Gêne totale et gênes spécifiques

Dans l’optique de comprendre de potentiels effets d’interaction entre les bruits combinés, il est utile de pouvoir représenter sur une même figure l’évolution des gênes spécifiques et celle de la gêne totale. A ce titre, il nous parait intéressant d’adapter la représentation de Vos [Vos92], déjà utilisée dans de précédents travaux portant sur la gêne en situation de multi-exposition (par exemple [JLYK10, AMV11, MMVA12]).

4.5.1. Représentation de Vos [Vos92]

Vos [Vos92] a étudié 2 vecteurs de la matrice de combinaison préconisée par Berglund et Nilsson [BN97] (cf. Chapitre 1 , section 4.3.1.2). Dans le cas général, si l’on considère la combinaison de deux bruits A et B, étudier deux vecteurs revient à étudier les combinaisons pour lesquelles (1) A est fixé à L_A1 dB(A) et combiné à B à différents niveaux sonores L_Bi

dB(A) (on note ces combinaisons A(L_A1)+B(L_Bi) avec par exemple i = 1 à 5) et (2) B est fixé à

LB1 et combiné à A à différents niveaux sonores LAidB(A) (on note ces combinaisons

B(L_B1)+A(L_Ai) avec par exemple i = 1 à 5). Dans ce cas, la représentation de Vos [Vos92] conduit à construire deux figures :

− La première représente la gêne totale due aux combinaisons A(L_A1)+B(L_Bi),

notée A_{A(LA1)+B(LBi)} en fonction des L_Bi en abscisse. On ajoute la gêne spécifique

due à A au niveau L_A1, notée A_A(LA1), et la droite de régression qui correspond à

la gêne spécifique due à B aux niveaux LBi, notée AB(LBi) ;

− La deuxième représente la gêne totale due aux combinaisons B(L_B1)+A(L_Ai),

notée A_{B(LB1)+A(LAi)} en fonction des L_Ai en abscisse. On ajoute la gêne spécifique

due à B au niveau L_B1, notée A_B(LB1) et la droite de régression qui correspond à

la gêne spécifique de A aux niveaux L_Ai, notée A_A(LAi).

159

Figure 4.5 : Principe de la représentation de Vos [Vos92]. a) Combinaison A(LA1)+B(LBi). b) Combinaison B(LB1)+A(LAi).

Dans notre cas, nous étudions la matrice complète préconisée par Berglund et Nilsson [BN97]. Nous devrons donc adapter la représentation de Vos [Vos92] illustrée sur la Figure 4.5 à notre configuration. En adaptant les notations des sections précédentes, cela nous conduirait à représenter :

− Sur une première figure, les réponses moyennes de gêne totale pour les

combinaisons BIi(38)+BRi(X),...,BIi(46)+BRi(X), notées respectivement

A_{BIi(38)+BRi(X)},...,A_{BIi(46)+BRi(X)}, avec X = 47, 50,..., 59dB(A), en fonction de X (le niveau sonore du bruit routier de la catégorie i) ; la droite de régression

correspondant à la gêne spécifique de BRi(X) notée ABRi(X) ; les droites

horizontales correspondant aux gênes spécifiques dues au bruit industriel BIi(38),...,BIi(46), notées respectivement A_BIi(38),...,A_BIi(46) ;

− Sur une deuxième figure, les réponses moyennes de gêne totale pour les

combinaisons BRi(47)+BIi(Y),...,BRi(59)+BIi(Y), notées respectivement

ABRi(47)+BIi(Y),...,ABRi(59)+BIi(Y) avec Y = 38, 40,...,46dB(A), en fonction de Y (le niveau sonore du bruit industriel combiné au bruit routier de la catégorie i) ; la droite de régression correspondant la gêne spécifique de BIi(Y), notée A_BI(Y) ; les droites horizontales correspondant aux gênes spécifiques dues au bruit routier BRi(47),...,BRi(59), notées respectivement A_BRi(47),...,A_BRi(59).

Cependant, le fait d’étudier la matrice complète préconisée par Berglund et Nilsson [BN97] nous conduirait dans ce cas à représenter les mêmes données de deux manières différentes. Pour éviter toute redondance, nous choisirons la représentation qui nous amène à comprendre au mieux les phénomènes mis en jeu.

