は周波数の関数であり、 w ( f ) のように引数fによって示される場合があります。ここで、 wは周波数重み付け関数であり、 fは周波数です。

注記2式の形式では、 w ( f ) = | H ( f )|ここで、 H ( f ) は音圧伝達関数です。

注記3:周波数加重関数は、パーセバルの定理(プランシュレルの定理とも呼ばれる)の連続バージョンを使用して周波数の積分として表される場合、スペクトル加重量の計算に使用されます。スペクトルで重み付けされた量の例は、 重み付けされた時間積分音圧の二乗です (3.7.1.2) 。

注記 4: 聴覚周波数重み付け関数 (3.7.1.7) を比較する

3.7.1.7

聴覚周波数重み付け機能

waud

周波数重み関数 (3.7.1.6) 特定の種類の動物における聴覚感度の指定された周波数依存特性を表すために選択されたもので、その動物に対する周波数依存の重要性を反映するように音響量が調整されます。

注記1:聴覚周波数重み付け関数は周波数の関数であり、引数fを使用してwaud ( f ) のように示すことができます。ここで、 waudは聴覚周波数重み付け関数であり、 fは周波数です。

注記2:海洋哺乳類の聴覚周波数重み付け関数の例は「M重み付け」です。 M 重み付けに対応する聴覚周波数重み付け関数は、 mml_m92 .

注記 3周波数重み付け関数を比較する。

3.7.2 音声受信

3.7.2.1

行動聴力閾値

聴覚の行動閾値

特定の被験体及び特定の条件(測定幾何学を含む)について,試験の特定の部分において行動的に測定可能な聴覚を誘発することができる特定の音響 信号(3.1.5.8) の最小レベル。

注記1:行動聴力閾値はデシベル(dB)で表される。

注記2 平均二乗音圧レベル(3.2.1.1) 又は平均二乗音粒子速度レベルなどのレベルの種類と,その基準値を明記しなければならない。

注記3:行動反応は信号構造 [例: ピップ音、クリック音、純音音 (ANSI/ASA S3.20 を参照)] に敏感であるため、信号の特性と被験者への信号の提示方法を考慮する必要があります。指定されます。

注記4 バックグラウンドノイズ(3.6.1.5) レベルを測定し、報告する必要があります。

注記5:行動聴力閾値は、背景雑音の減少が行動聴力閾値の変化をもたらさない場合、「マスキングされていない行動聴力閾値」と呼ばれます。

注記6行動聴力閾値をマスクされていない行動聴力閾値よりも高くするほど背景雑音が高い場合,行動聴力閾値は「隠蔽された行動聴力閾値」と呼ばれる。

注記7閾値推定の方法を明記しなければならない。

注記8 ISO 8253-1で規定されている純音行動聴力閾値測定手順では、行動聴力閾値を、一連の上昇試験の少なくとも50%で反応が生じる最低入力レベルとして定義することを推奨しています。

注記9測定形状及び条件の記述は,結果を複製するのに十分でなければならない。被験者の聴力が報告されている量以外の量に敏感であることが知られている、または疑われる場合、ジオメトリは特に重要です。たとえば、魚が 音の粒子速度に敏感であり (3.1.2.10) 、その聴覚閾値が 音圧で報告されている場合 (3.1.2.1) 、音場の再構築を可能にするために、情報は十分に詳細である必要があります。 、魚の位置での音圧と音速は元の測定と同じです。

3.7.2.2

電気生理学的聴力閾値

聴覚の電気生理学的閾値

特定の被験者および特定の条件に対して、検出可能かつ再現可能な電気生理学的反応を引き起こすことができる特定の 信号(3.1.5.8) の最小レベル(測定ジオメトリを含む)

注記1:電気生理学的聴力閾値はデシベル(dB)で表される。

注記2 平均二乗音圧レベル(3.2.1.1) 又は平均二乗音粒子速度レベルなどのレベルの種類と,その基準値を明記しなければならない。

注記 3:電気生理学的反応は信号構造 [例えば、ピップ音、クリック音、純音音 (ANSI/ASA S3.20 を参照)] に敏感であるため、信号の特性と信号が被験者に提示される方法を考慮する必要があります。指定されます。

注記4 バックグラウンドノイズ(3.6.1.5) とバックグラウンド電気生理学的ノイズの両方を報告する必要があります。電気生理学的ノイズは、筋原性および神経原性の発生源に加えて、非生物学的電気干渉によって引き起こされるアーティファクトで構成される 非音響自己ノイズ (3.6.1.6) です。

注記5:背景雑音の減少が電気生理学的聴力閾値に変化をもたらさない場合、電気生理学的聴力閾値は「マスクされていない電気生理学的聴力閾値」と呼ばれる。

注記6暗騒音が電気生理学的聴力閾値をマスクされていない電気生理学的聴力閾値よりも高くするほど高い場合,電気生理学的聴力閾値は「マスクされた電気生理学的聴力閾値」と呼ばれる。

注記7音響刺激に対する電気生理学的反応の存在を検出するために、客観的、統計的、主観的な分析を使用することができます。同様に、しきい値の推定は、さまざまな手段によって決定できますが、それぞれの手段には関連するエラーと仮定が伴います。閾値推定の方法を規定する。

注記8:電気生理学的聴覚閾値推定値は、聴覚系のさまざまなレベルでの聴覚処理を特徴付けるさまざまな生理学的プロセス (聴覚脳幹反応、皮質誘発反応、およびマイクロフォニック電位など) から決定できます。また、電気生理学的聴覚閾値は、信号検出に対する統合された全生物の応答を提供する 行動聴覚閾値 (3.7.2.1) とは異なります。

注記9測定形状及び条件の記述は,結果を複製するのに十分でなければならない。被験者の聴力が報告されている量以外の量に敏感であることが知られている、または疑われる場合、ジオメトリは特に重要です。たとえば、魚が 音の粒子速度に敏感であり (3.1.2.10) 、その聴覚閾値が音圧で報告されている場合、同じ音で音場を再構築できるように、情報は十分に詳細である必要があります。元の測定と同様に、魚の位置での圧力と音速。

3.7.2.3

オージオグラム

周波数の関数としての 行動聴力閾値(3.7.2.1) or 電気生理学的聴力閾値(3.7.2.2 )のグラフまたは表

注記1:周波数は、指定された信号の中心周波数です。

注記2オージオグラムが行動聴力閾値であるか電気生理学的聴力閾値であるかを記載しなければならない。

[出典:ANSI/ASA S3.20-2015, 4.01, 修正]

3.7.2.4

聴覚マスキング

別の音 (ノイズ) の存在によって音 (信号) の 行動聴覚閾値 (3.7.2.1) or 電気生理学的聴覚閾値 (3.7.2.2) が上昇する聴覚プロセス。

注記1:マスキング現象は、識別および認識の閾値にも関連している可能性があります。

注記 2:その存在によって信号を検出するためのしきい値が高くなる音は、「マスキング音」として知られています。 ISO 8253-1:2010, 3.16 を参照してください。

3.7.2.5

聴覚臨界帯域

臨界帯域

指定された周波数の両側にある周波数帯域。この範囲内では、2 番目の周波数での音が存在すると、指定された周波数での音の検出が妨げられます。

注記1:可聴臨界帯域は、可聴性、ラウドネス、および不快感を含むがこれらに限定されない、周波数を含む音知覚のさまざまな尺度に対して定義できます。

注記2哺乳動物では、聴覚臨界帯域は、可聴周波数範囲が概念的に分割された多数の連続した周波数帯域の1つであり、異なる周波数帯域の音が互いに独立して聞こえるように、相互の影響はありません。干渉。

注記 3:聴覚臨界帯域は、当初、帯域幅が徐々に狭くなるホワイト ノイズ (ANSI/ASA S1.1-2013, 2.37 を参照) による純音のマスキングの程度を比較することによって調べられました。異なる周波数のトーン、または異なる周波数を中心とする狭い帯域のノイズへの暴露によってもたらされるマスキングの程度を比較することによって、臨界帯域を実証することもできます。

[出典: 参照 [35].]

3.7.2.6

聴覚クリティカル帯域幅

特定の 聴覚臨界帯域の帯域幅 (3.7.2.5)

注記1聴覚臨界帯域幅はヘルツ(Hz)で表される。

3.7.2.7

クリティカル率

cr

信号(3.1.5.8) の 平均二乗音圧(3.1.3.1) を ノイズ(3.1.5.9) の 平均二乗音圧スペクトル密度(3.1.3.13) で割ったもの。ホワイトノイズによる

注記1:臨界比はヘルツ(Hz)で表される。

グレード 2 からエントリ:クリティカル率には帯域幅の次元があります。参考文献 [40] を参照してください。参考文献 [31] では、ホワイト ノイズ (ANSI/ASA S1.1-2013, 2.37 を参照) がトーンをマスクするだけの場合、 聴覚クリティカル バンド (3.7.2.5) のノイズのパワーは、この場合、臨界比は 聴覚臨界帯域幅 (3.7.2.6) に等しくなります。ただし、参考文献 [40] では、人間と人間以外の動物を対象としたノイズ マスク トーン研究から得られた臨界比は、臨界帯域幅の適切な指標ではないことが示されています。

注記3平均二乗音圧スペクトル密度mml_m95は特定の周波数帯域からの平均二乗音圧への寄与であり、 δfはその周波数帯域の帯域幅です。

注記4臨界比は音圧の代わりに 音速(3.1.3.7) で定義できる。

注記5トーン信号の持続時間は,聴力閾値がその持続時間とは独立しているのに十分な長さであると想定される。

3.7.2.8

重要な信号対雑音比レベル

クリティカル比率レベル

CRL

Lcr

指定された参照値 ( Rc ) 0 に対する臨界比 (3.7.2.7) Rcの比率の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)

注記1式の形式では、 Lcr = 10log 10 ( Rc/ ( Rc ) 0 ) dB.

注記 2:臨界比率レベルはデシベル (dB) で表されます。

注記 3臨界比率レベル ( Rc ) 0の基準値は 1 Hz である。

注記 4:臨界比レベルは,音の周波数におけるマスキングされた 行動聴力閾値 (3.7.2.1) と,同じ周波数における騒音の 平均二乗音圧スペクトル密度レベル (3.2.1.10) との差に等しい。周波数。

3.7.2.9

聴覚閾値シフト

閾値シフト

行動聴力閾値(3.7.2.1) or 電気生理学的聴力閾値(3.7.2.2) の変化

注記1:聴覚閾値シフトはデシベル(dB)で表される。

注記2行動聴力閾値または電気生理学的聴力閾値の上昇は、聴力の低下に対応する。

[出典:ANSI/ASA S3.20-2015, 4.63, 修正]

3.7.2.10

恒久的な聴力閾値シフト

パーマネント スレッシュホールド シフト

PTS

不可逆的な 聴力閾値シフト (3.7.2.9)

注記1:永続的な聴力閾値シフトはデシベル(dB)で表される。

注記2:永続的な聴力閾値のシフトは、音への曝露、病気、有毒物質への曝露、または老化の結果として引き起こされる可能性があります。

3.7.2.11

一時的な聴力閾値シフト

一時的な閾値シフト

t

TTS

特定の疲労刺激に対する可逆性 聴覚閾値シフト (3.7.2.9)

注記一時的な聴力閾値の変化はデシベル (dB) で表される。

注記2一時的な聴力閾値シフトは、 永続的な聴力閾値シフトに重ねることができる(3.7.2.10) 。

注記3:一時的な聴力閾値シフトの測定値は、疲労刺激への曝露前( T0 )および特定の時間tにおける(行動または電気生理学的)聴力閾値の測定値を意味し、曝露が停止した後( T t )、および指定された周波数に対して。一時的な聴覚閾値シフトは、暴露後の時間の関数として変化し、 T tからT0を差し引いたものに等しい。これは一般に TTS tと呼ばれます。

注記 4:両方の聴力閾値測定値の 背景雑音 (3.6.1.5) が報告されます。聴力閾値がバックグラウンド ノイズによってマスクされている場合、これは測定値をマスクされた一時的な聴力閾値シフトとして参照することによって示されます。

注記5マスキングによる聴力閾値の上昇は、一時的な聴力閾値の変化ではない。

[出典:ANSI/ASA S3.20-2015, 4.64, 修正]

3.7.2.12

ラウドネス

知覚される 音の強さ (3.1.1.1)

注記 1:ラウドネスは、音の振幅の知覚的な相関関係です。

[出典:ISO/IEC 23004‑2:2007, 4.97, 修正]

3.7.2.13

ラウドネスレベル

所定の 音(3.1.1.1) の音圧レベルであって, ラウドネス(3.7.2.12) が,特定の周波数で正面から入射する正弦波平面進行波からなる基準音のラウドネスと等しいと判断されるもの。

注記 1:ラウドネス レベルはフォン (phons) で表されます。

注記2特定の周波数の音については,フォン単位のラウドネスレベルはデシベル単位の 平均二乗音圧レベル(3.2.1.1) に等しい。

注記 3:参考文献 [29] を参照。

[出典:ISO 226:2003, 3.3, 修正]

3.7.2.14

検出指数

d '

検出指数の平方根 (3.6.1.14) [出典: 参考文献 [38] および ANSI/ASA S3.20-2015, 5.07]

3.7.3 サウンド制作

3.7.3.1

音のする

サウンドプロデュース

3.7.3.2

生体音響通信信号

情報を送信し、受信者からの応答を呼び起こす目的で、生物、信号発信者によって意図的に生成される 音 (3.1.1.1) 。

3.7.3.3

場所のクリックをエコー

主な機能がエコー測距、ターゲット検出または識別である短時間の前方投影 信号(3.1.5.8) 。

注記 1:ハクジラのメロンを通してエコーロケーション クリックが投影されます。

3.7.3.4

クリックトレイン

エコーロケーションクリックの迅速なシーケンス (3.7.3.3) [出典: 参照 [41], 変更]

3.7.3.5

ドラミング

触角、甲羅、脚、骨格系、または浮き袋の筋肉の収縮を伴う音の生成

注記 1: 「ドラミング」は、ドラミング音を生成するメカニズムを指すこともあります。

3.7.3.6

喘鳴

骨の要素、甲羅、棘、触角、引き抜く腱、または咽頭歯などの体の部分をこすり合わせることを伴う音の生成

注記1:触角の帯状化には、スティックとスリップの摩擦が含まれます。

3.7.3.7

研削

骨板、付属肢、または歯の間の摩擦力を伴う、 喘鳴 (3.7.3.6)

