Je viens de découvrir (on apprend tous les jours !) des enregistrements réalisés avec microphone binaural. J’ai écouté ces fichiers sons sans d’abord trop m’attarder sur le côté technique de la chose, presque de façon dubitative, mais j’ai été « bluffé » par la restitution sonore, et j’ai décidé de gratter un peu la chose…

Tout d’abord il faut savoir que le but premier d’une telle technique d’enregistrement n’est pas d’en améliorer la qualité pure, mais plutôt la restitution; de rendre la perception sonore « naturelle », dans le sens physiologique ou morphologique du terme. Ouh là ! le Xavier a fumé…

Je m’explique: l’écoute musicale stéréophonique sur support numérique ou analogique est le fruit d’un enregistrement par microphones légèrement décalés en phase, ou plus subtil, légèrement décalés en intensité, ceci afin de simuler l’existence d’un « espace sonore » dans le premier cas et dans le second, de simuler une différence inter-aurale de niveau avec le même effet recherché. On s’est satisfait de cette écoute pendant longtemps (et encore pour longtemps !), mais l’écoute stéréophonique n’est pas l’écoute binaurale, cette dernière étant la seule naturelle.

L’écoute binaurale, amie proche de l’audioprothésiste, est beaucoup plus complexe dans le sens où elle intègre (entre autres) des facteurs morphologiques et donc acoustiques (longueur et forme des conduits auditifs et du pavillon, incidence du son sur la tête et le torse, …), des facteurs temporels (un son arrivant à une oreille avant l’autre), d’intensité (la tête fait « écran » à l’oreille opposée à une source sonore), et j’en passe…

On le voit donc, le passage de la stéréophonie à la binauralité, en reproduction sonore, est un saut très qualitatif, rapprochant l’auditeur d’une situation d’écoute « live », comme si sa tête avait servi de microphone.

D’ailleurs, l’enregistrement binaural n’est pas une affaire qui semble simple: deux micros (spécifiques) doivent se placer sur une tête, humaine (!!!) ou artificielle type KEMAR, le plus proche possible des conques, voire dans les conques:

Mister KEMAR fait un enregistrement binaural

Ces micros sont omnidirectionnels (la tête produisant son ombre d’atténuation), doivent être écartés strictement, le tout placé judicieusement dans l’espace sonore à enregistrer, et certainement d’autres choses plus pointues que pourrait mieux décrire que moi un ingénieur du son (Y a t-il un ingénieur du son dans la salle ?).

Pour tout ceci, je vous recommande la lecture de l’excellent article de Wikipédia (une fois n’est pas coutume) sur le sujet.

Et parce qu’un exemple vaut souvent mieux qu’un long discours, vous trouverez ci-après différents exemples d’enregistrements binauraux. Mais avant tout, veuillez noter que l’écoute de ce genre de fichiers n’est pas franchement convaincante sur de médiocres HP d’ordinateur, et même sur des HP tout court ! Vous aurez vraiment l’impression « d’y être » avec un casque ou de bons écouteurs intra-auriculaires, donc à vos branchements, l’écoute d’un enregistrement binaural est un truc d’égoïste ! Autre point aussi, la plupart des fichiers suivants sont « lossless » (sans perte de données à la compression), à savoir Flac, WavPack, ou au pire Ogg (pour Wikipédia) qui est « lossy » mais meilleur qu’un mp3 (je milite !).

Voici donc:

• trois fichiers tirés du blog ohl, j’aime assez celui « cherchez les choristes »
• un fichier ogg « la feuille de papier » tiré de Wikipédia. On a vraiment l’impression de se la faire agiter devant le nez !
• un extrait de ma bibliothèque musicale, au format flac, tiré du site Bowers & Wilkins, Accidental Powercut Binaural recordings. Toujours cette impression d’être à côté du chanteur, d’entendre les réflexions de la salle, le public…

Par curiosité, regardez la forme d’onde de chaque piste sur un logiciel type Audacity : elles sont souvent très différentes l’une de l’autre, alors que pour un enregistrement stéréo elles présentent moins d’écart entre elles.

Et tout ceci, me direz-vous, pour quoi faire ?

