Audition et logiciel libre

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Objectif

Il s'agit d'étudier l'apport des logiciels libres dans la correction des troubles auditifs liés à l'âge (presbyacousie [1]).

Cette démarche est motivée par le fait que les appareils actuels de correction auditive présentent des caractéristiques très contraignantes pour l'utilisateur :

• le coût,
• l'impossibilité ou les possibilités très restreintes de réaliser ses propres réglages,
• l'alimentation par pile.

Une des priorités essentielles des constructeurs de prothèses auditives est également l'aspect esthétique, avec la recherche d'une miniaturisation des appareils et d'un concept le plus discret possible. On peut considérer actuellement, au temps des lecteurs audios nomades et des téléphones avec oreillettes, que le fait de porter des écouteurs dans les oreilles est devenu banal, et que l'aspect discret de l'appareillage n'est plus une priorité.

Devant ce décalage entre les besoins des utilisateurs et les aides techniques proposées, il apparaît intéressant de chercher d'autres possibilités de correction auditive, et les logiciels libres permettent d'en étudier les différents aspects et de favoriser leur mise au point.

Démarche

Cette étude est faite dans le cas d'une surdité de perception légère.

Les symptômes sont :

• une perte auditive de 20 à 40 dB intéressant les fréquences au dessus de 1000 Hz, (perte de certains phonèmes, voix faible inintelligible, difficulté de compréhension dans le bruit)
• une hypercaousie (seuil de tolérance au bruit très bas),
• des acouphènes (sensation auditive non liée à une source sonore, sifflements ou bourdonnements dans les oreilles [2]).

Deux approches sont proposées :

• La première s'occupe des pertes auditives et de l'hyperacousie, dépendante de l'environnement sonore,
• la seconde s'occupe des acouphènes qui sont indépendants, à priori, du milieu sonore extérieur.

Perte auditive et hyperacousie

Il s'agit de capturer, traiter puis retransmettre le son pour tenter de compenser les pertes auditives et limiter les effets gênants de l'hyperacousie.

• Rechercher les effets audio intéressants,
• Établir une méthodologie de test pour les réglages,
• Trouver un réglage de base initial qui compense les fréquences perdues, et qui limite la puissance reçue (prévention des traumatismes sonores...),
• Apprécier les divers autres réglages en fonction des types d'environnements sonores et/ou des activités, des types de sons à entendre (langage ou bruit ambiant), des types de sons recherchés (éliminer les sons gênants)...,
• Tester les réglages en intérieur, en extérieur et lors de l'écoute de flux audio sur l'ordinateur,
• Déterminer les effets dont le paramétrage en direct apporte un plus (certains réglages peuvent être fixés à l'avance, d'autres seraient-ils utiles à régler en temps réel ?

Acouphènes

Il s'agit de générer un son pour tenter d'éliminer ou de diminuer les acouphènes, par un phénomène de masquage ou d'habituation au son perçu.

• Trouver une méthodologie de test,
• Tester les durées d'écoute, les changements d'intensité... les types de bruits générés.

Mise en œuvre

Elle a été réalisée avec un équipement informatique standard.

Sur le plan matériel :

• un netbook avec carte son intégrée,
• des écouteurs ou un casque,
• un microphone,
• un caméscope pour l'enregistrement d'échantillons sonores.

L'environnement de travail est UBUNTU version 10.04 (Lucid).

Les logiciels sont :

• Audacity,
• VLC,
• Jack
• Ardour,
• Ecasound.

Résultats

Les effets audios intéressants sont :

L'égaliseur [3]

Le premier effet notable sur la correction auditive a été mis en évidence lors de l'utilisation de VLC, avec l'égaliseur graphique. Il permet de faire varier le gain de 10 bandes de fréquences, lors de l'écoute de flux audio. Le réglage en direct lors de l'écoute est très appréciable pour constater l'amélioration auditive.

La correction est immédiate et permet de :

• faire apparaître des sons non perçus sans l'égaliseur,
• rendre les sons plus "purs", moins étouffés,
• d'améliorer l'intelligibilité des dialogues.

Il a également été possible d'utiliser cer effet avec Ardour sur différents échantillons sonores. Avec Ardour il est possible de paramétrer les variations de gains, de fréquence, et d'octave. Les corrections auditives sont immédiates. Cependant, vu le nombre et la finesse des variations possibles, il est difficile de trouver le réglage le plus juste entre l'amélioration auditive et la dégradation du signal sonore qui survient quand l'augmentation de gain est trop importante. Il n'a pas été possible non plus de trouver un réglage standard compatible avec plusieurs échantillons sonores.

Le compresseur [4]

C'est le deuxième effet qui permet une amélioration notable. L'utilisation d'un compresseur entraîne la diminution des bruits forts sans perdre l'information auditive ni atténuer les bruits les plus faibles. Il est utile dans les situations ou le bruit est élevé, ou quand la puissance sonore varie beaucoup, ou lors de l'écoute de vidéos et qu'il existe un grand décalage de puissance sonore entre passages musicaux et dialogues.

Comme dans le cas de l'égaliseur, il n'a pas été possible de réaliser un réglage standard utilisable sur tous les échantillons sonores.

Les générateurs de bruits

Il existe de nombreux générateurs de bruits, simples à utiliser. Il est possible de réaliser ses propres enregistrements de bruit blanc ou autre pour les utiliser si besoin.

En raison du caractère très subjectif, aléatoire, et difficilement mesurable des acouphènes, l'impact des techniques de masquage ou d'habituation, par l'écoute de sons de type "bruit blanc" ou autre, est difficile à évaluer. L'amélioration n'est pas immédiate. Il peut s'agir soit de la disparition complète des acouphènes pour une période de temps plus ou moins longue, soit d'une diminution de son intensité, soit d'une modification du type d'acouphène (sifflements, bourdonnements...).

la simplicité d'utilisation des générateurs de bruit permet très facilement de faire des essais, de tester plusieurs types de bruit, et de les associer à d'autres flux audios en bruit de fond.

Les autres effets

De nombreux autres effets existent. (à voir : limiteur, stereo amplifier, "noise gate"...)

Les pistes de travail

• trouver une méthodologie de test pour trouver les réglages les mieux adaptés,
• poursuivre la prise en main des logiciels audios,
• poursuivre la recherche des effets audios utiles,
• étudier les contraintes matérielles et logicielles pour pouvoir mettre en oeuvre les effets choisis en "live" (avec possibilité de réglages à la volée ?),
• étudier les contraintes matérielles et logicielles pour pouvoir appliquer un traitement différent sur chaque oreille ?