Microphones Claro - pas de problème
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Microphones Claro – TM
pas de problème
d’équilibrage.
Les effets du vieillissement et des Systèmes de double microphone: une étape
impuretés sur les microphones dans la technologie audioprothétique
appairés des contours d’oreille Claro. Le moyen le plus efficace de nos jours pour
améliorer l’intelligibilité vocale dans le bruit
Résumé est d'utiliser des microphones directionnels.
Ils atténuent les bruits arrières et latéraux,
Deux causes distinctes peuvent provoquer mais pas la parole frontale. Le rapport du si-
le déséquilibre des doubles microphones: gnal au bruit et, par conséquent, l’intelligibi-
leur dérive due au vieillissement (le décalage lité vocale sont ainsi nettement améliorés.
des courbes de réponse) et le déséquilibre De multiples études ont montré les avantages
dû à des impuretés dans le circuit acoustique. que les malentendants pouvaient tirer des
L’effet de la dérive due au vieillissement microphones directionnels (p.ex. Ricketts et
des microphones est négligeable. En pratique, Dhar, 1999; Thompson, 1999; Valente, 1998).
il est peu probable qu’elle affecte l’avantage On peut distinguer deux approches princi-
directionnel pour l’utilisateur. Comme pales pour réaliser un effet directionnel dans
Csermak (2000) l’a déjà souligné: «Aucun les aides auditives. L'une d'elles consiste à
fait tangible à ce jour n’indique que des dé- employer un microphone directionnel spécial
rives éventuelles des microphones puissent à caractéristique polaire fixe. Il est le plus
être suffisamment significatives pour avoir souvent associé à un microphone omnidirec-
un effet notable.» tionnel afin de pouvoir commuter entre les
Par contre, la présence d’impuretés dans deux caractéristiques. L'autre est d'utiliser
le circuit acoustique peut avoir un impact deux microphones omnidirectionnels selon la
important sur la directivité et l’intelligibilité technique du double microphone. Un retard
vocale dans le bruit. Dans les cas extrêmes, électronique est appliqué entre les sorties des
les impuretés peuvent presque complètement deux microphones pour obtenir l'effet direc-
neutraliser la directivité. Il est donc important tionnel (fig. 1). Pour rendre la caractéristique
de protéger soigneusement les microphones du système omnidirectionnelle, il suffit d’ar-
contre l’encrassement. rêter l’un des deux microphones. Un avantage
Les filtres des contours d’oreille Claro évident de cette approche est sa souplesse
procurent une protection efficace des micro- d'emploi. Alors que les microphones direc-
phones contre les impuretés et l’humidité. tionnels classiques ont une courbe polaire
Ils sont économiques et faciles à changer fixe, les doubles microphones permettent des
en cas de besoin. Un remplacement com- adaptions électroniques de la courbe polaire,
plexe et onéreux des microphones peut en fonction de la situation acoustique.
ainsi être évité. Si le bruit vient de l’arrière, une configuration
cardioïde peut être appliquée et s’il estEquilibrage des microphones des systèmes auditifs Claro TM
Un déséquilibre entre latéral, une hypercardioïde procurera l’atté- situations où la source de bruit est mobile ou
les deux microphones nuation adéquate. La courbe de directivité diffuse (Ricketts, 2001), situations particuliè-
peut s’adapter automatiquement à la situa- rement importantes dans la vie quotidienne.
