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C’est au tournant du XXe siècle que commence la période des appareils auditifs électriques. Elle succède à la période acoustique des cornets ou autres collecteurs de son, et précède la période électronique des aides auditives[i]. Bien que l’amplification des sons (effectuée au niveau du microphone « à la grenaille de charbon », ou simplement « au carbone ») n’est guère meilleure que celle des cornets acoustiques, ces aides auditives électriques présentent l’avantage de permettre à celui qui écoute de suivre les mouvements des lèvres de son interlocuteur. En 1925, l’amplificateur (aussi au carbone) est séparé du microphone et l’aide auditive trouve déjà sa structure interne définitive en quatre parties: microphone d’entrée, amplificateur, écouteur de sortie, et pile. Ces modèles sont commercialisés dès les années 1930. Avec l’utilisation des tubes électroniques (aussi appelés « lampes à vide ») dans la fabrication des aides auditives dans les années 1920, il devient possible d’améliorer le potentiel d’amplification du système au carbone utilisé jusqu’alors. Mais ces nouvelles aides auditives électroniques ne sont que peu utilisées, car plus grandes et encombrantes que leurs prédécesseurs. De plus l’écouteur et le cordon le reliant au boitier porté sur le torse sont visibles. C’est aussi dans les années 1930, que les premiers vibrateurs osseux mastoïdiens commencent à se développer[ii]. Néanmoins, et jusqu’à la fin de la Deuxième Guerre mondiale, ces aides auditives ne sont que peu portées et utilisées.
Dans les années 1950, les transistors commencent à être utilisés dans la fabrication des aides auditives et remplacent les autres systèmes d’amplification existants. Outre l’amplification, le transistor est capable de générer des signaux, de les moduler et les démoduler, voire de les commuter. Il ne nécessite plus qu’une seule batterie. La diminution progressive de la taille de ces transistors révolutionne la production des aides auditives, ce qui permet la production des premiers contours d’oreille en 1955 et des premiers appareils intraauriculaires en 1962. Le microphone est enfin placé à sa bonne place, la reconstitution de la stéréophonie devient ainsi possible. Les progrès sont alors fulgurants. Le poids d’une aide auditive passe de 550 grammes en 1941 à 5 grammes, le handicap auditif peut enfin être dissimulé. À la même époque apparaissent les premières lunettes auditives à conduction osseuse. Il est clair que « l’avenir de la prothèse conjugue, bien plus qu’elle n’oppose, les efforts des ingénieurs et des médecins. »[iii] Le concept d’un « routage controlatéral des signaux », ou système CROS (Controlateral Routing of Signals) est mis au point en 1965. Un nouveau pas est franchi dans le traitement de la surdité et il devient enfin possible d’aider les personnes présentant une surdité totale unilatérale. Ce système a un succès quasi immédiat. Néanmoins, « dans la pratique peu de cophotiques unilatéraux sont candidats à une correction prothétique, car, tant que la bonne oreille reste intacte, ou à peu près, ces patients n’éprouvent pas le besoin de palier leur déficience qualitative du couple auditif et se contentent de rester des « Borgnes de l’ouïe ». Aussi, les malades susceptibles de bénéficier de cette technique sont surtout ceux atteints de surdités bilatérales asymétriques et dont la mauvaise oreille s’est lentement dégradée dans le temps pour n’être plus appareillable et dont la meilleure oreille ne supporte pas ou ne peut bénéficier d’un appareillage classique. »[iv]
Dans les années 1970, une autre étape est franchie avec l’invention des circuits intégrés[v]. Ceux-ci font disparaître les transistors, résistances ou autres condensateurs. L’amplificateur devient ainsi un assemblage de différents circuits intégrés. Inventé en 1971 par Edward Hoff, le microprocesseur[vi] réalise la miniaturisation totale des fonctions logiques dans les machines électroniques et correspond à un circuit intégré universel programmable. Ces microprocesseurs sont utilisés dès la fin des années 1980 dans les prothèses acoustiques, permettant ainsi leur programmation et l’utilisation de plusieurs canaux différents d’amplification. En 1995 la technique multimicrophone « audiozoom », associant un microphone classique omnidirectionnel (captation des variations de pression sonore dans toutes les directions) à un microphone directionnel à programme numérique avec télécommande permettant de sélectionner le mode directionnel ou omnidirectionnel, ouvre une orientation nouvelle dans l’atténuation des bruits et l’optimalisation de la compréhension de la parole dans le bruit.
