Mesures acoustiques

Qu’est-ce que l’acoustique ?

Une définition synthétique mais néanmoins complète de ce qu’est l’acoustique est donnée par Kuttruff : « L’acoustique est la science du son et traite de l’origine du son et sa propagation (…). Elle est à la base de nombreux phénomènes fondamentaux et aussi de nombreuses applications pratiques » (Kuttruff, H. (2007). Acoustics: An introduction. Taylor & Francis.)

Un son est une vibration mécanique d’un médium se propageant sous forme d’onde. Les études sur les sons portent généralement sur l’analyse de leur « couleur » (niveaux de fréquences), niveau, ou encore, en lien avec d’autres disciplines, leur acceptabilité par un utilisateur. Des analyses des voies de transfert des sons au sein de systèmes sont également fréquemment réalisées. De nombreux métiers sont concernés par les études acoustiques.

On peut par exemple citer les métiers de la R&D dans le cadre des activités NVH (Noise Vibration Harshness, bruits vibrations et rugosité). Dans ce cadre, il s’agit d’analyser le niveau de bruit et l’acceptabilité de ses bruits. Pour cela, on s’en remettra souvent des analyses de type fréquentielles. On pourra également chercher à localiser des sources de bruit, qu’elles soient directes ou indirectes, ou chercher les atténuer, par le développement de matériaux ou de design spécifiques par exemple.

Certaines études concernent plutôt le niveau de bruit. Dans cette catégorie, on retrouve des activités type NVH comme le confort, mais aussi des activités normatives. En effet, il y a des enjeux environnementaux et sociétaux qui sont en lien avec les émissions sonores. Par exemple, la sécurité au poste de travail peut dépendre directement des niveaux de bruit auxquels le travailleur est soumis. Dans ce cas, une étude acoustique peut-être nécessaire. Des normes sont d’ailleurs en place. Sur le plan environnemental, des études peuvent être nécessaire pour estimer l’impact sonore d’une infrastructure comme un port, un aéroport, une usine, même un champ d’éolienne. Il peut être également question de connaître l’impact d’une infrastructure sur la faune (impacts sonores d’éoliennes ou hydroliennes sous-marines, impact d’usine, etc).

Pour résumer, on peut dire qu’il existe une très grande variété d’études acoustique, non seulement en termes de cadre et d’applications, mais également en termes de résultats attendus. On peut être plutôt intéressé par la fréquence des sons émis, la localisation des sources, ou bien simplement par un niveau ou une exposition cumulée sur une période donnée.

On considère souvent l’acoustique sous un aspect aérien, c’est-à-dire la transmission du son dans l’air, que l’on mesure avec un microphone. Il faut également considérer l’aspect solidien, c’est-à-dire la transmission au travers des solides, sous forme de vibrations, qu’on étudiera plutôt avec des accéléromètres.

La variété d’applications mais également la variété des configurations rencontrées rend impossible l’utilisation d’un matériel unique. Ceci d’autant plus que les analyses peuvent être liés à des bruits perçus par l’humain ou non (20 Hz – 20 kHz). On peut par exemple chercher à étudier des fréquences inférieures ou supérieures. Le niveau de bruit de fond sonore est également important. Par exemple, on n’utilisera certainement pas le même matériel pour mesurer un bruit de chantier et pour étudier un dispositifs d’annulation de compensation de bruit sur un casque audio.

Pour répondre aux différentes applications et aux différents besoins, différents types de microphones peuvent être utilisés. Ceux-ci peuvent être à champ libre ou à champ diffus, à champ de pression. Un mauvais choix de microphone peut compromettre la mesure, soit parce que les phénomènes étudiés ne seront pas captés, soit parce qu’ils seront noyés dans un bruit ambiant. Par ailleurs, du matériel de mesure déjà existant (comme un frontal d’acquisition) peut contraindre le type de microphone, la technologie du microphone et leur usage ayant beaucoup évolué ces dernières années.

Un accompagnement est donc nécessaire sur ces sujets.