Métrologie pour un simulateur d`oreille universelle et la perception

PROJET EUROPEEN
Métrologie pour un simulateur d'oreille universelle et la perception des
sons inaudibles
(JRP-HLT01, Ears)
LABORATOIRE
LNE-LCM
ANNEE DE LANCEMENT DU PROJET
2012
DOMAINE
Acoustique
INTERESSANT POUR
Santé, sécurité, médical
Prototypes de simulateurs d’oreille
néonatal (photo projet Ears)
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
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. 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.
Vue en coupe du simulateur d’oreille pour nouveau-nés.
L’orifice supérieur représente le plan de référence du canal
auditif et un microphone ¼’’ est normalement positionné sur
la face inférieure pour la mesure des niveaux de pression
acoustique, simulant ainsi le tympan auditif.
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 consistée principalement à mesurer l’impédance acoustique de transfert du simulateur (ratio
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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).
IMPACTS
•
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 / COMMUNICATIONS
Site internet du projet : www.ears-project.eu/emrp/ears.html
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
PROJETS ASSOCIES
Laboratoires nationaux de métrologie : PTB
(coordinateur du projet), NPL, LNE, DFM, Tubitak
UME, BKSV-DPLA
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