Dans les années 1990, le traitement analogique du signal auditif est abandonné au profit d’un traitement numérique[vii]. Dès 1979 et avec l’apparition du disque compact, la numérisation du son prend son essor. Les nuances très fines d’un signal analogique impliquent des distorsions à chaque niveau de son traitement. La numérisation va coder et simplifier ce signal afin qu’il reste intact à chaque étage. Cela permet de conserver le signal d’entrée quels que soient les traitements appliqués. Widex Senso fut, en 1996, la première aide auditive à traitement numérique du signal à être commercialisée à l’échelon mondial, même si des prothèses numériques avaient déjà été fabriquées en petite série[viii]. La numérisation offre de très nombreuses possibilités de traitement du signal (analyse spectrale et temporelle du signal, amplification sélective, atténuation fréquentielle, filtres localisés, traitement du bruit de fond, traitement de la dynamique, traitement de l’effet Larsen…), possibilités qui sont encore loin d’être complètement utilisées. En 1997 Siemens, présente la première prothèse numérique munie d’un microphone directionnel, et les nouveautés apparaissent sur le marché de plus en plus rapidement. La numérisation du signal ne va pas résoudre tous les problèmes rencontrés dans la prothèse auditive dans un délai court. Il faut malheureusement constater que les appareils auditifs n’ont pas toujours progressé au rythme de la microélectronique moderne. Heureusement, de nombreuses firmes sont axées sur la recherche et le développement de nouvelles technologies associées à l’amélioration des principaux problèmes touchant les aides auditives.
Dans les années 2000, la possibilité d’utiliser des embouts ouverts ouvre de nouvelles portes dans les possibilités d’adaptation des aides auditives, surtout dans les cas où une partie de l’audition est restée à la limite de la norme.
Même adapté de manière optimale, un appareil auditif ne redonnera pas une audition normale. Dans la surdité de perception, l’oreille produit des distorsions du signal d’entrée et, même si la prothèse auditive rend les sons audibles, ceux-ci ne donneront pas la «même impression d’audition que ce qu’ils avaient l’habitude d’entendre». Un jour, on verra peut-être une aide auditive «intelligente» qui fera intervenir l’écart naturel interauriculaire et qui analysera le contenu du message afin d’améliorer le rapport signal / bruit.
[i] Mudry A, Dodelé L. History of the technological development of air conduction hearing aids. J Laryngol Otol 2000;114:418-423.
[ii] Mudry A, Tjellström A. Historical background of bone conduction hearing devices and bone conduction hearing aids. Adv Otorhinolaryngol 2011;71:1-9.
[iii] Gosserez M. Histoire de la prothèse auditive. Hist Med 1954;4(1):3-29.
[iv] Appaix A, Decroix G, Olivier JC. La prothèse auditive. Paris: Arnette, 1974, p.171.
[v] Le premier circuit intégré a été l’oeuvre de Jean Hoerni de la firme Fairchild Semiconductors en 1958. Ce système relativement sommaire de connexion entre des éléments de base passifs et actifs (résistances et transistors) par des fils soudés sur une plaquette de germanium a été amélioré six mois plus tard par Robert Noyce qui déposa un « masque » d’oxyde de quelques microns d’épaisseur, grâce auquel les zones actives du circuit étaient gravées ou diffusées sur un substrat semi-conducteur, d’abord en germanium puis en silicium.
[vi] Le microprocesseur a pu voir le jour grâce à l’invention en 1970 des circuits intégrés à oxydes métalliques semi-conducteurs, circuits requérant moins d’énergie pour fonctionner et pouvant donc inclure plus d’éléments.
[vii] Pour ce faire on utilise le train d’impulsions provoqué par le signal sonore et on « l’échantillonne », c’est-à-dire qu’on le découpe en instants séparés par des intervalles de temps égaux. Puis chaque impulsion est codée numériquement de manière binaire (le pas de quantification correspond à la précision avec laquelle le convertisseur va effectuer son codage). L’information numérique ainsi obtenue est ensuite traitée en fonction du résultat désiré.
[viii] La toute première prothèse numérique fut proposée par la firme Nicolet en 1987. Il s’agissait d’un appareil de type boitier qui ne fut fabriqué qu’en série limitée, sans dépasser le stade expérimental. Une deuxième prothèse numérique auditive a été présentée par Danavox en 1992 pour certains types de surdité profonde. En fait, Ludwig Moser, de Würzburg, semble être le premier à avoir décrit un traitement du signal par numérisation dans une prothèse acoustique.