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Lexique

Ensemble de mots spécialisés utilisés en acoustique de l’environnement

ACOUSTIQUE

Partie de la science et de la technique relative à l’étude des problèmes physiques, physiologiques et psychologiques liés à l’émission, la propagation et la réception des bruits.

BRUIT

Le bruit est officiellement un “phénomène acoustique produisant une sensation auditive jugée désagréable ou gênante” (AFNOR NF 530-105). C’est un son qui dérange, déplaît ou agresse. Sa perception est pour une bonne part subjective, souvent considérée comme une “construction sociale”. Il est cependant nécessaire de lui donner une valeur quantitative décrite par des valeurs chiffrées représentant son intensité, sa fréquence et sa fluctuation dans le temps.

BRUYANCE

Le Niveau de Bruit Perçu ou Bruyance propose, comme la Sonie, une échelle d’égale "Bruyance" en fonction des composantes fréquentielles du bruit ; cela permet la mise en place de la pondération D, utilisée principalement pour les certifications acoustiques des avions.

CARTE DE BRUIT

La carte de bruit représente ce qui a été mesuré et/ou calculé sur un territoire.
Elle utilise donc toutes les dimensions géographiques :
- localisation (latitude, longitude),
- caractères physiques (relief, climat, sols, écosystème, etc.),
- transformations humaines (peuplement, construction, transport, industrie…).

Pour manipuler ces données, un logiciel de Systèmes d’Information Géographique (SIG) est nécessaire. Le fonctionnement du SIG par couches permet d’ajouter,enlever, combiner, etc... pour croiser des informations sur le bruit et le nombre de personnes exposées.

Les cartes de bruit servent aussi à :
- tester des hypothèses d’aménagement, comparer des scénarii de trafic… par simulation sonores,

cartesbruit

- Aider à décider quel aménagement permet de protéger le plus de monde possible du bruit.

dB(A)

Le dB(A) est un indice de pondération tenant compte de la composition spectrale du bruit : pour une même énergie sonore, l’oreille perçoit les sons de haute fréquence comme plus forts que ceux de basse fréquence.
Le dB(A) est le dB aux niveaux de bruits mesurés dans les fréquences médium.

Trois seuils importants :
- O dB(A) est le seuil d’audibilité chez un sujet moyen,
- 100 dB(A) est le seuil de danger,
- 120 dB(A) le seuil de douleur.

DÉCIBEL

Le décibel - dB - est l’unité de mesure du niveau sonore. Les bruits usuels sont mesurés sur une échelle de 20 à 120 dB. Les dB s’ajoutent de façon logarithmique : un doublement du niveau sonore se traduit par une augmentation de 3 dB, un niveau sonore multiplié par trois se traduit par une augmentation de 5dB.

ÉMERGENCE

L’émergence est jugée par rapport au bruit ambiant.
Le décret du 18 avril 1995 relatif aux bruits de voisinage la définit comme " la différence entre le niveau de bruit ambiant, comportant le bruit particulier en cause, et celui du bruit résiduel constitué par l’ensemble des bruits habituels, extérieurs ou intérieurs, d’un lieu donné… ". Le constat des bruits de voisinage se fonde sur l’émergence en fonction de sa durée : on tolère une émergence plus grande pour un bruit court.

Les niveaux admis sont calculés à partir de 5 dB(A) en période diurne et 3 dB(A) en période nocturne.
On peut réduire le désagrément de l’émergence dans un logement, en agissant sur le bruit de fond : il est souhaitable que celui-ci ait un niveau d’au moins 55 dB(A), tandis qu’en de ça de 40 dB(A) il risque de favoriser les conflits de voisinage.

EXPOSITION SONORE

L’exposition Sonore construite à partir des mesures de LAeq permet d’évaluer les risques encourus par les travailleurs évoluant dans des ambiances sonores professionnelles pénibles ou à risque.

GÊNE

La gêne a pu être définie comme “une sensation perceptive et affective exprimée par les personnes qui entendent du bruit”. Il est très difficile de mesurer la gêne car un grand nombre de facteurs tels que l’âge, le sexe, la catégorie socio-professionnelle, la personnalité, l’attachement au lieu, la durée d’habitation jouent un rôle important dans la gêne exprimée. Les bruits déclarés les plus gênants sont souvent identifiés à des individus et des comportements.

