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http://portaildoc.univ-lyon1.fr
Creative commons : Paternité - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.0 France (CC BY-NC-ND 2.0)
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/fr
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
INSTITUT DES SCIENCES ET TECHNIQUES DE LA READAPTATION
___________
Directeur Professeur Yves MATILLON
___________
INTERET DU SYSTEME DE COMPRESSION FREQUENTIELLE DE SIEMENS CHEZ LE MALENTENDANT
Mémoire présenté pour l’obtention du
DIPLOME D’ETAT D’AUDIOPROTHESISTE
par
DELAYE Maxime
Autorisation de reproduction LYON, le
24 Octobre 2014
N° 599
Gérald KALFOUN
Directeur Délégué à l’enseignement
Stéphane GALLEGO
Directeur des études
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
Président Vice-président CEVU
Pr GILLY François-Noël M. LALLE Philippe
Vice-président CA Vice-président CS
Pr Hamda BEN HADID Pr. GILLET Germain
Secrétaire Général
M . HELLEU Alain
Secteur Santé
U.F.R. de Médecine Lyon Est U.F.R. d’Odontologie
Directeur Directeur
Pr. ETIENNE Jérôme Pr. BOURGEOIS Denis
U.F.R. de Médecine Lyon Sud Institut des Sciences Pharmaceutiques
Charles Mérieux et Biologiques
Directrice Directrice
Pr BURILLON Carole Pr VINCIGUERRA Christine
Département de Formation et Institut des Sciences et Techniques de
Centre de Recherche en Biologie Réadaptation
Humaine Directeur
Directeur Pr. MATILLON Yves
Pr. FARGE Pierre
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Secteur Sciences et Technologie
U.F.R. Des Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives (S.T.A.P.S.)
Directeur
M. COLLIGNON Claude
Institut des Sciences Financières et d’Assurance (I.S.F.A.)
Directeur
M. LEBOISNE Nicolas
IUFM
Directeur
M. MOUGNIOTTE Alain
UFR de Sciences et Technologies
Directeur
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Ecole Polytechnique Universitaire de Lyon (EPUL)
Directeur
M. FOURNIER Pascal
IUT LYON 1
Directeur
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Ecole Supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (ESCPE)
Directeur
M. PIGNAULT Gérard
Observatoire astronomique de Lyon
Directeur
M. GUIDERDONI Bruno
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Remerciements
Je tiens à remercier particulièrement Mr Pascal DEBARD, mon maitre de
stage, ainsi que Mr Nelson ARAUJO que j’ai pu cotoyer pendant ce stage. Merci pour
vos conseils, pour le temps que vous m’avez consacré, et pour celui laissé à
disposition avec les patients.
Merci également à mon lecteur, Mr David COLIN, pour son aide et ses
conseils.
Il est important pour moi, de remercier les personnes qui m’ont suivi et aidé
pendant ma formation. Il s’agit de :
- Mr Romain LOPEZ, mon maitre de stage de première et deuxième année,
que je remercie pour sa patience, sa gentillesse, ces nombreux conseils et pour son
amitié.
- Mr Nicolas RAVOUX, audioprothésiste, sans qui je ne ferai pas ce métier.
Merci à lui de m’avoir ouvert les portes de son laboratoire, pour le suivre hors des
périodes scolaires.
- Mr Chirstophe OLIVIER, audioprothésiste, pour ses conseils et son aide.
Je souhaite remercier également Mr Jean-Etienne GROSFILLEY, ainsi que
les divers fabricants pour la documentation fournie.
Enfin je remercie ma famille et ma femme pour leur soutien permanent et leur
patience pendant mes études.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
SOMMAIRE Résumé…………………………………………………………………………………………...………………1
1. Introduction ..................................................................................................................................................... 2
1.1 Perte auditive sur les hautes fréquences : quelles conséquences ? ................................................. 3
1.1.2. Zones mortes cochléaires ................................................................................................................ 4
1.1.3. L’importance des hautes fréquences .............................................................................................. 5
1.2. L’abaissement fréquentiel : une technologie convoitée ...................................................................... 6
1.2.1. Un peu d’histoire ................................................................................................................................ 6
1.2.2. La transposition fréquentielle ou « Audibility Extender » de Widex ........................................... 9
1.2.3. La compression fréquentielle ou « Sound Recover » de Phonak ............................................ 11
1.2.4. La duplication fréquentielle ou “Spectral IQ” de Starkey ........................................................... 12
1.2.5. L’abaissement fréquentiel ou « Frequency Composition » de BERNAFON ........................... 14
1.2.6. La compression fréquentielle de Siemens ................................................................................... 15
1.3. Problématique ......................................................................................................................................... 20
2. Matériel et méthode ..................................................................................................................................... 21
2.1. Tests en chaine de mesure .................................................................................................................. 21
2.1.1. Préréglage ........................................................................................................................................ 21
2.1.2. Protocole ........................................................................................................................................... 22
2.1.3. Résultats ........................................................................................................................................... 22
2.2. Tests subjectifs ....................................................................................................................................... 26
2.2.1. Protocole ........................................................................................................................................... 26
2.2.2. Le préréglage prothétique .............................................................................................................. 27
2.2.3. Matériel utilisé .................................................................................................................................. 28
2.2.4. Tests effectués ................................................................................................................................. 30
2.2.5. Echantillon ........................................................................................................................................ 32
2.2.6. Tests statistiques ............................................................................................................................. 34
3. Résultats ........................................................................................................................................................ 36
3.1. Audiométrie tonale ................................................................................................................................. 36
3.2. Audiométrie vocale dans le calme ....................................................................................................... 39
3.3. Audiométrie vocale dans le bruit .......................................................................................................... 42
3.4. Questionnaire .......................................................................................................................................... 44
4. Discussion ..................................................................................................................................................... 45
4.1. Audiométrie tonale et tests subjectifs .................................................................................................. 45
4.2. Audiométrie vocale dans le calme ....................................................................................................... 46
4.3. Audiométrie vocale dans le bruit .......................................................................................................... 47
4.4. Limites de l’étude ................................................................................................................................... 48
5.CONCLUSION ................................................................................................................................................ 51
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................................... 52
ANNEXES ........................................................................................................................................................... 55
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1
Résumé
Le but de cette étude est d’évaluer si l’algorithme de compression
fréquentielle, présent dans les aides auditives de la génération micon de
Siemens, apporte une amélioration d’intelligibilité lorsqu’il est comparé à une
amplification traditionnelle.
La compression fréquentielle est un procédé permettant d’abaisser les
hautes fréquences dans une zone fréquentielle plus basse, en appliquant un
facteur de compression plus ou moins grand.
Des tests sont réalisés après un mois de port quotidien des aides
auditives sur dix-sept patients présentant des pertes d’audition plus ou moins
sévères dans les aigus : une audiométrie tonale, ainsi que des audiométries
vocales dans le calme et dans le silence. Un questionnaire concernant leur
préférence de sonorité dans diverses situation leur est également adressé.
Les résultats ne montrent pas de différences significatives entre les
deux méthodes, excepté pour les tests vocaux dans le bruit pour les patients
présentant des pertes sévères dans les aigus.
Enfin, deux personnes préfèrent la sonorité avec la compression
fréquentielle dans certaines situations ; les autres malentendants ne
perçoivent pas de différences significatives.
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2
1. Introduction
La population française est en train de vieillir. En 1900, 4% de la population
avait plus de 65 ans ; taux qui passe à 11% en 1980, et on estime qu’en 2030, 28%
des Français auront plus de 65ans1. Il apparait donc comme évident que le nombre
de malentendants atteints de pertes liées à l’âge (presbyacousie) va augmenter
également.
En 2008, la DREES (la Direction de la Recherche, des Etudes, de l’Evaluation
et des Statistiques) publie une étude qui permet d’estimer à 5 182 000 (dont
3 538 400, soit 68.3%, ont plus de 60 ans) le nombre de malentendants en France
métropolitaine, soit 8.7% de la population2.
L’audioprothésiste dispose aujourd’hui de plus en plus d’outils et de
technologies pour tenter de répondre aux problèmes des malentendants.
Fin 2012, Siemens sort sa nouvelle génération d’aides auditives Micon qui
incorpore un traitement du signal de compression fréquentielle. Cette fonctionnalité a
pour but de restaurer l’audibilité de fréquences inaudibles en les comprimant dans
une zone fréquentielle audible. Ce système est à la base destiné aux malentendants
dont la perte sur les aigus est trop importante pour bénéficier d’une amplification
traditionnelle.
Il nous a semblé intéressant de tester l’efficacité de ce sytème sur des
malentendants présentant des pertes auditives plus ou moins sévères. Ainsi nous
pourrons observer d’une part, si la compression fréquentielle que nous propose
1 Cours d’épidémiologie de la surdité et des troubles de l’audition, 1ère année d’audioprothèse, C. CANEPA 2 Dernières données statistiques sur la surdité en France métropolitaine, 22 juin 2008. Disponible sur : http://www.unapeda.asso.fr/article.php3?id_article=615(consulté le 22/12/2013).
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3
Siemens apporte un réel bénéfice par rapport à une amplification traditionnelle, et
d’autre part, si la sévèrité de la perte dans les aigus a une incidence sur les résultats
obtenus.
1.1 Perte auditive sur les hautes fréquences : quelles conséquences ?
La presbyacousie est un processus physiologique inéluctable qui entraine une
sénescence de l’oreille. Cette dégénérescence atteint les cellules de l’organe de
Corti en commençant par la spire basale pour remonter vers l’apex3. Cela se traduit
sur l’audiogramme par une chute progressive plus ou moins importante du seuil
d’audibilité des fréquences aigues.
La presbyacousie commence dès 20 à 30 ans, et peut devenir socialement
gênante après 50 ans. La courbe suivante donne un aperçu des pertes moyennes
selon l’âge :
Figure 1 : Presbyacousie. Courbe (abscisses en Hz, ordonnées en dB SPL de perte) moyenne suivant
l’âge, effectuée d’après les recherches sur des sujets normaux (d’apres LEISTI).
3 PORTMAN M. PORTMAN C. Aspect audiométrique des surdités suivant leur étiologie. Précis d’audiométrie clinique. Paris : Masson, 1988. P 130.
