ISO 16976-7:2023
(Main)Respiratory protective devices - Human factors - Part 7: Hearing and speech
Respiratory protective devices - Human factors - Part 7: Hearing and speech
This document contains information related to the interaction between respiratory protective devices and the human body functions of hearing and speech.
Appareils de protection respiratoire — Facteurs humains — Partie 7: Discours et audition
Le présent document contient des informations relatives aux interactions entre le port d'un appareil de protection respiratoire et les fonctions physiologiques de l'ouïe et de la parole.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 23-Mar-2023
- Technical Committee
- ISO/TC 94/SC 15 - Respiratory protective devices
- Drafting Committee
- ISO/TC 94/SC 15 - Respiratory protective devices
- Current Stage
- 6060 - International Standard published
- Start Date
- 24-Mar-2023
- Due Date
- 20-Oct-2022
- Completion Date
- 24-Mar-2023
Relations
- Revises
ISO/TS 16976-7:2020 - Respiratory protective devices - Human factors - Part 7: Hearing and speech - Effective Date
- 06-Jun-2022
Overview
ISO 16976-7:2023 - "Respiratory protective devices - Human factors - Part 7: Hearing and speech" provides guidance on how respiratory protective devices (RPDs) interact with human hearing and speech. The document is part of the ISO 16976 series and replaces ISO/TS 16976-7:2019. It summarizes physiological principles of the ear, measurement methods for sound, types and causes of hearing loss, and considerations for speech intelligibility and noise exposure when users wear respiratory protection.
Key topics and technical requirements
- Scope and purpose: Information on the interaction between RPDs and the human body functions of hearing and speech (Clause 1).
- Measurement of sound pressure (SPL): Defines the SPL concept and provides the RMS-based formula for SPL (reference pressure 20 µPa). Specifies use of sound level meters meeting IEC 61672 (Clause 5).
- Human auditory range and weighting: Explains human frequency sensitivity (approx. 20 Hz–20 000 Hz, most sensitive 500–4 000 Hz) and use of A-weighting (dBA) and C-weighting to approximate perceived loudness (Clause 4–5).
- Ear physiology: Descriptions of outer, middle and inner ear functions relevant to how RPDs affect hearing and balance (Clause 6).
- Hearing loss categories: Coverage of conductive hearing loss, ototoxicity, presbycusis, and noise-induced hearing loss (NIHL) with implications for PPE selection and use (Clause 7).
- Noise exposure limits and workplace guidance: Discusses workplace exposure levels, durations, and peak limit concepts to manage NIHL risk (Clause 8). (Normative references include ISO 1999 for NIHL estimation.)
- Speech and hearing difficulties: Considerations affecting speech intelligibility indexes (SII) and speech transmission index (STI) when RPDs are used (Clause 9 and abbreviations).
Practical applications and users
ISO 16976-7:2023 is designed for:
- PPE designers and manufacturers - to reduce negative impacts of RPD design on hearing, speech and communication.
- Occupational safety professionals and industrial hygienists - to assess noise exposure and select suitable RPDs that preserve speech intelligibility.
- Test laboratories and certification bodies - to apply standardized measurement methods (IEC 61672) and reference guidance (ISO 1999).
- Procurement teams and end-users - to specify RPDs that balance respiratory protection with hearing and communication needs in noisy workplaces (e.g., manufacturing, emergency services, aviation).
Related standards
- ISO 1999 - Acoustics: estimation of noise-induced hearing loss.
- IEC 61672 - Electroacoustics: sound level meters.
- ISO 16972 - Vocabulary and graphical symbols for respiratory protective devices.
Keywords: ISO 16976-7:2023, respiratory protective devices, human factors, hearing and speech, SPL, noise exposure limits, speech intelligibility, NIHL, IEC 61672, ISO 1999.
ISO 16976-7:2023 - Respiratory protective devices — Human factors — Part 7: Hearing and speech Released:24. 03. 2023
ISO 16976-7:2023 - Appareils de protection respiratoire — Facteurs humains — Partie 7: Discours et audition Released:24. 03. 2023
Frequently Asked Questions
ISO 16976-7:2023 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Respiratory protective devices - Human factors - Part 7: Hearing and speech". This standard covers: This document contains information related to the interaction between respiratory protective devices and the human body functions of hearing and speech.
