Coefficient d'absorption

aS : Coefficient d'absorption - ISO 354 (NF EN 20354)
aS : A / S (sans unité)
avec :
A = 0.16 * V * (1/T2 - 1/T1) (m²)
T1 : TR de la salle réverbérante vide
T2 : TR de la salle
aW : Indice d'absorption pondéré - ISO 11654 (NF EN 11654)
api = (a i1 + a i2 + a i3) / 3
i : bande d'octave
a i1, a i2, a i3 : : indices d'absorption acoustique (aS) par bandes de tiers d'octave de l'octave i.

Autospectre

 

L'autospectre représente la distribution de puissance (ou d'énergie) dans un signal en fonction de la fréquence. Lorsque le signal est périodique, l'autospectre devrait être exprimé en puissance (Volt² ou Unité² pour les signaux calibrés en unités physiques) car il contient de la puissance à des fréquences discrètes. Les signaux continus aléatoires sont caractérisés par une densité spectrale de puissance exprimée en Volt²/Hz ou Unit²/Hz. Les signaux transitoires ont une distribution d'énergie continue en fréquence et limité dans le temps, dans ce cas, l'autospectre s'exprime en densité spectrale d'énergie Volt².s/Hz ou Unit².s/Hz.

Un autospectre est généralement représenté sous l'une des formes suivantes :

  • Bandes fines
  • Tiers d'octave
  • Octaves

Bruit rose

Le bruit rose est un bruit blanc aléatoire filtré (- 3dB/octave) générant ainsi un spectre plat sur une échelle logarithmique en fréquence.

A

Un spectre de bruit rose en octave présente des niveaux constants sur toutes les bandes (-3dB/octave mais la largeur d'un octave est double du précédent donnant un niveau équivalent).
Dans le domaine de l'acoustique du bâtiment, le bruit rose de référence utilisé présente un niveau de 80 dB / octave.

Bruit routier

C'est un bruit de référence qui représente un bruit de trafic typique. Le niveau global A est de 70 dB. La figure ci dessous pressente la forme du spectre de bruit routier en octave :

A

Le tableau ci dessous présente les valeurs du spectre de bruit routier en octave et en tiers d'octave :
Octave


F (Hz)

125

250

500

1000

2000

4000

Niveau (dB)

71

70

66

65

63

57

Tiers d'octave


F (Hz)

100

125

160

200

250

315

Niveau (dB)

66

66

66

65

65

63

F (Hz)

400

500

630

800

1000

1250

Niveau (dB)

62

61

61

61

60

59

F (Hz)

1600

2000

2500

3150

4000

5000

Niveau (dB)

59

58

56

54

52

50

 

Bruit blanc

Le bruit blanc est un bruit aléatoire dont le spectre est plat sur une échelle linéaire et dont la pente est de +3dB/octave sur une échelle logarithmique.

A

Un spectre de bruit blanc en octave présente des niveaux qui augmentent de 3 dB pour chaque bande de fréquence supérieure (même niveau mais la largeur d'un octave est double du précédent donnant une énergie double donc un niveau augmenter de +3 dB).

Bruit d'équipement

LeT : Niveau normalisé du bruit d'équipement - NF S 31-057
LeT = Le - 10 lg (T/T0) (dBA)
Le : Niveau brut du bruit d'équipement
T : TR du local de réception
T0 : TR de référence

 

Bruit de choc

Normes françaises

LnT : Niveau normalisé du bruit de choc - NF S 31-057
LnT = Li - 10 lg T/T0
Li : Niveau de pression acoustique brut du bruit de choc
T0 : Durée de réverbération de référence
T : Durée de réverbération du local de réception
LnAT : Niveau normalisé du bruit de choc exprimé en dB(A) - NF S 31-057
Valeur unique calculée à partir d'un spectre de niveau normalisé LnT.

Normes ISO

Ln : Niveau de pression du bruit de choc normalisé - ISO 140-6
Ln = Li + 10 log A/A0 (dB)
A : Aire d'absorption équivalente
A0 = 10 m²
Ln,w : Niveau de pression pondéré du bruit de choc normalisé - ISO 717-2
Valeur unique calculée à partir d'un spectre de niveau du bruit de choc normalisé Ln
L'n : Niveau de pression du bruit de choc normalisé (In situ) - ISO 140-7
Ln = Li + 10 lg (0.16 * V / T * A0) (dB)
A : Aire d'absorption équivalente
A0 = 10 m²
L'n,w : Niveau de pression pondéré du bruit de choc normalisé (In situ) - ISO 717-2
Valeur unique calculée à partir d'un spectre de niveau du bruit de choc normalisé L'n
L'nT : Niveau de pression du bruit de choc standardisé (In situ) - ISO 140-7
L'nT = Li - 10 lg (T/T0) (dB)
Li : Réception au bruit de choc (niveau brut du bruit de choc)
T : TR du local de réception
T0 : TR de référence
L'nT,w : Niveau de pression pondéré du bruit de choc standardisé (In situ) - ISO 717-2
Valeur unique calculée à partir d'un spectre de niveau de pression du bruit de choc standardisé L'nT,w

 

Bruit de fond (ou bruit résiduel)

Il représente le niveau du bruit ambiant en l'absence de source de bruit. Il est utilisé comme référence dans plusieurs réglementations de l'environnement lors du calcul de l'émergence par exemple.

