Analyse de Bruit en Bandes de Fréquences

Analyse de Bruit en Bandes de Fréquences

Comprendre l’Analyse de Bruit en Bandes de Fréquences

Dans une zone urbaine, une étude est réalisée pour évaluer le niveau de bruit généré par le trafic routier. Le but est de déterminer si le bruit dépasse les normes établies par la réglementation locale. L’analyse est effectuée en bandes de fréquences pour obtenir un profil détaillé du bruit.

Pour comprendre les Stratégies de Réduction du Bruit Routier, cliquez sur le lien.

Données Fournies:

• Le microphone utilisé pour l’enregistrement est placé à 10 mètres de la route.
• L’enregistrement est réalisé pendant 10 minutes en période de pointe.
• Les fréquences analysées sont divisées en bandes d’octave standard : 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz, et 8000 Hz.
• Les niveaux de pression sonore mesurés en dB pour chaque bande de fréquences sont les suivants : 78 dB, 73 dB, 71 dB, 70 dB, 69 dB, 67 dB, 65 dB, et 62 dB respectivement.

Questions:

1. Calcul du Niveau de Bruit Moyen Pondéré A (LpA)

• • Utilisez les pondérations A suivantes pour chaque bande de fréquence : -26.2, -16.1, -8.6, -3.2, 0, 1.2, 1.0, et -1.1 dB.
  • Calculez le niveau de pression sonore pondéré pour chaque bande.
  • Déterminez le niveau de bruit moyen pondéré A

2. Interprétation des Résultats

• Comparez le niveau de bruit moyen pondéré A calculé avec les normes locales (supposons une limite de 65 dB).
• Discutez des mesures potentielles de réduction du bruit si le niveau dépasse la norme réglementaire.

Correction : Analyse de Bruit en Bandes de Fréquences

1. Calcul du Niveau de Bruit Moyen Pondéré A (LpA)

1.1. Pondération A pour chaque bande de fréquence

Pour chaque bande, le niveau de pression sonore mesuré est ajusté à l’aide d’une correction (pondération A) spécifique.
La formule utilisée est :

\[ L_{p,i,A} = L_{p,i,\text{mesuré}} + \Delta L_{A,i} \]

Données pour chaque bande :

1.2. Conversion des niveaux pondérés en intensités

Les niveaux acoustiques en décibels étant une grandeur logarithmique, nous devons convertir chaque niveau pondéré en une intensité (puissance acoustique relative).
La formule de conversion est :

\[ I_i = 10^{\frac{L_{p,i,A}}{10}} \]

Calcul pour chaque bande :

63 Hz :

\[ I_{63} = 10^{\frac{51,8}{10}} = 10^{5,18} \approx 1,51 \times 10^5 \]

125 Hz :

\[ I_{125} = 10^{\frac{56,9}{10}} = 10^{5,69} \approx 4,90 \times 10^5 \]

250 Hz :

\[ I_{250} = 10^{\frac{62,4}{10}} = 10^{6,24} \approx 1,74 \times 10^6 \]

500 Hz :

\[ I_{500} = 10^{\frac{66,8}{10}} = 10^{6,68} \approx 4,79 \times 10^6 \]

1000 Hz :

\[ I_{1000} = 10^{\frac{69}{10}} = 10^{6,9} \approx 7,94 \times 10^6 \]

2000 Hz :

\[ I_{2000} = 10^{\frac{68,2}{10}} = 10^{6,82} \approx 6,61 \times 10^6 \]

4000 Hz :

\[ I_{4000} = 10^{\frac{66}{10}} = 10^{6,6} \approx 3,98 \times 10^6 \]

8000 Hz :

\[ I_{8000} = 10^{\frac{60,9}{10}} = 10^{6,09} \approx 1,23 \times 10^6 \]

1.3. Somme des intensités

Nous additionnons les intensités de toutes les bandes pour obtenir l’intensité totale :

\[ I_{\text{total}} = I_{63} + I_{125} + I_{250} + I_{500} + I_{1000} + I_{2000} + I_{4000} + I_{8000} \]

En substituant les valeurs :

\[ \begin{aligned}
I_{\text{total}} &\approx (1,51 \times 10^5) + (4,90 \times 10^5) + (1,74 \times 10^6) + (4,79 \times 10^6) \\
&\quad + (7,94 \times 10^6) + (6,61 \times 10^6) + (3,98 \times 10^6) + (1,23 \times 10^6) \\
&\approx 0,151 \times 10^6 + 0,490 \times 10^6 + 1,740 \times 10^6 + 4,790 \times 10^6 \\
&\quad + 7,940 \times 10^6 + 6,610 \times 10^6 + 3,980 \times 10^6 + 1,230 \times 10^6 \\
&\approx 26,93 \times 10^6 \quad (\text{ou } 2,693 \times 10^7)
\end{aligned} \]

1.4. Calcul du niveau de bruit moyen pondéré A

Pour retrouver le niveau en décibels à partir de l’intensité totale, on utilise la formule inverse :

\[ L_{p,A} = 10 \cdot \log_{10}(I_{\text{total}}) \]

En substituant \(I_{\text{total}} \approx 2,693 \times 10^7\) :

\[ \begin{aligned}
L_{p,A} &= 10 \cdot \log_{10}(2,693 \times 10^7) \\
&= 10 \cdot \left[\log_{10}(2,693) + \log_{10}(10^7)\right] \\
&\approx 10 \cdot \left[0,430 + 7\right] \\
&= 10 \cdot 7,430 \\
&\approx 74,3 \, \text{dB}
\end{aligned} \]

Résultat du calcul :
Le niveau de bruit moyen pondéré A est 74,3 dB.

2. Interprétation des Résultats

2.1. Comparaison avec la Norme Locale

La norme locale est fixée à 65 dB.
Notre calcul donne un niveau de 74,3 dB, ce qui est supérieur à la limite réglementaire.
Cela indique que, dans cette zone urbaine durant la période de pointe, le bruit généré par le trafic routier excède les niveaux acceptables selon la réglementation.

2.2. Mesures Potentielles de Réduction du Bruit

Mesures techniques et organisationnelles pour réduire le bruit :

• Installation de barrières acoustiques :
  Des murs antibruit le long de la route peuvent absorber et diffuser l’énergie sonore, réduisant ainsi la propagation du bruit vers les zones résidentielles.

• Aménagement de revêtements routiers :
  L’utilisation de matériaux absorbants pour la chaussée peut contribuer à diminuer la réflexion et la transmission du bruit.

• Gestion du trafic :
  La mise en place de limitations de vitesse, de zones de ralentissement ou de mesures incitatives pour le covoiturage et l’utilisation des transports en commun permet de diminuer l’intensité du trafic, source majeure du bruit.

• Urbanisme et aménagements verts :
  La création de zones tampons (végétalisées) entre la route et les habitations peut offrir une isolation acoustique supplémentaire.

Conclusion d’interprétation :
Le dépassement de la norme de 65 dB par un niveau de 74,3 dB incite à envisager la mise en œuvre de plusieurs stratégies de réduction du bruit pour améliorer la qualité de vie dans la zone étudiée et se conformer à la réglementation en vigueur.

Analyse de Bruit en Bandes de Fréquences

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