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Unitron Hearing publie la version électronique de sa brochure sur les aides auditives numériques à suppression de bruit ASP

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Unitron Hearing publie la version électronique de sa brochure sur les aides auditives numériques à suppression de bruit ASP

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Suppression du bruit ASP
Avancées numériques dans la technologie ASP

Résumé

Le traitement automatique du signal (ASP) est disponible dans les aides auditives analogiques depuis plus de 20 ans. L'objectif principal de l'ASP est d'améliorer l'audibilité et la qualité sonore de la parole silencieuse et de réduire la propagation ascendante du masquage. Les premières versions d'ASP avaient leurs limites, principalement parce qu'elles étaient utilisées comme un circuit unique pour toutes les situations d'écoute et avaient une plage de réglage limitée pour l'augmentation des basses dans le calme. Bref, ils ne fonctionnaient que pour certaines personnes, dans certaines situations. Avec l'arrivée des aides auditives ASP de deuxième génération, les audioprothésistes ont pu s'adapter à un plus large éventail de pertes auditives, mais comme il s'agissait encore principalement d'appareils analogiques à mémoire unique, le problème de la taille unique a persisté. L'avènement de la technologie numérique a fait place à une nouvelle génération d'ASP qui élimine les limitations analogiques. Dans Unison 4 d'Unitron Hearing, ASP est l'un des quatre algorithmes disponibles. Cela permet à l'ASP d'être utilisé dans des environnements plus bruyants où il peut offrir le plus d'avantages, tandis que les trois autres algorithmes peuvent être utilisés pour optimiser les performances dans différents environnements d'écoute.

Prothèses auditives ASP précoces

Le traitement automatique du signal (ASP) est disponible dans les aides auditives analogiques depuis les années 1980. L'objectif principal de l'ASP est d'améliorer l'audibilité de la parole silencieuse et de réduire la propagation ascendante du masquage. Un nom plus descriptif pour l'ASP est l'augmentation des basses à bas niveaux (BILL). Par définition, le traitement BILL signifie que le gain des basses fréquences de l'aide auditive augmente automatiquement à mesure que les signaux entrants deviennent plus doux. En d'autres termes, lorsque la pièce est calme, les niveaux de signal sont faibles et davantage de gain de basse fréquence est appliqué par l'aide auditive. Au fur et à mesure que les niveaux de signal dans la pièce augmentent, le gain pour les sons à basse fréquence est automatiquement réduit.

La figure 1 montre comment un bruit basse fréquence (727 en vol) à trois niveaux d'entrée différents (50, 60 et 70 dBA) aurait été traité par une première aide auditive ASP. Cette aide a été conçue pour répondre le plus efficacement aux sons de basse fréquence, cependant, tout type de signal, y compris la parole, pourrait
ont été utilisées. Vous pouvez voir que le gain dans les basses fréquences est réduit à mesure que le niveau d'entrée augmente. Notez que le point de transition haute fréquence ASP clairement défini à 1000 Hz marque la limite supérieure de cette réduction de gain.

Les objectifs de l'ASP

L'objectif principal du traitement ASP est de fournir une réponse en fréquence à large bande pour des niveaux de parole faibles ou moyens dans le calme. La théorie est que l'augmentation de l'amplification des basses fréquences dans des conditions calmes (BILL) peut améliorer l'audibilité et la qualité sonore du signal. Cet effet a été montré par Moore, et. Al. à l'aide d'un instrument de compression à plage dynamique complète à deux canaux. L'objectif secondaire du traitement ASP est de réduire les niveaux d'énergie du bruit de fond en présence de parole. Dans ce cas, il est supposé que la diminution du gain basse fréquence à des niveaux d'entrée plus élevés devrait réduire la propagation vers le haut du masquage provoqué par un bruit basse fréquence intense.