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4
1.1.2. Zones mortes cochléaires
Dans certains cas, les malentendants présentent des zones cochléaires où les
cellules cilliées internes (CCI) et/ou les neurones associés fonctionnent mal voire
plus du tout. Par conséquent, les vibrations mécaniques de la membrane basilaire,
associées à une stimulation sonore, ne sont pas transformées en un signal électrique
dans le nerf auditif et la personne ne perçoit pas le son.
Cependant, lors d’une audiométrie tonale liminaire, on peut supposer que le
malentendant présente une zone morte cochléaire lorsque la perte auditive chute de
plus de quarante décibels par octave. En effet, lorsque la stimulation sonore est
suffisament intense et entraine une déformation de la membrane basilaire importante
sur la zone supposée morte, elle peut être détectée par suite de sa propagation sur
les zones adjacentes où les CCI et leurs neurones associés sont encore
fonctionnels.
Cox et al. 4 ont réalisé une étude visant à détecter la présence de zones
mortes cochléaires chez 170 malentendants (307 oreilles) , présentant des pertes
moyennes à sévères, ce qui est représentatifs d’une majorité de porteurs d’aides
auditives.
Il en résulte que 31% des sujets (23% des oreilles) présentent une ou
plusieurs zones mortes aux différentes fréquences testées. Cette étude nous permet
de faire le lien entre le développement d’une presbyacousie et la possibilité
d’apparition de zones mortes cochléaires.
4 COX RM, ALEXANDER GC, johnson J, RIVERA I. Cochlear Dead Regions in Typical Hearing Aid
Candidates: Prevalence and Implications for Use of High-Frequency Speech Cues. Ear and hearing,
Mai Juin 2011, vol. 32, N°2. P. 339-348.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
5
Moore réalisa une étude montrant que l’amplification des fréquences situées
sur une zone morte cochléaire n’apportait pas de gain d’intelligibilité , voire qu’elle
dégradait la compréhension5. Une solution alternative à prendre en considération,
serait d’utiliser une méthode d’abaissement fréquentiel afin d’amener les fréquences
non perçues vers une zone fréquentielle plus basse où la cochlée est encore
fonctionnelle.
1.1.3. L’importance des hautes fréquences
Dans la grande majorité des cas, les hautes fréquences apparaissent comme
les plus précocément et les plus sévèrement touchées. A première vue, il serait facile
de penser que les sons aigus ne sont pas les plus importants, ni les plus présents
dans la vie de tous les jours.
Ce n’est qu’à partir de la fin des années 1970 6 que des études ont été
menées, montrant l’importance de fournir une amplification au-delà de 2000Hz. Face
à ce constat, les fabriquants d’aides auditives ont commencé à élargir la bande
passante de leurs appareils en permettant l’amplification des hautes fréquences.
Dans les années 1980 7, de nouvelles études montrent que l’amplification des
hautes fréquences ne permet pas d’avoir des résultats aussi satisfaisants qu’une
personne normo entendante, en ce qui concerne la compréhension d’un discours ; et
ce, d’autant plus que la perte dans les aigus est sévère.
5 MOORE BCJ. Dead regions in the cochlea : conceptual foundations, diagnosis and clinical
applications. Ear and hearing 2004;25: 98-116. 6 Pascoe DP: Frequency responses of hearing aids and their effects upon the speech perception of
hearing-impaired subjects. Ann Otol Rhinol Laryngol 1975;84,Suppl 23:1-40. 7 Kamm CA, Dirks DD, Bell TD: Speech recognition and the articulation index for normal and hearing-
impaired listeners. J Acoust Soc Am 1985;77:281-288.
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6
Plus récemment, en 2009, Glista et al. soulignent que la technologie
audioprothétique traditionnelle peut ne pas convenir pour rétablir l’audibilité des
aigus lorsqu’il y a des contraintes de gains ou de larsen. La correction auditive
traditionnelle ne peut donc pas assurer une audibilité suffisantes des consonnes
telles que /s/, /z/, /f/, /sh/, et /t/ en cas de perte auditive à pente marquée dans les
aigus8.
Il faudrait donc proposer des solutions alternatives, permettant de récupérer
les informations contenues dans ces hautes fréquences à un niveau suffisant pour
permettre leur audibilité, en contournant les problèmes rencontrés, tels que le larsen
ou la non acceptation par le patient, d’une sur-amplification des hautes fréquences.
1.2. L’abaissement fréquentiel : une technologie convoitée
1.2.1. Un peu d’histoire
Les premières méthodes d’abaissement fréquentiel étaient basées sur le
vocodeur (inventé par H.Dudley en 1939) qui était à l’origine destiné à l’industrie des
télécommunications. Un vocodeur (contraction francisé de voice coder) est un
appareil qui permet de convertir un signal acoustique en un signal électrique avec
une bande passante réduite via une série de filtres passe bande.
Ce n’est qu’en 1952 avec l’Argentin J-M Tato que le premier système
d’abaissement fréquentiel dédié à l’audition voit le jour. Son système permettait
d’enregistrer la parole et d’abaisser le signal d’un octave vers les graves en
diminuant sa vitesse par deux. Malheureusement, ce procédé ne pouvait s’utiliser
qu’en temps différé. Vigneron et Lamotte tentent en 1971 d’améliorer le système de
8 DANIELLE GLISTA, SUSAN SCOLLIE, MARLENE BAGATTO, RICHARD SEEWALD, Vérification
électro acoustique des aides auditives à compression non-linéaire de fréquence. Les cahiers de l’audition, Janvier/Février 2009, vol.22-n°1.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
7
Tato avec le DIFA (Diviseur de Fréquences Audibles) en permettant d’utiliser le
procédé en temps réel. Cependant, leur système est abandonné car il présente un
bruit de fond trop important.
En 1961, L. Pinomow, puis en 1967, Ling et Druz reprennent le principe du
vocodeur pour l’implanter à une aide auditive. Le système de Pinomow est nommé
VENUS (Voix Electronique Normalisée à l’usage des sourds). Il découpe six bandes
de fréquences parmi la totalité du spectre, en analysant sur chacune de celles-ci
l’amplitude et le timbre, qu’il retranscrit dans une bande de fréquences de 200 à
900Hz. Ce principe, basé sur l’utilisation du vocoder est repris par la suite par
Lippmann en 1980 qui réalise une étude, montrant que les patients présentant une
perte auditive dans les hautes fréquences, présentaient une amélioration de 10%
dans la discrimination et l’identification des consonnes, avec le système basé sur le
vocodeur, par rapport au système utilisant un filtre passe bas à 800Hz, mais avec le
signal non traité9.
A noter que Pinomow crée également en 1965 le PARME (Prototype
d’Appareil pour la Rééducation des Malentendants). Ce système amplifie
conventionnellement le canal du 1000Hz, alors que les canaux 100-500Hz et 500-
1000Hz proviennent respectivement de l’amplification et la transposition des canaux
1000-2000Hz et 2000-6000Hz10.
Parallèlement, en 1961, Johansson présente une autre méthode
d’abaissement fréquentiel, incorporé au début des années 1970, dans une aide 9 RACHEL JANE ELLIS Benefit and predictors of outcome from frequency compression hearing aid
use 262 p. Thèse de doctorat, philosophie. Manchester : Faculté de médecine et de sciences
humaines, 2012. 10
BEAL Thibault, METAIS Marie Blanche (dir.). Efficacité de la compression fréquentielle (algorithme
SoundRecover de Phonak) dans le cadre d’un premier appareillage stéréophonique de patients presbyacousiques. 65 p. Mémoire d’audioprothèse. Nancy : Université Henri Poincarre, Nancy 1, 2011
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
8
auditive fabriquée par Oticon(la TP-72), en faisant la première aide auditive avec
système d’abaissement fréquentiel commercialisée. Le principe de cet appareil est
de prendre le signal sur la bande passante comprise entre 3 et 6kHz, et de le
déplacer puis compresser dans les fréquences graves (en dessous de 1.5kHz). Une
étude réalisée par Ling (1968) conclue que le système de Johansson n’apporte pas
d’amélioration d’intelligibilité par rapport à une aide auditive conventionnelle.
En France, J.C. Lafon se penche également sur le problème et sort en 1963
une aide auditive baptisée Isaac adaptée aux restes auditifs du déficient profond. Il
sort ensuite divers systèmes destinés à appareiller la surdité profonde en permettant
d’utiliser les restes auditifs, plutôt que de compenser la perte tonale. Il sort dans ce
but, à la fin des années 1980, les systèmes GALAXY, Alpha et Bêta qui transmettent
l’ensemble des informations temporelles et spectrales de la parole vers les
fréquences graves (inférieures à 1000Hz).
Puis, en 1991, une prothèse nommée EMILY créée par Dupret et Lefevre,
permet de détecter sur l’octave 1000-2000Hz les indices perceptifs prioritaires
(deuxième formant et transitions formantiques),puis de les transposer en ajoutant ou
retranchant une octave. Ce nouveau signal est ensuite ajouté au spectre d’entrée.
Ce système ne fonctionne que entre 1000 et 2000Hz et nécessite une rééducation
importante pour apporter une efficacité satisfaisante.
Aujourd’hui, nous dénombrons cinq fabriquants proposant un système
d’abaissement fréquentiel : Widex, Phonak, Starkey, Bernafon et enfin Siemens.
Visant tous le même profil de malentendants, à savoir les personnes ayant des
pertes sévères sur les hautes fréquences ou ayant des problèmes de tolérance pour
les sons aigus, chacun vante les mérites de son système.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
9
1.2.2. La transposition fréquentielle ou « Audibility Extender » de Widex Cette
technologie, disponible depuis 2005 chez Widex va, comme son nom l’indique,
transposer les fréquences aigues mal perçues dans une plage fréquentielle plus
basse afin de pouvoir les identifier. Chaque fréquence de la bande spectrale, d’une
octave ou une octave et demie, est transposée une octave en dessous de la
fréquence de départ, après avoir été filtrée et « accordée harmoniquement, ainsi le
caractère harmonique du signal transposé n’est pas modifié (cf figure 2).
