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Bruxelles Environnement
Définitions et évaluation du bruit
Manuel VAN DAMME
Acoustical Expert – VK Group
Formation Bâtiment Durable :
Acoustique : conception et mise en œuvre
2
Objectif(s) de la présentation
● Evaluer et définir :
● l’intensité d’un bruit
● La hauteur d’un bruit
3
Intensité d’un bruit,
Hauteur d’un bruit, intervalles de fréquences,
Evaluation d’un bruit : le dB et le dB(A),
Les règles de calcul en dB,
Niveaux acoustiques équivalent, maxima et
fractiles, courbes NR.
Plan de l’exposé
= onde acoustique résultant de la vibration de l’air due à une suite de
pressions et de dépressions
Dans l’air à 20°C : 340 m/sec
Milieu nécessaire au transport
En un point de l’onde, la pression fluctue un certain nombre de fois
par seconde (fréquence) autour de la pression atmosphérique.
Deux aspects : l’intensité et la hauteur.
Bruit
Définitions
Niveau d’intensité d’un bruit
Intensité :
- difficilement accessible
- varie avec le carré de la pression
Rapport p²/p0² remplace I/I0
²
²lg10lg20
00p
p
p
pL
p
L’unité utilisée est le décibel (dB).
p = pression acoustique en pascal (Pa),
p0 = pression acoustique de référence égale à 20
Pa (2 x 10-5Pa)
Exemple:
Un klaxon émet un bruit de 100 dB, ceci correspond à une
variation de pression de 2 Pa par rapport à la pression de
référence.
Définitions
En un point de l’onde, la pression fluctue un certain nombre de fois par seconde autour de la pression
atmosphérique.
La pression acoustique en ce point est la différence entre :
- la pression atmosphérique et
- la pression de l’air en présence d’ondes acoustiques.
Niveau de pression acoustique d’un bruit
Définitions
Echelle des niveaux de pression acoustique
L’échelle des niveaux de pression est logarithmique car :
- “Loi” de Weber-Fechner,
- Echelle linéaire trop étendue :
Définitions
Hauteur
Défini par la fréquence (nombre de fluctuations de la pression autour de la pression atmosphérique ou de
périodes par seconde en Hertz) : sons graves (basses fréquences) sons aigus (hautes fréquences).
20 Hz 15.000 Hz U
ltra
-so
ns
Infr
a-s
on
s
Spectre audible
Niveau Sonore
(dB)
Fréquence (Hz)
Grave Aigu
Tf
1
f
ccT
Définitions
Fréquences médianes
Ou Fréquences centrales
Bandes de fréquences d’un tiers d’octave
& Bandes de fréquences d’octave
Graves : 125 Hz et 250 Hz
Mediums : 500 Hz et 1000 Hz
Aiguës : 2000 Hz et 4000 Hz
Problèmes d’isolation acoustique :
(50 Hz) 100 Hz à 5000 Hz
Définitions
Fréquences médianes
Définitions
Spectre d’un bruit
Niveau en fonction de la fréquence.
Représentation stricte : histogramme
Représentation courante
Définitions
0
20
40
60
80
100
120
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Global
Niv
eau
(d
B)
Fréquence (Hz)
Spectre d’analyse en tiers d’octave et niveau global
Définitions
Variation de l’intensité avec la fréquence
“L’oreille n’entend pas avec la même force deux sons de fréquences différentes qui ont la même
intensité physique ou le même niveau de pression acoustique.”
Courbes de Fletcher et Munson (1930)
Définitions
Evaluation de l’intensité des bruits
Pondération des intensités des bruits
Pondérations A, B, C : issues des courbes de Fletcher, en fonction du niveau (40 dB, 70 dB, 100 dB)
Pondération D : surtout pour les bruits d’avions
Evaluation de l’intensité des bruits
Calcul du niveau d’intensité A des bruits (LA)
Mesure en dB, pondération par bandes de
fréquences
Evaluation de l’intensité des bruits
Le “sono”-“mètre”
Pondérations A, B, C : mesure de la sensation réelle (sonie).