This document contains information related to the interaction between respiratory protective devices and the human body functions of hearing and speech.
ISO 16976-7:2023 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 13.340.30 - Respiratory protective devices. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 16976-7:2023 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO/TS 16976-7:2020. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16976-7
First edition
2023-03
Respiratory protective devices —
Human factors —
Part 7:
Hearing and speech
Appareils de protection respiratoire — Facteurs humains —
Partie 7: Discours et audition
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions, and abbreviated terms . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Abbreviated terms . 2
4 Range of hearing and speech . 2
5 Measurement of sound pressure .3
6 Physiology of the ear . 3
6.1 General . 3
6.2 Outer ear . 4
6.3 Middle ear . 4
6.4 Inner ear . 5
7 Hearing loss . 5
7.1 Conductive hearing loss . 5
7.2 Ototoxicity . 5
7.3 Presbycusis . 5
7.4 Noise induced hearing loss (NIHL) . 5
7.5 Other types of hearing loss . . 6
7.6 Other effects of noise . 6
7.6.1 General . 6
7.6.2 Effects on the wearer . 6
8 Noise exposure limits .8
8.1 Workplace exposure levels and durations . 8
8.2 Peak limit value . 11
9 Speech and hearing difficulties .11
Bibliography .13
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 94, Personal safety — Personal protective
equipment, Subcommittee SC 15, Respiratory protective devices.
This first edition of ISO 16976-7 cancels and replaces the second edition (ISO/TS 16976-7:2019), which
has been technically revised.
The main changes as follows:
— requirements more specified.
A list of all parts in the ISO 16976 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
For an appropriate design, selection and use of respiratory protective devices, basic physiological
demands of the user should be considered. The function of a respiratory protective device, the way it
is designed and used, and the properties of its material can affect communications: either speech or
hearing or both.
This document belongs to a series of documents providing basic physiological and anthropometric data
on humans. It contains information about hearing and speech associated with wearing respiratory
protective devices.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16976-7:2023(E)
Respiratory protective devices — Human factors —
Part 7:
Hearing and speech
1 Scope
This document contains information related to the interaction between respiratory protective devices
and the human body functions of hearing and speech.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1999, Acoustics — Estimation of noise-induced hearing loss
ISO 16972, Respiratory protective devices — Vocabulary and graphical symbols
IEC 61672, Electroacoustics — Sound Level Meters
3 Terms and definitions, and abbreviated terms
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1999, ISO 16972 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1 Terms and definitions
3.1.1
hearing
manner in which the brain and central nervous system recognizes and interprets sounds (3.1.5)
3.1.2
ototoxicity
damage to hearing (3.1.1) from overexposure to drugs or toxic substances
3.1.3
noise
unwanted sound (3.1.5)
3.1.4
presbycusis
gradual sensorineural hearing (3.1.1) loss due to natural ageing
3.1.5
sound
form of energy that moves through media in waves of pressure
3.1.6
sound pressure
local pressure deviation from the ambient atmospheric pressure caused by a sound (3.1.5) wave
Note 1 to entry: The sound pressure is measured in pascals (Pa).
3.1.7
RMS sound pressure
deviation from the ambient atmospheric pressure caused by a sound wave at an instant in time over a
given period of time
3.2 Abbreviated terms
SPL sound pressure level
NIHL noise induced hearing loss
TWA time-weighted average
STI speech transmission index
SII speech intelligibility index
RMS root mean square
4 Range of hearing and speech
Humans with normal hearing can usually hear sound pressure waves in a frequency range of about
20 Hz to 20 000 Hz, but the ear is most sensitive to frequencies from 500 Hz to around 4 000 Hz and
declines dramatically in sensitivity as frequencies drop below 500 Hz. Figure 1 depicts the frequency
response and sound pressure level response of human hearing and speech. The frequency range is
affected by ageing as explained further in 7.3.
Key
X logarithmic sale of frequency in Hz
Y sound pressure level, in dB
1 pain threshold
2 range of speech
3 hearing threshold
Figure 1 — Range of human hearing and speech
5 Measurement of sound pressure
The measurement of sound pressure is carried out using a sound level meter which shall meet the
requirements of IEC 61672.
