validation quantitative et perceptive julien maillard jan ... · muller-bbm a particip e aux...

Contexte et objectifs Approche Resultats Conclusions

Auralisation du bruit de trafic en milieu urbainValidation quantitative et perceptive

Julien MaillardJan Jagla

Centre Scientifique et Technique du Batiment

CFA 2014, 22-25 Avril, Poitiers

Julien Maillard Auralisation du bruit de trafic CFA 2014 1 / 23


Evaluation perceptive de lambiance sonore

I Le bruit des transports demeure laprincipale cause de pollution sonore enville

I Les indices dexposition long terme(Lden, . . . ) fournissent unerepresentation insuffisante en presencede trafics non-stationnaires

Une representation plus adaptee doit integrer la possibilite de

I restituer lexposition au bruit a laide de simulations auditives

I calculer des indices specifiques mieux correles a la perception



Schema general

Modlisaon du site

Posion auditeur

Signatures autres sourceset bruit rsiduel

Base de donnes de grainsmoteur / roulement

Rseau etparamtres trafic

Calculpropagaon

Auralisaonchemins mulplessources fixes &

mobilesSynthse signaux sourcemoteur / roulement

Liste vhicules(pos. vit., acc.)

Simulaon trafic



Schema general

Modlisaon du site

Posion auditeur




Calculpropagaon




Simulaon trafic



Synthese des signaux sources

I Une nouvelle technique basee sur la synthese granulaire fournit lescomposantes moteur et pneumatique du bruit [Jagla, 2012]

I Synthese temps reel a tres faible cout



Principe de la synthese granulaire synchrone

Input

Grains

Output



Principe de la synthese granulaire asynchrone

Input

Grains

OutputOutput



Synthese des signaux sources - Validation psychoacoustique

I Tests de classification des bruits reels et synthetises

I Trois parties : moteur diesel, moteur essence, roulement

I 10 paires de stimuli pour chaque partie

I 40 sujets (20 avec / 20 sans entrainement)

I Hypothese de test : les signaux synthetises et enregistres ne sont pasdifferentiables.

rec. A synth. A rec. B synth. B

moteur diesel

moteur essence

roulement (type A)



Validation psychoacoustique : Resultats moteur diesel

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

2

4

6

8

10

# o

f subje

cts

% correct

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

2

4

6

8

10

% correct

Trained trained

56 % 47.5 %

Un

Trained subjects Untrained subjects

High Low Const Var All High Low Const Var All

3 3 7 3 7 7 3 3 3 3



Validation psychoacoustique : Resultats moteur essence

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

2

4

6

8

10

# o

f subje

cts

% correct

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

2

4

6

8

10

% correct

Trained trainedUn

51 % 50.5 %



3 3 3 3 3 3 3 3 3 3



Validation psychoacoustique : Resultats bruit roulement

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

2

4

6

8

10

# o

f subje

cts

% correct

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

2

4

6

8

10

% correct

Trained N trainedUn

74 % 51 %



7 7 7 7 7 3 3 3 3 3



Schema general

Modlisaon du site

Posion auditeur




Calculpropagaon




Simulaon trafic



Pre-calcul des chemins de propagation

I Calcul des chemins de propagation (fonctions de transfert) suivant lesmethodes dingenierie actuelles

I Separation des contributions moteur et roulement(NMPB2008/Harmonoise)

I Decomposition dune voie de circulation en segments courtsI 3 fonctions de transfert multi-chemin entre chaque segment et le

recepteurI Sauvegarde des N chemins les plus importants plus un chemin diffus

sommant les contributions restantes



Rendu sonore spatialise

I Interpolation des chemins source-recepteur durant le deplacement duvehicule/auditeur

I recherche des chemins coherents a partir de la matrice detransformation des sources images

I interpolation cubique des variations de retard (retards fractionnaires)I Attenuation frequentielle par filtrage FFTI Chaque chemin speculaire restitue individuellement suivant sa

direction darrivees



Mesures sur site

Gneisenaustrasse, Berlin

I Direction Est :revetement standard

I Direction Ouest :revetement poreux

I mesures de niveau aupassage (SPB)

I enregistrementsBinaural/Ambisonic



Modelisation du site

I type de revetement

I avec ou sans ecran bas

I avec ou sans facadesvegetales



Comparaison des niveaux auralises et enregistres

30 40 50 60 70 80 9050

52

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

Speed [km/h]

LAF

max

[dB

(A)]

TPL surface AuralizedTPL surface Recorded

I Analyse SPB :enregistre(rouge) -auralise (bleu)

I distance : 7.5 m

I hauteur : 1.5 m

I vehicules legers



Niveaux auralises pour differents scenarios - LAFmax(v)

30 40 50 60 70 80 9050

52

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

Speed [km/h]

LAF

max

[dB

(A)]

SMA 0/11 surfaceTPL surfaceTPL surface+1m barrier

I Analyse SPB :sequencesauralisees

I rouge :revetementstandard

I bleu : poreux

I vert : poreux +ecran 1 m

I distance : 7.5 m

I hauteur : 1.5 m

I vehicules leger



Niveaux auralises pour differents scenarios - LAFeq(t)

I evolution duLAFeq

I bleu :revetementstandard

I vert : ecran 1 m

I rouge : ecran1 m + facadesvegetales

I distance : 7.5 m

I hauteur : 1.5 m

I vehicules leger



Sequences sonores binaurales auralisees et enregistrees

auralized recorded

Standard

Low noise

Low noise + low barrier

Low noise + low barrier + green facades

Calibration signal 84 dB 1000 Hz

Calibration signal 84 dBA 1254000 Hz



Conclusions

I Nouvelle technique dauralisation du bruit de trafic en milieu urbainbasee sur une mise en uvre temps reel permettant

I linteraction utilisateurI la modelisation de trafics non-stationnaires (vitesses de vehicules

variables)

I Validation perceptive de la technique de synthese granulaire des signauxsources

I Validation quantitative des signaux restitues pour un site urbainI Comparaison des niveaux de pression entre sequences enregistrees et

sequences auraliseesI Tests decoute informels semblent montrer lutilisation possible de

sequences auralisees comme stimuli dans des experiences dexpositionau bruit



Travaux en cours et perspectives

I Valider la vraisemblance des sequences auralisees a laide de testsdecoute

I Ameliorer le rendu sonore du champ diffus dans les environnementsurbains denses

I Etendre la technique de synthese granulaire aux autres vehicules

I Ameliorer le modele du comportement conducteur et le realisme desvariations de regime moteur

I Proposer et valider la prise en compte des effets de charge moteur surle bruit synthetise



Merci de votre attention

Remerciements

I Recherche conduite dans le cadre du projet europeen HOSANNA

I Muller-BBM a participe aux campagnes de mesure


fd@rm@0: fd@rm@1: fd@rm@2: fd@rm@3: fd@rm@4: fd@rm@5: fd@rm@6: fd@rm@7: fd@rm@8: fd@rm@9: fd@rm@10: fd@rm@11: 0.0: 0.1: 0.2: 0.3: 0.4: 0.5: 0.6: 0.7: 0.8: 0.9: 0.10: 0.11: 0.12: 0.13: 0.14: 0.15: 0.16: anm0: fd@rm@12: fd@rm@13: fd@rm@14: fd@rm@15: fd@rm@16: fd@rm@17: fd@rm@18:

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