この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 18405 で指定されている用語と定義 (特に: 音圧、音圧レベル、平均二乗音圧レベル、音響暴露、音響暴露レベル、ピーク音圧、ピーク音圧レベル) および以下が適用されます。
注記音響暴露および音響暴露レベルの定義は ISO 18405 から採用されていますが、この文書では、1 つの音響パルスの持続時間および複数の音響パルスの持続時間にわたって計算された音響暴露レベルに対して特定の用語が使用されています。この命名法は 3.2 で説明されています。
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
パルス持続時間
音響パルスに対するエネルギー信号持続時間のパーセンテージ
注記エネルギー信号持続時間のパーセンテージは ISO 18405 で定義されている。
注記2計算されたパルス持続時間のエネルギーパーセンテージを結果とともに記載する必要があります。このドキュメントでは、パルス持続時間のエネルギー パーセンテージは 90% です。
注記3一般に，浅瀬では，音響パルスは，表面及び海底からのマルチパス信号到着を含む，発信音響波の複数の到着を含む。音波が港の壁などの境界によって反射される可能性がある港などの反響環境では、個々の発信音響パルスを識別するのが難しい場合があります。
3.2
騒音暴露レベル
SEL
指定された基準値に対する音響曝露のレベル
注記 1:騒音暴露レベルは、ISO 18405 で定義されているとおりです。
注記 2個々の音響パルス (1 回のハンマーの打撃に対応) の音響曝露レベルは、パルス エネルギーの 100% に基づいて、パルス持続時間にわたって計算されます。このドキュメントでは、これを単発音暴露レベル(SEL ssと省略) と呼びます。科学文献では、このパラメーターは単一パルス音響暴露レベルと呼ばれることがあることが認識されています。
注記 3複数の音響パルスを含む定義された期間にわたる音響暴露レベルは、この文書の目的のために、累積音響暴露レベル(SEL cumと略す) と呼ばれます。累積騒音暴露レベルを報告する場合、累積音響暴露レベルが計算されたパルスの数と持続時間を記載します。
注記4:音響近接場では，音響暴露は，音響遠方場に適用される直接的な方法では音響強度またはエネルギーとは関係がない。したがって、音響近接場で行われた SEL の測定値を解釈するときは注意が必要です。
3.3
パルス繰り返し周波数
パルス繰り返し率
単位時間あたりのハンマー打撃数
注記 1:通常は、1 秒あたりの打撃 (または音響パルス) の数として表されます。
注記 2パルス繰り返し周波数が毎秒 1 未満であることが一般的である。
3.4
バックグラウンド ノイズ
測定される特定の杭打ち音響信号の杭打ち信号がない場合にハイドロフォンによって録音されたすべての音。
3.5
測定システム
1 つまたは複数のハイドロフォン、コンディショニング プリアンプ、アナログ - デジタル コンバーター、コンピューター、および補助周辺機器で構成されるが、これらに限定されないデータ取得システム
3.6
周波数範囲
与えられた不確実性に対して、測定システムが測定できる最低周波数から最高周波数までの範囲
注記1周波数範囲は，最低周波数から最高周波数までで表される。
3.7
ダイナミックレンジ
最小振幅から最大振幅までの範囲として表される、所定の歪み公差に対して測定システムが測定できる振幅範囲
注記 1:ダイナミック レンジは、システムの自己ノイズによって生成されるノイズ フロアのレベルと、指定された最大許容歪みで測定できる最大レベルとの差を表すデシベルで表すこともできます。これは、単一の周波数または周波数の範囲で表すことができます。
3.8
フィールドキャリブレーション
既知の入力を使用する方法。確認するために、測定システムの入力 (または他の段階) での物理的刺激 (既知の校正済み/追跡可能な音響または振動源など) または電気入力 (電荷または電圧信号の注入) を使用する可能性があります。システムが実際に、既知の刺激に対して適切に (すなわち、システムが述べた不確実性の範囲内で) 応答していること [出典: ISO 17208-1:2016, 3.9] [23]
3.9
測定の不確かさ
真の値が指定された信頼度 (たとえば、信頼水準 95%) にあると見なされる値の範囲 (または分散) の推定値
[出典:ISO/IEC Guide 98-3:2008]
3.10
ハイドロホン
圧力の変動に応答して電気信号を提供し、音波の圧力に応答するように設計された水中音響変換器。
注記 1:電気信号が入射音圧に比例する場合、ハイドロフォンは線形応答を持つと言われます。
3.11
ハンマーエネルギー
特定の一撃のための杭打ちに使用されるハンマーの運動エネルギー
注記1：これは、ハンマーの質量が杭を打つ運動エネルギーに等しい。
注記2ハンマーのエネルギーはkJで表される。
