Sommaire
Le sonomètre
La mesure du niveau sonore global
Si l’on souhaite obtenir le niveau sonore d’un local, on utilise un sonomètre. Le microphone capte toute l’énergie acoustique de ce bruit indépendamment des fréquences des sons qui le composent.
Le résultat est donné par un seul chiffre qui représente le “niveau global” du bruit, affiché en dB.
La mesure du spectre sonore
Si c’est le spectre sonore complet du bruit qui est recherché (notamment pour pouvoir mieux comprendre l’origine du bruit et les mesures correctrices les plus adéquates), il est dès lors d’usage de réaliser une mesure par bandes de fréquence, c’est-à-dire par octaves ou 1/3 d’octaves. L’octave est une bande de fréquences d’une largeur telle que la plus grande fréquence de la bande soit le double de la plus petite (aux arrondis près).
Par exemple, le niveau acoustique mesuré dans “la bande d’octave des 500 Hz” représente l’amplitude moyenne de tous les sons dont les fréquences sont comprises entre 355 et 710 Hz.
| Par exemple, le comptable de votre institution se plaint d’entendre sa voisine quand elle prend sa douche (ndlr: tout dépend de la voisine et de sa voix !). Un acousticien sera appelé, il placera un émetteur de bruit uniforme (appelé “bruit rose”) dans la douche de la voisine : une même intensité de 60 dB dans toutes les fréquences, par exemple. Puis, il viendra enregistrer le spectre de bruit chez votre comptable. Par différence, il déduira l’atténuation acoustique de la paroi et la comparera aux exigences normalisées. En cas d’insuffisance, si la composition de la paroi mitoyenne proposée dans les plans de l’architecte est correcte, c’est l’entrepreneur qui sera jugé responsable pour malfaçon dans la mise en œuvre.
Et ce dossier se clôturera par le mariage de la voisine avec l’acousticien, … et donc de son déménagement ! Tiens, ne manquerait-il pas quelque chose de scientifique dans tout ceci ? Ah oui, voici ce qu’est un bruit rose :
Décevant, non ? |
L’utilisation de filtres de pondération
L’oreille humaine n’est pas objective !
Le nombre de décibels mesurés par le sonomètre constitue une mesure objective de l’intensité de la pression sonore.
Mais il ne correspond pas tout à fait à la sensation auditive perçue par l’oreille… Celle-ci varie en effet en fonction de la fréquence.
On a défini des courbes d’isosonie, c’est-à-dire des courbes d’égale sensation de l’oreille.
Dans le diagramme ci-dessous, la zone en bleu clair correspond au spectre généralement rencontré lors d’une conversation entre des personnes.
On constate que l’oreille humaine :
- Ne peut entendre que les sons de fréquence comprise entre 20 et 15 000 Hz.
- Présente une sensibilité diminuée aux basses fréquences. Par exemple, un son de 40 dB à 1 000 Hz aura la même impression de niveau sonore qu’un son de 60 dB à 62,5 Hz.
- Perçoit les bruits moyens et forts (Lp > 70 dB) avec une sensibilité presque identique, quelle que soit la fréquence.
L’introduction de filtres de pondération
Afin que le niveau mesuré corresponde au mieux à celui perçu par l’oreille, on introduit dans l’appareil des filtres de pondération :
- Le premier traduit le comportement de l’oreille “aux bas niveaux”, c’est le filtre (A); il est utilisé pour les niveaux compris entre 0 et 55 dB, c’est-à-dire la zone des bruits gênants dans le bâtiment.
- Le deuxième représente le comportement de l’oreille aux niveaux moyens, entre 55 et 85 dB ; c’est le filtre (B).
- Au-dessus de 85 dB, on utilise le filtre (C).
En quelque sorte, on “triche” sur la mesure du sonomètre pour que celui-ci indique non pas le niveau sonore effectif, mais bien le niveau sonore perçu par notre oreille.
En fonction de la correction apportée par le filtre utilisé, les résultats seront :
- Soit exprimés par les unités dB(A), dB(B) ou dB(C), bien que cette forme n’est plus reconnue officiellement par les normes ISO,ex : L = 60 dB(A)
- Soit exprimé par l’indice :ex : LA = 60 dB
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Le choix de la constante de temps du sonomètre
La plupart des sons à mesure ont un niveau fluctuant. Et la valeur mesurée pourra dépendre de la constante de temps utilisée pour la mesure :
- S = Slow = Lent = constante de temps de 1 seconde = les fluctuations sont fortement “moyennées”
- F = Fast = Rapide = constante de temps de 125 millisecondes =
- I = Impulse = Impulsif = constante de temps de 35 millisecondes à la montée et 1,5 seconde à la descente = plus sensible aux pointes sonores momentanées.
| Exemple.
LA,F = 60 dB signale une mesure d’un niveau sonore de 60 dB, effectuée avec un filtre A et une constante de temps “FAST”. |
La classe de précision
Selon le degré de précision du sonomètre, les prix d’achat varient considérablement.
Pour des mesures simples d’usage interne, un sonomètre de classe 3 selon DIN / IEC suffit généralement.
Dans le cas où les résultats doivent faire autorité lors de litiges auprès des tribunaux, un sonomètre de classe 1 ou 2 sera requis.
La campagne de mesures
Les mesures seront effectuées en plusieurs points du local à étudier durant une période de temps significative, avec une pondération par le filtre A.
La difficulté consiste “à isoler” le son litigieux de l’ensemble du son perçu !
Idéalement, pour s’assurer de son effet, on réalisera une mesure avec et une mesure sans enclenchement de l’appareil suspecté ! Et l’intensité sonore sera déduite, en utilisant la loi d’addition des sons en acoustique.
| Exemple.
si le son mesuré est de 53 dB pendant le fonctionnement du climatiseur, et de 50 dB à l’arrêt de celui-ci, le niveau sonore du climatiseur est de 50 dB (puisque, en acoustique, 50 dB + 50 dB = 53 dB !) |
À noter que le niveau mesuré est influencé par le temps de réverbération de la pièce. En cas de litige avec le fabricant d’un matériel de climatisation, il pourrait, à juste titre, vous faire remarquer que l’usage de carrelages au sol et de murs de béton lisses dans vos bureaux entraîne une réverbération très forte du bruit de son appareil et donc un accroissement général du niveau sonore de la pièce !
Afin de vous mettre d’accord, la norme prévoit une réverbération “normalisée” du local : celle correspondant à un local dont la surface d’absorption équivalente est de 10 m².
À défaut de courir rapidement chez Tonton-Tapis, faites appel à un acousticien qui rectifiera mathématiquement la mesure, après enregistrement du temps de réverbération de votre local.
Les bruits normalisés
Bruit “rose”
C’est un bruit normalisé qui a une énergie constante par bande d’octave. Il est utilisé pour simuler les bruits aériens émis dans les bâtiments, ainsi que les bruits d’avion.
Bruit “routier”
C’est un bruit normalisé utilisé pour simuler le bruit des trafics routiers et ferroviaires. Il est plus riche en grave que le bruit rose. L’énergie contenue dans chaque bande d’octave est fixée par rapport à l’énergie contenue dans la bande d’octave centrée sur 1 000 Hz.
| 125 | 250 | 500 | 1 000 | 2 000 | 4 000 | Hz |
| + 6 | + 5 | + 1 | 0 | – 2 | – 8 | dB |
Auteur : les anciens
Eté 2008 : Brieuc.
Notes : 22.01.09
20/03/09, par Julien
Mai 2009