Bruit et voitures électriques — Système AVAS, réglementation et sécurité des piétons

Introduction : le silence des véhicules électriques, avantage ou danger ?

Le silence de fonctionnement est l'une des caractéristiques les plus appréciées des véhicules électriques. À l'arrêt et à basse vitesse, un véhicule électrique est quasiment inaudible : pas de vibrations de moteur au ralenti, pas de bruit d'échappement, pas de ronronnement mécanique. Ce silence contribue au confort de conduite, réduit la pollution sonore en milieu urbain et améliore la qualité de vie des riverains des axes routiers. Cependant, ce même silence pose un problème de sécurité pour les piétons, les cyclistes et les personnes malvoyantes, qui utilisent le bruit des véhicules pour détecter leur approche et évaluer leur trajectoire. Ce paradoxe a conduit les législateurs à imposer un système sonore artificiel sur les véhicules électriques. Ce guide explore la réglementation en vigueur, le fonctionnement des systèmes AVAS, les enjeux de sécurité et l'approche créative des constructeurs en matière de design sonore.

Le constat : des accidents liés au silence des VE

Plusieurs études ont documenté le risque accru d'accidents impliquant des piétons et des véhicules électriques ou hybrides fonctionnant en mode électrique. Une étude menée par la NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) aux États-Unis a montré que les véhicules hybrides et électriques étaient impliqués dans 19 % d'accidents piétonniers en plus par rapport aux véhicules thermiques équivalents dans les situations de manœuvre à basse vitesse (parking, marche arrière, virage). Une étude britannique du Guide Dogs for the Blind a établi que les personnes aveugles ou malvoyantes ne détectaient un véhicule électrique en approche qu'à 3 mètres de distance, contre 7 mètres pour un véhicule thermique, réduisant le temps de réaction disponible à seulement une seconde environ.

Ces chiffres ont incité les régulateurs à agir. Le risque est concentré sur les basses vitesses (en dessous de 20 km/h), car au-delà de cette vitesse, le bruit de roulement des pneumatiques et le bruit aérodynamique deviennent suffisamment audibles pour signaler la présence du véhicule, indépendamment de sa motorisation. En milieu urbain, dans les zones de rencontre, les parkings, les aires piétonnes et les zones résidentielles, le risque est particulièrement élevé en raison de la cohabitation étroite entre véhicules et piétons.

La réglementation européenne : le règlement UN R138

Face au risque identifié, l'Union européenne a introduit l'obligation d'équiper tous les véhicules électriques et hybrides d'un système d'alerte acoustique pour véhicules (AVAS, Acoustic Vehicle Alerting System). Cette obligation est définie par le règlement UN R138 de la Commission économique pour l'Europe des Nations Unies (CEE-ONU), repris dans la réglementation européenne. Le règlement est entré en vigueur en deux phases. Depuis le 1er juillet 2019, tous les nouveaux types de véhicules électriques et hybrides devaient être équipés d'un AVAS. Depuis le 1er juillet 2021, tous les véhicules électriques et hybrides neufs vendus dans l'Union européenne doivent être équipés d'un AVAS, sans exception.

Le règlement UN R138 définit les caractéristiques techniques que doit respecter le son produit par l'AVAS. Le système doit émettre un son continu à une vitesse comprise entre 0 et 20 km/h, aussi bien en marche avant qu'en marche arrière. Le niveau sonore minimal doit être d'au moins 56 dB(A) en dessous de 20 km/h, avec un niveau maximal de 75 dB(A) pour éviter une nuisance sonore excessive. Le son doit contenir des composantes fréquentielles variées, avec une énergie significative dans la bande de 315 Hz à 5 000 Hz, pour être facilement détectable par les piétons et les personnes malvoyantes. Le son doit varier en fréquence et en intensité en fonction de la vitesse du véhicule, permettant aux piétons d'évaluer la vitesse et la direction de déplacement du véhicule. Le son doit s'estomper progressivement au-delà de 20 km/h, la transition étant laissée à l'appréciation du constructeur.

