Les dispositifs de protection de l’ouïe peuvent être classés dans les bouchons d’oreille, qui sont placés dans ou contre l’entrée de l’écouteur pour former un joint et un son de blocage (insert ou semi-insert), cache-oreilles qui s’ajustent autour des oreilles (circum-auriculaires) ou reposent sur les oreilles (supra-aural) pour fournir un joint acoustique contre la tête, et les casques, qui enveloppent normalement toute la tête. Voir la Figure 1 pour une description de la terminologie décrivant les points de repère importants de l’oreille externe. Pour un aperçu simplifié des avantages et des inconvénients des bouchons d’oreille par rapport aux bouchons d’oreilles semi-inserts contre cache-oreilles, voir le Tableau 1.

Bouchons d’oreilles

Les bouchons d’oreilles sont fabriqués à partir de matériaux tels que la mousse à cellules fermées à récupération lente, le vinyle, le silicone, les formulations d’élastomères et les combinaisons coton / cire. Ils peuvent être regroupés dans les catégories suivantes: mousse enroulable, pré-moulée, poussée pour s’adapter et moulée sur mesure, comme illustré à la Figure 2, ainsi que bouchons formables (non représentés sur la Figure 2, puisque ceux-ci ne sont généralement pas destinés à être utilisés sur le lieu de travail). Les bouchons d’oreille en général, à l’exception des bouchons d’oreille formables, sont disponibles avec ou sans cordons de connexion flexibles. Lorsque ces matériaux sont formés en gousses ou en pointes et attachés à des bandes de tête ou de cou flexibles à ressort, ils sont désignés comme des bouchons d’oreille semi-inseres. Les cordes et les bandes aident à prévenir les pertes, à réduire la contamination et à simplifier le stockage en permettant le placement autour du cou lorsque les bouchons ne sont pas utilisés. Les cordons peuvent également être attachés à la sangle de casques. De plus, les bouchons d’oreille spécifiquement destinés à l’industrie de la transformation des aliments peuvent comprendre des pièces métalliques intégrées ou fixées pour assurer la détectabilité dans les opérations de production.

Un certain nombre de bouchons d’oreille pré-moulés et certains bouchons d’oreille en mousse peuvent être fournis en plusieurs tailles, pour s’adapter correctement à une large gamme de tailles d’oreilles. Les enregistrements de la taille délivrée à chaque employé doivent être conservés, et les employés doivent savoir où aller ou comment obtenir des remplacements appropriés pour les bouchons qui sont perdus ou usés. L’expérience suggère que pour les bouchons d’oreille prémoulés, un petit pourcentage de la population nécessitera des tailles différentes pour les oreilles gauche et droite. En règle générale, plus un bouchon d’oreille prémoulé est disponible en un nombre élevé de tailles, plus il est probable que la taille adaptée diffère d’une oreille à l’autre. L’utilisation de tailles différentes pour les deux oreilles peut poser un problème pour les appareils dont les codes de couleur indiquent la taille, car certains employés peuvent hésiter à porter deux bouchons de couleur différente. Avec des bouchons d’oreilles en mousse, la probabilité d’avoir besoin de tailles différentes pour les deux oreilles est minime.

En raison de la dextérité requise pour manœuvrer de petits objets tels que des bouchons d’oreille dans des cavités serrées comme des conduits auriculaires, la taille et la forme des doigts peuvent également être importantes. Par exemple, certains personnes ont des doigts larges et arrondis avec des ongles courts ou des phalanges manquantes. Pour ces utilisateurs, les mains plutôt que les oreilles peuvent déterminer le choix du protecteur.

Bouchons d’oreilles en Mousse à comprimer

Les bouchons d’oreille en mousse de la variété « à comprimer », ainsi appelés pour souligner le fait qu’ils doivent être roulés et comprimés avant l’insertion, sont typiquement fabriqués à partir de polychlorure de vinyle (PVC) à récupération lente ou de polyuréthane (PU). Ni les mousses en PVC ni les mousses PU ne sont de type « acoustique » à cellules ouvertes qui sont appliquées sur les surfaces architecturales et mécaniques pour absorber le son. Ce sont plutôt des matériaux à cellules fermées de densité plus élevée (0,1 à 0,2 g / cm3) qui sont conçus comme des barrières acoustiques. Les bouchons d’oreille en PVC sont généralement découpés à partir de feuilles de mousse et ont des contours simples avec des côtés parallèles et des empreintes cylindriques ou hexagonales d’environ 14 mm de diamètre et 18-23 mm de longueur. Les Bouchons d’oreilles en PU sont généralement moulés. Ils peuvent donc avoir des formes de balles ou de cloches, et peuvent inclure des crêtes ou des caractéristiques asymétriques. Cependant, les formes relèvent  plus de la  cosmétique que de la fonctionnalité, tout en  procurant des niveaux similaires d’atténuation, les bouchons d’oreilles se sentent et se comportent différemment dans la main et dans l’oreille. Les bouchons d’oreille en mousse de polyuréthane sont généralement plus sensibles à l’absorption d’humidité que ceux en  PVC. L’humidité absorbée peut les faire se dilater trop rapidement pour une insertion correcte. Bien que les bouchons d’oreilles en PU semblent plus doux au toucher, cela ne se traduit pas nécessairement par une plus grande sensation de confort, une fois insérés dans l’oreille.

