Brevet FR2294606A1 — publié le 19760709

L'invention a pour objet un procédé et un appareil lage améliorant la compréhension de la parole par les déficients de l'andition. Tout déficient de L'audition possède un champ optimal de compréhension de la parole, ce champ optimal étant défini par une ou plusieurs bandes de frequences, ce qui implique l'utilisation d'écouteurs et d'un vibrateur placé sur l'une des parties du corps. Par les stimulations acoustiques (écouteurs) ou vibrotactiles (vibrateur) ou parles deux, le déficient de l'audition obtient un élargissement de son champ optimal. Au début de sa rééducation le déficient de l'audition, et surtout le sourd profond, a recours aux fréquences graves inférieures à 16 Hz. Dans cette première phase de rééducation le champ optimal du déficient se trouve limité tant du point de vuefréquences que du point de vue intensité, et lton fait alors usage de filtres ou encore du canal direct avec ampli fication réduite par exemple si la perte au seuil à partir de 2000 Ha est de 100 dB il faut utiliser en canal direct une amplification inférieure à 100 dB.Au cours de cette première phase le déficient améliore déjà ses possibilités de comprd- hension, les stiiulations acoustiques étant transmises dans les meilleures conditions; puis lorsque le cerveau du déficient régced bien à ces stimulations acoustiques favorables il lui devient peu à peu possible de répondre a des stimulations transmises dans des conditions moins favorables.C'est ainsi qu'un sourd profond, au cours de cette deuxième phase, peut par exemple se servir à la fois des écouteurs et du vibrateur placé sur une partie du corps en dehors de la tette3 on peut également faire transmission de la parole par des bandes de fréquences plus larges qu'au cours de la première phase; on peut encore utiliser le canal direct en diminuant l'ampli fiction, bien qu'en même temps le déficient puisse tolérer une amplification plus forte que dans la première phase. Dans la troisième phase le sourd profond n'utilisera plus le vibrateur sur une partie du corps en dehors de la tête, et enregistrera la parole en plaçant le vibrateur par exemple sur le tragus, ou sur le pavillon, et en même temps le défi cient pourra ne plus recourir aux fréquences graves inférieures à 16 Hz. il va de soi que le dur d'oreille (surdité de perception) élargira son champ optimal plus rapidement et plus facilement que le sourd profond; pour lui, dès la première phase la parole est transmise simultanément par les écouteurs et par le vibrateur qui peut être placé sur une partie du corps en dehors de la tête, ou sur la tête, selon le champ optimal du sujet. Puis on élimine le vibrateur, et la parole est uniquement transmise par les écouteurs. L'élargissement du champ optimal pour le dur d'oreille est déjà sensible après quelques séances de rééducation, et le déficient commence à bien comprendre quand on lui transmet la parole au moyen de bandes de fréquenceslarges,il tolère de mieux en mieux l'amplification et parviens à comprendre avec de moins en moins d'intensité, En ce qui concerne la prothèse auditive, elle sera alors choisie en fonction du champ optimal élargi, ce qui permettra d'adopter des formes miniaturisées La rééducation basée sur 1'élargissement du champ optimal peut permettre dans certains cas une compréhension de la parole sans appareil, c'est-à-dire à l'oreille nue, et de toute manière la compréhension de la parole à l'oreille nue se trouve toujours améliorée au cours de la rééducation. L'élargissement du champ optimal qui constitue l'objet de l'invention est obtenu par un appareillage permettant d'une part la transmission de la parole par les fréquences graves, y compris le#s fréquences inférieures à 16 Hz et d'autre part l'utilisation au début de bandes de fréquences limitée; puis progressivement de bandes de fréquenceaplus largeset de plus en plus variées. Les détails de l'invention apparaîtront de la description en référence aux