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Nous sommes un collectif d'audioprothésistes, depuis 2006, qui cherchent à améliorer l'image et la diffusion de connaissances techniques à destination des audioprothésistes ! L'exercice nous permet de commenter et également d'améliorer nos connaissances. Il faut bien le dire ce blog bouillonne de bonnes idées !!!! Si toi aussi tu as envie de partager ton expérience ! Alors rejoins nous !

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1 – Le Saint Graal de l’audioprothèse : mesurer le RSB* en sortie d’aide auditive – Historique

*RSB = Rapport Signal sur Bruit :   RSBfreq   Ces articles sont le fruit d’un cheminement intellectuel (le grand mot !) démarré avec Alexandre GAULT et Jean-Baptiste DELANDE (Advanced Bionics), puis continué (et brillamment finalisé !) par Franck LECLERE pour la partie systématisation et précision de la mesure. Je me suis décidé aussi à communiquer un peu sur le sujet à la suite (et c’est nouveau dans l’histoire de la profession) d’affirmations de plus en plus nettes de fabricants mettant en avant les performances dans le bruit de leurs appareils auditifs. Car vous l’aviez peut être remarqué, jusqu’à maintenant si les arguments de discrétion, joliesse, communication, confort, couleur, design, fiabilité, consommation, dynamique, épilation du maillot, bonheur absolu, etc, etc, pleuvaient sur nous et nos patients concernant ces beaux et nouveaux modèles, une donnée cruciale manquait : « Et ça améliore le rapport signal/bruit, un appareil auditif ? ». Vous ne vous étiez peut être jamais posé la question, pensant que, bien sûr, avec les progrès des appareils actuels et depuis l’invention du microphone directionnel adaptatif, le bruit était atténué et la parole était mise en évidence ( = la rapport signal/bruit s’améliorait donc). Bien sûr… Et pourtant, jamais jusqu’à aujourd’hui, nous n’avions lu ou entendu telle affirmation… ni son contraire. Ni son contraire ???? Un appareil auditif pourrait-il détériorer le RSB ??? Arff… Nous profitons de ce moment de doute pour ouvrir une « séquence histoire » :

Première époque

En 2004, Hagerman & Olofsson décrivent une méthode d’extraction de la parole du bruit à la sortie d’aides auditives en deux mesures successives : en connaissant le RSB à l’entrée d’une aide auditive il était donc possible de reconstituer le RSB à la sortie de l’aide auditive. Ils créent pour cela deux signaux :
  • un signal « classique » qu’il nomment SplN. C’est un fichier mono sur lequel on trouve le signal « utile » (ICRA) et le bruit dont le niveau varie au cours du temps afin de tester divers RSB
  • un signal inversé en phase qu’ils nomment SmN identique au premier, sauf que le bruit (N) a subit une rotation de 180° de sa phase, avec toujours une variation identique du RSB
Deux mesures successives sont réalisées avec chaque modèle d’appareil testé (anonymes dans l’article). SplN et SmN sont ensuite récupérés à la sortie de l’aide auditive. Une fois ces signaux vectorisés, deux calculs permettent d’extraire bruit et parole séparément : SplN + SmN = 2S (ou signal +6dB, les signaux s’additionnant en phase), puis SplN – SmN = 2N (ou bruit +6dB, idem). On connaissait le RSB à l’entrée, par reconstruction, on peut reconstituer le RSB à la sortie… magique ! Verdict en 2004 : aucun appareil testé n’améliore le RSB, tous le dégradent… Oui… mais ça c’était avant !

