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Blu offre une performance sonore d’exception

lundi, avril 26, 2021
Unitron
  • Whitepapers
  • Blu
group of people is gathered around a beautifully set table outdoors, enjoying a meal with a stunning mountain view in the background. The table is adorned with various dishes, including salads, fruits, and meats, along with glasses of wine.

Comment rendre un excellent produit comme Discover Next encore meilleur ?

Il suffit d’y ajouter la fonctionnalité la plus demandée : offrir aux clients la possibilité de modifier la performance de leurs aides auditives en temps réel. Une autre exigence de second plan, mais tout aussi essentielle, consiste à mettre les réglages préférés du client (après appareillage) à la disposition des audioprothésistes dans le logiciel d’appareillage. Ils peuvent ainsi guider et aider les clients à optimiser leurs réglages. Enfin et c'est peut-être le point le plus important, il s'agit de permettre aux professionnels de l'audition d'apporter plus facilement des ajustements significatifs aux performances sonores d'un programme automatique qui fonctionne le plus souvent en mode principalement mixte. Tous ces avantages sont réunis dans Blu, la toute dernière plateforme d’Unitron.

Même si nous avons dû repenser l’architecture du système, il ne s’agissait pas de renoncer à tout ce que nous avions construit au fil des années chez Unitron. Nous avons beaucoup appris du développement, de l’utilisation et de l’évolution des fonctionnalités telles que Confort/Clarté, SmartFocus, Learn Now, Sound Conductor, SoundNav et son classificateur environnemental, sans oublier SpeechPro. 

Les instruments auditifs de Unitron, tout comme les instruments d'autres fabricants, incluent une multitude de fonctionnalités de traitement du signal adaptatif (voir Figure 1), telles que :

  • la compression multicanale adaptative (WDRC) ;
  • le réducteur de bruits impulsionnels (INC) ;
  • la compression fréquentielle (Freq. Comp.
  • la formation de plusieurs faisceaux des microphones pour la directivité (générateur de faisceaux) ;
  • le réducteur de bruit spatial (Spatial NC) ;
  • l'amélioration de la parole (AP)
  • réduction de bruit (NC)
  • annuleur de phase de rétroaction (Annuleur de rétroaction)
  • le réducteur du bruit du vent (WNC).


Les fonctions de traitement du signal dont sont généralement équipées les aides auditives sont conçues pour ajuster le signal amplifié et atteindre différents objectifs, notamment :

  • compenser la perte d’audibilité et de confort sonore ;
  • rétablir les indices acoustiques modifiés par la présence physique de l’aide auditive ;
  • optimiser le rapport signal/bruit en renforçant la parole et en réduisant le bruit par différents moyens.

Schéma 1

Graphics: adaptive signal processing components

Pourquoi opter pour un programme automatique ?

Chacune des fonctionnalités adaptatives ci-dessus peut avoir un effet différent sur le signal amplifié en fonction de l’environnement d’écoute. Dans un système d'appareil auditif conçu pour fonctionner toute la journée, tous les jours, la performance de ces fonctionnalités de traitement de signal adaptatif doit être ajustée en fonction de la situation d'écoute. C'est pourquoi un programme automatique s’avère nécessaire. Il permet en effet de choisir la bonne association de fonctionnalités et de la modifier (de la piloter) selon les caractéristiques de l’environnement grâce à la classification (comme SoundNav) et à un pilotage avancé (comme Sound Conductor), puis de sélectionner les réglages appropriés pour chaque fonctionnalité. La direction résultante, basée sur les paramètres par défaut, représente les préférences moyennes des auditeurs telles que déterminées lors des essais cliniques. 

Qu’en est-il de la personnalisation ?

Cependant, nous savons que chaque auditeur et chaque situation d'écoute est unique, et parfois, la performance moyenne par défaut n'est pas ce que l'auditeur attend ou préfère. 

Chez Unitron, nous croyons que la plus grande satisfaction avec un système d'amplification personnel est atteinte lorsque la performance sonore délivrée correspond à la performance sonore attendue ou souhaitée pour l'utilisateur de l'appareil auditif à ce moment-là (voir Figure 2 et Cornelisse, 2017). Un ajustement optimal trouve la meilleure correspondance entre la performance livrée et la performance attendue avec une intervention minimale du client. 