dessins annexés. La fig.1 est un schéma montrant une réalisation préférée de l'appareillage de l'invention pour l'élargissement du champ optimal. La fig.2 est un exemple de courbe de réponse de l'appareil lage selon la fig.1 La fig.3 est un schéma d'un circuit électronique de protection de la charge. La fig.4 est un exemple de prothèse auditive transmettant au patient un champ optimal élargi, avec l'appareil selon la fig.1. La fig.5 est la courbe de réponse de la prothèse auditive selon la fig.4. L'appareil présenté schématiquement sur la fig.1 comprend: un microphone 1,transducteur qui capte les vibrations acoustiques et qui après tes avoir trans formées en signal électrique fournit celui-ci au préamplifi cateur 2 qui amplifie d'environ 60 dB le signal d'entrée. Il comporte un régulateur de volume, deux règlages de tonalités (graves, et aigugs)et indicateur de niveau. Ce préamplificateur fournit le signal amplifié à un amplificateur intermédiaire 3 dit canal direct (CD) qui amplifie toutes les fréquences de 1 Hz à 25000 Hz, et qui comporte un régulateur de-volume 11. Le préamplificateur 2 fournit en même temps le signal à un ensemble de filtres électroniques que l'on peut à volonté débrancher du circuit, ou brancher en série, en parallèle, ou en sérieSparallèleS Ces filtres dans l'exemple présenté sur la fiv.1 sont deux filtres passe-bande (PB) 4 et 5, qui peuvent être branchés à volonté soit indépendamment, soit l'un 4 en série avec un filtre passe-bas (PBas) 6 et l'autre 5 avec un filtre passe-haut (PH) 7. Dans le circuit du filtre 6 et en série avec lui se trouve un filtre passe-haut (PH) 8 de sorte que le canal passe-bas se transforme en passe-bande. De même, dans le filtre 7 se ttouve en série un filtre passe -bas (PBas) 9. Chacun des filtres 4 et 5, ainsi que la combi naison 6 et 8 et la combinaison 7 et 9, possèdent leur propre régulateur de niveau (12.13.14.15). Sur chacun des filtres, on peut à volonté faire varier la fréquence de coupure ainsi que la pente d'affaiblissement par octave. C'est ainsi que, dans les filtres(PB34 et 5 on peut choisir parmi vingt-deux différentes fréquences de coupure (allant de 80 Hz à 8000 Hz) et l'on peut également choisir parmi cinq pentes d'affaiblisse ment de 10 à 2S dB par oct. Dans le filtre (PBas) 6 les fré quences de coupure à choisir sont au nombre de vingt (de 80 Hz à 6400 Hz), avec affaiblissement de 0, 20 et 65 dB/oct. Le filtre(PH)8 qui se trouve en série avec îe(PBas)6 possède trente fréquences de coupure (de 8 Hz à 6400 Hz) et les affaLblissements deO 6 12 18 dB/oct. Dans le filtre(PH)7 il y a possibilité de choisir entre sept fréquences de coupure de 2000 Hz à 8000 Hz, avec des affaiblissements de 0,20 et 65 dB/oct. Le filtre bBas)9 qui se trouve en série avec le(pH)7 possède sept fréquences de coupure (de 2000 Hz à 8000 Hz) avec des affaiblissements de 0, 6, 12 à 18 dB/oct. Tous ces filtres sont construits comme filtres actifs employant des circuits intégrés. On s'est contenté de les représenter dans le schéma de manière abrégée, il en est de même pour le préamplificateur et l'amplificateur de puissance de sortie 10. Par une combinaison nouvelle de composants connus, l'invention vise à obtenir L'élargissement du champ optimal. Les deux sorties des filtres(PB)4 et 5, ainsi que la sortie du canal direct(CD)3, se réunissent pour fournir le signal à l'amplificateur de puissance 10 qui comporte un régulateur de niveau général 16. L'amplificateur de puissance 10 amplifie encore le signal, et à travers le circuit électronique de protection de charge 1781e fournit à un ou plusieurs casques d'écoute 18 et à un ou plusieurs vibrateurs 19 ou aux deux à la fois. Cet ensemble de filtres comportant différentes fréquences de coupure, différents affaiblissements par octave, et différents règlages de niveau, permet, e#n les combinant, d'obtenir un nombre très élevé de courbes de réponsevparmi lesquelles on fera choix de celle qui est optimale pour le