Choisir son casque avion – De quels bruits se protéger (2)

casque avion

L’article précédent sur les bruits intérieurs a permit d’identifier les sources de bruits, les fréquences et l’intensité de ceux-ci.
Cet article va essayer de mettre en avant quelles sont les fréquences et les intensités les plus nocives pour les oreilles.

L’oreille humaine

L’oreille est un organe sensoriel particulièrement complexe. Outre le fait qu’on l’utilise pour entendre, elle est également utilisé pour percevoir les accélérations et donc agir sur l’équilibre.
L’oreille se décompose en trois parties:
l’oreille externe, composée du pavillon (qui est souvent tiré lorsque l’on fait des bêtises) et le conduit auditif externe.
L’oreille médium avec le tympan et les osselets, qui est raccordée aux trompes d’Eustache afin d’équilibrer les variations de pression.
L’oreille interne avec la cochlée, qui contient les cellules ciliées qui permettent la perception auditive, et l’appareil vestibulaire qui permet la perception des accélérations.

En générale, l’oreille permet d’entendre des sons ayant des fréquences entre 20Hz et 20KHz et à une sensibilité plus importante pour les fréquences allant aux environ de 300Hz à 4KHz qui correspond sensiblement aux fréquences de la parole.

Dans la cochlée, le son rencontre en premier les cellules ciliées associées à la détection des fréquences aiguës, puis au fur et à mesure de la pénétration dans la cochlée, celles-ci deviennent de plus en plus sensibles aux fréquences graves. La structure de la cochlée fait en sorte que les sons aigus ne peuvent parvenir à la zone associée au basses fréquences. De ce fait, même une exposition uniquement à des basses fréquences peut entraîner des liaisons sur les cellules ciliées responsables de la détection des hautes fréquences.
La suppression des bruits de basses fréquences n’est pas à négliger si on veut garder de bonnes conditions auditives car ceux-ci impactent l’ensemble des cellules ciliées. A contrario les hautes fréquences n’impacterons pas ou peu les cellules ciliées associées aux basses fréquences.

Les différents seuils sonores

L’oreille a une sensibilité proche d’une évolution logarithmique. Cela veut dire que pour une pression auditive multipliée par deux, le son perçu n’a que légèrement augmenté. Pour avoir une impression d’entendre un son deux fois plus fort, il faut donc que la pression acoustique est était multipliée par 100.

Une question de dB

On trouve très souvent des courbes ou des mesures en dB mais aussi en Pascal… difficile de les comparer simplement.

La pression de référence pour les analyses sonores est fixée à 20 µPa. Dés lors qu’une pression sonore sera étudiée on la comparera à cette fréquence de référence. Les amplitudes pouvant être importantes, on utilise alors les dB qui sont définis par:

On parle dans ce cas là de dBspl (Sound Pressure Level). Cette quantification n’est cependant pas celle que nous percevons. Nos oreilles sont plus ou moins sensibles à certaines fréquences et de fait, nous aurons l’impression que certaines fréquences sont plus fortes que d’autres alors que la même pression acoustique est exercée. À niveau de pression égale, l’oreille humaine entend mieux les sons de fréquences moyennes et aiguës que les sons graves ou très aigus.Afin de prendre en compte cette caractéristique on utilise des courbes isosoniques. Ces courbes permettent d’appréhender le bruit percu pour une certaine fréquence et intensité.

Courbes isosoniques - sources Wikipedia
Chaque courbe isosonique représente un ressenti d’égale intensité. Par définition à 1 kHz, l’échelle des courbes isophoniques correspond à celle du niveau sonore. Ainsi un son de 80hz émis à 55dBspl sera ressenti comme un son de 1000Hz à 40dBspl (40 phons) , ou encore, un son de 1000Hz à 50dBspl (ou 50 phons) est entendu aussi fort qu’un son de 100Hz à 58dBspl.

On remarquera qu’aux environs de 3000Hz, il y a une amplification (un son 3000Hz à 35dBspl correspond à 40 phons). Cette fréquence correspond à la fréquence de résonance de la cochée.
Le seuil d’écoute est fixée à 0 phons et le seuil de la douleur à 120 phons.

Cependant, exploiter ces courbes est difficile au quotidien. Pour faciliter la comparaison, on introduit la notion de décibel A. Cette pondération est établie pour tenir compte de la sensibilité moyenne de l’oreille (ayant une ouïe normale) et ce pour chaque bande de fréquences.

http://www.audiosonica.com/fr/cours/post/2/Table_des_matieres

http://pedagogie.ac-toulouse.fr/sc_phy/site_php/IMG/doc/Ondes_Courbes_isosoniques_et_DCcibels_acoustiques.doc

https://ohsonline.com/articles/2010/07/12/interior-sound-levels-in-general-aviation-aircraft.aspx

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19960042711.pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19970012644.pdf
http://www.airboatafrika.com/wp-content/uploads/2009/03/propeller-sound.pdf
http://cafefoundation.org/v2/pdf_tech/Noise.Technologies/NASA.1995.Metzger.Prop.Noise.pdf
http://cafefoundation.org/v2/pdf_tech/Noise.Technologies/NASA.1970.Prop.Noise.Review.pdf

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020059663.pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020053652.pdf
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.78.2726&rep=rep1&type=pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020059662.pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19760014902.pdf
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19810013374.pdf

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