La troisème dimension (presque…)

En audioprothèse, nous nous sommes longtemps contentés d’un affichage en “2D”, c’est à dire Gain/Fréquence ou Niveau de sortie/fréquence.

Exemple classique:

Les spécialistes reconnaitront le type de mesure… et son erreur !

Ces représentations graphiques étaient valables pour des signaux stables en intensité à une fréquence donnée, c.à.d. ne fluctuant pas au cours du temps. Mais intégrer la “troisième dimension”, le temps, ne rendrait pas les choses très faciles non plus; nous aurions accès aux variations temporelles, en perdant les informations spectrales (ici le famous fabricant 1…):

L’utilisation de la parole comme signal de test, fluctuant en intensité, change la donne. Pour s’en convaincre, la mesure du premier graphique à été réalisée avec un signal de parole (l’ISTS). Ce signal, normalisé, présente des fluctuations d’intensité de plus de 30dB. La mesure du graphique ci-dessus également avec le même signal. Nous avons donc deux représentations différentes qui présentent toutes deux des informations intéressantes, mais chacune incomplète.

Comment concilier spectral et temporel en quelque sorte ? Comment obtenir la classique représentation spectrale mais en intégrant le traitement des fluctuations d’intensité par l’aide auditive ?

Les fabricants de matériel de mesure nous apportent aujourd’hui des réponses à ce problème.

En reprenant le premier graphique: la mesure de l’amplification (en gain) par l’oreille nue donnera un gain identique (le REUG) quelle que soit l’intensité de la voix “normale”. La voix “moyenne” (prenons 65dB SPL) peut fluctuer entre 40 et 65dB SPL à 2KHz:

L’ensemble Torse/Tête/Pavillon/Conduit présente une amplification linéaire pour les niveaux d’entrée, c’est à dire que les niveaux faibles (vallées) et plus forts (crêtes) sont autant amplifiés les uns que les autres. Donc toujours dans cet exemple à 2KHz, la dynamique d’entrée du signal est de 25dB, en fond de conduit on retrouve bien la même dynamique, on peut considérer que l’on a un facteur de compression de 1.0 (amplitude du signal d’origine = amplitude en fond de conduit).

Dans quel cas aurions-nous une altération ? lors du passage dans une aide auditive, typiquement.

Imaginons une aide auditive dont un point de compression serait à 30dB SPL et un second à 55dB SPL, linéaire de 30 à 55dB SPL et de facteur de compression 1.3 de 55 à 75dB SPL par exemple, lorsque que l’on utilise des systèmes capables de vous donner le gain pour des régions spécifiques en intensités (les percentiles d’intensité), on obtient non pas la première courbe, mais celle-ci (attention ça pique !):

Difficile à croire, mais cette mesure de gain est faite avec le même signal que le premier graphique (l’ISTS), mais passé par une aide auditive, puis analyse séparée pour chaque percentile d’intensité.

La courbe verte est le “LTASS”, niveau à long terme moyenné sur le temps de mesure (20 sec. ici). Cette courbe verte correspond à la courbe rouge du premier et du troisième graphique.

La courbe jaune correspond à l’amplification des 30èmes percentiles, c’est à dire en gros, des niveaux environ 18dB moins élevés que le niveau moyen (le LTASS), ou autrement, des niveaux dépassés 70% du temps, que l’on nomme habituellement “les vallées” de la parole.

La courbe bleue correspond à l’amplification des percentiles 99 d’énergie, les niveaux les plus élevés de la voix moyenne, ses crêtes, les niveaux atteints et dépassés 1% du temps.

Que constate t-on: que les vallées de la parole sont plus amplifiées que ses niveaux moyens (en rouge et en vert) que ses crêtes. Si on considère la parole “non-traitée” (comme les oranges après récolte…) comme ayant une dynamique standardisée de 30dB à laquelle on attribue un facteur 1.0 de compression (non comprimée donc), dans ce cas mesuré ici par la chaîne de mesure, les “vallées” ont été remontées et les crêtes, lissées. Sa dynamique de sortie est donc réduite (ce qui est quand même bien dommage pour de la voix moyenne) et donc à la louche elle subit une compression de 1.3 jusqu’à 2KHz dans l’exemple mesuré par la Fonix ci-dessus.

En connaissant donc le gain appliqué à chaque tranche de percentiles d’énergie, vous pouvez alors avoir une action sur une zone de compression bien définie:

• l’expansion et son mystérieux et jamais renseigné point d’enclenchement…
• la première compression en entrée (premier TK) qui peut être trop haut (vallées échappant à l’amplification) ou trop bas (plus rare) comme l’exemple ci-dessus
• la seconde compression au TK mal placé (quasiment pas réglable) ou tranche trop comprimée (percentiles 65 à 99 trop comprimés)
• Un AGCo trop bas et qui lisse tout

Beaucoup de chaînes de mesure vont aujourd’hui vous donner ces renseignements soit sous la forme d’un gain appliqué à chaque niveau (la Fonix ci-dessus), soit sous la forme d’un taux de compression:

Ce taux varie de zéro et quelques (rarement sous 0.8) si les niveaux bas ne sont pas assez amplifiés (le plus souvent) à plus de 1 (rarement plus de 1.8) si les niveaux de crête ou les niveau moyens (percentiles 65) sont réduits par la compression ou un système de compression en sortie très agressif et très (trop ?) bas.

Il est très hasardeux de comparer ces taux compression de dynamique aux taux de compressions affichés dans les logiciels de réglage, bien qu’il y ait évidemment un rapport. Sachez cependant qu’il ne serait pas franchement normal de trop comprimer la dynamique de la voix moyenne.

On est donc passé en quelques années d’un affichage en “2D” (gain ou niveaux de sortie moyen/Fréquence) à un “presque 3D” dans le sens où les systèmes de mesure nous donnent une indication sur la façon dont le signal a été traité au cours du temps, dans ses fluctuations.

Une petite gymnastique de lecture et d’interprétation, mais au final, beaucoup plus d’informations à disposition et d’actions possibles sur les réglages.

Une dernière chose: bonne année 2014 à tous !