Figure 2 : principe de fonctionnement de la transposition fréquentielle de Widex11
L’Audibility Extender (AE) se caractérise par trois paramètres : la fréquence de
départ (fd), la gamme de fréquences et le gain de l’AE. La fd est calculée par le
logiciel en fonction de l’audiogramme mais peut être reparamétrée entre 630 et 6000
11 WIDEX. DELANDE JB, GAULT A. Livre blanc sur la transposition fréquentielle, les enjeux et les
bénéfices pour les professionnels de la santé, 2010.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
10
Hz, et doit être supérieure à la fréquence dont le seuil tonal est supérieur à 70dB au-
delà de 1000Hz et précédé d’une chute de plus de 50dB par octave.
Une fois la fd déterminée, l’audioprothésiste peut alors choisir la gamme de
fréquence en mode de base (3 canaux) ou élargi (5 canaux), c’est-à-dire le nombre
de canaux suivant la fd où la transposition va être effectuée ; ainsi que le gain de
l’AE permettant de faire la balance entre le volume sonore des sons transposés et
celui des sons non transposés (cf figure 3).
Figure 3 : réglages de l’Audibility Extender disponibles à l’audioprothésiste (documentation fabriquant)
Plusieurs études ont été menées pour tester l’efficacité de ce système dans
diverses situations.
Nous pouvons citer entre autre Robinson et al.12 qui ont testé sur sept patients
présentant des zones mortes, l’efficacité de la transposition fréquentielle pour la
reconnaissance et l’identification de certaines consonnes telles que le « s » en
utilisant des stimulus de type voyelle-consonne-voyelle dans le calme. Deux patients
ont obtenus des résultats significativements meilleurs avec la transposition, et aucun
n’a rapporté des résultats moins bons.
12
Robinson J.D, Baer T et Moore B.C. “Using transposition to improve consonant discrimination and
detection for listeners with severe high-frequency hearing loss.” Int J Audiol., juin 2007, 46 (6), 293-308.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
11
1.2.3. La compression fréquentielle ou « Sound Recover » de Phonak
Phonak a inclus dans ces aides auditives son algorithme de compression
fréquentielle depuis 2007. Celle-ci est dite non linéaire car la bande totale de
fréquences de sortie est plus étroite que celle d’entrée. Les fréquences d’entrée
inférieures à la fréquence de coupure ne subissent aucune compression de
fréquence, alors que celles situées au-delà de cette fréquence seuil, se voient
compressées fréquentiellement, avec un degré d’autant plus important, que la
fréquence augmente(figure 4 et 5 ).
Figure 4 : principe de fonctionnement du Sound Recover
Figure 5 : Effet d’une modification des paramètres de la compression de fréquence. Courbe (a): fréquence de coupure élevée et taux de compression élevé. Courbe (b): fréquence de
coupure plus basse et taux de compression plus faible. 13
13
PHONAK, Sound Recover une grande innovation pour améliorer l’intelligibilité, 2007.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
12
Les paramètres initiaux de la compression fréquentielle sont prédéterminés
par l’algorithme par rapport à la configuration de l’audiogramme du malentendant.
La fréquence de coupure et le taux de compression fréquentielle, sont
respectivements limités à 1.5 jusqu’à 6.0 kHz, et de 1.5 à 414.
1.2.4. La duplication fréquentielle ou “Spectral IQ” de Starkey
Spectral iQ, disponible depuis 2011, utilise une technique baptisée «Fonction
d’Identification Spectrale» qui enregistre le signal d’entrée de l’aide auditive. Celle-ci
identifie et classifie les caractéristiques acoustiques dans les hautes fréquences. Une
fois détectées, Spectal iQ fait appel à une technique de traitement de signal
complexe pour les reproduire à une fréquence plus grave dans la zone d’audibilité du
patient. La reproduction en temps réel des indices vocaux aigus permet de présenter
des informations vocales audibles tout en limitant la distorsion.
Ainsi, des informations vocales telles que /s/ ou /ʃ/ présentent des spécificités
spectrales distinctes permettant de les identifier avec précision. L’énergie d’un bruit à
large bande occupera une large bande de fréquences tandis que des mots ou de la
musique à hautes fréquences présenteront des crêtes d’énergie dans les hautes
fréquences et souvent moins d’énergie à des fréquences inférieures. Ces relations
permettent d’identifier et de traduire instantanément et avec précision des signaux à
hautes fréquences essentiels pour la compréhension.
14 PHONAK. HUGH J. MCDERMOTT. Sound Recover and its benefit for hearing instrument wearers
with a moderately-severe to severe hearing loss, Septembre 2008.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
13
Figure 6 : principe de fonctionnement du spectral IQ
La figure 6 illustre le comportement de Spectral iQ : le panneau A correspond
à la réponse inchangée de l’aide auditive. Le panneau B représente l’identification
d’une composante vocale haute fréquence tel que /s/ ainsi que l’information vocale
recréée. Le panneau C montre que, lorsque les informations vocales aiguës ont
disparu, Spectal iQ demeure inactif jusqu’à ce que la fonction d’Identification
Spectrale détecte à nouveau la présence d’une information vocale adéquate et
déclenche la duplication d’un signal identique à une fréquence inférieure15.
Deux paramètres sont ajustables par l’audioprothésiste : la bande passante du
Spectral IQ qui reflète l’étendue de la bande spectrale qui va être traitée (figure 7),
ainsi que le gain du signal dupliqué (figure 8)16.
.
Figure 7 et 8 : paramètres ajustables du Spectral IQ
15
STARKEY Jason A. Galster, Ph.D., Susie Valentine, Ph.D., J. Andrew Dundas, Ph.D., & Kelly Fitz, Ph.D. Spectral IQ : améliorer l’audibilité des fréquences aigues. Octobre 2011. 16
STARKEY, Spectral IQ fitting tip.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
14
Cette technologie a été étudiée par Kellerbec E.17 lors de son mémoire de fin
d’étude. Il arrive à la conclusion que la duplication fréquentielle proposée par Starkey
apporte une amélioration du gain prothétique tonal, mais qu’aucune amélioration n’a
pu être prouvée pour la compréhension de la parole dans le bruit.
1.2.5. L’abaissement fréquentiel ou « Frequency Composition » de
BERNAFON
La Frequency Composition, disponible depuis 2013, conserve les éléments du
signal dans les hautes fréquences à leur emplacement d’origine et superpose les
éléments déplacés du signal sur ceux de l’emplacement cible tout en conservant la
bande passante.
Le système commence par « copier » le signal dans les hautes fréquences,
qu’il va ensuite compresser pour enfin le dupliquer sur la zone fréquentielle
cible(figure 9)18.
Figure 9 : principe de fonctionnement du Frequency Composition
17
KERBELLEC Ewen, PRIVAT Magalie (dir.). Etude de la technologie de duplication fréquentielle
« spectral IQ » . 79 p. Mémoire d’audioprothèse. Université de Rennes 1, Faculté de médecine, école
d’audioprothèse de Fougères, 2012. 18 BERNAFON, Topics in amplification – Benefits of Frequency composition™Disponible sur : http://www.bernafon.com/Professionals/Services/NavigationAbstraction/~/media/PDF/English/Global/Bernafon/TiA/TiA_Frequency_Composition_UK.ashx Septembre 2013. (consulté le 30/09/2013).
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
15
En complément au réglage par défaut, le logiciel nous permet de réduire
l’amplification des hautes fréquences, si nécessaire. Il permet également de réduire
l’intensité des éléments de signal déplacés, et par conséquent de réduire ou
d’augmenter graduellement l’effet sur l’abaissement fréquentiel. Dans une première
étape, il analyse l’audiogramme du patient et détermine les candidats pour la
Frequency Composition. Ensuite, il détermine les choix individuels concernant les
gammes de fréquence source et cible. Pour les patients non sélectionnés,
l’audioprothésiste peut malgré tout activer la Frequency Composition manuellement.
La sélection de la gamme de fréquence source tient également compte des
propriétés du signal. La Frequency Composition exploite notamment les différences
spectrales des consonnes fricatives (spectre montant) par rapport aux voyelles
(spectre descendant), permettant ainsi à une partie importante de l’énergie des
fricatives d’apparaître à l’emplacement cible, tout en réduisant au minimum les effets
défavorables sur les voyelles19.
1.2.6. La compression fréquentielle de Siemens
Ce système de compression fréquentielle a été introduit avec la technologie
Micon dans les aides auditives de Siemens début 2013. Il fait partie de la classe des
compressions fréquentielles non linéaires, c’est-à-dire que l’algorithme laisse le
spectre du signal inchangé en dessous de la fréquence de coupure(fmin), et que
seule la partie au delà de fmin subit une compression fréquentielle (figure 10 ).
19
BERNAFON. KURIGER M, LESIMPLE C. Frequency composition™ : une nouvelle approche de
l’abaissement fréquentiel, Avril 2013. Disponible sur : http://fr.bernafon.com/Professionals/Services/NavigationAbstraction/~/media/PDF/French/Global/Bernafon/WhitePaper/BF_WP_Frequency_Composition_FR.ashx (consulté le 30/09/2013) (consulté le 30/09/2013).
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
16
Figure 10 : procédé de compression fréquentielle non linéaire avec Fmin et Fmax, fréquences limites
inférieure et supérieure de la région à compresser, Fend la fréquence maximale de la bande passante
de l’aide auditive.
La valeur minimale pouvant être choisie pour Fmin est 1500Hz car Siemens
considère qu’en dessous de cette fréquence, le spectre doit rester inchangé afin de
pouvoir conserver l’intégrité de paramètres importants tels que les fréquences
fondamentales, cruciales pour la distinction d’une voix d’homme par rapport à une
voix de femme ; ou les premiers et deuxièmes formants nécessaires pour reconnaitre
les voyelles et les consonnes voisées.
