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Novembre 2012 TOPICS IN AMPLIFICATION Programme Live Music de Bernafon Depuis toujours, jouer ou écouter de la musique sont des comportements humains universels, sans frontières géographiques ou culturelles. Que des gens se retrouvent, à l’occasion d’un mariage, d’une fête ou autres évènements, la musique est presque toujours présente (Levitin, 2006). En tant qu’audioprothésiste le principal objectif est de faciliter les échanges avec les autres et d’améliorer aussi considérablement la qualité de leur vie en préservant leurs liens sociaux. Nos efforts cliniques se concentrent sur la perception de la parole dans différents environnements, nous oublions parfois d’autres signaux comme ceux du monde de la musique, qui sont aussi très chargés de sens. Si pour certains la musique peut être un hobby, une profession ou même une simple manière de passer agréablement le temps, les musiciens ou les simples amateurs de musique sont, néanmoins, souvent déçus par la qualité musicale de leurs appareils auditifs, principalement conçus pour la parole et non pour un signal musical (Chasin et Russo 2004). De fait, il existe maintes différences acoustiques entre musique et parole et une aide auditive peut réagir de manière tout à fait inadéquate à la musique. Bernafon, bien conscient que la musique est essentielle dans la vie d’un grand nombre de ses clients, a ainsi développé un programme spécifique d’écoute musicale en direct appelé le Programme Live Music. Ce programme combine la puissance du procédé ChannelFree™, traitant le signal avec une réponse en fréquences à large bande, à celui du Live Music Dynamics, destiné à améliorer la qualité d’écoute aussi bien pour les musiciens que les amateurs de musique. www.bernafon.com Dans cet article, nous analyserons les différences entre les signaux musicaux et les signaux du langage parlé, puis nous détaillerons les trois éléments qui composent le Programme Live Music. Différences entre musique et parole Il existe un grand nombre de différences entre la musique et la parole (Chasin, 2006, Chasin et Russo, 2004). Nous en présentons trois. 1. Le spectre sonore de la musique et le spectre de la parole La parole a un spectre (le champ des fréquences produites) relativement uniforme du fait que notre système vocal en est la source. Il existe un spectre vocal à long terme, repéré par nombre de standards acoustiques (par exemple, Byrne et al., 1994, ANSI S3.5, 1997) qui montrent comment les sonorités de la parole sont acoustiquement représentées. Le spectre sonore n’est utilisé que comme base d’ajustements rationnels destinés à restaurer, par amplification, la compréhension de la parole. La musique, de son côté, provient de nombreuses sources très différentes et son spectre peut, dans certains cas, se rapprocher du bruit et, dans d’autres, de la parole (Chasin et Russo, 2004). C’est pour cela qu’il n’existe pas de véritable spectre musical moyen dans la durée. Programme Live Music 2. Les différences d’intensité En tant que professionnels des soins auditifs, nous différencions classiquement la parole à voix basse (50 dB SPL) de la conversation (65 dB SPL) et de la parole à voix forte (80 dB SPL). Le niveau sonore du cri monte, quant à lui, à 83 dB SPL (Chasin, 2006). Par contre, il en va très différemment de la musique qui peut facilement atteindre 105 dB (A)1 avec des pics à 120 dB (A). Killion (2009) a même mesuré des pics à 114 – 116 dB (C) dans la salle de concert d’un orchestre symphonique. On notera cependant que ces pics de haute intensité sont très brefs et qu’on ne les considère pas comme dangereux pour le système auditif (Killion, 2009). Trois systèmes fonctionnent ensemble dans le programme Live Music : 1. Live Music Dynamics 2. Traitement par ChannelFree™ 3. Réponse en fréquences à large bande. Regardons maintenant chacun de ces systèmes individuellement et comment ils travaillent ensemble. 1. Live Music Dynamics Comme nous l’avons expliqué plus haut, la musique a des intensités et des facteurs de crête différents de la parole. Ces caractéristiques dynamiques représentent un défi pour les aides auditives numériques. Ceux-ci, classiquement, compressent les pics du signal au-dessus de 95 dB avant leur conversion analogique en numérique. Si cela est plus que suffisant pour la parole, même à niveau sonore élevé, il n’en est pas de même pour la musique en direct qui, dans ce cas, aura une sonorité compressée : peu naturelle, voire légèrement déformée. C’est un handicap pour les musiciens qui doivent être à même de bien entendre leurs partenaires pour jouer ensemble. Le système Live Music Dynamics remonte le niveau à 110 dB de manière à préserver les pics de la musique avant de la traiter par ChannelFree™. De ces considérations sur les différences entre parole et musique, il est très facile de comprendre pourquoi leurs signaux doivent être traités différemment par l’aide auditive. Nous allons maintenant examiner les trois systèmes de programme Live Music que Bernafon a mis au point pour améliorer la qualité sonore de l’écoute musicale. 