Seconde époque

Nous faisons un bond dans le temps pour arriver en 2009. Les appareils ont bien changé. Des automatismes de tous crins font leur apparition, les multicanaux sont la norme et les anti-larsen entrent sérieusement dans la partie. Tout cela constitue un indéniable progrès pour la précision de l’adaptation et le confort du patient (j’ai bien dit « confort », pas performance…), mais, croyez-moi sur parole, il devient de plus en plus difficile d’appliquer la procédure de séparation de signaux de Hagerman & Olofsson, pour des raisons que vous ne lirez jamais dans les articles de l’époque, mais qui sont, pour faire simple, un « time shifting » (allongement du signal entre deux mesures par l’appareil, de quelques ms ou plus), rotations de phases des anti-larsen rendant le calcul à partir de SplN et SmN très aléatoire dans le temps de mesure, automatismes de RB et mic. dir. s’enclenchant de manière aléatoire pendant la mesure… Bref, c’était beaucoup plus facile en 2004 avec les appareils « simples » de l’époque ! Cette mesure est essentiellement une mesure de labo, faite par des gens qui peuvent désactiver à loisir telle ou telle fonction, comme le montre l’article de Taylor & Johannesson dont j’avais parlé à un EPU. Ils démontrent qu’une compression trop rapide détériore le RSB lorsque qu’il est positif, par lissage des crêtes de la parole, et inversement dans beaucoup de bruit par lissage des crêtes du bruit; que le nombre de canaux n’améliore pas le RSB à la sortie de l’AA (ah bon ! on nous l’avais pourtant promis !), etc. Nous sommes là dans des conditions de tests à coeur ouvert, où les ingénieurs peuvent à loisirs inhiber tous les automatismes et les isoler afin d’en tester l’efficacité séparément. Mais en tout cas on en est toujours au même point : pas de franche amélioration du RSB en sortie de l’aide auditive… Et plutôt une dégradation.

Troisième époque

Une thèse (ici dans sa version préliminaire) : Miller, en 2013. Les appareils testés sont ici plus proches de nous (Widex Mind-440, Phonak Ambra, Oticon Acto Pro) et la méthode utilisée est dérivée de celle de Hagerman & Olofsson, en utilisant 4 signaux +S+N, -S+N, -S-N et +S-N. La parole est extraite par le processus mathématique (+S+N) + (+S-N) et le bruit (+S+N) + (-S+N). Un facteur de qualité de l’extraction, ou « erreur » est obtenu par (+S+N) + (-S-N) dont le niveau RMS doit rester 20dB inférieur au plus faible niveau des deux signaux extraits (bruit et parole), et ce, à chaque RSB testé. Comme toujours lors de la lecture de ces tests, on reste surpris (quand on connait la difficulté de l’extraction due à l’imprévisibilité des appareils) de l’absence d’évocation des moyens employés pour « fixer » les appareils, surtout ces derniers testés, dans un état stable. C’est à dire, en gros, en désactivant l’anti-larsen et le choix automatique du mode (parole, parole dans le bruit, bruit seul, musique, TV, etc.). Mais bon, tout le monde a sa petite combine qu’il veut garder secrète, c’est normal… Résultats ? AUCUN de ces appareils testés n’améliore de plus de 0,5dB le RSB à la sortie… Là j’entends un grand silence, je ressens une angoisse, je vois déjà le trouble nous envahir… C’était il y a…trois ans pour ces modèles, voire un peu plus. Deux générations se sont succédées depuis, avec moult promesses, certes, mais aussi ne boudons pas notre plaisir, la « sensation » que la technologie devient plus confortable dans le bruit, voire des fois, plus efficace. « Plus efficaces dans le bruit », le mot est lâché. En utilisant les travaux de Miller, avec un processus d’alignement des signaux permettant une extraction plus facile et précise, en reprenant en en essayant de pousser un peu plus les superbes travaux de Franck LECLERE réalisés dans ce sens lors de son mémoire de D.E., nous essaierons au fil du temps de vous faire profiter de ces mesures sur des appareils dernier cri, dans ce blog. Pour que l’argument technique des fabricants ne se résume pas à une soirée petits-fours 😉 Prochain sur la sellette : oh puis non, on verra bien selon l’humeur ! A plus !