Les recherches ont montré que les bénéfices de l’utilisation d’une
compression fréquentielle concernant la compréhension de la parole, dépendent
essentiellement du bon choix des paramètres de compression (Simpson et al.,
200520; Simpson et al., 200621; Smith and Faulkner, 200622; Alexander, 200923;
20 Simpson, A., Hersbach, A. A., & McDermott, H.J. (2005) Improvements in speech perception
with an experimental nonlinear frequency compression hearing device. Int. J. of Aud., 44, 281- 292. 21 Simpson, A., Hersbach, A.A., & McDermott, H.J. (2006) Frequency-compression outcomes in listeners with steeply sloping hearing audiograms. Int. J. of Aud. 45, 619-629. 22 Smith, M.W., & Faulkner, A. (2006) Perceptual adaptation by normally hearing listeners to a
simulated “hole” in hearing. J.Acoust.Soc.Am ,120 (6) 4019-4030. 23 Alexander, J.M. (2009) “Candidacy, selection and verification of SoundRecover options”. 3rd Phonak Virtual Audiology Conference.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
17
Glista et al., 201224). Siemens argumente en disant que précédemment, l’approche
par défaut était d’appliquer une compression fréquentielle faible afin de ne pas
provoquer de trop grands changements mis à part le fait de limiter la fréquence
maximum de sortie. Ainsi cette approche limiterait le risque de larsen et de
distortions.
Cependant, une faible compression fréquentielle ne permet pas forcément une
meilleure reconnaissance vocale, alors qu’elle réduit la bande passante du signal et
peut priver le malentendant de certains sons (Moore and Tan, 200325; Hornsby and
Ricketts, 200626; Ricketts et al. 200827; Sjolander and Holmberg, 200928). Les aides
auditives Micon procurent une bande passante jusqu’à 12kHz29 permettant une
amplification des hautes fréquences directe lorsque cela est possible, ainsi qu’un anti
larsen plus efficace, en conséquence l’utilisation de la compression fréquentielle ne
serait pas toujours nécessaire.
Pour déterminer si la compression fréquentielle doit être activée, l’algorithme
se base sur l’audiogramme, les paramètres acoustiques, ainsi que sur le gain
nécessaire pour la stratégie d’amplification choisie. Ces informations définissent la
fréquence maximum audible pour chaque patient et permettent de définir si le logiciel
activera par défaut la compression fréquentielle ou non. Par la suite,
l’audioprothésiste peut décider de l’activer ou de la désactiver. 24 Glista, D., Scollie, S., & Sulkers, J. (2012) Perceptual Acclimatization Post Nonlinear Frequency
Compression Hearing Aid Fitting in Older Children. J. Speech Lang. Hear. Res., published online May, 2012. 25 Moore, B.C., & Tan, C.T. (2003) Perceived naturalness of spectrally distorted speech and music.
J.Acoust.Soc.Am., 114(1), 408-419. 26 Hornsby B.W., & Ricketts T.A. (2006) The effects of hearing loss on the contribution of highand
low frequency speech information to speech understanding. II.Sloping hearing loss. J.Acoust.Soc.Am. ,119 (3), 1752-1763. 27 Ricketts, T.A., Dittberner, A.B., & Johnson, E.E.(2008) High frequency amplification and sound quality in listeners with normal through moderate hearing loss. J Speech Lang Hear Res. 51, 160–172. 28 Sjolander, M., L., & Holmberg, M. (2009) Broader Bandwidth Improves Sound Quality for Hearing-
Impaired Listeners. Hear.Rev. 6, 40-45. 29
SIEMENS micon™, la nouvelle dimension
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
18
Une étude a été menée à Hörzentrum Oldenburg30, en Allemagne, afin de
pouvoir orienter les paramètres de la compression fréquentielle de micon pour les
pertes auditives moyennes à sévères, dans le but d’atteindre un compromis optimal
entre la compréhension de la parole et la qualité du son.
Soixante dix patients d’une moyenne d’âge de 69 ans avec de l’expérience
dans le port d’aides auditives ont participé à cette étude. Leur audiogramme moyen
est représenté en figure 11.
Figure 11 : audiogramme moyen des patients participant à l’étude pour le micon
La batterie de tests comprenait un TEN test, un questionnaire sur l’acceptation
de la sonorité, un test vocal dans le silence et dans le bruit basé sur des listes de
logatomes. Sur chaque patient, les tests sont appliqués pour deux stratégies
différentes dans le réglage des paramètres de la compression fréquentielle micon (la
deuxième stratégie optant pour une fmin et fmax plus élevées afin d’avoir une
meilleure qualité de son), ainsi que sans compression fréquentielle.
Les résultats de l’étude démontrent que le paramètre le plus important à
prendre en compte lors de la détermination des paramètres de la compression
fréquentielle, est la dernière fréquence audible par le patient, c’est à dire là où se
30
SIEMENS : MAJA SERMAN, RONNY HANNEMANN, ULRICH KORNAGEL. White paper : micon
frequency compression, 2012.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
19
produit « la cassure » de l’audiogramme, au delà de laquelle les seuils ne peuvent
plus être relevés efficacement par du gain . Les résultats confirment également
l’importance de la conservation des basses fréquences non compressées.
Le figure 12 ci-après représente la différence de SRT (Speech Recognition
Threshold ou seuil de reconnaissance vocale, c’est-à-dire l’intensité en dB où le
score d’intelligibilité du patient arrive à 50%), entre la compression fréquentielle
activée et désactivée, et ce, pour les deux stratégies de réglages.
Figure 12 : différence de SRT en fonction de la dernière fréquence audible obtenu lors d’une vocale
dans le bruit, avec un signal présenté à 65dB, pour deux paramétrages de Fmin et Fmax31
Le SRT est utilisé ici car il correspond à la valeur en dessous de laquelle la
signification du discours ne peux pas être comprise. Sur le graphique, l’amélioration
est représentée par la réduction du niveau d’intensité nécessaire pour atteindre le
score d’intelligibilité de 50%.
Ainsi, plus le SRT est obtenu avec une faible valeur en dB, meilleure sera la
correction auditive. Par exemple, si la différence de SRT obtenue après activation de
la compression fréquentielle est de -2dB, celà signifie que le malentendant atteint
31
SIEMENS : MAJA SERMAN, RONNY HANNEMANN, ULRICH KORNAGEL. White paper : micon
frequency compression, 2012.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
20
50% d’intelligibilité pour une intensité de 2dB inférieure à celle qui lui aurait été
nécessaire pour atteindre ce même score sans compression fréquentielle.
Nous remarquons premièrement que les bénéfices apportés par la
compression fréquentielle diminuent lorsque la dernière fréquence audible pour le
patient augmente, et ce d’autant plus pour la stratégie 1 (Fitting 1 : valeurs de Fmin
et Fmax plus faibles)
Nous notons que les patients ayant une perte moins importante (dernière
fréquence audible élevée > 6000Hz), ont plus de bénéfices avec la deuxième
stratégie (Fitting 2 valeurs de fmin et fmax plus élevées), alors que cette tendance
s’inverse lorsque la dernière fréquence audible passe en dessous de 6000Hz.
1.3. Problématique
D’une manière générale, les résultats obtenus par cette étude nous laissent
penser que la compression fréquentielle apporte des bénéfices dans la
reconnaissance vocale dans le bruit (les résultats dans le calme offriraient la même
tendance mais dans une moindre mesure), pour les patients présentant leur dernière
fréquence audible inférieure à 7000-7500 Hz, autrement dit, la majorité des
malentendants.
Cette étude ayant été réalisée par Siemens, nous sommes en mesure de
nous poser la question si celle-ci présente une véritable objectivité.
C’est pourquoi nous nous sommes posés la question suivante : La
compression fréquentielle disponible avec la technologie micon de Siemens, apporte
elle de réels bénéfices sur des surdités moyennes à sévères dans les aigus?
Nous avons voulu vérifier sur un échantillon de malentendants présentant des
pertes auditives plus ou moins sévères dans les aigus, si cette tendance se
confirmait.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
21
2. Matériel et méthode
2.1. Tests en chaine de mesure
2.1.1. Préréglage
Nous avons pu voir précédemment le principe de fonctionnement de la
compression fréquentielle, aussi nous avons souhaité observer son comportement
réel lorsque celle-ci est activée dans une aide auditive.
Pour cela, nous avons créé un profil de malentendant imaginaire pour les tests
que nous souhaitons effectuer. Pour les besoins des tests, nous avons
volontairement représenté une surdité unilatérale. L’appareil sélectionné est un Pure
5 mi. La figure 13 illustre l’audiogramme défini pour ce patient test.
Figure 13 : audiogramme tonal du patient test
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
22
2.1.2. Protocole
Afin de pouvoir observer l’influence de la compression fréquentielle, et du
paramétrage des fréquences Fmin et Fmax, sur les paramètres d’amplification de
l’aide auditive, nous plaçons celle-ci dans une chaine de mesure (coupleur 2cc
AFFINITY de INTERACOUSTICS). Nous présentons comme stimulus une fréquence
unique en son pur, à un niveau de 70 dB défini arbitrairement.
Nous présentons les fréquences : 8000 Hz, 6000 Hz, 4000 Hz, 3000 Hz et
2000 Hz sur trois programmes différents, puis nous comparons les résultats obtenus
deux à deux.
2.1.3. Résultats
Les résultats obtenus pour la comparaison entre les programme un et deux, et
entre le programme un et trois, sont représentés respectivements en figure 14 et 17
avec les courbes de réponses en gain des différents programmes en figure 15, 16 et
18.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
23
Figure 14 : comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 2 (trait
en gras) pour un stimuli en son pur de 8000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
Figure 15 et 16 : Courbe de réponse en gain (Préréglage Nal-NL1, profil expérimenté) du
programme 1 ( compression fréquentielle désactivée) et programme 2 (compression
fréquentielle proposée par connexx : Fmin=3.5kHz ; Fmax=5.5kHz))
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
24
Figure 17 : comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 3 (trait
en gras) pour un stimuli en son pur de 8000 Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
Figure 18 : Courbe de réponse en gain du programme 3 (Préréglage Nal-NL1, profil expérimenté avec
compression fréquentielle modifiée : Fmin=2kHz ; Fmax=3.75kHz))
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
25
Nous remarquons comme nous pouvions nous y attendre que l’amplification
de la fréquence 8 kHz se trouve décalée fréquentiellement, et ce, d’autant plus que
les fréquences Fmin et Fmax sont basses. En effet, dans le cas du deuxième
programme, celle-ci se retrouve amplifiée aux alentours des 5-6 kHz
(Fmax=5.75kHz), alors qu’elle se situe plutôt entre 3 et 4 kHz dans le cas du
troisième programme(Fmax=3.75kHz).