Si les porteurs ne sont pas entièrement satisfaits de la performance sonore, ils devraient avoir la possibilité de faire des ajustements. Il s’agissait auparavant d’une tâche fastidieuse qui nécessitait de devoir consulter à nouveau le professionnel de l’audition. Celui-ci devait alors interpréter le problème décrit par le client (la situation), en identifier la cause (la performance attendue), puis ajuster une ou plusieurs fonctionnalités adaptatives dans un ou de multiples environnements du programme automatique. Ce processus peut être imprécis et peut nécessiter plusieurs visites. Il court également le risque de rendre la performance dans d'autres situations pire. L'alternative pour le porteur d'un appareil auditif est de ne pas faire d'ajustements et de se débrouiller avec une performance moins qu'optimale dans certains scénarios. 

Schéma 2

Faces shown on a scale from sad to smiling, representing users' satisfaction

Y a-t-il une meilleure façon ?

Lorsque les clients parlent de faire des ajustements à la performance sonore, ils décrivent généralement trois dimensions d'ajustement : la focalisation, la clarté de la parole et la réduction du bruit. Il convient de noter que les clients ne savent pas vraiment spécifiquement quelles fonctionnalités ajuster, mais plutôt, l'utilisateur décrit les effets de performance sonore qu'il souhaite obtenir. Unitron aurait pu fournir au client des contrôles qui modifient directement la performance de chaque fonctionnalité adaptative individuelle, cependant ce n'était pas la direction choisie. Avoir le contrôle ne consiste pas à tout contrôler, mais à contrôler ce qui compte vraiment ou fait une différence – des ajustements qui s'alignent sur ces dimensions perceptuelles pertinentes sont fournis. 

Comment le système est-il conçu ?

Nous devions comprendre l’existant pour pouvoir poursuivre. 

Nous avons récemment recueilli plus de 55 heures de données sur la classification des aides auditives (à 1 seconde d’intervalle), ainsi que d’autres mesures, dont la localisation GPS et les réponses EMA. Une description plus complète de l'enquête pilote peut être trouvée dans (Glista et al., 2020). 

Ce qui était intéressant, c'était la performance du classificateur environnemental Unitron. Le classificateur s’intéresse aux types de sons prototypiques, comme les paroles dans le bruit ou la musique ; il les cartographie ensuite en fonction du type de son, du niveau global et du RSB, afin de créer une structure mixte de six environnements d’écoute (la musique est un septième environnement à part entière). Les données enregistrées sur les aides auditives nous permettent de comparer le niveau global du signal et le RSB par environnement à chaque instant (~200 000 points de données). 

Les résultats sont présentés dans le schéma  3 et le tableau 1 montrant la distribution de la valeur SPL/RSB pour chaque environnement lorsque la proportion était supérieure à 75 %. Conformément à nos prévisions, la distribution de la valeur SPL/RSB varie en fonction de chaque environnement sonore et avoisine la moyenne SPL/RSB prévue pour chacun d’entre eux. 

C'est-à-dire que le groupe de données pour la conversation dans un petit groupe est à des SNR favorables et à des niveaux de signal global modérés. Inversement, les données de bruit sans conversation sont regroupées autour de mauvais SNR et de niveaux de signal global plus élevés.Il convient de noter que la valeur de la proportion d'un environnement individuel n'a dépassé 75 % que dans 46 % des cas environ. Cela signifie que pendant les 54 % restants du temps, les proportions étaient plus mélangées par nature, sans qu'un seul environnement ne domine. 

Tableau 1

Sound performance table

Tableau 1. Le pourcentage de temps pendant lequel la proportion de chaque environnement individuel dépasse les 75 %, la valeur SPL et le RSB moyens correspondants. Notez que le temps total pendant lequel les proportions de la classe ont dépassé 75% était de 46,4% du temps. Les 53,6% restants étaient un scénario mixte sans proportion de classe dépassant 75%.

