Plan de prévention du bruit

Notions de base d'acoustique

Le son peut être défini comme une "sensation auditive engendrée par une onde acoustique" (AFNOR), c'est à dire par une variation de pression dans l'air, à laquelle l'oreille humaine est sensible. L'oreille humaine est capable de détecter une variation de pression allant de 20 µPa (micro Pascals) (seuil d'audibilité) à 20 Pa (Pascals) (seuil de douleur).

Quelques définitions

Le niveau de pression sonore Lp, exprimé en décibels (dB) est alors exprimé de la façon suivante : 

Lp = 20 log (p/p0), avec p0, pression de référence correspondant au seuil d'audibilité, soit p0=20 x 10-6 Pa et p, pression mesurée. 

Le son est également caractérisé par sa fréquence, plus communément perçue comme la "hauteur du son". Une fréquence élevée correspond à un son aigu, et à l'inverse une fréquence basse correspond à un son grave. Les fréquences audibles sont comprises entre 20 et 20 000 Hz (Hertz), là encore selon la perception de chacun. Par exemple, une personne âgée perçoit moins bien les hautes fréquences qu'une personne jeune. 

Les physiologistes Fletcher et Munson ont mis en évidence dans les années 1920, le fait que la sensibilité de l'oreille humaine n'est pas linéaire pour un même niveau sonore et selon la fréquence émise. Par conséquent, pour représenter cette sensibilité particulière, il est appliqué aux niveaux mesurés par les sonomètres, en décibel, une pondération destinée à simuler le mode de réponse de l'oreille. C'est la pondération A (d'où le dB(A)) qui est aujourd'hui communément utilisée pour les mesures de bruit dans l'environnement. 

La notion de bruit est plus subjective, là où une personne sera incommodée par un ensemble de sons (par exemple une musique, une conversation...), une autre ne le sera pas. 

Le bruit peut alors être défini comme une nuisance sonore désagréable, selon la perception de chacun.

Échelle de décibels

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Quelques chiffres

Le bruit des infrastructures de transports terrestres apparaît comme une des premières sources de nuisances pour les Français. 

D'après une enquête TNS – Sofres de 2010, publiée sur le site de l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (ADEME), voici comment les Français ressentent le bruit : 

  • 43 % des Français disent être gênés par le bruit.
  • 49 % estiment que la situation du bruit en ville s'est détériorée ces 10 dernières années.
  • 38 % pensent que le bruit est un problème d'environnement très ou extrêmement préoccupant.
  • 39 % le jugent responsable du stress.
  • 44 % y voient un risque pour la santé plus important que le transport de matières dangereuses.
  • 87 % le considèrent comme une nuisance rédhibitoire à la définition de leur logement idéal (devant l'absence d'espaces verts et la pollution). *

Graphique de la répartition du bruit des transports

Globalement, sur le territoire français, 80 % du bruit émis dans l'environnement provient des transports, dont 68% de bruit routier.

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Arithmétique des décibels

Le décibel correspondant à une unité d'échelle logarithmique, il n'est pas possible d'additionner les décibels entre eux.

L'addition se fait selon une formule logarithmique. Les exemples ci-dessous décrivent l'addition de deux niveaux sonores : un doublement de la puissance sonore correspond à une augmentation de 3 dB, et non à une simple addition des niveaux relevés.

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Effet de masque :

Lorsque les niveaux sonores de deux sources en présence diffèrent d'au moins 10 dB, le niveau de bruit résultant est alors égal au niveau de la source émettant le plus de bruit.

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Les indicateurs de bruit

Les indicateurs pris en compte dans la cartographie et le PPBE des routes départementales des Alpes Maritimes sont définis par la Directive Européenne 2002/49/CE et sont les suivants :

Lden - Niveau de bruit en dB(A) pondéré sur les périodes 6h-18h (day) / 18h-22h (evening) / 22h-6h (night). C'est un indicateur global, sur 24 heures.
Cet indicateur sera utilisé pour évaluer la gêne dûe au bruit sur une journée de 24 heures.

