Bruit
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Le bruit est un terme générique permettant de définir des variations aléatoires ou indésirables d'une grandeur, par exemple, les parasites sur une mesure de tension. Le bruit est considéré comme une nuisance.
Sommaire |
[modifier] Électricité / électronique
Dans ces domaines, le bruit définit les signaux aléatoires et non désirés, voire parasites, se superposant aux signaux utiles. On utilise souvent le concept de rapport signal sur bruit pour indiquer la qualité d'une mesure ou d'une transmission de données.
Il existe différents types de bruits.
Certains bruits sont nommés d'après leur aspect : leur répartition fréquentielle, leur forme à l'oscilloscope ou le son qui leur correspond. Ainsi, on a :
- le bruit blanc ;
- le bruit en 1/f, ou bruit flicker, ou bruit rose ;
- le bruit en créneaux.
D'autres bruits sont désignés d'après leur origine :
- le bruit thermique ;
- le bruit de grenaille ;
- le bruit de génération-recombinaison ;
- le bruit quantique ;
- le bruit de quantification (causé par la numérisation).
- le bruit dû à l'amplification électronique d'un signal électrique : bruit thermique, bruit grenaille, bruit flicker, bruit en créneaux, bruit d'avalanche
La liste est bien sûr loin d'être exhaustive.
Par ailleurs, ces catégories se recouvrent. Ainsi, un bruit de grenaille idéal se traduit par exemple sous la forme d'un courant de bruit blanc.
Les causes physiques des bruits sont variées, mais à l'origine on a toujours un phénomène discontinu. Ce sont les propriétés statistiques du phénomène qui vont permettre d'évaluer le bruit associé.
Dans de nombreux cas physiques, le bruit est produit par des phénomènes aléatoires indépendants de probabilité constante. Les événements suivent alors une loi de Poisson. Pour un nombre d'événements moyen par seconde 
générant chacun une contribution α, on obtient un bruit de densité spectrale de puissance 
. Si la contribution α est instantanée (c'est une impulsion de Dirac), le bruit est blanc. Si par contre elle a une certaine durée, le spectre du bruit correspond à la répartition fréquentielle de cette contribution.
Tous les phénomènes physiques ayant une certaine durée, on observera donc une coupure à la fréquence correspondante sur le spectre de bruit. On pourra donc voir se succéder sur le spectre différents phénomènes au fur et à mesure que l'on monte en fréquence : génération-recombinaison des porteurs en basse fréquence, injection et dérive des porteurs (générant le bruit de grenaille) puis diffusion thermique aux hautes fréquences. La compréhension complète des origines du bruit est souvent difficile du fait du nombre de phénomènes pouvant intervenir.
Du point de vue mathématique, les bruits d'origine physique sont en première approximation :
- gaussiens car la loi de Poisson tend rapidement vers une loi gaussienne ;
- additifs s'ils sont assez faibles pour se superposer linéairement au signal ;
- stationnaires tant que leur origine ne varie pas (le point de polarisation du circuit est stable).
Ils peuvent donc être entièrement décrits par leur densité spectrale de puissance moyenne ou leur fonction d'autocovariance (les deux notions étant équivalentes et reliées par transformée de Fourier). Toutefois, deux bruits donnés peuvent être corrélés (en particulier s'ils ont une origine commune), il faudra donc parfois utiliser leur densité spectrale d'interaction ou leur fonction de covariance.
Les bruits d'origine numérique comme le bruit de quantification ou celui dû au jitter de l'échantillonnage ne satisfont pas aux mêmes conditions et leur description mathématique est plus délicate. Ils sont souvent ni gaussiens, ni stationnaires. Les bruits associés à la numérisation des signaux sont corrélés au signal lui-même : pour prendre un exemple évident, lorsque le signal numérisé est stable, le bruit de numérisation est nul.
[modifier] Bruit acoustique
On parle en particulier de bruit acoustique pour les modifications mineures de la pression atmosphérique locale à des fréquences comprises entre 20 Hz et 20 kHz.
- Le seuil de référence pour une absence de bruit est de 20 µPa.
- Le niveau de bruit est défini par un rapport de l'amplitude des signaux sonores et ce seuil de référence de 20 µPa. Ce rapport s'exprime en décibels (dB, de Alexandre Graham Bell).
- L'oreille humaine n'étant pas parfaite, on effectue des pondérations pour transformer le niveau bruit mesuré physiquement (micro) en niveau de bruit perçu. Ces pondérations sont notées par des lettres, la plus courante est la pondération A, notée dBA ou dB(A).
- Pour un aperçu des niveaux sonores produits par des sources usuelles de bruit, voir l'article Comparaison du volume de sources courantes de bruit.
