Brevet FR2867010A1 — publié le 20050902

DISPOSITIF PORTATIF DE CORRECTION ACOUSTIQUE La présente invention concerne un dispositif portatif de correction acoustique comprenant des moyens de captation et de traitement des sons et des moyens de restitution des sons traités à l'oreille d'un utilisateur. Elle concerne également un procédé de correction acoustique pour un utilisateur. Par correction acoustique, il faut entendre tout traitement des sons permettant d'augmenter, de diminuer ou de déformer les sons, c'est à dire tous bruits ou toutes variations de pression de l'air perceptible par l'oreille humaine, par exemple et de façon non exhaustive, la musique, la parole, les chants d'oiseaux, les bruits de la circulation automobile, etc. L'invention trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de l'aide aux personnes qui souffrent d'une déficience auditive. On connaît déjà des appareils de correction tels que des prothèses auditives qui assurent une amplification totale ou partielle du spectre des sons à traiter. Ces appareils découpent le spectre auditif en plusieurs tranches de fréquences nommées bandes, offrant ainsi la possibilité lors de l'étalonnage d'ajuster par réglage l'intensité atteinte par bande 3o suivant le handicap de la personne En effet la perte auditive au niveau de l'oreille est souvent irrégulière. Ainsi couramment une personne peut continuer à percevoir les bruits aigus, 2 2867010 mais ne plus entendre les sons graves d'où l'intérêt d'adapter la correction aux bandes de fréquences perçues. Les appareils de l'art antérieur sont de format et de taille variés. Ils se présentent en général sous la forme d'une oreillette miniature contenue dans le conduit auditif de l'oreille. Ils peuvent également être formés d'appareils externes de petites dimensions, composés d'un boîtier contenant tous les moyens nécessaires de traitement du son et relié par un fil ou un tube à un transducteur fixé sur l'oreille de l'utilisateur pour y restituer le son. Les réglages de corrections sont effectués par un spécialiste soit en magasin soit en laboratoire grâce à un terminal d'ordinateur ou à un matériel de configuration nécessitant des compétences et une formation appropriées. En cas de variation ou d'aggravation de la surdité les réglages doivent être renouvelés dans les mêmes conditions, ce qui entraîne des inconvénients liés à une immobilisation et/ou un retard dans la correction, ainsi qu'un coût élevé. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif et un procédé répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique notamment en ce qu'elle évite de faire intervenir un spécialiste pour le réglage, et en ce qu'elle rend le dispositif disponible à tout moment et ce pour un coût acceptable. Dans ce but la présente invention propose essentiellement un dispositif portatif de correction 3 2867010 acoustique, comprenant des moyens de captation et de traitement des sons et des moyens de restitution des sons traités à l'oreille d'un utilisateur, caractérisé en ce que il comporte de plus des moyens s semi automatiques de paramétrage par l'utilisateur lui même lors de l'utilisation du dispositif de la correction des sons qu'il perçoit, et des moyens de stockage de la configuration de correction à appliquer par la suite. lo Par moyen semi-automatique, il faut entendre des moyens actionnés et/ou activés en partie automatiquement et en partie par l'utilisateur. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes. - les moyens de paramétrage comportent des moyens d'émission de fréquences sonores dans des bandes de fréquences déterminées, respectivement entre un premier niveau d'intensité et un second niveau d'intensité, par incrémentations successives espacées dans le temps, et des moyens de commande par l'utilisateur agencés pour valider un niveau d'intensité choisi pour chaque bande; - les incrémentations successives sont enclenchées 25 automatiquement avec un pas déterminé jusqu'à la validation d'un niveau d'intensité spécifique par l'utilisateur; - les moyens de commande sont agencés pour initier automatiquement l'émission des fréquences d'une bande 30 suivante lorsqu'un niveau d'intensité est validé dans une bande précédente; 4 2867010 - les moyens de commande de validation de niveau comportent au moins un bouton actionnable manuellement