Le fonctionnement technique du système AVAS

Un système AVAS typique se compose d'un ou plusieurs haut-parleurs étanches montés à l'extérieur du véhicule, généralement derrière le pare-chocs avant et parfois derrière le pare-chocs arrière, d'un module de contrôle électronique qui génère le signal sonore, et de capteurs de vitesse et de direction qui permettent d'adapter le son en temps réel. Le module de contrôle reçoit les informations de vitesse du véhicule via le réseau CAN (Controller Area Network) et ajuste en continu la fréquence fondamentale et l'intensité du son émis. Lorsque le véhicule accélère, la fréquence du son augmente, imitant le comportement d'un moteur thermique et permettant aux piétons d'interpréter intuitivement l'accélération. Lorsque le véhicule décélère, la fréquence diminue. En marche arrière, un son distinct est émis pour signaler clairement la manœuvre.

Le règlement interdit au conducteur de désactiver le système AVAS. Cette règle est stricte et sans exception : même si le conducteur trouve le son du système désagréable ou inutile dans certaines situations, il ne peut pas le couper. Certains véhicules plus anciens, commercialisés avant l'entrée en vigueur de l'obligation, disposaient d'un bouton de désactivation de l'AVAS, mais ce bouton a été supprimé sur les modèles conformes au règlement actuel. Toute modification ou désactivation du système AVAS par le propriétaire rend le véhicule non conforme à la réglementation et peut entraîner un refus au contrôle technique.

Le bruit des VE à haute vitesse : pneus et aérodynamique

Si le silence des véhicules électriques est remarquable à basse vitesse, la situation change à mesure que la vitesse augmente. Au-delà de 30 à 40 km/h, le bruit de roulement des pneumatiques devient la source sonore dominante. Ce bruit est généré par la déformation de la gomme au contact de la route, par la compression et l'expulsion de l'air dans les sculptures du pneu (effet de pompage d'air) et par la vibration de la carcasse du pneu et de la suspension. Le bruit de roulement dépend du type de pneu, du revêtement routier et de la vitesse. Sur autoroute à 130 km/h, un véhicule électrique génère un bruit extérieur comparable à celui d'un véhicule thermique équivalent, de l'ordre de 70 à 75 dB(A), le bruit étant dominé par les pneumatiques et l'aérodynamique.

Le bruit aérodynamique devient significatif au-delà de 80 à 100 km/h. Il est généré par l'écoulement de l'air autour de la carrosserie, des rétroviseurs, des joints de portières et des éventuels appendices aérodynamiques. Les constructeurs de véhicules électriques accordent une attention particulière à l'aérodynamique, non seulement pour réduire la consommation mais aussi pour minimiser le bruit. Les surfaces lisses, les poignées de portes affleurantes, les roues aérodynamiques à disques partiellement fermés et les formes effilées des véhicules électriques contribuent à réduire le bruit aérodynamique par rapport aux véhicules thermiques dont les grilles d'admission d'air, nécessaires au refroidissement du moteur, sont sources de turbulences et de bruit.

Le design sonore : l'identité acoustique des marques

La conception du son AVAS est devenue un domaine de design à part entière, à la croisée de l'ingénierie acoustique, de la psychoacoustique et du marketing de marque. Les constructeurs ont compris que le son de leur véhicule électrique était un élément d'identité de marque, au même titre que le design visuel ou le logo. Chaque constructeur développe son propre son AVAS, avec l'objectif de créer une signature acoustique reconnaissable, agréable et fonctionnelle. BMW a fait appel au compositeur Hans Zimmer, célèbre pour ses bandes originales de films, pour concevoir les sons de ses véhicules électriques. Le résultat est un son riche et enveloppant qui évolue avec la vitesse et le mode de conduite. En mode Sport, le son devient plus intense et plus aigu, créant une expérience de conduite dynamique même en l'absence du vrombissement d'un moteur thermique.

Renault a développé un son AVAS pour ses véhicules électriques en collaboration avec des designers sonores, visant un son futuriste mais doux qui évoque le mouvement sans être intrusif. Mercedes-Benz a opté pour un son grave et sophistiqué cohérent avec le positionnement premium de la marque. Porsche a créé un son AVAS pour le Taycan qui évoque les sonorités d'un vaisseau spatial, en harmonie avec les performances du véhicule. Tesla adopte une approche minimaliste avec un son AVAS discret qui se fond dans l'environnement urbain. Le design sonore des véhicules électriques est un domaine en pleine évolution, certains constructeurs explorant la possibilité de proposer plusieurs sons personnalisables via des mises à jour logicielles, tout en respectant les exigences réglementaires du règlement UN R138.