3.7.3.8

スナップ

爪などの付属物の急速な動きに続いて作成される、キャビテーション バブルの崩壊を伴う音響生成

注記1スナップはエビに関連しています。

参考文献

[1]ISO 226, 音響 — 通常の等ラウドネス レベルの等高線
[2]ISO 1683, 音響 — 音響および振動レベルの推奨基準値
[3]ISO/TR 25417, 音響 - 基本量と用語の定義
[4]ISO 8253-1:2010, 音響 — 聴力試験方法 — 1: 純音空気伝導聴力検査と骨伝導聴力検査
[5]ISO 13261-1, 空調および空気熱源ヒートポンプ機器の音響出力定格 — 1:ダクトのない室外機
[6]ISO 80000-1:2009, 数量および単位 — 1: 一般
[7]ISO 80000-2:2009, 数量および単位 — 2: 自然科学や技術で使用される数学的記号と記号
[8]ISO 80000-3:2006, 数量および単位 — 3: 空間と時間
[9]ISO 80000-8:2007, 数量および単位 — 8: 音響
[10]ISO/IEC 23004-2, 情報技術 — マルチメディア ミドルウェア — 2: マルチメディア アプリケーション プログラミング インターフェイス (API)
[11]IEC 60050-801, 国際電気技術語彙: 音響および電気音響。エレクトロペディア(IEVオンライン)
[12]IEC 60500, 水中音響 — ハイドロフォン — 周波数範囲 1 Hz ~ 500 kHz のハイドロフォンの特性
[13]IEC 61260-1, 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 — 1: 仕様
[14]ANSI/ASA S1.1-2013, アメリカ国家標準音響用語
[15]ANSI/ASA S1.6-2016, 音響測定のための米国国家標準優先周波数およびフィルター帯域中心周波数
[16]ANSI/ASA S1.4, 音響測定のための重み付けネットワークの米国規格設計応答
[17]ANSI/ASA S3.20-2015, アメリカ国家標準生物音響用語
[18]ANSI/IEEE 260.4-1996, American National Standard Letter Symbols and Abbreviations for Quantities Used in Acoustics
[19]DIN 13320, 音響 - スペクトルおよび透過曲線
[20]Ainslie MA, ソナー パフォーマンス モデリングの原則。スプリンガーズ、2010
[21]Ainslie MA, A Century of Sonar: Planetary Oceanography, Underwater Noise Monitoring, および Underwater Sound の用語。今日の音響。 2015, 41 pp. L33–L37
[22]Blackstock DT, 物理音響の基礎。ジョン・ワイリー&サンズ、2000
[23]Beranek LL, 音響測定。音響研究所、マサチューセッツ工科大学、1949 年
[24]Burdic WS, 水中音響システム分析。プレンティス・ホール、エングルウッド・クリフ、ニュージャージー、1984年
[25]Clay CS, Medwin H音響海洋学:原理と応用。ワイリー、ニューヨーク、1977
[26]エマーソン WH, 量とその単位の代数について。計測学。 2004年、41ページL33–L37
[27]Emerson WH, 量の計算と測定単位について。計測学。 2008, 45 pp. 134–138
[28]Erdreich J インパルス ノイズの分布ベースの定義。 J.Acoust.社会オン 1986, 79(4) pp. 990–998
[29]Finneran JJ, Schlundt CE, バンドウイルカの主観的ラウドネス レベル測定値と等ラウドネス コンター ( Tursiops truncatus ) a) J.Acoust.社会オン 2011, 130(5) pp. 3124–3136
[30]Foote KG, 音響トランスデューサの近距離場と遠距離場の識別。 J.Acoust.社会オン 2014, 136 pp. 1511–1517
[31]フレッチャー H. 聴覚パターン。現代物理学のレビュー。 1940年、12 (1) pp. 47-65
[32]Madsen PT, 海洋哺乳類とノイズ: トランジェントの二乗平均平方根音圧の問題。 J.Acoust.社会オン 2005年、117ページ。 3952
[33]Mayorga MA, 原発性爆風過圧損傷の病理。毒物学。 1997, 121(1) pp. 17–28
[34]Mellen RH, 水中音響信号の検出における熱雑音限界。 J.Acoust.社会オン 1952年、24ページ。 478-480
[35]Morfey CL, 音響学辞典。アカデミック、サンディエゴ、2001
[36]Pierce AD, Acoustics: その物理原理とアプリケーションの紹介。アメリカ物理学研究所、ニューヨーク、1989
[37]Southall BL et al. Marine Mammal Noise Exposure Criteri水生哺乳類 2007, 34 (4) pp. i-iv; 411-522
[38]Tanner Jr WP, Birdsall TG, 精神物理学的尺度としてのd ' および η の定義。 J.Acoust.社会オン 1958年、30ページ922–928
[39]Urick RJ, 水中音の原則。マグロウヒル、ニューヨーク、ロンドン、1983
[40]Yost WA, Shofner WP, 動物の心理音響学における臨界帯域と臨界比率: チンチラ データを使用した例。 J.Acoust.社会オン 2009, 125 (1) p. 315
[41]「海の音の発見」。入手先: http://www.dosits.org/glossary

3 Terms and definitions

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

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1 General terms

3.1.1 General

3.1.1.1

sound

alteration in pressure, stress or material displacement propagated via the action of elastic stresses in an elastic medium and that involves local compression and expansion of the medium, or the superposition of such propagated alterations

Note 1 to entry: The medium in which the sound exists is often indicated by an appropriate adjective, e.g. airborne, water-borne, or structure-borne.

Note 2 to entry: In the remainder of this document, the medium is assumed to be a compressible fluid.

Note 3 to entry: A sound wave is a realization of sound.

Note 4 to entry: The word “sound” may also be used as part of a compound noun, in which case, it is a synonym of “acoustic”. For example, “acoustic pressure” and “acoustic power”’ are synonyms of sound pressure (3.1.2.1) and sound power (3.1.3.14) .

[SOURCE: Reference [23] and Reference [35]]

3.1.1.2

ambient sound

sound (3.1.1.1) that would be present in the absence of a specified activity

Note 1 to entry: Ambient sound is location-specific and time-specific.

Note 2 to entry: In the absence of a specified activity, all sound is ambient sound.

Note 3 to entry: Ambient sound includes ambient noise (3.1.5.11) .

Note 4 to entry: Examples of specified activity include the act of measuring the underwater sound and the radiation of sound by specified sound sources.

Note 5 to entry: Ambient sound can be anthropogenic (e.g. shipping) or natural (e.g. wind, biota).

3.1.1.3

soundscape

<underwater acoustics> characterization of the ambient sound (3.1.1.2) in terms of its spatial, temporal and frequency attributes, and the types of sources contributing to the sound field

3.1.1.4

reverberation

sound (3.1.1.1) resulting from cumulative scattering of sound by an aggregation, or ensemble, of scatterers

Note 1 to entry: Reverberation commonly arises from scatterers in a volume or on a surface.

3.1.1.5

material element

sound particle

smallest element of the medium that represents the medium’s mean density

Note 1 to entry: The characteristic length scale of this element is of the order of several times the mean free molecular path (see Reference [22]).

3.1.2 Acoustical field quantities

3.1.2.1

sound pressure

p

contribution to total pressure caused by the action of sound (3.1.1.1)

Note 1 to entry: Sound pressure is a function of time, which may be indicated by means of an argument t, as in p(t), where p is sound pressure and t is time.

Note 2 to entry: Sound pressure is expressed in pascals (Pa).

Note 3 to entry: The term “sound pressure” is sometimes used as a synonym of “root-mean-square sound pressure”. This use is deprecated.

Note 4 to entry: The term “sound pressure” is defined by IEC 60050 as the root-mean-square value of p(t). While this IEC definition is not compatible with the present (ISO) definition, users of ISO standards might nevertheless encounter the IEC definition, for example, in hydrophone calibration standards developed by the IEC.

Note 5 to entry: Weighted sound pressure is defined in 3.7.1.1.

[SOURCE:ISO 80000‑8:2007, 8-9.1 and 8-9.2, modified]

3.1.2.2

sound pressure spectrum

P

Fourier transform of the sound pressure (3.1.2.1)

Note 1 to entry: Sound pressure spectrum is a function of frequency, which may be indicated by means of an argument f, as in P(f), where P is sound pressure spectrum and f is frequency.

Note 2 to entry: In formula form, mml_m2P(f) df. See ISO 80000-2:2009.

Note 3 to entry: Sound pressure spectrum is expressed in units of pascal per hertz (Pa/Hz).

Note 4 to entry: In general, P(f) is a complex function of frequency.

Note 5 to entry: The definition of sound pressure spectrum applies to a single-event or transient sound pressure signal, in which case, for the purpose of the integral over time in the formula for P(f), the sound pressure p(t) is set to zero at all times before the signal starts and after it ends. It can also be applied to a finite segment of a continuous sound pressure signal, in which case, the start and end times of the segment shall be specified.

3.1.2.3

zero-to-peak sound pressure

peak sound pressure

p0-pk

ppk

greatest magnitude of the sound pressure (3.1.2.1) during a specified time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: Zero-to-peak sound pressure is expressed in pascals (Pa).

Note 2 to entry: A zero-to-peak sound pressure can arise from a positive or negative sound pressure.

[SOURCE:ISO/TR 25417:2007, 2.4, modified]

3.1.2.4

compressional pressure

pc

sound pressure (3.1.2.1) , p(t), when p(t) > 0, where t is time

Note 1 to entry: Compressional pressure is expressed in pascals (Pa).

Note 2 to entry: For shock waves, compressional pressure may be referred to as “blast overpressure”. See Reference [33].

3.1.2.5

peak compressional pressure

ppk,c

greatest compressional pressure (3.1.2.4) during a specified time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: Peak compressional pressure is expressed in pascals (Pa).

Note 2 to entry: A peak compressional pressure can only arise from a positive sound pressure.

Note 3 to entry: For shock waves, peak compressional pressure may be referred to as “peak blast overpressure”.

3.1.2.6

rarefactional pressure

pr

magnitude of sound pressure (3.1.2.1) , |p(t)|, when p(t) < 0, where p is sound pressure and t is time

Note 1 to entry: Rarefactional pressure is expressed in pascals (Pa).

3.1.2.7

peak rarefactional pressure

ppk,r

greatest rarefactional pressure (3.1.2.6) during a specified time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: Peak rarefactional pressure is expressed in pascals (Pa).

Note 2 to entry: A peak rarefactional pressure can only arise from a negative sound pressure.

Note 3 to entry: Peak rarefactional pressure is always positive.

3.1.2.8

peak-to-peak sound pressure

ppk-pk

sum of the peak compressional pressure (3.1.2.5) and the peak rarefactional pressure (3.1.2.7) during a specified time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: Peak-to-peak sound pressure is expressed in pascals (Pa).

Note 2 to entry: The start and end times used to determine the time interval for the peak compressional pressure shall be the same as those used to determine the time interval for the peak rarefactional pressure.

3.1.2.9

sound particle displacement

δ

displacement of a material element (3.1.1.5) caused by the action of sound (3.1.1.1)

Note 1 to entry: Sound particle displacement is a function of time, t, which may be indicated by means of an argument t, as in δ (t).

Note 2 to entry: Sound particle displacement is expressed in metres (m).

Note 3 to entry: Sound particle displacement is a vector quantity. Spatial components of the sound particle displacement may be indicated by assigning subscripts to the symbol. For example, in Cartesian coordinates, δ = (δx , δy , δz ). By convention in underwater acoustics, the z axis is usually chosen to point vertically down from the sea surface, with x and y axes in the horizontal plane.

[SOURCE:ISO 80000‑8:2007, 8-10, modified]

3.1.2.10

sound particle velocity

u

contribution to velocity of a material element (3.1.1.5) caused by the action of sound (3.1.1.1)

Note 1 to entry: Sound particle velocity is a function of time, t, which may be indicated by means of an argument t, as in u (t).

Note 2 to entry: For small-amplitude sound waves in an otherwise stationary medium, the sound particle velocity and sound particle displacement (3.1.2.9) are related by

mml_m3

where δ (t) is the sound particle displacement at time, t, and the partial derivative is evaluated at a fixed position. The formula above is an approximation, with relative error of order | u /c|, where c is the speed of sound in the medium.

Note 3 to entry: Sound particle velocity is expressed in units of metre per second (m/s).

Note 4 to entry: Sound particle velocity is a vector quantity. Spatial components of the sound particle velocity may be indicated by assigning subscripts to the symbol. For example, in Cartesian coordinates, u = (ux , uy , uz ). By convention in underwater acoustics, the z axis is usually chosen to point vertically down from the sea surface, with x and y axes in the horizontal plane.

[SOURCE:ISO 80000‑8:2007, 8-11, modified]

3.1.2.11

sound particle acceleration

a

contribution to acceleration of a material element (3.1.1.5) caused by the action of sound (3.1.1.1)

Note 1 to entry: Sound particle acceleration is a function of time, t, which may be indicated by means of an argument t, as in a (t).

Note 2 to entry: For small-amplitude sound waves in an otherwise stationary medium, the sound particle acceleration and sound particle velocity (3.1.2.10) are related by

mml_m4

where u (t) is the sound particle velocity at time, t, and the partial derivative is evaluated at a fixed position. The formula above is an approximation, with relative error of order | u /c|, where c is the speed of sound in the medium.

Note 3 to entry: Sound particle acceleration is expressed in units of metre per second squared (m/s2).

Note 4 to entry: Sound particle acceleration is a vector quantity. Spatial components of the sound particle acceleration may be indicated by assigning subscripts to the symbol. For example, in Cartesian coordinates, a = (ax , ay , az ). By convention in underwater acoustics, the z axis is usually chosen to point vertically down from the sea surface, with x and y axes in the horizontal plane.

[SOURCE:ISO 80000‑8:2007, 8-12, modified]

3.1.3 Acoustical power quantities

3.1.3.1

mean-square sound pressure

mml_m5

integral over a specified time interval of squared sound pressure (3.1.2.1) , divided by the duration of the time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m6 , where p(t) is the sound pressure, and t1 and t2 are the start and end times, respectively. For a transient sound, the start and end times are sometimes chosen to correspond to the start and end of the percentage energy signal duration (3.5.1.5) .

Note 2 to entry: Mean-square sound pressure is expressed in units of pascal squared (Pa2).

Note 3 to entry: The square root of the mean-square sound pressure is a field quantity known as the root-mean-square sound pressure. This field quantity may be denoted prms.

3.1.3.2

mean-square sound particle displacement

mml_m7

integral over a specified time interval of squared magnitude of the sound particle displacement (3.1.2.9) , divided by the duration of the time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m8 , where δ(t) is the magnitude of the sound particle displacement, and t1 and t2 are the start and end times, respectively.

Note 2 to entry: Mean-square sound particle displacement is expressed in units of metre squared (m2).

Note 3 to entry: The square root of the mean-square sound displacement is a field quantity known as the root-mean-square sound displacement. This field quantity may be denoted δrms.

3.1.3.3

mean-square sound particle velocity

mml_m9

integral over a specified time interval of squared magnitude of the sound particle velocity (3.1.2.10) , divided by the duration of the time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m10 , where u(t) is the magnitude of the sound particle velocity, and t1 and t2 are the start and end times, respectively.

Note 2 to entry: Mean-square sound particle velocity is expressed in units of (metre per second) squared [(m/s)2].

Note 3 to entry: The square root of the mean-square sound velocity is a field quantity known as the root-mean-square sound velocity. This field quantity may be denoted urms.

3.1.3.4

mean-square sound particle acceleration

mml_m11

integral over a specified time interval of squared magnitude of the sound particle acceleration (3.1.2.11) , divided by the duration of the time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m12 , where a(t) is the magnitude of the sound particle acceleration, and t1 and t2 are the start and end times, respectively.