 

 

Isolements

 

Normes françaises

D : Isolement brut - NF S 31-057
D = L1 - L2
L1 : Niveau d'émission
L2 : Niveau de réception
DnT : Isolement normalisé - NF S 31-057
DnT = D + 10 lg T/T0
T : TR du local de réception
T0 : TR de référence
DnAT : Isolement normalisé exprimé en dB(A) - NF S 31-057
L'isolement normalisé exprimé en dB(A) permet de caractériser, par une seule valeur, l'isolement acoustique au bruit aérien en réponse à un bruit du spectre donné.

Normes ISO

R : Indice d'affaiblissement - ISO 140-3 (NF EN 140-3)
R = L1 - L2 + 10 lg S/A (dB)
L1 : Niveau moyen de pression acoustique dans la salle d'émission
L2 : Niveau moyen de pression acoustique dans la salle de réception
S : Aire de l'éprouvette en m²
A : Aire d'absorption acoustique équivalente dans la salle de réception
R' : Indice d'affaiblissement apparent - ISO 140-3 (NF EN 140-3)
R' = L1 - L2 + 10 lg S/A (dB)
L1 : Niveau moyen de pression acoustique dans la salle d'émission
L2 : Niveau moyen de pression acoustique dans la salle de réception
S : Aire de l'éprouvette en m²
A : Aire d'absorption acoustique équivalente dans la salle de réception
Rw : Indice d'affaiblissement pondéré - ISO 717-1 (NF EN 717-1)
Valeur unique calculée à partir d'un spectre d'indice d'affaiblissement R.
R'w : Indice d'affaiblissement apparent pondéré - ISO 717-1 (NF EN 717-1)
Valeur unique calculée à partir d'un spectre d'indice d'affaiblissement apparent R'.
D : Isolement acoustique brut - ISO 140-4
Différence, en décibels, des niveaux des pressions acoustiques quadratiques moyennes produites dans deux salles par une ou plusieurs sources de bruit situées dans l'une d'elles.
Dn : Isolement acoustique normalisé - ISO 140-4
Isolement acoustique, en décibels, correspondant à l'aire d'absorption de référence dans la salle de réception.
Dn,w : Isolement acoustique normalisé pondéré - ISO 717-1
Valeur unique calculée à partir d'un spectre d'isolement normalisé Dn.
Dn,T : Isolement acoustique normalisé - ISO 140-4
Isolement acoustique, en décibels, correspondant à une valeur de référence de la durée de réverbération dans la salle de réception.
Dn,T,w : Isolement acoustique normalisé pondéré - ISO 717-1
Valeur unique calculée à partir d'un spectre d'isolement normalisé Dn,T.

 

PSD (Densité spectrale de puissance)

 

C'est l'unité utilisée pour la détermination de la puissance dans une bande de fréquence pour un signal aléatoire. Elle est exprimée en unité au carré par Hertz.
On la nomme PSD pour Power Spectral Density en anglais.

ASD (Densité spectrale d'amplitude)

Elle représente la racine carrée de la densité spectrale de puissance. C'est l'unité utilisée pour la détermination de l'amplitude dans une bande de fréquence pour un signal aléatoire. Elle s'exprime en unité par racine de Hertz.
On la nomme ASD pour Amplitude Spectrum Density en anglais.

ESD (Densité spectrale d'énergie)

Elle représente la densité spectrale de puissance (PSD) multipliée par la durée d'observation. C'est l'unité utilisée pour la détermination de l'énergie d'un phénomène transitoire dans une bande de fréquence. Elle s'exprime en unité * secondes par racine de Hertz.
On la nomme ESD pour Energy Spectrum Density en anglais.

Emergence

Modification temporelle du niveau de bruit ambiant induite par l'apparition ou la disparition d'un bruit particulier. Cette modification peut porter sur le niveau global ou sur le niveau mesuré dans une bande quelconque de fréquence.

Fréquences limites physiques

Les fréquences limites physiques Fmin-L et Fmax-L sont déterminées à partir des formules suivantes :
Fmin-L est telle que :

A A

où est donné par la formule :

ZS

c est la vitesse du son
Dr est l’écartement des microphones
Dfphy est égal à 0.05°.

