Le niveau d’exposition sonore (SEL) est un paramètre acoustique permettant de mesurer l’énergie totale d’un événement sonore, permettant une comparaison standardisée des événements sonores et une évaluation de leur impact sur l’environnement et la santé humaine.
L’exposition sonore, selon la norme CEI 61672-1:2013, est définie comme l’intégrale temporelle du carré d’un signal de pression acoustique pondéré en fréquence sur un intervalle de temps spécifié ou un événement d’une durée spécifiée. Il est quantifié comme
où p(t) est le carré du signal de pression acoustique pondéré A pendant la durée d’intégration T commençant à t1 et se terminant à t2.
Le niveau d’exposition sonore (SEL), noté LAE, est un paramètre acoustique utilisé pour mesurer l’énergie totale d’un événement sonore comme s’il se produisait en une seconde. Cela permet de comparer de manière standard des événements sonores de différentes durées. Elle est calculée en intégrant le carré de la pression acoustique pondérée A sur la durée de l’événement puis en le convertissant en une échelle logarithmique par rapport à une pression de référence.
Pour expliquer le calcul, SEL prend les niveaux de pression acoustique pondérés A, les met au carré pour obtenir la puissance sonore, additionne cette puissance sur l’ensemble de l’événement pour prendre en compte l’énergie, puis utilise une pression de référence pour mettre à l’échelle le résultat de manière logarithmique. Ce processus produit une valeur en décibels qui reflète l’énergie sonore cumulée, ce qui facilite la comparaison d’un événement sonore à un autre ou l’évaluation de son impact potentiel par rapport aux réglementations sur le bruit ou aux normes sanitaires.
Le niveau d’exposition sonore (SEL) est une mesure logarithmique de l’exposition sonore par rapport à une valeur de référence au carré sur un intervalle de temps standardisé, qui permet de comparer différents événements ou intervalles. Elle est exprimée en décibels (dB) et calculée selon la formule :
Le niveau d’exposition sonore (SEL) est principalement utilisé pour évaluer les événements sonores tels que la circulation, les opérations ferroviaires et aériennes plutôt que le bruit sur le lieu de travail. SEL est précieux dans les applications de surveillance du bruit dans l’environnement et pour la conformité réglementaire dans les systèmes de transport afin de mesurer l’impact des événements sonores sur les communautés et de guider les procédures de réduction du bruit.
Par exemple, dans la surveillance du bruit dans les aéroports, le SEL est utilisé pour quantifier l’impact sonore des décollages et atterrissages des avions sur les zones environnantes. De même, en matière d’urbanisme, les mesures SEL aident à évaluer les effets du bruit du trafic routier ou ferroviaire sur les résidents et à développer des écrans antibruit ou d’autres stratégies d’atténuation. Ces applications sont essentielles au maintien de la qualité de l’environnement ainsi qu’à la santé et au bien-être des communautés touchées par de tels événements sonores.
SEL simplifie la comparaison des événements acoustiques en les normalisant à une durée standard d’une seconde, quelle que soit la durée réelle de l’événement. Cette normalisation permet une comparaison directe du contenu énergétique de différents événements sonores. La pondération A ajuste le contenu fréquentiel du son pour l’adapter à la sensibilité de l’oreille humaine, faisant du LAE une représentation plus précise de l’impact perçu du son sur les humains. En mesurant ainsi l’énergie acoustique totale, SEL constitue un outil précieux pour l’analyse du bruit, en particulier dans les environnements où des niveaux de bruit intermittents et fluctuants sont présents.
Comprendre la pression acoustique, l’exposition sonore, la puissance sonore et l’intensité sonore est essentiel pour comprendre les différents aspects du son et son impact sur l’environnement et la santé.
La pression acoustique est l’effet d’une onde sonore qui provoque une fluctuation de la pression ambiante d’un milieu comme l’air. C’est ce que l’oreille humaine détecte et se mesure en pascals (Pa). La pression acoustique est le plus souvent mesurée dans le domaine de l’audio et de l’acoustique pour évaluer le niveau sonore des environnements, des salles de concert aux lieux de travail industriels. Il est utilisé pour garantir que les niveaux sonores restent dans des limites confortables et légales, pour concevoir l’insonorisation des bâtiments et pour développer des équipements audio de haute qualité.