1 L’échelle dB A est utilisée pour mesurer approximativement ce que nous entendons, par opposition au niveau physique de p ression sonore. L’échelle dB C sert à mesurer les pics du signal. Des filtres correspondants à chacune des échelles sont utilisés dans la plupart des appareils de mesure. BERNAFON Fig. 1 : Musique amplifiée sans Live Music Dynamics Durée Amplitude 3. Le facteur de crête On peut décrire le facteur de crête comme la différence entre le niveau du pic et le niveau moyen (RMS), c’est-à-dire la différence instantanée entre le pic d’un signal et son niveau d’ensemble absolu. La parole a un facteur de crête relativement constant de 12 dB alors que dans la musique ce dernier peut atteindre 18 à 20 dB pour de nombreux instruments (Chasin, 2006). Cette caractéristique acoustique de la musique est très importante pour son impact dynamique. Amplitude La parole a un rapport bien défini entre le volume sonore (l’impression psychologique produite par l’intensité d’un son) et l’intensité elle-même (la quantité physique rapportée à la magnitude ou l’amplitude du son). Pour la musique, ce rapport est variable et dépend beaucoup de l’instrument joué (Chasin, 2006). Fig. 2 : Musique amplifiée avec Live Music Dynamics Durée Les figures 1 et 2 représentent la musique sous forme d’onde, avec l’amplitude en ordonnée et la durée en abscisse. Dans la figure 1, où le signal TOPICS IN AMPLIFICATION musical est représenté sans faire appel à Live Music Dynamics, les pics ondulatoires sont écrêtés au niveau des pointillés rouges. L’appareil auditif ne va convertir en données numériques que les valeurs situées entre ces deux lignes. En revanche dans la figure 2, le même signal, traité avec Live Music Dynamics, sera mieux préservé, avec une dynamique plus naturelle et plus ample, qui pourra être alors convertie en signaux numériques. 2. ChannelFree™ Le procédé ChannelFree™ représente un grand pas en avant dans le traitement des signaux musicaux. Il est doté d’une vitesse d’exécution élevée et traite les signaux comme un tout de manière à maintenir l’équilibre entre l’énergie harmonique des hautes et des basses fréquences2. Les harmoniques des hautes fréquences sont particulièrement importantes pour apprécier le timbre (la différence entre divers instruments produisant la même hauteur de son avec la même intensité : par exemple, un violon et une trompette jouant la même note). Cet équilibre est crucial pour la qualité sonore de la musique. Avec le procédé ChannelFree™ les différences entre les niveaux sonores sont respectées et produisent chez l’auditeur un sentiment de perception naturelle des signaux musicaux. Comme les pics peuvent être plus importants dans la musique, ainsi que nous l’avons vu plus haut dans l’examen du facteur d’écrêtage, cela peut déclencher trop tôt le mode de compression d’un appareil auditif standard. Cependant le procédé ChannelFree™ va répondre rapidement au signal musical tout en conservant les rapports existant entre les différents niveaux. Il s’ensuit que le signal est amplifié à un niveau confortable pour l’oreille, niveau défini par les réglages du logiciel Oasis et par l’intervention de l’audioprothésiste. La haute qualité sonore du procédé ChannelFree™ a été reconnue : dans une étude de Dillon et al. (2003) menée auprès d’auditeurs malentendants, 2 il a été attribué à Symbio (une première version de l’appareil auditif faisant appel à la technologie ChannelFree™) les plus hautes notes comparatives entre différents appareils auditifs numériques pour la qualité sonore de la musique de piano. 3. Réponse en fréquences à large bande Il est bien connu qu’une réponse en large bande de fréquences contribue à la perception du caractère naturel de la musique (voir Moore et Tan, 2003 ; Killion 2009). Les appareils auditifs équipés de programme Live Music ont une réponse en fréquence allant jusqu’à 10 000 Hz, ce qui est largement suffisant pour l’audition précise de la plupart des sons, quand on sait que le do aigu d’un piano est à 4186 Hz et que le plus haut des do d’un violon est à 2093 Hz (Levitin, 2006). Expérience avec le programme Live Music Hockley et al. (2010) ont mené une étude examinant les évaluations des attributs de qualité sonore par 9 musiciens professionnels (8 hommes et 1 femme). Quatre de ces musiciens étaient des musiciens d’instruments à vent (clarinette, saxophone et flûte), dont trois de jazz, tandis que l’autre était un musicien plus classique. Trois autres étaient violonistes classiques qui jouaient de l’alto. Les deux derniers musiciens étaient deux guitaristes