Nous constatons que pour le premier programme, le 8000 Hz n’est pas
amplifié, puisque pour un niveau d’entrée de 70 dB, le niveau de sortie est d’environ
60 dB ; alors que celui-ci est de 100 dB environ pour le deuxième et troisième
programme, soit un gain de 30 dB.
Nous pouvons expliquer ceci par le fait que les malentendants supportent
difficilement l’amplification des très hautes fréquences. Le fait d’amplifier celles-ci
dans une zone fréquentielle plus basse leur permettrait de mieux les supporter. De
plus, à la vue de l’audiogramme de notre patient test, où le seuil auditif pour le 8000
Hz se trouve à 110 db, il faudrait apporter un gain beaucoup trop élevé pour le
ramener à un seuil convenable ; chose qui n’est pas possible avec les aides
auditives actuelles.
Par la suite, plus on diminue la fréquence de stimulation, moins le décalage de
fréquence, mais également la différence de gain, sont marqués. Ceux-ci sont même
nuls à partir du moment où l’on atteint la fréquence Fmin. Les résultats obtenus pour
les autres fréquences sont représentés en annexe 1.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
26
2.2. Tests subjectifs
2.2.1. Protocole
Afin de sélectionner les malentendants constituant notre échantillon, nous
réalisons un premier rendez vous (ou renouvellement) de manière classique : nous
effectuons l’anamnèse, l’otoscopie, les tests au casque (tonale, U.C.L., vocale). C’est
lorsque nous présentons les différents types et gammes d’appareils que nous
évoquons à la personne, la possibilité d’essayer l’aide auditive Micon de Siemens
présentant un système de compression fréquentielle. Nous expliquons les éventuels
bénéfices qu’un tel système pourrait lui apporter et nous lui révèlons que cette
technologie fait l’objet d’un mémoire de fin d’études et que s’il accepte d’essayer
cette aide auditive, nous réaliserons des tests supplémentaires par la suite.
Une fois son consentement obtenu, nous prenons rendez vous pour
l’adaptation. C’est à ce moment que nous réalisons le préréglage où nous activons
deux programmes : un programme avec amplification traditionnelle, ainsi qu’un
programme avec compression fréquentielle. Nous ne révélons pas au malentendant
l’ordre de ces programmes afin de ne pas l’influencer. Cependant, le patient repars
toujours avec la compression fréquentielle en programme par défaut. Nous lui
demandons juste de tester les deux programmes dans diverses situations afin qu’il
puisse se faire une idée de celui qui lui convient le mieux.
Enfin, nous procédons à une tonale en champ libre afin d’avoir une référence
pour pouvoir calculer le gain prothétique par la suite.
Lors des rendez vous suivants d’adaptation, nous ajustons les paramètres de
réglages comme habituellement, à la différence que les mêmes modifications sont
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
27
apportées aux deux programmes. Finalement, après environ un mois, lorsque le
réglage convient au malentendant, nous effectuons les tests suivants :
- Tonale en champ libre avec et sans compression fréquentielle dans le
calme
- Vocale en champ libre avec et sans compression fréquentielle dans le
calme
- Vocale en champ libre avec et sans compression fréquentielle dans le bruit
Pour tous les tests décris ci-dessus, nous n’avons pas établit d’ordre de
passage concernant les deux programmes testés. Ainsi, nous présentions
aléatoirement le programme avec compression fréquentielle en premier puis le
programme sans en deuxième, ou inversement.
Enfin nous lui faisons répondre à un questionnaire en lui demandant sa
préférence dans diverses situations entre les deux programmes.
2.2.2. Le préréglage prothétique
Nous sélectionnons dans chaque cas la méthode de préréglage Nal-NL1
(National Acoustic Laboratory of Australia) qui est une méthode liminaire ayant pour
objectif de maximiser l’intelligibilité de la parole en transférant celle-ci dans une zone
de confort théorique, grâce à une série de calculs qui se basent essentiellement sur
les valeurs obtenues lors de l’audiométrie tonale au casque32.
Le logiciel fabriquant (Connexx 7) nous propose différents degrés d’adaptation
allant de 1 (nouveau) à 4 (expérimenté) en fonction du profil du malentendant. Nous
32 FERRANT E., METTAIS M.B. (dir) Les préréglages fabriquants : outil marketing ou réel apport pour l’audioprothésiste ? 99p. Mémoire d’audioprothèse. Fougère : Université de Rennes 1, 2011.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
28
nous basons sur son expérience (nouvel appareillage ou renouvellement) et sur sa
tolérance au bruit (en se basant sur l’U.C.L.) pour choisir ce niveau d’adaptation.
A noter que dans le cas d’un premier appareillage, nous sous corrigeons
volontairement la perte auditive en amplifiant dans une moindre mesure par rapport
aux cibles théoriques, dans le but de ne pas traumatiser le malentendant et lui faire
accepter le port d’aides auditives. Ce n’est que par la suite, lors des prochains
rendez vous que nous nous rapprochons petit à petit des cibles établies par le
préréglage.
Lorsque nous activons le programme avec compression fréquentielle, nous
laissons les paramètres prédéfinis par le fabriquant. Siemens conseille de conserver
les valeurs fmin et fmax par défaut, qui sont préréglées selon un calcul qui prend en
compte l’audiométrie et les recommandations scientifiques publiées à cet effet
(Moore et al, 2010). Ces paramètres permettent d’obtenir la meilleure acceptation
spontanée et la meilleure audibilité pour le malentendant33.
A noter que Siemens permet à l’audioprothésiste de modifier les valeurs de
fmin et/ou fmax si le préréglage établit entraine une dégradation perceptible trop
importante de la qualité sonore, ou dans le but d’améliorer par la suite l’audibilité et
la perception des sons. Nous n’avons cependant pas modifié ces paramètres dans le
cadre de notre étude.
2.2.3. Matériel utilisé
Les tests ont été effectués dans le laboratoire de Bourg en Bresse de P.
DEBARD. Toutes les mesures ont été réalisées dans une cabine insonorisée aux
33 SIEMENS. MENARD M. Essentiel Compression Fréquentielle Lettre d’information aux audioprothésistes. Siemens audiologie France, Janvier 2013. Disponible sur www.siemens.fr/audiologie (consulté le 26/12/2013)
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
29
normes selon le décret n°2005-988 du 10 août 2005, article D4361-19. Celui-ci
stipule entre autre que le volume de la cabine audioprothétique ne doit pas être
inférieur à quinze mètres cubes ; que le niveau de bruit dans des conditions
d’utilisation expérimentales n’excède pas quarante décibels et que le temps de
réverbération ne doit pas être supérieur à 0.5 secondes à la fréquence de 500Hz.
Cette cabine comprend :
- Un audiomètre étalonné à deux canaux AFFINITY de chez
INTERACOUSTICS
- Trois Hauts Parleurs ApartE
- Un casque Peltor Tdh39
- D’un ordinateur équipé d’un lecteur CD/DVD, du logiciel Noah 3 et Conexx
7 ainsi que d’un CD d’enregistrement des listes cochléaires de LAFON.
Les aides auditives utilisées pour tous nos patients sont des appareils à
écouteurs déportés Siemens micon pure 5 mi et pure 7 mi disposant
respectivements de 16 et 20 canaux. Tous les patients de cette étude ont été
appareillés avec des embouts sur mesure dont nous faisions varier le diamètre de
l’évent en fonction de leur conservation des fréquences graves et de leur ressenti
d’autophonation.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
30
2.2.4. Tests effectués
Pour tous les tests décris ci après, le malentendant ne sait pas si la
compression fréquentielle est active ou non, afin de ne pas l’influencer dans ses
réponses.
Toutes les données représentées sous formes de tableaux sont réalisées à
partir d’Excel qui nous permet également d’effectuer les calculs nécessaires de
moyennage et de statistiques, ainsi que l’élaboration des différents graphiques
utilisés dans cette étude.
A) Audiométrie tonale
Nous réalisons les audiométries tonales oreilles nues et appareillées
(compression fréquentielle activée et désactivée) en champ libre ; les signaux tests
utilisés étant des sons wobulés car il sont plus réactogènes et permettent d’éviter la
formation d’ondes stationnaires34. Le patient a pour consigne de se placer à un mètre
du haut parleur situé en face de lui et de faire un signe dès qu’il entend le signal,
quelle que soit son intensité. Nous testons les fréquences 250, 500, 1000, 2000,
3000, 4000, 6000 et 8000Hz, nous calculons le gain prothétique pour chacune de
celle-ci, puis nous reportons ces résultats dans un tableau :
34 Cours de physique acoustique : « La propagation des ondes sonores », 1ère année d’audioprothèse, P. VINCENT.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
31
B) Audiométries vocales
Nous avons choisi pour les audiométries dans le calme comme dans le bruit,
les listes cochléaires de Lafon comportant vingt listes phonétiquement équilibrées de
dix-sept mots composés de trois phonèmes (Annexe 2). Chaque liste comporte 51
phonèmes dont la fréquence de distribution correspond à celle qui existe dans la
langue française35.
Nous avons décidé de mesurer l’intelligibilité sur trois intensités : 60dB, 50 dB
et 40 dB. Le patient a pour consigne de se placer toujours à un mètre du haut parleur
situé en face de lui et de répéter les mots tels qu’il les entend, même s’il n’en entend
qu’une partie.
L’audiométrie dans le bruit, nous procédons de la même manière, sauf que
nous ajoutons dans les deux autres enceintes (situées à l’arrière droit et arrière
35
Collège National d’Audioprothèse. Chapitre VI- Epreuves vocales – Applications. Précis d’audioprothèse. L’appareillage de l’adulte. Tome 1, Le bilan d’orientation prothétique., Éd. du Collège National d’Audioprothèse, 1997. P221.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
32
gauche du patient), un bruit de cocktail party à l’intensité de 50dB ; ainsi nous avons
trois rapports signal sur bruit dont un positif(+10dB), un nul et un négatif(-10dB).
Pour chaque liste, nous comptabilisons le nombre de phonèmes erronés ou
oubliés, puis nous calculons le taux d’intelligibilité que nous retranscrivons dans un
tableau :
2.2.5. Echantillon
Notre échantillon est constitué de dix-sept patients. Afin de pouvoir tester
l’influence de différents paramètres sur la compression fréquentielle, nous ne nous
sommes pas limités volontairement à un profil de patient particulier. Nous pouvons
diviser notre échantillon en deux sous échantillons :
P1 : malentendants présentant une presbyacousie classique, n=10.