Depuis leur introduction en 1972, les bouchons d’oreille en mousse sont devenus le type de protection auditive le plus utilisé en raison des niveaux élevés de confort et d’atténuation qu’ils procurent. Ils peuvent être difficiles à insérer correctement pour certains utilisateurs en raison du roulage de la mousse requis, mais grâce à leur conformabilité, même un bouchon d’oreille en mousse partiellement ajusté offre généralement une bonne étanchéité acoustique ainsi qu’une atténuation égale ou supérieure à d’autres types des PIBs (voir le chapitre Atténuation réelle). Le choix de l’un ou l’autre des matériaux est souvent basé sur les préférences personnelles. Alors  que les bouchons d’oreille en mousse sont fréquemment considérés comme jetables (ce qui augmente le coût d’utilisation), ils peuvent être réutilisés plusieurs fois, généralement jusqu’à ce que les caractéristiques de récupération de la mousse changent ou que le bouchon d’oreille ne reprenne plus sa forme naturelle.

Pendant de nombreuses années, la plupart des bouchons d’oreille en mousse n’étaient disponibles qu’en une seule taille adaptée à la plupart des conduits auditifs, mais cependant pas tous. Cette approche simplifiait la distribution, l’archivage et l’inventaire. Cependant, l’approche de taille unique exigeait une attention supplémentaire pour les utilisateurs avec des conduits auditifs très petits ou très grands afin de s’assurer que l’ajustement n’était ni trop serré, dans un cas ni trop lâche dans l’autre. Aujourd’hui, certains modèles sont disponibles en deux ou plusieurs tailles pour assurer le meilleur ajustement pour la plus grande variété d’utilisateurs. Étant donné que  les bouchons d’oreilles en mousse nécessitent une manipulation manuelle avant l’insertion, pour  laquelle les mains doivent être relativement propres, ils  ne pas être le meilleur choix lorsque les PIBs doivent être retirés ou réinsérés par un travailleur dont les mains seraient au contact   de substances caustiques ou irritantes ou même d’une matière abrasive (voir le chapitre Examen initial des oreilles et Hygiène PIB ).

Bouchons d’oreilles prémoulés

Les bouchons d’oreilles prémoulés sont formés à partir de matériaux flexibles de forme conique, bulbeuse ou autre, généralement avec des brides ou des bagues d’étanchéité qui sont fixées à une tige flexible pour la manipulation et l’insertion. Ils sont généralement disponibles en plusieurs  tailles pour s’adapter à la plupart des oreilles et sont mis en place dans l’oreille pour obtenir une étanchéité acoustique avec les conduits auditifs.

Les bouchons d’oreilles prémoulés comportent  généralement de une à quatre brides. Généralement, plus le nombre de brides est grand, moins les tailles requises pour s’adapter à la population sont grandes. Les bouchons d’oreilles prémoulés sans brides sont normalement plus difficiles à dimensionner correctement et sont plus enclins à se détacher pendant l’utilisation. Les brides à rebord qui entrent en contact tangentiel avec les parois de l’oreille fournissent généralement un confort plus grand que les  brides qui coupent perpendiculairement le Conduit auditif, et entrent en contact ainsi avec la peau, principalement à leurs surfaces périphériques.

Contrairement aux bouchons d’oreille en mousse, les bouchons d’oreille prémoulés peuvent être insérés sans préalable par l’utilisateur. Ceci est avantageux pour ceux qui manquent de dextérité pour accomplir la procédure d’insertion. Ces bouchons confèrent également des avantages hygiéniques potentiels quand le roulage de la mousse doit être accompli avec des mains sales. En raison de la difficulté d’obtenir et de maintenir une bonne étanchéité acoustique avec des bouchons d’oreilles prémoulés chez un large éventail d’utilisateurs, la performance réelle s’est avérée plus limitée pour la plupart des produits de cette catégorie (voir le chapitre Atténuation réelle).

Bouchons d’oreille en Mousse prémoulé à tige

Les bouchons d’oreille en mousse à pousser ont été introduits dans les années 1990 comme un hybride destiné à combiner le confort et l’adaptabilité d’un bouchon d’oreille en mousse avec la facilité d’insertion d’un bouchon d’oreille prémoulé. Aujourd’hui, de nombreuses versions sont disponibles. Les modèles actuels sont des produits de taille unique avec une gousse de mousse, un dôme ou une gaine conique  attachés à une tige quelque peu rigide mais néanmoins flexible. La mousse, semblable à celle utilisée dans les bouchons d’oreille en mousse, est poussée dans la cavité de l’oreille en utilisant la tige. Dans le cas des bouchons d’oreille gainés, la mousse est essentiellement entraînée dans l’oreille au moment où on pousse  la tige et par conséquent la pointe en place, parfois avec un mouvement de torsion pour faciliter l’insertion.