Fmax-L est telle que :

S
où X est égale à -1 dB lorsqu’il n’y a pas de correction de convolution
X est égale à -3 dB lorsqu’il y a correction de convolution.

 

Intensité acoustique en champ libre

L’intensité en champ libre est calculée selon la formule suivante :
SS

r est la masse volumique du milieu
c est la vitesse du son
f est la fréquence
Gxx et Gyy sont les autospectres des 2 microphones.

 

Intensité active

L’intensité active est calculée selon la formule suivante :
S

r est la masse volumique du milieu
Dr est l’écartement des microphones
f est la fréquence
Gxy est la fonction de transfert entre les 2 microphones

Intensité réactive

L’intensité réactive est calculée selon la formule suivante :
S

r est la masse volumique du milieu
Dr est l’écartement des microphones
f est la fréquence
Gxx et Gyy sont les autospectres des 2 microphones.

LEQ

Le LEQ est le niveau de pression équivalent sur un intervalle de temps exprimé en décibels.
C'est la valeur d'un niveau de pression acoustique constant, sur un intervalle de temps défini, qui possède la même valeur RMS que le bruit variable considéré
Le calcul du LEQ à partir de la valeur de la pression (SPL) est donné par la formule suivante :
D

Leq,T est le niveau de pression équivalent, en décibels, déterminé sur un intervalle de temps de référence T commençant à T1 et finissant à T2.
P0 est la pression acoustique de référence (20 µPa)
P(t) est le niveau de pression instantané

En fonction de l'intervalle de temps considéré, nous définissions le terme complémentaire LEQ court pour les intervalles variant de quelques millisecondes à quelques secondes.

La valeur du LEQ recomposé à partir de N Leq court sur N périodes élémentaires est donné par la formule suivante :
D


N est le nombre de périodes élémentaires
Leq,T est le LEQ court correspondant au ième échantillon exprimé en dB

  • Chaque LEQ court peut être associé à une source de bruit (en utilisant le principe de codage de source). Ainsi toute portion d'une mesure peut être affectée à une source de bruit permettant le calcul d'indicateurs spécifiques aux sources de bruit.

La valeur du LEQ correspondant à une source donnée, recomposé à partir de N Leq court sur N périodes élémentaires est donné par la formule suivante :

D


N est le nombre de périodes élémentaires associées à la source considérée
Leq,T est le LEQ court correspondant au ième échantillon exprimé en dB associé à la source.

 

LEQ particulier

Niveau de pression acoustique équivalent d'une source spécifique sur un intervalle d'observation spécifié et ramené à sa durée d'apparition, exprimé en décibels.
La formule de calcul est la suivante :
FG

DT est la durée cumulée d'apparition de la source sur l'intervalle d'observation
P0 est le niveau de pression acoustique de référence(20 µPa)
P(t) est le niveau de pression instantané.

 

LEQ partiel

Niveau de pression acoustique équivalent d'une source spécifique sur un intervalle d'observation spécifié et ramené à cet intervalle d'observation, exprimé en décibels.
La formule de calcul est la suivante :
T

DT est la durée cumulée d'apparition de la source sur l'intervalle d'observation T est la durée de l'intervalle d'observation
P0 est le niveau de pression acoustique de référence(20 µPa)
P(t) est le niveau de pression instantané.
NB : Il est aussi possible de ramener l'énergie de la source à sa durée d'action en calculant le LEQ particulier.

 

NR

Noise Rating - NF S 30-010
Critères d'évaluation du bruit relatifs à la protection de l'ouie et à la gêne (bruits continus à large spectre) calculés à partir de mesures de pression acoustique dans les bandes d'octave dont les fréquences médianes sont échelonnés de 31.5 Hz à 8000 Hz (selon la norme NF C 97-010).

 

Niveau de pression acoustique Lp

Elle est donnée par la formule suivante :

Y

P est la valeur RMS de la pression en Pascal
Pref est la pression acoustique de référence(20 µPa)

 

Puissance acoustique

La puissance acoustique W rayonnée par une source sonore se définit comme la somme totale du flux d'énergie sonore traversant une surface enveloppant complètement cette source.
Dans l'impossibilité de mesurer directement l'intensité acoustique dans la direction normale de l'enveloppe de mesure, on lui a substitué la mesure de la pression quadratique. C'est cette mesure qui est codifiée dans les normes actuellement existantes traitant de la détermination de la puissance acoustique. Cette approximation est exacte sous réserve que certaines hypothèses soient satisfaites simultanément :
- La pression et la vitesse sont en phase.
- L'enveloppe de mesure correspond au front d'onde produit par le rayonnement de la source.
- La source à mesurer est dans des conditions de champ libre.
- Il n'y a pas de sources de bruit perturbatrices.