ASP contre WDRC

L'ASP ne doit pas être confondu avec la compression à large plage dynamique (WDRC), qui est basée sur une philosophie d'ajustement différente. Certes, l'objectif principal du traitement WDRC est le même que le traitement ASP : fournir une audibilité maximale pour la parole douce dans le calme. Cependant, l'objectif secondaire du WDRC est de restaurer la perception normale de l'intensité des sons au-dessus du seuil.9 Par conséquent, le but du WDRC dans le bruit est d'aider à maintenir le confort plutôt que d'éliminer la propagation vers le haut du masquage. La figure 2 illustre comment un instrument WDRC à large bande traiterait les mêmes bruits de jet que ceux illustrés à la figure 1. Il ressort clairement des deux
montre que l'ASP fournit une fonction d'entrée/sortie plus linéaire dans les hautes fréquences que WDRC.

Limites de l'ASP précoce

L'ASP était initialement utilisé comme un circuit unique avec une réponse en fréquence automatiquement réglable pour toute situation d'écoute. Pour certaines personnes, cela a très bien fonctionné. Malheureusement, plusieurs chercheurs ont rapidement démontré que les premières aides auditives ASP avaient une valeur limitée pour la plupart des porteurs d'aides auditives. C'était parce que les premiers circuits ASP avaient une plage de réglage limitée pour l'augmentation des basses dans le silence. Ils ont également utilisé un point de transition de fréquence ASP statique comme indiqué à 1000 Hz sur la figure 1.

Les aides ASP de deuxième génération ont commencé à apparaître dans les années 1990. Ceux-ci ont fourni une plus grande gamme d'augmentation des basses dans le silence, donnant au praticien la flexibilité de s'adapter à une plus large sélection de configurations de seuil d'audition. Ils ont également utilisé des points de transition adaptatifs haute fréquence qui changeaient automatiquement sur une plage de niveaux d'entrée. Ces produits étaient
plus favorablement reçus par les cliniciens que les modèles précédents. De plus, certaines expériences ont commencé à montrer que le traitement ASP pouvait parfois être supérieur à l'amplification linéaire, en particulier en présence de bruit de fond à faible fréquence. Cependant, comme les aides auditives ASP étaient encore principalement des appareils analogiques à mémoire unique, une seule stratégie de traitement était possible pour une utilisation dans tous les environnements. Chaque fois qu'ASP est implémenté dans un périphérique analogique à mémoire unique, il y aura toujours des problèmes de flexibilité et des limitations de conception imposées par l'approche unique.

Prothèses auditives numériques ASP

Une nouvelle génération d'ASP

Unison 4 d'Unitron Hearing a éliminé les limitations des aides auditives analogiques ASP antérieures. Dans Unison 4, ASP est l'un des quatre algorithmes disponibles dans une aide auditive numérique flexible et multi-mémoire. Cela signifie que l'algorithme ASP peut désormais être utilisé exclusivement pour améliorer les performances dans le bruit de fond. La présence d'une amplification à quatre canaux, de microphones directionnels commutables et de trois mémoires programmables élimine le recours à un processeur unique. Cela permet à l'installateur d'optimiser l'algorithme ASP exclusivement pour un environnement d'écoute donné. Le traitement à quatre canaux et les microphones directionnels permettent de nouveaux niveaux de flexibilité lorsque
ajuster l'algorithme ASP pour une telle situation. Pendant ce temps, les deux autres mémoires peuvent être optimisées en utilisant différents algorithmes pour différentes situations d'écoute. En d'autres termes, Unison 4 exploite les avantages du traitement ASP dans le bruit tout en surmontant les limites de l'approche analogique à mémoire unique en fournissant jusqu'à trois autres algorithmes pour différents environnements d'écoute.

