Design and laboratory validation of an in-ear noise dosimetry device

Coser Nogarolli, Marcos Antonio (2019). Design and laboratory validation of an in-ear noise dosimetry device. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

The assessment of noise exposure is a major component of any hearing conservation program. It is usually conducted using either sound level meters (SLM) or personal noise dosimeters (PND). Some significant problems can arise when performing noise exposure measurements using SLMs or PNDs. First, these devices do not always account with precision for the variations of the actual noise exposure experienced by a given worker over the work shift. Additionally, the attenuation provided by the hearing protector that is worn is only taken into account very approximately. To address these issues, the purpose of this study is to implement a precise and reliable in-ear noise dosimetry system based on low computational algorithms that can be used in a wide variety of environments and work conditions. The adopted methodology focuses on the implementation and validation of a real-time measurement system. The proposed system utilizes a set of two miniature microphones placed inside and outside the earcanal. Two types of in-ear prototypes were developed: one for the unoccluded ear and one for the ear occluded with a passive earplug. The validation of the in-ear device prototypes and algorithm implementation was done using data collected during a study on human subjects. Both developed hardware and software elements make it possible to determine correction factors enabling the conversion of the measured in-ear noise exposure levels to their equivalent free-field values. Furthermore, the implemented algorithms can detect and exclude wearer-induced disturbances (speech, microphonics, etc.) making it possible to assess noise exposure with and without the energy contribution of these self-generated noises. This Master thesis presents a successful implementation and validation of an in-ear noise dosimetry system, with unique features and capabilities, that could lead to the improvement of methods and systems for personal noise exposure assessments in the workplace.

Titre traduit

Conception et validation en laboratoire d’un dispositif de mesure de l’exposition sonore effective intra-auriculaire

Résumé traduit

La mesure de l’exposition sonore est une composante d’une importance considérable de tout programme de préservation de l’audition. Pour ce faire, on utilise généralement des sonomètres (SLM) ou des dosimètres de bruit personnel (PND). Certains problèmes importants se posent lors des mesures d’exposition au bruit avec SLM ou PND. Premièrement, ces appareils ne sont généralement pas capables de représenter de manière adéquate les variations de niveau de bruit auxquelles peut être soumis un travailleur donné au cours de son quart de travail. De plus, l’atténuation fournie par le protecteur auditif n’est prise en compte que de manière très approximative lors de mesures faites avec SLM ou PND. Afin de palier à ces limitations, le but de cette étude est donc de mettre en oeuvre un système de dosimétrie sonore intra-auriculaire précis et fiable basé sur des algorithmes de calcul rapides, destinés à être utilisé dans divers environnements et conditions de travail. La méthodologie adoptée s’est concentré sur la mise en oeuvre et la validation d’un système de mesure en temps réel. Ce système comporte deux microphones miniatures placés à l’intérieur et à l’extérieur du canal auditif. Par ailleurs, deux types de prototypes intra-auriculaires ont été développés : un pour l’oreille non occluse et un autre pour l’oreille fermée avec un bouchon d’oreille passif. La validation des prototypes de dispositifs intra-auriculaires et la mise en oeuvre de l’algorithme de dosimétrie ont été effectuées à l’aide des données recueillies lors d’une étude sur sujets humains. Les prototypes et algorithmes obtenus ont permis de déterminer des facteurs de correction liant les mesures d’exposition intra-auriculaires à une exposition sonore en champs libre. D’autre part, les algorithmes implémentés permettent également la détection et l’exclusion du bruit induit par le porteur (paroles, etc.) afin de fournir une évaluation précise de l’exposition sonore avec et sans la contribution énergétique de tels bruits internes. Le présent travail présente une implémentation satisfaisante et une validation réussie d’un système de dosimétrie intra-auriculaire doté de fonctionalités originales, qui peuvent grandement améliorer les méthodes et équipements existants de mesure de l’exposition individuelle au bruit dans le milieu du travail.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master's degree with thesis in electrical engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 153-156).
Mots-clés libres:	acoustique, santé et sécurité du travail, exposition sonore, dosimétrie intra-auriculaire, protection auditive, implémentation temps réel
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Voix, Jérémie
Codirecteur:	Codirecteur Nélisse, Hugues
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	11 sept. 2019 19:16
Dernière modification:	11 sept. 2019 19:16
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2357

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