Les haut-parleurs paramétriques au banc d’essai

Les alarmes de recul sont obligatoires sur une variété de véhicules. Alors qu’elles doivent assurer la santé et la sécurité des travailleurs qui se trouvent à proximité, de nombreux accidents surviennent encore, démontrant ainsi leurs limites. L’IRSST a donc exploré la possibilité d’utiliser un nouveau modèle d’alarme directionnelle, construite avec des haut-parleurs paramétriques. Il s’agit de la première étude de ce genre au Québec.

Deux sortes d’alarmes sont actuellement utilisées dans les milieux de travail : les versions tonale et à large bande. L’alarme tonale, qui émet un son très bruyant à une fréquence précise, est en place sur la plupart des chantiers (un son et une onomatopée bien connus : BIP-BIP-BIP). Elle est toutefois difficile à localiser dans l’espace, en plus de constituer une grande nuisance sonore pour le voisinage et les travailleurs. « Les sons tonaux se propagent et réfléchissent sur des éléments de l’environnement de façon à ce que des variations importantes du niveau de bruit soient perçues par l’auditeur. Un travailleur pourra même avoir l’illusion que le son vient de la droite, alors qu’il vient de la gauche, de l’avant ou encore de l’arrière », explique Alain Berry, titulaire de la Chaire de Recherche du Canada en vibro-acoustique appliquée au secteur des transports. D’un autre côté, les alarmes à large bande génèrent moins de gêne et sont plus directionnelles, mais elles comportent aussi leurs limites et sont moins répandues (un son moins connu mais que l’on entend de plus en plus : pscht-pscht).

Une solution prometteuse

Les haut-parleurs paramétriques, qui font l’objet de l’étude, existent depuis longtemps, notamment dans le domaine de l’audio et du divertissement. On peut principalement observer cette technologie dans les musées. Grâce aux ondes ultrasonores, ils génèrent un champ audio focalisé qui peut être orienté dans des directions précises. Mais personne auparavant n’avait envisagé leur application aux alarmes de recul. « C’est la magie de ce hautparleur. Il fonctionne dans le domaine audible malgré le fait qu’il soit constitué de sources ultrasonores qui conservent leur directivité. Il propage un faisceau de son dans une direction très précise. Et lorsqu’on s’éloigne de cette direction, on n’entend à peu près rien », ajoute Alain Berry. Selon les résultats de l’étude d’applicabilité, seuls les travailleurs qui se trouvent dans la zone dangereuse pourraient ainsi entendre le signal d’alarme.

Un protocole en deux temps

Pour arriver à ces observations, les chercheurs ont segmenté l’étude en deux étapes. La première visait à caractériser et mesurer en laboratoire le rayonnement acoustique de ces trois types d’alarmes à l’aide d’un sonomètre. Les tests effectués en chambre semi-anéchoïque ont permis de les classer en fonction de leur directivité, de leur atténuation selon la distance et de l’effet de la condition du sol (acoustiquement absorbant ou réfléchissant). La deuxième partie de l’étude s’est déroulée dans des conditions réalistes. Les alarmes ont été installées sur un chariot élévateur en déplacement. « Dans un corridor, il va y avoir beaucoup de phénomènes de réflexion du son par le mur, par le plancher ou par le plafond, ce qui fait que la propagation sonore est un peu compliquée. Cette situation posait un défi du point de vue de l’application et on voulait voir comment ces alarmes se comportaient dans un environnement acoustique un peu complexe », mentionne Alain Berry. Les chercheurs ont découvert que le niveau sonore émis par les haut-parleurs paramétriques et l’alarme à large bande variait clairement selon la position du chariot élévateur, tandis que l’alarme tonale émet un signal sonore qui fournit peu d’information sur la position et la distance du véhicule par rapport à une personne. Selon Alain Berry, « les signaux d’alarme doivent traduire un sentiment d’urgence. Il est important que le signal soit perçu plus fort quand le véhicule est plus près et moins fort lorsqu’il est plus loin ».

Quelques contraintes

Bien que très intéressant, le concept reste difficile à mettre en oeuvre. Les haut-parleurs paramétriques utilisés dans cette étude ne sont pas assez robustes et puissants pour être installés sur les camions lourds requis sur le terrain. « Il y a encore un peu de travail à faire pour augmenter le niveau sonore de ces haut-parleurs pour qu’il soit suffisamment fort et bien perçu », justifie le chercheur.