Brevet FR2289090A1 — publié le 19760521

L'invention a trait à une prothèse auditive comportant une chaine acoustique avec un amplificateur disposé entre un microphone et un transducteur électroacoustique à organe de sortie vibrant, et destinée à appareiller une oreille déficiente d'un sujet atteint de surdité en utilisant la conduction chondrale, c'est-à-dire la transmission des vibrations sonores issues de 11 organe de sortie du transducteur vers l'oreille interne par les cartilages de l'oreille externe. Bes prothèses auditives ont pour but de compenser la perte de sensibilité des organes de l'ouie par une amplification corrélative des sollicitations de ces organes, et comportent à cet effet une chaine acoustique composé d'un microphone, d'un amplificateur qui reçoit les signaux électriques engendrés par le microphone et d'un transducteur électroacoustique qui transforme les signaux électriques amplifiés en vibrations sonores à destination de l'oreille appareillée. Les vibrations sonores issues du transducteur électroacoustique peuvent être transmises à 11 oreille par conduction aérienne. Le transducteur électroacoustique est alors un écouteur dont la membrane de sortie vibrante communique à l'air des vibrations de pression qui sont dirigées vers le tympan par un embout inséré dans la conque de l'oreille à l'entrée du conduit auditif exter- ne. Ce genre de prothèse se borne à soumettre l'oreille à des sons plus intenses, et ne peuvent compenser de graves dégradations de l'oreille moyenne, notamment si ces dégradations affectent la répartition spectrale des sons transmis. Lorsque l'intensité de vibration requise au niveau de l'oreille interne pour une audition acceptable dépasse les possibi- lités de transmission de l'oreille moyenne, que ce soit en raison d'une perte de conductibilité du canal auditif externe ou d'une perte de transmission de l'oreille moyenne, on utilise des prothèses à conduction osseuse. Dans ces prothèses l'organe de sortie vibrant du transducteur, généralement appelé alors vibrateur, est appliqué généralement sur l'apophyse masto1de, en sorte que les vibrations sonores soient transmises Jusqu'au niveau de l'oreille interne par l'os du rocher. Des travaux récents, conduits notamment à l'Hopital Lariboisière ont mis en évidence que lorsque les vibrations sonores sontAinjectées dans l'oreille à travers la gaine cartilagineuse du co-nduit auditif externe, elles sont transmises à l'oreille interne avec un affaiblissement réduit et un équilibre spectral suffisant, même à intensité élevée. Ce modèle de conduction des vibrations sonores est dit conduction cartilagineuse ou chondrale. Pour mettre en oeuvre ce mode de conduction on applique un organe vibrant sur la face externe de la saillie cartilagineuse ou tragus située dans la conque du pavillon en avant et au-dessus de l'entrée du conduit auditif externe, en déprimant ce tragus jusqu'à le faire reposer sur la périphérie du conduit auditif externe qu'il obture.On obtient ainsi simultanément l'oblitération de la conduction aérienne qui pourrait interférer avec la conduction chondrale, et l'injection uniforme des vibrations sonores sur toute la périphérie de la gaine cartilagineuse du conduit auditif externe. L'invention a pour objet une prothèse auditive, comportant une chaine acoustique avec un amplificateur disposé entre un microphone et un transducteur électroacoustique à organe de sortie vibrant et destinée à appareiller une oreille en conduction chondrale, caractérisé en ce que ledit transducteur est équipé d'un moyen de couplage acoustique en contact avec ledit organe de sortie vibrant et adapté à prendre contact avec le tragus de ladite oreille, un moyen de pression étant adapté à appuyer ledit moyen de couplage sur le tragus en sorte que ce tragus déprimé obture le conduit auditif externe de ladite oreille. Le moyen de couplage permet un bon transfert de l'énergie de vibration au tragus de l'oreille à appareiller, tandis que le moyen de pression assure que le tragus est déprimé dans la position qui convient à la conduction chondrale en obturant le conduit- auditif externe et reposant sur la périphérie de la gaine cartilagineuse de ce conduit auditif externe. De préférence le moyen de couplage est une ligne acoustique avec une face d'entrée attaquée par ledit organe de sortie, et une face de sortie adaptée à venir au contact d'une partie externe majeure dudit tragus déprimé. Cette ligne est de préférence en forme de lame à faces sensiblement parallèles. La face de sortie peut être mise en forme complémentaire du tragus déprimé, par moulage sur celui-ci, ou surmoulage d'une empreinte. Avantageusement la ligne acoustique est constituée par un matériau adapté à lui conférer une fréquence de coupure prédéterminée comprise entre 500 et 5000 hertz. On peut ainsi adapter la courbe de réponse