Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2021

Langue

Français

Résumé

Lors de l’utilisation de protecteurs auditifs ou de prothèses auditives, le fait d’obstruer le canal auditif peut engendrer un effet indésirable et désagréable, appelé « effet d’occlusion », qui se manifeste notamment par la sensation que notre propre voix sonne différemment, avec de basses fréquences amplifiées, qu’elle est distordue. L’effet d’occlusion est souvent considéré comme une source d’inconfort qui entraîne parfois les utilisateurs de protecteurs ou de prothèses à mal les utiliser ou encore à simplement les retirer. Dans le cas des travailleurs, par exemple, le retrait des protecteurs auditifs peut les exposer à des niveaux de bruits potentiellement dangereux, et ainsi leur faire perdre les bénéfices apportés par les protecteurs. Il importe donc de bien quantifier cet effet pour mieux le comprendre ou encore pour guider l’utilisateur dans le choix d’un protecteur plus efficace. L’effet d’occlusion se caractérise par une augmentation du niveau de pression acoustique en basses fréquences dans le conduit auditif occlus, induite par des excitations internes du corps (parole, mastication, respiration, etc.). Ainsi, en apparence, la mesure de l’effet d’occlusion pourrait se faire « tout simplement » en mesurant cette augmentation du niveau de bruit lorsque l’oreille est occluse. Malheureusement, bien que des méthodes de mesure existent pour quantifier l’effet d’occlusion obtenu chez des sujets humains, il n’y a pas de consensus dans la communauté scientifique quant à la meilleure méthode à utiliser et aucune de celles-ci n’est normalisée.

Une approche jugée prometteuse consiste à mesurer l’effet d’occlusion à l’aide de microphones placés dans le conduit auditif et à utiliser notre propre voix comme source d’excitation. Ce projet vise à 1) étudier la robustesse d’une telle méthode de mesure objective de l’effet d’occlusion, 2) proposer une alternative originale pour évaluer l’effet d’occlusion, basée sur une seule prise de mesure, et 3) proposer des indicateurs de performance appropriés. Des essais ont été conduits avec deux types d’excitations chez des sujets humains, afin d’analyser comment ces excitations affectent l’effet d’occlusion. Ainsi, différentes excitations vocales (énumération de nombres aléatoires, maintien des voyelles /i/ et /ə/) à différents niveaux d’efforts ont été utilisées, de même que des excitations par conduction osseuse (ossivibrateur et mastication).

L’analyse détaillée des résultats a permis de dresser les constats suivants : i) il est possible de définir un indice à valeur unique robuste traduisant l’effet d’occlusion; ii) l’effort vocal a peu d’effet sur l’effet d’occlusion objectif mesuré; iii) l’utilisation de nombres aléatoires plutôt que de voyelles (/i/ et /ə/) facilite l’application de la méthode par effort vocal et permet de diminuer la variabilité intersujets; iv) comme attendu, l’excitation vocale produit un effet d’occlusion inférieur à celui produit sous excitation par conduction osseuse (ossivibrateur ou mastication); v) la mastication comme source d’excitation produit un effet d’occlusion moyen semblable à celui obtenu avec un ossivibrateur; vi) l’excitation par ossivibrateur produit des variabilités intersujets plus importantes que l’excitation par effort vocal avec des nombres aléatoires.

La méthode, basée sur l’utilisation de la voix et présentée dans ce rapport, est relativement facile à mettre en œuvre et requiert peu d’équipements difficiles à opérer. En ce sens, elle est bien adaptée à une éventuelle utilisation terrain et pourrait ouvrir la voie à l’élaboration d’une méthode normalisée. À terme, elle devrait faciliter le choix de protecteurs en permettant d’obtenir des indicateurs de performance liés à l’effet d’occlusion, en complément aux indicateurs de performance déjà existants, liés à l’atténuation sonore apportée par les protecteurs.

Abstract

When hearing protectors or hearing aids are worn, the obstruction of the ear canal can cause an undesirable and unpleasant effect, called the “occlusion effect,” which is manifested by a feeling that one’s own voice sounds different, with low frequencies amplified or distorted. The occlusion effect is often a source of discomfort that may lead the users of hearing protectors or hearing aids to misuse or to simply remove them. For workers, removal of hearing protectors can expose them to potentially dangerous noise levels, thus losing the benefit of wearing them. It is therefore important to quantify this effect in order to better understand it or to guide users in the choice of the most effective protector. The occlusion effect is characterized by an increase in low frequency sound pressure level in the occluded ear canal, induced by structure-borne excitation (speech, chewing, breathing, etc.). Thus, on the face of it, the measurement of the occlusion effect could be done “simply” by measuring this increase in noise level when the ear is occluded. Unfortunately, although measurement methods exist to quantify the occlusion effect in human subjects, there is no consensus in the scientific community as to the best method to use, and none of these are standardized.

One promising approach is to measure the occlusion effect using microphones placed in the ear canal and one’s own voice as the source of excitation. This project aims to (1) study the robustness of such a method for objective measurement of the occlusion effect, (2) propose an original alternative for assessing the occlusion effect, based on a single measurement, and (3) propose appropriate performance indicators. Trials have been conducted with two types of excitation in human subjects to analyze how these types of excitation affect the occlusion effect. Thus, various voice excitations (enumeration of random numbers, holding of the vowels /i/ and /ə/ at different levels of effort were used, as well as bone conduction excitation (bone vibrator and mastication).

The detailed analysis of the results led to the following findings: (i) it is possible to define a robust single value indicator that reflects the occlusion effect; (ii) vocal effort has little effect on the measured objective occlusion effect; (iii) use of random numbers rather than vowels (/i/ and /ə/) facilitates the application of the vocal effort method and reduces inter-subject variability; (iv) as expected, voice excitation produces a lower occlusion effect than bone conduction excitation (bone vibrator or mastication); (v) mastication as the source of excitation produces a similar average occlusion effect to that obtained with a bone vibrator; (vi) bone vibrator excitation produces higher inter-subject variability than voice excitation with random numbers.

The voice-based method presented in this report is relatively easy to implement and requires little difficult-to-operate equipment. In that sense, it is well suited to potential field use and could pave the way for developing a standardized method. In the long term, it should facilitate the choice of protectors by making it possible to obtain performance indicators related to the occlusion effect, in addition to the already existing performance indicators related to the sound attenuation provided by protectors.

ISBN

9782897971533

Mots-clés

Protection de l'ouïe, Hearing protection, Évaluation du confort, Comfort assessment, Instrument de mesure, Measuring instrument, Conception technique, Technical design, Critère de confort, Comfort criteria, Physiologie de l'ouïe, Physiology of hearing, Évaluation du matériel, Evaluation of equipment, Effet d'occlusion

Numéro de projet IRSST

2017-0032

Numéro de publication IRSST

R-1118

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