The sound pressure level (SPL) is the logarithmic ratio of the sound pressure to a reference sound
pressure and is expressed in decibels (dB) by Formula (1):
p
RMS
L =20log (1)
p 10
p
0
where
L is the sound pressure level, in dB,
p
p is the root mean square (RMS) sound pressure, in Pa,
RMS
p is the sound reference pressure, in Pa.
In air, the reference sound pressure is 20 μPa. That reference is based on the average human threshold
of hearing at a frequency of 1 000 Hz.
When measuring sound pressure level as it relates to human perception, weighting factors, as given
in IEC 61672, are used to represent human loudness perception at different frequencies. The most
common is the A weighted sound measurement which approximates the human loudness perception at
40 phon (40 dB at 1 000 Hz) and is expressed as dBA. Examples of some typical sound levels are:
library: 40 dBA;
normal conversation: 60 dBA;
traffic noise: 80 dBA;
metal shop: 100 dBA;
siren: 120 dBA;
jet engine: 140 dBA.
A perceived difference in sound level occurs at approximately 3 dB, and a perceived doubling of sound
volume occurs with a 10 dB increase in sound pressure level.
Another sound weighting is the C-weighting, which approximates the human loudness perception at
100 phon.
6 Physiology of the ear
6.1 General
The human ear is the sense organ that detects sounds and changes the pressure waves into a signal of
nerve impulses that is sent to the brain. The ear not only receives and converts sound but also plays a
major role in the sense of balance and body position.
As shown in Figure 2, the ear is usually described in three sections: the outer ear (key 1), middle ear
(key 2) and inner ear (key 3).
Key
1 outer ear 10 oval window
2 middle ear 11 semi-circular canals
3 inner ear 12 vestibular nerve
4 pinna 13 cochlear nerve
5 external auditory channel 14 cochlea
6 tympanic membrane 15 Eustachian tube
7 malleus 16 round window
8 incus 17 tympanic cavity
9 stapes
Figure 2 — Physiological ear terms
6.2 Outer ear
The outer ear is the most external portion of the ear. The outer ear includes the pinna (also called
auricle), the ear canal, and the very most superficial layer of the ear drum (also called the tympanic
membrane). In humans, the only visible portion of the ear is the outer ear. The outer ear does help get
sound (and imposes filtering), but the ear canal is very important. Unless the canal is open, hearing will
be damped. Ear wax (cerumen) is produced by glands in the skin of the outer portion of the ear canal.
The outer ear ends at the most superficial layer of the tympanic membrane.
The pinna helps direct sound through the ear canal to the tympanic membrane (eardrum).
6.3 Middle ear
The middle ear, an air-filled cavity behind the ear drum (tympanic membrane), includes the three ear
bones or ossicles: the malleus (or hammer), incus (or anvil), and stapes (or stirrup). The opening of
the Eustachian tube is also within the middle ear. The three bones are arranged so that movement
of the tympanic membrane causes movement of the malleus, which causes movement of the incus,
which causes movement of the stapes. When the stapes footplate pushes on the oval window, it causes
movement of fluid within the cochlea (a portion of the inner ear).
In humans the middle ear (like the ear canal) is normally filled with air. Unlike the open ear canal,
however, the air of the middle ear is not in direct contact with the atmosphere outside the body. The
Eustachian tube connects from the chamber of the middle ear to the back of the pharynx.
The arrangement of the tympanic membrane and ossicles works to efficiently couple the sound from the
opening of the ear canal to the cochlea. There are several simple mechanisms that combine to increase
the sound pressure.
— The first is the “hydraulic principle”. The surface area of the tympanic membrane is many times that
of the stapes footplate. Sound energy strikes the tympanic membrane and is concentrated to the
smaller footplate.
— A second mechanism is the “lever principle”. The dimensions of the articulating ear ossicles lead to
an increase in the force applied to the stapes footplate compared with that applied to the malleus.
— A third mechanism channels the sound pressure to one end of the cochlea and protects the other
end from being struck by sound waves. In humans, this is called “round window protection”.
6.4 Inner ear
The inner ear includes both the organ of hearing (the cochlea) and a sense organ that is attuned to the
effects of both gravity and motion (labyrinth or vestibular apparatus). The balance portion of the inner
ear consists of three semi-circular canals and the vestibule. When sound strikes the ear drum, the
movement is transferred to the footplate of the stapes, which presses into one of the fluid-filled ducts of
the cochlea. The fluid inside this duct is moved, flowing against the receptor cells of the cochlear nerve,
which fire. These stimulate the spiral ganglion, which sends information through the auditory portion
of the eighth cranial nerve to the brain.