peut être dû à deux tion acoustique. Cette technologie a été in-
causes différentes. troduite pour la première fois dans le système
auditif Claro de Phonak: l’AudioZoom numé- Un équilibrage précis des microphones
rique adaptatif détecte la direction de la est important
source de bruit la plus intense et adapte au-
tomatiquement, en quelques millisecondes, le Pour que les performances du double micro-
diagramme de directivité. Différentes études phone soient optimales, il est essentiel que
ont mis en évidence les avantages de l’Audio- les courbes de sensibilité en fréquence des
Zoom numérique adaptatif par rapport aux deux microphones soient parfaitement équili-
systèmes fixes quand le bruit est latéral brées. Un déséquilibre entre les deux micro-
(Checkley et Kühnel, 2000), ou dans des phones peut réduire nettement la directivité
du système. Un tel déséquilibre peut résulter
Figure 1 de deux causes différentes:
Principe de la technique du double
microphone. Le signal du micro- - Le vieillissement du microphone. Il se
phone arrière est retardé et ajouté Micro frontal traduit par un décalage parallèle des
en opposition de phase au signal du courbes de réponse des deux microphones
microphone frontal. Les bruits en + (dérive ou «drift») (fig. 2). Ce phénomène
provenance de l'arrière sont ainsi peut être compensé par un ajustement in-
efficacement atténués.
Retard -1
dépendant de la fréquence du gain global
de l’un des microphones.
Micro arrière
- Des impuretés ou de l’humidité dans l’un
des circuits acoustiques, c’est-à-dire dans
l’entrée de l’un des microphones. Elles pro-
Figure 2 dB voquent une modification de sa courbe de
Décalage relatif des courbes de réponse en fréquence, le plus souvent en
réponse des microphones dû au réduisant la sensibilité des aigus (fig. 3), et
vieillissement (dérive). affecte l’efficacité directionnelle dans toute
la bande passante. Ce second type de désé-
Microphones équilibrés
quilibre ne peut être compensé que par
Dérive due au vieillissement
un ajustement du gain en fonction de la
Fréquence
fréquence.
Figure 3 dB
Modification relative des courbes Effet du déséquilibre des microphones
de réponse des microphones résul- sur la directivité
tant de la présence de débris ou
d’humidité dans un des circuits Vieillissement des microphones
acoustiques.
La figure 4 représente le rapport arrière /
Microphones équilibrés Fréquence
avant moyen de 100 Hz à 10 kHz, obtenu
Dérive due aux impuretés
avec l’AudioZoom numérique adaptatif. Il a
été relevé en fonction de la dérive du micro-
phone pouvant résulter du vieillissement.
2Un filtre spécial, transparent au plan acous-
Atténuation (dB)
Figure 4 -0
Rapport arrière/avant (atténuation tique, protège les microphones de ces appa-
en dB) moyen de 100 Hz à 10 kHz -2 reils contre les impuretés et l’humidité
en fonction de la dérive du micro-
+ (fig. 5). La figure 6 représente l’atténuation
phone. Avec des microphones bien
-4 + moyenne du signal arrière que procure ces
+
adaptés (0 dB de dérive), le signal -6 + appareils, en fonction de la fréquence. Les
issu de l’arrière est atténué en
+ mesures ont été faites avec les filtres d’ori-
moyenne de 11 dB par rapport au -8 + + gine usagés et avec des filtres neufs. On ob-
signal frontal. + serve que la directivité augmente après le
-10
+ + + remplacement des filtres, en particulier dans
les médiums et les aigus. Il y avait cependant
-12
-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 de grandes différences entre les appareils.
Dérive des microphones (dB) Alors que certains d’entre eux conservaient
une très bonne directivité avec les filtres usa-
Cette fonction a été mesurée sur un contour gés, l’encrassement des filtres d’autres appa-
d’oreille Claro 211 dAZ. La dérive du micro- reils a pratiquement anéanti leur directivité.
phone a été artificiellement créée par logiciel.