3.12
パイル寸法
全長、直径、壁の厚さに関するパイルの寸法（中空の場合）
3.13
オフショア
沿岸域、地域海域および大陸棚を含む海洋域。ただし、港、沿岸入江、内陸水路、河川河口、および河川は除く。
3.14
沿岸
港、沿岸の入江、内陸水路、河川河口、および河川を含む海洋または水生地域。ただし、地域の海、大陸棚、および沿岸地域は除く
3.15
等価帯域幅騒音圧
pw
ハイドロフォン入力に圧力変動がない場合に、ハイドロフォンの電気端子に存在する関連する周波数帯域の特定の中心周波数における二乗平均ノイズ電圧と、その自由場開回路ハイドロフォン電圧との比。特定の周波数での感度
注記 1:等価帯域幅騒音圧はパスカル (Pa) で表されます。
[出典:IEC 60500:—] [24]
3.16
等価帯域幅騒音圧レベル
ハイドロフォンの等価帯域幅騒音圧pwの値の 2 乗と基準圧力p0の 2 乗との比の 10 を底とする対数の 10 倍 (デシベル単位)
注記1:等価帯域幅騒音圧レベルはデシベル(dB)で表される。
注記 2基準圧力p0の値は 1 μPa である。
[出典:IEC 60500:—] [24]
3.17
信号対雑音比
すべての処理後の平均二乗広帯域ノイズ電圧に対するすべての処理後の平均二乗広帯域信号電圧の比
注記 1:ノイズ電圧は、非音響ノイズとバックグラウンド ノイズによって引き起こされる電圧です。
注記2信号電圧とバックグラウンドノイズ電圧の平均二乗演算の持続時間は同じでなければならない。この平均化時間は、信号対雑音比の値で指定されます。
注記3広帯域量として，信号対雑音比は指定された周波数帯で評価される。これは、このドキュメントでは最小で 20 Hz から 20 kHz までの対象範囲全体、または 3 オクターブ バンドなどの特定の周波数帯域である可能性があります。適用可能な周波数帯域は、信号対雑音比の値で示されます。
注記4信号対雑音比は、デシベル単位のレベル差として表すことができます。
3.18
システム感度
測定システムの特定の点（通常は電気出力端子）における二乗平均開回路電圧と、測定システムの基準中心の位置に存在する二乗平均平方根音圧との商。平面波音の指定された周波数と指定された方向に対してハイドロホンが取り外された場合の、乱されていない自由音場のハイドロホン
注記1:システム感度は、水中の音圧信号を測定するように設計された音響測定システムに対してここで定義されています。測定システムは通常、アンプとフィルターに接続されたハイドロフォンで構成され、出力電圧をデジタル取得およびストレージ システムに供給します。 s) とフィルターは、一般に音響周波数によって異なります。
注記2システムの感度は，ここでは水中聴音器の自由音場感度を用いた音響自由音場感度として定義される。ハイドロフォンが音響レコーダーの本体に物理的に取り付けられている場合 (延長ケーブルに配置するのではなく)、レコーダー本体による音の回折と散乱が、キロヘルツ周波数での自由音場の感度に影響を与え、応答と比較して指向性が強化される可能性があります。無料のハイドロフォンの。
注記 3:システムの感度は、音圧 1 パスカルあたりに発生する電圧で表され、V/Pa の単位で表されます。感度レベルは、dB re 1 V/μPa としてデシベルで表されることがあります。システムの感度は、ハイドロフォンの応答、アンプのゲイン、およびシステム内のフィルターの挿入損失を考慮します。
注記4:システムが音声を(アナログ電圧出力を提供するのではなく)デジタル波形として記録するデジタルシステムの場合,デジタイザ(アナログからデジタルへの変換器)の較正は,全体の全体的な感度に組み込むことができる.デジタイザを含むシステム。これは、音圧の単位変化あたりのデジタル カウント数 (単位 Pa -1 ) であるデジタル システム感度と呼ばれることがあります。
注記5一般に、測定システムは測定信号に位相遅延を導入することがあります。これは、システムの感度を複素数値の量として表すことで説明できます。そのモジュラスは振幅のみの応答を表し (上記の定義で説明されます)、位相はシステムの位相応答を表します。一般に、複素数値システムの感度は音響周波数によって変化します。
[出典:IEC 60500:—] [24]
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3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 18405 (especially: sound pressure, sound pressure level, mean-square sound pressure level, sound exposure, sound exposure level, peak sound pressure, peak sound pressure level) and the following apply.