7 Hearing loss
7.1 Conductive hearing loss
Abnormalities such as impacted ear wax (occlusion of the external ear canal), fixed or missing ossicles,
or holes in the tympanic membrane generally produce conductive hearing loss. Conductive hearing loss
may also result from middle ear inflammation causing fluid build-up in the normally air-filled space. In
some cases, conductive hearing loss is reversible.
7.2 Ototoxicity
A number of drugs in clinical use and some substances at the workplace (
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16976-7
Première édition
2023-03
Appareils de protection
respiratoire — Facteurs humains —
Partie 7:
Discours et audition
Respiratory protective devices — Human factors —
Part 7: Hearing and speech
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et abréviations . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Abréviations. 2
4 Gamme de fréquences pour l'ouïe et la parole . 2
5 Mesurage de la pression acoustique .3
6 Physiologie de l'oreille .4
6.1 Généralités . 4
6.2 Oreille externe . 5
6.3 Oreille moyenne . . 5
6.4 Oreille interne . 6
7 Perte d'audition . . 6
7.1 Perte auditive conductive . 6
7.2 Ototoxicité . 6
7.3 Presbyacousie . 7
7.4 Perte d'audition due au bruit (NIHL) . 7
7.5 Autres types de perte auditive . 7
7.6 Autres effets du bruit . 7
7.6.1 Généralités . 7
7.6.2 Conséquences sur les personnes concernées. 7
8 Limites d'exposition au bruit .9
8.1 Niveaux et durées d'exposition sur le lieu de travail . 9
8.2 Valeur limite maximale . 12
9 Difficultés d'audition concernant la parole et l'audition .12
Bibliographie .14
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 94, Sécurité individuelle — Équipement
de protection individuelle, sous-comité SC 15, Appareils de protection respiratoire.
Cette première édition de l'ISO 16976-7 annule et remplace la deuxième édition (ISO/TS 16976-7:2019),
qui a fait l'objet d'une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— les exigences sont mieux définies.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 16976 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Il convient que la conception, le choix et l'utilisation des appareils de protection respiratoire tiennent
compte des exigences physiologiques fondamentales de l'utilisateur. Le fonctionnement d'un appareil
de protection respiratoire, la manière dont il est conçu et utilisé et les propriétés du matériau qui le
constitue peuvent gêner la communication en affectant l'ouïe, la parole ou les deux.
Le présent document fait partie d'une série de documents fournissant des données physiologiques et
anthropométriques élémentaires concernant l'être humain. Il contient des informations concernant
l'incidence du port d'appareils de protection respiratoire sur l'ouïe et la parole.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 16976-7:2023(F)
Appareils de protection respiratoire — Facteurs
humains —
Partie 7:
Discours et audition
1 Domaine d'application
Le présent document contient des informations relatives aux interactions entre le port d'un appareil de
protection respiratoire et les fonctions physiologiques de l'ouïe et de la parole.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 1999, Acoustique — Estimation de la perte auditive induite par le bruit
ISO 16972, Appareils de protection respiratoire — Vocabulaire et symboles graphiques
IEC 61672, Électroacoustique — Sonomètres
3 Termes, définitions et abréviations
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l'ISO 1999 et l'ISO 16972 ainsi que les
suivants, s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1 Termes et définitions
3.1.1
ouïe
fonction/capacité permettant au cerveau et au système nerveux central de reconnaître et d'interpréter
les sons (3.1.5)
3.1.2
ototoxicité
détérioration de l'ouïe (3.1.1) due à une surexposition à des substances médicamenteuses ou toxiques
3.1.3
bruit
son (3.1.5) indésirable
3.1.4
presbyacousie
perte neuro-sensorielle progressive d'audition ou d'ouïe (3.1.1) liée à l'âge
3.1.5
son
forme d'énergie qui se déplace par ondes de pression
3.1.6
pression acoustique
variation locale de pression par rapport à la pression atmosphérique ambiante causée par une onde
sonore (3.1.5)
Note 1 à l'article: La pression acoustique est mesurée en pascals (Pa).