Bouchons d’oreilles formables

Des bouchons d’oreilles formables peuvent être fabriqués à partir de matériaux malléables tels que des combinaisons de coton / cire ou de mastic de silicone (exposés ou enfermés dans une vessie). Les espérances de vie varient de produits à usage multiple tels que la cire malléable et le silicone à des articles relativement permanents tels que les mastics encastrés.

Bien que le coton seul soit un protecteur auditif très pauvre en raison de sa faible densité et de sa porosité élevée, lorsqu’il est combiné avec de la cire, une protection contre le bruit peut être obtenue. La cire a tendance à rendre les dispositifs quelque peu difficiles à utiliser, en particulier en cas de température élevée. Ces bouchons d’oreille ne sont pas courants dans les PPPAs industriels, mais ils ont acquis une grande popularité sur le marché de la consommation depuis leur introduction à la fin des années 1920. Comme ces matériaux manquent d’élasticité, ils ne se dilatent pas comme les bouchons d’oreilles en mousse et sont donc simplement compactés à l’entrée de l’oreille. Par conséquent, ils peuvent perdre leur étanchéité à la suite d’un mouvement de la mâchoire et du cou et nécessitent un réajustement fréquent.

Les bouchons d’oreille en silicone malléable sont devenus populaires depuis les années 1980, mais principalement sur le marché de la consommation. Similaires aux produits en un mélange coton et cire, ils sont toutefois  plus malléables et plus faciles à utiliser. Le caractère collant, inhérent du silicone, les amène à mieux adhérer à l’entrée de l’oreille et à la Conque . On les utilise couramment .  pour empêcher l’eau d’entrer dans l’oreille pendant la baignade, mais ils ont peu d’applications dans la préservation de l’ouïe professionnelle et ne sont donc pas illustrés à la Figure 2.

Bouchons d’oreille moulés sur mesure

Les bouchons d’oreilles sur mesure sont disponibles dans le commerce depuis plus de 50 ans, mais leur expansion dans les PPPAs professionnels a principalement augmenté en Amérique du Nord et en Europe au cours de la dernière décennie. Pendant ce temps, le nombre d’options, de matériaux et de fonctionnalités offerts a augmenté, et de nouvelles méthodes ont été développées pour fabriquer un bouchon d’oreille personnalisé. Les méthodes peuvent être regroupées en trois catégories: bouchons d’oreille moulés sur mesure à partir d’empreintes auriculaires, formés in situ, ou obtenus grâce à des procédés de fabrication rapides (voir Figure 3 pour une photo des bouchons d’oreilles personnalisés obtenus avec certaines de ces méthodes).

La plupart des bouchons d’oreilles moulés sur mesure remplissent une partie du Conduit auditif ainsi que la Conque et le pavillon. La partie au contact du Conduit auditif agit comme un joint acoustique , bloquant ainsi le bruit. La partie en contact avec la Conque, sur le pavillon auriculaire, permet de maintenir le PIB en position. Bien que la position des bouchons d’oreille moulés sur mesure ait peu de chance de changer dans l’oreille avec le temps, en fonction de l’anatomie de l’oreille et de la précision avec laquelle ils sont fabriqués, un mouvement de la mâchoire ou du cou peut provoquer la rupture de l’étanchéité acoustique. Certains bouchons d’oreille moulés sur mesure sont fabriqués seulement avec une impression de Conduit auditif, à des fins souvent esthétiques mais parfois également de confort en partant de l’hypothèse que ce dernier  serait amélioré en laissant une plus grande surface du pavillon découvert. Malheureusement, cela peut également nuire à leur maintien dans le Conduit auditif en provoquant plus facilement des pertes d’étanchéité pendant  leur utilisation (Pirzanski, 2010).

Quelle que soit la technique ou le produit utilisé, la performance du produit fini dépend de la qualité de l’empreinte d’origine. Les bouchons d’oreille personnalisés peuvent être très confortables, en particulier lorsque le matériau utilisé est souple et cède à la déformation de l’oreille. Cependant, le plus haut degré d’atténuation sera obtenu avec un dispositif profondément ajusté qui agrandit légèrement le canal auriculaire, et un pour lequel la partie du canal s’étend au moins jusqu’au  second coude du canal auriculaire, voire le dépasse légèrement (Tufts et al., 2013). L’expérience a montré que lorsque les moules sont réalisés par remplissage total et précis du  Conduit auditif, le confort peut être dégradé. Inversement, un bouchon d’oreille sur mesure allant peu en profondeur dans le conduit peut être inadéquat non seulement en raison d’une atténuation plus faible, mais aussi du maintien en place insuffisant et de l’effet d’occlusion plus important (voir le chapitre Effet d’occlusion).

Un aspect notable des bouchons d’oreilles moulés sur mesure est qu’ils sont fabriqués pour un porteur donné, d’où leur appellation de PIBs « personnalisées ». Cette personnalisation des protections aurait de grandes chances d’encourager les utilisateurs  à porter leurs PIBs et de les motiver  à se protéger. Un autre avantage des bouchons d’oreille personnalisés, avec une impression conduit et Conque, est que les insertions incorrectes sont facilement détectées. Ces protections sont donc moins sujettes à une mauvaise insertion, et donc à une mauvaise utilisation, dans des conditions de terrain.

