Simuler le bruit futur
Des chercheurs de l'Empa ont réussi à simuler le bruit des routes par "auralisation". Cela devrait aider à rendre le bruit audible lors de la planification des routes et à prévoir des contre-mesures.
Par auralisation, on entend le fait de rendre audibles des événements sonores qui n'auront lieu que dans le futur. Jusqu'à il y a quelques années, les architectes d'intérieur l'utilisaient en premier lieu pour optimiser l'acoustique des pièces. Dans le cadre du projet "TAURA" de l'Empa, soutenu par le Fonds national suisse (FNS), un groupe de recherche dirigé par Reto Pieren travaille désormais sur un modèle d'auralisation qui simule les bruits de voitures de tourisme en accélération passant devant un observateur. Le modèle permet ainsi de prendre en compte les mesures de réduction du bruit dès la planification des projets de construction routière.
Développer un tel modèle d'auralisation est plus facile à dire qu'à faire. En effet, le bruit provoqué par le passage d'une voiture provient de différentes sources qui ont été intégrées au modèle informatique dans le "module d'émission". Il y a d'abord le moteur, qui vrombit dans les oreilles surtout en cas de forte accélération. Mais la vitesse, le type de voiture et le style de conduite du conducteur influencent également le bruit du moteur ou de la propulsion. D'autre part, les pneus font du bruit en roulant sur la route. Ceux-ci dépendent en premier lieu du type de revêtement routier et du type de pneu. A l'avenir, Pieren et ses collègues souhaitent même représenter d'autres sources sonores dans leur modèle d'auralisation, par exemple l'effet des différents revêtements de la route ainsi que le bruit du vent.
Bruits de véhicules complexes
Les chercheurs ont d'abord dû identifier tous ces facteurs d'influence. Pour ce faire, ils ont enregistré les bruits de roulement de différents types de voitures, par exemple ceux d'une VW Touran, d'une Ford Focus 1.8i ou d'une Skoda Fabia. Ces mesures ont été effectuées à partir de plusieurs positions de microphone et à différentes vitesses. Les chercheurs ont également fait varier le type de pneu, la charge du moteur et le régime. Ils ont extrait les caractéristiques sonores des enregistrements et les ont transférées comme paramètres dans leur modèle d'auralisation. Au total, plusieurs milliers de paramètres de ce type ont été réunis, qui, selon leur interaction, produisent un bruit de roulement totalement différent.
Mais ce n'est pas tout : il a fallu ensuite tenir compte de phénomènes de propagation tels que l'effet Doppler, l'absorption du son par l'air ou l'atténuation du son due à la distance entre la source de bruit et l'observateur. En effet, selon l'endroit où se trouve un observateur par rapport à la source de bruit et selon le mouvement relatif des deux, l'observateur percevra le bruit différemment. L'effet Doppler, par exemple, est bien connu dans la vie quotidienne : La sirène d'un véhicule d'urgence est aiguë lorsque le véhicule s'approche de vous, et relativement grave lorsqu'il s'éloigne.
À quel point les bruits sont-ils perçus comme gênants ?
Enfin, les signaux modélisés doivent être convertis en son via un casque ou une paire de haut-parleurs. Le bruit n'apparaît toutefois que dans notre conscience, il est donc perçu différemment d'un auditeur à l'autre et ne peut pas être saisi objectivement en unités de mesure physiques. C'est pourquoi des personnes test écoutent les bruits de conduite simulés et se prononcent sur leur caractère gênant, sur le degré de leur gêne due au bruit. Lorsque plusieurs personnes test évaluent différents bruits en fonction de leur gêne, il est possible d'établir des rapports objectivables, bien que le bruit soit une grandeur subjective.
Les effets du bruit sur les personnes varient en fonction du moment de la journée, de l'état de santé et de l'âge. Par conséquent, les conséquences sur la santé vont de troubles temporaires du sommeil à un risque accru de maladie cardio-vasculaire. Afin de prévenir de tels troubles, des mesures de réduction du bruit doivent être prises en compte dans la planification des zones résidentielles et industrielles ainsi que des voies de communication. Pour ce faire, les urbanistes, les décideurs politiques et le public ont besoin de points de repère sur les immissions de bruit auxquelles il faut s'attendre. Les mesures standard sont aujourd'hui calculables - mais l'auralisation peut aider à évaluer de nouvelles idées d'optimisation du bruit. C'est ainsi que les chercheurs de l'Empa contribuent à la réduction du bruit à l'aide de leur modèle d'auralisation.
Intérêt pour la recherche également
L'utilité pratique s'accompagne d'une utilité scientifique. En effet, avant que Reto Pieren et ses collègues ne commencent leurs recherches, il n'existait aucun modèle d'auralisation aussi détaillé pour simuler le bruit de la route. La simulation de véhicules en accélération est particulièrement nouvelle. En ce sens, le groupe de recherche fait œuvre de pionnier dans le domaine de l'auralisation. Dans les semaines à venir, les scientifiques souhaitent effectuer les premiers tests avec des volontaires dans le laboratoire d'audition spécialement aménagé à cet effet.
Extraits sonores
Utilisez un casque ou une paire d'enceintes pour obtenir la meilleure qualité de lecture possible.
Les trois échantillons sonores suivants reproduisent les composantes du bruit d'une voiture de tourisme qui accélère de 20 km/h à 50 km/h en changeant deux fois de vitesse.
Bruit total (moteur et pneus combinés)
Les deux échantillons sonores suivants vous permettent de comparer le bruit de roulement d'une voiture de tourisme qui passe sur une route au revêtement normal avec le bruit de la même voiture sur une route au revêtement "chuchotant". Les deux échantillons sonores simulent également l'effet Doppler.
(Source : Empa)
