Caractérisation physique des sources sonores en milieu urbain

par David Gaulin

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Claude Depollier.

Soutenue en 2000

à Le Mans , en partenariat avec Université du Maine. UFR de sciences exactes et naturelles (Le Mans) (autre partenaire) .


  • Résumé

    On assiste aujourd'hui à une demande croissante d'outils permettant la prévision des niveaux sonores lors de la construction de nouveaux aménagements urbains. De tels outils existent mais la prise en compte des phénomènes physiques, encore limitée, demande à être améliorée. C'est ce que nous tentons de faire dans le cadre de ce travail de thèse, pour lequel le caractère expérimental est omniprésent. Toutes les sources sonores n'ayant pas les mêmes caractéristiques physiques, elles n'obéiront pas au même modèle. Elles sont donc séparées en deux catégories principales: les sources d'origine mécanique et celles d'origine humaine. Etant donné leur diversité, elles n'ont pu être modélisées individuellement. Il a fallu en conséquence établir un classement par "familles". C'est le cas particulier des sources d'origine mécanique qui ont été séparées en quatre catégories. Ce classement a fait I'objet d'une comparaison avec ceux déjà existants dans diverses méthodes nationales. Des résultats similaires sont obtenus. La modélisation en termes de source sonore ponctuelle équivalente est tout d'abord effectuée pour un véhicule léger circulant à des vitesses stabilisées supérieures ou égales à 80 km. /h, pour lesquelles le bruit de contact pneumatique-chaussée est prépondérant. Une méthode permettant de déterminer la hauteur de cette source ponctuelle omnidirectionnelle équivalente a été mise au point, après validation pour une source test. La source a été identifiée proche du sol ce que confirme une étude réalisée à INRETS. La puissance acoustique de cette source peut alors être déduite. Cette méthode est ensuite appliquée aux véhicules légers, cyclomoteurs et motocyclettes pour des conditions de circulation urbaine, entre 30 et 70 km/h. Des lois de prévision des niveaux d'émission par tiers d'octave sont déterminées, avec une excellente précision. Concernant les sources d'origine humaine, encore très peu ou pas du tout étudiées, des campagnes de mesures ont permis la simulation de groupes d'individus par des sources ponctuelles de position et de puissance acoustique adéquates. Ces techniques ont été appliquées aux cours de récréation et à une place de marché. Bien que d'autres types de sources restent encore à qualifier, ces modèles peuvent d'ores et déjà être intégrés dans un logiciel de propagation du son en milieu urbain.


  • Résumé

    Today, a growing request concerning tools for allowing sound level predictions during the construction of new urban infrastructures is observed. Some of them exist, but physical phenomena taken into account have to be still improved. This is the aim of these researches, widely based on experimental approach. Due to their various physical characteristics, all the sound sources cannot be represented by the same theoretical model. They are splited in two groups : mechanical sources and human sources. In both group, each sound source cannot be individually modelled. That is why a classification is established. It is particularly the case for the mechanical sources which are distributed in four categories. This classification has been compared with those existing in some national methods. Similar results have been found. In a first step, road vehicles circulating at steady speeds, upper than 80 km/h where tyre/road noise is dominant, are modelled by omnidirectional point sources, the equivalen source heights of which have to be determined. A method based on an inverse fitting procedure performed on experimental excess attenuation results between two receivers has been implemented. Before this, the procedure was validated using an artificial pink noise sound source located at various positions. The equivalent source has always been found very close to the pavement surface which is confirmed by a study from INRETS. Sound power level can be obtained afterwards. This procedure has been applied to passenger cars, mopeds and motorcycles for urban traffic conditions including acceleration and deceleration phases. The speed ranges between 30 and 70 km/h. Sound power level predictions, for each third octave band, have been determined with a good accuracy. Concerning human sources, for which research results are rare in existing literature, two experimental campaigns allowed to test a method simulating groups of people by several omnidirectional point sources, each of them with their adequate location and sound power level spectrum. This method has been applied to school playgrounds and to a market place. Even if in the future, other types of sound sources have to be studied, these physical characteristics can already be introduced in the theoretical sound propagation model for urban areas.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XX-203 p.)

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  • Bibliothèque : Le Mans Université (Le Mans). Service commun de documentation.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2000LEMA1025
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