HERTZ (Hz)

La Fréquence ou Hauteur définit si un son est grave ou aigu.

INDICE D’ARTICULATION

L’Indice d’Articulation (noté IA) et l’Indice d’Intelligibilité (noté SIL4) sont utilisés pour caractériser la gêne provoquée par un bruit ambiant sur la compréhension de la parole ou de certains messages sonores.

INDICE PSOPHIQUE

L’Indice Psophique se base sur la mesure (en LAeq) du passage des avions (on parle alors de signatures sonores) qui à travers un jeu de pondérations appliquées à ces signatures suivant qu’elles se produisent de jour ou de nuit, ont permis l’élaboration des Plans d’Exposition au Bruit (notés PEB).

LAeq

Valeur moyenne de l’énergie acoustique, c’est à dire la « dose de bruit » sur un temps donné.

LAeq GAUSSIEN

Les LAeq gaussiens sont utilisés pour valider les mesures (test statistique de la nature gaussienne du trafic).
LAeq gaussien = L50 + 0,0713(L10 – L50)²
Ce test est considéré comme valide lorsque LAeq mesuré – LAeq gauss.< 1 dB(A).
Lorsque ce test est validé, la nature des sources sonores retenues peut être considérée comme caractéristique d’un bruit routier et non de sources impulsionnelles secondaires (chocs…).

LDay - LEvening - LNight

LDay 6h-18h, LEvening 18h–22h, LNight 22h–6h, indicateurs pour les intervalles de temps indiqués.

Lden

Indice acoustique Jour Soirée Nuit, c’est la « dose de bruit » reçue en une journée, mais le bruit de soirée et de nuit est ajoutée avec une pénalité.

L10

Niveau dépassé pendant 10 % du temps : il indique le niveau moyen de bruit qui émerge du bruit de fond.

L90

Niveau dépassé pendant 90 % du temps ; indique le « bruit de fond ».

Leq

Le Leq permet d’évaluer la dose de bruit totale reçue pendant un temps déterminé, car le risque lié au bruit dépend de la durée autant que du niveau sonore. Il est obtenu par un calcul en dB sur une période T. C’est ce qu’exprime la notion de Level Equivalent, dont Leq est la contraction.

Le Leq est utilisé mondialement pour caractériser la gêne due au bruit. On utilise généralement le Leq day (7h-22h) et le Leq Night (22h-7h). L’indice préconisé par la commission européenne est le Lden Level day, evening night qui prévoit une pondération de 5dB pour la soirée (19h-22h). Le Leq ne mesure pas de façon satisfaisante la gêne due à la voirie en milieu urbain où l’environnement sonore est très complexe.

LÉGISLATION

Limitation du bruit des infrastructures de transports terrestres :
article 12 de la loi bruit, complété par le décret 95-22 du 9 janvier 1995 et l’arrêté du 5 mai 1995 - principes de la protection contre le bruit des bâtiments riverains des projets d’infrastructures ou des infrastructures existantes devant être aménagées ou modifiées.

Généralités :
la réglementation s’applique à toutes les routes, quel que soit leur statut (autoroutes concédées ou non, routes nationales, routes départementales, routes communales).

Elle distingue deux situations :
- la création d’une voie nouvelle,
- la modification significative d’une voie existante ; on considère qu’il y a modification lorsque des travaux sont réalisés.

Ces travaux entraînent à terme une augmentation du niveau sonore supérieure à 2dB(A).
Sont exclus de cette définition les aménagements ponctuels (le changement de revêtement de chaussée n’est pas considéré comme une modification significative d’infrastructure).
En dehors de ces situations, aucune obligation ne s’impose au maître d’ouvrage.

MESURE

Pour toute mesure de bruit routier, la " loi bruit " impose l’utilisation de la norme Afnor NFS 31-085 :
- conditions environnementales
- positions des points de mesure
- permettre la lecture des résultats par n’importe qui et autoriser des comparaisons.

