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Acoustique et défense
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Les équipements de protection individuelle contre le bruit en milieu opérationnel militaire. Partie 1
Quand on parle de protecteurs auditifs, on distingue deux
grandes familles de protecteurs :
- les protecteurs de type casques ou serre-tête : ce type
de protecteur isole l’oreille dans son intégralité des bruits
extérieurs par l’intermédiaire d’une coque assemblée à
un coussinet en appui sur le tour de l’oreille, le tout étant
maintenu par un arceau autour de la tête.
- les protecteurs de type bouchon d’oreille : pour ce type
de protecteur, l’isolation des bruits extérieurs est faite
par occlusion du conduit auditif au moyen de matériaux
souples aptes à être insérés dans le conduit sans provo-
quer d’irritations.
Dans chacune de ces deux familles, on trouve des protec-
tions auditives dont l’atténuation est fixe et d’autres dont
l’atténuation dépend du niveau de bruit extérieur. Ces atté-
nuations peuvent être totalement passives mais peuvent
également être contrôlées par des éléments actifs.
Les casques passifs
L’atténuation d’un casque passif est essentiellement liée à ses
caractéristiques mécaniques (masse de la coque, caracté-
ristiques du matériau, volume résiduel sous la coque…).
La figure 2 montre une courbe typique d’atténuation ou
perte d’insertion (IL : Insertion Loss) en fonction de la
fréquence pour un casque passif. Cette courbe peut être
séparée en deux bandes fréquentielles pour lesquelles
les paramètres physiques gérant l’atténuation sont diffé-
rents. On constate que ces protecteurs sont inefficaces
en très basses fréquences (<150 Hz) et possèdent une
bonne atténuation à partir de 500 Hz. L’atténuation de
ce type de protecteur ne dépend pas de l’environnement
acoustique. Cette protection va donc atténuer de la même
manière le bruit et les signaux de parole. Par conséquent,
il est très difficile de communiquer verbalement avec ce
type de protection, ce qui peut poser des problèmes de
sécurité et de compréhension des ordres. La communi-
cation pourra se faire via un système de radiophonie si le
casque contient un haut-parleur, ce qui est le cas pour un
certain nombre de postes spécifiques.
Les bouchons d’oreille passifs
L’atténuation d’un bouchon d’oreille passif est essentiel-
lement liée aux caractéristiques mécaniques du bouchon
(masse du bouchon, matériau le constituant, qualité
de l’interface entre le conduit auditif et le bouchon...).
C’est la protection la plus employée dans le domaine mili-
taire sous l’appellation Bouchons Anti-Bruit (BAB) et qui,
de nos jours, est souvent un bouchon à ailettes en matière
silicone existant en trois tailles.
L’atténuation typique d’un bouchon d’oreille passif est repré-
sentée sur la figure 3.la figure On peut voir que, lorsque
le bouchon d’oreille est bien inséré dans le conduit audi-
tif (courbe en trait continu), l’atténuation basse fréquence
est très bonne (30 dB jusqu’à 300 Hz). Cependant, si le
bouchon d’oreille n’est pas bien positionné dans le conduit,
ses caractéristiques d’atténuation seront dégradées dans
les basses fréquences (ligne pointillée sur la figure3).
En effet, la perte de performance dans les basses fréquen-
ces est essentiellement due à la fuite acoustique provo-
quée par la mauvaise mise en place du bouchon.
Fig 2 : Perte d’insertion sur la gamme de fréquences
audibles pour un casque passif à des
pressions modérées (< 150 dB Peak)
Fig. 3 : Perte d’insertion sur la gamme de fréquences audibles
d’un bouchon d’oreille passif pour des pressions
modérées (< 150 dB Peak). Ligne continue : bouchon
bien inséré, Ligne pointillée : bouchon mal inséré
On constate que l’efficacité des bouchons passifs en
basses fréquences est plus importante que celle des
casques passifs, à condition qu’il soit bien mis en place.
Comme pour le casque passif, et pour les mêmes raisons,
il est très difficile de communiquer verbalement avec ce
type de protection.
Les protections à atténuation active
Les protecteurs équipés d’un système à atténuation active
du bruit (ANR : Active Noise Reduction) sont habituellement
conçus pour améliorer l’atténuation des casques passifs
dans les basses fréquences. Dans la plupart des véhicu-
les militaires, les composantes basses fréquences repré-
sentent la contribution la plus importante au bruit global.
Les bruits de basses fréquences restent donc gênants,
voire dangereux. En effet, lorsqu’un signal de phonie est
appliqué sous le protecteur (cas où le casque est muni
d’un haut-parleur), le masquage de l’information utile (par
les basses fréquences) conduit le sujet à augmenter consi-
dérablement le niveau du signal phonie jusqu’à atteindre
des niveaux plus importants que ceux du bruit présent
dans le milieu extérieur.
Il est possible d’atténuer un bruit en produisant simulta-
nément un signal acoustique de même amplitude que ce
bruit, mais en opposition de phase. Afin de garantir la
stabilité du système, il est donc nécessaire d’ajouter un
filtre de compensation dans la boucle de contre-réaction
comme le montre le scschéma de la figure 6.