par l'utilisateur; - les moyens de commande de validation de niveau 5 comportent une interface vocale; - le dispositif comporte un seul boîtier contenant les moyens de captation et de traitement des sons, les moyens de restitution des sons traités à proximité de l'oreille de l'utilisateur, les moyens Zo semi automatiques de paramétrage et les moyens de stockage de la configuration de correction à appliquer; - le dispositif comporte un premier boîtier portatif agencé pour être disposé à distance de l'oreille de l'utilisateur, comprenant les moyens de captation et de traitement des sons, les moyens de restitution des sons traités, les moyens semi automatiques de paramétrage et les moyens de stockage de la configuration de correction à appliquer, un second boîtier susceptible de se fixer à l'oreille ou à proximité de l'oreille de l'utilisateur, ledit second boîtier comprenant des moyens de réception des sons traités pour émission au niveau de l'oreille de l'utilisateur de sorte que son audition s'en trouve améliorée et/ou modifiée et des moyens de liaison pour transmission des sons traités entre les boîtiers; - les moyens de liaison sont non filaires, par exemple par onde hertzienne ou rayonnement infrarouge. L'invention propose également un procédé de correction acoustique utilisant un dispositif tel que décrit ci-avant. 2867010 Elle propose aussi un procédé de correction acoustique pour un utilisateur porteur d'une prothèse auditive, dans lequel on paramètre dans ladite prothèse la configuration de correction des sons de sorte que l'audition dudit utilisateur s'en trouve améliorée et/ou modifiée, caractérisé en ce que, pour paramétrer ladite prothèse, on émet des fréquences sonores à partir de ladite prothèse, successivement dans des bandes de io fréquences déterminées; respectivement entre un premier niveau d'intensité et un second niveau d'intensité correspondant au seuil d'audition acceptable pour la bande concernée, par incrémentations espacées dans le temps et l'utilisateur valide en temps réel un niveau d'intensité choisi pour chaque bande. Avantageusement les incrémentations successives sont enclenchées automatiquement avec un pas déterminé jusqu'à la validation du niveau d'intensité par l'utilisateur. Dans un mode de réalisation avantageux on initie automatiquement l'émission des fréquences d'une bande suivante lorsqu'un second niveau d'intensité est validé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit des modes de réalisation donnés ci-après, à titre d'exemple non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels: - La figure 1 est un schéma montrant le champs dynamique de l'audition humaine. - La figure 2 montre un exemple d'audiogramme avec perte d'audition en décibels en fonction de la 6 2867010 fréquence, en comparaison avec un audiogramme considéré comme normal. - La figure 3 montre des courbes audiométriques de déficit auditif moyen en fonction de rage. s - La figure 4 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention. - La figure 5 est un schéma de principe du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention. - La figure 6 donne un organigramme du procédé correctif selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici. Avant de détailler les caractéristiques principales du mode de réalisation du dispositif selon l'invention plus particulièrement décrit ici, quelques rappels sur le son et l'audition sont effectués. Le son est une variation de la pression de l'air. Cette variation est appelée pression sonore et se mesure en pascals (Pa). Le système auditif est ainsi fait que la sensation de son ( intensité sonore ) correspond à une échelle logarithmique. L'une des échelles utilisées est le décibel SPL ( Sound Pressure Level en langage anglosaxon), ou dB SPL. Elle est basée sur la pression la plus faible que peut percevoir une personne dite normoentendante à la fréquence de 1KHz. Ainsi une augmentation de 6dB pour l'intensité 30 sonore correspond au doublement de la pression sonore. Dans la pratique une oreille fonctionnant normalement peut supporter un large éventail de 7 2867010 pressions sonores, le son le plus faible qui peut être perçu dépendant de la fréquence. On observe en fait que le pic de sensibilité de l'audition se situe entre 1 et 4 kHz. s La figure 1 montre le champ dynamique 1 de l'audition