3.1.7
valeur efficace de pression acoustique
variation de la pression atmosphérique ambiante causée par une onde sonore à un moment donné sur
une période donnée
3.2 Abréviations
NIHL perte d'audition due au bruit (noise induced hearing loss)
RMS valeur efficace (root mean square)
SII indice d'intelligibilité de la parole (speech intelligibility index)
SPL niveau de pression acoustique (sound pressure level)
STI indice de transmission de la parole (speech transmission index)
TWA moyenne pondérée dans le temps (time-weighted average)
4 Gamme de fréquences pour l'ouïe et la parole
Un être humain doté d'une ouïe normale peut généralement percevoir des ondes de pression acoustique
dans une gamme de fréquences approximativement comprise entre 20 Hz et 20 000 Hz, mais l'oreille
est plus sensible à une fréquence comprise entre 500 Hz et 4 000 Hz environ, et sa sensibilité décroît
considérablement lorsqu'il s'agit de fréquences inférieures à 500 Hz. La Figure 1 illustre la réponse
en fréquence et la réponse du niveau de pression acoustique de l'ouïe et de la parole. La gamme de
fréquences est affectée par le vieillissement, comme expliqué en 7.3.
Légende
X échelle logarithmique de la fréquence en Hz
Y niveau de pression acoustique, en dB
1 seuil de douleur
2 gamme de fréquences de la parole
3 seuil d'audition
Figure 1 — Gamme de fréquences de l'ouïe et de la parole chez l'être humain
5 Mesurage de la pression acoustique
Le mesurage de la pression acoustique s'effectue à l'aide d'un sonomètre qui doit satisfaire aux exigences
de l'IEC 61672.
Le niveau de pression acoustique (SPL) est le rapport logarithmique de la pression acoustique à une
pression acoustique de référence; il s'exprime en décibels (dB) selon la Formule (1):
p
RMS
L =20log (1)
p 10
p
où
L est le niveau de pression acoustique, en dB;
p
p est la pression acoustique efficace (RMS), en Pa;
RMS
p est la pression acoustique de référence, en Pa.
Dans l'air, la pression acoustique de référence est de 20 μPa. Cette référence est fondée sur le seuil
moyen d'audition à une fréquence de 1 000 Hz chez l'être humain.
Pour le mesurage du niveau de pression acoustique lié à la perception humaine, des facteurs de
pondération, tels que décrits dans l'IEC 61672, sont utilisés pour représenter la perception sonore
humaine à différentes fréquences. Le plus courant est la mesure du son pondéré A qui se rapproche de
la perception sonore humaine en 40 phones (40 dB à 1 000 Hz) et qui s'exprime en dBA. Exemples de
niveaux sonores types:
bibliothèque: 40 dBA;
conversation normale: 60 dBA;
bruits de circulation: 80 dBA;
atelier de travail des métaux: 100 dBA;
sirène: 120 dBA;
moteur à réaction: 140 dBA.
Une différence de niveau sonore est perçue à environ 3 dB, et un doublement du volume sonore est
perçu lorsque le niveau de pression acoustique augmente de 10 dB.
Un autre type de pondération du son est la pondération C, qui se rapproche de la perception sonore
humaine à 100 phones.
6 Physiologie de l'oreille
6.1 Généralités
L'oreille humaine est l'organe sensoriel qui détecte les sons et transforme les ondes de pression en un
signal d'impulsions nerveuses qui est envoyé au cerveau. Non seulement l'oreille reçoit et convertit les
sons, mais elle joue également un rôle essentiel pour le sens de l'équilibre et la posture.
Comme le montre la Figure 2, l'oreille est généralement représentée en trois sections: oreille externe (1),
oreille moyenne (2) et oreille interne (3).