Avec des microphones bien adaptés (0 dB de
dérive), le signal issu de l’arrière (balayage en Effet du déséquilibre des microphones
sons purs) est atténué en moyenne de 11 dB sur l’intelligibilité vocale
par rapport au signal frontal. Une dérive
(c’est-à-dire une différence de sensibilité Les mesures ci-dessus illustrent la baisse de
large bande entre les microphones) de directivité résultant d’un déséquilibre des mi-
+/- 0,25 dB a très peu d’effet sur la directi- crophones dû au vieillissement ou à des im-
vité. Cet effet ne devient notable que quand puretés dans le circuit acoustique. Pour exa-
la dérive continue à augmenter. miner quel en est l’impact sur l’intelligibilité
vocale, des tests vocaux ont été réalisés avec
des sujets bien et malentendants. Les six mal-
Impuretés et humidité entendants étaient atteints de pertes audi-
tives de perception moyennes à sévères. L’in-
La seconde cause de déséquilibre des micro- telligibilité vocale dans le bruit a été mesurée
phones est la présence d’impuretés dans le à l’aide du test de phrases d’Oldenburg
circuit acoustique. L’influence des impuretés (Wagener et al., 1999). Le signal vocal était
sur la directivité a été mesurée sur 13 appa- frontal (0°) et le bruit (brouhaha) issu de l’ar-
reils Claro 211 dAZ de Phonak, utilisés par rière (180°). Le seuil de reconnaissance vocale
des malentendants depuis environ un an. (S/B pour 50 % d’intelligibilité vocale) a été
déterminé à l’aide d’une méthode adaptative.
Figure 5 Les sujets portaient des Claro 211 dAZ de
Les filtres des microphones des Phonak avec double microphone adaptatif.
contours d’oreille Claro (Anti-vent
et protection) sont fabriqués dans
une matière spéciale. Ils sont trans-
parents pour les sons mais étanches
aux impuretés et à l’humidité.
3La dérive due au Vieillissement des microphones La moyenne des SRV était de - 8,7 dB avec
vieillissement des des microphones bien appairés et se détério-
L’intelligibilité vocale a été mesurée en mode rait d’environ 1 dB avec des microphones
microphones n’a que directionnel (AudioZoom numérique adaptatif), nettement déséquilibrés. Même avec des mi-
peu d’influence sur d’une part avec des microphones équilibrés et, crophones déséquilibrés, l’intelligibilité vocale
l’intelligibilité vocale. d’autre part, en créant une dérive artificielle obtenue avec l’AudioZoom numérique adap-
de -1 dB à + 1 dB. L’intelligibilité vocale tatif reste nettement meilleure qu’en mode
a de plus été déterminée en mode omnidirec- omnidirectionnel.
tionnel. Les résultats obtenus avec les sujets
malentendants sont représentés figure 7. La
dérive due au vieillissement des microphones Impuretés et humidité
influence peu l’intelligibilité des sujets.
Pour examiner l’influence de la présence de
débris dans le circuit acoustique sur l’intelli-
Atténuation (dB)
Figure 6 -5
Atténuation en fonction de la fré- gibilité vocale, les cinq sujets bien entendants
-0
quence du signal arrière par rap- ont été soumis au test de phrases d’Olden-
port au signal frontal, moyennée -5 burg avec trois des Claro 211 dAZ décrits
sur tous les appareils. Rouge: -10 ci-dessus, dont le filtre était encrassé. Les
filtres usagés, bleu: filtres neufs. moyennes des SRV par appareil en modes
-15
directionnel et omnidirectionnel sont repré-
Filtres neufs -20 sentés dans la figure 8.
Filtres usagés
-25
Le SRV moyen obtenu avec l’appareil N˚1
est comparable à celui que l’on mesure avec
-30 un appareil neuf. Bien que le filtre du micro-
100 1000 10000
Fréquence (Hz) phone n’ait pas été changé pendant un an,
sa directivité est restée pratiquement intacte.
