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Journée SFA / Renault / SNCF
Acoustique
&
Techniques n° 44
mesure du bruit des véhicules en bordure de voie (à
7,50 m de l’axe de circulation). Cette méthode, dite
« au passage », est bien maîtrisée. Elle fait l’objet d’une
norme internationale (NF EN ISO 11819-1 [3]) et offre
une caractérisation assez réaliste du bruit émis dans un
environnement routier puisqu’elle prend en compte tous
les types de véhicules d’un trafic. Cependant, elle ne
permet qu’une caractérisation ponctuelle du revêtement
routier au voisinage du microphone, et ne permet donc
pas d’en évaluer l’homogénéité.
De plus, cette méthode au passage est soumise à des
conditions de site très restrictives (zone dégagée de tout
obstacle, bâtiment, écran, section de route plane et droite,
accotements plans et homogènes…) qui la rendent quasi
inapplicable dans les zones fortement urbanisées, là où
précisément les problèmes de bruit sont aigus. Pour ces
raisons, une méthode de mesure en continu du bruit de
roulement a été développée, permettant d’évaluer sur un
linéaire les performances acoustiques de revêtements de
chaussée, sur tout type de réseau, urbain ou interurbain.
Le présent article détaille des différentes étapes de mise
au point du système.
Développement du système de mesure
en continu
Un rapide état de l’art
Le principe de la mesure en continu du bruit de roulement
consiste à fixer un ou plusieurs microphones à proximité
d’une roue, dans la zone proche du contact avec la
chaussée, et de mesurer le bruit en continu au cours du
roulage. Pour de nombreux systèmes existant à travers
le monde, la roue d’essais est montée sur une remorque
tractée par un véhicule d’essais. La remorque est en
général couverte par un capot afin de protéger les capteurs
microphoniques du flux d’air lors du déplacement et des
bruits perturbateurs du trafic avoisinant. La difficulté est
alors de supprimer la réverbération acoustique apportée
par le capot, ce qui est réalisé par l’adjonction d’une
épaisse couche de matériau absorbant à l’intérieur de
celui-ci.
Le mode opératoire consiste à acquérir, au cours du
roulage, un grand nombre d’échantillons constitués d’un
niveau de pression et d’un spectre moyens ainsi que de
la vitesse moyenne sur un segment routier de longueur
fixe, généralement de quelques mètres. Les échantillons
sont ensuite analysés pour être ramenés à une évaluation
globale de la section routière, soit par régression des
niveaux sonores en fonction de la vitesse, soit par simple
moyenne arithmétique après correction de vitesse.
Un projet de norme internationale existe depuis plusieurs
années (projet ISO-CD 11819-2 [1]), décrivant le mode
opératoire et les spécifications sur l’équipement demesure,
mais reste bloqué en raison du choix des pneumatiques
d’essai. Il sert néanmoins de base aux expérimentations
réalisées par un grand nombre d’équipes de recherche à
travers le monde, du moins en ce qui concerne les positions
de microphone spécifiées et le mode d’acquisition et de
traitement des données.
Description du véhicule instrumenté LPC
Le principe retenu par le réseau des Laboratoires des
Ponts et Chaussées est la mesure du bruit de roulement
directement sur un véhicule d’essais. Ce véhicule a été
choisi léger (Renault Scénic essence 2.0 l) afin d’optimiser
la maniabilité de l’outil en milieu urbain. Contrairement aux
exigences du projet de norme internationale [1], qui spécifie
très précisément quatre pneumatiques spéciaux, l’option
a été prise de considérer un pneumatique « standard » du
marché (Michelin Energy 195/60/R15), et de l’étalonner
sur une planche routière de référence non circulée (piste
d’essai) périodiquement et à chaque renouvellement.
Trois microphones sont montés au voisinage du
pneumatique arrière droit, le plus éloigné du moteur et de
l’échappement. Deux microphones sont situés à proximité
du flanc latéral extérieur du pneumatique (microphones
M1 et M2) à 10 cm de hauteur et à 20 cm de part et
d’autre de l’axe de la roue, selon les exigences du projet
de norme internationale [1]. Le troisième microphone (M3)
est situé à l’arrière du pneumatique, dans le dièdre formé
par la bande de roulement et la surface de chaussée, à 15
cm de hauteur (figure 1). Cette position a été longtemps
utilisée sur un prototype de véhicule de mesure acoustique
développé par le LREP (Laboratoire régional de l’Est
parisien), il y a plusieurs années, et utilisé principalement
en milieu urbain, les positions latérales ayant été jugées
trop dangereuses pour la sécurité pour les piétons.
Les microphones sont montés sur le véhicule par
l’intermédiaire de barres profilées amovibles de type ailettes
d’aéromodélisme. Les barres de fixation des microphones
latéraux sont fixées sur le châssis du véhicule, celle du
microphone arrière est fixée sur l’attache remorque.
Fig. 1 : Position des 3 microphones et système de montage
Une méthode de mesure du bruit de contact pneu-chaussée pour caractériser les revêtements routiers