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Techtez les décalages fréquenchiels !

Written by xavdelerce on . Posted in Affinity, Audioscan, compression fréquentielle, Etude de cas, mesure in vivo, mesure in-vivo, PHONAK, transposition fréquentielle, WIDEX

Ca porte en général un doux nom du type « Sound Recover » (SR) ou « Audibility Extender » (AE). Le terme générique souvent utilisé est « frequency shifting » ou « frequency lowering » (décalage ou rabaissement fréquentiel).
On peut considérer que ces techniques ont franchement changé la vie des utilisateurs de ces systèmes, même si on peut discuter de l’apport d’intelligibilité (la masse d’articles sur le sujet est assez impressionnante).

Le principe de ces système, la zone 3, non audible pour causes multiples va être ramenée dans la zone 2 (AE) ou en lisière audible de la zone 2 (SR):

Un zone fréquentielle non audible (3) va être "décalée" vers une zone audible

Mais… (sinon il n’y aurait pas d’article !), comment « objectiver » (pas joli ce mot) ces systèmes ? Où démarrer ? Où s’arrêter ? Que transposer/compresser ? Et surtout: comment observer l’effet produit sur la parole amplifiée ?
A titre personnel, j’ai assez vite pu mettre en évidence la transposition fréquentielle (AE) par le Visible Speech, sur une voix « live ». Le plus frappant est de prononcer un /s/, en général bien ciblé vers 5/6KHz et de le voir se décaler vers 3KHz. C’est frappant, mais un peu « appuyé » comme démonstration…
Quant à la compression fréquentielle (SR), je faisais confiance… bref je séchais !
Alors Zorro est arrivé ! Zorro ce n’est pas moi, c’est un constructeur de chaînes de mesure: Audioscan. Non distribué en France, ce constructeur a mis au point un signal (trois signaux pour être exact) de mesure (signaux vocaux) afin de tester les appareils à décalages fréquentiels. Ca fait déjà quelques mois de ça quand même, mais les nouvelles d’Amérique me sont amenées par les mouettes qui font la traversée, désolé…
Donc je reprends: la manip. consiste à créer un signal vocal dont les médiums sont « amputés » et dont seule une bande dans les aiguës est laissée, 4000 ou 5000 ou 6300Hz:

Le « creux » dans les médiums sert en fait à mettre en évidence le rabaissement fréquentiel induit par l’appareil (transposition ou compression); c’est à dire que la zone « enlevée » permettra de ne pas « polluer » la visualisation (mesure in-vivo) du glissement fréquentiel. Le but étant de tester d’abord sans le système de décalage fréquentiel, puis avec.

Le choix de signal 4KHz, 5KHz ou 6.3KHz se fait (à mon avis) surtout pour les systèmes à transposition, en fonction de la fréquence de démarrage. Pour les systèmes à compression fréquentielle, le signal filtré 4 ou 5KHz semble suffire (encore mon avis).

Et ces signaux ? Comme souvent Audacity est l’ami des audios, l’ISTS est passé à la casserolle:

Donc trois fichiers wave distincts selon le filtre passe-bande souhaité, intégrés dans la chaîne de mesure.

Intégrés à la chaîne de mesure, ça donne un test « test REM décalages fréquentiels » que vous pouvez télécharger pour Affinity (2.0.4 sp2). Voyons voir si ça marche… va t-on enfin visualiser tout le travail de ces systèmes ? Est-ce que ça marche ? Quelques surprises…

  • La transposition fréquentielle:

Le principe est connu, rétrograder d’une octave une bande fréquentielle:

Principe de la transposition fréquentielle

Là, je dirais que l’effet est tellement ENOOOORME qu’il a toujours été facile de le mettre en évidence in-vivo. Il suffisait de produire un son situé dans la zone transposée et de le chercher une octave plus basse.

