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100 ans d’ingénierie acoustique allemande appliquée aux techniques de réduction du bruit
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Approfondissons…
Traduction de la figure 11
Oktav-Schalleis-
tungspegel..
Octave de puissance acoustique
en dB(A)
Frequenz..
Fréquence en Hz
A l’instar des autres secteurs, celui de l’outillage et de la
machinerie fut progressivement encadré par des exigences
et directives claires qui permirent à la construction
de machines à faible niveau de bruit de décoller. Outre
l’obligation de marquage, de nombreuses spécifications
réglementèrent les utilisations dans le contexte des
grandes installations. L’actualisation des directives, des
valeurs de référence et des procédures métrologiques,
leur standardisation à l’échelle européenne et parfois
internationale et l’élargissement aux caractéristiques
acoustiques de l’obligation de marquage ont porté leurs
fruits et le niveau sonore des machines joue désormais
un rôle important dans leur compétitivité. Ceci vaut à
la fois pour les milieux industriels et professionnels, où
la législation sur la protection au travail et le respect
de l’environnement se traduisent par des exigences
acoustiques précises, et pour la vie privée des particuliers
avec par exemple la directive communautaire Outdoor
qui prévoit des valeurs limites standard pour un certain
nombre d’équipements utilisés en plein air et une obligation
de marquage pour tous.
Pourtant, on ne peut pas dire que l’univers des machines
soit devenu plus silencieux, ni dans les milieux industriels ni
dans la vie privée. En effet, la popularisation des machines
fait que le parc a considérablement augmenté, ce qui
relativise l’atténuation ponctuelle de leur niveau de bruit.
Le bruit, sa perception et ses effets
Traiter les nuisances sonores suppose que l’on sache
évaluer le bruit et ses conséquences du point de vue du
système auditif. Les premiers efforts entrepris pour y
parvenir en tenant compte de la perception de l’oreille ne
datent pas d’aujourd’hui et un premier succès vient les
couronner en 1926 avec la création du phone.
Du fait des comparaisons subjectives avec sa propre
courbe d’audition, l’utilisateur d’un appareil d’audiométrie
subjective tel qu’inventé à l’époque disposait d’une courbe
d’évaluation correspondant à sa perception sonore. Bien
entendu, ce type de mesures subjectives et dépourvues
de toute reproductibilité objective ne pouvait correspondre
qu’à une étape et on ne tarda pas à mettre au point trois
courbes d’évaluation correspondant à trois niveaux de
bruit – faible, moyen et fort – clairement exprimés en
phones DIN.
Le fait que de faibles écarts d’intensité sonore aient
pourtant provoqué des écarts importants dans le résultat
des mesures - cette situation ayant nécessité le recours
à une autre méthode d’évaluation, et le fait que les
paramètres psycho-acoustiques élaborés par Eberhard
Zwicker et plus particulièrement la bruyance aient permis
de mieux justifier la notion d’intensité sonore ont entraîné
la définition de trois courbes d’évaluation indépendantes
caractérisées par les unités d’intensité acoustique dB (A),
dB (B) et dB (C).
Même si l’on n’est toujours pas parvenu à établir une
corrélation parfaite entre les grandeurs utilisées dans les
normes et directives et les paramètres psycho-acoustiques,
ces derniers revêtent une importance croissante dans la
réduction technique des nuisances sonores. En effet, les
études et les spécifications acoustiques présentent leurs
résultats sous forme de niveaux et courbes correspondant
à des évaluations mais elles n’en recourent pas moins
fréquemment à des déductions et motivations fondées
sur la perception sonore.
Ces dernières années, la planification et l’évaluation des
installations sources de bruit ont commencé à prendre
en considération – outre la caractérisation acoustique
objective et subjective – un certain nombre de réflexions
relatives aux retombées du bruit. L’analyse détaillée des
nuisances sonores telles que perçues par les personnes
exposées au bruit a toujours été une démarche utile et
productive lorsqu’il s’agissait de réduire le niveau sonore
de grandes installations industrielles comportant de
multiples sources de bruit tout en évitant les dépenses
inutiles. L’Association des industries chimiques a montré
de façon exemplaire que l’on pouvait recourir à des
analyses de ce type aussi judicieuses que poussées. On
constate ainsi dans l’enquête
Rendre lisibles les doléances
en matière de bruit
effectuée par ses soins en 1977 que la
majeure partie des doléances formulées, soit 88 %, porte
sur des bruits riches en fréquences acoustiques (40 %) et
en impulsions (48 %) et contenant des informations tandis
que 12 % seulement des doléances sont suscitées par
des bruits ne contenant pas d’informations, autrement dit
des bruits à large bande, par exemple.
Dans le contexte de l’installation considérée, les paramètres
des doléances peuvent ensuite être complétés par la prise
en compte d’autres paramètres non-acoustiques tels que
la nature, l’occasion et la fréquence des doléances, le
lieu et le moment de la gêne ou encore les conditions
de propagation (météorologie) et d’exploitation, autant
d’informations dont on peut tirer des conclusions directes
sur l’efficacité et même l’adéquation des solutions
à engager. Grâce à l’établissement de statistiques
Acoustique
&
Techniques n° 42-43
Fig. 11 : Constructions peu bruyantes : spectres des octaves
de puissance acoustique de deux ventilateurs
hélicoïdaux de tours de refroidissement sous
conditions d’utilisation identiques [31]