Légende
1 oreille externe 10 fenêtre ovale
2 oreille moyenne 11 canaux semi-circulaires
3 oreille interne 12 nerf vestibulaire
4 pavillon 13 nerf cochléaire
5 canal auditif externe 14 cochlée
6 membrane tympanique 15 trompe d'Eustache
7 malléus 16 fenêtre ronde
8 incus 17 caisse du tympan
9 stapès
Figure 2 — Termes relatifs à la physiologie de l'oreille
6.2 Oreille externe
L'oreille externe est la partie la plus extérieure de l'oreille. Elle inclut le pavillon (également appelé
auricule), le conduit auditif et la couche la plus superficielle du tympan (également appelé membrane
tympanique). Chez l'être humain, la seule partie visible de l'oreille est l'oreille externe. L'oreille externe
aide effectivement à percevoir les sons (et exerce un filtrage), mais le conduit auditif joue un rôle très
important. Si le conduit n'est pas ouvert, les sons perçus seront assourdis. Le cérumen est produit par
des glandes situées dans la peau de la partie extérieure du conduit auditif. L'oreille externe se termine
au niveau de la couche la plus superficielle de la membrane tympanique.
Le pavillon aide à diriger le son dans le conduit auditif jusqu'à la membrane tympanique (tympan).
6.3 Oreille moyenne
L'oreille moyenne, qui est une cavité remplie d'air située derrière le tympan (membrane tympanique),
inclut les trois osselets de l'ouïe: le malléus (ou marteau), l'incus (ou enclume) et le stapès (ou étrier).
L'ouverture de la trompe d'Eustache se trouve également dans l'oreille moyenne. Les trois osselets sont
disposés de sorte qu'un mouvement de la membrane tympanique entraîne un mouvement du malléus,
qui entraîne un mouvement de l'incus, qui entraîne un mouvement du stapès. Lorsque la base de l'étrier
exerce une poussée sur la fenêtre ovale, elle entraîne un mouvement de fluide à l'intérieur de la cochlée
(qui fait partie de l'oreille interne).
Chez l'être humain, l'oreille moyenne (tout comme le conduit auditif) est normalement remplie d'air.
Cependant, contrairement au conduit auditif ouvert, l'air de l'oreille moyenne n'est pas en contact
direct avec l'atmosphère, à l'extérieur du corps. La trompe d'Eustache s'étend de la chambre de l'oreille
moyenne à l'arrière du pharynx.
La disposition de la membrane tympanique et des osselets permet de transmettre efficacement le son
entre l'ouverture du conduit auditif et la cochlée. Plusieurs mécanismes simples se combinent pour
augmenter la pression acoustique.
— Le premier est le «principe hydraulique». La surface de la membrane tympanique est égale à
plusieurs fois celle de la base de l'étrier. L'énergie acoustique heurte la membrane tympanique et se
concentre sur le petit étrier.
— Un deuxième mécanisme est le «principe du levier». Les dimensions des osselets articulés de l'oreille
induisent une augmentation de la force appliquée à la base de l'étrier par comparaison avec celle
appliquée au malléus.
— Un troisième mécanisme canalise la pression acoustique vers une extrémité de la cochlée et protège
l'autre extrémité des ondes acoustiques. Chez l'être humain, ce mécanisme est appelé «protection
de la fenêtre ronde».
6.4 Oreille interne
L'oreille interne comprend à la fois l'organe de l'ouïe (cochlée) et un organe sensoriel qui s'adapte aux
effets de la gravité et du mouvement (labyrinthe ou appareil vestibulaire). La partie de l'oreille interne
associée à l'équilibre est constituée de trois canaux semi-circulaires et du vestibule. Lorsque le son
atteint le tympan, le mouvement est transféré à la base de l'étrier, qui exerce une pression dans un des
conduits de la cochlée remplis de fluide. Le fluide qui se trouve dans le conduit est mis en mouvement et
s'écoule contre les cellules réceptrices du nerf cochléaire, ce qui provoque leur étirement. Ces cellules
stimulent le ganglion spiral, qui envoie l'information au cerveau par la partie auditive du huitième nerf
crânien.
7 Perte d'audition
7.1 Perte auditive conductive
Des anomalies telles que l'accumulation de cérumen (occlusion du conduit auditif externe), des osselets
calcifiés ou manquants, ou une perforation de la membrane tympanique, provoquent généralement une
perte auditive conductive. Celle-ci peut également résulter d'une inflammation de l'oreille moyenne
ayant entraîné une formation de fluide dans la cavité normalement remplie d'air. Dans certains cas, la
perte auditive conductive est réversible.
7.2 Ototoxicité
Un certain nombre de médicaments d'usage clinique et certaines substances utilisées en milieu
professionnel (par exemple, le styrol) sont considérés comme ototoxiques et peuven
...
Questions, Comments and Discussion
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