Faire du bruit pendant le test ou un test dans le bruit ? That is the question…

Dans un souci légitime de réaliser en cabine des tests en conditions « comme pour de vrai », les audioprothésistes se dotent depuis quelques années de systèmes de reproduction sonore 5.1, 7.1, etc., immergeant le patient sur le quai d’une gare, au restaurant ou autre, tout en lui demandant de répéter un message. C’est louable, et c’est ce pourquoi il vient nous voir le plus souvent (intelligibilité en milieux bruyants). Mais après ? Qu’en conclure ? Faire un « sans/avec » ou un « avant/après » (RB, mic. dir.,) est à la rigueur possible, puisqu’il s’agit de comparer deux conditions de test différentes… Mais en aucun cas nous ne pourrons dire à un patient « Vous êtes dans la norme », ou « Plutôt mieux que la moyenne », car nous ne pourrons pas nous référer aux valeurs absolues de référence établies pour un test dans le bruit particulier. Pourquoi ? Parce qu’à l’heure actuelle, il n’existe en France aucun test dans le bruit « clinique », c’est à dire appliqué tel qu’il a été conçu ! Certes, nous pouvons faire du/des bruit(s) pendant un test d’audiométrie vocale, par exemple lors de l’ANL et du HINT qui ont été conçus pour être administrés en milieu bruyant, mais c’est oublier que ces tests, dans leurs versions d’origine, n’utilisent pas n’importe quels bruits. Et c’est là que réside tout leur intérêt et leur robustesse : le bruit utilisé en parallèle au message a été spécifiquement créé en fonction du matériel vocal utilisé. Un audioprothésiste français souhaitant aujourd’hui faire un test dans le bruit va, par exemple, émettre les phrases du HINT (Hearing In Noise Test) dans leur version française à un niveau fixe de 65dB SPL, et envoyer en même temps l’OVG (Onde Vocale Globale) dont le niveau variera au cours du test par paliers de 5dB autour du niveau des phrases à répéter. Si cet audioprothésiste possède un système plus élaboré de reproduction sonore avec un logiciel lui permettant de choisir son bruit dans une banque de données, il décidera peut être d’utiliser un bruit qu’il jugera plus réaliste : par exemple une simulation de restaurant sur le même principe de variation du rapport signal/bruit.

Rapport signal/bruit (RSB) ?

  • Ls est l’énergie du signal à comprendre (ANL) ou répéter (HINT),
  • Lb l’énergie du bruit qui va être émis à divers niveaux en parallèle,
  • l’usage courant se base sur les niveaux à long terme (RMS) de chaque signal pour déterminer le RSB:
RSBglobal   Donc, si on suit bien cette équation, les phrases du HINT, le texte de l’ANL ou les listes dissyllabiques de Fournier émises à 65dB SPL, plus l’OVG (Bruit de « cocktail »), un bruit de restaurant ou un bruit blanc à 65dB SPL donneraient pour chaque condition un RSB = 0dB ? Vous pressentez bien à la lecture de cette phrase que quelque chose cloche… Comment des signaux de bruit aussi différents qu’un bruit blanc (WN), l’OVG ou une ambiance de restaurant pourraient-ils donner un RSB identique parce qu’ils sont « juste » émis au même niveau que la parole ? C’est de la simplification de ce calcul de RSB que vient l’erreur des « tests dans le bruit faits maison », car ils ne sont alors plus utilisés dans leurs versions d’origine. Dans l’équation ci dessus, il manque « juste » un petit quelque chose : RSBfreq   C’est le ! Pour faire un « vrai » test d’audiométrie vocale dans le bruit, le RSB doit être identique à chaque fréquence entre le signal et le bruit ! Ce qui veut dire en clair que si vous administrez un test à un RSB de +5dB (le bruit est 5dB plus faible que le signal), vous devrez retrouver cette différence entre les deux signaux à 251Hz, 1356Hz, 4800Hz, etc. et non pas uniquement entre le niveau global du signal et du bruit car dans ce cas, il est possible que le RSB réel soit de +13dB à 6000Hz et -1dB à 800Hz, etc. Un signal de bruit doit donc être spécifiquement créé pour les listes vocales avec lesquelles il est émis. Exemple: sur le graphique ci-dessous ont été représentées les densités spectrales de niveau (le niveau en dB pour chaque fréquence, en Hz) des listes dissyllabiques de Fournier (en bleu, voix d’homme) concaténées (élimination des silences) face à l’OVG (en rouge):
ComparaisonSignaux

Comparaison de signaux de test et de l’OVG – Cliquez sur le graphe pour l’agrandir.

