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Mesures du niveau sonore

XL3 Schallpegelmesser

Les mesures du niveau sonore sont importantes pour comprendre et gérer les effets positifs et négatifs du bruit.

Il est par exemple possible de mesurer les niveaux sonores de la musique et d’autres sons qui ont un impact positif sur l’humeur et le bien-être, et d’utiliser ainsi ces informations pour concevoir des environnements plus propices à ces effets positifs.

Il existe également des raisons importantes de mesurer les niveaux de bruit. De nombreux pays ont des réglementations qui fixent des limites de niveaux de bruit dans différents environnements. Ces limites sont en place pour réduire l'impact de la pollution sonore sur la santé et le bien-être humain.

Un sonomètre est l’outil le plus courant pour mesurer les niveaux sonores.

Qu’est-ce qu’un sonomètre ?

  • Le son est créé lorsque des particules, telles que des molécules d'air, oscillent. Dans le vide, il n'y a aucun son. Les humains sont principalement préoccupés par les oscillations à des fréquences qui déclenchent notre audition.
     
  • Bruit : Il n’existe pas de définition unique du bruit. La définition dépend du contexte et de la culture des gens, et elle évolue même avec le temps. La musique d’une personne peut être le bruit d’une autre. La définition la plus couramment utilisée est : « son indésirable ou dérangeant ».

Où sont mesurés les niveaux sonores ?

Les niveaux sonores sont mesurés dans divers environnements, tels que :

  • Acoustique du bâtiment : pour évaluer le bruit provenant d'autres pièces ou de l’environnement extérieur dans des lieux tels que les logements, les bureaux, les écoles et les hôpitaux. La destination et l’usage des pièces de ces bâtiments ne doit pas être perturbée par de tels bruits.
     
  • Acoustique des salles : pour évaluer les propriétés acoustiques des salles, telles que les salles de réunion, les salles de conférence, les salles de classe, les salles de concert, les studios d'enregistrement, les aéroports et les gares. L'espace peut ensuite être conçu pour améliorer l'expérience d'écoute de la musique ou de la parole.
     
  • Concerts Live : les niveaux sonores des événements live ne doivent pas causer de gêne ni de dommage sur l’audition du public, cela sans créer de gêne dans le voisinage.
     
  • Bruit ambiant : pour évaluer l'impact du bruit sur le voisinage et l'environnement.
    • Bruit de construction : pour surveiller les niveaux de bruit liés aux activités de construction. Ces informations peuvent être utilisées pour garantir que les niveaux de bruit se situent dans des limites acceptables et pour protéger la santé et le bien-être des travailleurs ainsi que du voisinage.
       
    • Contrôle du bruit industriel : pour évaluer les niveaux de bruit des machines et d’autres sources industrielles. Ces informations sont utilisées pour réduire les niveaux d’exposition et protéger la santé et le bien-être des travailleurs tout en permettant de réduire l'impact environnemental du site industriel concerné.
       
    • Bruit ferroviaire : pour évaluer l'impact du bruit ferroviaire sur les riverains. Ces informations peuvent être utilisées pour élaborer des stratégies visant à réduire le bruit ferroviaire, comme l'installation d'écrans antibruit ou l'amélioration de la conception des véhicules ferroviaires.
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    • Bruit des aéroports : pour évaluer l’impact du bruit des aéroports sur les riverains. Ces données peuvent être utilisées pour élaborer des stratégies visant à réduire le bruit autour des aéroports, comme l'installation d'écrans antibruit ou la modification des trajectoires et/ou des horaires de vol des avions.
       
    • Bruit routier : surveiller les niveaux de bruit du trafic routier et prendre des mesures pour le réduire, au bénéfice des résidents de la zone considérée.

Les sonomètres sont utilisés pour de nombreuses autres applications. Ils sont employés dans des domaines aussi divers que l'audiologie, la production musicale, les essais qualité produits, la qualité acoustique dans l’automobile, la recherche, les systèmes de diffusion, la bioacoustique et l'éducation.

Qu'est-ce qu'un niveau sonore ?

Le niveau de pression acoustique (SPL) est la valeur la plus couramment utilisée pour les mesures sonores. Le SPL, mesuré en décibels (dB), est largement utilisé depuis les années 1930.

SPL est défini comme le logarithme du rapport de la pression acoustique à une pression acoustique de référence

SPL = 20 log10(p/préf) dB

p → la pression acoustique instantanée en Pa
préf → la pression de référencee = 20 µPa          

 

Il existe des filtres de pondération fréquentielle couramment utilisés. Ces filtres sont utilisés en fonction des domaines d’application. L'application de ces filtres nous donne les indicateurs les plus souvent observés, tels que LAF, LCS, etc.

Filtres 
Pondération fréquentielle :

La pondération fréquentielle est utilisée pour tenir compte le comportement de l’oreille humaine et sa perception du son. Ainsi la courbe de pondération atténue donc les basses et hautes fréquences pour adapter les résultats mesurés à la perception physiologique de l’oreille humaine.

Les pondérations fréquentielles corrèlent ainsi les mesures objectives du sonomètre avec la réponse subjective de l’oreille humaine.