Note 2 to entry: Mean-square sound particle acceleration is expressed in units of (metre per second squared) squared [(m/s2)2].

Note 3 to entry: The square root of the mean-square sound acceleration is a field quantity known as the root-mean-square sound acceleration. This field quantity may be denoted arms.

3.1.3.5

time-integrated squared sound pressure

sound pressure exposure

sound exposure

Ep,T

<underwater acoustics> integral of the square of the sound pressure (3.1.2.1) , p, over a specified time interval or event, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m13 , where t1 and t2 are the start and end times of the time interval or event, respectively, and T = t2t1 is the duration of the signal.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound pressure is expressed in units of pascal squared second (Pa2 s).

Note 3 to entry: According to the continuous form of Parseval’s theorem (also known as Plancherel’s theorem), the time-integrated squared sound pressure can be written as the frequency-integrated sound exposure spectral density (3.1.3.9) . In formula form, mml_m14 , where pT (t) is equal to p(t) for t1 < t < t2 and is otherwise zero, P(f) is the Fourier transform (see ISO 80000-2) of pT (t) and Ef is the sound exposure spectral density of the pressure time series pT (t).

Note 4 to entry: In the far field the time-integrated squared sound pressure is equal to the product of the characteristic acoustic impedance (3.1.5.6) of the medium and the magnitude of the time-integrated sound intensity (3.1.3.10) . In the near field this equality does not hold in general.

Note 5 to entry: See also weighted time-integrated squared sound pressure (3.7.1.2) .

3.1.3.6

time-integrated squared sound particle displacement

Eδ,T

integral of the square of the magnitude of the sound particle displacement (3.1.2.9) , δ, over a specified time interval or event, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m15 , where t1 and t2 are the start and end times of the time interval or event, respectively, and T = t2t1 is the duration of the signal.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound particle displacement is expressed in units of metre squared second (m2 s).

3.1.3.7

time-integrated squared sound particle velocity

Eu,T

integral of the square of the magnitude of the sound particle velocity (3.1.2.10) , u, over a specified time interval or event, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m16 , where t1 and t2 are the start and end times of the time interval or event, respectively, and T = t2t1 is the duration of the signal.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound particle velocity is expressed in units of (metre per second) squared second [(m/s)2 s].

3.1.3.8

time-integrated squared sound particle acceleration

Ea,T

integral of the square of the magnitude of the sound particle acceleration (3.1.2.11) , a, over a specified time interval or event, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m17 , where t1 and t2 are the start and end times of the time interval or event, respectively, and T = t2t1 is the duration of the signal.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound particle acceleration is expressed in units of (metre per second squared) squared second [(m/s2)2 s].

3.1.3.9

sound exposure spectral density

sound pressure exposure spectral density

Ef

<underwater acoustics> distribution as a function of non-negative frequency of the time-integrated squared sound pressure (3.1.3.5) per unit bandwidth of a sound having a continuous spectrum

Note 1 to entry: Sound exposure spectral density is expressed in units of pascal squared second per hertz (Pa2 s/Hz).

Note 2 to entry: In its idealized form, sound exposure spectral density is evaluated as the limit, as the bandwidth tends to zero, of the time-integrated squared sound pressure in a finite frequency band divided by the frequency bandwidth.

Note 3 to entry: For operational purposes, sound exposure spectral density is estimated as the time-integrated squared sound pressure in a finite frequency band divided by the frequency bandwidth. The result is equal to the mean value of the sound exposure spectral density, averaged across the band. The time duration and frequency band shall be specified.

Note 4 to entry: According to the continuous form of Parseval’s theorem (also known as Plancherel’s theorem), the sound pressure spectrum (3.1.2.2) , P(f), is related to the sound pressure p(t) via the formula mml_m19 . It follows from these formulae that for any positive non-zero frequency, Ef (f) = 2|P(f)|2. For zero frequency, Ef (0) = |P(0)|2.

Note 5 to entry: The integral over positive frequencies of the sound exposure spectral density is equal to the time-integrated squared sound pressure mml_m20 .

3.1.3.10

sound intensity

instantaneous sound intensity

I

product of the sound pressure (3.1.2.1) , p, and the sound particle velocity (3.1.2.10) , u

Note 1 to entry: Sound intensity is a function of time, t, which may be indicated by means of an argument t, as in I (t).

Note 2 to entry: In formula form, I (t) = p(t) u (t).

Note 3 to entry: Sound intensity is expressed in units of watt per metre squared (W/m2).

Note 4 to entry: Sound intensity is a vector quantity. Spatial components of the sound intensity may be indicated by assigning subscripts to the symbol. For example, in Cartesian coordinates, I = (Ix , Iy , Iz ). By convention in underwater acoustics, the z axis is usually chosen to point vertically down from the sea surface, with x and y axes in the horizontal plane.

Note 5 to entry: Sound intensity is also known as the “Umov vector”, “Poynting vector” or “Umov-Poynting vector”.

Note 6 to entry: Sound pressure is a real scalar quantity and sound particle velocity is a real vector quantity. Sound intensity is therefore a real vector quantity.

Note 7 to entry: In the International System of Quantities (ISQ), sound pressure and sound particle velocity are instantaneous quantities. Their product, sound intensity, is therefore also an instantaneous quantity in the ISQ. The upper case symbol I , without a subscript, is used to denote this instantaneous quantity to distinguish it from the time-averaged sound intensity, I av.

Note 8 to entry: The term “sound intensity” is in widespread use as a synonym of “time-averaged sound intensity”, I av. This use is not compatible with the ISQ.

Note 9 to entry: This definition could become inapplicable in situations with a high mean fluid flow.

Note 10 to entry: This definition is in accordance with ISO 80000-8:2007, 8-17.1.

[SOURCE:ISO/TR 25417:2007, 2.12, modified]

3.1.3.11

time-averaged sound intensity

I av

integral over a specified time interval of sound intensity (3.1.3.10) , I , divided by the duration of the time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m21 , where t1 and t2 are the start and end times, respectively.

Note 2 to entry: Time-averaged sound intensity is expressed in units of watt per metre squared (W/m2).

Note 3 to entry: Time-averaged sound intensity is a vector quantity. Spatial components of the time-averaged sound intensity may be indicated by assigning subscripts to the symbol. For example, in Cartesian coordinates, I av = (Iav,x , Iav,y , Iav,z ). By convention in underwater acoustics, the z axis is usually chosen to point vertically down from the sea surface, with x and y axes in the horizontal plane.

Note 4 to entry: This definition is in accordance with ISO 80000-8:2007, 8.

[SOURCE:ISO/TR 25417:2007, 2.13, modified]

3.1.3.12

equivalent plane wave sound intensity

Ieq

mean-square sound pressure (3.1.3.1) , mml_m22 , divided by the product of the density, ρ, and sound speed, c, of the undisturbed fluid

Note 1 to entry: In formula form, mml_m23 .

Note 2 to entry: Equivalent plane wave sound intensity is expressed in units of watt per metre squared (W/m2).

Note 3 to entry: The averaging time and frequency band shall be specified.

Note 4 to entry: The equivalent plane wave sound intensity is a scalar quantity, equal to the component of time-averaged sound intensity (3.1.3.11) in the direction of propagation of a plane progressive sound wave having the specified mean-square sound pressure.

3.1.3.13

mean-square sound pressure spectral density

mml_m24

distribution as a function of non-negative frequency of the mean-square sound pressure (3.1.3.1) per unit bandwidth of a sound having a continuous spectrum

Note 1 to entry: Mean-square sound pressure spectral density is expressed in units of pascal squared per hertz (Pa2/Hz).

Note 2 to entry: In its idealized form, mean-square sound pressure spectral density is evaluated as the limit, as the bandwidth tends to zero, of the mean-square sound pressure in a finite frequency band divided by the frequency bandwidth.

Note 3 to entry: For operational purposes, mean-square sound pressure spectral density is estimated as the mean-square sound pressure in a finite frequency band divided by the frequency bandwidth. The averaging time and frequency band shall be specified.

Note 4 to entry: According to the continuous form of Parseval’s theorem (also known as Plancherel’s theorem), the sound pressure spectrum (3.1.2.2) , P(f), is related to the sound pressure, p(t), via the formula mml_m27 .

Note 5 to entry: As a consequence of the Wiener-Khinchin theorem, the mean-square sound pressure spectral density of a sound pressure signal is also equal to twice the Fourier transform (see ISO 80000-2) of the autocorrelation function of that signal.

Note 6 to entry: Mean-square sound pressure spectral density is one of several related quantities known generically as “power spectral density”. The generic term is used with a descriptor (in this case, mean-square sound pressure) to indicate the type of power-like quantity whose spectral density is being described.

3.1.3.14

sound power

W

integral over a specified surface of the product of the sound pressure (3.1.2.1) , p, and the component of the sound particle velocity (3.1.2.10) in the direction normal to that surface, un

Note 1 to entry: Sound power is a function of time, t, which may be indicated by means of an argument t, as in W(t).

Note 2 to entry: Sound power is expressed in watts (W).

Note 3 to entry: This definition could become inapplicable in situations with a high mean fluid flow.

[SOURCE:ISO 80000‑8:2007, 8-16, modified]

3.1.3.15

time-averaged sound power

Wav

integral over a specified time interval of sound power (3.1.3.14) , W, divided by the duration of the time interval, for a specified frequency range

Note 1 to entry: If the surface completely encloses a sound source, and in the absence of absorption, the time-averaged sound power is equal to the average rate per unit time at which sound energy is radiated from the source.

3.1.4 Logarithmic frequency intervals

3.1.4.1

one-third octave

one-third octave (base 2)

one third of an octave

Note 1 to entry: The frequency ratio corresponding to a one-third octave is 21/3, or approximately 1,259 9.

Note 2 to entry: One-third octave (base 2) bands are defined in ISO 13261-1.

Note 3 to entry: From the definition 1 oct ≡ log2(2) = 1 (see ISO 80000-8:2007, 8-3.a), it follows that one one-third octave (base 2) (1/3 oct) is equal to 1/3, or approximately 0,333 33.

[SOURCE:DIN 13320]

3.1.4.2

one-third octave (base 10)

decidecade

ddec

one tenth of a decade

Note 1 to entry: The frequency ratio corresponding to a decidecade (1 ddec) is 100,1, or approximately 1,258 9, which is smaller than a one-third octave (base 2) by approximately 0,08 %.

Note 2 to entry: The use of “one-third octave” to mean 1 ddec is permitted by IEC 61260-1 and ANSI/ASA S1.6-2016.

Note 3 to entry: From the definition 1 dec ≡ log2(10) (see ISO 80000-8:2007, 8-3 b), it follows that one decidecade (0,1 dec) is equal to 0,1 log2(10), or approximately 0,332 19.

Note 4 to entry: The symbol for one-third octave (base 10) is ddec. This symbol is not intended to be used as an abbreviation.

3.1.5 Other acoustical quantities

3.1.5.1

force impulse

JF

integral of a transient force, over a specified time interval or event, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, JF = mml_m29 , where F (t) is the force, and the integral is taken either over the entire time-history, or between specified limits (as in the second integral above).

Note 2 to entry: Force impulse is expressed in units of newton second (N s).

Note 3 to entry: Force impulse is a vector quantity. Spatial components of the force impulse may be indicated by assigning subscripts to the symbol. For example, in Cartesian coordinates, JF = (JF,x , JF,y , JF,z ). By convention in underwater acoustics, the z axis is usually chosen to point vertically down from the sea surface, with x and y axes in the horizontal plane.

Note 4 to entry: The force impulse vector represents the total momentum transferred by the force during that time.

[SOURCE: Reference [35]]

3.1.5.2

pressure impulse

Jp

integral of a transient sound pressure (3.1.2.1) , p(t), over a specified time interval or event, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m30 , where the integral is taken either over the entire time-history, or between specified limits (as in the second integral above).

Note 2 to entry: Pressure impulse is expressed in units of pascal second (Pa s).

Note 3 to entry: If the sound pressure is non-negative over the entire interval of integration, the pressure impulse is referred to as “positive-pressure impulse”.

Note 4 to entry: If the sound pressure is non-positive over the entire interval of integration, the magnitude of the pressure impulse is referred to as “negative-pressure impulse”.

Note 5 to entry: Pressure impulse is a scalar quantity.

Note 6 to entry: See also force impulse (3.1.5.1) .

3.1.5.3

sound pressure variance

μ2

variance of the sound pressure (3.1.2.1) , p(t), over a specified time interval, t1tot2, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m32 is the mean sound pressure in the same time interval.

Note 2 to entry: Sound pressure variance is expressed in units of pascal squared (Pa2).

Note 3 to entry: If the mean sound pressure is zero, the sound pressure variance is equal to the mean-square sound pressure.

3.1.5.4

sound pressure skewness

γ1

skewness of the sound pressure (3.1.2.1) , p(t), over a specified time interval, t1tot2, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m35 are the sound pressure variance (3.1.5.3) and mean sound pressure, respectively, in the same time interval.

3.1.5.5

sound pressure kurtosis

β

kurtosis of the sound pressure, p(t), over a specified time interval, t1tot2, for a specified frequency range

Note 1 to entry: In formula form, mml_m38 are the sound pressure variance (3.1.5.3) and mean sound pressure, respectively, in the same time interval.

Note 2 to entry: See Reference [28].

3.1.5.6

characteristic acoustic impedance

characteristic specific acoustic impedance

Zc

sound pressure (3.1.2.1) divided by the component of the sound particle velocity (3.1.2.10) in the direction of the wave propagation, at a point in a non-dissipative medium and for a plane progressive wave

Note 1 to entry: In a fluid of density, ρ, and speed of sound, c, the characteristic acoustic impedance is equal to the product, ρc.

Note 2 to entry: Characteristic acoustic impedance is expressed in units of pascal second per metre (Pa s/m).

[SOURCE:ISO 80000‑8:2007, 8-19, modified]

3.1.5.7

specific acoustic impedance

z

Fourier transform of sound pressure (3.1.2.1) , P(f), divided by the Fourier transform of sound particle velocity (3.1.2.10) in a given direction, U(f)

Note 1 to entry: In formula form, z(f) = P(f)/U(f) = P(f) U*(f)/[U(f) U*(f)].

Note 2 to entry: Specific acoustic impedance is expressed in units of pascal second per metre (Pa s/m).

Note 3 to entry: See IEC 60050 (IEV 801–25–13) and ISO 80000-2:2009, 2-18.1, Fourier transform.

Note 4 to entry: Specific acoustic impedance can also be defined as the complex sound pressure, mml_m43 .

Note 5 to entry: Specific acoustic impedance is a complex quantity whose magnitude equals the sound pressure amplitude divided by the amplitude of a given sound particle velocity component, and whose phase equals the sound pressure phase minus the phase of the given sound particle velocity component.

3.1.5.8

signal

specified time-varying electric current, voltage, sound pressure (3.1.2.1) , sound particle displacement (3.1.2.9) , or other field quantity of interest

3.1.5.9

noise

time-varying electric current, voltage, sound pressure (3.1.2.1) , sound particle displacement (3.1.2.9) , or other field quantity except the signal (3.1.5.8) or signals

3.1.5.10

acoustic self-noise

sound (3.1.1.1) at a receiver caused by the deployment, operation, or recovery of a specified receiver, and its associated platform

3.1.5.11

ambient noise

sound (3.1.1.1) except acoustic self-noise (3.1.5.10) and except sound associated with a specified signal (3.1.5.8)

Note 1 to entry: In the absence of a specified signal, ambient noise is all sound except acoustic self-noise.