NOTE Although the definitions of sound exposure and sound exposure level are taken from ISO 18405, specific nomenclature is used in this document for sound exposure level calculated over the duration of one acoustic pulse, and over the duration of multiple acoustic pulses; this nomenclature is described in 3.2.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
pulse duration
percentage energy signal duration over the acoustic pulse
Note 1 to entry: The percentage energy signal duration is defined in ISO 18405.
Note 2 to entry: The energy percentage over which the pulse duration has been calculated should be stated with the result. For the purposes of this document, the energy percentage for the pulse duration is 90 %.
Note 3 to entry: In general, in shallow water, the acoustic pulse includes multiple arrivals of the outgoing acoustic waves, including multi-path signal arrivals from surface and seabed. In reverberant environments such as harbours, where sound waves may be reflected by boundaries such as harbour walls, it may be difficult to identify individual outgoing acoustic pulses.
3.2
sound exposure level
SEL
level of the sound exposure, for a specified reference value
Note 1 to entry: The sound exposure level is as defined in ISO 18405.
Note 2 to entry: The sound exposure level for an individual acoustic pulse (corresponding to a single hammer strike) is calculated over the pulse duration on the basis of 100 % of the pulse energy. For the purposes of this document, this is termed the single strike sound exposure level (abbreviated as SELss). It is recognized that in the scientific literature, this parameter is sometimes called the single pulse sound exposure level.
Note 3 to entry: The sound exposure level over a defined period of time, which includes multiple acoustic pulses, is, for the purposes of this document, termed the cumulative sound exposure level (abbreviated as SELcum). When reporting the cumulative sound exposure level, the number of pulses and the time duration over which the cumulative sound exposure level has been calculated are stated.
Note 4 to entry: In the acoustic near field, sound exposure is not related to the sound intensity or energy in the straightforward manner that applies for the acoustic far field. Therefore, care should be taken when interpreting measurements of SEL made in the acoustic near field.
3.3
pulse repetition frequency
pulse repetition rate
number of hammer strikes per unit time
Note 1 to entry: Typically stated as the number of strikes (or acoustic pulses) per second.
Note 2 to entry: It is common for the pulse repetition frequency to be less than 1 per second.
3.4
background noise
all sound recorded by the hydrophone in the absence of the pile driving signal for a specified pile driving acoustic signal being measured
3.5
measurement system
data acquisition system consisting of, but not limited to, one or more hydrophone(s), conditioning preamplifier(s), analogue-to-digital converter(s), computer and ancillary peripherals
3.6
frequency range
span from the lowest frequency to the highest frequency over which the measurement system is able to measure, for a given uncertainty
Note 1 to entry: The frequency range is expressed as the lowest frequency to the highest frequency.
3.7
dynamic range
amplitude range over which a measurement system is able to measure, for a given tolerance of distortion, expressed as a range from the lowest to the highest amplitude
Note 1 to entry: Dynamic range can also be expressed in decibels representing the difference between the level of the noise floor created by the system self-noise and the maximum level which can be measured with a specified maximum allowable distortion. It can be expressed for a single frequency or at a range of frequencies.
3.8
field calibration
method of using known inputs, possibly using physical stimuli (such as a known and calibrated/traceable acoustic or vibration source) or electrical input (charge or voltage signal injection) at the input (or other stage) of a measurement system in order to ascertain that the system is, in fact, responding properly (i.e. within the system’s stated uncertainty) to the known stimulus[SOURCE: ISO 17208-1:2016, 3.9][23]
3.9
measurement uncertainty
estimate of the range (or dispersion) of values within which the true value is considered to lie to a specified degree of confidence (for example, for a confidence level of 95 %)
[SOURCE:ISO/IEC Guide 98‑3:2008]
3.10
hydrophone
underwater sound transducer that provides an electrical signal in response to fluctuations in pressure, and is designed to respond to the pressure of a sound wave
Note 1 to entry: If the electrical signal is proportional to the incident sound pressure, the hydrophone is said to have a linear response.