Evaluation de l’intensité des bruits
Règles de sommation de niveaux
Méthode graphique approchée
Evaluation de l’intensité des bruits
Conséquences
60 ‘+’ 60 = 120 dB
60 ‘+’ 60 = 63 dB
Et… 70 ‘+’ 60 = 70 dB
Règles de sommation de niveaux
0
20
40
60
80
100
120
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Global
Niv
ea
u (
dB
)
Fréquence (Hz)
Spectre d’analyse en tiers d’octave et niveau global
p
LLL
L
pnpp
)10...1010log(10 101010
21
Transformation d’un spectre (octave vers tiers d’octave et dB(L) vers dB(A) )
Fréquences en Hz dB(L) en 1/3 d'octave dB(L) en bande d'octave dB(A)
100 66
125 66 70.8 54.8
160 66
200 65
250 65 69.2 60.7
315 63
400 62
500 61 66.1 63.1
630 61
800 61
1000 60 64.8 64.8
1250 59
1600 59
2000 58 62.6 63.6
2500 56
3150 54
4000 52 57.1 58.1
5000 50
Valeur Totale en dB 74.7 69.8
dB(L) dB(A)
Evaluation de l’intensité des bruits
Attention ! Tiers d’octave Octave (3x plus d’énergie)
Règle arrondie : + 10 log 3 = 4.77 dB
Evaluation de l’intensité des bruits
Courbes NR d’évaluation du bruit
NBN 576-11:1970 - Acoustique - Courbes d’évaluation
du bruit
Noise Rating
Valables pour des sons de bandes = gêne
Numéro = ordonnée à 1000 Hz
Attention ! Tiers d’octave Octave
Evaluation de l’intensité des bruits
Courbes NR d’évaluation du bruit
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
dB
(L)
Fréquences en Hz
NR 100
NR 80
NR 60
NR 40
NR 20
f
(Hz)
31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Lp
(dB)
39 40 43 42 41 35 26 20 18
Position du point le plus haut :
Inférieur à la courbe NR40
Exemple :
mesure au sonomètre en bandes d’octaves :
Evaluation de l’intensité des bruits
Relation entre dB(A) et NR
En pratique :
5 NRL
A
Exemple :
On spécifiera qu’un bruit de ventilation ne doit pas dépasser :
le niveau de 35 dB(A)
ou
les valeurs de niveau par bande d’octave indiquées par la courbe NR 30
Niveau équivalent LAeq = Energie totale produite par un bruit pendant une période T.
Niveau de bruit qui développerait la même énergie s’il était constant = niveau équivalent.
Halle 5-bij huizen Leq 125ms A dB dB17/06/97 00h26m32s625 54.7 17/06/97 00h28m20s250 54.3
verkeer verkeer2 verkeer3 verkeer4 verkeer5
referentiestuk Résiduel
10
20
30
40
50
60
70
80
90
00h25 00h26 00h27 00h28 00h29 00h30 00h31 00h32
referentieperiode
V erkeerslawaai
(passage auto)
Période T
Evolution signal
Niveau équivalent sur la période T pondéré A : LAeq,T
Evaluation de l’intensité des bruits
Niveau maximal pondéré A : LAsmax
Evaluation de l’intensité des bruits
Niveau équivalent
Niveau d’intensité qui développerait la même énergie s’il
était constant = niveau équivalent.
Lx = Niveau Lp dépassé pendant x% du temps de mesure
L10 ou LA10 : représente les pointes de bruit
L90 ou LA90 : représente le bruit de fond
Niveaux fractiles
Trois normes reconnues dans tous les pays :
CEI 60651, CEI 60804 et CEI 61672
Classes de précision : 0, 1, 2 et 3
Pondérations fréquentielles A, B, C
Pondérations temporelles I(35ms), F(125ms), S(1000ms),
Niveau LAeq,T
Niveau maximal LAFMax, LASMax,
Niveaux acoustiques fractiles LAFN,T
Les appareils de mesure du bruit
Les sonomètres
28
Guide du bâtiment durable http://www.bruxellesenvironnement.be/
Accès direct via : guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be
Outils, sites internet, etc… intéressants :
29
ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004.
BOUWAKOESTIEK – B. Ingelaere – Wetenschappelijk en
Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf, Limelette – 2002.
Articles et conférences du CSTC 2001-2014 – www.cstc.be –
www.normes.be
INITIATION A L’ACOUSTIQUE – A. Fischetti – BELIN, Paris –
2003.
Outils, sites internet, etc… intéressants :
30
Contact
Manuel VAN DAMME
Acoustical Expert
Coordonnées :
: 0478/98.98.42
E-mail : [email protected]