 
  • Déjà une chose : les audios ayant encore de bonnes oreilles ont certainement dû ressentir ce vague bruit de couverts renversés au loin (excusez l’image !) lors de l’émission de l’OVG… c’est le méchant pic à 18KHz !
  • Ensuite : le niveau des listes de Fournier a été aligné sur celui de l’OVG (donc RSB = 0dB pour leur niveau global), mais on voit bien que leur niveau n’est pas égal à toutes les fréquences. Deux marqueurs (violet, en pointillés et ligne continue) ont été placés à environ 7000Hz et la différence de niveau entre les deux signaux est d’environ 7dB (donc RSB = -7dB à cette fréquence…). Jusqu’à 5000Hz les deux signaux sont tout de même assez proches, mais « assez » n’est pas suffisant…
Pour les phrases du HINT (Hearing In Noise Test), concaténées elles aussi, mais qui n’ont pas été mises au même niveau que l’OVG, on constate quand même que leur DSN (Densité Spectrale de Niveau) n’est pas identique à celle de l’OVG, ce qui, là aussi, entraînera un RSB non homogène en fréquence entre ces deux signaux. Comment ne plus « bidouiller » ? Comment passer du « bruit pendant le test » au « test clinique dans le bruit » ? Les auteurs de la version française du HINT nous livrent les secrets de l’élaboration du signal de bruit utilisé dans ce test (p361, traduction maison) :
  • toutes les phrases du test ont été mises au même niveau RMS après suppression des silences
  • ces phrases ont ensuite été regroupées en un seul fichier
  • le spectre à long terme de ce fichier a été calculé
  • un filtre (FIR) correspondant à ce spectre à long terme sur 256 fréquences a été créé
  • un bruit blanc a été filtré sur la base de ce filtre, dont la différence d’amplitude avec le LTASS des phrases n’excédait pas 0,6dB
Ceci permet donc d’être certain que le RSB est le même à toutes les fréquences, et à partir de là, d’établir des moyennes cliniquement robustes pour ce test. Voici le résultat d’un bruit blanc (WN) filtré sur le spectre à long terme des phrases du HINT : Et à l’écoute, un extrait de ce bruit blanc filtré sur le spectre à long terme (LTASS) des phrases (la courbe rouge – 2,2sec) : Donc pour chaque test dans le bruit (HINT, QuickSIN, ANL), existe un bruit masquant spécifique au matériel vocal se trouvant en face. Les différences de résultats entre différents tests dans le bruit s’expliquant alors par le niveau d’abstraction du matériel vocal employé et non pas par la « difficulté du bruit ». Dans leurs versions d’origine, le HINT doit être administré avec un bruit blanc filtré et l’ANL avec un « babble ». Ils n’ont pas été prévus pour être utilisés avec d’autres bruits, ou alors il ne s’agit plus des mêmes tests… Un exemple du « babble » pour l’ANL (3sec.) : Je ne sais pas si l’ANL a été développé pour être utilisé en français (mais c’est probable, car issu de recherches canadiennes), mais utilisé avec un texte enregistré quelconque et l’OVG ou un autre bruit non spécifiquement filtrés en face, ce test ne peut vous donner aucun résultat cohérent, car vous ne pourrez pas le rapprocher des grilles de notation de Nabelek, déterminées avec un texte bien spécifique ET un bruit bien spécifiquement filtré. Le HINT existe pour sa partie phrases sur le CD n°3 du CNA. Le bruit sur la piste stéréo B de ce CD est l’OVG, et n’a pas été filtré spécifiquement pour ce test. Sachez pour la petite histoire que l’achat du HINT dans sa version d’origine, avec semble t-il un matériel spécifique d’administration du test, coûte plusieurs milliers de dollars ! Une solution (script) identique à celle présentée plus haut pour le HINT peut être utilisée afin de filtrer n’importe quel signal de bruit. Elle consiste tout d’abord à filtrer le matériel vocal selon le spectre vocal international (masculin, féminin, enfant) de Byrne & Al. Exemple ci dessous, les listes de Fournier (voix d’homme) sont d’abord filtrées sur le ILTASS (International Long Term Average Speech Spectrum) « mâle » de Byrne :   Puis ensuite, l’OVG est filtré sur le résultat précédent (courbe noire avant filtrage/courbe rouge après filtrage) :   Ce qui donne d’assez bons résultats jusqu’à 12000Hz, malgré (ou à cause) ce … de pic présent dans l’OVG qui perturbe le filtrage dès 15000Hz. On pourrait également faire la même manip. avec les phrases du HINT et l’OVG, selon le principe vu plus haut pour le bruit blanc. Bref, avec une telle méthode mathématique, on peut créer tous les bruits que l’on veut, qui seront de même DSN/même RSB à toutes les fréquences que les listes. Attention cependant : on s’éloigne de la version d’origine du test… Ce design de bruit n’est pas réservé qu’aux tests d’intelligibilité dans le bruit. On le retrouve également le même souci d’un RSB constant sur 1024 points fréquentiels dans l’élaboration de l’IFNoise (International Female Noise) par l’EHIMA (téléchargeable dans la section « Technical documents » de cette page) qui est en tous points identique en DSN avec l’ISTS (testez, vous verrez !). Donc ce qui vaut au casque ou en champ libre, vaut également pour les tests au caisson lors de recherches de performances des aides auditives avec variations du RSB. Utiliser du bruit blanc filtré ou un babillage filtré ne vous semble pas très « réaliste » ? Certes, mais c’est à ce prix que nous pourrons harmoniser toutes nos mesures, avoir des courbes de références solides, les comparer, et comparer de façon correcte des résultats obtenus dans divers endroits, par différentes équipes. Le début des « vrais » tests cliniques dans le bruit. Je terminerai par un test dans le bruit qui semble intéressant, distribué par l’université d’Oldenburg, le « Framatrix » ou « French Matrix Test » permettant de réaliser des tests dans le bruit de façon scientifiquement robuste. Si quelqu’un a un retour sur ce test, je pense que cela pourrait vivement intéresser la communauté.. et moi en premier, avant d’investir  😉 .   Un (TRES) grand merci à deux activateurs de mes neurones : Franck LECLERE (Audioprothésiste D.E.) et François-Xavier NSABIMANA (chercheur à l’institut Fraunhofer).