Figure 3

Graphs presenting soundperformance

Schéma 3. Diagramme de dispersion représentant le niveau global du signal en fonction du rapport signal/bruit estimé pour le signal. Chaque graphique représente la distribution pour l’ensemble des données (en bleu) et la distribution pour l’environnement classé spécifié (en rouge). Les points de données pour l’environnement sélectionné sont limités aux moments où la proportion de la classe était supérieure à 75 %.

Caractérisation simplifiée du scénario d’écoute

L’une des difficultés associées à ce type de classification est qu’il existe six environnements mixtes (ou dimensions), ce qui ajoute une part d’incertitude lors des réglages. Cependant, ceux-ci peuvent être réduits à un espace mixte ayant deux dimensions : communication et complexité. La dimension de la communication représente la probabilité qu’une conversation ait lieu. La dimension de la complexité est une association d’éléments représentant la situation d’écoute. Ces éléments peuvent inclure : a) le nombre et la variété des types d'objets sonores, b) le nombre et l'emplacement des sources sonores concurrentes, c) la stabilité ou la variabilité du bruit de fond (les objets sonores apparaissent-ils et disparaissent-ils ou sont-ils plus persistants), et d) le défi/la difficulté d'écoute, (par exemple, le rapport signal/bruit). 

Les environnements de classificateur peuvent être cartographiés sur cet espace mixte bidimensionnel de communication/complexité (voir Figure 4). Par exemple, une conversation dans le calme et une conversation en petit groupe sont cartographiées selon un rapport de niveau de complexité faible/niveau de communication élevé (en haut à gauche), alors qu'un environnement bruyant (sans parole) est cartographié selon un rapport de niveau de complexité élevé/niveau de communication faible (en bas à droite). Il est intéressant de souligner qu’il existe une forte corrélation entre l’emplacement des environnements du classificateur dans l’espace de la communication/complexité et l’espace du niveau global/RSB. Cependant, ces deux représentations ne sont pas exactement les mêmes, car la communication/la complexité a l'avantage supplémentaire d'être construite sur les types de sons prototypes. Étant donné que la cartographie vers l'espace communication/complexité, à chaque instant, inclut les types de sons prototypes, il y a un degré de confiance plus élevé dans la classification de la situation. Le degré de certitude qu’une conversation ait lieu peut par exemple être plus élevé lorsque le type de son est "paroles dans le bruit" que lorsque seuls la valeur SPL et le RSB sont utilisés pour classer le signal. Grâce à l’ajout des types de sons, la cartographie qui était un espace couvrant le niveau global/RSB devient un espace comportant les dimensions perceptuelles de la communication et de la complexité. 

Figure 4

Infographics: Sound performance listening zones

Schéma 4. Environnements du classificateur SoundNav représentés sur un espace de communication/complexité à deux dimensions.

L’espace de la communication/complexité peut être divisé en « zones d’écoute ». Le traitement approprié du signal dans chaque zone devient alors évident. Cet espace se subdivise en quatre parties (voir le schéma 5) :

  1. les conversations simples 
  2. l’écoute simple 
  3. les conversations complexes 
  4. l’écoute complexe 

Figure 5

Infographics: Subdivided quadrants of communication complexity

Schéma 5. L’espace de communication/complexité subdividsé en quatre zones d'écoute.

Application variable du traitement du signal au sein de l’espace de communication/complexité

Les besoins d'écoute pour chaque quadrant peuvent être décrits en fonction des dimensions communication/complexité. Par exemple, le côté gauche de l'espace a une faible complexité et il est probable que l'auditeur nécessitera peu de traitement de signal supplémentaire, au-delà de ce qui est requis pour la compensation de la perte auditive. Inversement, si l'auditeur se trouve dans le quadrant de la conversation difficile - une situation d'écoute (comme une conversation dans une foule) avec une forte probabilité de communication et une grande complexité, il est probable qu'un traitement de signal supplémentaire pour faciliter la communication dans des signaux concurrents (par exemple, le bruit) sera nécessaire. Enfin, si l'auditeur se trouve dans le quadrant de faible communication/haute complexité (alias bruit de fond), alors sa préférence pour le traitement du signal sera probablement orientée vers le confort d'écoute dans le bruit. 

