Liste des figures

Sauf mention contraire, toutes les illustrations du Tome II sont le fruit du travail de l’auteur. Les exceptions sont indiquée par la mention de(s) l’auteur(s) ainsi que la mention de(s) l’ayant(s) droits au sein même de la légende de la figure.

Couverture : Illustration exclusive par Kaitlin Walsh

Figure 1 : Concepts de vérification, validation et prédiction d’un modèle [Utilisée et adaptée avec permission de Springer Nature BV, tirée de (Beisbart et Saam, 2019), autorisation transmise via Copyright Clearance Center, Inc.]

Figure 2 : Description du problème à modéliser

Figure 3 : (a) Guide d’onde curviligne de section variable rempli d’un fluide (b) représentation par un quadripôle

Figure 4 : Exemple d’une portion de guide d’onde de section droite [latex]\Sigma[/latex]  rempli d’un fluide

Figure 5 : Schémas en « T » et en «[latex]\Pi[/latex] »

Figure 6 : Exemple d’une portion de guide d’onde de section conique rempli d’un fluide.

Figure 7 : Schéma électrique équivalent

Figure 8 : Schémas électriques équivalents en « T » et en « [latex]\Pi[/latex] »

Figure 9 : Configuration du problème à résoudre numériquement (a) domaines solides et fluides (b) décomposition de l’enveloppe du système tête-protecteurs en sous frontières

Figure 10 : Remplacement du milieu fluide infini [latex]\Omega_f[/latex] par un domaine fluide convexe [latex]\Omega_{f,conv}[/latex] entourant le système tête-protecteurs [latex]\Omega_s[/latex] et une couche parfaitement adaptée. [latex]\partial\Omega_s[/latex]représente la frontière du domaine [latex]\Omega_s[/latex] et la frontière interne du domaine [latex]\Omega_f[/latex]. [latex]\Omega_{f,conv,ext}[/latex] correspond à la frontière externe du domaine [latex]\Omega_{f,conv}[/latex]

Figure 11 : Exemple de maillage volumique des domaines solides et fluides dans le cas de la tête sans protecteur obtenu avec le logiciel COMSOL Multiphysics 5.6 (© COMSOL). Une coupe est effectuée dans un plan frontal passant par le centre de la tête. Les éléments finis tétraédriques solides (tissus de la tête) sont indiqués en blanc alors que ceux fluides (air environnant et contenu dans les canaux auditifs ainsi que le fluide cérébrospinal à l’intérieur de la tête) sont indiqués en jaune.

Figure 12 : (a) Exemple du problème de la tête sans protecteur résolu avec la méthode BEM (b) exemple de maillage de la surface [latex]\partial\Omega_s[/latex] discrétisée en triangles [latex]\partial\Omega^e[/latex]  à l’aide du logiciel COMSOL Multiphysics 5.6 (© COMSOL).

Figure 13 : Modèles géométriques axisymétriques d’oreille externe sans tissus environnants de différente complexité élaborés et étudiés par l’équipe de recherche. (a) canal auditif à section droite constante (b) canal auditif à section droite variable.

Figure 14 : Modèles géométriques 3D d’oreille externe sans tissus environnants de différente complexité élaborés et étudiés par l’équipe de recherche. (a) canal auditif seul (b) oreille externe tronquée (c) oreille externe et tête.

Figure 15 : Modèles géométriques axisymétriques d’oreille externe avec tissus environnants de différente complexité élaborés et étudiés par l’équipe de recherche du Groupe de Recherche en Acoustique à Montréal (GRAM). (a) canal cylindrique avec peau (Viallet et al., 2014) (b) oreille externe sans pavillon tronquée – canal cylindrique à section constante (Brummund et al., 2015) (c) oreille externe sans pavillon tronquée – canal cylindrique à section variable (Viallet et al., 2015).

Figure 16 : Modèles géométriques 3D d’oreille externe avec tissus environnants de différentes complexités élaborés et étudiés par l’équipe de recherche. (a) oreille externe sans pavillon tronquée obtenue à partir d’images cadavériques (Brummund et al., 2014a) (b) oreille externe avec pavillon tronquée obtenue à partir d’images IRM d’un participant (Benacchio et al., 2018) (c) oreille externe et tête complète obtenue à partir de techniques d’imagerie IRM et CB-CT d’un participant (Xu, 2021).