Suppression du bruit ASP Unison 4

Unison 4 offre un choix de quatre stratégies de traitement – WDRC, limitation linéaire, compression adaptative et suppression du bruit ASP – qui peuvent être programmées dans l'une des trois mémoires de programme. Il n'est donc pas nécessaire, ni même recommandé, d'utiliser un traitement ASP pour optimiser l'audibilité de la parole dans le calme. Les quatre canaux de compression d'Unison offrent une réponse amplement adaptée pour optimiser le confort et la clarté dans le silence pour presque toutes les configurations de seuil d'audition. L'algorithme ASP peut être réglé exclusivement pour les environnements plus bruyants, où son atténuation automatique des basses fréquences offrira le plus d'avantages. Lors d'essais sur le terrain, les auditeurs présentant différentes configurations de perte auditive ont manifesté des préférences pour l'un des nombreux algorithmes de traitement du signal (WDRC, limitation linéaire ou compression adaptative) dans le silence, tandis que la suppression du bruit ASP était le choix de traitement préféré pour la majorité des pertes auditives dans le présence de bruit de babillage. Un exemple de l'algorithme ASP d'Unison, mesuré en mode omnidirectionnel, est illustré à la figure 3.

Notez que, contrairement aux premiers appareils ASP avec un coude fixe, le coude d'atténuation des basses fréquences dans Unison 4 est adaptatif. Le point de coude de la figure 3 passe de 1500 Hz à 3000 Hz lorsque le bruit passe de 50 dB à 70 dB. Par conséquent, non seulement la quantité de réduction de gain s'adapte à
changements dans les niveaux de bruit, de même que la bande passante sur laquelle cette réduction de gain se produit.

La quantité de réduction de gain ASP en présence de bruit peut également être ajustée dans Unison 4 à l'aide de la commande ASP du logiciel d'adaptation Unifit. Ce contrôle peut être réglé sur une plage de 30 dB. Augmentez la commande ASP pour une réduction de gain plus automatique, baissez-la pour moins. Cet effet est illustré à la figure 4. Les clients qui ont porté des aides linéaires dans le passé ou qui ont une perte auditive importante dans les basses fréquences peuvent préférer un effet ASP moindre que les nouveaux utilisateurs, les anciens porteurs de WDRC ou ceux qui n'ont qu'une légère perte dans les basses fréquences. fréquences.

ASP multicanal

Unison 4 étant une aide auditive à quatre canaux avec des fréquences de croisement réglables, il est possible de modifier les fréquences qui servent de points de transition haute fréquence ASP. Les performances de l'algorithme ASP sont actives principalement dans les deux canaux de fréquence inférieure. Dans une moindre mesure, le troisième canal contribue également au traitement ASP. Lorsque les fréquences de croisement entre les canaux sont décalées, les bandes passantes des canaux sont modifiées. Dans cette situation, les fréquences auxquelles les points de transition de fréquence ASP se produisent seront également décalées. En d'autres termes, lorsque les commandes de croisement F1 et F2 dans Unifit sont déplacées vers des fréquences plus basses, les points de transition ASP se déplaceront également vers des fréquences plus basses. L'inverse est également vrai. Pour un exemple de cet effet, voir les figures 5 et 6.

Caractéristiques de montage

Comme le montre la figure 3, le point de transition change à mesure que le niveau du signal entrant change. En raison de cette variabilité, il n'est pas facile de prédire la fréquence exacte du point de transition ASP pour une situation d'écoute donnée. Cependant, deux règles empiriques devraient être utiles aux cliniciens concernant ces
interactions :

  1. L'augmentation du contrôle ASP dans Unifit augmente la quantité de réduction de gain ASP appliquée à un signal donné. Diminuer le contrôle ASP a l'effet inverse.
  2. Le déplacement des commandes de croisement, en particulier F1 et F2, vers une fréquence plus élevée dans Unifit déplace le point de transition ASP vers une fréquence plus élevée. Cela élargit la plage de fréquences sur laquelle la réduction de gain ASP est efficace.

En d'autres termes, si vous ne pensez pas que l'algorithme ASP est
en réduisant suffisamment le gain des basses fréquences pour les besoins de votre client dans les environnements bruyants, essayez d'augmenter le contrôle ASP. Vous pouvez également augmenter les commandes de croisement (en particulier F1 et F2) pour étendre l'effet ASP plus loin dans les fréquences les plus élevées. Inversement, si vous pensez que l'algorithme ASP est
en réduisant trop le gain des basses fréquences, diminuez le réglage de la commande ASP. S'il apparaît que l'ASP affecte négativement l'audibilité des sons vocaux à haute fréquence, diminuez les commandes de croisement F1 et F2 pour restreindre l'atténuation à une gamme de fréquences inférieure.