Pour générer la représentation de Vos, les gênes spécifiques nécessitent d’être

exprimées en fonction de l’indice L_Aeq,T. Les équations des droites de régression

correspondantes sont données dans le Tableau 4.14. Les droites horizontales sont simplement obtenues à partir des équations fournies.

160

Cat. ^{Gêne spécifique due au bruit industriel Gêne spécifique due aux bruits de passage}

Equation de régression r² std. err Equation de régression r² std. err

1 A_BI1 = 0.19L_Aeq,T^c - 4.38 0.94 0.17 A_BR1 = 0.32L_Aeq,T^d - 11.44 0.95 0.35

2 A_BI2= 0.12L_Aeq,T^b - 2.21 0.91 0.14 A_BR2 = 0.24L_Aeq,T^d - 7.10 0.87 0.47

3 ABI3 = 0.17LAeq,T^b - 3.92 0.86 0.28 ABR3 = 0.34LAeq,T^d - 13.46 0.86 0.63

4 ABI4 = 0.16LAeq,T^c - 3.88 0.97 0.11 ABR4 = 0.29LAeq,T^d - 9.88 0.84 0.59

5 A_BI5 = 0.14L_Aeq,T^b - 2.66 0.91 0.16 A_BR5 = 0.26L_Aeq,T^d - 8.50 0.85 0.51

6 A_BI6 = 0.23L_Aeq,T^c - 6.30 0.93 0.23 A_BR6 = 0.27L_Aeq,T^d - 9.94 0.81 0.62

7 A_BI7 = 0.18L_Aeq,T^c - 3.83 0.96 0.14 A_BR7 = 0.29L_Aeq,T^d - 10.18 0.90 0.45

Tableau 4.14 : Equations de régression pour les gênes spécifiques des bruits combinés en fonction de l’indice LAeq,T, en vue de la représentation de Vos. ^b : p<0.05.

c

: p<0.01. ^d : p<0.001.

4.5.2. Effet prononcé de source dominante

La Figure 4.6 présente la gêne totale et les gênes spécifiques pour les données du test d’évaluation de la gêne en situation de multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 2 en adaptant la représentation de Vos [Vos92]. Pour plus de lisibilité et en accord avec notre approche par catégorie, nous avons moyenné, pour des combinaisons de bruits de passage et de bruit industriel aux niveaux sonores X et YdB(A), les réponses moyennes de gêne totale des 3 bruits de passage. En conséquence, au lieu des 75 points de gêne totale, seulement 75/3 = 25 seront représentés.

Rappelons d’abord que selon notre protocole expérimental, le bruit routier domine toujours le bruit industriel dans les combinaisons. Nous constatons d’emblée à l’observation de la Figure 4.6 que sur la dynamique des niveaux sonores étudiés au cours de ce test, la gêne spécifique due au bruit industriel est toujours inférieure à la gêne spécifique due aux bruits de passage de la catégorie 2. Autrement dit, les bruits de passage de la catégorie 2 sont toujours la composante la plus gênante. Cependant, on remarque que pour certaines combinaisons, la gêne spécifique due au bruit industriel se rapproche de la gêne spécifique due au bruit routier. C’est le cas notamment lorsque le bruit industriel est aux niveaux sonores les plus élevés (par exemple 44 ou 46 dB(A)) et que les bruits de passage sont à leur niveau sonore le plus faible (47dB(A)).

La Figure 4.6 nous montre que l’on observe pour la plupart des données le phénomène de source dominante, déjà observé dans de nombreux travaux portant sur la gêne en situation de multi-exposition sonore (par exemple [Vos92, Ala09, MMVA12]), c'est-à-dire que la gêne totale tend vers la gêne spécifique maximale. C’est le cas par exemple des points correspondant aux combinaisons BR2(53)+BI2(Y), BR2(56)+BI2(Y), et BR2(59)+BI2(Y), pour lesquels on observe que la gêne totale est égale ou sinon très proche de la gêne spécifique due à BR2(53), BR2(56), et BR2(59) respectivement. Cependant pour d’autres points, on observe des déviations par rapport au phénomène de source dominante. C’est le cas par exemple pour les points correspondant à BR2(47)+BI2(Y) et BR2(50)+BI2(Y), pour lesquels on observe que la gêne totale est supérieure à la gêne spécifique due à BR2(47) et BR2(50) respectivement. Pour appuyer ces observations, nous avons effectué des tests t de

Student⁶⁸, afin d’évaluer s’il existe des différences significatives entre la gêne totale due aux

combinaisons BR2(47)+BI2(Y),…,BR2(59)+BI2(Y) et la gêne spécifique due à

BR2(47),…,BR2(59), respectivement. Sur les 25 tests

totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale (i.e. dans ce cas présent la gêne due aux bruits de passage de la catégorie 2), alors que 17 établissent qu’il n’y a pas de différence significative entre gêne totale et gêne spécifique maxi

multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 2, nous avons donc un effet prononcé de source dominante.

