Grant: Idea to Innovation

Millions of workers worldwide are exposed to high noise levels and are at risk of developing noise-induced hearing loss. Wearing earplugs is a very common solution to prevent this disease but they induce discomforts that reduce their effectiveness. One major acoustical discomfort is the occlusion effect (OE). The OE is a physiological phenomenon that corresponds to an uncomfortable increased auditory perception of the body-conducted noises at low frequencies when the earcanal is occluded. The proposed technology is a passive earplug designed to minimize the OE compared to conventional passive earplugs currently available on the market. Inspired by acoustic meta-material concepts, the first prototype was made of 4 acoustic resonators arranged in parallel and the acoustic properties of the meta-earplug medial surface (facing the occluded earcanal) were optimized to achieve quasi-perfect broadband sound absorption behavior at low frequencies. Progress to date demonstrates the ability of the proposed inventive concept to significantly reduce passively the objective OE measured on an artificial ear representative of human outer ear compared to conventional earplugs while still providing significant attenuation of external sounds. The main objective of the project is to adapt the proposed meta-earplug prototype to real human outer ears and optimize its acoustic properties to obtain the most comfortable configuration regarding the occlusion effect reduction. The aim is to increase the technology readiness level to 6 by conducting a demonstration of a realistic prototype on human subjects. This demonstration is intended to make the technology more appealing to potential customers and/or partners that have been identified through the technical and commercial analysis. The proposed technology addresses the need for improved hearing protection in industries such as construction, mining, and manufacturing, enhancing worker well-being and reducing the risk of noise-induced hearing loss. By partnering with Canadian companies that prioritize environmental, social, and governance (ESG) values, the project can contribute to their objectives and foster a responsible business ecosystem in Canada. Des millions de travailleurs dans le monde sont exposés à des niveaux sonores élevés et risquent de développer une perte auditive due au bruit. Le port de bouchons d'oreille est une solution très courante pour prévenir cette maladie, mais ils provoquent des inconforts qui réduisent leur efficacité. L'un des principaux inconforts acoustiques est l'effet d'occlusion (EO). L'EO est un phénomène physiologique qui est souvent décrit comme une perception amplifiée et déformée des bruits physiologiques, tels que sa propre voix, pouvant être perçue comme plus grave et caverneuse. La technologie proposée est un bouchon d'oreille passif conçu pour minimiser l'EO par rapport aux bouchons d'oreille passifs conventionnels actuellement disponibles sur le marché. Inspiré par les concepts de méta-matériaux acoustiques, le premier prototype est constitué de 4 résonateurs acoustiques disposés en parallèle et les propriétés acoustiques de la surface médiale du méta-bouchon d'oreille (qui fait face au canal occlus) ont été optimisées pour obtenir un comportement d'absorption acoustique quasi-parfait aux basses fréquences. Les progrès réalisés à ce jour démontrent la capacité du concept inventif proposé à réduire de manière significative l'EO objectif mesuré sur une oreille artificielle représentative de l'oreille externe humaine, tout en offrant une atténuation significative des sons externes. L'objectif principal du projet est d'adapter le prototype de méta-bouchon d'oreilles proposé aux oreilles externes humaines réelles et d'optimiser ses propriétés acoustiques afin d'obtenir la configuration la plus confortable en ce qui concerne la réduction de l'effet d'occlusion vécu. Cette démonstration vise à rendre la technologie plus attrayante pour les partenaires potentiels qui ont été identifiés grâce à l'analyse technique et commerciale. La technologie proposée répond au besoin d'une meilleure protection auditive dans des secteurs tels que la construction, l'exploitation minière et la fabrication, en améliorant le bien-être des travailleurs et en réduisant le risque de surdité. En s'associant à des entreprises canadiennes qui accordent la priorité aux valeurs environnementales, sociales et de gouvernance, le projet peut contribuer à la réalisation de leurs objectifs et favoriser un écosystème commercial responsable.