Audiologie - compressions_numeriques

Tous ensemble! - 3ème partie

noreply@hautetfort.com (clesan) — Thu, 30 Oct 2008 21:22:00 +0100

Dans les dernières aides auditives développées, la technologie anti-larsen par opposition de phase, lancée la première fois par ReSound en 1992, a été mise à jour à chaque sortie de nouveaux produits, afin de progressivement augmenter son immunité aux sons externes par voix aérienne, tels que la musique, la sonnerie de téléphone, ou les bips en tout genre. De tels sons sont connus comme provocant des sifflements, des grésillements ou encore des artéfacts de type « carillon » (si ça parle à certains d’entre vous) dans les produits les moins avancés, c'est à dire les plus entrée de gamme. Les améliorations dans le traitement du signal par le DFS sont doubles : premièrement, et le plus important, la fiabilité du modèle du tracé du larsen dans la boucle, lequel est calculé durant la session de réglage, appelée « étape de Calibration », a été grandement améliorée au travers de calculs beaucoup plus sophistiqués. Depuis que ce modèle a fournit le point de départ de l’annulation adaptative du larsen lorsque l’aide auditive est portée, augmentant sa fiabilité et conduisant ainsi à une performance sans précédant en terme de marge supplémentaire de gain sans larsen, appelé aussi « headroom » qui est une allégorie de la construction et qui représente la partie entre la tête de l’habitant et le plafond de sa maison. Deuxièmement, les constantes de temps associées avec les analyses on-line de l’occurrence du larsen ont été pincées afin d’assurer que le système attaque seulement le vrai larsen, et jamais les sons environnementaux. En résultat, les utilisateurs des dernières technologies auditives peuvent bénéficier du gain dont ils ont besoin pour l’audibilité et la clarté de la parole ainsi que de la qualité sonore exigée.

Les systèmes anti-bruit ont également montré des améliorations notables ces dernières années, notamment via la technique acoustique appelée « soustraction spectrale » est adaptée aux aides auditives par le département R&D de ReSound au Danemark. Le but de base de la soustraction spectrale est de réduire le gain uniquement dans les zone spectrales présentant un ratio S/B faible, mais au contraire de rehausser des zone à ratio haut, afin d’améliorer la qualité sonore. Cette technologie identifie avec très grande fiabilité et caractérise la parole et le bruit, et utilise des constantes de temps adaptatives afin de maintenir la réduction de bruit sans affecter la parole. Comme un supplément à la qualité sonore en présence de parole, la soustraction spectrale est appliqué lorsque la parole est présente, tel que le contenu spectral du bruit peut effectivement être annulé et l’enveloppe du signal de la parole laissée intacte. Le pourcentage de temps que cette fonction a été appliquée est suivie par le datalogging de l’aide auditive et affichée dans le logiciel de programmation.

Figure 15: Tous Ensemble!

Torolf, les distributeurs slovaques et moi même à Latky, Slovaquie, Octobre 2008

Tous ensemble! - 2ème partie

noreply@hautetfort.com (clesan) — Thu, 23 Oct 2008 12:03:00 +0200

Les avantages mesurables de l’analyse fréquentielle via la méthode Warp sont d’abord un délai extrêmement faible dans le traitement du signal et un niveau de distorsion lui aussi très faible. Mais est ce que ces deux avantages significatifs traduisent une meilleure qualité sonore pour l’utilisateur ? Récemment, une évidence a émergé et supporte l’idée que la qualité sonore perçue était améliorée grâce à la méthodologie Warp comparée aux autres techniques (FFT, banque de filtres IIR ou FIR…). DITTBERNER et al (2006) ont examiné l’impact relatif du traitement Warp versus FFT sur la perception de la qualité sonore de la musique et de la parole en fonction de la perte auditive. Il a été démontré une préférence claire pour le traitement Warp avec une perte de perception modérée pour les différents types de sons testés.

Le traitement Warp, décrit en détail dans le White Paper par GROTH & NELSON (téléchargement possible dans la section White Paper de ce blog), fonctionne selon 17 bandes entrelacées correspondant à la résolution auditive humaine en plus de fournir à la WDRC une qualité sonore exceptionnelle pour les open comme pour les appareillages conventionnels, délivre les fondements pour tous les autres traitement du signal dans l’aide auditive (réduction du bruit, windshield…). Les autres algorithmes de l’aide auditive reposant sur le traitement Warp ont pour nom Noisetracker II et DFS.