Dans la pratique il s’agit de relever et de respecter les facteurs suivants :
- emplacements de mesurages : descriptions topographiques du sol, avec distances du point de mesure aux sources sonores, la position du bâti et des infrastructures de transports, les angles d’ouvertures du microphone sur chaque source sonore.
- nature du site : rue en "U" qui accentue les effets de réverbération ; rues en "tissu ouvert" par opposition aux rues en "U", description du sol et des chaussées.
- conditions météorologiques : vitesse du vent, rayonnement, couverture nuageuse, humidité du sol. Les conditions météo auront un effet favorable, homogène ou défavorable, sur la propagation du son.

Trois mesures de niveaux sonores proposées par la norme :
- mesurage de constat : représentatif de l’état mesuré pendant la période de mesurage.
- mesurage de long terme trafic : le résultat de la mesure est recalé par rapport à un débit routier de long terme ( normalement représentatif d’une année), la météo est celle observée lors du mesurage ( météo défavorable discriminatoire).
- mesurage de long terme : pour lequel la mesure est recalée par rapport à un débit routier de long terme et où la météo est représentative d’une moyenne annuelle. (Ici aussi une météo défavorable n’est pas obligatoirement discriminatoire).

La norme propose enfin quatre tests, permettant d’invalider ou non la mesure :
- test statistique de répartition Gaussienne du trafic : les niveaux sonores relevés pour une source routière doivent suivre une distribution statistique proche de la loi de Gauss. Ce test s’il est validé met en évidence que les sources sonores routières sont dominantes par rapport aux autres sources (bruits de voisinages, sources sonores ponctuelles, aboiements, bruits continus).
- test de continuité du signal : ce test impose un écart maximal entre deux valeurs consécutives du LAeq mesuré. Ce test permet dans certaines limites (20 % de la durée totale de la mesure) d’éliminer des valeurs aberrantes - les événements sonores très ponctuels dans le temps, même s’ils sont directement liés au trafic ne sont pas pris en compte par la législation.
- corrélation entre LAeq (mesuré) et trafic : il s’agit d’observer les écarts entre les valeurs du LAeq mesuré toutes les heures par exemple, et du LAeq estimé par calcul à partir du débit routier horaire.
- corrélation entre différents points de mesure : il s’agit ici de vérifier qu’il existe une bonne corrélation entre différents points de mesures réalisés simultanément.

MICROPHONE

C’est un condensateur électrique dont une paroi souple vibre au rythme des variations de la pression atmosphérique, l’intensité électrique en sortie du condensateur est fonction des variations de niveaux sonores.

Les microphones utilisés en sonométrie sont omnidirectionnels, donc le microphone ne privilégie aucune direction source sonore/microphone, contrairement par exemple au micro canon que l’on doit pointer sur la source sonore à observer.
On constate ici encore certaines approximations introduites par le matériel de sonométrie. Le système sonomètre plus microphone possède une " écoute " en mono grâce à un capteur omnidirectionnel. L’homme possède une écoute stéréo grâce à des capteurs directionnels qui permettent d’apprécier la position et la distance des sources sonores.
De plus le sonomètre peut travailler sur certaines bandes de fréquences au minimum le 1/3 d’octave, l’oreille humaine perçoit des variations de ton qui peuvent aller jusqu’à 1/80 de 1/3 d’octave !

MOYENNE TEMPORELLE

La moyenne temporelle a le défaut de négliger les sons de niveaux sonores importants dont les durées d’apparitions trop courtes ne leur permettent pas d’influencer le niveau sonore équivalent.
Le niveau sonore équivalent pondéré A calculé sur la durée t2-t1 est donc la dose de bruit reçue en un point durant la période t2-t1.

PONDÉRATION (A)

L’oreille humaine atténue naturellement certaines fréquences. Cette correction est artificiellement appliquée à ce que les instruments mesurent.

SEUILS DE BRUIT

Les indicateurs de gêne retenus sont la contribution sonore de l’infrastructure, exprimée en LAeq(6h-22h) pour la période diurne et LAeq(22h-6h) pour la période nocturne.
Ces indicateurs doivent être calculés pour des conditions de circulation représentatives de l’ensemble de l’année (notamment Trafic Moyen Journalier Annuel)
Plusieurs remarques :
- niveaux sonores à 2m en avant des façades, fenêtres fermées, (supérieurs de 3dB(A) à des niveaux en champ libre.
- prise en compte du bruit en période nocturne devient systématique.
- indicateurs évalués pour un horizon de long terme (dans la pratique de l’ordre de 15 à 20 ans).
Les seuils maximaux de bruit à ne pas dépasser sont fixés par l’article 2 de l’arrêté du 5 mai 95 ; ils sont modulés en fonction de la période (diurne ou nocturne), de l’usage des locaux et de l’ambiance sonore préexistante.