Suppression du bruit ASP et microphones directionnels

Comment le bruit de fond est-il affecté lorsque la suppression du bruit ASP et la technologie de microphone directionnel sont combinées dans une seule aide auditive ? Lorsqu'il s'agit d'écouter dans le bruit de fond, les performances de la technologie des microphones directionnels sont bien documentées. Cependant, l'impact de la combinaison des microphones directionnels et de la suppression du bruit ASP n'est pas intuitivement évident. Pour aider à faire la lumière sur cette combinaison, considérons l'exemple ci-dessous :

  • Un signal vocal et un bruit basse fréquence (moteur de voiture) sont tous deux présentés simultanément à l'aide auditive.
  • La parole est toujours présentée à 0° d'azimut, ou directement devant la tête de l'auditeur.
  • Le bruit de la voiture est présenté soit à 0° (avant) soit à 180° (arrière), représentant le bruit devant ou derrière l'auditeur.
  • Lorsque le signal vocal et le bruit de la voiture émanent de la même direction, azimut 0°, l'algorithme ASP réduit le gain basse fréquence comme prévu.
  • Lorsque le signal vocal et le bruit de la voiture sont séparés spatialement de 180°, la sortie est déterminée par le microphone plutôt que par l'algorithme ASP. (Le microphone directionnel réduit le niveau du signal
    à partir d'un azimut de 180° avant d'atteindre l'algorithme ASP, contrairement au microphone omnidirectionnel.)

Observation : Le gain en basse fréquence n'est pas davantage réduit par l'algorithme ASP.

En combinant la suppression du bruit ASP avec la technologie de microphone directionnel vectoriel dans Unison 4, le bruit de fond à basse fréquence peut être atténué quel que soit l'emplacement de la source de bruit. Si le bruit de fond est
derrière le porteur, le microphone directionnel réduit le niveau de bruit. Cependant, dans des réglages de bruit plus diffus, où un bruit basse fréquence émane de l'avant et/ou de toutes les directions, le circuit ASP contrôle les niveaux de bruit. L'interaction entre l'algorithme ASP et le microphone directionnel varie en fonction des niveaux, du contenu fréquentiel, de l'emplacement des sources de bruit et des paramètres ASP. Cependant, leur interaction offre une écoute optimale pour le porteur dans une variété de conditions bruyantes.

Sommaire

L'objectif principal de l'ASP est d'améliorer l'audibilité et la qualité sonore de la parole silencieuse et de réduire la propagation ascendante du masquage. Les premières versions de l'ASP avaient leurs limites car elles avaient une plage de réglage limitée pour le bas du bassin dans le calme et un point de transition de fréquence fixe. La deuxième génération de circuits ASP offrait une plus grande flexibilité mais ils étaient limités à un seul schéma de traitement de mémoire. L'avènement de la technologie numérique a fait place à une nouvelle génération d'ASP qui élimine les limitations analogiques. Dans Unison 4 d'Unitron Hearing, ASP est l'un des quatre algorithmes disponibles. Cela permet à l'ASP d'être utilisé exclusivement pour améliorer les performances dans le bruit de fond, tandis que les trois autres algorithmes peuvent être utilisés pour optimiser les performances dans différents environnements d'écoute. Une flexibilité d'ajustement bien plus grande que jamais est disponible et le microphone directionnel vectoriel complète les performances du traitement ASP dans la plupart des situations de bruit de fond.

Reportez-vous à la brochure PDF pour la bibliographie.

Auteurs

Don Hayes, PhD, directeur de l'audiologie, de la recherche et de la formation
Nancy Tellier, M.Sc., audiologiste
Bill Christman, MA, CCC-A, directeur de la recherche en audiologie

Cliquez ici pour visiter le site Web d'Unitron Hearing.

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