Réaliser des empreintes d’oreilles est un processus complexe qui nécessite de l’expertise.Les conservateurs de l’audition au travail, les techniciens ou toute autre personne responsable de telles impressions devraient recevoir une formation personnalisée d’un audiologiste ou d’un autre professionnel spécialisé dans ce type de procédure. Occasionnellement, pendant la procédure d’impression, une gêne ou un léger traumatisme du Conduit auditif peut survenir. Dans des cas encore plus rares, l’impression peut provoquer des lésions importantes du conduit auditif et de l’oreille moyenne (Wynne et al., 2000). Afin d’éviter de telles complications, certains pays, états ou provinces, ont même des lois d’octroi de licence stipulant quels groupes professionnels sont autorisés à faire des impressions. Malgré une bonne impression initiale, il peut être nécessaire de réitérer la procédure afin d’obtenir un ajustement optimal, la moindre imperfection dans l’empreinte pouvant provoquer une fuite d’air ou une gêne.

Malgré les annonces  de certains fabricants quant à la  durée de vie “infinie” de leurs Bouchons d’oreilles sur mesure, ces dispositifs, comme les autres bouchons d’oreilles, sont susceptibles de rétrécir, durcir et se fissurer.  Une maintenance périodique doit donc avoir lieu pour vérifier leur souplesse, leur flexibilité et pour s’assurer qu’ils puissent encore être portés. La prise ou la perte de poids de plus de 9 kg (20 lb) peuvent affecter suffisamment l’ajustement d’un bouchon d’oreille sur mesure pour nécessiter la fabrication de nouvelles protections adaptées  (Briskey, 1984). De plus,vu que, comme tous les PIBs de type bouchon d’ailleurs, ils peuvent être perdus ou égarés, et leur utilisation peut créer des problèmes administratifs. La fabrication  des Bouchons d’oreilles sur mesure nécessite du temps et les protections doivent impérativement  pouvoir être disponibles en permanence. C’est pourquoi il faut prévoir de fournir aux employés un second jeu de PIBs à utiliser en attendant le remoulage de leur Bouchons d’oreilles sur mesure.

Bouchons d’oreille moulés sur mesure obtenus à partir du Conduit auditif

Les bouchons d’oreille moulés sur mesure obtenus à partir d’empreintes du canal auriculaire sont généralement fabriqués à partir de mastics de silicone, mais certains sont disponibles en vinyle ou en acrylique. Les impressions sont faites en utilisant un matériau visqueux avec une consistance variant de celle du sirop épais au mastic doux. Le matériau est mélangé avec un agent de durcissement et injecté dans le canal auriculaire à l’aide d’une grande seringue ou d’un système de pistolet à cartouche. Il doit ensuite être laissé au repos pendant environ 5-10 minutes pour réticuler. L’impression peut devenir elle-même le PIB : c’est  le cas de certains bouchons d’oreille sur mesure formés in situ qui seront décrits dans le chapitre suivante. Dans certains cas, il peut être trempé dans un revêtement avant utilisation pour aider à améliorer sa durabilité et améliorer l’étanchéité de l’ajustement; des revêtements supplémentaires peuvent augmenter l’atténuation, mais cela au détriment du confort. Le processus de fabrication en laboratoire le plus commun est celui dans lequel les impressions sont renvoyées au fabricant afin qu’il s’assure de leur qualité avant de les utiliser. Cela étant fait, il pourra créer les moules positifs et négatifs puis fabriquer les bouchons d’oreille sur mesure attendus. Le fabricant peut aussi choisir de numériser les impressions pour fabriquer les Bouchons d’oreilles sur mesure a posteriori.

L’une des étapes les plus importantes dans la réalisation d’une empreinte auditive est qu’un tampon de coton soit placé au fond du conduit avant d’injecter le matériau. Cela permet à la fois de protéger le tympan et de garantir une impression plus fidèle et ajustée (Kieper et al., 1991). Le meilleur ajustement résulte du fait que la digue oblige le matériau d’impression à pousser contre les parois du canal pour remplir complètement le Conduit auditif,  ce qui garantit un ajustement serré et une étanchéité efficace. En l’absence de ce barrage, le matériau visqueux peut simplement s’écouler plus loin dans le canal sans jamais être forcé à entrer en contact avec les parois du conduit (voir Figure 4, impression la plus à droite).

De nombreux articles scientifiques ont relevé les avantages de l’utilisation d’un matériau d’empreinte à viscosité modérée ou supérieure. En effet, un tel matériau permet de fournir une expansion adéquate du canal pour obtenir une impression convenablement serrée.  D’autre part, dans certains cas, il a été démontré que prendre une empreinte avec la mâchoire ouverte et les dents serrées sur un le bloc de morsure procure une meilleure impression et une meilleure étanchéité acoustique (Lerner, 2015, Pirzanski, 1997).