Avec l’appareil N˚2, par contre, l’intelligibilité
SRV (dB)
Figure 7 -0
Intelligibilité moyenne (SRV - vocale est nettement réduite. Avec l’appareil
Seuils de Reconnaissance Vocale) -2 N˚3 enfin, l’effet directionnel est presque to-
des sujets malentendants avec talement neutralisé et l’intelligibilité vocale
l’AudioZoom numérique adaptatif, -4 est pratiquement la même qu’en mode omni-
en fonction de la dérive (artifi- directionnel. Visuellement, le filtre du micro-
cielle) du microphone. A droite: -6 phone de cet appareil paraissait effective-
SRV en mode omnidirectionnel. ment très souillé.
-8
La performance est d’autant
meilleure que le SRV est plus Ces résultats montrent que des impuretés
-10
faible. dans le circuit acoustique peuvent avoir
un impact important sur la directivité et
directionnel -12
-1 -0,5 0 0,5 1 omni l’intelligibilité vocale dans le bruit. Les
omnidirectionnel
Dérive des microphones (dB) équilibrages manuels ou automatiques
des microphones, qui sont indépendants
Figure 8 Appareils 1 2 3 Omnidirec- de la fréquence, ne peuvent pas compen-
Seuils de reconnaissance vocale tionnel ser cet effet.
(SRV) moyens des 5 sujets bien en- SRV (dB) -17,3 -14,2 -11,6 -10,9
tendants avec 3 appareils usagés
en modes directionnel et omnidirec-
tionnel. La directivité de l’aide
auditive 3 est presque totalement
neutralisée. 4Dans les cas ex- Equilibrage automatique des microphones Les filtres des contours d’oreille Claro illus-
trêmes, les impuretés trent bien comment une telle protection peut
Il est en principe possible de comparer auto- être réalisée. Ces filtres sont transparents
peuvent presque matiquement les niveaux de sortie des deux pour les sons, mais étanches aux impuretés.
complètement neu- microphones d’une aide auditive à double Ils sont peu onéreux et faciles à remplacer, si
traliser la directivité. microphone et de les ajuster en cours d’utili- nécessaire par l’utilisateur lui-même. Quand
sation. Une telle adaptation en continu peut les microphones sont insuffisamment proté-
effectivement compenser la dérive due au gés, il est nécessaire de les remplacer en cas
Dans les contours vieillissement. Cette méthode présente ce- de souillure pour rétablir la directivité, une
d’oreille Claro, la pendant le danger potentiel de déséquilibrer opération de service onéreuse.
encore plus les microphones, si l’allure de
directivité peut être leurs courbes de réponse en fréquence diffère
restaurée en rempla- en raison d’impuretés dans le circuit acous-
çant tout simplement tique (fig. 9).
Une dérive notable des microphones due
la protection des au vieillissement est peu probable en pra-
microphones en cas tique. Sur 47 appareils Claro examinés après
de souillure. 1 - 1,5 années d’utilisation, on a détecté une
dérive moyenne de 0,27 dB. De ce fait, la
compensation de la dérive effectuée pendant
les opérations normales de service est suffi-
sante et fiable. Un déséquilibre des micro-
phones résultant de salissures et de l’humi-
dité peut complètement neutraliser la
directivité. En principe, cet effet ne peut pas
être compensé par un ajustement de la sensi-
bilité des microphones qui est indépendant
de la fréquence. C’est la raison pour laquelle
il est essentiel de protéger soigneusement les
microphones contre les impuretés.
Figure 9 dB
En cas de déséquilibre des courbes
de réponse entre les deux appareils
dû à des impuretés, une compensa-
tion du niveau de sortie des deux
microphones indépendante de la
fréquence ne peut pas rétablir la
Fréquence
conformité des courbes. Elle risque
même d’introduire un déséquilibre Microphones équilibrés
supplémentaire et de réduire encore Dérive due aux impuretés
la directivité à des fréquences qui Ajustement indépendant de la fréquence
sont importantes pour l’intelligibi-
lité vocale.
5Equilibrage des microphones
des systèmes auditifs Claro TM
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028-0187-04/0901/cu/FAG Printed in Switzerland © Phonak AG All rights reserved
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