EIN ? saison 2

… suite de la première partie. En reprenant l’exemple suivant : Capture   Environ 30dB SPL de bruit de fond (EINLevel) à 3KHz peuvent-ils être considérés comme gênants pour ce patient ? On peut penser (mais je n’en ai pas la confirmation) que lorsqu’un fabricant met un modèle sur le marché, de surcroît s’il est censé pouvoir s’adapter sur des surdités légères à moyennes, il connait les limites de BDF acceptables issues de la littérature. Enfin, on espère… Une solution radicale pour se garantir de toute perception de BDF serait de placer le 1er TK en entrée assez haut, mais pas trop quand même car il y aurait un risque de sous-amplifier les zones failles de la parole; disons 30/35dB SPL. C’est étrange, en explorant les courbes entrée/sortie (si par chance vous les avez), c’est justement la limite très commune d’expansion ! Un seul fabricant, depuis fort longtemps s’est quand même aventuré à passer sous cette barre : Widex, depuis le premier Senso. Mais quand vous voulez amplifier des niveaux très bas (5 à 30dB SPL) pour éventuellement les faire émerger au-dessus du seuil, il va falloir énormément de gain (si le larsen vous le permet). Et donc vous pouvez amener par la même occasion le bruit de fond en même temps que l’information dans la zone audible. Je crois me souvenir que tout avait été pensé chez ce fabricant pour maintenir le niveau du BDF toujours sous le meilleur seuil, notamment par la mesure du « sensogramme » qui était (est toujours) quasi obligatoire, comme celle du larsen. Très rapidement, l’effet d’évent (et pas uniquement son seul diamètre) a été également mesuré afin d’estimer la limite basse de TK sans larsen et/ou sans risque de BDF perceptible dans les BF. Bref, pour passer sous la barre des 30dB SPL en entrée sans craindre une perception de BDF avec une méthodologie d’amplification non-linéaire, il vaut mieux avoir confiance en sa technologie… Macrae et Dillon ont établi des niveaux de BDF acceptables en fonction du gain apporté (donc en fonction du seuil d’audition) à diverses fréquences, et mesuré dans un coupleur HA1 (intra). Pour donner quelques exemples (mais vous pouvez les retrouver sur l’article téléchargeable de la première partie) :