La Figure 4 montre quatre empreintes de la même oreille réalisées par quatre professionnels différents, tous expérimentés dans ce type d’impression. La partie du Bouchon d’oreille en contact avec le Conduit auditif (illustrée par les flèches) agit comme un joint qui coupe le reste de l’oreille de l’environnement extérieur et bloque le son. L’utilisation de matériaux et techniques différents peut engendrer des variations significatives de l’impression de la partie correspondant au canal auriculaire. La quantité d’atténuation sonore sera liée à la longueur et au bon remplissage de la partie canal du moule, deux caractéristiques qui dépendent elles-mêmes de la qualité de l’empreinte auriculaire d’origine (Berger, 2011a). La seule façon d’évaluer pleinement la qualité du bouchon d’oreille personnalisé est de mesurer l’atténuation qu’il offre. Aujourd’hui, pour des bouchons d’oreilles moulés personnalisés, cela peut être effectué à l’aide d’un test d’ajustement (voir le chapitre sur Les tests d’ajustement des protecteurs auditifs).

Bouchons d’oreilles moulés personnalisés formés in situ

Les bouchons d’oreille moulés sur mesure et réalisés in situ se présentent généralement comme un dispositif générique capable d’être adapté à la forme unique du Conduit auditif et devenant le dispositif de protection  personnalisé final, sous forme de bouchons d’oreille moulés. Cette approche permet au preneur d’empreinte de donner le PIB au porteur immédiatement, plutôt que de devoir attendre que les bouchons d’oreille personnalisés soient fabriqués et livrés comme c’est  le cas des Bouchons d’oreilles sur mesure fabriqués à partir d’empreintes auriculaires. Les techniques in situ comprennent le moulage en place (décrit dans le chapitre précédent), le raccord à expansion, dans lequel de la silicone liquide ou de l’air est injecté dans une enveloppe expansible en forme de ballonnet (Casali, 2010b, Voix et Laville, 2002), ou encore le formage de matériaux thermoplastiques pour lequel un bouchon d’oreille générique en plastique est ramolli dans de l’eau chaude puis inséré dans l’oreille pour refroidir et durcir en place.

Bouchons d’oreilles moulés personnalisés obtenus avec des processus de fabrication rapide

La technologie de fabrication rapide, et en particulier l’impression 3D (également appelée fabrication additive), a permis la fabrication de bouchons d’oreilles moulés sur mesure à partir de fichiers numériques dans une gamme toujours plus large de matériaux plastiques durs et mous. Le fichier numérique représentant la géométrie du Conduit auditif, de la Conque et du pavillon peut être obtenu à partir d’un balayage numérique indirect ou d’un balayage numérique direct, définissant ainsi deux catégories distinctes de processus. Les balayages indirects sont tirés des empreintes traditionnelles comme décrit précédemment, alors que les scans directs utilisent un appareil spécialement conçu pour travailler dans les espaces étroits de l’oreille humaine. Une fois que la géométrie de l’oreille a été acquise, elle peut être manipulée en utilisant un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) pour la transformer en un bouchon d’oreille personnalisé final. Travailler avec un fichier numérique permet d’inclure des alésages, des cavités et même des inclusions matérielles dans la conception, tels que des filtres acoustiques passifs, des composants électroniques, des poignées, des tiges, des supports de cordon, etc… d’où une large gamme d’applications et de personnalisation possible des PIBs.

Les bouchons d’oreilles personnalisés obtenus par des procédés de fabrication rapides sont actuellement en plastique dur imprimé 3D qui peut être recouvert d’une couche de matériau souple. Il en existe une qualité encore plus  souple mais qui offre moins de durabilité, à l’heure actuelle, que celle des bouchons moulés traditionnels obtenus à partir d’une empreinte d’oreille. En attendant que l’obtention d’imprimante 3D devienne plus abordable et que leur utilisation se répande, ce processus de fabrication est généralement effectué à distance, le produit final étant expédié au client par le fabricant.

Bouchons d’oreille semi-insérés

Un autre type de PIB est le bouchon d’oreille semi-inséré, appelé également arceau antibruit. Il se compose de cônes en matière souple qui sont maintenus en place par un arceau léger en plastique ou par un arceau à ressort en métal . Les cônes se positionnent sur la Conque et recouvrent l’entrée du Conduit auditif, ou s’enfoncent plus ou moins profond dans le canal auriculaire.  Les Bouchons semi-insérés  qui coiffent le canal nécessitent une certaine force de l’arceau pour pouvoir conserver leur position et leur étanchéité acoustique. Les Bouchons semi-insérés qui pénètrent dans le canal se comportent comme des bouchons d’oreilles: ils procurent une étanchéité acoustique permettant de bloquer le bruit et n’ont pas besoin de la force de l’arceau. Par conséquent, les arceaux  avec bouchons d’oreilles aux extrémités ressemblent à un dispositif semi-inséré aux vues de leur arceau mais se comportent comme des bouchons d’oreille.