de la ligne aux paramètres de l'oreille à appareiller. De préférence le moyen de pression est constitué par une tige élastique s'étendant entre le transducteur et la monture rendue solidaire de la tête. Cette tige peut possèder une cambrure prédéterminée pour appuyer le moyen de couplage sur le tragus avec une force déterminée. Selon une disposition. préférée de l'invention, la prothèse est du genre connu sous le nom de lunettes auditives et comportant une monture avec, de part et d'autre d'une-face enchassant des verres optiques, deux branches reposant sur les oreilles et renfermant ladite chaine acoustique, prothèse dans laquelle le transducteur équipé de sa ligne acoustique est fixé à une première extrémité d'une tige élastique ancrée par sa seconde extrémité dans la partie médiane de la branche reposant sur l'oreille à appareiller, ladite tige etant conformée en sorte ladite face de sortie de ladite ligne acoustique s'appnie sur le tragus de l'oreille précitée. Ia disposition de la monture en forme de lunettes constitue un support dans une position précise-par rapport à la tête, et enserrant celle-ci de-façon à pouvoir supporter la réaction de l'appui du transducteur sur le tragus. Âvantageusement la tige élastique est constituée d'un maté riau plastique à chaud, pour permettre l'aaùstase wrécis en position de la face de sortie de la ligne acoustique sur lé tragus. Selon une disposition avantageuse de l'invention, la tige élastique est pourvue- d'un moyen de cambrage réglable. Ce moyen de cambrage qui peut être constitué par une vis micrométrique sollicitant en flexion la tige élastique en prenant appui sur la branche contiguë, permet d'ajuster avec précision la force d'appui de.la ligne acoustique sur le tragus. La prothèse peut être réalisée avec le microphone dans une branche et le transducteur attaché à l'autre branche pour éviter des réactions acoustiques. Elle peut comporter un microphone dans chaque branche attaquant l'amplificateur. La prothèse peut également comporter deux chaines acoustiques complètes, une pour chaque oreille, le microphone d'une chaine étant dans la même branche que le transducteur correspondant, ou dans la branche opposée, les caractéristiques et avantages de l'invention ressortirat d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels:: la figure 1 est une vue perspective d'une prothèse auditive selon l'invention la figure 2 est une vue schématique montrant la disposition d'une prothèse sur une oreille à appareiller la figure 3 est une coupe d'un transducteur de prothèse la figure 4 est un diagramme de transmission de lignes acoustiques pour prothèse la figure 5 est un schéma d'une chaine acoustique pour prothèse Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, la prothèse auditive, du genre dit-lunettes auditives, comporte une face référencée 1 dans son-ensemble, avec de part et d'autre d'un pont 10 destiné à reposer sur le nez deux verres optiques 11 et 12.De part et d'autre de la face 1 se trouvent deux branches, une branche droite-2 et une branche gauche. 3 comportant toutes deux une partie antérieure sensiblement-rectiligne, respectivement 20 et 30, partant de la face 1 et une partie postérieure recourbée vers le bas, respectivement 25 et 34 pour épouser, de -façon classique, la partie postérieure du pavillon de l'oreille, droite ou gauche, sur laquelle repose la branche respective 2 ou 3. Les parties postérieures 25 et 34 sont renflées et creuses pour loger des éléments de la chaine acoustique, comme il sera précisé plus loin, et se raccordent aux parties antérieures 20 et 30 respectivement par des parties médianes respectivement 20a et 30a.Ces parties médianes 20a et 30a ont des dimensions transversales un peu supérieures à celles dès parties antérieures 20 et 30, et sont-ouvertes sur leurs faces inférieures. Fixé à la partie médiane 20a de la branche 2 est disposé un dispositif transducteur 21 dans son ensemble adapté à la conduction chondrale. Ce dispositif transducteur 21 comprend un transducteur 23 à organe de sortie vibrant, qui sera décrit plus en détail en référence à la figure 3, une ligne acoustique 22 constituée par une lame à faces sensiblement parallèles, une première face 22a ou face d'entrée étant collée sur l'organe de sortie vibrant du transducteur 23, tandis que la seconde face 22b est conformée pour s'appliquer sur le tragus de l'oreille à appareiller, comme il sera expliqué plus en détail en référence aux figures 2 et 3. La ligne acoustique 22 est rattachée à la partie médiane 2Oa de la branche 2 par l'intermédiaire d > une tige élastique 24 ancrée dans la partie 22 par des vis 201. Dans la partie postérieure 34 de la branche gauche 3 sont logés les éléments qui forment conjointement avec le transducteur 23 une chaine acoustique, à savoir un microphone 31 qui apparait à travers une ouverture