Évaluation de l'atténuation acoustique d'un protecteur individuel contre le bruit à base de mousse à partir de la modélisation numérique de l'oreille humaine

Résumé

L’oreille humaine est l’organe chargé de notre capacité à percevoir le son. Sa fonction principale est de collecter, d’amplifier, de transmettre et de convertir une onde acoustique présente dans l’environnement en un potentiel d’action électrique que notre cerveau peut percevoir via le nerf auditif. L’oreille est également connue pour sa sensibilité. Elle peut être divisée en trois parties : l’oreille externe, constituée du pavillon et du canal auditif externe ; l’oreille moyenne, constituée de la membrane tympanique, de la chaîne ossiculaire (marteau, enclume et étrier) et de l’oreille interne, constituée du système vestibulaire et de la cochlée. Étant donné que nous vivons dans un monde où le nombre de sources sonores polluantes susceptibles de détériorer notre système auditif se compte par centaines, l’une des solutions à portée de main permettant de protéger notre système auditif est l’usage des protecteurs individuels contre le bruit (PICBs) dont font partis les bouchons d’oreille. Les bouchons d’oreille sont principalement connus pour être une solution peu coûteuse et facile à utiliser pour protéger notre système auditif. Cependant, les bouchons d’oreille sont souvent jugés inefficaces en termes de performance acoustique par des utilisateurs non formé. La méthode des éléments finis est une approche de modélisation basée sur la résolution d'équations différentielles. Cette approche peut être utilisée pour étudier en détail le fonctionnement du bouchon une fois introduit dans le canal auditif, prédire ses performances acoustiques en termes d’atténuation ou d’affaiblissement et identifier les facteurs et paramètres pouvant impacter ces performances. Cette thèse porte sur le développement et l’évaluation des affaiblissements acoustiques du bouchon d’oreille en question. Pour ce faire, nous avons d'abord développé des modèles de l’oreille humaine en 2D axisymétrique et en 3D. Les modèles de l’oreille humaine que nous avons élaborés sont constitués du canal auditif, de la peau, de l’os, du cartilage et de la membrane tympanique. Dans un deuxième temps, nous avons modélisé le bouchon d’oreille dans le canal auditif, en supposant que son insertion ne modifiait pas la structure géométrique de l’oreille modélisée. Nous avons ensuite prédit les performances acoustiques du bouchon d’oreille et déterminé les facteurs et paramètres susceptibles d'influencer ces performances. Enfin, nous avons estimé les niveaux des indices d’atténuation du bouchon d’oreille afin de les comparer aux données du fabricant.

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