Les bouchons d’oreille semi-insérés sont facilement enlevables et remplaçables. D’autre part, ils se portent aisément autour du cou lorsque l’on ne les utilise pas inutilisés. Leur bon ajustement dans l’oreille n’est pas compromis par le port de lunettes de sécurité ou de casques. Ces dispositifs sont généralement disponibles à double position (sous le menton et derrière la tête), ou à position “universelle” (à double position et sur la tête), avec des arceaux en métal ou en plastique. Les extrémités peuvent être fabriquées à partir de vinyle, de silicone, de mousse PU ou de composites, tels que de la mousse enfermée dans une vésicule en silicone. Elles peuvent avoir une forme balistique, de champignon, conique ou peuvent être à brides.

Les bouchons d’oreille semi-insérés  sont principalement destinés à des utilisations intermittentes lorsqu’ils doivent être retirés et remis régulièrement. Ces situations peuvent être l’inspection périodique de l’équipement par du personnel normalement situé dans des postes de contrôle silencieux, la visite de superviseurs, ou encore le passage occasionnel de visiteurs sur les postes de travail bruyants. Dans le cas d’utilisation sur des périodes longues et en continu, la Force exercée par l’arceau et les bouchons sur l’entrée du canal peut rendre le port du dispositif inconfortable. Toutefois, pour les personnes préférant ce type de dispositif, même pour des utilisations longues, les meilleurs produits offrent une protection auditive adéquate. À la différence des autres types de PIBs, les dispositifs semi-insérés recouvrent généralement le canal auditif à l’entrée ou près de son entrée. Ils ont donc davantage tendance à provoquer un effet d’occlusion déformant, pour leur porteurs, la perception de leur propre voix (voir le chapitre Effet d’occlusion). Cet effet peut provoquer une gêne, parfois inacceptable, pour les utilisateurs. Autre inconvénient, certains dispositifs à semi-insertion, en particulier ceux qui restent en surface du canal, sur la Conque,  tendent à perdre leur étanchéité acoustique de temps à autre, en particulier si l’arceau a subi un choc ou se déforme.

Serre-tête antibruit

Les serre-têtes antibruit, communément appelés casques ou Coquilles anti bruits , sont normalement constitués de Coquilles rigides en plastique qui s’appliquent autour de l’oreille et y forment une étanchéité acoustique en utilisant de la mousse, du liquide (glycérine ou huile minérale),des coussins remplis de gel (voir Figure 2) ou une combinaison de Coussinets remplis de gel et de couche(s) de mousse. Ils sont maintenus en place avec un arceau réglable à ressort en métal ou en plastique, ou par de courts bras à ressorts attachés à un casque. Les Coquilles sont revêtues d’un matériau avec de bonnes propriétés d’absorption acoustique, typiquement une mousse à cellules ouvertes, permettant d’absorber l’énergie à haute fréquence (au-dessus de 2 kHz). Les arceaux peuvent être utilisés dans une seule position ou, s’ils sont plus polyvalents, du style universel, ils peuvent être utilisés sur la tête, derrière la tête ou sous le menton. La plupart des fabricants offrent des pièces additionnelles en plastique ou en tissu à utiliser lorsque les bandeaux sont portés derrière la tête ou sous le menton. Ceci est nécessaire pour aider à assurer une protection adéquate et pour garantir un ajustement correct, confortable et sûr.

Le Serre-tête antibruit est relativement facile à utiliser, car il est généralement conçu pour s’adapter à presque tout utilisateur adulte, bien que chaque modèle offre différentes tailles de serre-tête et de Coquilles (voir le chapitre sur les PIBs spécialisés et autres appareils qui bloquent le son à l’oreille). Certains modèles pour enfants ont récemment été commercialisés. Quoi qu’il en soit, les serre-têtes antibruit doivent être essayés et leur ajustement doit être vérifié avant leur acquisition par l’utilisateur. Les modèles conviennent plus ou moins bien aux utilisateurs, selon leurs caractéristiques physiques.  La taille de la tête peut être supérieure à ce que le serre-tête peut tenir, ou celle de l’oreille, à celle que   les Coquilles peuvent  recouvrir. De plus, des caractéristiques anatomiques particulières telles  que des pommettes proéminentes (arcades zygomatiques) ou des dépressions sévères sous le pavillon de l’oreille et derrière la mâchoire (postérieure à l’articulation temporo-mandibulaire) sont particulièrement difficiles à compenser en vue d’ un bon ajustement. Les cache-oreilles asymétriques (c’est-à-dire possédant des désignations haut / bas ou gauche / droite) sont souvent moins performants que les conceptions symétriques, d’autant plus que l’asymétrie augmente la probabilité d’une mauvaise utilisation.