L'opposé du bruit est le silence.
[modifier] Règlementation française
La norme NFS 30001 définit le bruit comme un « phénomène acoustique produisant une sensation auditive considérée comme désagréable ou gênante. »
[modifier] Code du travail
Le décret n° 2006-892 du 19 juillet 2006 s'assure que la directive européenne 2003/10/CE du 6 février 2003 sur le bruit au travail s'applique bien en droit français.
Ce décret introduit en droit du travail français les points suivants :
Une nouvelle section a été ajoutée dans le code du travail — section X constituée des articles R. 231-125 
à R. 231-135 du code du travail français qui remplacent les articles R 232-8 à R 232-129-7.
- Art. R. 231-127 du code du travail français : valeur limite d'exposition
87 dB(A) (avant 90dB(A)) - pression acoustique de crête : 140 dB Valeur d'exposition déclenchant l'action de prévention 80 dB(A) (avant 85dB(A)) - pression acoustique de crête : 135 dB
Il est précisé également une valeur d'exposition supérieure déclenchant des mesures de prévention complémentaires qui est fixée à 85 dB(A)
- Art. R. 231-128 du code du travail français à R. 231-133 du code du travail français : Obligation à la charge de l'employeur les principes généraux de prévention sont respectés (art. L. 230-2 du code du travail français ), les protections individuelles sont une mesure de dernier recours.
L'employeur effectue un mesurage tous les 5 ans et en cas de besoin.
Quand les valeurs d'exposition atteignent 85 dB(A) : l'employeur met en place un programme technique ou organisationnel pour la réduction de l'exposition. Les lieux sont balisés et l'accès est limité dans la mesure du possible
Le personnel particulièrement sensible au bruit fera l'objet de mesures particulières en liaison avec le médecin du travail (femmes enceintes, toxiques chimiques pour l'ouïe...
À partir de 80 dB(A) l'employeur doit fournir des protections auditives individuelles À partir de 85 dB(A) l'employeur s'assure que ces protection sont effectivement portées
- article R. 231-34 du code du travail français : surveillance médicale.
Si le bruit dépasse 80 dB(A) et que l'évaluation des risques montre un risque pour la santé, le travailleur peut bénéficier (à sa demande ou à la demande du médecin du travail, d'un examen audiométrique préventif.
Quand la surveillance des salariés identifie une altération de l'ouïe, le médecin du travail apprécie la relation avec le milieu du travail et le travailleur est informé. Si le lien avec le travail est avéré, l'employeur doit revoir l'évaluation des risques et les mesures de prévention contre le bruit.
- article R. 231-135 du code du travail français : dérogations
Il existe une possibilité de dérogation à ces articles (nature des travaux, risque lors du port des protections. L'inspection du travail accorde ces dérogations. L'employeur doit justifier les circonstances de cette demande de dérogation avec l'avis du CHSCT, Des délégués du personnel et du médecin du travail. La dérogation est accompagnée de garanties minimums pour assurer la sécurité du personnel. Elle est d'une durée de 1 an renouvelable.
Une place est faite dans le décret pour nos amis musiciens et pour le personnel travaillant dans le bruit qui est destiné à divertir qui bénéficient d'un délai jusqu'au 13 février 2008 pour appliquer ce décret.
- Source : légifrance (www.ergoval.com).
[modifier] Installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE)
[modifier] Astrophysique
Voir l’article bruit cosmique.[modifier] Bruit en recherche d'information
En intelligence économique et dans les sciences de l'information et des bibliothèques, on parle de bruit lorsqu'on obtient un grand nombre de réponses lors d'une recherche d'information, parmi lesquelles figurent très probablement quelques réponses pertinentes, au sein d'une masse de réponses hors sujet. C'est souvent le cas avec les moteurs de recherche, sur Internet.
Les causes du bruit informationnel peuvent être multiples :
- La communauté de pratique n'a pas pris la précaution de définir un registre de métadonnées qui permet de définir les données importantes qu'elle souhaite partager, et qu'elle devrait donc indexer dans les ressources informatiques.
- L'indexation de la base de données est trop abondante. Ce peut être notamment le cas lors d'une recherche en texte intégral.
- Les mots recherchés sont plus couramment employés dans un autre contexte que celui qui intéresse l'utilisateur.
- L'utilisateur formule une requête comprenant trop de termes coordonnés par ou.
- L'utilisateur formule une requête ne comprenant pas assez de termes coordonnés par et.
L'indice de pertinence d'une recherche d'information permet de mesurer l'efficacité de la recherche.
[modifier] Voir aussi
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