Figure 4.6 : Représentation de la gêne totale et des gênes spécifiques relatives aux données du test d’évaluation de gêne en situation de multi

industriel et aux bruits de passage de la catégorie 2 (deux selon la méthode de Vos [Vos92].

En adoptant le même raisonnement, nous avons montré l’existence d’u prononcé de source dominante

bruits de passage des catégories 4 et 5.

Pour la multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 4, la gêne spécifique due aux bruits d

des combinaisons étudiées. Les tests

sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique maximale, tandis que pour les 7 combinaisons restantes, la gêne totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale.

Pour la multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 5, la gêne spécifique due aux bruits de passage est

des combinaisons étudiées. Les tests

sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique maximale, tandis que pour les

significativement supérieure à la gêne spécifique maximale.

68

Le principe de la comparaison de deux moyennes par le test de l’analyse de variance à 1 facteur et

théoriques. Le lecteur peut se reporter à [Fox99, How98].

, afin d’évaluer s’il existe des différences significatives entre la gêne totale due aux

combinaisons BR2(47)+BI2(Y),…,BR2(59)+BI2(Y) et la gêne spécifique due à

BR2(47),…,BR2(59), respectivement. Sur les 25 tests t réalisés, 8 établissent que la gêne le est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale (i.e. dans ce cas présent la gêne due aux bruits de passage de la catégorie 2), alors que 17 établissent qu’il n’y a pas de différence significative entre gêne totale et gêne spécifique maxi

exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 2, nous avons

un effet prononcé de source dominante.

: Représentation de la gêne totale et des gênes spécifiques relatives aux test d’évaluation de gêne en situation de multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 2 (deux-roues à allure accélérée),

selon la méthode de Vos [Vos92].

En adoptant le même raisonnement, nous avons montré l’existence d’u

prononcé de source dominante pour les multi-expositions au bruit industriel et aux

bruits de passage des catégories 4 et 5.

exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 4, la gêne spécifique due aux bruits de passage est la gêne spécifique maximale pour l’ensemble des combinaisons étudiées. Les tests t nous ont permis d’établir que pour 18 combinaisons sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique que pour les 7 combinaisons restantes, la gêne totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale.

exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 5, la gêne spécifique due aux bruits de passage est la gêne spécifique maximale pour l’ensemble des combinaisons étudiées. Les tests t nous ont permis d’établir que pour 14 combinaisons sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique maximale, tandis que pour les 11 combinaisons restantes, la gêne totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale.

Le principe de la comparaison de deux moyennes par le test t de Student est analogue au principe de l’analyse de variance à 1 facteur et deux modalités. Nous ne rentrerons donc pas dans les détails théoriques. Le lecteur peut se reporter à [Fox99, How98].

161 , afin d’évaluer s’il existe des différences significatives entre la gêne totale due aux

combinaisons BR2(47)+BI2(Y),…,BR2(59)+BI2(Y) et la gêne spécifique due à

réalisés, 8 établissent que la gêne le est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale (i.e. dans ce cas présent la gêne due aux bruits de passage de la catégorie 2), alors que 17 établissent qu’il n’y a pas de différence significative entre gêne totale et gêne spécifique maximale. Pour la exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 2, nous avons

: Représentation de la gêne totale et des gênes spécifiques relatives aux exposition au bruit roues à allure accélérée),

En adoptant le même raisonnement, nous avons montré l’existence d’un effet

expositions au bruit industriel et aux

exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 4, la e passage est la gêne spécifique maximale pour l’ensemble nous ont permis d’établir que pour 18 combinaisons sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique que pour les 7 combinaisons restantes, la gêne totale est significativement exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 5, la la gêne spécifique maximale pour l’ensemble nous ont permis d’établir que pour 14 combinaisons sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique 11 combinaisons restantes, la gêne totale est

de Student est analogue au principe deux modalités. Nous ne rentrerons donc pas dans les détails

