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Abstract
Many workers are exposed to noise levels high enough to put them at risk of losing their hearing. However, noise reduction at the source, when technically feasible, is often difficult to implement for economical reasons. Therefore, individual hearing protection remains the most widespread solution in practice. Unfortunately, the hearing protectors currently available on the market are seldom worn continuously as they should be (because they are not very comfortable or must be removed to communicate) and do not match the worker's need for protection (because their actual attenuation is generally unknown). This doctorate thesis work, carried out in close collaboration with SONOMAX HEARING HEALTHCARE I NC., had the general objective to develop a smart earplug that would solve the problems associated with current hearing protection devices thereby effectively preventing noise induced hearing loss in the industrial environment. The issues associated to this development have been formulated in details under the Health and Safety aspect (non-continuous wearing of the hearing protector and un-adapted protection), technical aspects (development of an earplug that is comfortable both from the physical and sound perception points of view and whose performances are measurable) and scientific aspects (modeling of physical systems, signal processing, instrumentation and measurement techniques). The technical developments have resulted in a custom earplug that is instantly fitted to the wearer's ear by silicone injection. Its acoustical performance can be measured using a microphone probe while the attenuation can be adapted to the user's need by the insertion through the earplug of passive acoustical filters. The scientific developments have resulted in the prediction of the attenuation of the earplug from the Noise Reduction measurement and in the prediction of the filtered earplug attenuation.
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De nombreux travailleurs sont exposés à des niveaux de bruit suffisamment élevés pour les exposer au risque de perdre leur audition. Cependant, la réduction du bruit à la source, lorsqu'elle est techniquement réalisable, est souvent difficile à mettre en œuvre pour des raisons économiques. La protection auditive individuelle reste donc la solution la plus répandue dans la pratique. Malheureusement, les protecteurs auditifs actuellement disponibles sur le marché sont rarement portés en continu comme ils le devraient (car peu confortables ou doivent être retirés pour communiquer) et ne correspondent pas au besoin de protection du travailleur (car leur atténuation réelle est généralement inconnue) . Ce travail de thèse de doctorat, réalisé en étroite collaboration avec SONOMAX HEARING HEALTHCARE I NC., avait pour objectif général de développer un bouchon d'oreille intelligent qui résoudrait les problèmes associés aux protections auditives actuelles, prévenant ainsi efficacement la perte auditive induite par le bruit en milieu industriel. Les enjeux associés à ce développement ont été formulés en détail sous l'aspect Santé et Sécurité (port non continu du protecteur auditif et protection inadaptée), aspects techniques (développement d'un bouchon d'oreille confortable à la fois de la perception physique et sonore points de vue et dont les performances sont mesurables) et scientifiques (modélisation des systèmes physiques, traitement du signal, instrumentation et techniques de mesure). Les évolutions techniques ont abouti à un bouchon d'oreille personnalisé qui s'adapte instantanément à l'oreille du porteur par injection de silicone. Ses performances acoustiques peuvent être mesurées à l'aide d'une sonde de microphone tandis que l'atténuation peut être adaptée au besoin de l'utilisateur par l'insertion à travers le bouchon d'oreille de filtres acoustiques passifs. Les développements scientifiques ont abouti à la prédiction de l'atténuation du bouchon d'oreille à partir de la mesure de réduction du bruit et à la prédiction de l'atténuation du bouchon d'oreille filtré.
