Les masques sont un outil important pour lutter contre le COVID-19, mais en porter un peut empêcher les autres de nous entendre parler. En utilisant une configuration de laboratoire unique, Le chercheur de l'Illinois Ryan Corey a testé comment différents types de masques affectent l'acoustique de la parole. Crédit :Ryan Corey
Le chercheur Ryan Corey a récemment entendu un ami qui enseigne dans une école où certains élèves ont une perte auditive. L'ami voulait savoir s'il avait des idées pour l'aider à communiquer avec ces élèves tout en portant un masque pour ralentir la propagation du COVID-19. Corey, qui a aussi une perte auditive, ne savait pas quoi lui dire. Donc, il s'est rendu au laboratoire d'écoute augmentée de l'Illinois pour chercher des solutions.
Corey, chercheur postdoctoral en génie électrique et informatique sous la direction du professeur Andrew Singer à l'Université de l'Illinois Urbana-Champaign, dirige une équipe qui étudie le traitement du signal audio, en particulier pour les appareils d'écoute comme les appareils auditifs. Les résultats de la nouvelle étude de l'équipe évaluant les effets acoustiques des masques faciaux sur la parole sont publiés dans Le Journal de l'Acoustical Society of America .
« Les recherches antérieures effectuées sur ce sujet se sont concentrées sur les masques médicaux portés dans les établissements de santé, " Corey a dit, "Mais personne n'a examiné les effets acoustiques causés par différents types de masques en tissu, c'est donc là-dessus que j'ai concentré notre étude."
L'équipe a testé des masques médicaux, masques chirurgicaux jetables, des masques avec des fenêtres en plastique transparent autour de la bouche, et des masques en tissu faits maison et achetés en magasin faits de différents types de tissus et nombres de couches.
Les chercheurs ont utilisé un haut-parleur spécial, construit sur mesure par Uriah Jones, diplômé en ingénierie industrielle et d'entreprise, et a la forme d'une tête humaine afin que le son rayonne comme s'il provenait d'une bouche humaine.
"Nous avons mis les différents masques sur le haut-parleur en forme de tête et avons joué le même son pour chaque test, " Corey a déclaré. "Nous avons également placé le haut-parleur sur une platine pour ajouter une composante directionnelle à nos données."
L'équipe a collecté des données à partir d'un locuteur humain portant un masque, également.
« Utiliser une personne réelle rend les sons moins reproductibles, car nous ne pouvons pas dire la même chose de la même manière à chaque fois. Cependant, il rend compte de la forme réelle de la tête et des mouvements réels des lèvres, " Corey a déclaré. " Même si ces deux ensembles de données sont un peu différents, ils montrent tous les deux quelles fréquences sonores sont les plus affectées par le port de masques et quels masques ont les effets les plus forts."
Leurs données ont montré que tous les masques étouffent le calme, son à haute fréquence généré lorsqu'une personne prononce des consonnes. "Ces sons sont déjà un défi pour les malentendants, avec ou sans masques, et même devenir un défi pour ceux qui n'ont pas de perte auditive lorsque vous jetez un masque dans le mélange."
Les masques faciaux dégradent le son de la parole à haute fréquence. Crédit :Ryan Corey
Les masques bloquent également les repères visuels comme l'expression du visage et le mouvement des lèvres, la lecture de la parole n'est donc plus une option lorsque vous portez la plupart des masques. Presque tout le monde utilise la lecture labiale dans une certaine mesure, avec ou sans perte auditive, dit Corey.
"C'est pourquoi nous avons testé les masques à fenêtre transparente qui sont devenus très populaires, " dit-il. " Malheureusement, le compromis est que vous pouvez voir à travers eux, mais ils bloquent le plus de sons de tous les masques que nous avons testés."
Les microphones à revers fonctionnent bien avec les masques faciaux. Crédit :Ryan Corey
L'étude a révélé que les masques chirurgicaux jetables offrent les meilleures performances acoustiques parmi tous les masques testés, dit Corey. Les masques 100 % coton à tissage lâche fonctionnent également bien mais, comme le montre une étude menée par d'autres chercheurs de l'Illinois, ils peuvent ne pas être aussi efficaces que les masques chirurgicaux pour bloquer les gouttelettes respiratoires. Cette étude a montré que le coton tissé serré et les tissus mélangés peuvent bloquer plus de gouttelettes, mais l'équipe de Corey a découvert qu'ils bloquaient également plus de son. Sur la base de l'étude des gouttelettes, Corey a suggéré que les masques multicouches en coton tissé lâche peuvent offrir un compromis raisonnable entre l'efficacité de blocage des gouttelettes et les performances acoustiques.
La bonne nouvelle est que la plupart des masques ne bloquent pas complètement le son, ils le détournent simplement de la bouche. Ce détail signifie que de simples dispositifs d'amplification peuvent rendre la parole masquée plus accessible à tous. En particulier, les micros-cravates qui sont déjà utilisés dans de nombreuses salles de classe et amphithéâtres ne sont que légèrement affectés par les masques faciaux. De nombreuses aides auditives prennent en charge les accessoires de microphone à distance qui sont également portés près du revers.
"La plupart des gens ne se promènent pas avec des micros revers et des systèmes d'amplification tout en portant un masque, mais cela peut aider dans les contextes où cela a du sens, comme les salles de classe et les réunions, " dit Corey.
