Catégorie : Le niveau de sortie Max.

Pour faire suite au billet de Sébastien concernant le PC, je voulais apporter mon point de vue et faire un petit récapitulatif de ces petites merveilles de traitement du signal que l’on voit fleurir depuis quelques années dans les aides auditives sous les noms de SoundSmooth (Siemens), AntiShock (Unitron), SoundRelax (Phonak) Compression tZéro (Widex), etc… Derrière ces noms très étudiés par les bureaux de marketing se cachent vraiment des systèmes qui améliorent la vie des malentendants appareillés.

Avant (toujours cette fameuse préhistoire d’il y a une 10aine d’années !), lorsque les aides auditives étaient analogiques, les choses étaient simples : soit les aides auditives étaient pourvues d’un réglage spécifique de l’écrêtage et l’audio déterminait son « MPO », soit ce réglage n’était pas disponible et le système atteignait sa propre limite, dictée par le circuit ou l’écouteur. Par contre, cet écrêtage avait le mérite d’être quasi-instantané, et tellement efficace… qu’il en créait des distorsions.

Donc, sur les dernières années de l’analogique (et les premières du numérique) sont apparues les compressions en sortie de facteur élevé (AGCo de facteur 10, par exemple) qui avaient le mérite de ne pas créer de distorsions, comme tout AGC qui se respecte, mais qui a vu les plaintes de gêne aux bruits impulsionnels (couverts, assiettes, interrupteurs, etc…) augmenter.

Pourquoi ? Car tout système de compression fonctionne avec un temps d’attaque (et de retour), et même si les niveaux forts étaient maîtrisés, le temps que le système se mette en marche, le bruit avait déjà généré une gêne :

Temps d'attaque d'un AGCo et d'un système d'écrêtage en entrée
Comparaison des TA d'un système AGCo et d'un système à détection de bruits impulsionnels en entrée (Widex MIND)

La courbe verte en gras d’une aide auditive avec limitation par AGCo (une aide auditive récente), génère un artefact de plus de 10dB (le « pic » à plus de 115dB SPL) avant que la compression d’attaque ne régule le signal : il peut y avoir gêne chez certains patients.

Est-il possible d’installer un « vrai » écrêtage sur les aides auditives numériques ? Non, au sens montage électronique du terme, mais également à cause du temps de traitement du signal du processeur, qui varie de 1 à plus de 5ms, et induit donc un décalage temporel entre le bruit impulsionnel et son traitement par l’appareil. Et s’il y a délai de traitement, on ne peut pas parler strictement d’écrêtage.

Mais les fabricants ont trouvé la parade, en traitant les sons impulsionnels AVANT leur entrée dans le processeur. Il me semble que le premier à avoir abordé le problème sur les AA numériques est Philips avec sa gamme D61 et dérivés il y a une dizaine d’années. Il y avait bien des réglages appelés PC chez les différents fabricants mais il aura fallu attendre ces dernières années pour que le problème soit en passe d’être réglé avec la démocratisation de ces systèmes de détection des bruits impulsionnels.

La mesure faite avec une ce ces aides auditives de dernière génération, un Widex MIND avec système « tZéro » (courbe fine du graphique du dessus,) montre que le passage de 40 à 100dB SPL ne génère pas d’artefact dû au temps d’attaque (le système est instantané) : pas de gêne, on retrouve un fonctionnement de type Peak Clipping, les distorsions en moins.

Le schéma simplifié de ce traitement donne :

Schéma de la compression tZéro de Widex
Schéma du principe de fonctionnement de la compression tZéro du Widex MIND

L’avantage d’un tel système, on le comprend facilement, est de ne même pas faire rentrer les sons impulsionnels dans le circuit de traitement du signal. L’inconvénient induit serait de faire n’importe quoi si le système n’était pas « bridé » par les fabricants.

En conclusion, les notions d’écrêtage ou de PC (Peak Clipping), bien qu’historiquement ancrées dans nos têtes d’audioprothésistes, ne sont plus adaptées au traitement numérique du signal, pour des raisons pratiques (montage électronique) ou temporelles (temps de traitement du signal par le processeur). L’écrêtage tel que nous l’avons appris est bien mort: vive la « détection des bruits impulsionnels en entrée » ! Ca fait plus classe… et des patients contents !

XD. Merci à Alexandre GAULT pour son infographie du schéma tZéro de Mind.

PHONAK a lancé il y a quelques années un algoritme dédié aux surdités sévères à profondes : le bass boost. En complément du système de supercompression, il vient s’enclencher pour améliorer l’audibilité en milieu bruyant.

Une étude au sujet du bass boost mt en évidence une amélioration du seuil de compréhension en milieu bruyant pour les porteurs d’aides auditives dites POWER. En augmentant le niveau de sortie (+6 dB) des fréquences basses (<1KHz), le benchmark mené par PHONAK met en évidence une amélioration significative de la compréhension en milieu bruyant.

Fonctionnement du bassboost

Cette effet est permis par une augmentation de la sensation sonore dans les basses fréquences (ce qui correspond à la perception des premiers formants des voyelles).

A noter que Bassboost était une option qui existait sur les anciennes gammes d’appareils PHONAK. Couplé au Savia Art, on obtient un algoritme qui s’enclenche précisément dans les séquences bruyantes de la vie quotidienne des malentendants.

PHONAK explique, que cette option réservée aux patients les plus malentendants, est essentiel à plusieurs titres :

  • Les patients atteints de surdités sévères et plus ont une réserve cochléaire de pauvre qualité dans les hautes fréquences bien souvent. Bassboost ne fonctionnant que sur les fréquences les plus basses est un outil adapté.
  • Les patients atteints de perte auditive sévère compense la maigre qualité de leurs hautes fréquences par une amélioration significative de leur discrimination fréquentielle sur les basses fréquences. Une fois encore Bassboost en s’intéressant aux fréquences les plus basses est un outil idéal pour réhausser les fréquences des premiers formants vocaliques (turner et Cummings, 1999).

Comparaison entre plusieurs algorithmes et leur résultat en terme de SNR

Les chiffres sont probants. L’algoritme BASSBOOST améliore le SNR d’environ 1 dB SPL. Le SRT également tant en contours qu’en intras. Ce que je trouve rigolo qui est curieux, c’est que cette option soit débrayable sous iPFG, au regard de la qualité d’écoute obtenue.

A mon avis c’est une option à enclencher systématiquement en cas de surdités au moins sévères avec une dégradation des hautes fréquences.

En tout cas, ce système doit permettre aux porteurs d’anciens appareils auditifs de renouveler pour une vrai innovation en matière de compréhension dans le bruit.

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