Il est calculé comme suit :

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Avec :

Lday : niveau sonore moyen à long terme pondéré A, déterminé sur l'ensemble des périodes de jour (6h - 18h) d'une année.

Levening : niveau sonore moyen à long terme pondéré A, déterminé sur l'ensemble des périodes de soirée (18h - 22h) d'une année.

Lnight : niveau sonore moyen à long terme pondéré A, déterminé sur l'ensemble des périodes de nuit (22h - 6h) d'une année.

Ln : Niveau de bruit de nuit en dB(A) sur la période 22h-6h.
Cet indicateur sera utilisé pour évaluer l'impact du bruit sur le sommeil.

Glossaire

Acoustique :
Science qui traite du son et du bruit, y compris sa production, sa transmission et ses effets.

Bruit :
Phénomène acoustique produisant une sensation auditive considérée comme désagréable.

CBS :
Cartes de Bruit Stratégiques. Il s'agit de cartes conçues pour permettre l'évaluation globale de l'exposition au bruit dans une zone donnée […] (voir directive européenne 2002/49/CE).

Décibel :
Unité de mesure de l'intensité d'un bruit. Pour exprimer par des nombres simples l'ensemble des intensités de sons possibles, on utilise une échelle logarithmique graduée en décibel (dB). Cette échelle logarithmique est conçue de telle manière que, lorsqu'une source sonore est multipliée par 2, le niveau est augmenté de 3 dB. Ainsi par exemple, 2 conversations identiques et simultanées, dont le niveau sonore est de 50 dB, ne donneront pas 100 dB, mais 53 dB. L'oreille humaine perçoit les sons à partir de 0 dB (seuil d'audibilité) et jusqu'à 120 dB (seuil de douleur). De même que le décimètre est le dixième de mètre, le décibel est dixième de bel du nom de Graham Bell inventeur du téléphone en 1876.

Décibel A :
Unité de mesure de l'intensité d'un bruit pondéré "A". Pour restituer au mieux la perception du bruit par l'oreille humaine, il faut introduire des corrections qui tiennent comptent du fait qu'à intensité égale, les sons graves sont moins perceptibles que les sons aigus. C'est le système de correction le plus employé dans l'habitat, les transports, l'industrie...

Ecran anti bruit :
Ensemble de panneaux constituant un mur placé en bordure des voies routières ou ferroviaires (parfois aéroports) permettant d'atténuer les nuisances sonores des espaces situés derrière l'écran.

Fréquence :
La fréquence est le nombre de fois qu'une grandeur périodique se reproduit identiquement à elle-même en une seconde (c'est l'inverse de la période). La fréquence du son permet de distinguer les sons graves des sons aigus. Elle s'exprime en hertz (Hz). A cette notion physique correspond la notion physiologique de hauteur du son : plus un son est haut, plus il est aigu. L'oreille humaine perçoit des sons dont la fréquence varie entre 20 et 20 000 Hertz. L'oreille humaine n'est pas sensible de la même façon aux différentes fréquences : elle privilégie les fréquences moyennes, et les sons graves sont moins perceptibles que les sons aigus à intensité identique; d'où la création d'une unité physiologique de mesure du bruit tenant compte de cette sensibilité particulière : le décibel A ou dB (A).

Niveau sonore équivalent :
C'est le niveau de pression acoustique d'un bruit stable qui donnerait la même énergie acoustique qu'un bruit à caractère fluctuant, pendant une durée T donnée.Il s'exprime généralement en dB(A) et on le note Leq,t. C'est la contraction de l'expression anglaise "level equivalent" qui signifie : niveau équivalent ou moyen sur la durée T. Ce critère est communément utilisé pour représenter la gêne due au bruit, et définir des valeurs limites d'exposition. Il caractérise bien, en effet, la "dose" de bruit reçue pendant une durée T (heure, journée...).

Pascal :
Unité de mesure de la pression du Système International (Pa).

TMJA :
Trafic Moyen Journalier Annuel correspondant au trafic total d'une infrastructure sur un an, divisé par 365.