sujet, avec la possibilité d'élargir le champ optimal en apportant de petites ou de plus importantes modifications à la courbe choisie. Sur la figez la fréquence de coupure fl avec sa pente pi est due au filtre (PH) 80 La fréquence f2 avec sa pente p2 est due au(PBas) 6, et le niveau n2 résulte du régulateur 14. La fréquence f3 avec sa pente p3 ainsi que le niveau n3 sont obtenus avec le filtre(PB)4 et son régulateur de niveau 12. La fréquence f4 avec sa pente p4 est due au filtre(PH)7, et la fréquence f5 avec sa pente p5 est due au filtre(PBas)9, le niveau n5 résultant du régulateur 15. Le régulateur de niveau 11 du(CD)3 détermine le niveau n4. On remarquera que, dans cet exemple, le second filtre(PB)5 n'a pas été utilisé, et par conséquent son régulateur de niveau 13 est fermé. La recherche du champ optimal et son élargissement chez les sourds profonds permet au moins au début comme ltexpérience l'a montré, de se borner à l'utilisation du filtreÇPBas)6 et du filtre(PH)8, c'dst-à-dire que suivant les besoins on peut envisager une simplification de l'appareil en éliminant certains filtres, et inversement un enrichissement de l'appareil en y ajoutant des filtres. Toute la chaine acoustique présentée sur la fît.1, c'est-à-dire le microphone , le préamplificateur, les lesfiltres, l'amplificateur de puissance, amplifient et transmettent des fréquences graves au-dessous de 5 Hz, aussi bien que les autres fréquences, les fréquences très graves pouvant constituer une partie du champ optimal de certains sujets et notamment des sujets sourds profonds. De ce fait, l'amplificateur de puissance 10 est un amplificateur à courant continu, et l'on sait qu'avec un tel amplificateur il y a risque que, par défaillance d'un composant, la charge de l'amplificateur soit soumise à la totalité de la tension d'alimentation. Comme dans 11 appareil de l'invention la charge est constituée d'un ou plusieurs vibrateurs ou casques,une défaillance de l'amplificateur pourrait en provoquer la destruction. Pour parer à cette éventualité, un circuit protecteur de la charge est intercalé entre l'amplificateur et la charge, et si une panne survient à l'amplificateur, ce circuit protecteur débranche en quelques millisecondes la charge de l'amplificateur, et il est présenté sur la fig.3 un schéma d'une forme préférée de réalisation d'un tel circuit de protection. A l'entrée dudit circuit se trouve un comparateur 1 dont l'une des entrées est reliée à l'entrée de l'amplificateur de puissance, et 11 autre entrée par l'intermédiaire d'un diviseur de tension 3 constitué par les résistances R4 et R5 est reliée à la sortie de l'amplificateur de puissance. En fonction des rapports entre ces tensions et les tensions de référence dérivées de ltalimentation, il se produit sur les résistances de charge R1 et R2 du comparateur une tension d'alimentation soit positive soit négative, ces tensions alimentant un circuit logique du type quadruple porte NON-OU à doubles entrées (P1 P2 P3 P4); la sortie de la porte P4 alimente le transistor 6, lequel alimente un relais 4. Dans des conditions de fonctionnement normal, ctest-à-dire lorsque les entrées du comparateur sont à une tension nulle, le relais 4 est excité, le contact 5 est fermé, et la charge (vibrateur et casque) est branchée sur la sortie de l'amplificateur. Le relais 4 reste attiré, et par suite son contact 5 fermé, si le comparateur reçoit en même temps la tension de sortie de l'amplificateur et la tension d'entrée de l'amplificateur. Si par contre le comparateur reçoit la tension de sortie sans recevoir la tension d'entrée, ce qui indique qu'il y a panne dans l'amplificateur, la porte P4 se bloque, le transistor 6 ne fournit plus de courant au relais 4 qui se désalimente et ouvre son contact 5. La charge se débranche de l'amplificateur. En même temps, il y a fermeture du contact 7, et le voyant 8 s'allume signalant l'anomalie de l'amplificateur.La remise en marche normale du circuit protecteur