humaine. La fréquence (ou tonalité) est indiquée en abscisse (Hz) et l'intensité (ou volume) est indiquée en ordonnée (dB), l'échelle s'étendant de 0 dB (aucun io bruit audible) à 130 dB (bruit d'un avion à réaction). Les fréquences s'étendent de 50 Hz (basse fréquence, son grave tel le croassement d'une grenouille) à 15.000 Hz (haute fréquence, son aigu comme le chant d'une cigale). Les sons de la parole humaine (courbe 2) se situent quant à eux entre 100 et 8000 Hz, la musique (courbe 3) se situant entre 50 Hz et 15.000 Hz. Au delà de 16.000 Hz ce sont des ultra-sons. Le niveau auquel on commence à entendre, pour chaque bande de fréquences est nommé le seuil auditif. Le seuil auditif du normoentendant est ainsi représenté par la courbe 4, le seuil d'inconfort étant figuré par la courbe 5 (en partie haute de la figure 1). Ainsi, autour de 3kHz, si l'entendant perçoit des sons de 2dB, le malentendant moyen commence par exemple, à percevoir les mêmes sons à partir de 50 30 dB. Il en résulte que les pertes auditives vont d'abord affecter, dans les mots prononcés, les lettres qui se situent dans les fréquences plus 8 2867010 hautes (les lettre s ou f) que le malentendant aura donc du mal à distinguer. La figure 2 illustre les courbes audiométriques 6 et 7, respectivement d'un normoentendant et d'un malentendant, cette dernière montrant deux pics de faiblesse 8 et 9, à 25Hz (-12dB) et à 1kHz (-35dB). Ce sont dans les bandes de ces fréquences que les corrections vont pouvoir être effectuées avec le dispositif de l'invention, et ce de façon sélective, io les autres fréquences étant peu affectées et ne nécessitant qu'une légère modification pour retrouver l'écoute normale. La figure 3 montre des courbes audiométriques moyennes où figurent en abscisse les fréquences (Hz) et en ordonnée les pertes auditives (dB), en fonction de rage, à 25 ans (10, à 40 ans (11) et à 60 ans (12). Ici encore, les corrections vont pouvoir être effectuées de façon sélective. La figure 4 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un dispositif 13 selon l'invention. Le dispositif comprend un premier boîtier parallélépipède portatif 14 que l'utilisateur (non représenté) peut par exemple conserver dans sa poche ou accrocher à sa ceinture. Le boîtier 14 comprend (cf. figure 5) les moyens de captation et de traitement des sons S par exemple comprenant un microphone 15 fabriqué par la société sous la référence et un microprocesseur 16 du type... convenablement programmé d'une façon à la portée de l'homme du métier, pour réaliser les fonctions revendiquées comme cela sera décrit plus précisément en référence à l'organigramme de la figure 6. 9 2867010 Le boîtier 14 comprend également des moyens de restitution des sons traités comprenant un transducteur haut parleur 17 par exemple de type connu sous la référence....fabriqué par la société s... et des moyens 18 semi-automatiques de paramétrage, propres à générer des fréquences 19 d'intensité progressive dans des bandes de sons présélectionnés, pendant un temps déterminé avant de passer à l'intensité du dessus en absence de réaction io de l'utilisateur. Les moyens 18 de paramétrage attaquent le microprocesseur 16 et comprennent également intégrés ou non au boîtier, une commande 20 manuelle, mécanique (bouton poussoir par exemple) ou sonore (transducteur sensible à une commande sonore déterminée, connu en lui- même) actionnable par l'utilisateur pour d'une part, initier un cycle d'étalonnage et d'autre part valider ensuite une intensité de fréquence et/ou passer à la bande de fréquence suivante. On comprendra aisément qu'au niveau de cette commande manuelle, d'autres nuances de commande sont possibles. Le boîtier 14 comprend également des moyens 22 de stockage de la configuration de correction à appliquer aux sons reçus S et qui vont pouvoir être mis en oeuvre par les moyens de traitement 16 et de restitution 17. Le dispositif 13 comporte de plus un second boîtier 22 muni de moyens 23 (boucle par exemple) de 30 fixation à l'oreille de l'utilisateur. Le boîtier 22 comprend un transducteur 24 de réception des sons traités pour émission au niveau de io 2867010 l'oreille par le biais d'un haut parleur ou semi conducteur 25 connu en lui-même. Le dispositif 13 constitue ainsi un appareil correctif permettant d'obtenir un résultat équivalent