3.11
hammer energy
kinetic energy of the hammer used for the pile driving for a specific blow
Note 1 to entry: This is equal to the kinetic energy with which the hammer mass strikes the pile.
Note 2 to entry: The hammer energy is expressed in kJ.
3.12
pile dimensions
dimensions of the pile in terms of the overall length, diameter and wall thickness (if hollow)
3.13
offshore
marine area, including coastal areas, regional seas and continental shelf, but excluding harbours, coastal inlets, inland waterways, river estuaries, and rivers
3.14
inshore
marine or aquatic region, including harbours, coastal inlets, inland waterways, river estuaries, and rivers, but excluding regional seas, continental shelf and coastal areas
3.15
equivalent bandwidth noise pressure
pw
ratio of the root-mean-square noise voltage at a specified central frequency in the relevant frequency band present at the electrical terminals of the hydrophone, in the absence of pressure fluctuations at the hydrophone input, to its free-field open-circuit hydrophone voltage sensitivity at a specified frequency
Note 1 to entry: Equivalent bandwidth noise pressure is expressed in pascals, Pa.
[SOURCE: IEC 60500:—][24]
3.16
equivalent bandwidth noise pressure level
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the square of the value of equivalent bandwidth noise pressure, pw, of a hydrophone to the square of a reference pressure, p0, in decibels
Note 1 to entry: Equivalent bandwidth noise pressure level is expressed in decibels, dB.
Note 2 to entry: The value of the reference pressure, p0, is 1 μPa.
[SOURCE: IEC 60500:—][24]
3.17
signal-to-noise ratio
ratio of the mean-square broadband signal voltage after all processing to the mean-square broadband noise voltage after all processing
Note 1 to entry: The noise voltage is the voltage caused by non-acoustic noise and background noise.
Note 2 to entry: The time duration for the mean-square operation on the signal voltage and the background noise voltage shall be the same. This averaging time is specified with the value of signal-to-noise ratio.
Note 3 to entry: As a broadband quantity, the signal-to-noise ratio is evaluated over a specified frequency band. This may be the entire range of interest, which for this document is a minimum of 20 Hz to 20 kHz, or a specific frequency band such as a third-octave band. The applicable frequency band is stated with the value of the signal-to-noise ratio.
Note 4 to entry: The signal-to-noise may be expressed as a level difference in decibels.
3.18
system sensitivity
quotient of the root-mean-square open-circuit voltage at a specified point in the measurement system (usually the electrical output terminals) to the incident root-mean-square sound pressure that would be present at the position of the reference centre of the hydrophone in the undisturbed free field if the hydrophone was removed for specified frequency and specified direction of plane wave sound
Note 1 to entry: The system sensitivity is defined here for an acoustic measurement system designed to measure sound pressure signals in water. The measurement system will typically consist of hydrophone(s) connected to amplifier(s) and filter(s), and will feed an output voltage into a digital acquisition and storage system. Note that the response of the hydrophone(s), amplifier(s) and filter(s) will in general vary with acoustic frequency.
Note 2 to entry: The system sensitivity is defined here as an acoustic free-field sensitivity using the free-field sensitivity of the hydrophone. If the hydrophone is physically attached to the body of an acoustic recorder (rather than deployed on an extension cable), diffraction and scattering of sound by the recorder body may affect the free-field sensitivity at kilohertz frequencies, causing enhanced directivity compared to the response of the free hydrophone.
Note 3 to entry: The system sensitivity is described in terms of the electrical voltage developed per pascal of acoustic pressure, and is stated in units of V/Pa. The sensitivity level is sometimes expressed in decibels as dB re 1 V/μPa. The system sensitivity accounts for the response of the hydrophone(s), gain of amplifiers, and insertion loss of filters within the system.
Note 4 to entry: For digital systems, where the system records the sound as a digital waveform (rather than providing an analogue voltage output), the calibration of the digitiser (analogue to digital converter) may be incorporated into the overall sensitivity of the whole system including the digitizer. This may be termed the digital system sensitivity, which is the number of digital counts per unit change in sound pressure (unit Pa-1).
Note 5 to entry: In general, the measuring system may introduce a phase delay into the measured signal. This may be accounted for by representing the system sensitivity as a complex valued quantity, the modulus of which represents the magnitude-only response (and is described by the definition above), and the phase of which describes the phase response of the system. Note that the complex-valued system sensitivity will in general vary with acoustic frequency.
[SOURCE: IEC 60500:—][24]
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