En fonction des zones d’écoute, il est possible de prédire le type de traitement du signal qui sera privilégié dans chaque partie (voir le schéma 6). Voici quelques exemples : 

  • Plus de directionnalité (alias directionnel fixe large) devrait être appliquée du côté difficile par rapport au côté facile (conscience spatiale). Dans le cas de SpeechPro, il faut appliquer une directionnalité adaptée à la cible dans la partie complexe.
  • L’amélioration de la parole ne doit être appliquée que lorsque la valeur de la dimension de la communication est élevée et lorsqu’une amélioration accrue de la parole doit être mise en œuvre dans le cadre de scénarios de communication plus complexes.
  • De même, une réduction du bruit accrue devrait être appliquée pour des scénarios de communication plus difficiles. Dans ce cas, il est avantageux d'appliquer légèrement plus de NC pour les scénarios de non-communication que pour les scénarios de communication.

Ces descriptions de l’intensité du traitement du signal correspondent à la performance offerte par l’association de SoundNav et Sound Conductor en tant que paramètres par défaut. Ce qui n'est pas montré dans la Figure 6, c'est un décalage supplémentaire de la réponse en fréquence qui pourrait également contribuer à l'objectif d'améliorer la parole ou de réduire le bruit ou d'autres techniques de traitement du signal plus avancées. 

Figure 5

Infographics: Conceptual application of signal processing

Schéma 6. Application conceptuelle du traitement du signal aux zones d’écoute.

 

Ajustement et contrôles client dans Blu

D'un point de vue de l'implémentation technique, il est important que les ajustements client appliqués sur le terrain, et l'ajustement traditionnel, dans un bureau ou un cadre clinique, soient traités de la même manière. L’objectif de ces procédures d’appareillage est de modifier la performance sonore de l’aide auditive dans une situation particulière. Il est assez simple de régler la performance sonore d’une aide auditive lorsque l’appareil est équipé d’un programme manuel/environnement d’écoute unique traditionnel. Il est toutefois beaucoup plus difficile d’effectuer les réglages lorsque l’aide auditive est dotée d’un programme automatique pour environnement mixte. La figure 7 montre une carte conceptuelle des éléments à considérer. Le programme automatique de l’aide auditive comprendra les éléments suivants : a) un système de classification permettant de caractériser le scénario d’écoute, b) un mécanisme de pilotage afin d'ajuster les fonctionnalités adaptatives, c) les fonctionnalités adaptatives individuelles de traitement du signal. Notre nouveau système automatique, trouvé dans les produits sur la plateforme Blu, Integra OS, rassemble ces aspects qui contribuent à la performance sonore obtenue. De plus, le HCP ou le client voudra apporter des ajustements à la performance, et le scénario d'écoute ainsi que l'intention de l'auditeur influenceront à la fois où et quand les ajustements doivent être appliqués dans l'appareil auditif. Il est difficile de répondre à ces deux dernières questions (où et quand). 

  1. Une adaptation doit-elle être appliquée à une situation spécifique (locale), à toutes les situations similaires (locale générique) ou à toutes les situations (globale) ? 
  2. Pendant combien de temps le réglage doit-il être appliqué ? S'agit-il d'un changement momentané qui sera supprimé après un certain temps (volatile) ou le changement doit-il être appliqué définitivement (persistant). Un troisième mécanisme consisterait à se souvenir du moment où un réglage a été appliqué dans une même situation à de nombreuses reprises, puis à apprendre à appliquer ce réglage automatiquement. 

Figure 6

Graph showing mental modal fitting

Schéma 7. Modèle mental du programme automatique « d'adaptation »

Chez Unitron, nous avons opté pour une approche à deux volets afin d’offrir à l’utilisateur des possibilités de réglage. La performance du programme automatique devrait correspondre aux attentes du client. L’utilisateur peut modifier la performance sonore de deux manières :

  1. Restez dans le programme automatique et appliquez des modificateurs macro volatils globaux. Ces ajustements sont appliqués au programme automatique, sont appliqués à l'instant et sont temporaires. 
  2. Passez à un programme manuel approprié (ou programme d'application optionnel) et effectuez des ajustements "génériques locaux" persistants supplémentaires. Les réglages effectués dans le programme manuel sont permanents : la prochaine fois que le client sélectionnera le même programme manuel, les paramètres précédemment modifiés seront appliqués. L'hypothèse est que le client sélectionnera le même programme manuel pour des situations similaires dans lesquelles la même performance sonore est souhaitée. Les programmes manuels sont donc considérés comme « locaux génériques », car l’utilisateur peut sélectionner le même programme dans plusieurs situations similaires. 


