Brevet FR2801717A1 — publié le 20010601

NOUVEAU TRAITEMENT DU SIGNAL POUR APPAREILLAGE DE CORRECTION AUDITIVE. L'invention concerne le domaine du traitement du signal sonore pour la correction des troubles de l'audition. Le traitement des personnes malentendantes à l'aide d'appareillage de correction auditive est déjà bien connu. On connaît différents moyens de délivrer le son pour la personne malentendante : par conduction aérienne, par conduction osseuse, par application directe de vibrations sur la chaîne ossiculaire, ou par stimulation du nerf auditif par un courant électrique. Ces moyens de restitution utilisent en amont un traitement du signal sonore permettant de l'adapter aux spécificités de la personne malentendante. L'adaptation du spectre sonore est en effet différente d'une personne malentendante à l'autre et nécessite à chaque fois des réglages particuliers. Le brevet FR2734711 concerne une prothèse auditive comportant n électrodes destinées à être implantées dans la cochlée et comprenant un microphone, des moyens pour mesurer l'énergie instantanée du signal sonore dans différentes bandes de fréquences, des moyens pour commander cycliquement lesdites n électrodes en fonction de l'énergie mesurée dans les bandes de fréquences respectives. Cette prothèse comprend également des moyens pour déterminer la répartition temporelle dans le signal sonore de l'énergie dans chacune desdites bandes de fréquences en utilisant, en particulier, une décomposition en ondelettes du signal sonore. La présente invention concerne un procédé de traitement et de transmission d'un signal sonore au système auditif par tout type d'appareillage de correction auditive et permet d'effectuer un traitement spécifique au patient indépendamment des moyens de restitution utilisés. Le procédé selon l'invention utilise un traitement par ondelettes du signal afin de l'adapter aux spécificités et aux caractéristiques de la personne malentendante. Le procédé selon l'invention comporte une étape d'acquisition dudit signal sonore, une étape de traitement du signal et une étape de restitution du signal sonore. L'étape de traitement applique une décomposition du signal sonore en ondelettes. L'étape de restitution transmet un signal sonore reconstruit à partir de la décomposition en ondelettes. Avantageusement, l'étape de décomposition du signal sonore en ondelettes permet d'obtenir n coefficients d'ondelettes correspondant à n signaux élémentaires. Les n coefficients de décomposition en ondelettes subissent un traitement permettant de construire les n signaux élémentaires du signal. Préférentiellement, les n coefficients et/ou n signaux élémentaires sont modifiés en fonction de données spécifiques au système auditif à traiter. Les données spécifiques au système à traiter peuvent consister en un ensemble de n gains associés aux n coefficients et/ou signaux élémentaires du signal. L'invention concerne également un équipement de correction auditive comportant des moyens de numérisation d'un signal sonore analogique, des moyens de traitement dudit signal sonore numérique obtenu et des moyens de restitution du signal sonore. Les moyens de traitement du signal sonore comprennent un calculateur permettant d'appliquer une transformée en ondelettes du signal sonore permettant de décomposer ledit signal sonore en signaux élémentaires, et des moyens de modification des signaux élémentaires et/ou des coefficients de la décomposition en ondelettes en fonction des spécificités du système auditif à traiter. Avantageusement, les moyens d'acquisition du signal numérique comportent un microphone analogique et un convertisseur de signal analogique en un signal numérique. Les moyens de restitution du signal sonore peuvent utiliser la conduction aérienne, la conduction osseuse directe ou indirecte, l'application directe de vibrations sur la chaîne ossiculaire (caténo-vibreurs partiellement ou totalement implantables piézo-électriques, magnétiques, électromagnétiques, micro -mécaniques, électro mécaniques). Le traitement fait intervenir une analyse- synthèse en ondelettes, soit de type temps-échelle soit de type temps-fréquence, en utilisant des filtres de reconstruction parfaite. On peut ainsi intervenir sur tous les types de surdité. Le signal sonore capté par le microphone de l'appareillage de correction auditive est numérisé (échantillonné et quantifié). Puis, le signal numérisé est analysé en ondelettes de type temps-échelle ou de type temps-fréquence. Les coefficients de la décomposition en ondelettes obtenus sont utilisés soit tels quels, pour synthétiser les signaux élémentaires temporels dont est constitué le signal numérisé sur la base d'ondelettes utilisée ; soit après traitement pour synthétiser les signaux élémentaires temporels associés au signal numérisé et à la base d'ondelettes utilisée. Ensuite ou simultanément l'appareillage de correction auditive applique un traitement sur les signaux élémentaires temporels dans des zones fréquentielles utiles à la personne malentendante. Enfin, l'appareillage de correction auditive transmet un signal constitué par tout ou partie des signaux élémentaires modifiés ou non, soit - par conduction aérienne ; - par conduction osseuse directe ou indirecte ; - sous forme de mise en vibration directe de tout ou partie de la chaîne tympano-ossiculaire (tympan, marteau, enclume, étrier) délivrées par un système dit caténo-vibreur soit - sous forme piézo-électrique ; - sous forme électromagnétique ; - sous forme magnétique ; - sous forme électromécanique ; - ou sous forme micro-mécanique. Dans un exemple de réalisation, on utilise une décomposition temps-échelle avec la suite d'opérations suivantes: Le signal numérique x(n) subit une décomposition en ondelettes sur N niveaux permettant d'obtenir N coefficients de détails {dl(n), d2(n), ..., dN(n)} et 1 coefficient d'approximation aN(n). On effectue ensuite une reconstruction des (N+1) signaux élémentaires {AN(n), Dl(n), DZ(n), ..., DN(n)} constituant le signal x (n) = AN (n) + Dl (n) + D, (n) + ... + D. (n) Ceci permet de déterminer les zones spectrales respectives occupées par les signaux élémentaires {AN(n), Dl(n), D2(n), ..., DN(n)} et d'appliquer une cartographie pré établie par rapport à l'ondelette choisie, par exemple, Dl(n) est associée à [fe/4, fe/2], D2(n) à [fe/8, fe/4], etc. où fe correspond à la fréquence de base. Les gains {G1, G2, . . . , G,,} affectés aux signaux élémentaires de détails {Dl(n), D2(n), ... , DN(n)} sont déterminés à partir des pertes auditives quantifiées du patient (i.e. de ses examens audiogramme, ...). Le traitement du signal s'achève par la reconstruction et émission du signal x(n) modifié par les gains x.(n) = G1.D1 (n) + G2.D2 (n) + . . . + GN.DN(n) . L'invention s'applique de manière particulièrement avantageuse aux prothèses acoustiques à conduction aérienne, aux prothèses acoustiques à conduction osseuse ainsi qu'aux caténo-vibreurs partiellement ou totalement implantables, qu'ils soient de type piézoélectrique, électromagnétique, électromécanique ou micro-mécanique. En effet, ces prothèses profitent pleinement de cette information car elles ne présentent qu'un seul canal de sortie. REVENDICATIONS 1 - Procédé de transmission d'un signal sonore à un système auditif défaillant comportant une étape d'acquisition dudit signal sonore, une étape de traitement du signal et une étape de restitution du signal sonore caractérisé en ce que l'étape de traitement applique une décomposition du signal sonore en ondelettes et en ce que l'étape de restitution transmet un signal sonore reconstruit à partir de la décomposition en ondelettes. 2 - Procédé de transmission d'un signal sonore selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape de décomposition du signal sonore en ondelettes permet d'obtenir n coefficients d'ondelettes correspondant à n signaux élémentaires et en ce que les n coefficients d'ondelettes subissent un traitement permettant de construire les n signaux élémentaires du signal. 3 - Procédé de transmission d'un signal sonore selon la revendication 2 caractérisé en ce que les n coefficients sont modifiés en fonction de données spécifiques au système auditif à traiter. 4 - Procédé de transmission d'un signal sonore selon la revendication 3 caractérisé en ce que les données spécifiques au système à traiter consistent en un ensemble de traitements associés aux n signaux élémentaires et/ou aux n coefficients de la décomposition en ondelettes du signal. 5 - Appareillage de correction auditive comportant des moyens d'acquisition d'un signal sonore numérique, des moyens de traitement dudit signal sonore et des moyens de restitution du signal sonore caractérisé en ce que les moyens de traitement du signal sonore comprennent un calculateur permettant d'appliquer une transformée en ondelettes dudit signal sonore permettant de décomposer ledit signal sonore en signaux élémentaires et des moyens de modification des signaux élémentaires en fonction des spécificités du système auditif à traiter. 6 - Equipement selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens d'acquisition du signal numérique comportent un microphone analogique et un convertisseur de signal analogique en un signal numérique. 7 - Equipement selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que les moyens de restitution utilisent des moyens de conduction aérienne du signal sonore. 8 - Equipement selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce les moyens de restitution utilisent des moyens de conduction osseuse indirecte du signal sonore. 9 - Equipement selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce les moyens de restitution utilisent des moyens de conduction osseuse directe du signal sonore. 10 - Equipement selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que les moyens de restitution utilisent des caténo-vibreurs partiellement ou totalement implantables. 11 - Equipement selon la revendication 10 caractérisé en ce que les caténo-vibreurs sont piézoélectriques. 12 - Equipement selon la revendication 10 caractérisé en ce que les caténo-vibreurs sont magnétiques. 13 - Equipement selon la revendication 10 caractérisé en ce que les caténo-vibreurs sont électro mécaniques. 14 - Equipement selon la revendication 10 caractérisé en ce que les caténo-vibreurs sont micro mécaniques.