Les trois filtres les pus couramment utilisés sont A, C et Z.

En savoir plus sur la pondération fréquentielle

 
Pondération temporelle :

Le son est perçu par l’oreille humaine comme une « moyenne » sur de courtes périodes de temps. A l’inverse, le microphone mesure les variations rapides de pression acoustique. Une pondération temporelle est donc appliquée. Les niveaux mesurés sont ainsi plus faciles à lire sur un l’écran d’un sonomètre ; la pondération temporelle « lissant » les variations rapides de niveaux, créant ainsi un affichage plus fluide.

Les pondérations temporelles sont définies par la période sur laquelle elles sont mesurées. Les trois pondérations utilisées sont S = Lent (slow) , F = Rapide (Fast)  et I = Impulsionnel (Impulse). Parmi ces trois pondérations, Slow utilise le temps de réponse le plus long.

En savoir plus sur la pondération temporelle

 

Il existe d'autres indicateurs en acoustique en fonction de votre application. Vous pouvez être intéressés par les explications ci-dessous :

Quelle signification pour LAeq et LAFmax ?

Comment mesurer et calculer les indices fractiles ?

Comment fonctionne un sonomètre ?

Un sonomètre (SLM) est un instrument qui mesure et quantifie le niveau de pression acoustique (SPL) du son.

XL3 avec son microphone de mesure M2340

Les sons (signaux) sont analysés par le sonomètre (SLM) avec la chronologie suivante :

  1. Membrane : Les ondes sonores font vibrer la membrane du microphone. Ce mouvement est converti en un signal électrique (analogique).
     
  2. Préamplificateur : Le préamplificateur amplifie le signal analogique.
     
  3. Convertisseur AD : convertit le signal analogique en signal numérique.
     
  4. DSP: Le DSP (Digital Signal Processor) traite le signal numérique avec une pondération temporelle et fréquentielle.
     
  5. Affichage : L'écran affiche le niveau sonore résultant.

Analyseur pour mesure de niveau sonore

 

Le XL3 est un sonomètre et analyseur acoustique professionnel dédié aux mesures de bruit, ainsi qu’aux applications telles que l'acoustique des salles, l'acoustique du bâtiment. L'interface utilisateur intuitive est optimisée pour les applications de base de mesure du bruit et offre des outils d'analyse complets pour les professionnels. Le sonomètre est facilement connectable en en réseau et permet ainsi le fonctionnement et l'accès aux données depuis n'importe quel appareil mobile.

Caractéristiques

  • Multilingue
  • Écran tactile
  • Gamme dynamique unique
  • Serveur Web et serveur de fichiers intégrés
  • Autonomie supérieure à 10 heures

 

Indicateurs mesurés par le XL3
Niveaux instantanés :

LAF, LAS, LCF, LCS, LZF et LZS.
Niveau de pression acoustique avec durée d’intégration :

LAFmax, LASmax, LCFmax, LCSmax, LCpk, LZFmax, LZSmax, LAeq, LAeq_dt et LAE
Indices Fractiles :

LAeqX% (niveaux statistiques X où X est compris entre 1 et 99)
Analyse en fréquence :
  • Spectre d'octave (8 Hz - 16 kHz)
  • Spectre 1/3 d'octave (6.3 Hz - 20 kHz)
  • LAx, LCx, LZx : A, C et niveau de pression acoustique non pondéré à la fréquence x

Normes qui définissent les mesures de niveau sonore

Les normes et réglementations relatives à la mesure du bruit sont établies par des organisations qui élaborent des lignes directrices et des recommandations pour les mesures du niveau sonore dans divers domaines, notamment l'acoustique environnementale, industrielle, des bâtiments et des pièces. Parmi ces organisations, on peut citer :

  • Institut national américain de normalisation (ANSI)
     
  • Organisation internationale de normalisation (ISO)
     
  • Comité européen de normalisation (CEN)
     
  • Commission électrotechnique internationale (CEI)
     
  • Commission internationale pour l'acoustique (ICA)
     

Ces normes ou directives sont adoptées et transposées au nIveau national par les états, régions et villes. Ces réglementations imposent généralement des limites de bruit ou valeurs limites d’émergence, des durées limite d’exposition ainsi que des seuils par période de journée. Les principales normes sont :

  • ANSI S1.4 - Spécifications pour les sonomètres.
     
  • ANSI S1.11 - Spécification pour les filtres analogiques et numériques à bande d'octave et à bande d'octave fractionnée.
     
  • IEC 61672 - Electroacoustique - Sonomètres.
     
  • ISO 9612 - Acoustique - Détermination de l’exposition au bruit en milieu industriel - Méthode d'expertise.
     
  • ISO 1996 - Acoustique - Description, mesurage et évaluation du bruit de l'environnement
     
  • ISO 16032 - Acoustique - Mesurage du niveau de pression acoustique des équipements techniques ou activités dans les bâtiments
    Méthode d'expertise 
     
  • ISO 3382-1 - Acoustique - Mesurage des paramètres acoustiques des salles

Cette liste ne cite que quelques normes parmi les nombreuses normes qui définissent les mesures en acoustique en fonction des applications.

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