Surveillance du bruit

Le bruit est un type de son et est défini comme indésirable, ennuyeux, désagréable ou fort. La pollution sonore est un danger invisible. La pollution sonore est un problème environnemental souvent négligé, mais elle a un impact significatif sur la santé humaine et l'environnement. Dans notre monde en urbanisation rapide, l'exposition constante à des niveaux élevés de bruit provenant du trafic, de la construction et des activités industrielles perturbe non seulement la vie quotidienne mais aussi les habitats naturels des animaux. Ce sont des sons ou des bruits qui sont soit non naturels en volume soit en production.

Pour les humains, une exposition prolongée au bruit est liée à des problèmes de santé tels que le stress, les troubles du sommeil et même des problèmes cardiovasculaires. La pollution sonore peut également causer de l'énervement, du stress et des interférences avec la communication verbale. La première étape pour faire face au bruit est l'identification des zones ou des opérations où une exposition excessive au bruit se produit, ce qui se fait par le biais de la surveillance du bruit. Cet article couvre des informations sur le bruit en tant que polluant, ses sources, les limites permises, l'impact sur la santé et l'environnement, les mesures et méthodes correctives, et les principes de surveillance du bruit.

La Loi de 1981 sur l'air (prévention et contrôle de la pollution) définit le bruit comme un polluant de l'air et le définit comme un "son indésirable ou non souhaité." Le bruit est considéré comme un polluant de l'air lorsqu'il est présent dans l'atmosphère à des niveaux pouvant être nuisibles pour les humains, les plantes, les animaux ou l'environnement.

Le bruit et le son sont deux concepts étroitement liés mais séparés en acoustique et en communication. Le son est toute vibration audible des particules d'air qui se propage à travers un milieu, tel que l'air, l'eau ou les solides. C'est un phénomène physique qui peut être perçu par l'oreille humaine et possède des propriétés telles que la fréquence, l'amplitude et la forme d'onde.

D'autre part, le bruit est défini comme tout son indésirable ou irritant qui cause un inconfort physique. C'est un son considéré comme non désiré ou sans importance dans un contexte ou un scénario. Le bruit se caractérise par son caractère aléatoire, son irrégularité ou son imprévisibilité, et il peut provenir de diverses sources, y compris l'équipement, le trafic, les personnes ou les variables environnementales.

La principale différence entre le bruit et le son est que le bruit est une expérience subjective de sons indésirés ou perturbants. En revanche, le son est un phénomène physique qui peut être intentionnel ou désiré. De plus, bien que le son puisse avoir un impact positif sur les émotions et le comportement humains, le bruit peut créer du stress, de l'inconfort et même des problèmes de santé dans certaines situations.

Ondes Sonores sont générées par la vibration continue d'une source qui pousse les molécules de l'air dans une série de condensation (regroupement des molécules) et de raréfaction (minceur des molécules), créant une structure en forme d'onde qui se propage à travers le milieu en perturbant les particules. L'intensité sonore peut être mesurée en décibels (dB).

Fréquence et Loudness : La pression atmosphérique varie périodiquement lorsque le son se propage dans l'air. La fréquence est le nombre d'ondes sonores (c'est-à-dire, des cycles complets de régions de haute et basse pression) qui se propagent dans l'air par seconde. Elle est mesurée en Hertz, c'est-à-dire le nombre de cycles par seconde. Plus la fréquence est élevée, plus un son est perçu comme aigu. La plage des fréquences que l'oreille humaine entend est de 20 Hz à 20 000 Hz. L'oreille humaine a une réponse maximale d'environ 2 500 à 3 000 Hz et a une réponse relativement faible aux basses fréquences.

Source- https://www.safeacoustics.com/frequency-of-sound/#:~:text=L%27oreille%20humaine%20a%20sa,response%20de%20l%27oreille%20humaine.

La loudness est la perception subjective de la pression sonore, dépendant de l'énergie reçue par l'oreille en unité de temps. L'intensité est une mesure de la quantité d'énergie dans les ondes sonores. C'est la puissance portée par les ondes sonores par unité de surface dans une direction perpendiculaire à cette surface. L'unité d'intensité SI est le watt par mètre carré (W/m2). Elle peut être appliquée pour localiser la source du bruit en termes d'énergie.