Lorsque l’utilisation d’un casque de protection est également nécessaire, les casques de sécurité avec casque antibruit inséré représentent  une alternative pratique aux  serre-têtes antibruit portés derrière la tête ou sous le menton. Cependant, les serre-têtes antibruits  attachés au casque de protection peuvent être plus difficiles à ajuster. Les bras de fixation pour le dispositif intégré au casque sont moins ajustables que les bras du Serre-tête antibruit seul, et ne permettent pas de s’adapter à autant de tailles de tête.  Pour de tels dispositifs, non seulement les bras de fixation doivent être de bonne taille et bien situés, mais la suspension du casque doit aussi être réglée pour que la protection soit correctement ajustée sur la tête. Il est également important que les utilisateurs soient avisés de ne pas placer les coussins en position de repos contre le casque de protection, car la pression constante engendrée sur les coussins peut entraîner une déformation permanente. Au lieu de cela, les bras de fixation doivent être tournés vers le bas pour que les Coquilles restent libres ou, si le fabricant le recommande, il faut mettre les bras en position de «repos » avant de ranger le  le casque si on ne l’utilise plus .

Un certain nombre de paramètres de conception affectent l’atténuation offerte par le Serre-tête antibruit, y compris le volume et la masse des Coquilles, la force du serre-tête, la zone d’ouverture du coussin et les matériaux à partir desquels le dispositif est construit. L’effet du volume sur l’atténuation est illustré à la Figure 5. De 125 Hz à 1 kHz, les Coquilles de plus grand volume offrent plus d’atténuation que celles de faible volume; sur cette plage de fréquence, le volume et la masse des Coquilles sont les paramètres physiques déterminants. Cependant, à partir de 2 kHz, l’atténuation n’augmente pas avec le volume de la Coquille et est même limitée par ce paramètre. L’augmentation de la surface externe de la Coquille favorise l’apparition de  modes de vibration dans ses parois, réduisant ainsi le blocage des sons aux fréquences élevées.

Une force suffisante doit être exercée pour que les coussins soient parfaitement ajustés contre la tête et assurent ainsi l’étanchéité acoustique. Les fabricants doivent faire des compromis entre un dispositif imposant une force plus élevée sur les Coquilles, qui offre alors une plus grande atténuation sonore mais un confort réduit, et une force plus faible, ce qui a des effets inverses. La force de l’arceau, qui peut se détériorer avec le temps et en fonction de l’utilisation, peut être vérifiée rapidement en comparant les positions de repos du casque anti-bruit usager à celles de nouveaux produits afin de s’assurer que l’écart entre les Coquilles est identique (voir Figure 6).

En raison de la transformation de la pression sonore de l’extérieur vers l’intérieur des Coquilles, plus son ouverture est petite (les autres paramètres étant maintenus constants), plus l’atténuation qu’elle permet est importante. De plus, de petites ouvertures de Coquilles permettent d’avoir un meilleur contact circum-auriculaire avec les Coussinets plus proches du pavillon de l’oreille.  Ceci tend à améliorer l’atténuation puisque l’influence des contours du visage et les mouvements de la mâchoire et du cou sont minimisés dans ces régions. Cependant, lorsque l’atténuation est améliorée par réduction de l’ouverture de la coupelle, cela peut se faire au détriment du confort et de la facilité d’utilisation.

Au fur et à mesure que l’ouverture de la Coquille est réduite, il devient de plus en plus difficile de l’ajuster au-dessus et autour du pavillon (voir la Figure 1). Cela signifie que de nombreux utilisateurs doivent faire très attention à envelopper leurs oreilles dans les Coquilles. Même pour les Coquilles avec des ouvertures habituelles (65 × 41 mm), il faut toujours avertir les utilisateurs de placer leurs pavillons entièrement dans les Coquilles du Serre-tête antibruit, car il n’est pas rare d’observer un Coussinet reposant sur des parties de l’oreille externe, ce qui crée   une fuite acoustique significative (Riko et Alberti, 1982).

Le choix des Coussinets remplis de mousse, de liquide ou de gel est quelque peu insignifiant, puisque, sur le marché actuel, tous offrent une performance relativement similaire. Les Coussinets remplis de liquide fournissent une protection légèrement meilleure aux basses fréquences et pour ceux en mousse la  protection est un peu meilleure aux hautes fréquences. Cependant, des tests indiquent que, pour au moins une marque de casque antibruit, les Coussinets remplis de gel semblent mieux entourer les branches de lunettes (Berger et Kieper 1997, Wells et al., 2013).

La housse de protection des Coussinets, qu’ils soient en mousse, remplis de gel ou de liquide, est faite d’une matière plastique qui peut durcir et se déformer avec le temps au  contact des huiles corporelles,de  la transpiration, des cosmétiques et des contaminants environnementaux. Pour cette raison, les Coussinets doivent être contrôlés au moins deux fois par an et remplacés si nécessaire. Des housses de Coussinets absorbantes sont disponibles pour améliorer le confort. Il a été démontré que les protections en papier, utilisées pour l’hygiène, ne dégradent pas les performances acoustiques, mais celles en tissu peuvent réduire l’atténuation puisqu’elles nuisent à l’étanchéité du coussin sur le côté de la tête.

