Le 16e congrès d’acoustique a été organisé à Marseille par Société Française d'Acoustique (SFA), et a rassemblé de nombreux acteurs de la recherche dans le domaine de l’acoustique.
Les équipes du Cerema ont réalisé plus d’une quinzaine d’interventions, autour de quatre grands domaines d’application : les éoliennes, les infrastructures, les bâtiments, la cartographie acoustique, les sources de bruit, et la propagation acoustique.
Bruit des éoliennes
Les travaux de quatre projets de recherche auxquels contribue le Cerema concernant les bruits et vibrations des éoliennes ont été présentés :
Le projet ANSES Cibelius qui a pour objectif d’évaluer l’exposition de la population de la France métropolitaine au bruit des éoliennes afin de déterminer les impacts sur la santé, et de proposer une méthodologie de calcul des niveaux sonores créés par les éoliennes.
La première évaluation de la population exposée au bruit des éoliennes sur l’ensemble du territoire réalisée dans le cadre de ce projet a été présentée au congrès. En comparaison d’autres sources de bruit environnementales (par exemple les transports), l'exposition sonore liée aux éoliennes est très modérée, avec une contribution sonore inférieure à 40 dBA pour plus de 80% des personnes exposées.
Le nombre total de personnes exposées à plus de 30 dBA est d'environ 686 000 et 722 000 personnes pour des conditions météorologiques typiques de jour et de nuit respectivement, soit environ 1% de la population française de l’année 2017, année de référence de cette étude, très en deçà des expositions sonores au bruit des transports.
Le projet de recherche ANR Ribeolh porte sur l’impact du bruit des éoliennes sur l’humain, et a étudié particulièrement l’impact des infrasons. Les deux approches complémentaires du projet ont été présentées:
- une étude épidémiologique destinée à quantifier les effets sur la santé du bruit des éoliennes,
- une étude menée en laboratoire avec des mesures psychoacoustiques et physiologiques dans un environnement maîtrisé, pour comprendre les mécanismes auditifs associés à la perception des sons basse fréquence et infrasons des éoliennes.
Le projet de recherche ANR PIBE piloté par le Cerema étudie la génération, la propagation, et la réduction du bruit des éoliennes dans l’environnement, en fonction des conditions atmosphériques. Lancé en 2019, PIBE était le premier projet de recherche collaboratif sur le bruit des éoliennes mené en France. La présentation du congrès a porté sur un travail préliminaire traitant de l’influence de la turbulence atmosphérique sur la propagation du bruit des éoliennes et des critères permettant d’identifier les zones à enjeux en fonction de la distance au parc éolien et de la direction du vent, ainsi que les incertitudes associées.
Le projet PRESENCE réalisé avec Engie Green, sous le label de l’Institut Carnot Clim’Adapt du Cerema, avait pour but de réaliser un dispositif de mesure de l’émergence sonore d’un parc éolien, en temps quasi réel et sans arrêt de fonctionnement du parc, ouvrant des perspectives pour la surveillance acoustique en continu de ces installations. La présentation a porté sur une comparaison du modèle avec les mesures in-situ dans différentes conditions pour évaluer les performances du système en pour diverses situations de terrain.
Bruit des transports
L’UMRAE a participé à la présentation des résultats de plusieurs projets de recherche :
Une étude menée à Nantes sur l’influence des revêtements routiers sur le bruit émis par les véhicules électriques en milieu urbain. Les émissions sonores de véhicules électriques et classiques ont été comparées à des vitesses entre 30 et 70 km/h et avec différents revêtements, et ont montré que l’interaction pneu- chaussée est prédominante dans le bruit émis par les deux types de véhicules.
L’étude a montré que certains revêtements permettent de réduire le bruit de 2 à 5 décibels, surtout lors des phases d’accélération.
Une seconde étude porte sur les signaux d’alerte émis par les véhicules électriques à faible vitesse et leur impact dans le paysage sonore de la circulation. En effet ces véhicules émettent un bruit faible qu’il peut être difficile de capter surtout lorsque le bruit de la circulation générale est fort.
Les véhicules électriques doivent donc émettre un signal d’alerte continu (AVAS) lorsqu’ils roulent à moins de 20 km/h, et cette étude a pour objectif de déterminer l’apport des signaux AVAS au bruit ambiant et de définir un modèle d’émissions sonore pour ces véhicules quand le signal est en fonctionnement.
Deux autres présentations ont également été réalisées concernant le bruit ferroviaire : l’une portant sur le bruit de crissement en courbe, l’autre sur une méthode de mesure embarquée de la rugosité acoustique des rails
Acoustique des salles et acoustique du bâtiment
Le projet Acoust IA mené par l’UMRAE et l’INRIA réunit des chercheurs en acoustique et en informatique pour proposer une méthode d’estimation de l’impact des revêtements des murs des bâtiments sur l’absorption du son et sa propagation, en fonction de la position des sources, des récepteurs, des dimensions de la salle.