Les humains entendent le bruit à haute fréquence beaucoup mieux que le bruit à basse fréquence. Les lectures de mesure du bruit peuvent être ajustées pour correspondre à cette particularité de l'audition humaine. Un filtre de pondération A intégré dans l'instrument de mesure du son atténue les basses fréquences ou tonalités. Les décibels mesurés à l'aide d'un sonomètre équipé de ce filtre sont pondérés A et sont appelés dB(A). Un bruit fort perçu a une valeur dB ou dB(A) élevée, et un bruit doux a une valeur basse. Les niveaux de décibels typiques de différents sons sont donnés ci-dessous :

Avec l'augmentation des niveaux de décibels, les ondes sonores ont une intensité plus grande et les sons deviennent plus forts. Un silence total signifie 0 décibel. L'échelle des décibels est logarithmique : chaque augmentation de 10 dB représente une augmentation dix fois plus grande de l'intensité sonore, tandis que la loudness perçue double approximativement avec chaque augmentation de 10 dB. Par exemple, une pièce "silencieuse" de 30 décibels est dix fois plus intense qu'un chuchotement de 20 décibels et perçue comme environ deux fois plus forte, et une légère pluie de 40 décibels est 100 fois plus intense qu'un chuchotement et perçue comme environ quatre fois plus forte.

Différentes activités humaines contribuent à la pollution sonore. Cela peut causer de l'inconfort pour les humains, en particulier les jeunes enfants, les personnes âgées et les animaux. Certaines sources courantes de pollution sonore sont :

Les sources de bruit sont classées en -

Bruit industriel

Les industries génèrent du bruit à chaque étape, comme le soudage, le martelage, le perçage, le soufflage, le fonctionnement des machines, des moteurs, le travail de la tôle, le travail de tour, l'opération de grues, le meulage, le tournage, le rivetage, la fabrication, le forgeage, le compression, le vide, le cassage, le moulage, le steaming, l'ébullition, le refroidissement, le chauffage, la ventilation, la peinture, le pompage, l'emballage, le transport, etc.

Le bruit mécanique est une part majeure du bruit industriel. Cela est dû aux machines de toutes sortes, qui augmente souvent avec le type d'opération et la capacité de puissance des machines.

Bruit non industriel

Les sources de bruit non industriel incluent le bruit créé par le transport/trafic véhiculaire et le bruit de voisinage. Certaines sources courantes sont notées ci-dessous,

1. Bruit du trafic routier - La source de bruit la plus répandue et est directement proportionnelle au volume de véhicules. Les principales sources de bruit dans les automobiles sont l'échappement, l'admission, le moteur, le ventilateur et les pneus à grande vitesse.
2. Bruit des chemins de fer - Le bruit des locomotives, des klaxons et des sifflets, ainsi que les opérations de commutation et de manœuvre dans les dépôts ferroviaires peuvent affecter les communautés voisines et les travailleurs ferroviaires.
3. Bruit de construction - Le bruit provenant de la construction d'autoroutes, de rues de ville et de bâtiments est un contributeur majeur à la scène urbaine. Les sources de bruit de construction incluent des marteaux pneumatiques, des compresseurs d'air, des bulldozers, des chargeurs, des camions-bennes (et leurs signaux de recul), et des brise-bitume.
4. Bruit résidentiel - Bruit généré par les activités quotidiennes dans les ménages et les résidents tels que des ventilateurs d'échappement, des tondeuses à gazon, des mélangeurs, des meuleuses, des ventilateurs, des systèmes de refroidissement et de chauffage, des systèmes de télévision et de musique, des moteurs utilisés pour le pompage, etc.
5. Activités de divertissement : Une musique forte, des feux d'artifice et d'autres activités peuvent générer un bruit excessif. Une exposition à long terme à un bruit élevé pendant les activités de loisir peut entraîner une perte auditive et d'autres problèmes de santé.
6. Catastrophe naturelle : Les catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre, les ouragans, les éruptions volcaniques, les tornades et les orages peuvent tous contribuer à la pollution sonore en produisant des vents forts, du tonnerre et d'autres sons similaires.

Le saviez-vous ? Une nouvelle étude indique que le bruit des avions peut augmenter le risque de développer des maladies cardiométaboliques, un groupe de conditions telles que l'infarctus, l'accident vasculaire cérébral, le diabète et l'hypertension.  

Normes Indiennes

Selon les Règles sur la Pollution Sonore (Réglementation et Contrôle), 2000 par le Gouvernement de l'Inde, les niveaux de bruit ambiant permis pour différentes zones/secteurs sont : -

Normes OSHA

OSHA (Administration de la Sécurité et de la Santé au Travail), fixe les limites d'exposition au bruit dans l'emplacement d'un employé pour des environnements de bruit constant, de bruit mixte et de bruit d'impact. Une protection contre les effets de l'exposition au bruit doit être fournie lorsque les niveaux sonores dépassent ceux indiqués dans le Tableau - 

Des niveaux de bruit élevés peuvent nuire aux humains, aux animaux, à la faune et à l'écosystème. Un bruit à des niveaux élevés peut causer des troubles du sommeil, de l'anxiété, des dommages auditifs et des problèmes de santé cardiovasculaire.

