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Mesure F-MIRE en continu de l'atténuation des protecteurs auditifs : expérimentation terrain et modélisation par éléments finis

机译:测量F-mIRE听力保护器的连续衰减:现场实验和有限元建模

摘要

L’usage des protecteurs auditifs est répandu comme moyen de protéger les travailleurs en milieu bruyant, mais, une question quant à leur usage mérite d’être posée : « Est-ce que le travailleur bénéficie en tout temps d’une protection aussi efficace que celle annoncée lors des mesures normalisées? ». Pour répondre à cette question, deux objectifs ont été poursuivis : (1) le développement d’une méthode de mesure terrain en continu de la protection auditive d’un travailleur (2) le développement d’un modèle par éléments finis (FEM) de la transmission sonore à travers un protecteur auditif de type coquille et de la mesure de l’atténuation pour améliorer cette dernière.ududPour atteindre le premier objectif, une méthode nommée F-MIRE (field-microphone-in-realear) en continu a été développée. Le système de mesure consiste en un doublet microphonique, relié par fils à un enregistreur portatif stéréo. La différence entre les 2 voies (microphones externe et interne) se nomme l’affaiblissement sonore mesuré, NR* (measured noise reduction). Des résultats obtenus pour des serre-tête et bouchons moulés sur 24 travailleurs dans 8 entreprises différentes sont présentés et discutés. Les signaux sont ensuite analysés pour obtenir différents indicateurs utiles. Des indicateurs tels les niveaux d’exposition ambiants, les niveaux protégés, les valeurs d’affaiblissements des protecteurs peuvent être obtenus en fonction du temps et de la fréquence. Un indice d’atténuation « terrain » est développé et comparé avec l’indice d’atténuation recommandé dans la norme ANSI S12.68 (2007). Plusieurs observations sont faites sur la protection pour les protecteurs et sujets étudiés : i) conformément à ce qu’on retrouve dans la littérature, les valeurs de protection sont inférieures à celles affichées par les manufacturiers (mesurées en laboratoire), ii) pour un travailleur donné, la protection varie de façon significative en fonction du temps lors d’un quart de travail, iii) la protection peut varier beaucoup d’un travailleur à l’autre, mais aussi d’une oreille à une autre pour un travailleur donné, iv) l’indice d’atténuation développé montre une forte dépendance au contenu fréquentiel du bruit ambiant mettant bien en relief la faiblesse de protecteurs en basses fréquences et l’importance de bien connaitre le bruit ambiant pour faire un choix judicieux de protecteurs auditifs.ududPour atteindre le second objectif, un modèle FEM du système tête/protecteur soumis à un champ sonore directif a été développé et validé. Cet objectif provient d’un constat réalisé lors de l’élaboration de la méthode de mesure qui montre une grande variation du NR* en fonction de l’angle d’incidence de la source sonore, de l’ordre de 20dB par bande de fréquence tiers d’octave. Afin de valider le modèle, un protocole de mesures a été élaboré où une source sonore tourne, dans un plan horizontal, autour d’une tête de mesures artificielle instrumentée d’une coquille EAR-1000 (3M). En ce qui concerne le niveau du microphone externe ainsi que le NR*, le modèle démontre une excellente précision avec les mesures pour les fréquences sous 1000Hz. Au-dessus de 1600Hz, la précision décroit avec l’augmentation en fréquence. En ce qui concerne la variation du NR* en fonction de l’angle d’incidence, le modèle montre sa capacité à prendre en charge ce phénomène. Afin d’illustrer le potentiel du modèle à aider à l’amélioration de la méthode F-MIRE en continu, le modèle est utilisé pour déterminer la position optimale du microphone externe qui, pour la coquille modélisée, est le centre de la surface de la coquille. Plusieurs améliorations au modèle sont proposées concernant l’arceau de la coquille, la source sonore, le coussin, le couplage entre le coussin et la coquille et la caractérisation des matériaux.
机译:听力保护器的使用已广泛用作在嘈杂的环境中保护工人的一种手段,但是关于其使用的问题值得提出:“工人在任何时候都从保护中受益吗?标准测量期间宣布的结果? ”为了回答这个问题,我们追求了两个目标:(1)开发工人听力保护的连续现场测量方法;(2)开发工人听力保护的有限元模型(FEM)。为了达到第一个目标,一种连续的方法称为F-MIRE(现场声场麦克风),通过壳式助听器进行声音传输并测量衰减以改善后者。已经被开发出来。该测量系统包括一个麦克风双合唱,通过导线连接到便携式立体声录音机。 2个通道(外部和内部麦克风)之间的差异称为测得的降噪量NR *(测得的降噪量)。介绍并讨论了在8家不同公司的24名工人上模制的头带和帽子所获得的结果。然后分析信号以获得各种有用的指标。诸如环境暴露水平,保护水平,保护器的衰减值等指标可以作为时间和频率的函数获得。制定了“场”衰减指数,并将其与ANSI S12.68(2007)中推荐的衰减指数进行比较。对保护者和研究对象的保护提出了一些意见:i)根据文献中的发现,保护值低于制造商显示的保护值(在实验室中测量),ii)对工人的保护值鉴于,换班期间的保护随着时间的变化而显着变化; iii)对于一个特定的工人,保护可能在一个工人与另一个工人之间变化很大,但是从一个耳朵到另一个耳朵, iv)所制定的衰减指数强烈依赖于环境噪声的频率含量,突出了低频听力保护器的弱点,以及充分认识环境噪声以明智地选择听力保护器的重要性。 ud ud为实现第二个目标,开发并验证了具有定向声场的头部/保护器系统的FEM模型。该目标来自于测量方法开发过程中的观察结果,该结果表明NR *根据声源的入射角有很大的变化,每个频带约为20dB。第三八度。为了验证模型,开发了一种测量协议,其中声源在装有EAR-1000(3M)外壳的人造测量头周围在水平面内旋转。关于外部麦克风和NR *的电平,该模型在测量1000Hz以下频率时显示出极好的精度。高于1600Hz时,精度会随着频率的增加而降低。关于NR *作为入射角的函数的变化,该模型显示了其应对这种现象的能力。为了说明该模型有助于不断改进F-MIRE方法的潜力,该模型用于确定外部麦克风的最佳位置,对于建模的外壳,该位置是麦克风表面的中心。贝壳。针对壳体的拱形,声源,垫子,垫子与壳体之间的耦合以及材料的特性,对模型提出了一些改进。

著录项

  • 作者

    Gaudreau Marc-André;

  • 作者单位
  • 年度 2016
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  • 正文语种 fr
  • 中图分类

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