est obtenue par le contact 9 qui est manuel ou automatique. A noter que le relais 4 peut éventuellement être remplacé par un semi-#onducteur. A noter également qu'un tel circuit protecteur conçu pour l'appareil peut être employé dans tout amplificateur à courant continu dans lequel on désire assurer la protection de la charge dans le cas d'un mauvais fonctionnement de l'amplificateur; le principe en est basé sur la comparaison et la coincidence des signaux de sortie et d'entrée de l'amplificateur, quel que soit le type de comparateur, et le type de quadruple porte NON-OU dont il existe sur le marché de nombreux types différents. Après avoir déterminé le champ optimal du déficient, et après une période de rééducation pendant laquelle on a élargi ledit champ optimal, il est possible d'établir pour le sujet une prothèse auditive sur la base de ce champ élargi. Les prothèses du commerce sont limitées en fréquences en raison de la limitation des composants qui les constituent. En général, elles transmettent une bande continue de fréquences: approximativement de 300 Hz à 4500 Hz, zone qui est généralement dénommée '1conversationnelle". Mais, l'expérience a montré qu'une partie des déficients a besoin d'une bande discontinue qui comporte élimination au milieu, d'une partie de la zone conversationnelle, ou bien d'une bande continue dont la zone conversationnelle est redite dans sa partie supérieure ou sa partie inférieure. Pour satisfaire à cette condition, il est désormais possible, en appliquant la technique hybride à couches épaisses ou minces et amplificateurs intégrés multiples, dtintroduire sans augmenta tion excessive du volume de la prothèse, des filtres actifs, ce qui permet d'éliminer volontairement une partie bien déter minée du spectre acoustique. Sur la fig.4 est présenté un schéma d'une prothèse auditive dans laquelle sont introduits deux filtres actifs. Le microphone 1 fournit la tension au préamplificateur 2, lequel alimente deux filtres dont chacun comporte deux cellules. LeSfiltrespasse-bas (PBas) 3 et 4 et leSfiltre les résistances et les condensateurs de ces filtres déterminent les fréquences de coupure, lamplificateur de sortie 7 fournit le courant à ltécouteur 8, tous ces composants sont introduits pour limiter la partie centrale de la zone conversationnelle, c'est-à-dire pour obtenir une bande discontinue. La fig.5 montre un exemple de courbe de réponse de la prothèse acoustique de la fig.4. On se rend compte qu'une partie de la zone conversationnelle est atténuée, notamment les fréquences entre 400 et 4000 Hz. REVENDICATIONS 1. Appareillage pour la détermination et l'élargissement du champ optimal des déficients de l'audition, en vue de leur procurer une meilleure-audibilité de la parole, constitué: d'un microphone, d'un préamplificateur, d'un ensemble de filtres passe-bande, passe-bas, passe-haut, avec fréquences de coupure variables, ainsi que pentes d'atténuation et niveaux relatifs variables, un amplificateur de puissance, un ou plusieurs vibrateurs et/ou casque d'écoute comme transducteur-émetteur, l'ensemble pouvant transmettre une bande de fréquences de 5 Hz à 18000 Hz avec possibilité de limiter ou éliminer à volonté certaines portions dudit spectre de fréquences. 2. Dans un appareillage pour la détermination et l'élargissement du champ optimal selon la revendication 1, dans un amplificateur à courant continu, circuit électronique de protection préservant la charge de la destruction, en cas de panne dudit amplificateur, et résultant de la comparaison et coincidence des signaux d'entrée et de sortie de l'amplificateur, et qui en cas de panne de l'amplificateur fournit un signal à un circuit logique qui actionne un relais débranchant la charge. 3. Prothèse auditive dans laquelle des filtres électroniques limitent ou éliminent une partie du spectre de fréquences, lequel spectre correspond au champ optimal ayant subi l'élargissement avec l'appareillage selon la revendicationl.