Le bruit peut affecter la santé de plusieurs manières, y compris des effets auditifs et non auditifs.

Effets auditifs

• Des niveaux de bruit élevés provoquent des symptômes auditifs tels que la perte d'audition et les acouphènes.
• La perte d'audition induite par le bruit survient généralement progressivement et sans douleur. C'est en fait un effet cumulatif. Cependant, il existe certains signes d'avertissement précoce, tels que des bourdonnements dans les oreilles et un étouffement des sons, qui ne doivent pas être ignorés.
• Interférence de la parole - Le bruit interfère avec notre capacité à communiquer. Les niveaux de bruit, pas assez élevés pour causer des déficiences auditives, peuvent interférer avec la communication verbale (conversations).

Effets non auditifs

• Les effets non auditifs peuvent se produire à des niveaux de bruit environnemental faibles mais constants, même si nous croyons nous être adaptés à cela. C'est parce que nos corps réagissent à l'exposition quotidienne et continue au bruit (par exemple, en activant des réactions hormonales), même si nous n'en sommes pas conscients.
• Les impacts non auditifs incluent l'inconfort chronique, les troubles du sommeil, le trouble cognitif et les maladies cardiovasculaires et métaboliques.

Selon l'Organisation mondiale de la santé, des niveaux sonores inférieurs à 70 dB ne sont pas dommageables pour les organismes vivants, peu importe la durée ou la régularité de l'exposition. Une exposition de plus de 8 heures à un bruit constant au-delà de 85 dB peut être dangereuse.

Saviez-vous cela ? L'EEA estime également que 22 millions de personnes souffrent de niveaux élevés d'irritation chronique et 6,5 millions de personnes souffrent de niveaux élevés de troubles du sommeil chronique à la suite d'une exposition prolongée au bruit.

La pollution sonore peut nuire à l'environnement, en particulier aux animaux et aux écosystèmes. Certaines des conséquences négatives incluent :

• Les animaux marins sont également affectés par le bruit provenant de diverses activités humaines, y compris le trafic maritime commercial, l'exploration pétrolière et gazière, les études sismiques et le sonar militaire. Ces activités humaines peuvent produire des niveaux de bruit sous-marin dépassant 200 dB (référencés à 1 µPa sous l'eau, une échelle différente de celle des décibels aériens).
• Les créatures marines telles que les dauphins utilisent l'écholocation pour la navigation et la chasse, tandis que les baleines s'appuient sur des vocalisations pour la communication à longue distance ; les deux sont perturbées par le bruit extérieur. Les baleines ne peuvent plus naviguer dans l'eau et se retrouvent souvent échouées sur la terre.
• Les insectes pollinisateurs sont affectés par le bruit, et ils peuvent disparaître, entraînant un impact indirect sur les plantes et les animaux.
• Un bruit excessif peut affecter la croissance et le développement des plantes, causant des changements dans la structure de l'écosystème.

L'action principale est la surveillance du bruit, c'est-à-dire, mesurer combien de bruit est généré/produit. En plus de cela, les mesures correctives suivantes peuvent être prises :

Contrôles d'ingénierie :Modification ou remplacement d'équipement ou réalisation de changements physiques connexes à la source de bruit ou le long du chemin de transmission pour réduire le niveau sonore au niveau de l'oreille du travailleur.

Cela peut être réalisé en : -

• Choisissant des outils et des machines à faible génération de bruit.
• Entretien et lubrification des machines et de l'équipement.
• Placement de barrières entre la source de bruit et l'employé.
• Isolement de la source de bruit.

Contrôles administratifs :Changements dans le lieu de travail ou l'horaire qui réduisent ou éliminent l'exposition du travailleur au bruit.

• Faire fonctionner des machines bruyantes quand moins de travailleurs sont exposés.
• Limiter le temps qu'une personne passe à une source de bruit
• Fournir des zones silencieuses pour s'échapper du bruit

Mesures préventives pour la pollution sonore ambiante

Les étapes suivantes peuvent être prises pour prévenir l'exposition au bruit ambiant.