de la face latérale externe de la partie postérieure 34, et un amplificateur dont on aper çoit la molette de commande de potentiomètre 33, et le levier de commande du oommutateur de mise en marche 32. Les liaisons électriques entre les éléments de la chaine acoustique sont logées dans des évidements longitudinaux des branches 2 et 3 et de la face 1. Comme on le voit figure 2, la monture de la prothèse auditive repose par le pont 10 sur le nez du sujet, et par ses branches 2 et 3 (non représentée) sur les oreilles droite 4 et gauche (non représentée), en sorte que la partie postérieure 25 entoure en partie la partie arrière du pavillon de l'oreille 4, en arrière de l'hélix 40. A l'extrémité de la tige élastique 24, la ligne acoustique 22 portant le transducteur 23 vient déprimer le tragus de l'oreille 4 en obturant le conduit auditif externe En se reportant à la figure 3, le transducteur 23 comprend un bobinage 233 placé sur l'armature 232 d-'un circuit magnétique qui se referme par une lame élastique 231 avec un entrefer 234. Une lame en isolant 230 est fixée au centre de-la lame élastique 231 du côté opposé à l'armature 232, pour constituer l'élément de sortie vibrant du transducteur. La ligne acoustique 22 est collée, par sa face d'entrée 22a, à l'organe de sortie 230, et est appliquée par sa face de sortie 22b, au tragus 42 de l'oreil- le appareillée 4, en sorte que le conduit auditif externe 41 soit obturé, et le tragus 42 ainsi déprimé soit en appui sur la périphérie de la gaine cartilagineuse 43 du conduit auditif externe 41. La ligne 22 est sollicitée en appui sur le tr.agus 42 par le cambrage de la tige élastique 24 saillant de la ligne 22 et ancrée dans la partie médiane 20a de la branche par les vis 201.Cette cambrure peut-être ajustée par rotation de la vis micrométrique 202, en appui sur la partie médiane de la branche ?0a par son écrou 203. Les conducteurs de liaison 200 du bobinage 233 à l'amplificateur pasEentàtravers la tige élastique 24 évidée à cet effet. Le matériau dont est constituée la ligne 22 est choisi en raison de sa raideur, de sa densité et son amortissement interne pour conférer à la ligne une courbe de transmission de vibrations en fonction de la fréquence analogue à une des courbes A, B ou C de la figure 4. La chaine acoustique dont le schéma est représenté figure 5 est classique en prothèse acoustique. Alimentée par une pile 35 à travers un commutateur interrupteur 32 à trois positions, elle comprend un microphone 31 attaquant deux étages préamplificateurs en cascade 310 et 311. A la suite de l'étage 311, un étage fil- tre de bande à rétroaction 312 comporte un potentiomètre 33. On trouve ensuite un étage amplificateur 313, un étage pilote déphaseur 314, puis un étage de sortie 315 à deux transistors en opposition de phase. Ce dernier alimente de façon symétrique le bobinage à point milieu 233 du transducteur 23. Selon la représentation de la figure 1 le micro 31 et l'amplificateur avec son interrupteur 32, son potentiomètre 33 et sa pile 35 sont logés dans la partie postérieure 34 de la branche 3, tandis que le transducteur est fixé à la partie médiane 20a de la branche 2. Aussi, bien que non représentés sur tout leur trajet, les conducteurs de connexion 200 passent à l'intérieur de la branche 33, contournant la charnière de cette branche 3, traversent la face 1 dans sa partie supérieure, contournant la charnière de la branche 2 et passent dans la partie antérieure 20 de la branche 2, puis dans la tige 24 pour aboutir au transducteur 23. Pour ajuster la prothèse aux dimensions de la tête du sujet, on choisit une monture dont la largeur de face 1 et la longueur des branches 2 et 3 correspondent à la morphologie de la tête du sujet, et on)?ajuste, de façon classique par déformation à chaud de la matière plastique, acétate de cellulose par exemple, constituant les branches de façon que, le pont 10 reposant sur la racine du nez, les branches déployées au maximum touchent les tempes respectives par leurs parties antérieures 20 et 30, et que les parties postérieures 25 et 34 viennent latéralement au contact des apophyses mastoldes en reposant sur un arc de 600 environ sur les parties supérieures et postérieures du pavillon à la jonction avec le crâne, en retrait de l'hélix 40. La monture peut être ainsi rendue solidaire de la tête du sujet, dans une position relative immuable. La ligne acoustique 22 est conformée sur sa face de sortie 22b, de façon complémentaire du tragus déprimé 43 dans la posi tion représentée schématiquement figure 3. Ceci peut être obtenu, soit par moulage direct d'une matière plastique convenable di rectement sur le tragus, ou par surmoulage d'une empreinte du tragus. il est également possible de rapporter, sur une lame de plastique usinée; une feuille mise à la forme convenable d'un plastique connu pour titre hwpoallergique, c ' est-à-dire pour ne pas irriter 11 épiderme du tragus.La ligne acoustique 22,. équipée du transducteur, est fixée sur la partie médiane de branche 20a par la tige 24 au moyen des vis 201, puis par déformation à chaud de cette tige 24, amenée à se placer exactement sur le tragus.