Note 2 to entry: An example of a specified signal might be the echo from a sonar target.

3.2 Levels used in underwater acoustics

3.2.1 Levels of acoustical power quantities

3.2.1.1

mean-square sound pressure level

root-mean-square sound pressure level

sound pressure level

SPL

Lp,rms

Lp

DEPRECATED:mean-square SPL

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square sound pressure (3.1.3.1) to the specified reference value, p02, in decibels

Note 1 to entry: Mean-square sound pressure level is the level of the power quantity equal to the mean-square sound pressure, denoted mml_m45/p02) dB.

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

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of mean-square sound pressure, p02, is 1 μPa2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The averaging time and frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: Mean-square sound pressure level can be written as the level of the field quantity root-mean-square sound pressure, i.e. Lp = 20 log10( mml_m46/p0) dB. The reference value of sound pressure is p0 = 1 μPa.

Note 6 to entry: The abbreviation “mean-square SPL” is deprecated because in normal use of English this would mean “mean-square value of SPL”, the meaning of which differs from the intended one, “level of the mean-square sound pressure”.

Note 7 to entry: Weighted sound pressure level is defined in 3.7.

3.2.1.2

mean-square sound particle displacement level

root-mean-square sound particle displacement level

sound particle displacement level

SDL

Lδ,rms

Lδ

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square sound particle displacement (3.1.3.2) to the specified reference value, δ02, in decibels

Note 1 to entry: Mean-square sound particle displacement level is the level of the power quantity equal to the mean-square magnitude of the sound particle displacement, denoted mml_m48/δ02) dB.

Note 2 to entry: Mean-square sound particle displacement level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of mean-square sound particle displacement, δ02, is 1 pm2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The averaging time and frequency range shall be specified.

3.2.1.3

mean-square sound particle velocity level

root-mean-square sound particle velocity level

sound particle velocity level

SVL

Lu,rms

Lu

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square sound particle velocity (3.1.3.3) to the specified reference value, u02, in decibels

Note 1 to entry: Mean-square sound particle velocity level is the level of the power quantity equal to the mean-square magnitude of the sound particle velocity, denoted mml_m50/u02) dB.

Note 2 to entry: Mean-square sound particle velocity level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of mean-square sound particle velocity, u02, is 1 (nm/s)2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The averaging time and frequency range shall be specified.

[SOURCE:ANSI/ASA S1.1-2013, 3.23, modified]

3.2.1.4

mean-square sound particle acceleration level

root-mean-square sound particle acceleration level

sound particle acceleration level

SAL

La

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square sound particle acceleration (3.1.3.4) to the specified reference value, a02, in decibels

Note 1 to entry: Mean-square sound particle acceleration level is the level of the power quantity equal to the mean-square magnitude of the sound particle acceleration, denoted mml_m52/a02) dB.

Note 2 to entry: Mean-square sound particle acceleration level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of mean-square sound particle acceleration, a02, is 1 μm2/s4. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The averaging time and frequency range shall be specified.

3.2.1.5

time-integrated squared sound pressure level

sound exposure level

sound pressure exposure level

SEL

LE,p

<underwater acoustics> ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the time-integrated squared sound pressure (3.1.3.5) , Ep , to the specified reference value, Ep,0, in decibels

Note 1 to entry: Time-integrated squared sound pressure level is the level of the power quantity time-integrated squared sound pressure, denoted Ep . In formula form, LE,p = 10 log10(Ep/Ep,0) dB.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound pressure level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of time-integrated squared sound pressure, Ep,0, is 1 μPa2 s. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time duration and frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: This definition is in accordance with ISO 80000-8:2007, 8.

Note 6 to entry: In air acoustics, the sound exposure level may be a weighted quantity (see ISO/TR 25417).

3.2.1.6

time-integrated squared sound particle displacement level

LE,δ

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the time-integrated squared sound particle displacement (3.1.3.6) , Eδ to the specified reference value, Eδ,0, in decibels

Note 1 to entry: Time-integrated squared sound particle displacement level is the level of the power quantity time-integrated squared sound particle displacement, denoted Eδ . In formula form, LE,δ = 10 log10(Eδ/Eδ,0) dB.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound particle displacement level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of time-integrated squared sound particle displacement, Eδ,0, is 1 pm2 s. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time duration and frequency range shall be specified.

3.2.1.7

time-integrated squared sound particle velocity level

LE,u

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the time-integrated squared sound particle velocity (3.1.3.7) , Eu , to the specified reference value, Eu,0, in decibels

Note 1 to entry: Time-integrated squared sound particle velocity level is the level of the power quantity time-integrated squared sound particle velocity, denoted Eu . In formula form, LE,u = 10 log10(Eu/Eu,0) dB.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound particle velocity level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of time-integrated squared sound particle velocity, Eu,0, is 1 (nm/s)2 s. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time duration and frequency range shall be specified.

3.2.1.8

time-integrated squared sound particle acceleration level

LE,a

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the time-integrated squared sound particle acceleration (3.1.3.8) , Ea , to the specified reference value, Ea,0, in decibels

Note 1 to entry: Time-integrated squared sound particle acceleration level is the level of the power quantity time-integrated squared sound particle acceleration, denoted Ea . In formula form, LE,a = 10 log10(Ea/Ea,0) dB.

Note 2 to entry: Time-integrated squared sound particle acceleration level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of time-integrated squared sound particle acceleration, Ea,0, is 1 (μm/s2)2 s. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time duration and frequency range shall be specified.

3.2.1.9

sound exposure spectral density level

LE,f

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound exposure spectral density (3.1.3.9) , Ef , to the specified reference value, Ef,0, in decibels

Note 1 to entry: Sound exposure spectral density level is the level of the power quantity sound exposure spectral density, denoted Ef . In formula form, LE,f = 10 log10(Ef/Ef,0) dB.

Note 2 to entry: Sound exposure spectral density level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of sound exposure spectral density, Ef,0, is 1 μPa2 s/Hz. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: If the operational form of the definition of sound exposure spectral density is used, the time duration and frequency range shall be specified.

3.2.1.10

mean-square sound pressure spectral density level

Lp,f

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square sound pressure spectral density (3.1.3.13) , mml_m54 , in decibels

Note 1 to entry: Mean-square sound pressure spectral density level is the level of the power quantity mean-square sound pressure spectral density, denoted mml_m56 dB.

Note 2 to entry: Mean-square sound pressure spectral density level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of mean-square sound pressure spectral density, mml_m57 , is 1 μPa2/Hz. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: If the operational form of the definition of mean-square sound pressure spectral density is used, the averaging time and frequency range shall be specified.

3.2.2 Levelsof acoustical field quantities

3.2.2.1

zero-to-peak sound pressure level

peak sound pressure level

Lp,0-pk

Lp,pk

DEPRECATED:peak SPL

twenty times the logarithm to the base 10 of the ratio of the zero-to-peak sound pressure (3.1.2.3) , ppk, to the specified reference value, p0, in decibels

Note 1 to entry: Zero-to-peak sound pressure level is the level of the field quantity zero-to-peak sound pressure, denoted ppk. In formula form, Lp,pk = 20 log10(ppk/p0) dB.

Note 2 to entry: Zero-to-peak sound pressure level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of zero-to-peak sound pressure, p0, is 1 μPa. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time interval and frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: The abbreviation “peak SPL” is deprecated because in normal use of English, this would mean “peak value of SPL”, the meaning of which differs from the intended one, “level of the peak sound pressure”.

[SOURCE:ISO/TR 25417:2007, 2.5, modified]

3.2.2.2

peak compressional sound pressure level

Lp,pk,c

twenty times the logarithm to the base 10 of the ratio of the peak compressional sound pressure, ppk,c, to the specified reference value, p0, in decibels

Note 1 to entry: Peak compressional sound pressure level is the level of the field quantity peak compressional sound pressure, denoted ppk,c. In formula form, Lp,pk,c = 20 log10(ppk,c/p0) dB.

Note 2 to entry: Peak compressional sound pressure level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of peak compressional sound pressure, p0, is 1 μPa. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time interval and frequency range shall be specified.

3.2.2.3

peak rarefactional sound pressure level

Lp,pk,r

twenty times the logarithm to the base 10 of the ratio of the peak rarefactional sound pressure, ppk,r, to the specified reference value, p0, in decibels

Note 1 to entry: Peak rarefactional sound pressure level is the level of the field quantity peak rarefactional sound pressure, denoted ppk,r. In formula form, Lp,pk,r = 20 log10(ppk,r/p0) dB.

Note 2 to entry: Peak rarefactional sound pressure level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of peak rarefactional sound pressure, p0, is 1 μPa. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time interval and frequency range shall be specified.

3.3 Terms for properties of underwater sound sources

3.3.1 Sourcewaveforms and factors

3.3.1.1

acoustic far field

spatial region in a uniform medium where the direct-path field amplitude, compensated for absorption loss, varies inversely with range

Note 1 to entry: In the acoustic far field, sound pressure and sound particle velocity are substantially in phase.

Note 2 to entry: Common engineering practice is to identify the distance from the source that is equal to or exceeds π times the square of the largest dimension of the source divided by the acoustic wavelength as the far field region.

Note 3 to entry: The ranges are all taken along a given direct path between the source and the receiver.

Note 4 to entry: The inverse dependence on range does not imply that the source radiates equally in all directions.

Note 5 to entry: See Reference [30].

3.3.1.2

far-field sound pressure

sound pressure (3.1.2.1) in the acoustic far field (3.3.1.1) of a sound source

3.3.1.3

acoustic centre

point from which outgoing wavefronts appear to diverge in the acoustic far field (3.3.1.1) , under free-field conditions

Note 1 to entry: The position of the acoustic centre generally depends on frequency.

Note 2 to entry: Directional sources have a different acoustic centre, in general, for each spherical harmonic component of the radiation field (monopole, dipole, etc.). An alternative definition involves assigning each radiation direction two acoustic centres, one for amplitude and one for phase.

[SOURCE: Reference [35]]

3.3.1.4

source waveform

s

product of distance in a specified direction, r, from the acoustic centre (3.3.1.3) of a sound source and the delayed far-field sound pressure (3.3.1.2) , p(tt0 + r/c), for a specified time origin, t0, if placed in a hypothetical infinite uniform lossless medium of the same density and sound speed, c, as the actual medium at the location of the source, with identical motion of all acoustically active surfaces as the actual source in the actual medium

Note 1 to entry: Source waveform is a function of time, which may be indicated by means of an argument t, as in s(t), where s is source waveform and t is time.

Note 2 to entry: In formula form, s(tt0) = r p(tt0 + r/c). Substitution of t0 = r/c in this formula and rearranging for p results in the more familiar expression p(t) = s(tr/c)/r.

Note 3 to entry: Source waveform is expressed in units of pascal metre (Pa m).

Note 4 to entry: Evaluating the far-field sound pressure at the delayed time, tt0 + r/c, ensures that the source waveform is independent of the precise distance, r, in the acoustic far-field.

Note 5 to entry: The hypothetical medium is unbounded in all directions.

Note 6 to entry: For a directional sound source such as a sonar projector, the direction is that of the principal axis unless stated otherwise.

Note 7 to entry: The numerical value of the source waveform, when expressed in units of pascal metre, is equal to the sound pressure that would exist at a distance of 1 m from a hypothetical point monopole source, when expressed in pascals, if placed in the same hypothetical infinite uniform lossless medium for which the source waveform is defined, and if the source waveform of the hypothetical point source is equal to that of the true source waveform in the specified direction. For this reason, it is common to use this hypothetical sound pressure as an alternative metric to the source waveform. This alternative metric is typically cited in units of “micropascal at one metre”, often abbreviated “μPa @ 1 m”. As a pressure, the correct unit for this alternative metric is the pascal (Pa) or micropascal (μPa). The properties of the hypothetical point monopole source depend on the specified direction.

3.3.1.5

sound exposure source factor

energy source factor

FS,E

product of the square of the distance from the acoustic centre (3.3.1.3) of a source, in a specified direction, r2, and time-integrated squared sound pressure (3.1.3.5) in the acoustic far field (3.3.1.1) at that distance, Ep (r), of a sound source, if placed in a hypothetical infinite uniform lossless medium of the same density and sound speed as the real medium at the location of the source, with identical motion of all acoustically active surfaces as the true source in the true medium

Note 1 to entry: In formula form, FS,E = r2Ep (r).

Note 2 to entry: Energy source factor is expressed in units of pascal squared metre squared second (Pa2 m2 s).

Note 3 to entry: The frequency range shall be specified.

Note 4 to entry: The value of the energy source factor is independent of the distance, r.

Note 5 to entry: Energy source factor is a property of a transient sound source.

Note 6 to entry: The integration time for the exposure is the entire duration of the received pulse.

Note 7 to entry: The use of “energy” in the name of this term implies a quantity proportional to the time-integrated squared sound pressure.

Note 8 to entry: The hypothetical medium is unbounded in all directions.

Note 9 to entry: For a directional sound source such as a sonar projector, the direction is that of the principal axis unless stated otherwise.

Note 10 to entry: The distance can be specified from points in the source other than the acoustic centre without changing the value of the energy source factor.

Note 11 to entry: The numerical value of the energy source factor, when expressed in units of pascal squared metre squared second, is equal to the time-integrated squared sound pressure that would exist at a distance of 1 m from a hypothetical point monopole source, when expressed in units of pascal squared, if placed in the same hypothetical infinite uniform lossless medium for which the energy source factor is defined, and if the energy source factor of the hypothetical point source is equal to that of the true energy source factor in the specified direction. For this reason, it is common to use this hypothetical time-integrated squared sound pressure as an alternative metric to the energy source factor. This alternative metric is typically cited in units of “micropascal squared second at one metre”, often abbreviated “μPa2 s @ 1 m”. As a time-integrated squared pressure, the correct unit for this alternative metric is the pascal squared second (Pa2 s) or micropascal squared second (μPa2 s). The properties of the hypothetical point monopole source depend on the specified direction.

Note 12 to entry: The real medium around the source is assumed to be locally uniform in the sense that the characteristic acoustic impedance (3.1.5.6) of this medium is independent of position around the source.

3.3.1.6

source factor

FS

product of the square of the distance from the acoustic centre (3.3.1.3) of a source, in a specified direction, r2, and mean-square sound pressure (3.1.3.1) in the acoustic far field (3.3.1.1) at that distance, mml_m58 , of a sound source, if placed in a hypothetical infinite uniform lossless medium of the same density and sound speed as the real medium at the location of the source, with identical motion of all acoustically active surfaces as the true source in the true medium

Note 1 to entry: In formula form, FS = r2mml_m59 (r).

Note 2 to entry: Source factor is expressed in units of pascal squared metre squared (Pa2 m2).

Note 3 to entry: The time interval and frequency range shall be specified.

Note 4 to entry: The value of the source factor is independent of the distance, r.

