Les nouvelles techniques et les procédés industriels émettent des infrasons ou des ultrasons (éoliennes, pompes à chaleur, systèmes de nettoyage à ultrasons…), alors que le mécanisme de perception des sons hors de la gamme d’audition n'est actuellement pas bien compris. Les fabricants et les exploitants de ces installations ont besoin que les règlements sur les émissions de bruit soient bien fondés et ne soient pas inutilement restrictifs : il est donc nécessaire de définir des critères rationnels étayés pour prévenir les risques liés à ces sons.
Objectifs
Comprendre la perception humaine des sons non-audibles
Définir la structure métrologique nécessaire pour appliquer des critères de sécurité basés sur des seuils de perception sonore
Fournir la traçabilité aux étalons nationaux par le développement d’un simulateur d’oreille universel permettant de simuler l’impédance de l’oreille humaine aussi bien pour les adultes que pour les enfants.
Résumé et premiers résultats
Ce n'est que lorsque l'infrastructure métrologique avec des étalons de référence et des méthodes d'étalonnage des appareils de mesure seront mis en œuvre qu’il sera possible de quantifier les effets néfastes des ultrasons et infrasons. Dès lors il sera possible de définir des critères pour limiter l'exposition et protéger la population.
Dans ce projet, l’activité scientifique du LNE a été plus particulièrement axée sur la conception d’un simulateur d’oreille universel. Les premiers travaux ont consistées à établir un cahier des charges en accord avec les besoins des utilisateurs, à développer une méthodologie de conception afin d’en faire ressortir les paramètres clés et à réunir les informations nécessaires à cette conception à travers une large étude bibliographique. Compte tenu des résultats de l’étude bibliographique, cinq groupes d’âge ont pu être établis, à savoir : nouveau-nés, 1-3 mois, 3-6 mois, 3-24 mois, 2-7 ans et adultes.
Suite à l’accomplissement de cette première tâche, le dimensionnement des simulateurs d’oreille pour chacun des cinq groupes d’âge a été effectué Cette tâche a été accomplie par modélisation acoustique aussi bien analytique que numérique.
Pour des raisons de coût, seul le prototype pour le groupe des nouveau-nés a été fabriqué. La qualification des prototypes a été effectuée en parallèle par 4 laboratoires nationaux de métrologie, dont le LNE. Cette qualification a consisté principalement à mesurer l’impédance acoustique de transfert du simulateur (ratio entre le débit d’entrée et la pression acoustique sur le microphone du simulateur) et de la comparer à celle calculée par le LNE dans la phase de conception. Les résultats de cette qualification montrent des mesures en bonne adéquation avec la courbe théorique dans une large gamme de fréquence, exceptée aux hautes fréquences (au-delà de 6 kHz).
Site du projet :
Impacts scientifiques et industriels
- Contribuer à de nouvelles orientations pour la réglementation sur les risques pour la santé posés par les sons non-audibles
- Fournir des données pour la normalisation dans des seuils auditifs et sur les simulateurs d’oreilles (ISO TC43 WG1 et IEC TC29 WG21)
- Fournir la traçabilité et des bonnes pratiques pour les utilisateurs (audiologistes)
Publications et communications
LAVERGNE T., RODRIGUES D., NEIMANNS V., OLSEN E. S. et BARHAM R., “Universal ear simulator: Specifications and artificial ear canal design”, Internoise 2013, Innsbruck, Autriche, 15-18 Septembre 2013.
RODRIGUES D., LAVERGNE T., FEDTKE T., OLSEN E. S., BARHAM R. et DUROCHER J.-N., “Methodology of designing an ear simulator”, Internoise 2013, Innsbruck, Autriche, 15-18 Septembre 2013.
RODRIGUES D., LAVERGNE T., OLSEN E.S., FEDTKE T., BARHAM R. et DUROCHER J.-N., “Methodology of Designing an Occluded Ear Simulator”, Acta Acustica united with Acustica, 101, 5, 2015, 1007-1015, DOI: 10.3813/AAA.918895.
RODRIGUES D., LAVERGNE T., OLSEN E.S., BARHAM R., FEDTKE T. et DUROCHER J.-N., “Design of a new ear simulator”, Inter-Noise 2015, San Francisco, États-Unis d'Amérique, 9-12 août 2015.
Partenaires
Laboratoires nationaux de métrologie :
- PTB (coordinateur du projet),
- NPL,
- LNE,
- DFM,
- Tubitak UME,
- BKSV-DPLA