  • Puissance acoustique élémentaire Wi

Valeur moyenne temporelle du flux d'énergie acoustique à travers un élément de la surface de mesurage, donnée par: Wi = Ini Si
Ini est la mesure algébrique de l'intensité acoustique normale du i-ième élément de surface de mesurage
Si est l'aire du i-ième élément de surface de mesurage

  • Puissance acoustique WI

Valeur estimée de la puissance acoustique totale émise par une source, mesurée conformément à la présente norme, donnée par:

7

WI est la puissance acoustique de la source
i est l'indice du i-ième emplacement de mesure et du i-ième élément de surface de mesurage
N est le nombre total d'emplacement de mesurage et d'élément de surface

  • Niveau de puissance acoustique LWI

Mesure logarithmique de la puissance acoustique émise par une source, mesurée conformément à la présente norme, donnée par:

6

|WI| est la valeur absolue de WI
W0 est la puissance acoustique de référence 10-12 W
Quand le signe de WI est diffèrent de celui de W0, le niveau s'écrit (-) X dB.

 

Pyschoacoustique : niveau PNL

Il s'agit du niveau de "bruit perçu" (perceived noise en Anglais) dont le but initial est d'exprimer en unités comparables les effets sur l'être humain, qui disparaissent après exposition, des bruits des avions à hélices et à réaction, dont les spectres sont différents.
Le PNL est exprimé en PNdB (perceived noise decibel) sur une échelle logarithmique. Pour une échelle linéaire, le PNL est nommé "bruyance perçue" et dénominé par N. On l'exprime alors en Noys.
Le calcul du PNL repose sur une mesure du spectre en bandes de tiers d'octaves dont les paramètres sont fixés par la direction de l'aviation civile .
On mesure le spectre en tiers d'octave de 50Hz à 10 kHz pondéré Slow Instantané selon une base de temps de 500ms.
Pour chaque intervalle de temps et pour chaque bande de tiers d'octave, le niveau de pression acoustique pondéré Slow Instantané SPL est convertit en bruyance perçu n(i) au moyen d'une table de conversion.
La bruyance perçue N est alors donnée par la formule :

5

Où :
k représente un intervalle de temps donné (un instant)
i représente une bande de tiers d'octave donnée (24 bandes de 50Hz à 10kHz)
n(k) représente la plus grande des 24 valeurs de n(i,k)
N(k) représente la bruyance totale perçue
On convertie alors la bruyance totale perçue N(k) en niveau de bruit perçu PNL(k) pour chaque intervalle de temps selon la formule:

R

Pyschoacoustique : niveau EPNL

Le niveau effectif de bruit perçu EPNL est égal au niveau instantané du bruit perçu, PNL, corrigé des irrégularités spectrales (niveau PNLT) et d'un facteur de correction de durée.
La méthode de calcul de l'EPNL à partir de mesure physiques des niveaux de bruit perçu PNL et corrigé pour les sons purs PNLT est la suivante:
1. Déterminer pour chaque valeur du PNLT sur la durée d'apparition de l'aéronef, la valeur maximale PNLTM
U
2. Calculer un facteur de correction de durée D à partir de les valeurs du PNLT.
Le facteur de correction de durée D déterminé par intégration sera défini par la formule:

II

Où :
T est une constante de temps normalisé
PNLTM est la valeur maximale de PNLT
t1 est le premier moment après lequel PNLT est supérieur à PNLTM - 10
t2 est le moment après lequel PNLT reste constamment inférieure à PNLTM - 10

I

3. Calculer le niveau effectif de bruit perçu EPNL donné par la formule:
O

 

Pyschoacoustique : niveau Loudness

La sonie (ou Loudness) est une grandeur de force sonore qui se mesure en sones. Elle représente l'intensité du son perçue par l'oreille humaine. Sa référence est de 1 sone pour un son pur de 1 kHz à 40 dB. On augmente alors le niveau jusqu'à une impression de 2 sones puis 4 sones, etc...
On obtient ainsi une échelle de correspondance entre dB et sones pour 1 kHz. Pour les autres fréquences, on part de 1kHz, 40dB et on change le niveau sonore et la fréquence afin d'avoir la même impression de force sonore. Cette méthode peut sembler trop dépendante de l'opérateur mais des études ont montré une certaine indépendance entre celui-ci et les résultats obtenus.
On trace ainsi des courbes isosones qui sont constituées des points fréquence-niveau de même sonie pour des sons purs:

 

O

 

Sound Exposure Level

Energie d'un événement sonore de durée T ramenée à une durée d'action de 1 seconde. On l'appelle usuellement : SEL
Elle est donnée par la formule suivante :
OO
Où :
P(t) est le niveau de pression instantané
t2 - t1 est un intervalle de temps représentant la durée d'action de la source pour l'événement considéré
P0 est le niveau de pression acoustique de référence(20 µPa)
t0 est la durée de référence (1 s).