Note 5 to entry: Source factor is a property of a statistically stationary sound source.

Note 6 to entry: The hypothetical medium is unbounded in all directions.

Note 7 to entry: The distance can be specified from points in the source other than the acoustic centre without changing the value of the source factor.

Note 8 to entry: For a directional sound source such as a sonar projector, the direction is that of the principal axis unless stated otherwise.

Note 9 to entry: The numerical value of the square root of the source factor, when expressed in units of pascal metre, is equal to the root-mean-square sound pressure that would exist at a distance of 1 m from a hypothetical point monopole source, when expressed in pascals, if placed in the same hypothetical infinite uniform lossless medium for which the source factor is defined, and if the source factor of the hypothetical point source is equal to that of the true source factor in the specified direction. For this reason, it is common to use this hypothetical root-mean-square sound pressure as an alternative metric to the source factor. This alternative metric is typically cited in units of “micropascal at one metre”, often abbreviated “μPa @ 1 m”. As a pressure, the correct unit for this alternative metric is the pascal (Pa) or micropascal (μPa). The properties of the hypothetical point monopole source depend on the specified direction.

Note 10 to entry: The real medium around the source is assumed to be locally uniform in the sense that the characteristic acoustic impedance (3.1.5.6) of this medium is independent of position around the source.

3.3.1.7

surface-affected source waveform

far-field signature

s

product of distance in a specified direction, r, from the acoustic centre (3.3.1.3) of a sound source and its sea surface-reflected image and the delayed far-field sound pressure (3.3.1.2) , p(tt0 + r/c), for a specified time origin, t0, if placed in a hypothetical semi-infinite uniform lossless medium of the same density and sound speed, c, as the actual medium at the location of the source, with identical motion of all acoustically active surfaces as the actual source in the actual medium, where t is time

Note 1 to entry: Surface-affected source waveform is a function of time, which may be indicated by means of an argument t, as in s′(t), where s′ is surface-affected source waveform and t is time.

Note 2 to entry: In formula form, s′(tt0) = r p(tt0 + r/c). Substitution of t0 = r/c in this formula and rearranging for p results in the more familiar expression p(t) = s′(tr/c)/r.

Note 3 to entry: Surface-affected source waveform is expressed in units of pascal metre (Pa m).

Note 4 to entry: Evaluating the far-field sound pressure at the delayed time, tt0 + r/c, ensures that the surface-affected source waveform is independent of the precise distance, r, in the acoustic far field (3.3.1.1) .

Note 5 to entry: The acoustic centre is a point on or close to the sea surface.

Note 6 to entry: The surface-affected source waveform is a function of elevation angle. It can also be a function of azimuth angle.

Note 7 to entry: The presence of the sea surface means that the acoustic far field is the sum of two contributions: a direct path and a surface-reflected path. The contribution from the surface-reflected path, sometimes referred to as a “ghost” is usually assumed to undergo a π phase shift at the sea surface.

Note 8 to entry: The presence of the sea surface can influence the behaviour of the source.

Note 9 to entry: The concept of surface-affected source waveform is valid for low frequency sound, such that perfect specular reflection occurs at the sea surface reflection. A typical criterion might be for the product of acoustic wave number and root-mean-square surface wave height to be much less than unity.

Note 10 to entry: The origins of time and range should be clearly stated.

Note 11 to entry: The synonym “far-field signature” is most commonly used to characterize sound sources used for reflection seismology.

3.3.1.8

source spectrum

S

Fourier transform of the source waveform (3.3.1.4)

Note 1 to entry: Source spectrum is a function of frequency, which may be indicated by means of an argument f, as in S(f), where S is source spectrum and f is frequency.

Note 2 to entry: In formula form, mml_m61S(f) df. See ISO 80000-2.

Note 3 to entry: The source spectrum is expressed in units of pascal metre per hertz (Pa m/Hz).

Note 4 to entry: In general, S(f) is a complex function of frequency.

Note 5 to entry: The numerical value of the source spectrum, when expressed in units of pascal metre per hertz, is equal to the sound pressure spectrum (3.1.2.2) that would exist at a distance of 1 m from a hypothetical point monopole source, when expressed in pascals, if placed in the same hypothetical infinite uniform lossless medium for which the source spectrum is defined, and if the source spectrum of the hypothetical point source is equal to that of the true source spectrum in the specified direction. For this reason, it is common to use this hypothetical sound pressure spectrum as an alternative metric to the source spectrum. This alternative metric is typically cited in units of “micropascal per hertz at one metre”, often abbreviated “μPa/Hz @ 1 m”. As a pressure spectrum, the correct unit for this alternative metric is the pascal per hertz (Pa/Hz) or micropascal per hertz (μPa/Hz). The properties of the hypothetical point monopole source depend on the specified direction.

Note 6 to entry: Source spectrum is used in reflection seismology.

3.3.1.9

surface-affected source spectrum

S

Fourier transform of the surface-affected source waveform (3.3.1.7)

Note 1 to entry: Surface-affected source spectrum is a function of frequency, which may be indicated by means of an argument f, as in S′(f), where S′ is surface-affected source spectrum and f is frequency.

Note 2 to entry: In formula form, mml_m63S′(f) df. See ISO 80000-2.

Note 3 to entry: The surface-affected source spectrum is expressed in units of pascal metre per hertz (Pa m/Hz).

Note 4 to entry: The surface-affected source spectrum depends on elevation angle. It can also depend on azimuth angle.

Note 5 to entry: The concept of surface-affected source spectrum is valid for low frequency sound, such that perfect specular reflection occurs at the sea surface reflection. A typical criterion might be for the product of acoustic wave number and root-mean-square surface wave height to be much less than unity.

Note 6 to entry: In general, S′(f) is a complex function of frequency.

3.3.2 Sourcelevels

3.3.2.1

source level

sl

LS

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the source factor (3.3.1.6) , FS, to the specified reference value, FS,0, in decibels

Note 1 to entry: Source level is the level of the power quantity source factor, denoted FS. In formula form, LS = 10log10(FS/FS,0) dB, where FS,0 = 1 μPa2 m2.

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

Note 3 to entry: The source level in a specified direction is equal to the mean-square sound pressure level (3.2.1.1) at a distance of 1 m from a hypothetical point source, placed in the (hypothetical) infinite uniform lossless medium used to define the source factor, and with the same source factor for the specified direction as the true source. This equality has led to the widespread practice of citing source level with a reference value of “1 μPa @ 1 m”. According to this document, the reference value for source level is FS,0 = 1 μPa2 m2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The time interval and frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: Source level can be written as the level of the field quantity root source factor, i.e.
LS = 20 log10( mml_m65 ) dB. The reference value of root source factor is 1 μPa m.

Note 6 to entry: Source level is a property of a statistically stationary sound source.

Note 7 to entry: For a directional sound source such as a sonar projector, the direction is that of the principal axis unless stated otherwise.

Note 8 to entry: The source level can be determined by adding propagation loss (3.4.1.4) to the measured mean-square sound pressure level.

Note 9 to entry: Source level is a property of an underwater sound source that is determined by the motion of its moving surfaces. If sound is scattered from an otherwise passive underwater object, the “motion” referred to in the definition of source factor refers to the motion relative to that of the incident field, i.e. relative to the sound particle motion that would have existed in the absence of the scattering object. In the context of the active sonar equation (3.6.2.11) , the definition of “source level” applies to objects that scatter sound in this way. For a plane wave incident on the object from direction θi, whose mean-square sound pressure level is Lp , the source level in the direction θs is given by LS(θs) = Lp (θi) + Nts(θi, θs), where Nts is the target strength (3.6.2.8) of the object.

3.3.2.2

sound exposure source level

energy source level

ESL

LS,E

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound exposure source factor (3.3.1.5) , FS,E to the specified reference value, FS,E,0, in decibels

Note 1 to entry: Sound exposure source level is the level of the power quantity sound exposure source factor, denoted, FS,E . In formula form, LS,E = 10 log10(FS,E/FS,E,0) dB, where FS,E,0 = 1 μPa2 m2 s.

Note 2 to entry: Sound exposure source level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The sound exposure source level in a specified direction is equal to the time-integrated squared sound pressure level (3.2.1.5) at a distance of 1 m from a hypothetical point source, placed in the (hypothetical) infinite uniform lossless medium used to define the sound exposure source factor, and with the same sound exposure source factor for the specified direction as the true source. This equality has led to the widespread practice of citing source level with a reference value of “1 μPa2 s @ 1 m”. According to this document, the reference value for source level is FS,E,0 = 1 μPa2 m2 s. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: Sound exposure source level is a property of a transient sound source.

Note 6 to entry: The integration time for the exposure is the entire duration of the received pulse.

Note 7 to entry: For a directional sound source such as a sonar projector, the direction is that of the principal axis unless stated otherwise.

Note 8 to entry: The sound exposure source level can be determined by adding sound exposure propagation loss (3.4.1.5) to the measured time-integrated squared sound pressure level.

Note 9 to entry: The use of “energy” in the name of this term implies the level of a quantity proportional to the time-integrated squared sound pressure (3.1.3.5) .

3.4 Terms related to propagation and scattering of underwater sound

3.4.1 Propagation

3.4.1.1

propagation factor

FP

mean-square sound pressure (3.1.3.1) divided by the source factor (3.3.1.6) in a specified direction

Note 1 to entry: Propagation factor is expressed in units of reciprocal metre squared (m−2).

Note 2 to entry: Propagation factor is equal to mml_m66 m−2, where Npl is the propagation loss (3.4.1.4) .

Note 3 to entry: The time interval and frequency range shall be specified.

Note 4 to entry: Propagation factor applies to a statistically stationary sound source.

3.4.1.2

sound exposure propagation factor

energy propagation factor

FE

time-integrated squared sound pressure (3.1.3.5) divided by the sound exposure source factor (3.3.1.5) in a specified direction

Note 1 to entry: Sound exposure propagation factor is expressed in units of reciprocal metre squared (m−2).

Note 2 to entry: Sound exposure propagation factor is equal to mml_m67 m−2, where NPL,E is the sound exposure propagation loss (3.4.1.5) .

Note 3 to entry: The frequency range shall be specified.

Note 4 to entry: The integration time for the exposure is the entire duration of the received pulse.

Note 5 to entry: Sound exposure propagation factor applies to a transient source.

Note 6 to entry: The use of “energy” in the name of this term implies a ratio of two quantities proportional to the time-integrated squared sound pressure.

3.4.1.3

transmission loss

tl

ΔLtl

reduction in a specified level between two specified points x 1, x 2 that are within an underwater acoustic field

Note 1 to entry: In formula form, ΔLtl = L( x 1) – L( x 2), where L( x ) is the specified level at position x . By convention, x 1 is chosen to be closer to the source of sound than x 2, such that transmission loss is usually a positive quantity.

Note 2 to entry: Transmission loss is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The averaging time and frequency range shall be specified.

Note 4 to entry: Examples of levels that might be specified include mean-square sound pressure level (3.2.1.1) and sound intensity level.

Note 5 to entry: The characteristic concerned (such as mean-square sound pressure level) shall be clearly identified because in all transmission systems more than one characteristic is propagated.

Note 6 to entry: The term “transmission loss” is sometimes used as a synonym of propagation loss (3.4.1.4) . This use is deprecated.

[SOURCE:ANSI/ASA S1.1-2013, 5.35, modified]

3.4.1.4

propagation loss

pl

Npl

difference between source level (3.3.2.1) in a specified direction, LS, and mean-square sound pressure level (3.2.1.1) , Lp ( x ), at a specified position, x

Note 1 to entry: In formula form, Npl( x ) = LSLp ( x ).

Note 2 to entry: Propagation loss is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value for propagation loss is 1 m2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The averaging time and frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: Propagation loss applies to a statistically stationary sound source.

Note 6 to entry: Propagation loss is equal to 10log10[FP−1/(1 m2)] dB, where FP is the propagation factor (3.4.1.1) .

Note 7 to entry: The term “propagation loss” is sometimes used as a synonym of transmission loss (3.4.1.3) . This use is deprecated.

3.4.1.5

sound exposure propagation loss

energy propagation loss

EPL

NPL,E

difference between sound exposure source level (3.3.2.2) in a specified direction, LS,E , and time-integrated squared sound pressure level (3.2.1.5) , LE,p ( x ), at a specified position, x

Note 1 to entry: In formula form, NPL,E ( x ) = LS,ELE,p ( x ).

Note 2 to entry: Sound exposure propagation loss is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value for energy propagation loss, SE,0/E0, is 1 m2. Here SE,0 is the reference value of sound exposure source factor (3.3.1.5) and E0 is the reference value of time-integrated squared sound pressure. The reference value of energy propagation loss shall be specified.

Note 4 to entry: The frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: The integration time for the exposure is the entire duration of the received pulse.

Note 6 to entry: Sound exposure propagation loss applies to a transient sound source.

Note 7 to entry: Sound exposure propagation loss is equal to 10 log10(FE−1/1 m2) dB, where FE is the sound exposure propagation factor (3.4.1.2) .

3.4.2 Scattering

3.4.2.1

differential scattering cross section

σΩ

quotient of the ensemble-average of the free-field time-averaged sound power (3.1.3.15) radiated per unit solid angle in a specified direction in the far field of the scattered field by the magnitude of the time-averaged sound intensity (3.1.3.11) of the incident field, for an incident plane wave and specified continuous incident signal

Note 1 to entry: Differential scattering cross section is expressed in units of metre squared per steradian (m2/sr).

Note 2 to entry: Differential scattering cross section is equal to the squared magnitude of the form function.

Note 3 to entry: Differential scattering cross section is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in σΩ (θi, ϕi; θs, ϕs).

Note 4 to entry: A related term, known as the “backscattering cross section”, is defined by some authors as σΩ,0 (see Reference [25]) and by others as mml_m69 .

3.4.2.2

total scattering cross section

σt

differential scattering cross section (3.4.2.1) , σΩ , of an object, integrated over all solid angles with respect to the scattering direction

Note 1 to entry: In formula form, σt(θi, ϕi) = mml_m70 , where θi and θs are incident and scattering elevation angles, and ϕi and ϕs the incident and scattering horizontal azimuthal angles, respectively. The integral is over all scattered solid angle elements dΩs.

Note 2 to entry: Total scattering cross section is expressed in units of metre squared (m2).

Note 3 to entry: Total scattering cross section depends on the incident elevation (θi) and horizontal azimuthal (ϕi) angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in σt(θi, ϕi).

[SOURCE:ANSI/ASA S1.1-2013, 5.49, modified]

3.4.2.3

absorption cross section

σa

quotient of the ensemble-average of the free-field time-averaged rate at which sound energy is converted to heat by the time-averaged sound intensity (3.1.3.11) of the incident field, for an incident plane wave

Note 1 to entry: Absorption cross section is expressed in units of metre squared (m2).

3.4.2.4

extinction cross section

σe

quotient of the mean rate of work done on a scatterer by the magnitude of the time-averaged sound intensity (3.1.3.11) of the incident field, for an incident plane wave

Note 1 to entry: Extinction cross section is expressed in units of metre squared (m2).

