Les masques chirurgicaux jetables sont idéaux pour être entendu clairement lorsque vous parlez

Le chercheur Ryan Corey a récemment entendu parler d’un ami qui enseigne dans une école où certains élèves souffrent d’une perte auditive. L’ami voulait savoir s’il avait des idées pour l’aider à communiquer avec ces étudiants tout en portant un masque pour ralentir la propagation du COVID-19. Corey, qui souffre également d’une perte auditive, ne savait pas quoi lui dire. Il s’est donc rendu au laboratoire d’écoute augmentée de l’Illinois pour rechercher des solutions.

Corey, chercheur postdoctoral en génie électrique et informatique dirigé par le professeur Andrew Singer à l’Université de l’Illinois à 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 The Journal of the Acoustical Society of America.

« Les recherches antérieures effectuées sur ce sujet se sont concentrées sur les masques médicaux portés dans les établissements de soins de santé », a déclaré Corey, « Mais personne n’a examiné les effets acoustiques causés par différents types de masques en tissu, c’est donc là que j’ai concentré notre étude. »

L’équipe a testé des masques médicaux, des 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, constitués de différents types de tissus et d’un nombre de couches.

Les chercheurs ont utilisé un haut-parleur spécial, construit sur mesure par Uriah Jones, diplômé de l’École d’art et de design et en forme de tête humaine, de sorte que le son rayonne comme il proviendrait 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 », a déclaré Corey. « Nous avons également placé le haut-parleur sur une plaque tournante pour ajouter une composante directionnelle à nos données. »

L’équipe a également collecté des données auprès d’un orateur humain portant un masque.

« Utiliser une personne réelle rend les sons moins reproductibles parce que nous ne pouvons pas dire la même chose à chaque fois. Cependant, cela nous permet de tenir compte de la forme réelle de la tête et des vrais mouvements des lèvres », a déclaré Corey. « 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 masque et quels masques ont les effets les plus forts. »

Leurs données ont montré que tous les masques étouffent le son calme et haute fréquence généré lorsqu’une personne prononce des consonnes. « Ces sons sont déjà un défi pour ceux qui ont une perte auditive, avec ou sans masque, et deviennent même un défi pour ceux qui n’ont pas de perte auditive lorsque vous ajoutez un masque. »

Les masques bloquent également les signaux visuels tels que l’expression du visage et le mouvement des lèvres, de sorte que la lecture de la parole n’est plus une option lorsque vous portez la plupart des masques. Presque tout le monde utilise la lecture de la parole dans une certaine mesure, avec ou sans perte auditive, a déclaré Corey.

«C’est pourquoi nous avons testé les masques à fenêtre transparente qui sont devenus très populaires», a-t-il déclaré. « 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. »

L’étude a révélé que les masques chirurgicaux jetables offrent les meilleures performances acoustiques parmi tous ceux testés, a déclaré Corey. Les masques 100% coton tissés lâchement 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 constaté 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 appareils d’amplification peuvent rendre la parole masquée plus accessible à tous. En particulier, les microphones à revers qui sont déjà utilisés dans de nombreuses salles de classe et amphithéâtres ne sont que légèrement affectés par les masques faciaux. De nombreux appareils auditifs 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 à revers et des systèmes d’amplification tout en portant un masque, mais cela peut aider dans des contextes où cela a du sens, comme les salles de classe et les réunions », a déclaré Corey.

Le département américain de l’énergie et le bureau du directeur du renseignement national ont soutenu cette étude.

Corey et Singer sont affiliés au laboratoire scientifique coordonné. Singer est également affilié au Beckman Institute for Advanced Science and Technology et à l’ingénierie des systèmes industriels et d’entreprise de l’Illinois.