Les Serre-tête antibruit conviennent aux expositions intermittentes en raison de la facilité avec laquelle ils peuvent être enfilés et retirés, et ils peuvent convenir lorsque les bouchons d’oreilles sont contre-indiqués (voir Examen initial des oreilles et Hygiène PIB). Pour le port à long terme, on dit souvent que les cache-oreilles sont serrés, chauds, volumineux et lourds, bien que dans les environnements froids, leur capacité à réchauffer  soit appréciée. Il est facile pour les superviseurs de vérifier que  les serre-têtes antibruit sont  effectivement portés mais il ne faut pas oublier qu’un certain nombre de facteurs risque d’en compromettre l’atténuation sonore désirée (voir le chapitre Conseils pour la mise en cache). Il est donc  déconseillé de déduire du fait qu’ils sont effectivement portés l’idée que la protection est efficace.

Lorsque l’on choisit un Serre-tête antibruit, les différences d’atténuation relativement faibles entre les marques les plus populaires et les différents modèles devraient peut-être nous indiquer  que la sélection doit se baser sur d’autres facteurs; sauf dans le cas d’expositions extrêmes  il faudra opter pour la meilleure protection. Souvent, les dispositifs plus petits et moins chers peuvent offrir un meilleur confort et sont donc plus facilement acceptés. Dans la pratique, on peut souvent obtenir une meilleure protection en veillant à ce que le Serre-tête antibruit soit correctement entretenu et porté, qu’en ayant accès aux modèles « haute performance » plus lourds et en général plus coûteux.

Casque intégral

Les casques intégraux recouvrent une grande partie de la tête et sont généralement conçus principalement pour la protection contre les chocs (voir la Figure 2). Ils ne sont généralement pas portés dans les milieux de travail courants, mais plutôt dans l’armée par  les pilotes de chasse ou les personnels de chars d’assaut, ou encore dans le domaine  du sport, par les conducteurs  de  motocyclettes. Lorsque les casques contiennent des Coquilles circum-auriculaires ou une doublure dense au niveau des oreilles, comme pour les casques militaires, ils peuvent également apporter une bonne protection auditive (voir Caractéristiques d’atténuation des PIBs). Dans les hautes fréquences, ils peuvent même atténuer au-delà de la conduction osseuse ,limite normalement rencontrée avec les protecteurs auditifs conventionnels (voir le chapitre Conduction osseuse et tissulaire ainsi que Berger et al., 2003).

Références

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Berger, E. H., Kieper, R. W. and Gauger, D. (2003). “Hearing Protection: Surpassing the Limits to Attenuation Imposed by the Bone-Conduction Pathways,” J. Acoust. Soc. Am., 114(4), 1955–1967. doi:10.1121/1.1605415

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About the Auteures

name: Elliott Berger

Elliott est président de Berger Acoustical Consulting, LLC.  Auparavant, en tant que Division Scientist pour la multinationale 3M, il a étudié la protection auditive, la conservation de l’audition et les sujets connexes pendant plus de 40 ans.  Il est l’auteur de 20 chapitres de livres et de plus de 75 articles publiés, dont un grand nombre dans des revues évaluées par des pairs, a reçu un certain nombre de prix d’art oratoire et a enseigné à plus de 12 000 participants en Amérique du Nord, en Europe, en Afrique, en Australie et en Nouvelle-Zélande, dans le cadre de 143 séminaires d’une journée parrainés par E-A-R/3M sur la protection et la conservation de l’audition et la sensibilisation à l’audition.  Il préside le groupe de travail américain de l’American National Standard Institute sur l’atténuation des protections auditives, a fait partie d’un comité de la National Academy of Science sur la perte auditive dans l’armée et d’un comité de la National Academy of Engineering sur la technologie pour une Amérique plus silencieuse, est membre de l’Acoustical Society of America, ancien président de la National Hearing Conservation Association. Il est membre de l’ASA, ancien président de la NHCA, membre de l’American Industrial Hygiene Association et ancien président de son comité sur le bruit, ancien membre du conseil d’administration du Council for Accreditation in Occupational Hearing Conservation, lauréat du Lifetime Achievement Award de la NHCA, et a été récompensé lors de la conférence Acoustics Virtually Everywhere 2020 de l’ASA par une séance d’hommage à sa carrière.  Parmi ses sons préférés figure le battement argenté des feuilles d’un massif de bouleaux de rivière chatouillé par la fraîche brise du soir.

name: Prof. Jérémie Voix, ing, Ph.D.

institution: Université du Québec - École de technologie supérieure

website: https://critias.etsmtl.ca

Physicien de formation et acousticien par passion, le professeur Jérémie Voix cumule plus de 25 années d’expérience en lutte contre le bruit en milieu de travail. Il siège à l’Association canadienne de normalisation (CSA) et participe activement à l’écriture des dernières normes sur la protection auditive (Z94 et Z1007) et sur la mesure de l’exposition au bruit (Z107). Membre actif de l’American National Standard Institute (ANSI), il était responsable de la toute récente norme ANSI S12.71 sur les tests d’ajustements (“fit-test”) des protecteurs auditifs. Depuis 2018, il prend part également à l’initiative “Make Listening Safe” sous l’égide de l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Titulaire de la chaire de recherche industrielle ÉTS-EERS en technologies intra-auriculaires (CRITIAS), il développe avec son équipe les futures générations de dispauditifs (“hearables”).