Note 2 to entry: The extinction cross section is equal to the sum of the total scattering cross section (3.4.2.2) and the absorption cross section (3.4.2.3) , i.e. σe = σt + σa.

3.4.2.5

volume differential scattering cross section per unit volume

σv

quotient of the ensemble-average of the free-field time-averaged sound power (3.1.3.15) radiated per unit solid angle in a specified direction in the far field of the scattered field per unit volume of water by the time-averaged sound intensity (3.1.3.11) of the incident field, for an incident plane wave

Note 1 to entry: Volume differential scattering cross section per unit volume is expressed in units of reciprocal metre reciprocal steradian (m−1sr−1).

Note 2 to entry: Volume differential scattering cross section per unit volume is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in σv (θi, ϕi; θs, ϕs).

3.4.2.6

sea surface differential scattering cross section per unit area

σs

ratio of the ensemble-average of the free-field time-averaged sound power (3.1.3.15) radiated per unit solid angle in a specified direction in the far field of the scattered field per unit area of sea surface to the time-averaged sound intensity (3.1.3.11) of the incident field, for an incident plane wave

Note 1 to entry: Sea surface differential scattering cross section per unit area is expressed in units of reciprocal steradian (sr−1).

Note 2 to entry: Both the incident and scattered fields are understood to be in the water.

Note 3 to entry: Sea surface differential scattering cross section per unit area is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in σs (θi, ϕi; θs, ϕs).

3.4.2.7

sea bottom differential scattering cross section per unit area

σb

ratio of the ensemble-average of the free-field time-averaged sound power (3.1.3.15) radiated per unit solid angle in a specified direction in the far field of the scattered field per unit area of sea bottom to the time-averaged sound intensity (3.1.3.11) of the incident field, for an incident plane wave

Note 1 to entry: Sea bottom differential scattering cross section per unit area is expressed in units of reciprocal steradian (sr−1).

Note 2 to entry: Both the incident and scattered fields are understood to be in the water.

Note 3 to entry: Sea bottom differential scattering cross section per unit area is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in σb (θi, ϕi; θs, ϕs).

3.4.2.8

volume scattering strength

Sv

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the volume differential scattering cross section per unit volume (3.4.2.5) to the reference value, σv,0, in decibels

Note 1 to entry: In formula form, mml_m71 .

Note 2 to entry: Volume scattering strength is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of volume differential scattering cross section per unit volume is mml_m72 . The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: Volume scattering strength is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in Sv (θi, ϕi; θs, ϕs).

3.4.2.9

sea surface scattering strength

Ss

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sea surface differential scattering cross section per unit area (3.4.2.6) to the reference value, σs,0, in decibels

Note 1 to entry: In formula form, mml_m73 .

Note 2 to entry: Sea surface scattering strength is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of sea surface differential scattering cross section per unit area is mml_m74 . The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: Sea surface scattering strength is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in Ss (θi, ϕi; θs, ϕs).

3.4.2.10

sea bottom scattering strength

Sb

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sea bottom differential scattering cross section per unit area (3.4.2.7) to the reference value, σb,0, in decibels

Note 1 to entry: In formula form, mml_m75 .

Note 2 to entry: Sea bottom scattering strength is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of sea bottom differential scattering cross section per unit area is mml_m76 . The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: Sea bottom scattering strength is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in Sb (θi, ϕi; θs, ϕs).

3.5 Terms for properties of underwater sound signals

3.5.1 Sound signals

3.5.1.1

analytic signal

q

complex quantity whose real part is equal to the signal (3.1.5.8) , p(t), and whose imaginary part is equal to the Hilbert transform of p(t)

Note 1 to entry: Analytic signal is a function of time, which may be indicated by means of an argument t, as in q(t), where q is analytic signal and t is time.

Note 2 to entry: In formula form, the analytic signal, q(t), of a signal, p(t), is given by q(t) = p(t) + i h(t), where h(t) is the Hilbert transform of p(t).

Note 3 to entry: If the signal, p(t), is sound pressure (3.1.2.1) , the analytic signal is expressed in pascals (Pa).

3.5.1.2

complex envelope

μ

product of the analytic signal (3.5.1.1) , q(t), and the exponential function of the product of the constant –2πi, a constant frequency, f0, and the time, t

Note 1 to entry: Complex envelope is a function of time, which may be indicated by means of an argument t, as in μ(t), where μ is complex envelope and t is time.

Note 2 to entry: In formula form, mml_m77 .

Note 3 to entry: If q(t) is the analytic signal of the sound pressure (3.1.2.1) , the complex envelope is expressed in pascals (Pa).

Note 4 to entry: For a narrowband signal, the quantity f0 is typically the centre frequency of that signal.

3.5.1.3

effective signal duration

mml_m78

square of the integral with respect to time of |μ(t)|2 divided by the integral with respect to time of |μ(t)|4, where μ(t) is the complex envelope (3.5.1.2) of the sound pressure (3.1.2.1)

Note 1 to entry: In formula form, mml_m79 .

Note 2 to entry: Effective signal duration is expressed in seconds (s).

Note 3 to entry: Effective signal duration is a property of a transient signal.

Note 4 to entry: The magnitude of the complex envelope is equal to the magnitude of the analytic signal (3.5.1.1) .

[SOURCE: Reference [24]]

3.5.1.4

threshold exceedance signal duration

τydB

time during which the mean-square sound pressure level (3.2.1.1) (SPL) exceeds a specified threshold y decibels below the maximum SPL, for a specified averaging time

Note 1 to entry: Threshold exceedance signal duration is expressed in seconds (s).

Note 2 to entry: If there is more than one threshold crossing in each direction, threshold exceedance signal duration is made unambiguous by choosing the time interval between the first crossing with increasing SPL and the last one with decreasing SPL.

Note 3 to entry: Threshold exceedance signal duration is a property of a transient signal.

[SOURCE: Reference [32], modified]

3.5.1.5

percentage energy signal duration

τx %

time during which a specified percentage x of time-integrated squared sound pressure (3.1.3.5) occurs, starting at (50 x/2) % and ending at (50 + x/2) % of total energy

Note 1 to entry: Percentage energy signal duration is expressed in seconds (s).

Note 2 to entry: Percentage energy signal duration is a property of a transient signal.

[SOURCE: Reference [32], modified]

3.5.1.6

effective signal bandwidth

νeff

square of the integral with respect to frequency of |M(f)|2 divided by the integral with respect to frequency of |M(f)|4, where M(f) is the Fourier transform of the complex envelope (3.5.1.2) , μ(t), corresponding to a time-dependent field quantity, p(t)

Note 1 to entry: In formula form, mml_m80 , where M(f) is the Fourier transform (see ISO 80000-2) of the complex envelope, μ(t).

Note 2 to entry: Effective signal bandwidth is expressed in hertz (Hz).

[SOURCE: Reference [24]]

3.6 Terms related to sonar equations

3.6.1 General

3.6.1.1

sonar signal sound pressure

sound pressure (3.1.2.1) at a specified position caused by the presence of a target

Note 1 to entry: The specified position is usually a hydrophone, which might form part of a sonar receiving array.

3.6.1.2

sonar signal voltage

voltage at a sonar receiver, for a specified frequency band, caused by the sonar signal sound pressure (3.6.1.1)

Note 1 to entry: In a digital receiver system, the voltage might be converted to a digital representation of the original voltage. In this situation, the word “voltage” in this definition is to be interpreted as “voltage that would have been generated in an equivalent analogue receiver system”.

3.6.1.3

target echo

sound (3.1.1.1) at a sonar receiver originating from an active sonar transmission, and subsequently re-radiated by a target

Note 1 to entry: For active sonar, the target echo is a synonym of sonar signal sound pressure (3.6.1.1) .

3.6.1.4

sonar reverberation

<active sonar> sound (3.1.1.1) at a sonar receiver originating from an active sonar transmission except a target echo (3.6.1.3)

Note 1 to entry: Sonar reverberation is caused by, for example, the cumulative scattering by myriad inhomogeneities in the environment.

3.6.1.5

background noise

acoustic noise

combination of ambient noise (3.1.5.11) , acoustic self-noise (3.1.5.10) and, where applicable, sonar reverberation (3.6.1.4)

Note 1 to entry: The concept of background noise (3.6.1.5) is used in measurement systems.

Note 2 to entry: If the measurement system includes an active transmitter (e.g. active sonar or airgun array), background noise is the combination of ambient noise, acoustic self-noise and sonar reverberation.

Note 3 to entry: If the measurement system does not include an active transmitter (e.g. passive sonar or hearing studies), background noise is the combination of ambient noise and acoustic self-noise.

3.6.1.6

non-acoustic self-noise

fluctuations in voltage at a sonar receiver output in the absence of sound pressure input

Note 1 to entry: In a digital receiver system, the voltage might be converted to a digital representation of the original voltage. In this situation, the word “voltage” in this definition is to be interpreted as “voltage that would have been generated in an equivalent analogue receiver system”.

EXAMPLE:

Electrical noise.

3.6.1.7

self-noise

fluctuations in voltage caused by the combination of acoustic self-noise (3.1.5.10) and non-acoustic self-noise (3.6.1.6)

Note 1 to entry: In a digital receiver system, the voltage might be converted to a digital representation of the original voltage. In this situation, the word “voltage” in this definition is to be interpreted as “voltage that would have been generated in an equivalent analogue receiver system”.

EXAMPLE:

Flow noise.

3.6.1.8

sonar noise voltage

voltage at a sonar receiver, for a specified frequency band, caused by the combination of background noise (3.6.1.5) and non-acoustic self-noise (3.6.1.6)

Note 1 to entry: In a digital receiver system, the voltage might be converted to a digital representation of the original voltage. In this situation, the word “voltage” in this definition is to be interpreted as “voltage that would have been generated in an equivalent analogue receiver system”.

3.6.1.9

sonar signal-to-noise ratio

SNR

R sn

ratio of mean-square sonar signal voltage (3.6.1.2) to mean-square sonar noise voltage (3.6.1.8) at a specified point in the receiver processing chain

Note 1 to entry: Points in the processing chain that may be specified include, but are not limited to, the inputs to and outputs from a beamformer.

Note 2 to entry: The frequency band for the sonar noise voltage shall be the same as for the sonar signal voltage.

Note 3 to entry: The relationship between the sonar signal-to-noise ratio and related terms is summarized in Figure 1.

Figure 1—The relationship between the sonar signal-to-noise ratio and related terms 1

Figure_1

3.6.1.10

probability of detection

pd

probability of making a signal (3.1.5.8) present decision when one (and only one) signal is present, for a single observation

3.6.1.11

probability of false alarm

pfa

probability of making a signal (3.1.5.8) present decision when no signal is present, for a single observation

3.6.1.12

noise detector output

output of a detector when the sonar signal is absent from the input

3.6.1.13

signal plus noise detector output

output of a detector when the sonar signal is present in the input

3.6.1.14

detection index

d

ratio of the squared difference between mean signal plus noise detector output (3.6.1.13) and mean noise detector output (3.6.1.12) to the variance of the noise detector output, for a specified detector

Note 1 to entry: See also detectability index (3.7.2.14) .

[SOURCE: Reference [39], p382]

3.6.1.15

equivalent mean-square sonar noise sound pressure

pN,eq2

mean-square sonar noise voltage (3.6.1.8) , VN2, at the hydrophone output divided by the squared free-field open-circuit hydrophone voltage sensitivity, Mp2

Note 1 to entry: In formula form, pN,eq2 = VN2/Mp2.

Note 2 to entry: Equivalent mean-square sonar noise sound pressure is expressed in units of pascal squared (Pa2).

Note 3 to entry: The frequency band for the sonar noise voltage (3.6.1.8) shall be specified.

Note 4 to entry: Free-field open-circuit hydrophone voltage sensitivity is defined by IEC 60500.

3.6.2 Sonarequations and sonar equation terms

3.6.2.1

detection threshold

DT

ΔLDT

ten times the logarithm to the base 10 of the sonar signal-to-noise ratio (3.6.1.9) of a signal (3.1.5.8) , RSN,T, in decibels, for specified probability of detection (3.6.1.10) and probability of false alarm (3.6.1.11)

Note 1 to entry: In formula form, ΔLDT = 10log10RSN,T dB.

Note 2 to entry: Detection threshold is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The specified probability of detection is often 0,5.

Note 4 to entry: When the sonar signal-to-noise ratio of a signal is equal to the detection threshold, that signal is referred to as being “just detectable”.

3.6.2.2

signal excess

ΔLse

amount by which ten times the logarithm to the base 10 of the sonar signal-to-noise ratio (3.6.1.9) , Rsn, in decibels exceeds the detection threshold (3.6.2.1) , ΔLDT

Note 1 to entry: In formula form, ΔLse = 10log10Rsn dB – ΔLDT. The form of Rsn depends on the application.

Note 2 to entry: Signal excess is expressed in decibels (dB).

3.6.2.3

sonar equation

equation relating signal excess (3.6.2.2) (ΔLse), sonar signal-to-noise ratio (3.6.1.9) (Rsn) and detection threshold (3.6.2.1) (ΔLDT)

Note 1 to entry: According to this document, the terms of the sonar equation are levels or level differences, in decibels, representing ratios of mean-square sound pressure (3.1.3.1) . In principle, these ratios could be ratios of other power quantities such as equivalent plane wave sound intensity (3.1.3.12) , or mean-square sound particle velocity (3.1.3.3) , or their time-integrated equivalents.

Note 2 to entry: The sonar signal-to-noise ratio, Rsn, is usually related to the source level (3.3.2.1) , propagation loss (3.4.1.4) , noise level, etc., via the passive sonar equation (3.6.2.7) or active sonar equation (3.6.2.11) , often in the form ΔLse = 10log10Rsn dB – ΔLDT.

Note 3 to entry: For passive sonar, Rsn can be determined by the formula 10log10Rsn dB = LSNplLN + ΔLPG. Substitution of this equation into the equation for signal excess gives the passive sonar equation in the form ΔLse = LSNplLN + ΔLPG – ΔLDT.

Note 4 to entry: For active sonar, Rsn can be approximated by the formula 10log10Rsn dB ≈ LSNPL,Tx + NtsNPL,RxLN + ΔLPG. Substitution of this approximation into the equation for signal excess gives the activesonarequation in the form ΔLseLSNPL,Tx + NtsNPL,RxLN + ΔLPG – ΔLDT.

Note 5 to entry: If in the active sonar equation, the target strength (3.6.2.8) (Nts) is replaced with the equivalent target strength (3.6.2.10) (NTS,eq), the equation becomes an exact one ΔLse = LSNPL,Tx + NTS,eqNPL,RxLN + ΔLPG – ΔLDT.

3.6.2.4

array gain

AG

ΔLAG

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio RSN,out/RSN,in, in decibels, where RSN,in and RSN,out are the sonar signal-to-noise ratio (3.6.1.9) at the input to and output from a beamformer of a sonar receiver, for a specified steer direction

Note 1 to entry: In formula form, ΔLAG = 10 log10(RSN,out/RSN,in) dB.

Note 2 to entry: Array gain is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: This definition assumes the input sonar signal-to-noise ratio is the same for all input channels.