P2 : malentendant présentant une perte plus sévère dans les aigus, n=7.
L’audiogramme moyen de ces deux sous échantillons est représenté en figure 19 .
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
33
Figure 19 : Audiogramme tonal moyen (oreilles nues) de deux sous échantillons : P1, n=10
(presbyacousie classique) et P2, n=7 (pente de ski).
Tous sont appareillés bilatéralement, sauf une personne qui présente une
audition subnormale sur l’oreille opposée. Nous avons aussi bien inclus des
malentendants venant pour un premier apparaillage (onze) que pour un
renouvellement (six).
Les audiogrammes et les résultats des vocales dans le calme et dans le bruit
sont reportés en annexe 2.
L’échantillon est constitué de dix femmes pour sept hommes ayant
respectivement 74.2 ans et 79.4 ans de moyenne d’âge, pour une moyenne totale de
l’échantillon de 76.4 ans.
0
20
40
60
80
100
120
250 500 1000 2000 3000 4000 6000 8000
Seu
il to
nal
(d
B H
L)
Fréquence (Hz)
Audiogramme tonal moyen
audiogramme tonal moyen P1:presbyacousie, n=10
audiogramme tonal moyen P2:pente de ski, n=7
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
34
Afin que les tests soient fiables, le patient se devait de porter ses aides
auditives au moins huit heures par jour ; ce que nous avons pu vérifier grâce au data
logging des appareils.
2.2.6. Tests statistiques
Afin de vérifier si nos hypothèses sont vraies ou fausses, nous avons besoin
de réaliser un test d’hypothèse ou de signification. Il en existe plusieurs selon le type
de variables utilisées, du type de comparaison et des conditions d’application.
Dans notre cas :
- L’échantillon est apparié. En effet, nous procédons à des mesures
répétées sur les mêmes sujets : ici, nous comparons par exemple
l’intelligibilité sans compression fréquentielle et avec compression
fréquentielle sur le même patient.
- Les données sont de type quantitatives ; c’est à dire que nous pouvons les
mesurer (en dB ou en % d’intelligibilité par exemple).
- Nous souhaitons comparer des moyennes deux à deux : nous allons
comparer ici les moyennes des gains prothétiques tonals sans
compression fréquentielle avec les moyennes des gains prothétiques
tonals avec compression fréquentielle. Même chose avec les moyennes
d’intlligibilité obtenues grâce aux différents test de cette étude. Ceci afin
d’observer si un programe est meilleur que l’autre.
En revanche, il convient de distinguer deux cas dans notre étude : le cas où
nous comparons les moyennes pour l’échantillon total (n=17) et le cas où nous
comparons des moyennes à l’intérieur de deux sous population (n=7 et n=10).
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
35
Dans le premier cas, le test statistique qui apparait donc comme le plus
approprié est le test de Student. Il faut cependant que la distribution de notre
échantillon suive une loi normale. Pour le vérifier, nous réalisons un test de normalité
de Shapiro-Wilk qui utilise une technique d’analyse de variance pour détecter l’écart
d’un échantillon à la normalité. Pour réaliser ce test, nous utilisons un logiciel
disponible en libre accès.36
Dans le deuxième cas, les sous populations (n= 7 et n=10) sont trop faibles
pour pouvoir utiliser le test de Student. Nous utilisons alors le test de Wilcoxon,
valable pour des échantillons à partir de n=3, qui est une alternative au test de
Student.
Les tests se déroulent de la manière suivante :
Nous commençons par poser les hypothèses (H0 et H1) de départ, avec par
exemple :
H0 : l’intelligibilité dans le calme à 50 dB est équivalente avec et sans compression
fréquentielle.
H1 : l’intelligibilité dans le calme à 50 dB est meilleure avec compression
fréquentielle que sans.
Nous calculons la « p value » que nous comparons au risque d’erreur accepté
alpha (soit 5%). Si P > 0.05 nous acceptons H0, si P < 0.05, nous acceptons
l’hypothèse H137.
36
Test de Shapiro Wilk disponible sur http://www.anastats.fr/stats/Telechargement.htm#shapiro_wilk 37 Cours de statistiques , 1ère année d’audioprothèse, S. GALLEGO.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
36
3. Résultats
Pour chaque test, il sera précisé quel test statistique est utilisé pour comparer
les résultats, et une flèche noire sera représentée sur les graphiques pour les
résultats présentant une différence significative en faveur de la compression
fréquentielle.
3.1. Audiométrie tonale
Figure 20 : Comparaison de seuils tonaux moyens en champ libre, oreilles nues et appareillées, avec
et sans compression fréquentielle pour l’échantillon total (n=17)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
250 500 1000 2000 3000 4000 6000 8000
Seu
il to
nal
(d
B H
L)
Fréquence (Hz)
Seuils tonaux moyens
seuils oreilles nues
seuils appareillés sanscompression fréquentielle
seuils appareillés aveccompression fréquentielle
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
37
Figure 21 : Comparaison des moyennes des gains prothétiques tonals en fonction de la fréquence,
avec et sans compression fréquentielle pour un échantillon n=17.
En considérant le graphique ci-dessus, on se rend compte sans grande
surprise que les moyennes des gains prothétiques tonaux avant la fréquence de
coupure fmin sont sensiblement identiques avec et sans compression fréquentielle.
En revanche, au fur et à mesure que l’on dépasse cette fréquence fmin (moyenne à
4.6 kHz), la différence devient plus marquée en faveur du programme avec
compression fréquentielle.
250 500 1000 2000 3000 4000 6000 8000
sans compression fréquentielle 4,12 10,88 14,12 16,47 22,35 20,29 22,06 20,29
avec compression fréquentielle 4,12 10,59 14,41 15,88 22,65 22,06 25,29 31,18
P VALUE (test Student) 0,33 0,33 0,16 0,33 0,03 0 0
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00G
ain
pro
thé
tiq
ue
to
nal
(d
B)
Fréquences (Hz)
Moyenne des gains prothétiques tonals en fonction de la fréquence
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
38
En effet, on observe un gain prothétique moyen différentiel (gain prothétique
tonal moyen avec compression fréquentielle – gain prothétique tonal moyen sans
compressionf réquentielle) croissant à partir du 4000 Hz : 2.06 dB à 4000Hz, 3.23 dB
à 6000Hz et 12.05 dB à 8000Hz.
Nous sommes en mesure de penser que le malentendant récupère des
informations auditives dans les hautes fréquences non négligeable grâce à la
compression fréquentielle. Nous avons pu voir précédemment que ces hautes
fréquences apportent des informations importantes pour la compréhension de la
parole dans l’identification de certains phonèmes.
Cependant, qu’en est-il réellement ? Est-ce que ce gain tonal apporte une
réelle amélioration pour la compréhension de la parole ? C’est ce que nous avons
voulu tester en réalisant les tests vocaux dont les résultats sont exprimés ci-dessous.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
39
3.2. Audiométrie vocale dans le calme
Figure 22 : Comparaison des moyennes dl’intelligibilité lors d’un test vocal dans le calme, à 40 dB, 50
dB et 60 dB avec et sans compression fréquentielle pour un échantillon n=17.
Au résultat du test statistique effectué (Student pour n=17), les deux
programmes ne présentent pas de différences significatives. La compression
fréquentielle n’apporte à priori pas une grande amélioration de l’intelligibilité sur cet
échantillon, par rapport à une amplification traditionnelle, après une période de un
mois environ de port quotidien des aides auditives.
Cependant, une grande partie de notre échantillon (dix personnes sur dix-
sept) ne sont pas (d’après Siemens) des candidats adaptés pour l’utilisation de la
40 50 60
sans compression fréquentielle 66,71 82,82 92,00
avec compression fréquentielle 69,29 85,41 93,65
p value (test Student) 0,22 0,14 0,13
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00In
telli
gib
ilité
(%
)
Intensité(dB)
Moyenne de l'intelligibilité à différentes intensités dans le calme (échantillon total)
sans compressionfréquentielle
avec compressionfréquentielle
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
40
compression fréquentielle. C’est pourquoi nous allons comparer ces deux sous
échantillons pour voir si le type de perte a une influence sur l’amélioration de
l’intelligibilité avec l’utilisation de la compression fréquentielle (cf figure 23 ci-
dessous)
Figure 23 : comparaison des moyennes d’intelligiblité lors d’une vocale dans le calme, à 40 dB, 50 dB
et 60 dB, entre deux sous échantillon : P1, n=10 (presbyacousie clasique) et P2,n=7 (pentes de ski)
Etant donné que les deux sous échantillons ne présentent pas un nombre
suffisant de sujets, nous ne pouvons pas utiliser le test de Student pour les comparer
entre eux. Nous utilisons le test de Wilcoxon pour chaque sous échantillon (n=10 et
n=7)
67,60
83,80
92,80
69,00
84,80
93,20
65,43
81,43
90,86
69,71
86,29
94,29
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
40 50 60
Inte
lligi
bili
té (
%)
Intensités (dB)
Moyenne de l'intelligibilité à différentes intensités dans le calme
sans compressionfréquentielle (P1 :presbyacousien=10)
avec compressionfréquentielle (P1 :presbyacousien=10)
sans compressionfréquentielle (P2pente de ski n=7)
avec compressionfréquentielle (P2pente de ski n=7)
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
41
. Dans les deux cas, que ce soit pour P1 ou P2, la différence entre les deux
programmes n’est pas significative (P > 5%).
Figure 24 : comparaison des moyennes des gains d’intelligibilité lors d’une vocale dans le calme à 40
dB, 50 dB et 60 dB, après activation de la compression fréquentielle pour deux sous échantillons P1
(presbyacousies classiques) et P2 (pentes de ski).
Si l’on compare le gain d’intelligibilité après activation de la compression
fréquentielle dans les deux sous échantillons, il semblerait que celle-ci soit dans
l’ensemble plus efficace sur les patients présentant une perte sévère dans les aigus
que sur les personnes ayant une perte moindre pour ces même fréquences.
Cependant, nous pouvons remarquer une grande disparité de l’apport de la
compression fréquentielle pour l’intelligibilité si l’on observe les ecarts types.