Par exemple sur ce patient:

NS in-vivo sans transposition

La perception est nulle pour la zone 6KHz (le /s/ par exemple). Si on active un programme de transposition de la zone:

Proposition logicielle de transposition

En utilisant l’ISTS filtré sur 6.3KHz, on obtient:

Transposition du 6KHz

On voit bien que la zone 3KHz est plus élevée que sans la transposition (à comparer avec la courbe verte de la mesure REM précédente). Est-ce que ce réglage sera toléré sans problème, c’est encore une autre histoire… mais la visualisation est possible, le système est objectivable (ah ! ce mot !). Par contre, la zone transposée « s’ajoute » en intensité à la zone « saine », d’où la nécessité parfois soit de minimiser l’AE (c’est réglable), soit de diminuer le gain de la zone à transposer dans le programme sans transposition.

L’avantage d’un signal vocal filtré, je le redis, est de mieux visualiser la zone transposée puisqu’elle se retrouve seule dans les médiums/aigus.

  • La compression fréquentielle:

Alors là, il y a du boulot. A titre personnel, je n’avais jamais réussi à visualiser l’effet de ce système en action. Ca restait « noyé » dans les fréquences contiguës en mesure in-vivo jusqu’à maintenant.

Allez zou:

Voici l’audiogramme du gentil « cobaye ».

Et voici le réglage logiciel proposé:

Réglage défaut du Sound Recover

Réglage défaut du SoundRecover

Il est donc proposé de démarrer la compression fréquentielle à 4.8KHz. Si je ne doute pas que certains sons soient perçus dans cette zone, j’ai nettement plus de doutes pour les indices vocaux, et effectivement, mesure in-vivo à la voix (ISTS):

NS in-vivo voix moyenne

Aucune information ne passe au-delà de 4KHz: le choix d’une fréquence « receveuse » à 4.8KHz n’est pas judicieux si on veut faire passer des informations vocales dan cette zone.

Donc première chose: si on se sert de la compression fréquentielle pour améliorer la perception vocale des zones fréquentielles aiguës, il est quasiment indispensable de réaliser une mesure in-vivo de niveau de sortie (REAR avec ISTS par exemple) afin de bien déterminer à quel endroit exact on enclenche le système. Dans le cas ci dessus, la zone 3K/3.5Khz semble appropriée si on ne veut pas plus augmenter le gain à 4KHz (zones mortes par exemple…). Le principe de la compression fréquentielle étant de démarrer en « lisière » de la bande passante audible, autant bien calculer sa zone de réception, la fameuse « cut-off frequency » de l’illustration suivante:

Le principe de la compression fréquentielle

Et après essais à 3.9 puis 3.3KHz pour le patient suivant, on obtient:

REAR ISTS filtré 4KHz sans et avec SoundRecover démarré à 3.3KHz

J’explique la mesure: la courbe fine orange est le signal filtré 4KHz sans activation du SoundRecover, la courbe grasse après activation. On constate une élévation du niveau de sortie (légère, environ 5 dB) vers 3.5KHz provoquée par le rabaissement fréquenciel de la zone 4KHz et plus.

Donc léger « glissement » en fréquence et augmentation de niveau.

  • Discussion:

A l’usage, on peut tous le constater, la transposition est très efficace, « visible » et audible et permet à certains patients de retrouver des sons totalement oubliés et inaccessibles autrement. De là à dire que la transposition est un système plus dédié aux « zones mortes » ou pentes audiométriques importantes, il n’y a qu’un pas… que je ne franchis pas ! Toujours est-il que la transposition demandera un temps d’apprentissage.

La compression, elle, est plus discrète, moins surprenante pour les patients que la transposition. En essayant de tester in-vivo par le moyen de signaux filtrés, on s’aperçoit qu’elle est peut-être moins « visible » que la transposition pour les pentes fortes, donc peut-être moins adaptée. Mais à l’inverse, elle permet d’enrichir les informations vocales dans des zones en général inaccessibles (4K et au-delà), sans choquer. L’usage d’un tel système sur une surdité plate et moyenne est très facile à mettre en évidence avec ces signaux (voir l’article de Phonak suivant).

Donc transpo ? compression fréquentielle ? Vous avez des éléments de réponse. A vos tests !

  • A propos du test:

Vous trouverez en téléchargement un test prédéfini pour Affinity 2.0.4 sp2, il suffit de placer les signaux filtré, téléchargeables ici dans un dossier quelconque et de paramétrer le test pour aller les chercher.

