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Spécial « infrasons »
Les sources infrasonores et la propagation
Génératrices de variations lentes (et de faible amplitude
autour de son point d’équilibre) de la pression atmosphé-
rique, les sources infrasonores sont nombreuses, qu’el-
les soient naturelles ou artificielles.
Les sources naturelles sont les mouvements violents de
l’air (vents, tempêtes, jusqu’à 135 dB à 100 km/h), les
fluctuations rapides de la pression atmosphérique (<1 Hz
à 100 dB), les mouvements de l’eau (vagues océaniques,
<1 Hz) et les vibrations du sol provoquées par des éruptions
volcaniques ou des tremblements de terre, qui compor-
tent des composantes de basses fréquences à leur tour
réémises dans l’air. De même, les sources émettant sur
une large bande de fréquence (tonnerre, chutes d’eau)
peuvent émettre des composantes de haute énergie se
situant dans la partie infrasonore du spectre.
Tous les moyens de transport (automobiles, camions, héli-
coptères, avions, bateaux, trains) sont des sources de bruit
comportant souvent des composantes vibratoires de basses
fréquences et infrasonores [5]. Les passagers d’une auto-
mobile ou d’un train peuvent être soumis à des niveaux de
120 dB entre les fréquences 1 Hz et 20 Hz, et les niveaux
peuvent atteindre de 115 à 150 dB, pour la même gamme
de fréquence, dans une cabine d’hélicoptère.
En milieu industriel, ce sont principalement les machines
tournantes lourdes qui sont connues pour leur émission
infrasonore [6]. Les ventilateurs, pompes, compresseurs,
machines à sécher, machines à air conditionné, broyeurs,
centrifugeuses à béton, etc, produisent couramment des
niveaux élevés d’infrasons.
Le développement des éoliennes comme source d’énergie
électrique renouvelable a amené récemment des polémi-
ques sur leur potentialité à produire des infrasons dangereux
pour la santé. Outre leur multiplication en nombre d’installa-
tions, les nouvelles éoliennes sont plus puissantes que les
premières, ce qui provoque souvent à la fois une augmen-
tation des niveaux émis et un glissement des caractéristi-
ques spectrales vers les basses fréquences [7]. Les premiè-
res données provenant de mesurage [8] montrent que les
niveaux émis sont de l’ordre de ceux des sources naturel-
les (vent). Dans son rapport de mars 2008 sur le bruit émis
par les éoliennes [9], l’AFSSET
1
rapporte plusieurs cas de
mesures, mais qui ne détaillent pas les niveaux émis en
deçà de l’octave 125 Hz. Ces mesures montrent malgré
tout des spectres à dominante basse-fréquence.
Les sources impulsives (explosions, chocs) peuvent aussi
émettre des composantes de haute énergie se situant
dans la partie infrasonore du spectre.
De plus, certaines sources cohérentes émettant deux
fréquences pures non-infrasonores assez proches peuvent,
grâce aux non-linéarités du milieu, provoquer l’apparition
d’infrasons par des battements à la fréquence différence.
Mais généralement, les niveaux obtenus par ces produits
de distorsion ont assez faibles.
On peut citer aussi des sources d’infrasons moins répan-
dues comme celles servant à des applications médicales
ou de confort (appareils massants) ou militaires (armes
non létales [10]).
Les niveaux de ces dernières sources ne sont pas
publiés.
1- Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail
aujourd’hui ANSES Agence nationale de sécurité sanitaire, de l’alimentation, de
l’environnement et du travail.
Comme les bruits audibles, les infrasons sont des ondes
sonores se propageant dans un milieu élastique fluide
(l’air) ou dans les solides (sol, structures). Leur gamme
de fréquences très basses fait que l’absorption par les
milieux traversés est relativement faible. Par exemple,
dans l’air, l’énergie d’une onde infrasonore de fréquence
10 Hz diminue seulement de l’ordre de 0,1 dB par kilomè-
tre, à comparer avec une absorption de l’ordre de 10 dB
par kilomètre pour un son de fréquence audible à 1 kHz.
Il est bien connu que les animaux de grande taille (baleines,
éléphants, etc.) communiquent sur des distances considé-
rables en émettant des signaux infrasonores [11].
L’atténuation due à la propagation en ondes sphériques
(-6 dB par doublement de la distance) s’applique aussi
aux infrasons et représente souvent le seul terme signi-
ficatif de diminution de l’énergie des ondes infrasonores
avec la distance.
La localisation des sources infrasonores est rendue diffi-
cile par la faible absorption : les sources peuvent être
très éloignées (plusieurs centaines de mètres) du lieu où
la nuisance est mesurée.
De plus, la gamme de fréquences implique aussi de gran-
des longueurs d’onde, de l’ordre de 34 m, par exemple,
à 10 Hz. La directivité d’une source étant liée à sa gran-
deur mesurée en longueur d’onde, beaucoup de sources
industrielles sont petites devant la longueur d’onde. Elles
émettent alors des infrasons dans toutes les directions
de l’espace avec une énergie à peu près équivalente :
les sources infrasonores sont généralement omnidirec-
tionnelles.
Ces caractéristiques font qu’il sera souvent illusoire de
vouloir se protéger des infrasons par des procédés classi-
ques d’isolement et d’absorption acoustique. Une réduction
du niveau d’émission à la source sera souvent la seule solu-
tion possible pour diminuer les niveaux d’exposition.
Perception des infrasons
Seuil d’audition en basse fréquence
Une revue de Møller [12] relate de nombreuses expéri-
mentations récentes ou plus anciennes qui font état de la
sensibilité de l’oreille à des fréquences inférieures à 20 Hz
[12]. Cette sensibilité existe pour tous les sujets en bonne
santé, même si elle est très inférieure à celle connue aux
fréquences moyennes du spectre qualifié d’audible. Cette
constatation remet même en cause le concept usuel d’in-
frasons puisque des sons puissants de fréquence infé-
rieure à 20 Hz ne sont pas inaudibles.
La figure 1 adaptée de [12], montre, page suivante, que :
- dans la gamme de fréquence [1 Hz – 20 Hz], la moyenne
de relevés de seuils d’audition pour des sujets varient
en âge et en sexe, selon différents auteurs. Les écarts-
types relevés lors de ces expérimentations sont de l’or-
dre de 3 à 8 dB, alors que le seuil d’audition des sujets
les plus sensibles se trouve à plus de 10 dB en dessous
de la moyenne,
- au-dessus de 20 Hz, les seuils d’audition sont ceux décrits
par la norme ISO 226 : 2003 [13].
Les deux parties de la courbe, de part et d’autre de 20 Hz,
montrent évidemment une variation continue des seuils.