4.5.3. Effet prononcé de synergie

La Figure 4.7 présente la gêne totale et les gênes spécifiques pour les données du test d’évaluation de la gêne en situati

passage de la catégorie 6 en adaptant la représentation de Vos [Vos92]. Pour plus de lisibilité et en accord avec notre approche par catégorie, nous avons moyenné pour chaque combinaison les réponses de gêne totale sur les 3 bruits de passage.

Nous voyons que sur la dynamique de niveaux sonores considérés pour cette expérience, le bruit industriel est, pour la plupart des combinaisons, moins gênant que les bruits de passage de la catégorie 6 (cela

que pour certaines combinaisons, le bruit industriel est plus gênant que le bruit routier (cela représente 4 combinaisons sur 25). De même nous voyons que dans certains cas, la gêne totale semble égale ou très proche de la gêne spécifique maximale, tandis que dans d’autres cas, la gêne totale semble clairement supérieure à la gêne spécifique maximale.

Afin de préciser ces observations, nous avons effectué un ensemble de tests Student afin d’examiner s’il existe des différences significatives entre gêne totale et gêne spécifique maximale des bruits combinés, sur le même principe qu’exposé en section (par exemple les réponses de gêne totale dues à la combinaison BR6(59)+BI6(46) seront comparées aux réponses de gêne spécifique due à BR6(59) ou de manière analogue, les réponses de gêne totale dues à la combinaison BR6(47)+BI6(46) seront comparées réponses de gêne spécifique due à BI6(46)).

Figure 4.7 : Représentation de la gêne totale et des gênes spécifiques relatives aux données du test d’évaluation de la

industriel et aux bruits de passage de

accélérée), selon la méthode de Vos [Vos92].

Les tests t réalisés nous ont montré que pour 13 combinaisons, la gêne totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale (i.e., suivant les cas, la spécifique due aux bruits de passage de la catégorie 6 ou la gêne spécifique due au bruit industriel). Pour les 12 combinaisons restantes, il n’y a pas de différence significative entre gêne totale et gêne spécifique maximale. Pour la multi

bruits de la catégorie 6, nous avons donc majoritairement

Effet prononcé de synergie

présente la gêne totale et les gênes spécifiques pour les données du test d’évaluation de la gêne en situation de multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 6 en adaptant la représentation de Vos [Vos92]. Pour plus de lisibilité et en accord avec notre approche par catégorie, nous avons moyenné pour chaque

ses de gêne totale sur les 3 bruits de passage.

Nous voyons que sur la dynamique de niveaux sonores considérés pour cette expérience, le bruit industriel est, pour la plupart des combinaisons, moins gênant que les bruits de passage de la catégorie 6 (cela représente 21 combinaisons sur 25), mais on voit que pour certaines combinaisons, le bruit industriel est plus gênant que le bruit routier (cela représente 4 combinaisons sur 25). De même nous voyons que dans certains cas, la gêne ès proche de la gêne spécifique maximale, tandis que dans d’autres cas, la gêne totale semble clairement supérieure à la gêne spécifique maximale.

Afin de préciser ces observations, nous avons effectué un ensemble de tests existe des différences significatives entre gêne totale et gêne spécifique maximale des bruits combinés, sur le même principe qu’exposé en section (par exemple les réponses de gêne totale dues à la combinaison BR6(59)+BI6(46) seront comparées aux réponses de gêne spécifique due à BR6(59) ou de manière analogue, les réponses de gêne totale dues à la combinaison BR6(47)+BI6(46) seront comparées réponses de gêne spécifique due à BI6(46)).