@1KHz, de 0 à 50dB de gain : env. 17,5dB SPL

@250Hz, de 0 à 45dB de gain : env. 37dB SPL

@2KHz, de 0 à 60dB de gain : env. 13dB SPL

Attention : il s’agit de bruit de fond à l’entrée, comme vu dans la première partie. On constate une gêne survenant plus rapidement après 1KHz. Etrangement, la « tolérance » au BDF semblerait importante dans les BF, mais ces zones fréquentielles sont souvent masquées (et le BDF avec) par le bruit ambiant, la « rumeur ». Et d’autant plus  l’appareillage présente un évent : le bruit ambiant entrant par l’évent minimise la perception du BDF de l’appareil.

Je vous passe les calculs éprouvants des auteurs, mais je reprendrais le résumé de leur méthode de calcul du EIN acceptable en fonction de la surdité : considérant un seuil à une fréquence donnée, ce seuil doit être corrigé avec NAL (et oui, c’est Dillon quand même !). Attention, ici, c’est NAL « old school » = formule linéaire d’avant NAL-NL1, c’est à dire NAL-R.

On a :

 EINL = Max( HTL + MAP – CG – Corr – 15,EINL0 )   (1)

Et là, oui, c’est beaucoup plus clair n’est-ce pas ?

En fait, NAL ne fournissant pas de cibles de niveaux de sortie en dB SPL au tympan (REAR), contrairement à DSL, Macrae et Dillon on converti la perte auditive (HTL), en niveau au tympan. Ils ont donc pour ceci ajouté au seuil HTL, le MAP (qui est le niveau d’audition minimal mesuré en dB SPL au niveau du tympan), ce qui a converti en quelque sorte le seuil HTL en seuil SPL au tympan. Mais comme la valeur du gain (CG) est donnée dans le coupleur d’intra (le HA1), ils ont ajouté une correction (Corr) pour passer du coupleur au tympan. Pour les puristes, cette valeur de correction provient de diverses tables de conversion toujours utilisées et très souvent citées dans la littérature : les valeurs de conversions (ou fonction de transfert) de Bentler & Pavlovic, et leur pendant en champ diffus. Aride… mais sachez quand même que ces valeurs se cachent encore dans tous nos logiciels de réglages et jusque dans nos chaînes de mesure (tables 1 & 2). Et enfin, la soustraction de l’EIN tolérable (EINL0) donnant 0dB SL (Sensation Level).

Vous retrouverez dans l’article (Table 6.) les valeurs de l’EIN max. acceptable, en fonction du seuil d’audition pour chaque bande de 1/3 d’octave.

Ce qui est intéressant, c’est de pouvoir saisir ces valeurs dans votre chaîne de mesure, comme ici pour un seuil de 0dB HL (ligne pleine) et un seuil, par exemple, de 50dB HL (carrés) :

Limites EIN

Par contre, il faut relativiser cette mesure, par l’apport de bruit de fond extérieur : performance du caisson de mesures (isolation) et BDF des transducteurs de mesure (microphones de mesure et de référence). Par exemple dans un caisson très performant, Bruël&Kjaer/Interacoustics TBS25 avec la config suivante:

20150306_173214

On obtient, au plus bas, cet EIN:

EIN TBS25 micros

Pour conclure, j’ouvrirais le débat sur les valeurs de Macrae et Dillon qui ont été obtenues à l’époque sur la base d’une formule linéaire (NAL-R). Il serait très intéressant d’avoir des valeurs aujourd’hui avec des formules de correction non-linéaires (NAL-NL et DSL) puisque les sons faibles sont nettement plus amplifiés qu’avec NAL-R, et que l’EIN risque donc potentiellement d’augmenter car le facteur CG de l’équation (1) augmente.