La puissance sonore est une quantité spécifique à une source décrivant l’énergie sonore totale émise par une source par unité de temps, quel que soit son environnement, et est mesurée en watts (W). L’intensité sonore décrit le flux d’énergie sonore à travers une unité de surface dans une direction spécifique, essentiellement la vitesse à laquelle l’énergie sonore est transmise, mesurée en watts par mètre carré (W/m²). La puissance sonore est utilisée dans la fabrication de machines et de produits de consommation pour caractériser et comparer les niveaux de bruit de différents équipements. Il facilite la conception de machines plus silencieuses et l’application de la réglementation sur le bruit en fournissant un moyen standardisé de documenter le niveau sonore inhérent d’une source.
L’intensité sonore prend en compte le transfert d’énergie dans une direction particulière et à travers une zone spécifique, fournissant des informations sur la manière dont l’énergie sonore se propage dans un milieu. Il décrit la quantité de puissance acoustique qui traverse une unité de surface (généralement un mètre carré) dans une direction spécifique et constitue donc une quantité vectorielle avec à la fois une ampleur et une direction. Elle se mesure en watts par mètre carré (W/m²). Il est utilisé en acoustique architecturale pour optimiser la conception des pièces et dans l’industrie automobile pour identifier et minimiser les bruits indésirables dans les habitacles des véhicules.
Le son est une onde vibratoire qui traverse des milieux tels que l’air, l’eau ou les solides et est perçue par le système auditif. Il est généré par des objets vibrants et se caractérise par des propriétés telles que la fréquence, l’amplitude et la longueur d’onde.
Lorsque les ondes sonores se propagent, elles font osciller les particules du milieu, créant des régions de pression plus élevée et plus basse. La fréquence de ces ondes, ou le nombre de cycles de pression par seconde, est mesurée en hertz (Hz), tandis que l’amplitude, ou la taille des variations de pression, est en corrélation avec le volume et se mesure en décibels (dB). Ces propriétés constituent la base des mesures acoustiques, y compris les niveaux d’exposition sonore.
La perception sonore est le processus par lequel le système auditif humain interprète et donne un sens au son, et elle joue un rôle crucial dans le contexte des niveaux d’exposition sonore (SEL). Cela implique la réception d’ondes sonores par l’oreille et l’interprétation de ces ondes par le cerveau comme des expériences auditives distinctes.
Le SEL est une mesure importante pour comprendre comment le son est perçu au fil du temps. Il représente l’énergie cumulée d’un événement sonore, en considérant à la fois l’intensité et la durée de l’exposition. Étant donné que l’audition humaine peut être affectée par une exposition prolongée à des niveaux sonores élevés, même s’ils ne sont pas extrêmement forts, le SEL offre un moyen de quantifier les impacts potentiels sur la santé auditive. Il intègre toute l’énergie du son atteignant l’oreille sur une période donnée, offrant ainsi une mesure plus complète pour évaluer les dommages ou perturbations potentiels causés par l’exposition au bruit.
L’exposition sonore fait référence à l’énergie acoustique globale reçue par un auditeur au fil du temps, tandis que l’exposition au bruit se concentre spécifiquement sur les niveaux sonores indésirables ou potentiellement nocifs qui pourraient avoir des effets sur la santé, en particulier en milieu professionnel.
Plus précisément, l’exposition sonore est un terme large qui englobe tous les types de sons, y compris le bruit et les sons souhaités, et peut être appliqué à divers domaines tels que l’acoustique, la surveillance environnementale et l’audiologie. L’exposition au bruit est cependant plus fréquemment utilisée dans des contextes où le son peut avoir des implications négatives, comme dans l’évaluation des risques pour la santé auditive sur les lieux de travail. Une mesure précise de l’exposition au bruit est essentielle pour mettre en œuvre des stratégies de protection et garantir le respect des règles de sécurité visant à prévenir la perte auditive induite par le bruit et d’autres problèmes de santé liés à des niveaux sonores excessifs.