-4
-2
0
2
4
6
8
10
40 50 60
Gai
n d
'inte
lligi
bili
té (
%)
Intensité (dB)
Moyenne des gains d'intelligibilité à différentes intensités dans le calme
gain d'intelligibilitéaprès activation dela compressionfréquentielle (P1 :presbyacousie, n=10)
gain d'intelligibilitéaprès activation dela compressionfréquentielle (P2 :pente de ski, n=7)
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
42
3.3. Audiométrie vocale dans le bruit
Figure 25 : Comparaison des moyennes dl’intelligibilité lors d’un test vocal dans le bruit , à 40 dB, 50
dB et 60 dB avec un bruit de 50dB, avec et sans compression fréquentielle pour un échantillon n=17.
L’audiométrie vocale dans le bruit permet de définir une amélioration de l’intelligibilité
avec la compression fréquentielle à 40dB (RSB = -10 dB) (P=0.013) et à 50dB (RSB
= 0dB) (P=0.016) (d’après le test de Student pour n=17). En revanche, aucune
amélioration significative n’est constatée à 60dB (RSB = +10 dB) (P=0.10).
18,12
58,59
91,50
20,59
61,94
91,67
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
-10 0 +10
Inte
lligi
bili
té (
%)
Rapport signal/bruit (dB)
Moyenne de l'intelligibilité à différents rapports signaux/bruit (échantillon total)
sans compressionfréquentielle
avec compressionfréquentielle
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
43
Figure 26 : comparaison des moyennes d’intelligiblité lors d’une vocale dans le bruit, à 40 dB, 50 dB et
60 dB, avec un bruit à 50dB, entre deux sous échantillon : P1, n=10 (presbyacousie clasique) et
P2,n=7 (pentes de ski)
De la même manière que dans le calme, il n’y a pas de d’amélioration
significative de l’intelligiblité pour P1 avec la compression fréquentielle. En revanche,
pour P2, aux intensités 40dB (P= 0.035) et 50dB (P=0.033), on note une amélioration
(d’après le test de Wilcoxon pour n=7), qui cependant, ne s’observe pas à 60dB.
Il semblerait que l’amélioration constatée en faveur de la compression
fréquentielle sur l’échantillon total (cf figure 25) soit essentiellement impactée par P2.
18,40
58,20
86,20
19,40
59,60
86,40
17,71
59,14
86,00
22,29
65,29
88,57
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
-10 0 +10
Inte
lligi
bili
té (
%)
Rapport signal/bruit(dB)
Moyenne de l'intelligibilité à différents rapports signal/bruit
sans compressionfréquentielle (P1) :presbyacousie, n=10
avec compressionfréquentielle (P1)presbyacousie, n=10
sans compressionfréquentielle (P2)pente de ski, n=7
avec compressionfréquentielle (P2)pente de ski, n=7
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
44
Figure 27 : comparaison des moyennes des gains d’intelligibilité lors d’une vocale dans le bruit à 40
dB, 50 dB et 60 dB, avec un bruit de 50dB, après activation de la compression fréquentielle pour deux
sous échantillons P1 (presbyacousies classiques) et P2 (pentes de ski).
D’une manière encore plus marquée que dans le calme, la compression
fréquentielle serait plus efficace dans le bruit pour des personnes ayant une chute
sévère du seuil sur les aigus que les personnes ayant une chute plus faible. Il existe
toujours des disparités importantes entre les malentendants d’après les écarts type,
mais globalement, ce gain d’intelligibilité est toujours supérieur pour la deuxième
population comparée à la première.
3.4. Questionnaire
La majeure partie des patients interrogés avoue trouver peu ou pas de
différences entre les deux programmes. La plupart du temps, en observant le data
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-10 0 +10
Gai
n d
'inte
lligi
bili
té (
%)
Intensité (dB)
Moyenne des gains d'intelligibilité à différents rapports signaux/bruit
gain d'intelligibilitéaprès activation dela compressionfréquentielle (P1)
gain d'intelligibilitéaprès activation dela compressionfréquentielle (P2)
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
45
logging, nous remarquons qu’ils n’ont pas ou peu changé de programme et sont
restés principalement sur le programme par défaut avec compression fréquentielle
activée.
Seule deux personnes éprouvent une préférence notable pour ce premier
programme. L’une d’elle avoue la préférer dans toutes les situations, quant à l’autre,
elle remarque une amélioration de la qualité sonore surtout lorsqu’elle regarde la
télévision.
4. Discussion
4.1. Audiométrie tonale et tests subjectifs
Concernant l’audiométrie tonale, nous observons bien des meilleurs résultats
sur les fréquences aigues (notamment le 8000Hz) avec la compression fréquentielle
activée.
Ce constat va dans le même sens que les résultats obtenus lors des tests en
chaine de mesure. Bien que ceux-ci aient été obtenus avec un patient test, nous
pouvons l’extrapoler aux patients de cette étude.
Nous avons vu que les fréquences les plus aigues ne sont peu, voire pas
amplifiées lors d’une amplification traditionnelle, ce n’est qu’en activant la
compression fréquentielle, que celles-ci se retrouvent abaissées fréquentiellement
dans une zone qui permet leur amplification et donc leur détection à un moindre
seuil.
Nous avons pu observer également qu’au fur et à mesure que l’on s’approche
de la fréquence de coupure Fmin, la différence d’amplification d’une fréquence
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
46
donnée (>Fmin), avec et sans compression fréquentielle, s’estompe. Cette
constatation se vérifie dans les résultats de l’audiométrie tonale où les gains
prothétiques avec et sans l’algorithme, deviennent semblables lorsque l’on se
rapproche de Fmin.
4.2. Audiométrie vocale dans le calme
Les résultats ne montrent pas une amélioration significative suite à l’activation
de la compression fréquentielle sur l’échantillon total après un mois de port quotidien
des aides auditives. De plus, deux patients obtiennent des résultats moins bons
avec l’algorithme activé (surtout à faible intensité de préentation du signal).
Lorsque l’on considère les sous échantillons, le constat reste globalement le
même dans les deux cas. Cependant, à la vue des graphiques, on aurait tendance à
affirmer la supériorité de la compression fréquentielle dans le cas du deuxième sous
échantillon (pertes sévères sur les aigus). Cette intuition ne se vérifie que lorsque
que l’on accepte un risque d’erreur de 10%.
Ce résultat va dans le même sens que les travaux réalisés par Simpson et al.
en 200638 . Ils comparent le score d’intelligibilité dans le calme, entre un programme
d’amplification conventionnel avec l’algorithme de compression fréquentielle Sound
Recover de Phonak sur sept patients présentant des pertes sévères sur les aigus. Ils
arrivent à la conclusion qu’il n’y a pas de nette amélioration de l’intelligibilité dans le
calme suite à l’activation d’une compression fréquentielle non linéaire.
38 Simpson A, Hersbach AA, McDermott HJ (2006). Frequency compression outcomes in listeners
with steeply sloping audiograms. International Journal of Audiology 45(11) : 619-29.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
47
4.3. Audiométrie vocale dans le bruit
Les résultats sont sensiblement meilleurs dans le bruit que dans le calme avec
l’algorithme activé, à 40 et 50 dB. En revanche, on remarque que le constat n’est pas
le même selon si l’on considère le premier et le deuxième sous échantillon. Il
semblerait que l’amélioration de l’intelligibilité observée dans l’échantillon total serait
fortement induit par la population présentant des pertes sévères dans les aigus,
puisque aucune amélioration notable n’a été constatée pour le premier sous
échantillon.
Bruno E.39 a souhaité étudier l’intérêt de la compression fréquentielle de
Phonak pour des patients presbyacousiques atteints d’une perte auditive légère à
moyenne ; soit un échantillon ayant le même profil de malentendants que notre sous
échantillon P1. Ses conclusions coincident avec nos résultats : elle ne trouve pas
d’amélioration significative avec le sound recover activé, lors de vocales dans le
calme et dans le bruit, à plusieurs rapports signaux sur bruit.
En 2010, Bonhert et al. 40 réalisent une étude sur onze patients présentant des
pertes sévères à profondes dans les aigus (que l’on peut comparer avec notre sous
échantillon P2). Ils testent leur compréhension dans le bruit, et concluent que sept
sujets sur onze obtiennent de meilleurs scores d’intelligibilité dans le bruit avec
l’algorithme de compression fréquentielle activé.
La différence de résultats observés dans le calme et dans le bruit pourrait être
expliquée par l’importance des phonèmes aigus dans la discrimination de la parole
39
BRUNO Elise, FOGEL (dir.). Étude de l’intérêt du SoundRecover pour des patients
presbyacousiques avec une perte auditive légère à moyenne. 95 p. Mémoire d’audioprothèse. Université de Rennes 1, Faculté de médecine, Ecole d’audioprothèse JE Bertin de Fougères, 2012 40
Bohnert, A., Nyffeler, M. & Keilmann, A. (2010). Advantages of non-linear frequency compression
algorithm in noise, Eur Arch Otorhinolaryngol;267(7):1045-1053
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
48
dans le bruit. En effet, ceux-ci émergent plus dans le bruit car ils sont moins
susceptibles d’être masqués par les composantes graves, relativement importantes
dans la plupart des bruits courants, ainsi que dans le bruit type cocktail party utilisé
pour notre étude.
4.4. Limites de l’étude
Avant de pouvoir tirer les conclusions qui découlent de cette étude, certaines
limites sont à prendre en compte.
Etant donné que nous n’avons pas voulu nous limiter à un seul type de perte ,
les effectifs de nos sous échantillons sont assez limités. Il serait intéressant de
réaliser cette étude sur un plus grand nombre de malentendants, et d’avoir une taille
identique pour chaque sous échantillon, afin de pouvoir les comparer avec plus de
rigueur. Ce dernier point n’a pas pu être réalisé, les patients présentant des pertes
sévères sur les aigus étant plus rares que les presbyacousies classiques.