L'impact sur la pollution sonore urbaine

La généralisation des véhicules électriques aura un impact positif majeur sur la pollution sonore en milieu urbain. Le trafic routier est la première source de bruit en ville, affectant la santé de millions de personnes (troubles du sommeil, stress, maladies cardiovasculaires). L'Organisation mondiale de la santé estime que le bruit environnemental cause 12 000 décès prématurés par an en Europe et contribue à 48 000 nouveaux cas de maladies cardiaques. L'électrification du parc automobile réduira significativement le bruit en milieu urbain, en particulier dans les zones à faible vitesse (30 km/h) où la réduction peut atteindre 3 à 5 dB(A) lorsque la majorité des véhicules seront électriques. Une réduction de 3 dB(A) correspond à une division par deux de l'énergie sonore perçue, ce qui est un gain considérable pour la qualité de vie des riverains.

Toutefois, cette réduction ne sera pas totale. Le bruit de roulement des pneumatiques, qui domine au-delà de 30-40 km/h, ne sera pas affecté par l'électrification. Pour réduire davantage la pollution sonore liée au trafic, des actions complémentaires sont nécessaires : utilisation de revêtements routiers acoustiquement absorbants, développement de pneumatiques silencieux, abaissement des vitesses en ville et promotion des mobilités douces. Les systèmes AVAS, bien que nécessaires pour la sécurité, ajoutent une source sonore nouvelle qui n'existait pas avec les véhicules thermiques dans certaines gammes de fréquences, mais leur niveau sonore reste très inférieur à celui d'un moteur thermique.

Les perspectives d'évolution de la réglementation

La réglementation sur les systèmes AVAS est amenée à évoluer pour s'adapter aux retours d'expérience et aux progrès technologiques. Plusieurs pistes sont à l'étude. L'extension de la plage de vitesse couverte par l'AVAS est envisagée par certains groupes de travail, certains experts plaidant pour un son audible jusqu'à 30 km/h plutôt que 20 km/h. La différenciation des sons en fonction de la direction de déplacement (virage, marche arrière) pourrait être renforcée pour fournir aux piétons une information plus riche. L'intégration de sons directionnels, qui concentrent le son vers l'avant du véhicule plutôt que dans toutes les directions, permettrait d'alerter les piétons situés sur la trajectoire tout en réduisant la nuisance pour les riverains latéraux. Enfin, la possibilité de systèmes AVAS adaptatifs, qui ajustent leur niveau sonore en fonction du bruit ambiant, est explorée : en milieu calme, le son serait plus discret, tandis que dans un environnement bruyant, il serait renforcé pour rester détectable.

Les bénéfices pour la santé publique

La réduction du bruit liée à l'électrification du parc automobile aura des conséquences majeures sur la santé publique dans les années à venir. L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) estime que le bruit environnemental est la deuxième cause de problèmes de santé liés à l'environnement en Europe, après la pollution atmosphérique. L'exposition chronique au bruit du trafic routier est associée à des troubles du sommeil (touchant 20 % des Européens selon l'OMS), un risque accru de maladies cardiovasculaires (augmentation de 8 % du risque d'hypertension pour chaque augmentation de 10 dB du niveau sonore), du stress chronique, des troubles de la concentration et de l'apprentissage chez les enfants. En France, le coût social du bruit des transports est estimé à 20 milliards d'euros par an. L'électrification progressive du parc automobile, en supprimant le bruit moteur en dessous de 40-50 km/h, pourrait réduire significativement l'exposition sonore des citadins et générer des bénéfices sanitaires considérables. Les premières études menées dans les quartiers à forte pénétration de véhicules électriques (en Norvège notamment) montrent une réduction mesurable des niveaux sonores nocturnes.

Conclusion : concilier silence et sécurité

Le défi du bruit des véhicules électriques illustre parfaitement la nécessité de concilier les avantages de la technologie avec les impératifs de sécurité et de vie en société. Le silence des véhicules électriques est un progrès considérable pour la qualité de vie en milieu urbain, mais il ne doit pas se faire au détriment de la sécurité des usagers les plus vulnérables. Les systèmes AVAS apportent une réponse proportionnée à ce défi, en émettant un son minimal nécessaire à basse vitesse tout en préservant l'essentiel du bénéfice acoustique des véhicules électriques. Le design sonore des véhicules électriques est un domaine créatif passionnant qui contribue à façonner l'identité des marques dans l'ère de l'électromobilité. Le son d'un véhicule électrique n'est plus un sous-produit mécanique inévitable, c'est un élément de design consciemment créé pour informer, rassurer et séduire.