Note 4 to entry: For a plane wave sonar signal sound pressure (3.6.1.1) and isotropic background noise (3.6.1.5) , the array gain is referred to as the “directivity index”.

3.6.2.5

sonar noise level

LN

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the equivalent mean-square sonar noise sound pressure (3.6.1.15) , pN,eq2, for specified receiver-circuit impedance, to the specified reference value, p02, in decibels

Note 1 to entry: Sonar noise level is the level of the power quantity equivalent mean-square sonar noise sound pressure, denoted pN,eq2. In formula form, LN = 10 log10(pN,eq2/p02) dB.

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

Note 3 to entry: The reference value of equivalent mean-square sonar noise sound pressure, p02, is 1 μPa2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The frequency band for the sonar noise voltage (3.6.1.8) shall be specified.

3.6.2.6

sonar processing gain

PG

ΔLPG

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio RSN,out/RSN,in, in decibels, where RSN,in and RSN,out are the sonar signal-to-noise ratios (3.6.1.9) at the hydrophone output and point in the receiver processing chain at which the detection decision is made, respectively

Note 1 to entry: In formula form, ΔLPG = 10 log10(RSN,out/RSN,in) dB.

Note 2 to entry: Sonar processing gain is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The frequency band for the sonar noise voltage (3.6.1.8) shall be specified.

Note 4 to entry: The detection decision is a choice between signal present and signal absent. See probability of detection (3.6.1.10) and probability of false alarm (3.6.1.11) .

Note 5 to entry: The gain from beamforming (i.e. array gain) is included in the sonar processing gain.

Note 6 to entry: The gain from time domain processing, such as a replica correlator, is included in the sonar processing gain.

Note 7 to entry: The gain from frequency domain processing, such as a pre-whitening filter, is included in the sonar processing gain.

Note 8 to entry: The sonar signal-to-noise ratio at the hydrophone output is the open circuit output signal-to-noise ratio.

3.6.2.7

passive sonar equation

sonar equation (3.6.2.3) for passive sonar obtained by relating sonar signal-to-noise ratio (3.6.1.9) (Rsn) to source level (3.3.2.1) (LS), propagation loss (3.4.1.4) (Npl), sonar noise level (3.6.2.5) (LN) and sonar processing gain (3.6.2.6) (ΔLPG) by means of the formula 10log10Rsn dB = LSNplLN + ΔLPG

Note 1 to entry: The passive sonar equation applies to the detection of sound from a continuous sound source.

Note 2 to entry: If the sonar processing includes a beamformer, the sonar processing gain includes the array gain (3.6.2.4) associated with that beamformer.

3.6.2.8

target strength

ts

Nts

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the target differential scattering cross section (3.4.2.1) , σΩ , to the specified reference value, σΩ,0, in decibels

Note 1 to entry: In formula form, mml_m81 , where θi, and θs are the incident and scattering elevation angles, and ϕi and ϕs the incident and scattering horizontal azimuthal angles, respectively.

Note 2 to entry: Target strength is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value of differential scattering cross section is mml_m82 . The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: Target strength is a bistatic quantity depending on the incident (θi) and scattering (θs) elevation angles and the incident (ϕi) and scattering (ϕs) horizontal azimuthal angles. This angle-dependence may be indicated by means of its arguments, as in mml_m84 may be referred to as the “monostatic target strength”.

Note 5 to entry: Target strength is a free-field quantity, defined in terms of an incident plane wave. It relates the mean-square sound pressure level (3.2.1.1) , Lp,s, of the scattered sound in the far field to the mean-square sound pressure level Lp,i of an incident plane wave. For an omnidirectional target in an infinite uniform lossless medium, the target strength is equal to Lp,s + 10log10(r/r0)2 dB – Lp,i.

3.6.2.9

target echo level

el

Lte

mean-square sound pressure level (3.2.1.1) of the target echo (3.6.1.3)

Note 1 to entry: Target echo level is expressed in decibels (dB).

Note 2 to entry: In underwater acoustics, the reference value of mean-square sound pressure, p02, is 1 μPa2. The reference value shall be specified.

3.6.2.10

equivalent target strength

tseq

NTS,eq

difference between sum of target echo level (3.6.2.9) (Lte), propagation loss (3.4.1.4) from sonar transmitter to target (NPL,Tx), and propagation loss from target to sonar receiver (NPL,Rx), and source level (3.3.2.1) (LS)

Note 1 to entry: In formula form, NTS,eq = Lte + NPL,Tx + NPL,RxLS.

Note 2 to entry: Equivalent target strength is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value for equivalent target strength, r02, is 1 m2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: Equivalent target strength is applicable to both monostatic and bistatic sonar.

Note 5 to entry: For a target whose differential scattering cross section (3.4.2.1) is independent of both incident and scattering elevation angles, the equivalent target strength is equal to the target strength (see Reference [20], pp 607–610).

3.6.2.11

active sonar equation

sonar equation (3.6.2.3) for active sonar obtained by relating sonar signal-to-noise ratio (3.6.1.9) (Rsn) to the source level (3.3.2.1) of the sonar transmitter (LS), propagation loss (3.4.1.4) from sonar transmitter to target (NPL,Tx), equivalent target strength (3.6.2.10) (NTS,eq), propagation loss from target to sonar receiver (NPL,Rx), sonar noise level (3.6.2.5) (LN) and sonar processing gain (3.6.2.6) (ΔLPG) by means of the approximation 10 log10Rsn dB, ≈ LSNPL,Tx + NTS,eqNPL,RxLN + ΔLPG

Note 1 to entry: For monostatic sonar, and for an omnidirectional source and omnidirectional target, NPL,Tx and NPL,Rx are related via the reciprocity principle. They are equal if the medium density at the target position, ρT, is equal to that at the sonar, ρS. More generally, they are related via the formula mml_m85 dB. See Reference [20], p.493.

Note 2 to entry: For the propagation loss from sonar transmitter to target, the source level is that of the sonar transmitter and the mean-square sound pressure level (3.2.1.1) is that at the target position in the absence of the target.

Note 3 to entry: For the propagation loss from target to sonar receiver, the source level is that of the target and the mean-square sound pressure level is the target echo level (3.6.2.9) . The source level of the target is equal to the sum of the equivalent target strength and the mean-square sound pressure level at the target position.

3.6.2.12

reverberation level

RL

LR

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square sound pressure (3.1.3.1) associated with sonar reverberation (3.6.1.4) , pR2, to the specified reference value, p02, in decibels

Note 1 to entry: Reverberation level is the level of the power quantity equal to the mean-square sound pressure associated with sonar reverberation, denoted pR2. In formula form, LR = 10 log10(pR2/p02) dB.

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

Note 3 to entry: The reference value of mean-square sound pressure, p02, is 1 μPa2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: Reverberation level (LR) is equal to the sonar noise level (3.6.2.5) (LN) if there is no ambient noise (3.1.5.11) and no self-noise (3.6.1.7) .

3.6.2.13

reverberation-limited active sonar equation

sonar equation (3.6.2.3) for active sonar when ambient noise (3.1.5.11) and self-noise (3.6.1.7) are both negligible compared to sonar reverberation (3.6.1.4)

Note 1 to entry: In the reverberation-limited active sonar equation, sonar noise level (3.6.2.5) (LN) is equal to reverberation level (3.6.2.12) (LR).

3.7 Terms related to underwater bioacoustics

3.7.1 Auditoryfrequency weighting

3.7.1.1

weighted sound pressure

pw

output of a specified linear filter when the input is the sound pressure (3.1.2.1) , p(t)

Note 1 to entry: Weighted sound pressure is a function of time, which may be indicated by means of an argument t, as in pw(t), where pw is weighted sound pressure and t is time.

Note 2 to entry: The weighted sound pressure is the convolution of the impulse response function h(t) of the filter and the sound pressure, p(t). In formula form, mml_m86 . The impulse response function is the inverse Fourier transform (see ISO 80000-2) of the sound pressure transfer function (3.7.1.5) , H(f). See ANSI S1.42.

Note 3 to entry: Weighted sound pressure is expressed in pascals (Pa).

Note 4 to entry: A filter is a process that removes from a signal some component or feature.

Note 5 to entry: The linear filter might be chosen to characterize a specified frequency-dependent characteristic of hearing sensitivity in a particular type of animal.

Note 6 to entry: The linear filter might be chosen to characterize a specified frequency-dependent transfer function of a mechanical or electrical system.

3.7.1.2

weighted time-integrated squared sound pressure

weighted sound pressure exposure

weighted sound exposure

Ep,w

integral of the square of the weighted sound pressure (3.7.1.1) , pw, over a specified time interval or event

Note 1 to entry: In formula form, mml_m87 , where t1 and t2 are the start and end times, respectively.

Note 2 to entry: Weighted time-integrated squared sound pressure is expressed in units of pascal squared second (Pa2 s).

Note 3 to entry: The integration time and frequency range shall be specified.

Note 4 to entry: According to the continuous form of Parseval’s theorem (also known as Plancherel’s theorem), the weighted sound exposure can be written as the frequency-integrated weighted sound exposure spectral density. In formula form, mml_m88 , where Ef is the sound exposure spectral density (3.1.3.9) (i.e. the spectral density of the unweighted sound exposure) and w(f) is the frequency weighting function (3.7.1.6) , given by w(f) = |H(f)|2, where H(f) is the sound pressure transfer function (3.7.1.5) .

Note 5 to entry: If a specific frequency weighting function is applied, this should be indicated by appropriate subscripts.

3.7.1.3

mean-square weighted sound pressure level

weighted sound pressure level

SPLw

Lp,w

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the mean-square weighted sound pressure (3.7.1.1) to the specified reference value, p02, in decibels

Note 1 to entry: Mean-square weighted sound pressure level is the level of the power quantity equal to the mean-square weighted sound pressure, denoted mml_m90 .

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

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of mean-square weighted sound pressure, p02, is 1 μPa2. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The averaging time and frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: The type of weighting (e.g. frequency weighting or time weighting) shall be specified.

3.7.1.4

weighted sound exposure level

weighted sound pressure exposure level

SELw

LE,p,w

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the weighted time-integrated squared sound pressure (3.7.1.2) , Ep,w, to the specified reference value, Ep,0, in decibels

Note 1 to entry: Weighted sound exposure level is the level of the power quantity weighted time-integrated squared sound pressure, denoted Ep,w. In formula form, LE,p,w = 10 log10(Ep,w/Ep,0) dB.

Note 2 to entry: Weighted sound exposure level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: In underwater acoustics, the reference value of weighted time-integrated squared sound pressure, Ep,0, is 1 μPa2 s. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The integration time and frequency range shall be specified.

Note 5 to entry: If a specific frequency weighting is applied, this should be indicated by appropriate subscripts.

Note 6 to entry: This definition is in accordance with ISO 80000-8:2007, Clause 3.

Note 7 to entry: Integration time shall be specified.

[SOURCE:ISO/TR 25417:2007, 2.7, modified]

3.7.1.5

sound pressure transfer function

H

ratio of the Fourier transform of the weighted sound pressure (3.7.1.1) to the Fourier transform of the sound pressure (3.1.2.1)

Note 1 to entry: Sound pressure transfer function is a function of frequency, which may be indicated by means of an argument f, as in H(f), where H is the sound pressure transfer function and f is frequency.

Note 2 to entry: In formula form, H(f) = Pw(f)/P(f), where Pw(f) is the Fourier transform (see ISO 80000-2) of the weighted sound pressure and P(f) is the Fourier transform of the sound pressure.

3.7.1.6

frequency weighting function

w

squared magnitude of the sound pressure transfer function (3.7.1.5)

Note 1 to entry: Frequency weighting function is a function of frequency, which may be indicated by means of an argument f, as in w(f), where w is the frequency weighting function and f is frequency.

Note 2 to entry: In formula form, w(f) = |H(f)|2, where H(f) is the sound pressure transfer function.

Note 3 to entry: The frequency weighting function is used in the calculation of spectrally weighted quantities when expressed as an integral over frequency using the continuous version of Parseval’s theorem (also known as Plancherel’s theorem). An example of a spectrally weighted quantity is the weighted time-integrated squared sound pressure (3.7.1.2) .

Note 4 to entry: Compare auditory frequency weighting function (3.7.1.7) .

3.7.1.7

auditory frequency weighting function

waud

frequency weighting function (3.7.1.6) chosen to represent a specified frequency-dependent characteristic of hearing sensitivity in a particular type of animal, by which an acoustic quantity is adjusted to reflect the importance of frequency dependence to that animal

Note 1 to entry: Auditory frequency weighting function is a function of frequency, which may be indicated by means of an argument f, as in waud(f), where waud is the auditory frequency weighting function and f is frequency.

Note 2 to entry: An example of auditory frequency weighting function for marine mammals is “M-weighting”. The auditory frequency weighting function corresponding to M-weighting is mml_m92 .

Note 3 to entry: Compare frequency weighting function.

3.7.2 Soundreception

3.7.2.1

behavioural hearing threshold

behavioural threshold of hearing

minimum level of a specified sound signal (3.1.5.8) that is capable of evoking a behaviourally measurable auditory sensation in a specified fraction of trials, for a specific subject and for specified conditions, including measurement geometry

Note 1 to entry: Behavioural hearing threshold is expressed in decibels (dB).

Note 2 to entry: The type of level, e.g. mean-square sound pressure level (3.2.1.1) or mean-square sound-particle velocity level, and its reference value shall be specified.

Note 3 to entry: As behavioural responses are sensitive to signal structure [e.g. tone pip, click, pure tone (see ANSI/ASA S3.20)], the characteristics of the signal and the manner in which it is presented to the subject shall be specified.

Note 4 to entry: The background noise (3.6.1.5) levels should be measured and reported.

Note 5 to entry: The behavioural hearing threshold is referred to as an “unmasked behavioural hearing threshold” if a decrease in the background noise does not result in a change to the behavioural hearing threshold.

Note 6 to entry: If the background noise is high enough to raise the behavioural hearing threshold above the unmasked behavioural hearing threshold, the behavioural hearing threshold is referred to as a “masked behavioural hearing threshold”.

Note 7 to entry: The method for threshold estimation shall be specified.

Note 8 to entry: The pure-tone behavioural hearing threshold measurement procedure prescribed in ISO 8253-1 recommends that the behavioural hearing threshold be defined as the lowest input level at which responses occur in at least 50 % of a series of ascending trials.

Note 9 to entry: The description of the measurement geometry and conditions shall be sufficient for the results to be duplicated. The geometry is especially important if the subject’s hearing is known or suspected to be sensitive to a quantity other than that being reported. For example, if a fish is sensitive to sound particle velocity (3.1.2.10) and its hearing threshold is reported in terms of sound pressure (3.1.2.1) , the information would need to be sufficiently detailed to permit the reconstruction of the sound field, with the same sound pressure and sound particle velocity at the fish location as in the original measurement.

3.7.2.2

electrophysiological hearing threshold

electrophysiological threshold of hearing

minimum level of a specified signal (3.1.5.8) that is capable of evoking a detectable and reproducible electrophysiological response, for a specific subject and for specified conditions, including measurement geometry

Note 1 to entry: Electrophysiological hearing threshold is expressed in decibels (dB).