• Faire un effort responsable pour réduire le bruit comme des normes strictes par les autorités.
• Maintenir un quartier calme
• Utiliser des moyens de transport alternatifs, comme marcher, faire du vélo ou des véhicules électriques au lieu de véhicules bruyants.
• Faire contrôler et lubrifier régulièrement les véhicules pour réduire le bruit.
• Substitution d'équipements plus silencieux via une modification de la conception ou de l'ingénierie.
• Signaler aux autorités si la génération de bruit est considérée comme illégale à quelque égard (bruit fort pendant la nuit ou au-dessus du seuil permis).
• Utiliser des équipements de protection auditive.

Une source générant le son crée des vibrations dans le milieu environnant de propagation. Au fur et à mesure que le son continue, les vibrations se propagent loin de la source à la vitesse du son, formant une onde sonore.

Le bruit est mesuré à l'aide d'un microphone. Il mesure les ondes de pression sonore à une variété de fréquences, y compris l'ensemble de la plage d'audition humaine et même au-delà. En termes simples, un microphone est un capteur ou transducteur qui convertit le son (énergie acoustique) en énergie électrique.

Le type de microphone le plus courant pour la mesure du son est le type à condensateur qui fonctionne sur un design capacitif. Il incorpore un diaphragme métallique fin qui forme une plaque d'un condensateur et une plaque métallique est placée à côté d'elle qui agit comme une plaque arrière. Lorsque l'onde sonore excite le diaphragme, la capacitance entre le diaphragme et la plaque arrière change en fonction de la variation de la pression acoustique. Ce changement de capacitance génère un signal AC proportionnel qui est amplifié, mesuré, numérisé et analysé pour obtenir la mesure du bruit.

Le niveau sonore est enregistré et représenté en termes de Lmax, Lmin et Leq.

Lmax, le niveau sonore maximum, pendant une période de mesure tandis que Lmin, le niveau sonore minimum, pendant une période de mesure.

Leq, ou Niveau de Pression Sonore Continu Équivalent, est le paramètre de mesure fondamental conçu pour représenter une source sonore variable. C'est le niveau sonore ayant la même énergie sonore totale que le niveau fluctuant mesuré. Il est calculé en utilisant l'équation ci-dessous :

Ici,

Leq = niveau de pression sonore continu équivalent en dB

p0 = niveau de pression de référence (typiquement 20 µPa)

pA = niveau de pression sonore mesuré par le microphone

t1 = temps de début pour la mesure

t2 = temps de fin pour la mesure

Le capteur de bruit de classe 2 d'Oizom mesure avec précision les niveaux de bruit dans l'air ambiant. Le design léger du moniteur de niveau sonore peut surveiller le bruit ambiant en temps réel. Les électroniques de support avancées de ce capteur le rendent compact et fiable. Cet appareil de mesure de niveau sonore fournit une lecture directe du niveau sonore en décibels (dB).

Ce module de capteur de bruit fonctionne sur le principe de la capacitance. Il fournit une réponse uniforme aux sons arrivant de différents angles simultanément.

Nos systèmes de surveillance de la qualité de l'air extérieur comme Polludrone, Weathercom, Dustroid, Odosense et AQBot utilisent le module de capteur de bruit. Par conséquent, ce module est idéal pour surveiller le bruit ambiant dans les villes intelligentes, les chantiers de construction, les aéroports, les routes, les applications industrielles, etc.

REMARQUE : Les capteurs de bruit de classe I sont disponibles en tant que fonctionnalités optionnelles sur demande spécifique du client.

La surveillance du bruit est un aspect crucial de la santé environnementale et occupationnelle. Voici quatre raisons pour lesquelles elle est essentielle :

1. Protection de la santé auditive :Une exposition excessive au bruit peut entraîner une perte d'audition, des acouphènes et d'autres troubles auditifs. La surveillance du bruit aide à identifier les zones avec des niveaux de bruit élevés, permettant des mesures préventives pour protéger l'audition des travailleurs et des résidents.
2. Conformité aux réglementations :De nombreux pays ont des réglementations strictes concernant la pollution sonore. La surveillance du bruit garantit le respect de ces lois, prévenant ainsi les problèmes juridiques et les amendes.
3. Amélioration de l'environnement de travail :Des niveaux de bruit élevés peuvent avoir un impact négatif sur la productivité, le moral et la communication. La surveillance du bruit aide à identifier les sources de bruit et à mettre en œuvre des mesures pour créer un environnement de travail plus silencieux et confortable.
4. Santé de la communauté et bien-être :La pollution sonore peut perturber le sommeil, augmenter le stress et contribuer aux problèmes cardiovasculaires. La surveillance des niveaux de bruit aide à protéger la santé et le bien-être des communautés.