Indicateurs de bruit et gêne

Indicateurs de bruit et gêne
A. Almeida
Licence Pro Acoustique et Vibrations
Octobre 2012
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1
Introduction
2
Bruit
3
Bruits impulsionnels
4
Qualité sonore
A. Almeida (LAUM, CNRS)
5
Perception
Dangers pour la santé
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Introduction
Plan
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Introduction
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Qualité sonore
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Bruit
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Dangers pour la santé
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Bruits impulsionnels
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Perception
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Introduction
Objectif
Relier les connaissances en perception aux indicateurs:
de bruit (mesures de bruit et de gêne)
qualité sonore (transmission de parole)
de dangers pour l’appareil auditif (dosages)
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Bruit
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Qualité sonore
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Bruits impulsionnels
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Bruit
Sons gênants
Types de bruits, selon leur typologie de signal, et phénomènes perceptifs
associés:
Bruits large bande
Pondérations perceptives (dB A, dB C, etc.)
Bruits bande étroite (forte tonalité)
Emergences spectrales
Bruits impulsionnels (durée < 1s)
Emergences temporelles
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Bruit
Pondérations
Approximation du filtrage de
l’oreille
Problème
“filtre” devrait changer en
fonction de l’amplitude (dB C)
difficulté de mise en oeuvre
en pratique : dB A utilisé
pour toutes les intensités
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Bruit
Réduction de données
Niveaux equivalents : pour un bruit variable, donnent le niveau
qu’aurait un bruit stationnaire de même intensité moyenne
R
LAeq,T = 10 log10 T p(t)2 /p02 dt
Souvent définis pour périodes clés (heures de travail, nuit, etc.)
Problèmes
ne rend pas compte de niveaux forts occasionnels
ne rend pas compte de composantes fréquentielles importantes
Utilisations : bruits stables large-bande
Bruits de transports
Bruits d’activités continues
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Bruit
Emergences
Identification de la cause et l’impact d’un bruit
Mesure de différence de LAeq en présence d’une source particulière et
LAeq du bruit ambiant
Valeurs clés:
Zones calmes (bruit ambiant ≤ 45 dB A) : 6 dB A (4 dB A de nuit)
Zones bruyantes (bruit ambiant ≥ 45 dB A) : 5 dB A (3 dB A de nuit)
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Bruit
Valeurs ponctuels
Niveaux fractiles (Lx correspond au niveau qui est dépassé x% du
temps)
souvent utilisés L5 , L1 et Lmax = L0
ex : rendre compte des charges et décharges effectuées quelques fois
par jour dans un supermarché
Valeurs crête
Valeur maximum de pression instantané (|p(t)| max)
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Bruit
Tonalité
Présence de composantes fréquentielles marquées
Sifflements, moteurs, etc. : composante fréquentielles plus gênantes
qu’un bruit large bande
Mesure par bandes de 1/3 octave
Gêne:
10 dB (. 315 Hz)
5 dB (& 400 Hz)
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Bruits impulsionnels
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Bruits impulsionnels
Sons de courte durée
Normes définissent souvent LA1 , LA5 , LAmax ou pmax .
Niveaux L impliquent un temps d’itégration de 1s
OK pour sons occasionnels de durée suffisamment longue
valeur crête peu significatif si très court (temps d’intégration de
l’oreille)
Sons de durée très courte (< 1s)
Intégration adoucit le niveau
Sonie de bruits impulsionnels
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Bruits impulsionnels
Sonie de sons impulsionnels
(T
kE 0.27 Td0.1
I. Boullet : S =
Dépendances fortes
pour crête < 70dBSPL
Energie
Temps de descente
sonie croit avec temps de descente pour une même énergie
dépendance plus importante à faible niveau (< 70 phon)
dépendance disparaı̂t à fort niveau (100 phones)
Autres dépendances proposées par d’autres auteurs
Niveau crête
Temps de montée
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Bruits impulsionnels
Courbes iso-sonie pour sons impulsionnels
sons impulsionnels “naturels” Td = 57 ms
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Qualité sonore
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Qualité sonore
Indicateurs de transmission sonore
(Souvent liés à l’acoustique des auditoriums)
Parole
Musique
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Qualité sonore
Parole
Parole : modulation d’intensité d’environ 4 Hz
syllabe : environ 1/4 seconde de voyelle / fricative + son impulsionnel
Nécessité d’une bonne séparation entre syllabes
Nécessité d’un bon rapport signal sur bruit
Gênes:
bruit de fond
confusion entre réfléxions aux parois de la salle / réverbération et le son
direct.
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Qualité sonore
Indicateurs d’intélligibilité
Amplitude de modulation
Lors de la présence d’un bruit de fond ou réverbération, la modulation
de la parole est moindre
STI / RASTI (0-100)
bruit de fond
confusion entre réfléxions aux parois de la salle / réverbération et le son
direct.
filtrage fréquentiel (ex. téléphone = RASTI 70%)
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Qualité sonore
RASTI
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Gênes par le bruit
Perturbations du sommeil,
Stress dans le lieu de travail
Détériorations de l’appareil auditif
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Doses de bruit
Temps d’exposition maximum
pour un bruit constant
R
EA,T = T p(t)2 dt
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Exposition au bruit
Points d’exposition
Vert : bruit équivalent < 80 dB
A pendant 8 h
Rouge : bruit équivalent > 85
dB A pendant 8 h
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Bibliographie
Howard, D. et Angus J. “Acoustics and Psychoacoustics”, 3rd Ed.;
Focal Press, 2006
L. Thiéry et P. Canetto “Évaluer et mesurer l’exposition professionnelle
au bruit”; Institut National de Recherche et de Sécurité, 2009
I. Boullet “La sonie des sons impulsionnels : perception, mesures et
modèles”; Thèse Univ. Aix-Marseille, 2005
“Psychoacoustic analyses I”; Head Acoustics
“Psychoacoustic analyses II”; Head Acoustics
M. Alayrac “Indicateurs de gêne sonore pour l’étude d’impact du bruit
d’un site industriel : caractérisation physique et perceptive”; Thèse
Univ Claude Bernard Lyon 1, 2009
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