Étant donné que, dans l'utilisation quotidienne, l'appareil auditif est dans le programme automatique, le client fera très probablement d'abord un ajustement au programme automatique. Dans ce cas, un simple bouton permet d'approfondir deux dimensions :

  • la clarté (afin d’améliorer la perception de la parole lors d’une conversation) ; ou
  • le confort (afin de réduire les bruits de fond). 


Les boutons de boost dans l'application Remote Plus pour le programme automatique sont des contrôles macro qui ajustent une variété de fonctionnalités de traitement de signal adaptatif et permettent à l'utilisateur d'obtenir un ajustement rapide sans avoir besoin de réfléchir aux réglages individuels à ajuster. Il s’agit de commandes temporaires conçues pour être appliquées en temps réel, sans avoir à quitter le programme automatique. Les réglages initiaux sont restaurés lorsque le client redémarre les aides auditives. 

Si les contrôles macro du programme automatique ne fournissent pas une performance sonore satisfaisante, alors le client peut sélectionner un programme optionnel (ou programme manuel) via l'application qui est adapté à la situation. Unitron propose une gamme de programmes prédéfinis pour couvrir les situations courantes qui peuvent poser un défi à l'auditeur. Chaque programme offre une configuration prédéfinie adaptée au scénario d'écoute et ces programmes peuvent être personnalisés davantage. L’utilisateur peut régler le programme en fonction de ses préférences pour les trois dimensions que sont la concentration, l’amélioration de la parole et la réduction du bruit à l’aide des curseurs de l’application. Les modifications sont alors permanentes et considérées comme locales génériques, c’est-à-dire adaptées à des environnements d’écoute similaires (par exemple un restaurant).

En résumé

L'un des principaux objectifs du développement de Blu était de faciliter le processus de personnalisation pour le professionnel de l'audition et le client. Nos objectifs étaient de :

  1. Permettre aux audioprothésistes de modifier significativement la performance sonore dans un programme automatique qui fonctionne le plus souvent en mode principalement mixte.
  2. Mettre les réglages préférés du client (après appareillage) à la disposition des audioprothésistes dans le logiciel d’appareillage pour leur permettre d’orienter et d’aider les clients lors de l’optimisation de leurs réglages.
  3. Offrir aux clients la possibilité de modifier la performance de leurs aides auditives en temps réel.

Trois composants clés qui contribuent à faire de la plateforme Blu une solution complète offrant un haut degré de personnalisation, sont :

Quoi ? Reconnaître que la capacité de réglage devrait permettre d’apporter des modifications dans des dimensions significatives ; se concentrer, améliorer la parole et réduire le bruit.

Comment ? Réduire la classification en passant d’un modèle d’environnement mixte comprenant six destinations à un espace de communication/complexité à deux dimensions, ce qui simplifie le modèle conceptuel pour l’application des réglages.

Où et quand ? Utiliser un modèle mental simple d’applicabilité des réglages de l’utilisateur. Les modifications temporaires sont appliquées au programme automatique. De plus, le client dispose d'une variété de programmes d'application optionnels qui maintiennent les modifications pour permettre au client d'affiner davantage les performances dans des situations spécifiques lorsqu'il n'est pas entièrement satisfait des performances sonores du programme automatique.

Nous sommes chaque jour confrontés à des situations inattendues et à des changements imprévus. Avec la famille d'appareils Moxi Blu et la dernière génération d'optimisation automatique du son, ainsi que des capacités de personnalisation améliorées désormais disponibles dans l'application Remote Plus, vos clients seront prêts pour tout ce que la vie leur réserve.

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