Le niveau personnel d’exposition sonore (PSEL) est une mesure clé utilisée pour évaluer le risque potentiel d’un individu de dommages auditifs dus au bruit sur le lieu de travail. Il s’agit d’une adaptation du niveau sonore continu équivalent (LAeq) sur une journée de travail standard de huit heures, conçue pour refléter l’exposition cumulée plutôt que les niveaux de bruit instantanés. Dans le calcul du PSEL, la durée réelle d’exposition au bruit (T) est prise en compte ainsi qu’une durée de référence de huit heures (T0 = 28 800 secondes). La composante logarithmique de la formule tient compte des différentes durées d’exposition en échelonnant le niveau de bruit continu sur une période de huit heures. Cela signifie que si une personne est exposée au bruit pendant moins de huit heures, le niveau d’exposition réel sera augmenté dans le calcul du PSEL pour refléter ce qu’il aurait été sur une journée de huit heures.
Le niveau d’exposition sonore sur 8 heures, noté LEpd, est un paramètre utilisé dans la réglementation sur le bruit au travail (par exemple au Royaume-Uni) pour évaluer l’exposition au bruit des travailleurs au cours d’une journée de travail standard. LEpd vise à garantir que les niveaux de bruit auxquels les travailleurs sont exposés ne dépassent pas les limites de sécurité, réduisant ainsi le risque de perte auditive induite par le bruit.
Le Niveau d’Exposition LEX,8h fait référence au niveau de pression sonore continue pondérée A mesuré sur une journée de travail de 8 heures. C’est une moyenne pondérée dans le temps qui quantifie l’exposition totale au bruit, en tenant compte des niveaux de bruit variables tout au long de la journée de travail. Cette métrique est cruciale pour évaluer l’exposition au bruit professionnel et déterminer la conformité aux réglementations de sécurité visant à prévenir la perte auditive induite par le bruit. Elle intègre tous les bruits auxquels un travailleur est exposé, y compris les bruits continus, intermittents et impulsifs, offrant une mesure complète du risque d’exposition au bruit.
La dose de bruit en % est la dose de bruit reçue par un employé, exprimée en pourcentage de la dose de bruit quotidienne totale autorisée. Par exemple, une dose totale admissible équivalente à 85 dB(A) sur une période de 8 heures est de 100 %.
Le niveau sonore continu équivalent Leq est un paramètre acoustique qui décrit l’énergie moyenne du niveau de pression acoustique sur une certaine durée de mesure. Il s’agit donc d’un niveau de bruit continu et constant qui a la même énergie acoustique qu’un niveau de bruit fluctuant et variable mesuré sur la même période.
LAV, similaire à LEQ, est le niveau de pression acoustique moyen pour une durée de mesure donnée. En fait, le Leq et Lav sont identiques lorsque la valeur du taux de change est de 3. Le terme Lav est utilisé lorsqu’une valeur du taux de change est différente de 3 dB. Différents taux de change sont utilisés pour évaluer l’impact du bruit selon diverses réglementations ou dans différents pays.
La moyenne pondérée dans le temps (TWA) est un paramètre acoustique permettant de faire la moyenne de différents niveaux d’exposition sur la durée de l’exposition. Dans le contexte du bruit et en considérant une limite d’exposition de 85 dBA et un taux d’échange de 3 dB, la TWA est calculée avec la formule :
VME = 10,0 x Log(D/100) + 85
La formule TWA fournie est utilisée pour évaluer l’exposition au bruit sur le lieu de travail, en tenant compte des variations des niveaux de bruit au fil du temps et en normalisant ces variations en une valeur moyenne unique à des fins de comparaison avec les limites d’exposition.
Le taux de change est un facteur qui détermine dans quelle mesure la durée d’exposition doit être réduite pour chaque augmentation du niveau de bruit. Par exemple, avec un taux de change de 3 dB, chaque augmentation de 3 dB signifie que le temps d’exposition autorisé doit être réduit de moitié pour maintenir le même niveau de risque ou d’exposition.
Dans l’UE et dans de nombreux autres pays utilisant le Leq comme indicateur principal, le taux de change est de 3. Dans certains pays (comme les États-Unis et certaines parties du Canada), il est différent et est égal à 5. Lorsque le taux de change est de 5, alors de Leq, Lav est utilisé.
Ce taux d’échange de 5 dB permet une exposition plus longue à un bruit continu à des niveaux plus élevés que la règle des 3 dB, en supposant qu’une certaine récupération auditive se produise pendant les interruptions de l’exposition au bruit. Bien qu’il ait initialement recommandé un taux de change de 5 dB sur la base de données limitées du début des années 1970, le NIOSH a révisé sa recommandation en faveur d’un taux de change de 3 dB après avoir examiné des preuves scientifiques plus récentes. L’évolution du taux de change de 5 dB a commencé avec le Comité sur l’audition, la bioacoustique et la biomécanique (CHABA) en 1965, qui visait à évaluer les expositions admissibles à différents types de bruit, conduisant à l’établissement de critères basés sur l’expérimentation de décalages temporaires de seuil.
