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Spécial “ CFM 2007 ”5
Acoustique
&
Techniques n° 50
Modélisation de la propagation acoustique à moyenne distance du bruit des trains à grande vitesse
En champ acoustique proche, les passages sont caractérisés
par le niveau équivalent sur le temps de passage LAeq,tp, où
tp = Ltrain/V, avec Ltrain la longueur du train et V sa vitesse
(tp = 2,4s à 300 Km/h). Les signatures temporelles et les
spectres en tiers d’octave de LAeq,tp sont tracés sur la figure 1
pour les sept passages. À 7,50 m, les signatures présentent
des pics du niveau de pression qui marquent le passage des
bogies, ces pics étant plus marqués au niveau des motrices
avant et arrière à cause des sources de bruit liées à la traction
(moteurs, transmission, refroidissement, …). À 25 m, les
signatures sont plus régulières, même si les niveaux sont
toujours plus élevés au début et à la fin des passages. On
observe que les signatures et les spectres correspondant aux
différents passages se superposent bien, à 7,50 m comme
à 25 m. Ils seront utilisés dans le paragraphe 3 pour valider
les résultats du modèle.
Les signatures temporelles des sept mêmes passages à
150 m et 300 m de la voie sont tracées sur la figure 2. À ces
distances, on n’observe plus les forts niveaux au début et à
la fin des passages, comme c’était le cas en champ proche.
À 150 m, les passages se superposent bien ; à 300 m, par
contre, des écarts importants apparaissent qui peuvent être
attribués au moins en partie aux variations des conditions
atmosphériques entre les passages. À ces distances, les
passages sont caractérisés par le niveau équivalent sur
le temps d’exposition LAeq,te, où te est le temps pendant
lequel le niveau de pression est à moins de 10 dB (A) de
son maximum. Le temps d’exposition te est compris entre
5 et 6 secondes à 150 mètres, et entre 8 et 15 secondes à
300 mètres. Cette augmentation de te avec la distance de
propagation s’observe au niveau des signatures temporelles
de la figure 2 ; celles-ci sont plus étalées dans le temps à
300 m qu’à 150 m. Les spectres en tiers d’octave de LAeq,te
sont tracés sur la figure 2.
On observe que la dispersion entre les passages est de l’ordre
de 5 à 6 dB (A) à 300 m, contre 2 à 3 dB (A) seulement à
150 m. Si on compare ces spectres aux spectres de LAeq,tp
en champ proche, on remarque une évolution de la forme
des spectres avec la distance de propagation. Les niveaux
sont plus fortement atténués aux hautes fréquences qu’aux
basses fréquences, en raison notamment de l’augmentation
du coefficient d’absorption atmosphérique avec la fréquence
acoustique. Pour étudier l’effet des conditions atmosphériques
sur la propagation acoustique, il est nécessaire de connaître
Fig. 1 : Signatures temporelles (gauche) et spectres en tiers d’octave de
LAeq,tp (droite) pour 7 passages de TGV à 7,50 m et 25 m de la voie.
Fig. 2 : Signatures temporelles (gauche) et spectres en tiers d’octave de LAeq,te
(droite) pour 7 passages de TGV à 150 m et 300 m de la voie.