- Par la mnL,e opération, on confère à la tige 24 une cambrure telle que, en raison de l'élasticité de la tige, le tragus- 42 soit déprimé et obture le conduit auditif externe comme représenté schématiquement figure 3. l'a cambrure de la tige 24,, et de ce fait la force d'appui de la ligne 22 sur le tragus peut être ajustée finement à l'aide de a vis 202,lors- que la prothèse est mise en place sur le sujet. les variations de pression de l'air constituant les sons parviennent au microphone 23..l'amplificateur étant sous tension par manoeuvre de l'interrupteur 32, reçoit less signaux électr3- ques issus du microphone en réponse. aux variations de pression de l'air lorsque l'interrupteur 2 est mis en seconde position. La non simultanéité de la mise sons tension de l'arplificateur et du branchement du microphone réduit dans une forte proportion la perception des signaux parasites de commutation désagréables ou gênants. Les signaux, préamplifiés par les étages 310 et 311 sont appliqués à lotage 312. La bande passante de cet étage 312 est variable. en fonction du gain déterminé par le potentiomètre 33, pour s'adapter aux caractéristiques de perception de l'oreil le. L'étage de sortie 315 à deux transistors en opposition permet d'appliquer une puissance acoustique notable sur le transducteur 23 en évitant que la composante continue de courant ne sature l'armature 232 du transducteur 23.L'étage-315 est capable de fournir 4 milliwatts au transducteur 23,, ce dernier pouvant supporter une puissance crète de 30 milliwatts. Les vibrations de la lame.élastique 231 engendrées par les variations de courant dans le bobinage 233 sont transmises à la lame isolante 230, qui les injecte dans la ligne acoustique 22. Cette ligne, en raison de son impédance propre déterminée par la raideur, la densité et l'amortissement interne de matériau de constitution, de sa longueur dans la direction de propagation entre la face d'entrée 22a et la face de sortie 22b, et des transitions d'impédance acoustique à ces faces, se comporte-en filtre de fréquence dont les caractéristiques de transmission peuvent être amenées à approcher l'inverse de la caractéristique de perception de l'oreille à appareiller, en sorte que la sensibilité globale de l'ensemble de la prothèse et de l'oreille appareiller ait une caractéristique en fréquence se rapprochant de la caractéristique normale de perception.L'impédance acoustique de jonction à l'interface entre la face de sortie 22b et le tragus 42 est fonction de la force de contact entre ces organes, cette force résultant de la cambrure de la tige élastique 24, réglable par la vis micrométrique 202. Cette force de- contact influe également sur la qualité de la transmission entre tragus déprimé 42 et la périphérie de la gaine cartilagineuse 43 du conduit auditif externe 41 de l'oreille appareillée, pour assurer la conduction chondrale. La prothèse auditive représentée figure 1 est en montage dit "CROIS" pour l'appareillage de l'oreille droite, avec le microphone dans la branche gauche 3, et le transducteur fixé à la branche droite 2. Ce montage, qui serait transposé symétriquement pour appareiller une oreille gauche, présente l'avantage de diminuer les réactions entre la sortie et l'entrée de la chaine acoustique par l'effet connu sous le nom d'effet "Larsen". Mais l'invention est applicable aux différentes dispositions classiques en prothèse auditive, "monaurale" avec le microphone et le transducteur dans la méme branche, "UNICROS" avec un microphone dans chaque branche, les deux microphones attaquant un amplificateur unique pour alimenter un transducteur également tuniqué. Pour appareiller les deux oreilles, on peut avoir recours au montage binaural, avec une chaine acoustique complète dans chaque branche, montage qui restitue la perception stéréophonique, ou un montage "BICROS", avec deux chaines acoustiques croisées, les microphones gauche et droit alimentant respectivement les transducteurs droit et gauche, pour réduire les réactions entre les entrées et les sorties respectives des deux chaines acoustiques, notamment lorsque les gains d'amplification des chaines sont élevés pour compenser des surdités accusées. L'invention n'est evidemment pas limitée à la forme de réalisation décrite de t'lunettes auditives" et peut s'appliquer à toutes les formes de prothèses auditives classiques, comme les prothèses à amplificateur dissimulé dans les vêtements ou les prothèses en "clip d'oreille". Des prothèses à conduction chondrales adaptées à recevoir des signaux électriques