Avis aux étudiants de D.E. ou M1/2 en recherche de mémoire…

EIN ? Saison 1

Les appareillages de surdités légères se multiplient ces dernières années (enfin, je trouve). Dans le même temps, je pense que nous ne sommes pas loin d’adapter quasiment 100% des aides auditives BTE/RIC/RITE avec deux micros, qu’ils soient utilisés dans leurs modes directionnels ou non. La conjonction de ces deux faits augmente potentiellement le risque de perception de bruit de fond, notamment par un risque accru d’encrassement ou de panne du micro arrière, souvent plus exposé que le micro avant. Le circuit lui-même également génère un bruit de fond lors de son fonctionnement. S’il est un sujet qui n’est pratiquement plus abordé par les fabricants, c’est bien celui du bruit de fond. On trouve en effet rarement ces données dans les fiches techniques aujourd’hui, alors qu’elles y figuraient encore systématiquement il y a… finalement longtemps ! (longtemps = + de 10ans en audiologie prothétique…). Et pourtant, l’importante amplification des circuits WDRC, voire FDRC actuels est susceptible d’amener ce bruit « brownien » électronique à un niveau perceptible, voire gênant. Peut-on avoir une base quantitative fiable pour savoir si un bruit de fond se situe dans une limite tolérable ? Encore mieux : en fonction du seuil à chaque fréquence, comment déterminer si un bruit de fond risque d’être perceptible ? Il est en effet difficile de savoir si 35dB SPL de bruit de fond est un niveau tolérable par un patient. Et même pour un audioprothésiste qui écoute (« L’Art perdu de l’écoute des aides auditives », repris de A. Rosette 😉 ), ou qui mesure ce BDF, où fixer la limite acceptable de qualité des composants électroniques à partir de cette mesure (ou de cette écoute) ? Une mesure de BDF la plus utilisée en audioprothèse est la mesure du Bruit Equivalent en Entrée, ou en bon anglais « Equivalent Input Noise » ou EIN. La définition de ce terme m’a toujours parue « perchée », mais à la réflexion, elle est robuste (donc c’est moi qui ne suis pas assez perché) :

EIN = Bruit Equivalent  à l’Entrée :

  1. On suppose (c’est fictif) une aide auditive qui ne présenterait aucun BDF, avec un réglage équivalent (gain/fréquence) à celle (réelle) que l’on veut tester
  2. EIN = quantité de bruit qu’il faudrait envoyer à l’entrée de l’aide auditive fictive sans bruit pour avoir le même niveau de sortie (qui comprend l’amplification ET le bruit de fond mélangés) que l’aide auditive testée
Bref, trêve de bavardages, une bonne formule « et pi c’est tout ! » :