: Représentation de la gêne totale et des gênes spécifiques relatives aux données du test d’évaluation de la gêne en situation de multi-exposition au bruit

industriel et aux bruits de passage de la catégorie 6 (véhicules légers à allure accélérée), selon la méthode de Vos [Vos92].

réalisés nous ont montré que pour 13 combinaisons, la gêne totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale (i.e., suivant les cas, la spécifique due aux bruits de passage de la catégorie 6 ou la gêne spécifique due au bruit industriel). Pour les 12 combinaisons restantes, il n’y a pas de différence significative entre gêne totale et gêne spécifique maximale. Pour la multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de la catégorie 6, nous avons donc majoritairement un effet prononcé de synergie

162 présente la gêne totale et les gênes spécifiques pour les données du test exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 6 en adaptant la représentation de Vos [Vos92]. Pour plus de lisibilité et en accord avec notre approche par catégorie, nous avons moyenné pour chaque Nous voyons que sur la dynamique de niveaux sonores considérés pour cette expérience, le bruit industriel est, pour la plupart des combinaisons, moins gênant que les représente 21 combinaisons sur 25), mais on voit que pour certaines combinaisons, le bruit industriel est plus gênant que le bruit routier (cela représente 4 combinaisons sur 25). De même nous voyons que dans certains cas, la gêne ès proche de la gêne spécifique maximale, tandis que dans d’autres cas, la gêne totale semble clairement supérieure à la gêne spécifique maximale.

Afin de préciser ces observations, nous avons effectué un ensemble de tests t de existe des différences significatives entre gêne totale et gêne spécifique maximale des bruits combinés, sur le même principe qu’exposé en section 4.5.2 (par exemple les réponses de gêne totale dues à la combinaison BR6(59)+BI6(46) seront comparées aux réponses de gêne spécifique due à BR6(59) ou de manière analogue, les réponses de gêne totale dues à la combinaison BR6(47)+BI6(46) seront comparées aux

: Représentation de la gêne totale et des gênes spécifiques relatives aux exposition au bruit la catégorie 6 (véhicules légers à allure

réalisés nous ont montré que pour 13 combinaisons, la gêne totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale (i.e., suivant les cas, la gêne spécifique due aux bruits de passage de la catégorie 6 ou la gêne spécifique due au bruit industriel). Pour les 12 combinaisons restantes, il n’y a pas de différence significative entre au bruit industriel et aux

163 En adoptant le même raisonnement, nous avons montré l’existence d’un effet prononcé de synergie pour les multi-expositions au bruit industriel et aux bruits de

passage des catégories 1, 3 et 7.

Pour la multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 1, la gêne spécifique due aux bruits de passage est la gêne spécifique maximale pour 22 cas tandis que la gêne spécifique du bruit industriel est la gêne spécifique maximale pour les 3 cas restants. Les tests t nous ont permis d’établir que pour 7 cas sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique maximale, tandis que pour les 18 cas restants, la gêne totale est significativement supérieure à la gêne spécifique maximale.

Pour la multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 3, la gêne spécifique due aux bruits de passage est la gêne spécifique maximale pour 18 combinaisons tandis que la gêne spécifique due au bruit industriel est la gêne spécifique maximale pour les 7 combinaisons restantes. Les tests t nous ont permis d’établir que pour 10 combinaisons sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique maximale, tandis que pour les 15 combinaisons restantes, la gêne totale est supérieure à la gêne spécifique maximale.

Pour la multi-exposition au bruit industriel et aux bruits de passage de la catégorie 7, la gêne spécifique due aux bruits de passage est la gêne spécifique maximale pour 21 combinaisons tandis que la gêne spécifique due au bruit industriel est la gêne spécifique maximale pour les 4 combinaisons restantes. Les tests t nous ont permis d’établir que pour 7 combinaisons sur 25, il n’y a pas de différence significative entre la gêne totale et la gêne spécifique maximale, tandis que pour les 18 combinaisons restantes, la gêne totale est supérieure à la gêne spécifique maximale.

L’observation de l’évolution des gênes spécifiques et gêne totale nous a permis de mettre en évidence deux phénomènes principaux : effet de source dominante classiquement observé qui signifie que la gêne totale est guidée par la gêne spécifique maximale des bruits combinés, et effet de synergie entre les bruits combinés qui signifie que la gêne totale est supérieure à la gêne spécifique maximale des bruits combinés. De manière générale sur l’ensemble des combinaisons, ces deux phénomènes coexistent, mais leur importance dépend de la catégorie de bruits de passage à laquelle est combiné le bruit industriel. L’effet

Dans le document Caractérisation physique et perceptive du bruit routier urbain pour la définition d'indicateurs de gêne sonore en situation de mono-exposition et de multi-exposition en présence de bruit industriel (Page 179-184)