Fermer les conduits auditifs, même partiellement, utiliser des aides auditives présentant un décalage temporel (temps de traitement du signal), ne pas restituer exactement d’équilibre (au moins en intensité) inter-aural, etc… tout ceci pourrait expliquer certaines difficultés rencontrées lors d’appareillages: un patient, même malentendant, conserve peut-être toute ou  une partie de son audition binaurale, et la perd(rait) avec l’interposition d’un système « correcteur »…

Imaginez deux aides auditives (ça, c’est OK), imaginez qu’elle communiquent entre elles (ça existe déjà), elles ont des microphones omnidirectionnels (basique), les caractéristiques acoustiques individuelles (gain étymotique) du patient sont mesurées (ça existe, reste à l’adapter à l’oreille nue), une rapide calibration aides auditives en place mesure atténuation inter-aurale et décalage temporel inter-aural (faisable), les aides auditives s’échangent en temps réel les informations sur les signaux incidents et au besoin recréent une directivité naturelle (il va falloir que les processeurs se musclent !!). Bref, voilà des patients qui récupèreraient non seulement l’audition mais aussi une binauralité (et pas une stéréophonie) les rapprochant d’une perception naturelle.

Donc finalement, l’appareillage des surdités légères en conservant le conduit totalement ouvert ne dégrade pas (trop) l’écoute binaurale, mais ce n’est pas le cas lorsque le seuil diminue, que les conduits sont fermés, etc… voilà qui, une fois de plus, milite pour une prise en charge précoce de la déficience auditive !

Cette technique de compensation binaurale dans les aides auditives dans 5 à 10 ans ? ou avant, qui sait…

Je rajoute un lien très intéressant sur les conseils de Brice Jantzem, le site de l’IRCAM proposant une 50aine de modélisations « tête/cou/torse », à vous de trouver celle qui correspond à la votre, lorsque le son sera au centre ! (allez m’sieurs dames, faites entrer la bille dans le trou !).

*FBR = « Front to Back Ratio », que l’on pourrait traduire par « différence de captation entre l’avant et l’arrière »

Une (très) grande part des aides auditives adaptées aujourd’hui sont mutidirectionnelles, c’est à dire pourvues de deux micros (au moins) et donc capables de capter préférentiellement devant l’auditeur ou bien dans toute autre axe déterminé par l’algorithme ou l’utilisateur.

Ca, c’est dans la théorie, c’est à dire le jour de l’adaptation (et encore…) de ce petit bijou de technologie, voire les quelques semaines ou quelques mois qui suivent. Mais après des dizaines de manipulations, « pollenisation », « dépoussiérisation », averses, transpiration, etc… qui pourrait dire si la minuscule grille qui le recouvre, ou le micro lui-même n’est pas bouché ? Et si rien n’est apparent, est-il efficace ce micro arrière (car c’est souvent lui le fautif)?

Très peu de logiciels fabricants sont capables de vous dire aujourd’hui si tout est OK de ce côté sans retour au SAV. Et côté patient, on pourrait bien avoir un « Il me semble que j’entendais mieux au début… », toujours délicat à interpréter.

Le prix élevé de certaines aides auditives repose pourtant en grande partie sur ce dispositif directionnel et il serait dommage de ne pas le voir fonctionner correctement, car toute cette technologie serait caduque. Après un an sans entretien, il est quasiment certain que le micro arrière sera atténué, voire bouché. Quelques appareils compensent cette perte de sensibilité, mais jusqu’à un certain point.

Certaines chaînes de mesure proposent aujourd’hui des tests de « directionnalité » afin de tester ce fameux FBR.

• Il suffit de placer l’aide auditive en mode directionnel.
• Le stimulus choisi est émis vers l’avant, puis vers l’arrière
• Une courbe de directionnalité est mesurée. Dans le cas ci-dessous, l’appareil capte 10dB de plus environ vers l’avant que vers l’arrière.

Mesure de directionnalité microphonique

Evidemment, ce n’est pas un super diagramme polaire, mais serait-ce bien utile ? Chrono en main, ce test prend 10 secondes, pourquoi s’en priver ?

Pour aller plus loin sur le sujet, je vous propose en téléchargement la conférence de Jean-Baptiste DELANDE sur le sujet, lors de l’EPU 2009.

Il est utile aujourd’hui de tester la performance des aides auditives possédant plusieurs microphones. Aujourd’hui près de 30 % des aides auditives vendues possèdent plus d’un microphone ! Il est simple de déterminer si les microphones sont compensés ou pas.

Pour ce faire placer le patient à 0° de l’enceinte de votre champs libre, mesurer et enregistrer la réponse in situ appareillée (REAR)en mode omnidirectionnel avec un niveau d’entrée de 65 dB SPL. Puis sans modifier les réglages passer en mode directionnel. Si au même niveau de stimulation les REAR sont superposables alors l’aide auditive dispose d’un microphone à compensation des basses fréquences.

Dans le cas de surdités supérieures à 40 dB HL dans les graves, le manque de compensation peut provoquer une baisse de l’audibilité. A vérifier absolument pour les surdités de type II et plus !

Dans le cas d’un appareil à microphone directionnel non compensé, il semble bon pour les surdités importantes de créer un deuxième programme avec un réglage améliorant le manque de basses fréquences.