Le niveau d’exposition au bruit quotidien, noté LEX,8h, représente la moyenne pondérée dans le temps de l’exposition au bruit sur une journée de travail standard de huit heures. Cette mesure intègre tous les types de bruit sur le lieu de travail auxquels une personne est exposée, y compris le bruit continu, intermittent et impulsif. La norme est référencée par rapport à une pression acoustique de base de 20 micropascals (µPa), qui est le seuil généralement accepté de l’audition humaine.
Le niveau d’exposition hebdomadaire au bruit, également représenté par LEX,8h mais souvent spécifié pour la durée hebdomadaire, est la moyenne des niveaux d’exposition quotidiens sur une semaine de travail typique de cinq jours de huit heures. Ce concept étend la moyenne pondérée dans le temps pour tenir compte de l’exposition cumulée tout au long de la semaine.
Les deux mesures suivent les lignes directrices de la norme ISO 1999 : 1990, qui fournit une méthodologie pour déterminer les déficiences auditives potentielles induites par le bruit dans le contexte du bruit au travail. Les normes aident à évaluer l’exposition au bruit sur le lieu de travail et constituent la base des mesures de protection visant à prévenir la perte auditive due au bruit sur le lieu de travail.
Le niveau d’exposition au bruit acceptable dans diverses directives et réglementations internationales est généralement centré autour de 85 dB(A) pour une moyenne pondérée dans le temps (TWA) sur 8 heures, avec une limite maximale de 140 dB(C) pour éviter des dommages auditifs immédiats. Ces normes sont établies pour minimiser le risque de perte auditive et de blessure auditive au cours de la carrière d’un travailleur.
Dans différentes organisations, telles que la directive européenne sur le bruit, le NIOSH, l’I-INCE, l’ACGIH et l’OSHA, les valeurs limites d’exposition et les valeurs d’action visent à protéger les travailleurs des effets néfastes du bruit. La directive européenne sur le bruit fixe le maximum le plus strict à un LEX sur 8 heures de 87 dB(A), avec des valeurs d’action à 85 et 80 dB(A) pour une exposition quotidienne. Le NIOSH et l’ACGIH recommandent tous deux une limite de 85 dB(A) sur une TWA de 8 heures, ce qui indique un risque important de déficience auditive égale ou supérieure à ce niveau sur des périodes prolongées. L’OSHA autorise un seuil plus élevé d’exposition continue à 90 dB(A) pour une TWA de 8 heures, mais nécessite une action à 85 dB(A). Le consensus sur le niveau de pression acoustique maximal reste constant à 140 dB(C) dans l’ensemble de ces lignes directrices afin de prévenir les dommages aigus causés par des bruits forts et soudains. Malgré de légères variations, ces valeurs reflètent une compréhension globale de l’importance de gérer l’exposition au bruit pour préserver la santé auditive.
Les niveaux fixés par la directive européenne sur le bruit 2003/10/CE pour les expositions quotidiennes et maximales au bruit sont spécifiés comme suit :
L’Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) suggère une limite d’exposition au bruit sur le lieu de travail. Le REL est fixé à 85 décibels, pondérés A, sur une moyenne pondérée dans le temps sur 8 heures (85 dBA en tant que TWA sur 8 heures). Les expositions égales ou supérieures à ce niveau sont considérées comme dangereuses.
Le NIOSH a identifié qu’il existe un risque d’environ 19 % de déficience auditive pour les travailleurs exposés à 85 dB(A) sur une période de 30 ans. Ceci est basé sur un examen complet des données, y compris les critères de 1972 pour l’exposition professionnelle au bruit.
Les employeurs sont tenus d’évaluer l’exposition au bruit lorsque l’exposition au bruit moyenne pondérée dans le temps (TWA) d’un travailleur sur 8 heures atteint ou dépasse 85 dBA, conformément à la norme nationale américaine de mesure de l’exposition au bruit professionnelle, ANSI S12.19-1996. Cette évaluation doit être effectuée sans tenir compte de l’effet des protections auditives.