à celui obtenu par une personne normoentendante pour ce qui concerne la parole et une bonne partie de la musique. Le microprocesseur 16 assure quant à lui également une fonction de filtrage afin d'égaliser la réponse 1.o en fréquence de l'ensemble prothèse-oreille ainsi que des fonctions de compression dynamique et de contrôle automatique de gain, de façon à ne jamais atteindre le seuil d'inconfort tout en restant au- dessus du seuil de l'audition. Une entrée 26 de programmation permet par ailleurs de programmer et/ou de modifier le logiciel de traitement de signal. Dans la pratique, un son est masqué par un autre si leurs niveaux diffèrent de plus de 40 Db. Il ne sera donc pas nécessaire d'obtenir un rapport signal sur bruit plus important en sortie du dispositif. Le dispositif comporte également, par exemple dans le boîtier 14, une pile 27 d'alimentation électrique par exemple une pile zinc-air de tension nominale 1,4V ou 5V. Enfin, le dispositif comporte des moyens de liaison filaire 28 entre boîtiers 14 et 22. On va maintenant décrire le procédé de correction 30 acoustique en référence à l'organigramme de la figure 6. Le cycle 30 d'autoparamétrage est initié (étape 31) par enclenchement de la commande manuelle 20. Dans ce cas, il y a début d'émission (étape 32) d'une fréquence dans la première bande Bl de fréquence préalablement déterminée à un niveau sonore initial Ni. On peut par exemple prévoir un découpage de la bande passante 20hz-8000 hz sur huit points. On obtient alors sept bandes qui sont par exemple définies comme suit. TABLEAU hz 250 hZ 500 hz 1k hz 1k8 hz 3k6 hz 5k hz 8k hz 3k 1k8 2k4 Larg de b Fréq cent eur ande uence raie 120Hz 375 Hz 750Hz 1k4Hz 2k7Hz 3k8Hz 6k75Hz La première bande est donc dans l'exemple ci-dessus centrée autour de 120 Hz, et elle va être émise pendant un temps d'émission déterminé (étape 33) par exemple 2 secondes. Intervient ensuite une étape éventuelle 34 de validation par l'utilisateur. Si l'utilisateur ne valide pas(chemin 35 au bout de 2 secondes, un test sur le niveau sonore est alors 20 effectué en 36. Si le niveau sonore d'émission Ni est inférieur au Niveau maximum, par exemple 44 dB, on incrémente en 37 le volume Ni+ 1, par exemple de 4dB. Il y aura donc onze pas d'intensité Ni par bande 25 de fréquence Bi Puis on revient en amont (chemin 38)de l'étape 32. Si par contre le niveau sonore a atteint la limite de 44 dB, (chemin 39), ou si l'utilisateur a validé le niveau sonore à l'étape 34, on enregistre en 40 le 3o niveau sonore et la bande validée. 12 2867010 Puis on effectue en 41 ûn test sur le niveau de bande auquel on est arrivé. Si la bande de fréquence la plus haute n'est pas encore atteinte, on incrémente en 42 la bande Bi + 1 s et on revient en amont (chemin 43) de l'étape 32 pour continuer l'étalonnage avec une fréquence différente. Si par contre, on a atteint la bande de fréquence maximale (fréquence centrale de 6,75 KHz dans l'exemple ci-dessus), on valide l'ensemble des réglages effectué en 44, en appliquant les gains obtenus à la courbe de réponse de l'amplificateur, et on retourne en 45 en fonctionnement normal du dispositif correctement étalonné, jusqu'au prochain cycle d'étalonnage souhaité par l'utilisateur. En adoptant 2 secondes d'attente après chaque émission de fréquence, on obtient une durée maximale d'étalonnage de vingt deux secondes par bande de fréquences, soit un temps d'étalonnage par l'utilisateur qui ne peut pas succéder 2 mn 34, ce qui est exceptionnel. On va maintenant décrire la mise en oeuvre du dispositif par l'utilisateur. Celui-ci le place sur son oreille. Il le met ensuite sous tension et, au cas où il souhaite modifier son étalonnage, active le démarrage du cycle à l'aide du bouton 20. Comme décrit ci-avant, le programme d'auto-configuration décrit est alors activé et génère pour chaque bande une fréquence dont le niveau sonore restitué dans l'oreille va progresser du plus faible au plus fort. 13 2867010 Lorsque l'utilisateur commence à percevoir le son, il valide le niveau et arrête la progression de celui-ci en réappuyant sur le bouton. Le programme passe alors sur la bande de fréquences suivante en réitérant les opérations décrites ci-dessus jusqu'à la dernière bande. A l'issue de cette phase les niveaux enregistrés permettent d'appliquer les corrections nécessaires pour corriger l'audition tout en tenant compte de la Io courbe de réponse du transducteur de transmission. Comme il va de soi et comme il résulte également de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où la liaison entre boîtiers est non filaires ou encore celle où les caractères programmés sont automatiquement transmis à un récepteur externe pour statistique. 