électriques. Ces musiciens n’étaient pas en mesure de porter des aides auditives numériques en raison de la mauvaise qualité du son, ce qui a finalement interrompu la lecture de la musique et le plaisir de jouer. Ces neuf musiciens ont été équipés de Veras 9 Bernafon, contour d’oreille programmé à la fois avec le programme Multi-Environnement et le programme Live Music. La fidélité globale du son entendu avec le programme Live Music est jugée nettement supérieure à celle du programme MultiEnvironnement. Le programme Live Music a obtenu à une meilleure notation de la qualité du son par l’ensemble de ces musiciens. our un examen plus approfondi du procédé ChannelP Free™, voir Schaub (2008) et Schaub (2009), “ ChannelFree™, proprietary Bernafon technnology ”, numéro de juillet 2009 de Topics in Amplification. www.bernafon.com. BERNAFON TOPICS IN AMPLIFICATION Depuis 1946, nous sommes passionnés par le développement d’aides auditives de haute technologie permettant aux malentendants de profiter d’expériences auditives authentiques. Grâce à l’ingénierie et la précision suisses et à notre engagement pour le service personnalisé, nous nous efforçons de dépasser les attentes de nos clients. Notre objectif est d’apporter au quotidien un bénéfice à nos partenaires. Dans Byrne, D., Dillon, H., Tran, K., Arlinger, S., Wilbraham, En conclusion … plus de 70 pays, nos représentants et employés partagent la même vision d’une communication auditive K., Cox, R., Hagerman, B., Heto, R., Kei, J., Lui, C., sans limite pour tous les malentendants. Kiessling, J., Kotby, M.N., Nasser, N.H.A., El Kholy, La musique diffère considérablement de la parole et représente un véritable défi pour les aides auditives. Avec le Programme Live Music, Bernafon a créé un programme destiné à produire pour l’oreille des signaux musicaux de grande précision en respectant trois éléments importants. Premièrement, le Programme Live Music préserve la dynamique de la musique. Deuxièmement, la technologie ChannelFree™ se charge d’amplifier la musique de manière égale pour le champ dynamique de l’oreille. Troisièmement, une réponse en large bande de fréquences contribue à la perception du caractère naturel de la musique. La combinaison de ces trois éléments est bénéfique à la fois pour le musicien et pour l’amateur de musique. Le Programme Live Music permet d’apprécier toute la richesse de l’univers musical. W.A.H., Nakanishi, Y., Oyer, H., Powell, R., Stephens, D., Meredith, R., Sirimanna, T., Tavartkiladze, G., Frolenkov, G.I., Westermann, S., & Ludvigsen, C. (1994). An international comparison of long-term average speech spectra. The Journal of the Acoustical Society of America, 96(4), 2108 – 2120. Chasin, M. (2006). Hearing aids for Musicians. Hearing Review, 13(3), 11 – 16. Chasin, M. and Russo, F. A. (2004). Hearing aids and music. Trends in Amplification, 8(2), 35 – 47. Dillon, H., Keidser, G., O’Brien, A., and Silberstein, H. (2003). Sound quality comparisons of advanced hearing aids. The Hearing Journal, 56(4), 30 – 40. Hockley, N.S., Bahlmann, F. & Chasin, M. (2010). Programming hearing instruments to make live music more enjoyable. The Hearing Journal, 63(9), 30 – 38. Killion, M.C. (2009). What special hearing aid properties do performing musicians require? The Hearing Review, 16(2), 20 – 31. Levitin, D. J. (2006). This Is Your Brain on Music : The Science of a Human Obsession. New York : Dutton/ Penguin. ANSI S3.5 (1997). American National Standard Methods for the Calculation of the Speech Intelligibility Index. New York : American National Standards Institute. Bernafon A.G. (2009). ChannelFree™, proprietary Bernafon technology. Topics in Amplification, July 2009, www.bernafon.com. Siège principal Suisse Bernafon AG Morgenstrasse 131 3018 Berne Téléphone +41 31 998 15 15 Fax +41 31 998 15 90 Suisse Bernafon AG Morgenstrasse 131 3018 Berne Téléphone +41 31 998 15 15 Fax +41 31 998 15 90 Moore, B. C. J. and Tan, C-T (2003). Perceived naturalness of spectrally distorted speech and music. The Journal of the Acoustical Society of America, 114(1), 408 – 418. Schaub, A. (2008). Digital Hearing Aids. New York : Thieme. Schaub, A. (2009). Enhancing Temporal Resolution and Sound Quality : A Novel Approach to Compression. Hearing Review, 16(8), 28 – 33. France Prodition S.A.S. Parc des Barbanniers 3 allée des Barbanniers CS 40006 92635 Gennevilliers cedex France Téléphone +33 1 41 16 11 80 Prodition Fax +33S.A.S. 1 70 36 96 00 Parc des Barbanniers 3 allée des Barbanniers CS 40006 92635 Gennevilliers cedex Téléphone +33 1 41 16 11 80 Fax +33 1 70 36 96 00 Bernafon Companies Australia ∙ Canada ∙ China ∙ Denmark ∙ Finland ∙ France ∙ Germany ∙ Italy ∙ Japan ∙ Korea ∙ Netherlands ∙ New Zealand ∙ Poland ∙ Spain ∙ Sweden ∙ Switzerland ∙ UK ∙ USA www.bernafon.com 11.12/BAG/FR/subject to change Références