L’Institut international d’ingénierie de contrôle du bruit (I-INCE) recommande une limite supérieure d’exposition professionnelle au bruit de 85 dB(A) pour un quart de travail de 8 heures afin de minimiser le risque de déficience auditive. De plus, il recommande un niveau de pression acoustique maximal de 140 dB(C) pour éviter des dommages auditifs immédiats dus à des bruits soudains et intenses.
L’American Conference of Government Industrial Hygienists (ACGIH) recommande que l’exposition des travailleurs au bruit ne dépasse pas 85 décibels, pondérés A (dBA), sur une journée de travail de huit heures afin de prévenir la perte auditive. Cette limite est basée sur un taux de change de 3 dB, ce qui signifie que pour chaque augmentation de 3 dB du niveau de bruit, la durée d’exposition autorisée est réduite de moitié. Les VLEP se concentrent sur les niveaux de bruit sur les fréquences vocales critiques de 500, 1 000, 2 000 et 3 000 Hz, dans le but de limiter la perte auditive induite par le bruit à 2 dB(A) sur 40 ans. Pour les évaluations de l’exposition au bruit, l’ACGIH précise l’utilisation d’instruments conformes aux normes CEI, réglés sur l’échelle pondérée A.
L’OSHA a établi des limites d’exposition au bruit sur le lieu de travail pour minimiser le risque de perte auditive et d’autres effets néfastes dus à un bruit excessif sur le lieu de travail, comme indiqué dans le règlement OSHA 29 CFR 1910.95. La limite d’exposition au bruit autorisée par l’OSHA pour un bruit continu sur une période de 8 heures est TWA de 90 décibels sur l’échelle pondérée A (dBA). De plus, le niveau d’action auquel les employeurs doivent mettre en œuvre un programme de conservation de l’audition est une TWA de 85 dBA sur 8 heures. Les 115 dBA SPL et 140 dBA sont des niveaux limites pour le bruit impulsif de courte durée.
L’évaluation de l’exposition au bruit est le processus de mesure ou d’estimation de l’intensité et de la durée du bruit auquel les individus sont exposés afin d’évaluer le potentiel de dommages auditifs ou d’autres effets sur la santé. Ce processus implique souvent l’utilisation de sonomètres, de dosimètres et d’analyseurs de fréquence pour recueillir des lectures précises de l’environnement sonore, et constitue une étape cruciale dans la mise en œuvre de programmes efficaces de contrôle du bruit et de conservation de l’audition.
L’évaluation quantifie généralement les niveaux de bruit en termes de décibels (dB), avec une pondération A (dBA) appliquée pour refléter la réponse de l’oreille humaine à différentes fréquences. Les moyennes pondérées dans le temps (TWA) sont calculées pour déterminer l’exposition moyenne au cours d’un quart de travail, en tenant compte des différents niveaux de bruit et des durées d’exposition. Les données collectées permettent aux employeurs et aux responsables de la sécurité de comparer les niveaux de bruit mesurés aux limites et directives réglementaires afin de décider si des mesures de protection, telles que l’utilisation de dispositifs de protection auditive, des changements dans les pratiques de travail ou des contrôles techniques, sont nécessaires. L’objectif de l’évaluation de l’exposition au bruit est d’identifier les niveaux d’exposition à risque, de prévenir la perte auditive et de garantir un environnement de travail sûr et sain.
Un sonomètre Leq est un type d’instrument de mesure sonore intégrateur conçu pour mesurer le niveau de pression acoustique moyen sur une période de temps spécifiée. Les sonomètres Leq sont utilisés pour évaluer les dommages potentiels du bruit sur l’audition humaine, en particulier dans les évaluations du bruit professionnel et environnemental, entre autres applications. Un niveau sonore Leq professionnel possède des fonctionnalités telles que la pondération fréquentielle (par exemple, pondération A ou pondération C) et un intervalle d’intégration Leq sélectionnable (par exemple 1 minute ou 1 heure).
Un dosimètre de bruit est l’appareil préféré pour mesurer l’exposition au bruit d’un travailleur dans des situations où les niveaux de bruit ne sont pas cohérents, contiennent des composants impulsifs, ou lorsque le travailleur n’est pas immobile mais se déplace fréquemment pendant le quart de travail. Cela contraste avec l’utilisation d’un sonomètre, plus facile à utiliser pour des niveaux de bruit continus lorsque le travailleur reste au même endroit.
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