Utilisation de prothèses auditives en milieu de travail : évaluation de la perception des signaux utiles ou de danger pour les personnes appareillées

Use of hearing aids in the workplace : evaluation of the perception of useful or warning signals for people with hearing aids

• Auteur / Autrice : Antoine Malrin
• Direction : Joël Ducourneau, Patrick Chevret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés, des produits et des molécules
• Date : Soutenance le 11/07/2023
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIMPPé - Sciences et ingénierie des molécules, des produits, des procédés, et de l'énergie (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Energies et Mécanique Théorique et Appliquée
• Jury : Président / Présidente : Paul Avan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joël Ducourneau, Patrick Chevret, Hugues Nélisse, Cécile Parietti-Winkler, Jing Wang
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paul Avan, Hugues Nélisse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conditions de travail

Handicapés auditifs

Perception auditive

Sécurité du travail

Pollution par le bruit

Risques professionnels

Prothèses auditives

Mots clés libres

Acoustique

Perception

Signal

Aide auditive

Acoustic

Perception

Signal

Hearing aid

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la prévention des accidents et maladies professionnelles. Elle a été réalisée à l'INRS qui est l'institut français de recherche sur la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles. Cette thèse a pour but d'acquérir des connaissances sur les risques liés à l'utilisation d'audioprothèses portées par des salariés malentendants sur leur lieu de travail. En effet, la fonction première de ces appareils de correction auditive est d'amplifier les signaux acoustiques afin de compenser la surdité d'une personne malentendante. Cependant, dans le cadre de leur profession, les salariés peuvent être amenés à exercer leur activité dans des environnements de travail bruyants pour lesquels la prothèse auditive peut ne pas être adaptée ; elle peut par exemple induire une surexposition sonore. Afin de prévenir les potentiels risques encourus par les salariés appareillés, nous avons souhaité développer une méthode de caractérisation fréquentielle des aides auditives. Cette méthode doit aussi permettre d'évaluer, par le moyen d'indicateurs psychoacoustiques, la perception des salariés de leur environnement sonore de travail. Les indicateurs choisis permettent d'évaluer l'intelligibilité de la parole dans le bruit, l'audibilité des alarmes ainsi que le niveau d'exposition sonore quotidienne du salarié. Les appareils auditifs peuvent effectuer des opérations complexes pouvant éventuellement être non linéaires. Afin de tenir compte de ces potentielles non linéarités en fréquence, nous nous sommes orientés vers une méthode de caractérisation dédiée aux systèmes non linéaires. Cette méthode repose sur l'utilisation d'un sinus balayé synchronisé permettant de déterminer des filtres représentatifs des non linéarités fréquentielles du système étudié. Afin de représenter des environnements sonores de travail associés aux secteurs industriel ou tertiaire, un banc expérimental a été mis au point dans la chambre semi-anéchoïque de l'INRS. Ce banc repose sur l'utilisation d'un mannequin acoustique équipé d'aides auditives placées au centre d'un système multidiffusion pouvant reproduire un champ acoustique réaliste de travail. Afin de tester la précision de la caractérisation, trois modèles de prothèses ont été choisis dans le cadre de cette thèse. Des scénarios sonores plus ou moins bruyants ont été construits afin de représenter des environnements acoustiques de travail dans lesquels peut se trouver le salarié. Le protocole expérimental et le dispositif associé ont rendu possible la comparaison des signaux mesurés en sortie de conduit auditif du mannequin avec ceux mesurés en entrée de prothèse et ceux issus de la simulation des appareils auditifs. La comparaison des indicateurs en entrée et en sortie de prothèse permet de juger de l'intelligibilité de la parole dans le bruit, de l'audibilité des alarmes ainsi que du niveau d'exposition sonore quotidienne en sortie de prothèse auditive et de statuer sur leur apport pour le malentendant. Ce travail permet de conclure, d'une part sur les avantages et limites de la méthode pour la caractérisation des aides ; d'autre part, ce travail pourra à terme permettre de faire des recommandations sur l'utilisation et le choix du réglage des aides auditives en fonction des environnements sonores de travail pour les salariés malentendants appareillés.

This thesis is part of the prevention of occupational accidents and diseases. It was carried out at the INRS, which is the French research institute for the prevention of accidents at work and occupational diseases. The work carried out aims to acquire knowledge on the risks related to the use of hearing aids worn by hearing-impaired employees in their workplace. Indeed, the primary function of these hearing aids is to amplify acoustic signals in order to compensate for the deafness of a hearing impaired person. However employees may work in noisy environments for which the hearing aid may not be suitable; for example, it may lead to overexposure to noise. In order to prevent the potential risks incurred by employees wearing hearing aids, we wanted to develop a method for the frequency characterisation of hearing aids. This method must also enable to evaluate, by means of psychoacoustic indicators, the perception of employees of their working environment. The selected indicators allow the evaluation of speech intelligibility in noise, the audibility of alarms as well as the daily noise exposure level of the employee. Hearing aids can perform complex operations that may be non-linear. In order to take into account these potential non-linearities in frequency, we used a characterisation method dedicated to non-linear systems. This method is based on the use of a synchronized swept sine to determine filters representative of the frequency nonlinearities of the system studied. In order to represent working sound environments associated with the industrial or tertiary sector, an experimental setup has been developed in the semi-anechoic chamber of the INRS. This bench is based on the use of an acoustic dummy equipped with hearing aids placed in the center of a multidiffusion system that can reproduce a realistic acoustic field of work. In order to test the accuracy of the characterisation, three models of hearing aids were chosen in this thesis. More or less noisy sound scenarios were built up in order to represent acoustic work environments in which the employee may work. The experimental protocol and the associated device made it possible to compare the signals measured at the output of the mannequin's ear canal with those measured at the input of the hearing aid and those resulting from the simulation of the hearing aid. The comparison of the indicators at the hearing aid input and output makes it possible to judge the intelligibility of speech in noise, the audibility of the alarms as well as the level of daily noise exposure at the hearing aid output and to decide on their contribution to the hearing impaired. This work allows us to conclude, on the one hand, on the advantages and limitations of the method for the characterisation of aids. On the other hand, this work could eventually lead to recommendations on the use and choice of hearing aid settings according to the noise environment in the workplace for hearing impaired employees with hearing aids.