Deux approches sont testées : une approche analytique et l’apprentissage automatique. L’objectif est de proposer une méthodologie pour réaliser automatiquement et rapidement des diagnostics acoustiques, par exemple dans le cadre de la réhabilitation acoustique de bâtiments.
Un des enjeux est d’estimer la géométrie d’une salle même complexe, à partir des réflexions acoustiques aux parois issues de la propagation de sons bien calibrés.
Une seconde intervention sur le projet Acoust IA a été l’occasion de présenter plus en détail le travail de reconstitution de la forme d’une pièce par modélisation à partir des réponses sonores des parois. L’influence des caractéristiques de l’antenne acoustique, de la salle et de différents bruits de mesure sur les résultats est également analysée.
Cartographie et caractérisation du bruit
Le Cerema a également présenté le projet Plamade-Noisemodelling, l’association d’une base de données et d‘un logiciel de calcul du bruit afin de faciliter la réalisation de cartes de bruit. La réglementation européenne 2002/49/CE impose de caractériser les nuisances sonores – émises par les voies routières, ferroviaires, aéroports et agglomérations satisfaisant des critères de seuils – impactant les riverains : ce diagnostic cartographique doit être réalisé tous les cinq ans à échéance fixe.
L’ensemble des données nécessaires à l’élaboration des cartes de bruit stratégiques des voies routières et ferroviaires non concédées (trafic, bâtiment, population, relief…) ont donc été centralisées dans une base de données nationale, appelée PlaMADE, sous un format unique et respectant le GéoStandard "Bruit dans l’Environnement" de la COVADIS.
Avec l’outil Noise Modelling, développé par l’UMRAE et le CNRS, qui calcule la génération et la propagation du bruit, une cartographie peut être réalisée automatiquement à l’échelle de tout le territoire national. Cette approche innovante et unique en Europe a permis la réalisation des cartes en moins d’une année, permettant à la France de respecter les délais européens. Elle permettra également à terme une réactualisation plus rapide et efficace pour les prochaines échéances.
Noisecapture est une application pour smartphone Android développée par l’UMRAE et le CNRS permettant de mesurer et cartographier le bruit environnant. Diffusée depuis 3 ans auprès d’utilisateurs, elle permet de collecter des mesures de bruit et a permis de récolter une quantité considérable d'informations, offrant aujourd’hui des perspectives intéressantes d'analyse spatiale et temporelle des environnements sonores, pour la communauté scientifique.
Un travail important consiste à traiter ces données pour les harmoniser et les fiabiliser, alors que les téléphones prennent différentes qualités de sons, et que des anomalies peuvent être présentes.
Autre projet de recherche concernant la cartographie du bruit, des résultats concernant le projet CENSE ont été présentés. Ainsi une communication a été effectuée autour d’une nouvelle approche de réalisation de cartographie sonore en utilisant les données Open Street Map (base de données géographiques libre à l‘échelle mondiale grâce à une importante communauté de contributeurs).
Les cartes réglementaires en ligne produites à partir de données "standards" sont comparées à celles réalisées grâce au logiciel libre NoiseModelling à partir de données OSM, en termes d'écart sur les prévisions de niveaux de bruit et de population exposée. Les résultats obtenus montrent un accord satisfaisant entre les deux types de cartes.
Un des objectifs du projet CENSE était d’améliorer la caractérisation des environnements sonores urbains, en combinant des observations in situ et des modélisations numériques du bruit. Ainsi, la réalisation d’un méta-modèle obtenu par machine learning sur 2000 simulations du logiciel Noise Modelling a été présenté. Il permet de reproduire fidèlement les cartes de bruit obtenues dans n’importe quelle condition de trafic, à une vitesse 10.000 fois plus rapide qu’une simulation standard. Le méta-modèle est ensuite utilisé pour assimiler des mesures acoustiques provenant de 16 sites, afin d’améliorer les simulations.
Propagation acoustique
Enfin, deux projets concernant la propagation acoustique ont été mis en avant:
Le projet MAMBO mené par l’UMRAE et piloté par Airbus pour la DGAC porte sur la modélisation du bruit des moteurs d’avion. Le volet sur lequel travaille l’UMRAE vise à améliorer les méthodes de mesure pour les campagnes de certification acoustique des aéronefs. Dans ce cadre, une présentation a été faite sur les résultats d’une campagne de mesures visant à comparer 2 dispositif de mesure in situ des caractéristiques d’absorption acoustique de différents types de sol.
Une dernière étude sur la modélisation de la propagation du bruit en forêt par une méthode numérique particulière (TLM). La présentation a porté sur une analyse fine des propriétés numériques (erreurs de dispersion) et des limites du modèle TLM pour la propagation en milieu extérieur, dans le cadre d’un milieu homogène et d’un milieu non homogène.