14 2867010 REVENDICATIONS 1. Dispositif portatif (13) de correction acoustique, comprenant des moyens (15,16) de captation et de traitement de sons et des moyens (17) de restitution des sons traités à l'oreille d'un utilisateur, caractérisé en ce que il comporte des moyens (18) semi automatiques de paramétrage par l'utilisateur lui même lors de l'utilisation du Io dispositif de la correction des sons qu'il perçoit, et des moyens (21) de stockage de la configuration de correction à appliquer par la suite. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (18) de paramétrage comportent des moyens d'émission de fréquences sonores (19) dans des bandes de fréquences déterminées, respectivement entre un premier niveau d'intensité et un second niveau d'intensité par incrémentations successives espacées dans le temps et des moyens (20) de commande par l'utilisateur agencés pour valider un niveau d'intensité choisi pour chaque bande. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les incrémentations successives sont enclenchées automatiquement avec un pas déterminé jusqu'à la validation d'un niveau d'intensité spécifique par l'utilisateur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande (20 sont agencés pour initier automatiquement l'émission des fréquences d'une bande suivante lorsqu'un niveau d'intensité est validé dans une bande précédente. 2867010 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (20) de commande de validation de niveau comportent au moins un bouton actionnable manuellement par l'utilisateur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande de validation du niveau comportent une interface vocale. Io 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte un seul boîtier contenant les moyens de captation et de traitement des sons, les moyens de restitution des sons traités à proximité de l'oreille de l'utilisateur, les moyens serai automatiques de paramétrage et les moyens de stockage de la configuration de correction à appliquer. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il 20 comporte deux boîtiers, à savoir un premier boîtier (14) portatif agencé pour être disposé à distance de l'oreille de l'utilisateur, comprenant les moyens (15, 16) de captation et de traitement des sons, les moyens (17) de restitution des sons traités, les moyens (18) semi automatiques de paramétrage et les moyens (21) de stockage de la configuration de correction à appliquer, un second boîtier (22) susceptible de se fixer à l'oreille ou à proximité de l'oreille de l'utilisateur, et comprenant des moyens de réception des sons traités pour émission au niveau de l'oreille de l'utilisateur de sorte que son audition s'en trouve améliorée et/ou modifiée, 16 2867010 et des moyens de liaison pour transmission des sons traités entre les boîtiers. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de liaison sont non s filaires. 10. Procédé de correction acoustique pour un utilisateur porteur d'une prothèse auditive, dans lequel on paramètre dans ladite prothèse la configuration de correction des sons de sorte que Io l'audition dudit utilisateur s'en trouve améliorée et/ou modifiée, caractérisé en ce que, pour paramétrer ladite prothèse, on émet (33) des fréquences sonores successivement dans des bandes déterminées, ls respectivement entre un premier niveau d'intensité et un second niveau d'intensité correspondant au seuil d'audition acceptable pour la bande concernée, par incrémentations espacées dans le temps et l'utilisateur valide (34) en temps réel le second niveau d'intensité choisi pour chaque bande. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les incrémentations successives sont enclenchées automatiquement avec un pas déterminé jusqu'à la validation du niveau d'intensité par l'utilisateur. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que on initie automatiquement l'émission des fréquences d'une bande suivante lorsqu'un second niveau d'intensité est validé.