Comme la précédente génération de gestionnaire de larsen, le Dual Stabiliser II DFS identifie la boucle de larsen et utilise 2 filtres de suppression afin de produire un signal égal en amplitude et opposé en phase, annulant ainsi le larsen. Ce traitement a montré une augmentation du gain disponible pour chaque adaptation particulière approximativement de 10 dB. Dans les dernières aides auditives ReSound, un degré même plus grand d’un headroom plus grand est offert par le DFS II. Pour les appareils doubles micro, un système DFS séparé fonctionne pour chaque microphone afin de maintenir la performance même en combinaison avec un système directionnel multi bandes sophistiqué tel que le Multiscope.

Tous ensemble! - 1ère partie

noreply@hautetfort.com (clesan) — Mon, 20 Oct 2008 12:19:00 +0200

Toutes les technologies implémentées dans un produit tel Azure sont unis dans un même objectif, un même défis et fondamentalement autour d’une même table ronde tels les chevaliers de Sir Arthur dans leur quête métaphysique du Saint Graal, cette table ronde portera ainsi le nom du Warp Human Human Resolution, à savoir la méthode de traitement du signal reposant sur une largeur de filtres de même nature que celle des bandes critiques de la cochlée, d’où le côté « humain » du traitement du signal. Le but des aides auditives est d’abord d’amplifier les sons afin de compenser les dysfonctions liées à une perte auditive, appelée dans le passé « surdité ». Cependant, l’aspect le plus important d’une aide auditive est la manière par laquelle cette tâche est accomplie. L’amplification, ou la compression, peut être décrite dans des termes d’audioprothésiste et d’ingénieur. Selon le point de vue audiologique, on se penchera sur les paramètres de compression tels le gain ou les ratios de compression, ses niveaux et constantes de temps. Les combinaisons des paramètres de compression permettent d’atteindre un objectif particulier tels que le Control de Volume Automatique ou la WDRC. Du point de vue d’un ingénieur, nous décrirons comment l’amplification est obtenue en comprenant l’architecture du système, les techniques de filtrage, et la structure des bandes. Bien que la plupart des aides auditives utilisent des schémas de compression similaires, il y a des différences radicales dans les techniques de traitement du signal qu’ils emploient. Ces techniques deviennent de plus en plus des déterminants importants de la qualité sonore et de la performance de l’aide auditive.

Une technique innovante a été introduite par ReSound au travers du Warp. Cette technique fournit une résolution fréquentielle logarithmique dans les hautes fréquences. La fonction mathématique définit comment les fréquences sont représentées sur une échelle logarithmique correspondant en réalité aux bandes critiques de la cochlée, c'est-à-dire selon l’échelle Bark utilisées pour caractériser ces dernières (ZWICKER et al, 1957). La plupart des techniques de traitement du signal utilisées dans l’analyse fréquentielle utilisent des largeurs de bandes de même valeurs, c’est à dire constantes, ce qui est faux par nature, avec un espacement donc uniforme, et ainsi non propre du fait de l’espacement non uniforme des filtres auditifs de l’oreille humaine.

Figure 13: Représentation en haut des bandes scritiques

de la cochlée et en bas des bandes d'analyse fréquentielle du système WARP.

Modification des constantes de temps de compression

noreply@hautetfort.com (clesan) — Thu, 17 Jan 2008 15:45:00 +0100

Le système de compression équipant les aides auditives ReSound Pulse présente une modification des constantes de temps (de rapides à lentes) selon les environnements. En effet, en présence d'environnement bruyants (en majorité constitué par du bruit), le système fera basculer les constantes de temps qui régissent l'amplification sur des valeurs lentes, inversément, en présence majoritaire de paroles, le système basculera sur des constantes rapides. En effet, ces choix sont judicieux quant il s'agit d'apporter une amplification confortable en milieux bruyant, et une parole claire en milieu conversationnel, afin de distinguer clairement les différents traits caractéristiques du signal vocal. L'illustration ci dessous montre la détection par la puce Coyote C3.1 équipant les ReSound Pulse, des différents environnements selon la proportion soit de la parole, soit du bruit, et le basculement sur telle ou telle constante.