Figure 17 : Exemples de CAD de bouchons d’oreille. De gauche à droite : bouchons en mousse à comprimer (3M classic et Honeywell Howard Leigh max), bouchon prémoulé (Ultrafit (sans la tige en plastique)) et bouchon en mousse prémoulé avec tige (push-in (sans la tige en plastique))

Figure 18 : (a) Exemples de CAD et de composition de deux serre-tête du commerce. Colonne de gauche : EAR1000 (3M) – Colonne de droite PELTOR OPTIME 98 (3M) (b) Concept de serre-tête à double enveloppe

Figure 19 : Exemple d’images obtenues par CT-scan de bouchons d’oreille insérés dans une oreille artificielle réaliste – (a) Ultra-fit ©3M, (b) Classic ©3M (c) bouchon sur mesure en silicone ©Laboratoire Laviolette

Figure 20 : Modèles de coussin (a) Ressort équivalent dissipatif de raideur et facteur de perte (amortissement structural) (b) Solide équivalent (c) multi-domaines

Figure 21 : Notations utilisées pour le calcul des indicateurs acoustiques

Figure 22 : Comparaison des simulations et des mesures de IL pour deux configurations de systèmes bouchon/canal auditif avec peau artificielle (deux longueurs de bouchon et de canal auditif) – [[Adaptée avec permission de l’Acoustical Society of America, tirée de (Viallet et al., 2014).]

Figure 23 : (a) Dispositif expérimental pour valider le modèle 2D axisymétrique aux parois avec peau – schéma de principe (gauche) ; vue de la tête artificielle sans pavillon (droite haut) ; canal auditif avec peau synthétique et bouchons en silicone testés (droite bas). Représentation schématique du modèle EF 2D axisymétrique du canal auditif ouvert (b) et occlus (c). – [Adaptée avec permission de l’Acoustical Society of America, tirée de (Viallet et al., 2014).]

Figure 24 : Représentation schématique du modèle EF 2D axisymétrique du canal auditif occlus par un bouchon moulé en silicone R1 (gauche) et en mousse (droite) – [Tirée et adaptée de (Viallet et al., 2015).]

Figure 25 : Comparaison entre les IL mesurés (moyenne ± écart type) et simulés en tiers d’octave (sans fuite, fuites de diamètre 0,2 mm et 0,5 mm). Pour la mesure, les IL minima et maxima sont aussi représentés en pointillés : (a) silicone; (b) mousse. [Tirée et adaptée de (Viallet et al., 2015).]

Figure 26 : (a) modèle EF (1/4 est représenté)(a) IL mesuré (la zone grise représente l’intervalle de confiance à 95% centré autour de la valeur moyenne des données) et IL simulé à l’aide de différents modèles de coussins de confort (isotrope excité acoustiquement sur ses flancs externes, isotrope non excité et isotrope transverse excité). [Tirée et adaptée de (Carillo et al., 2018)].

Figure 27 : (a) modèle élément finis du dispositif expérimental (b) NR mesuré et simulé d’un serre-tête EAR-1000 où le coussin de confort a été remplacé par un coussin en silicone [Adaptée avec permission de l’Acoustical Society of America, tirée de (Luan et al., 2022).]

Figure 28 : (a) dispositif expérimental (b) modèle EF associé

Figure 29 : NR du bouchon seul et en configuration double protection mesurés et simulés. [Adaptée avec permission de l’Acoustical Society of America, tirée de (Luan et al., 2022).]

Figure 30 : Effet d’occlusion objectif induit par un bouchon en mousse moyennement inséré: simulations avec des modèles EF d’oreille externe tronqué et complet versus données expérimentales de (Reinfeldt et al., 2013). [Adaptée avec permission de NHCA Spectrum, tirée de (Carillo et al., 2021b).]

Figure 31 : (a) modèle EF 2D axisymétrique associé [Adaptée avec permission de NHCA Spectrum, tirée de (Carillo et al., 2021b).]  (b) Effet d’occlusion objectif induit par des bouchons en mousse et en silicone moyennement insérés : simulations avec un modèle EF 2D axi-symmétrique et données expérimentales.  L’effet d’occlusion où les bouchons sont remplacés par une impédance infinie au niveau de leur surface médiale est également représenté. [Adaptée avec permission de NHCA Spectrum, tirée de (Carillo et al., 2021b).]