Les études menées par THAI VAN et al.41 montrent qu’il existe un phénomène
de plasticité cérébrale chez le sujet cochléo-lesé. En effet, chez les malentendants
présentant une forte pente de perte auditive, les neurones codant pour les régions
voisines de la fréquence de coupure sont en nombre important. Les neurones privés
d’informations en provenance de la périphérie, se mettent à répondre à des
stimulations des régions entourant la région lésée, alors qu’ils étaient incapables d’y
répondre jusque là. Ainsi, ils observent à la suite de leur étude, que les scores de
discrimination fréquentielle sont améliorés au voisinage de cette fréquence de
coupure. 41 THAI-VAN H, MICHEY C, GABRIEL D, NORENA A, COLLET L. Amélioration locale de la
discrimination fréquentielle chez le sujet cochléo-lésé : un corrélat perceptif de la réorganisation corticale auditive. Revue de la Neuropsychologie, 2004, vol. 14, n° 1-2. P. 5-23.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
49
Cependant, lorsque l’on réexpose le patient à des stimulus sonores dont il
était privé jusque là, via un appareillage auditif, on observe également une plasticité
cérébrale, dite secondaire. La réhabilitation auditive entraine un déplacement de la
fréquence de coupure vers les fréquences plus aigues, ce qui sous entend que la
plasticité secondaire passe nécessairement par la suppression des effets plastiques
centraux induits dans un premier temps par la privation sensorielle.
Ce phénomène pouvant prendre du temps, nous pouvons considérer que
dans le cas d’un premier appareillage, les éventuels bénéfices de la compression
fréquentielle ne se verraient qu’après un temps d’adaptation plus long que celui-ci
considéré lors de notre étude. Il serait important de refaire les tests vocaux après
une période plus longue afin d’observer si l’évolution des résultats est en faveur ou
non de la compression fréquentielle.
Les patients repartaient tous avec l’algorithme activé par défaut. Il se peut que
si nous avions fait l’inverse, les résultats n’auraient pas été les mêmes. En regardant
le data logging, nous remarquions que la plupart ne changeaeint pas de programme
au cours de la journée. Ainsi, les malentendants étaient continuellement avec la
compression fréquentielle activée. Afin de vérifier si ce paramètre a une influence sur
les résultats, il serait judicieux de suivre deux groupes différents, l’un repartant avec
la compression fréquentielle en programme principal, et l'autre en deuxième
programme.
De plus, nous n’avons pas modifié les paramètres de compression
fréquentielle indiqués par le constructeur (Fmin et Fmax). Peut être que dans
certains cas, Siemens sous estime le rapport de compression fréquentielle
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
50
nécessaire. Les résultats se seraient peut être améliorés en modifiant ces valeurs
par la suite.
Enfin, lorsque nous avons réalisé les vocales, nous avons seulement
comptabilisé le score d’intelligibilité, sans rapporter quels phonèmes étaient mieux
perçus. La compression fréquentielle étant destinée à retrouver la perception et
l’identification de phonèmes aigus, il aurait été intéressant d’observer en parallèle,
l’amélioration apportée par ce système sur ces phonèmes en particulier.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
51
5.CONCLUSION
Le but de cette étude était de rechercher l’intérêt de la compression
fréquentielle, arrivée sur le marché avec la technologie micon de Siemens, pour le
malentendant. Autrement dit, si celle-ci présente un avantage par rapport à une
amplification traditionnelle, dans la compréhension de la parole, et dans la perception
des sons.
Après un mois de port quotidien des aides auditives, nous avons pu constater
un léger avantage pour la compression fréquentielle, dans l’analyse de la parole
dans le bruit pour les patients présentant des pertes d’audition sévères sur les
fréquences aigues. Les tests n’ont pas été aussi concluant dans le calme, quel que
soit le profil de malentendant. En revanche, la perception des sons aigus se voit
améliorée plus significativement à la vue de l’audiométrie tonale.
Cependant, il est important de considérer ces résultats comme une première
approche, étant donné les limites qui incombent à cette étude. Nous ne pouvons
donc aboutir à une conclusion absolue quant à la supériorité de la compression
fréquentielle sur une amplification traditionnelle.
VU et PERMIS D’IMPRIMER N°599 LYON, le 24 Octobre 2014 Le Directeur délégué à l’Enseignement Gérald KALFOUN Le Directeur des Etudes Stéphane GALLEGO
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
52
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White paper : micon frequency compression, 2012. 32. FERRANT E., METTAIS M.B. (dir) Les préréglages fabriquants : outil
marketing ou réel apport pour l’audioprothésiste ? 99p. Mémoire d’audioprothèse. Fougère : Université de Rennes 1, 2011.
33. SIEMENS. MENARD M. Essentiel Compression Fréquentielle Lettre d’information aux audioprothésistes. Siemens audiologie France, Janvier 2013. Disponible sur www.siemens.fr/audiologie (consulté le 26/12/2013).
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
54
34. Cours de physique acoustique : « La propagation des ondes sonores », 1ère année d’audioprothèse, P. VINCENT.
35. Collège National d’Audioprothèse. Chapitre VI- Epreuves vocales – Applications. Précis d’audioprothèse. L’appareillage de l’adulte. Tome 1, Le bilan d’orientation prothétique., Éd. du Collège National d’Audioprothèse, 1997. P221.
36. Test de Shapiro Wilk disponible sur http://www.anastats.fr/stats/Telechargement.htm#shapiro_wilk
37. Cours de statistiques , 1ère année d’audioprothèse, S. GALLEGO. 38. Simpson A, Hersbach AA, McDermott HJ (2006). Frequency compression
outcomes in listeners with steeply sloping audiograms. International Journal of Audiology 45(11) : 619-29.
39. BRUNO Elise, FOGEL (dir.). Étude de l’intérêt du SoundRecover pour des patients presbyacousiques avec une perte auditive légère à moyenne. 95 p. Mémoire d’audioprothèse. Université de Rennes 1, Faculté de médecine, Ecole d’audioprothèse JE Bertin de Fougères, 2012
40. Bohnert, A., Nyffeler, M. & Keilmann, A. (2010). Advantages of non-linear frequency compression algorithm in noise, Eur Arch Otorhinolaryngol;267(7):1045-1053
41. THAI-VAN H, MICHEY C, GABRIEL D, NORENA A, COLLET L. Amélioration locale de la discrimination fréquentielle chez le sujet cochléo-lésé : un corrélat perceptif de la réorganisation corticale auditive. Revue de la Neuropsychologie, 2004, vol. 14, n° 1-2. P. 5-23.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
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ANNEXES
Annexe 1 : Comparaison des courbes de réponses en gain pour les
fréquences 6000 Hz, 4000 Hz, 3000 Hz et 2000 Hz.
Annexe 2 : Audiogrammes et résultats des vocales dans le calme et
dans le bruit.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
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Annexe 1
Comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 2 (trait en gras)
pour un stimuli en son pur de 6000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
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Comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 3 (trait en gras)
pour un stimuli en son pur de 6000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
Comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 2 (trait en gras)
pour un stimuli en son pur de 4000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
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Comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 3 (trait en gras)
pour un stimuli en son pur de 4000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
Comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 2 (trait en gras)
pour un stimuli en son pur de 3000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
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Comparaison de la réponse en gain entre le programme 1 (trait fin) et le programme 2 (trait en gras)
pour un stimuli en son pur de 6000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB.
Comparaison de la réponse en gain entre le programme 1, le programme 2 et le programme 3 pour un
stimuli en son pur de 2000Hz à un niveau d’entrée de 70 dB : les trois courbes sont superposées.
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
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Annexe 2
Rappel : ces audiogrammes ont été obtenus en champ libre, oreilles nues.
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 1
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 2
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 3
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 4
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 5
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 6
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
61
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 7
0
20
40
60
80
100
120
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz)
Patient 8
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 9
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 10
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 11
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 12
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
62
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 13
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 14
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 15
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 16
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8
Inte
nsi
té (
dB
HL)
Fréquence (Hz) Patient 17
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
63
SC (sans compression fréquentielle) ; AC (avec compression fréquentielle) ; bruit utilisé pour la vocale
dans le bruit : cocktail party à 50dB.
vocale silence vocale dans le bruit
Patient 1 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 98% 98% 92% SC 96% 90% 48%
AC 98% 98% 90% AC 94% 84% 60%
Patient 2 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 98% 88% 64% SC 92% 72% 20%
AC 98% 88% 60% AC 94% 72% 22%
Patient 3 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 98% 92% 60% SC 96% 50% 0%
AC 96% 90% 78% AC 88% 50% 0%
Patient 4 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 88% 74% 50% SC 88% 56% 18%
AC 92% 80% 56% AC 92% 64% 16%
Patient 5 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 90% 80% 68% SC 92% 64% 18%
AC 96% 88% 86% AC 90% 71% 24%
Patient 6 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 100% 94% 72% SC 96% 76% 32%
AC 100% 94% 70% AC 100% 80% 34%
Patient 7 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 94% 88% 86% SC 96% 62% 24%
AC 100% 92% 90% AC 92% 68% 26%
Patient 8 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 100% 94% 70% SC 100% 76% 36%
AC 98% 92% 68% AC 100% 84% 42%
Patient 9 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 88% 60% 32% SC 82% 54% 12%
AC 94% 86% 58% AC 84% 58% 14%
Patient 10 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 88% 86% 56% SC 84% 46% 22%
AC 94% 86% 54% AC 86% 56% 20%
Patient 11 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 86% 80% 56% SC 82% 70% 22%
AC 90% 72% 58% AC 86% 76% 22%
Patient 12 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 88% 82% 82% SC 60% 34% 0%
AC 74% 64% 52% AC 62% 28% 0%
Patient 13 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 100% 88% 82% SC 84% 48% 0%
AC 94% 84% 62% AC 86% 46% 0%
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)
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vocale silence vocale dans le bruit
Patient 14 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 100% 90% 80% SC 94% 72% 38%
AC 100% 96% 92% AC 94% 66% 36%
Patient 15 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 90% 76% 72% SC 82% 52% 12%
AC 94% 88% 82% AC 84% 66% 22%
Patient 16 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 82% 74% 66% SC 76% 38% 0%
AC 88% 78% 72% AC 80% 42% 0%
Patient 17 60dB 50dB 40dB RSB +10 dB 0 dB -10 dB
SC 76% 64% 46% SC 64% 36% 6%
AC 86% 76% 50% AC 72% 42% 12%
DELAYE (CC BY-NC-ND 2.0)