BDF dans le silence – Gain max. = EIN

Pourquoi faire intervenir une « aide fictive silencieuse » et donc exprimer le bruit « à l’entrée » plutôt qu’à « la sortie » ? Macrae & Dillon (2001) voient plusieurs intérêts à cela :
  • dans la plupart des aides auditives de bonne qualité de conception (pas les trucs faits en Chine et vendus en pharmacies), le BDF vient en majorité des micros, et le reste, du circuit
  • le BDF s’il était exprimé à la sortie, varierait en fonction de la position du potentiomètre (s’il y en a un); ce n’est pas la cas quand le BDF est exprimé en entrée
  • si le bruit était exprimé en sortie, les aides auditives à faible gain auraient toujours moins de BDF que les aides auditives à gain important
Ce qui veut dire :
  • que tester le BDF en entrée pour des appareils avec un potentiomètre (ou un réglage de gain) permet de s’affranchir du problème de l’augmentation de BDF avec l’augmentation du gain : en effet, si le BDF était testé en sortie, plus le gain serait élevé, plus le BDF le serait aussi. Le fait de retrancher le gain du BDF dans le silence permet de décorréler le BDF du niveau de l’amplification.
  • de même pour les appareils très puissants : s’ils étaient testés en sortie, leur amplification très importante (y compris dans un caisson de mesure très silencieux, mais jamais totalement silencieux) ferait croire à un bruit de fond très important. Le fait de le mesurer en entrée (donc de déduire le gain max.) permet de pouvoir comparer le BDF en entrée d’un « petit » appareil open et d’un surpuissant.
Donc en quelque sorte, la mesure de l’EIN « relativise » le bruit de fond par la soustraction du gain…

Pour calculer l’EIN, la chaîne de mesure va faire deux mesures successives dans chaque bande de tiers d’octave :

  1.  première passe : mesure du gain, en général à bas niveau d’entrée (40/50dB SPL par exemple) pour chaque bande de 1/3 d’octave
  2. deuxième passe : mesure du BDF dans chaque bande de 1/3 d’octave. Donc là, c’est le silence (relatif) dans le caisson, d’où l’intérêt d’avoir un bon caisson de mesures
Et donc ensuite, 2 – 1 = EIN. C’est la courbe bleue que vous voyez sur cette mesure : Capture Bon, maintenant que l’on a cette mesure d’un bruit de fond équivalent en entrée, qui est ici comprise entre 20 et 35dB, qu’en faire ? Bien ou pas bien dans ce cas ? Audible par le patient ou inaudible ? Mieux : potentiellement gênant ou non ? La suite au prochain épisode….

~Entracte~

~Chocolats glacés, Eskimos, cacahuètes, Treets, …~

Spéléologie

Un peu pour information, un peu pour une question, voici le résultat de mesures audiométriques (tonale/vocale) et acoustiques sur un patient présentant une cavité d’évidement et des cryptes à droite. Séquelles de coups dans l’enfance… OD et OG opérées à de multiples reprises (7 fois en tout). L’audiométrie tonale (merci les inserts: pas de masking nécessaire même sur ces seuils, en tonale):

CA

La nature étant bien faite, ce patient réussit quand même (OG masquée) à obtenir ce score en listes cochléaires de LAFON:

Voc

Les mesures acoustiques des CAE mettent en évidence des valeurs totalement atypiques à droite, liées à l’évidement (longueur et volume hors norme).

La mesure oreille nue (REUG):

REUG

On a à droite un pic à 1600Hz, ce qui donne une approximation de longueur de conduit de (340000/1600)/4 = 53,1mm !!!

5 cm de conduit, ou plutôt de cavité(s)…

La mesure RECD:

RECD

Le coupleur fait 2cc. Un RECD HA1 « standard » (courbe bleue en pointillés) est à environ 12dB à 4KHz, ce qui fait une différence de volume de facteur 4 entre le coupleur et le conduit auditif bouché par la mousse (volume conduit 4 fois plus petit que le volume coupleur, soit 0,5/0,6cc, valeurs admises chez l’adulte).

Ici à droite, le RECD est d’environ -6dB, voire moins encore, ce qui signifie que le volume résiduel (résiduel, façon de parler !) du « conduit » ou de ce qu’il en reste est 2 fois plus important que le volume coupleur, donc entre 4 et 5cc, dû aux 3 cryptes que j’ai pu y voir.

Il est évident que si un appareillage était nécessaire à droite (ce que je ne ferai pas), toute approximation statistique logicielle serait totalement à la rue.

Je conclurai par une question simple : en sachant qu’il n’est pas recommandé de fermer l’oreille gauche, toujours plus ou moins humide et que ce patient a perdu depuis bien longtemps la localisation spatiale, appareilleriez-vous cette oreille gauche, de 2K à 3KHz, et qui présente 90% d’intelligibilité à 40dB HL ?

That is the question…