Une zone est d’ambiance sonore modérée si le niveau de bruit ambiant existant avant la construction de la voie nouvelle, à 2m en avant des façades de bâtiments est tel que LAeq(6h-22h) est inférieur à 65 dB(A) et LAeq(22h-6h) est inférieur à 60 dB(A).
Il est essentiellement destiné à préserver les zones initialement calmes, en les assortissant d’exigences sur les limites de bruit en façades plus contraignantes que dans les zones où régnait déjà un bruit d’ambiance non négligeables.
Dans le cas de modification significative d’une infrastructure , les règles suivantes sont à appliquer :
- si la contribution de la route avant travaux est inférieure au seuil réglementaire, l’objectif sera fixé à cette valeur,
- dans le cas contraire, l’objectif sera de ne pas augmenter la contribution initiale, sans dépasser 65dB(A) jour et 60dB(A)nuit.

SOMMATION FRÉQUENTIELLE

La sommation fréquentielle a tendance à gommer les phénomènes d’émergences spécifiques à certains octaves. Des sons peuvent émerger très largement sur une fréquence ou une plage de fréquences particulières sans que pour autant le niveau sonore global n’en laisse rien paraître.

SON

Phénomène ondulatoire : une source sonore émet un front d’onde à une certaine vitesse (dans l’air il s’agit de la vitesse du son, environ 340 m/s)
Au passage de ce front d’onde on mesure une variation de la pression atmosphérique.
Cette onde sonore est appréhendée à travers trois grandeurs :
- la fréquence de la pulsation autrement dit la hauteur du son (grave, médium, aigu).
- l’amplitude ou niveau sonore est la variation de pression atmosphérique au passage du front d’onde.
- la direction de déplacement des fronts d’onde (principalement utilisé dans les études d’intensimétrie).
L’objectif est d’obtenir un indicateur de bruit adapté à la perception humaine : limiter la mesure à la bande de fréquences correspondant à celle d’une oreille humaine (environ de 20Hz à 20000Hz) puis appliquer à cette bande de fréquences un filtre qui imite la sensibilité de l’oreille aux différentes fréquences (c’est le rôle de la sonie qui se base sur des résultats statistiques).

SONIE

La sonie se base sur une étude empirique de la perception humaine des différentes fréquences d’un son. Cet indicateur répond donc à une loi gaussienne de la statistique (la loi du plus grand nombre n’est jamais représentative de l’ensemble).

SONOMETRE

Système électronique constitué de filtres et d’amplificateurs. Il reçoit un signal électrique du microphone qu’il amplifie, filtre et traite. Le résultat obtenu est généralement un ensemble de niveaux sonores pondérés A calculés chacun sur une durée dite d’intégration (souvent 125ms ou 1s).
La moyenne énergétique de cet ensemble de niveaux sonores sera le niveau sonore équivalent pondéré A (pour le bruit routier sont utilisés le plus souvent les LAeq (6h-22h) et LAeq (22h-6h), calculés sur les périodes réglementaires de jour et de nuit.

La capacité de stockage et l’autonomie des appareils permettent de faire des enregistrements d’environ 2 jours en LAeq(125ms) et de 6 jours en LAeq( 1s).

La norme NFS 31-009 impose une classification du matériel sonométrique suivant la stabilité de sa réponse et la tolérance relative à l’application des différents filtres de pondération. Les classes sont numérotées de 0 à 3.


Sources (son - bruit - gêne - émergence - décibel, dB - dB(A) - Leq) : S’entendre sur les mots - DIAGONAL - mai, juin 2001 - Encart du n°149 - Ministère de l’Équipement, des Transports et du Logement
Direction Générale de l’Urbanisme, de l’Habitat et de la Construction.


Voir aussi sur le site de l’Institut Nationale de Recherche Pédagogique - INRP
« Notions fondamentales de physique et de physiologie »