Note 2 to entry: The type of level, e.g. mean-square sound pressure level (3.2.1.1) or mean-square sound-particle velocity level, and its reference value shall be specified.

Note 3 to entry: As electrophysiological responses are sensitive to signal structure [e.g. tone pip, click, pure tone (see ANSI/ASA S3.20)], the characteristics of the signal and the manner in which it is presented to the subject shall be specified.

Note 4 to entry: Both the background noise (3.6.1.5) and the background electrophysiological noise should be reported. Electrophysiological noise is the non-acoustic self-noise (3.6.1.6) consisting of myogenic and neurogenic sources plus any artefact caused by non-biological electrical interference.

Note 5 to entry: The electrophysiological hearing threshold is referred as an “unmasked electrophysiological hearing threshold” if a decrease in the background noise does not result in a change to the electrophysiological hearing threshold.

Note 6 to entry: If the background noise is high enough to raise the electrophysiological hearing threshold above the unmasked electrophysiological hearing threshold, the electrophysiological hearing threshold is referred to as a “masked electrophysiological hearing threshold”.

Note 7 to entry: Objective, statistically-based and subjective analyses can be used for detecting the presence of an electrophysiological response to an acoustic stimulus. Similarly, threshold estimation can be determined through various means, each of which carries with it associated errors and assumptions. The method for threshold estimation shall be specified.

Note 8 to entry: Electrophysiological hearing threshold estimates can be determined from different physiological processes (e.g. auditory brainstem response, cortical evoked responses and microphonic potentials), which characterize auditory processing at different levels of the auditory system. Electrophysiological methods are not equivalent to psychophysical procedures and electrophysiological hearing thresholds will differ from behavioural hearing thresholds (3.7.2.1) , which provide an integrated, whole organism response to signal detection.

Note 9 to entry: The description of the measurement geometry and conditions shall be sufficient for the results to be duplicated. The geometry is especially important if the subject’s hearing is known or suspected to be sensitive to a quantity other than that being reported. For example, if a fish is sensitive to sound particle velocity (3.1.2.10) and its hearing threshold is reported in terms of sound pressure, the information would need to be sufficiently detailed to permit the reconstruction of the sound field, with the same sound pressure and sound particle velocity at the fish location as in the original measurement.

3.7.2.3

audiogram

graph or table of behavioural hearing threshold (3.7.2.1) or electrophysiological hearing threshold (3.7.2.2) as a function of frequency

Note 1 to entry: Frequency is the centre frequency of the specified signal.

Note 2 to entry: It shall be stated whether the audiogram is for a behavioural hearing threshold or an electrophysiological hearing threshold.

[SOURCE:ANSI/ASA S3.20-2015, 4.01, modified]

3.7.2.4

auditory masking

auditory process by which the behavioural hearing threshold (3.7.2.1) or electrophysiological hearing threshold (3.7.2.2) for a sound (the signal) is raised by the presence of another sound (the noise)

Note 1 to entry: The masking phenomenon can also be related to thresholds of discrimination and recognition.

Note 2 to entry: The sound whose presence results in the raised threshold for detecting the signal is known as a “masking sound”. See ISO 8253-1:2010, 3.16.

3.7.2.5

auditory critical band

critical band

band of frequencies on either side of a specified frequency within which the presence of sound at a second frequency will interfere with the detection of sound at the specified frequency

Note 1 to entry: An auditory critical band can be defined for various measures of sound perception that involve frequency, including but not limited to audibility, loudness, and annoyance.

Note 2 to entry: In mammals, the auditory critical band is one of a number of contiguous bands of frequency into which the audio-frequency range may be notionally divided, such that sounds in different frequency bands are heard independently of one another, without mutual interference.

Note 3 to entry: The auditory critical band was originally examined by comparing the degree of masking of a pure tone by white noise (see ANSI/ASA S1.1–2013, 2.37) of progressively narrower bandwidth. It is also possible to demonstrate the critical band by comparing the degree of masking brought about by exposure to tones at different frequencies or to narrow bands of noise centred at different frequencies.

[SOURCE: Reference [35].]

3.7.2.6

auditory critical bandwidth

bandwidth of a specified auditory critical band (3.7.2.5)

Note 1 to entry: Auditory critical bandwidth is expressed in hertz (Hz).

3.7.2.7

critical ratio

cr

mean-square sound pressure (3.1.3.1) of the signal (3.1.5.8) divided by the mean-square sound pressure spectral density (3.1.3.13) of the noise (3.1.5.9) , for a just detectable pure tone signal masked by white noise

Note 1 to entry: Critical ratio is expressed in hertz (Hz).

Note 2 to entry: Critical ratio has dimensions of bandwidth. See Reference [40]. In Reference [31], it was postulated that when white noise (see ANSI/ASA S1.1–2013, 2.37) just masks a tone, the power of the noise in the auditory critical band (3.7.2.5) is equal to the power in the tone, in which case the critical ratio would be equal to the auditory critical bandwidth (3.7.2.6) . However, in Reference [40], it was showed that the critical ratio obtained from noise-masked tone studies, with both human and nonhuman animal subjects, is not a good indicator of critical bandwidth.

Note 3 to entry: The mean-square sound pressure spectral density, mml_m95 is the contribution to the mean-square sound pressure from a given frequency band, and δf is the bandwidth of that frequency band.

Note 4 to entry: Critical ratio can be defined in terms of sound particle velocity (3.1.3.7) instead of sound pressure.

Note 5 to entry: The duration of the tone signal is assumed to be sufficiently long for the hearing threshold to be independent of that duration.

3.7.2.8

critical signal-to-noise ratio level

critical ratio level

CRL

Lcr

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the critical ratio (3.7.2.7) , Rc, to the specified reference value, (Rc)0, in decibels

Note 1 to entry: In formula form, Lcr = 10log10(Rc/ (Rc)0) dB.

Note 2 to entry: Critical ratio level is expressed in decibels (dB).

Note 3 to entry: The reference value for critical ratio level, (Rc)0, is 1 Hz. The reference value shall be specified.

Note 4 to entry: The critical ratio level is equal to the difference between the masked behavioural hearing threshold (3.7.2.1) at the tonal frequency and the mean-square sound pressure spectral density level (3.2.1.10) of the noise at the same frequency.

3.7.2.9

hearing threshold shift

threshold shift

change in the behavioural hearing threshold (3.7.2.1) or electrophysiological hearing threshold (3.7.2.2)

Note 1 to entry: Hearing threshold shift is expressed in decibels (dB).

Note 2 to entry: An increase in behavioural hearing threshold or electrophysiological hearing threshold corresponds to a decrease in hearing sensitivity.

[SOURCE:ANSI/ASA S3.20-2015, 4.63, modified]

3.7.2.10

permanent hearing threshold shift

permanent threshold shift

PTS

irreversible hearing threshold shift (3.7.2.9)

Note 1 to entry: Permanent hearing threshold shift is expressed in decibels (dB).

Note 2 to entry: Permanent hearing threshold shift can be caused by exposure to sound, through disease, through exposure to toxic substances, or as a result of ageing.

3.7.2.11

temporary hearing threshold shift

temporary threshold shift

TTS t

TTS

reversible hearing threshold shift (3.7.2.9) , for a specified fatiguing stimulus

Note 1 to entry: Temporary hearing threshold shift is expressed in decibels (dB).

Note 2 to entry: Temporary hearing threshold shift can be superimposed on a permanent hearing threshold shift (3.7.2.10) .

Note 3 to entry: A measurement of temporary hearing threshold shift implies a measurement of (behavioural or electrophysiological) hearing threshold before exposure to a fatiguing stimulus (T0) and at a specified time, t, after the exposure ceases (Tt ), and for a specified frequency. The temporary hearing threshold shift varies as a function of time after exposure and is equal to Tt minus T0. It is commonly designated as TTS t .

Note 4 to entry: The background noise (3.6.1.5) for both hearing threshold measurements is reported. If the hearing thresholds are masked by the background noise, this is indicated by referring to the measurement as a masked temporary hearing threshold shift.

Note 5 to entry: An elevation in the hearing threshold caused by masking is not a temporary hearing threshold shift.

[SOURCE:ANSI/ASA S3.20-2015, 4.64, modified]

3.7.2.12

loudness

perceived strength of sound (3.1.1.1)

Note 1 to entry: Loudness is the perceptual correlate of sound amplitude.

[SOURCE:ISO/IEC 23004‑2:2007, 4.97, modified.]

3.7.2.13

loudness level

sound pressure level of a given sound (3.1.1.1) whose loudness (3.7.2.12) is judged to be equal to that of a reference sound consisting of a frontally incident, sinusoidal plane progressive wave at a specified frequency

Note 1 to entry: Loudness level is expressed in phons (phon).

Note 2 to entry: For sound at the specified frequency, the loudness level in phons is equal to the mean-square sound pressure level (3.2.1.1) in decibels.

Note 3 to entry: See Reference [29].

[SOURCE:ISO 226:2003, 3.3, modified]

3.7.2.14

detectability index

d

square root of the detection index (3.6.1.14) [SOURCE: Reference [38] and ANSI/ASA S3.20-2015, 5.07]

3.7.3 Soundproduction

3.7.3.1

soniferous

sound producing

3.7.3.2

bioacoustic communication signal

sound (3.1.1.1) produced intentionally by an organism, a signaller, for the purpose of transmitting information and evoking a response from a receiver

3.7.3.3

echolocation click

forward projected signal (3.1.5.8) of short duration whose primary function is echo ranging, target detection or discrimination

Note 1 to entry: Echolocation clicks are projected through the melon of toothed whales.

3.7.3.4

click train

rapid sequence of echolocation clicks (3.7.3.3) [SOURCE: Reference [41], modified]

3.7.3.5

drumming

sound production that involves contracting muscles of antennae, carapace, legs, skeletal system, or swim bladder

Note 1 to entry: “Drumming” can also refer to any mechanism responsible for producing the drumming sound.

3.7.3.6

stridulation

sound production that involves rubbing together of body parts, such as bony elements, carapace, spines, antennae, plucking tendons, or pharyngeal teeth

Note 1 to entry: Stridulation of antennae involves stick and slip friction.

3.7.3.7

grinding

stridulation (3.7.3.6) that involves frictional force between bony plates, appendages or teeth

3.7.3.8

snapping

sound production that involves the collapse of a cavitation bubble, created following rapid motion of an appendage such as a claw

Note 1 to entry: Snapping is associated with shrimp.

Bibliography

[1]ISO 226, Acoustics — Normal equal-loudness-level contours
[2]ISO 1683, Acoustics — Preferred reference values for acoustical and vibratory levels
[3]ISO/TR 25417, Acoustics — Definitions of basic quantities and terms
[4]ISO 8253-1:2010, Acoustics — Audiometric test methods — 1: Pure-tone air and bone conduction audiometry
[5]ISO 13261-1, Sound power rating of air-conditioning and air-source heat pump equipment — 1: Non-ducted outdoor equipment
[6]ISO 80000-1:2009, Quantities and units — 1: General
[7]ISO 80000-2:2009, Quantities and units — 2: Mathematical signs and symbols to be used in the natural sciences and technology
[8]ISO 80000-3:2006, Quantities and units — 3: Space and time
[9]ISO 80000-8:2007, Quantities and units — 8: Acoustics
[10]ISO/IEC 23004-2, Information technology — Multimedia Middleware — 2: Multimedia application programming interface (API)
[11]IEC 60050-801, International Electrotechnical Vocabulary: Acoustics and electroacoustics. Electropedia (IEV online)
[12]IEC 60500, Underwater acoustics — Hydrophones — Properties of hydrophones in the frequency range 1 Hz to 500 kHz
[13]IEC 61260-1, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters — 1: Specifications
[14]ANSI/ASA S1.1-2013, American National Standard Acoustical Terminology
[15]ANSI/ASA S1.6-2016, American National Standard Preferred Frequencies and Filter Band Center Frequencies for Acoustical Measurements
[16]ANSI/ASA S1.42 (R 2011), American National Standard Design Response of Weighting Networks for Acoustical Measurements
[17]ANSI/ASA S3.20-2015, American National Standard Bioacoustical Terminology
[18]ANSI/IEEE 260.4-1996, American National Standard Letter Symbols and Abbreviations for Quantities Used in Acoustics
[19]DIN 13320, Akustik — Spektren und Übertragungskurven
[20]Ainslie M.A., Principles of Sonar Performance Modeling. Springer, 2010
[21]Ainslie M.A., A Century of Sonar: Planetary Oceanography, Underwater Noise Monitoring, and the Terminology of Underwater Sound. Acoustics Today. 2015, 41 pp. L33–L37
[22]Blackstock D.T., Fundamentals of Physical Acoustics. John Wiley & Sons, 2000
[23]Beranek L.L., Acoustical Measurements. Acoustics Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, 1949
[24]Burdic W.S., Underwater Acoustic Systems Analysis. Prentice-Hall, Englewood Cliffs New Jersey, 1984
[25]Clay C.S., Medwin H., Acoustical oceanography: principles and applications. Wiley, New York, 1977
[26]Emerson W.H., On the algebra of quantities and their units. Metrologia. 2004, 41 pp. L33–L37
[27]Emerson W.H., On quantity calculus and units of measurement. Metrologia. 2008, 45 pp. 134–138
[28]Erdreich J., A distribution based definition of impulse noise. J. Acoust. Soc. Am. 1986, 79 (4) pp. 990–998
[29]Finneran J.J., Schlundt C.E., Subjective loudness level measurements and equal loudness contours in a bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) a). J. Acoust. Soc. Am. 2011, 130 (5) pp. 3124–3136
[30]Foote K.G., Discriminating between the nearfield and the farfield of acoustic transducers. J. Acoust. Soc. Am. 2014, 136 pp. 1511–1517
[31]Fletcher H., Auditory patterns. Reviews of modern physics. 1940, 12 (1) pp. 47-65
[32]Madsen P.T., Marine mammals and noise: Problems with root mean square sound pressure for transients. J. Acoust. Soc. Am. 2005, 117 p. 3952
[33]Mayorga M.A., The pathology of primary blast overpressure injury. Toxicology. 1997, 121 (1) pp. 17–28
[34]Mellen R.H., The Thermal-Noise Limit in the Detection of Underwater Acoustic Signals. J. Acoust. Soc. Am. 1952, 24 p. 478-480
[35]Morfey C.L., Dictionary of Acoustics. Academic, San Diego, 2001
[36]Pierce A.D, Acoustics: an introduction to its physical principles and applications. American Institute of Physics, New York, 1989
[37]Southall B.L. et al., Marine Mammal Noise Exposure Criteria. Aquatic Mammals. 2007, 34 (4) pp. i-iv ; 411–522
[38]Tanner Jr W.P., Birdsall T.G., Definition of d’ and η as psychophysical measures. J. Acoust. Soc. Am. 1958, 30 pp. 922–928
[39]Urick R.J., Principles of underwater sound. McGraw-Hill, New York, London, 1983
[40]Yost W.A., Shofner W.P., Critical bands and critical ratios in animal psychoacoustics: An example using chinchilla data. J. Acoust. Soc. Am. 2009, 125 (1) p. 315
[41]“Discovery of Sound in the Sea.” Available at: http://www.dosits.org/glossary