représentatifs de sons, tels que ceux qui proviennent de récepteurs de radiodiffusion, ou d'appareils de reproduction de musique enregistrée, ne sortiraient pas non plus du cadre de l'invention. Enfin il serait possible d'incorporer dans la chaine acoustique de la prothèse un transposeur de fréquence capable de décaler la fréquence de sortie d'un signal par rapport à sa fréquence d'entrée, de façon à adapter le spectre des signaux de sortie à la batte @@sante des perceptions acoustiques du sujet. Une telle aispw -n ne sortirait pas pour autant du cadre- de l'invention. REVENDICATIONS 1. Prothèse auditive, comportant une chaîne acoustique avec un amplificateur disposé entre un microphone et un transducteur électroacoustique à organe de sortie vibrant et destinée à appareiller une oreille en conduction chondrale, caractérisée en ce que ledit transducteur est équipé d'un moyen de couplage acoustique en contact avec ledit organe de sortie et adapté à prendre contact avec le tragus de ladite oreille, un moyen de pression étant adapté à appuyer ledit moyen de couplage sur le tragus -en sorte que ce tragus déprimé obture le conduit auditif externe de ladite oreille. 2. Prothèse auditive selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen de couplage est une ligne acoustique avec une face d'entrée attaquée par ledit organe de sortie et une face de sortie adaptée à venir au contact d'une partie externe majeure du tragus déprimé. 3. Prothèse auditive selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite ligne acoustique est en forme de lame à faces sensiblement parallèles. -4. Prothèse selon une des revendicatións 2 ou 3, caractérisée en ce que la face de sortie de ladite ligne acoustique est mise en forme complémentaire dudit'tragus déprimé. 5. Prothèse selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite face de sortie est moulée sur le tragus déprimé. 6. Prothèse selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite face de sortie est surmoulée sur une empreinte du tragus déprimé. 7. Prothèse selon une quelconque des revendications 2 à'6, caractérisée en ce que ladite ligne acoustique est constituée d' un matériau adapté à lui conférer une fréquence de coupure prédéterminée dans la gamme de 500 à 5000 hertz. 8. Prothèse selon une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que ledit moyen de pression est constitué par une tige élastique s'étendant entre ledit transducteur et une monture rendue solidaire de la tête. 9.- Prothèse selon la révendication 8, caractérisée en ce que ladite tige élastique possède-une cambrure prédéterminée en sorte que ledit moyen de couplage s'appuie sur le tragus avec une force déterminée lors de la solidarisation de ladite monture avec la tête. 10. Prothèse selon une quelconque des revendications 2 à 9 et du genre connu sous le nom de lunettes auditives comportant une monture avec, de part et d'autre d'une face enchassant des verres optiques, deux branches reposant sur les oreilles et renfermant ladite chaîna acoustique, caractérisée en ce que ledit transducteur équipé de sa ligne acoustique est fixé à une première extrémité d'une tige élastique ancrée par sa seconde extrémité dans la partie médiane de la branche reposant sur 1' oreille à appareiller, ladite tige étant conformée en sorte que laftce de sortie de ladite ligne acoustique s'appuie sur le tragus de 1' oreille précitée. 11. Prothèse selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite tige élastique est constituée d'un matériau plastique à chaud. 12. Prothèse selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que ladite tige élastique est pourvue d'un moyen de cambrage réglable. 13. Prothèse selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit moyen de cambrage est constitué par une vis micrométri- que sollicitant en flexion ladite tige élastique en prenant appui sur la branche contiguë. 14. Prothèse selon une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que ladite tige élastique fait corps avec ladite ligne acoustique. 15. Prothèse selon une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisée en ce que ledit microphone est disposé dans la branche écartée de l'oreille à appareiller. 16. Prothèse selon une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisée en ce aue ledite chaine acoustique comporte à l'en- trée dudit amplificateur deux microphones disposés respedtivement dans les deux branches. 17. Prothèse selon une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisée en ce qu'elle comporte deux chaines acoustiques distinctes logées respectivement dans les deux branches. 18. Prothèse selon une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisée en ce qu'elle-comporte deux chaines acoustiques distinctes, chaque branche renfermant le microphone d'une chaine et portant le transducteur de l'autre.