Pour les autres chaînes de mesure récentes (Unity 2 ou FreeFit), je pense qu’il est possible aussi d’intégrer ces signaux wave.

Bibliographie:

Présentation du test mis au point par Audioscan (c’est vers la fin).

Le test Affinity à importer.

Les signaux à télécharger.

Un article de PHONAK sur les tests in-vivo d’efficacité du SoundRecover, très impressionant pour les surdités « plates »… ça marche !

Une « contre-étude » d’un fabricant (!!!) sur les systèmes de rabaissement fréquentiels. Censuré ! (non, je blague, je ne le retrouve plus !).

Un article du Kuk qui met au point un test vocal tentant de mettre en évidence les effets de ces systèmes de décalages fréquentiels: le test ORCA.

Du même auteur, un article sur les tests des systèmes de rabaissement fréquentiel.

Merci à Jean-Baptiste BARON pour les manips.

Les commentaires récents

xavdelerce

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MAJ

Anonyme

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Bonjour Xavier,
Merci pour ta question très pertinente.

Je ne pense pas que cela ait été fait car il faut savoir utiliser, à la fois, la liste de recrutement et le TEN TEST.

Pour ma part, je ne pratique (malheureusement) pas, pour l’instant, le TEN TEST et ceux qui pratiquent le TEN TEST ne connaissent peut-être pas l’existence de la liste de recrutement.

Sans aucun doute un très bon sujet de mémoire pour un étudiant de troisième année.
J’espère que ta question va susciter une (ou plusieurs) recherche en ce sens

xavdelerce

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Bonjour Jean-Yves, et merci pour toutes tes remises à niveau.

Une éventuelle corrélation a t-elle déjà été recherchée entre un mauvais résultat au test de recrutement et un TEN Test positif ?

Jean-Yves MICHEL

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Bonjour Xavier,
Merci pour tes questions.

1/ Le Professeur LAFON écrit, pour la liste cochléaire émise en exploration du champ auditif, en page 141 de son livre « le test phonétique et la mesure de l’audition » :
« La mesure est effectuée pour chaque oreille séparément, si la surdité est asymétrique, elle peut-être faite en biauriculaire pour deux courbes tonales identiques ».
Donc on peut comprendre que l’émission puisse être faite au casque.
J’ai choisi le champ libre car cela me permet de visualiser le gain prothétique vocal (différence entre le nombre d’erreur phonétique sans appareil versus avec appareil) alors que je ne le pourrai pas si la liste avait été émise au casque.
A l’appui de mon option champ libre je peux citer l’exemple en page 201-202 du Bulletin d’Audiophonologie année 1972 Volume 2 « Le Test Phonétique Théorie et Pratique » :
« …Atteinte auditive bilatérale d’étiologie inconnue. La perte moyenne est de 60 dB à droite comme à gauche. Appareillage biauriculaire par deux contours d’oreille. Le test phonétique montre une nette distorsion liminaire avec cependant une atteinte du champ auditif puisque l’on trouve à droite et à gauche une distorsion de 6 à 10% à 100 dB. L’usage des prothèses est bon, il ne reste que 4% d’erreurs avec les deux contours d’oreille 18% et 16% respectivement à droite et à gauche avec chaque contour utilisé isolément. Ce résultat montre que lorsque la distorsion n’est pas trop importante l’appareillage des deux oreilles séparément par contour améliore très nettement la perception de la parole (erreurs réduites des trois quart)… »

2/ Je balaye systématiquement, sans appareil, de 90 dB SPL jusqu’à 40 dB SPL sauf si avant 40 dB SPL j’atteins les 100% d’erreurs phonétiques, auquel cas je m’arrête là évidemment. Avec appareil, j’émets à nouveau les mêmes éléments aux mêmes niveaux. Je n’ai donc pas d’intensité de « départ » calculée à « seuil 2K + 10dB » ou autre.

3/ J’accorde une importance aux hauts niveaux (80 – 90 dB SPL) car il me semble important que mon appareillage ne génère pas plus d’erreurs phonétiques que ce que la personne en fait sans appareil. Je le vérifie donc.

J’espère avoir répondu à tes questions.

JYM

Instagram @Audioprothese

 
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