memoire - auditionweb.free.frauditionweb.free.fr/memoire.pdf · remerciements a mme voltz (maître...
TRANSCRIPT
MEMOIRE
REEQUILIBRAGE DES LISTES DE FOURNIER
BOURQUIN MATHIEU
ANNEE 2007
UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY‐UNIVERSITE FACULTE DE PHARMACIE
© Adobe
REMERCIEMENTS
A Mme Voltz (maître de stage et de mémoire), Mme Sausey, Mme Gillet et toute l’équipe du laboratoire d’audioprothèse lorrain à Nancy pour leur confiance et leur disponibilité durant mon stage ; l’étude clinique n’existerait pas sans elles.
A M. Ducourneau (enseignant en acoustique à l’école d’audioprothèse et cher‐cheur à l’INRS de Nancy), pour sa patience face à mes interrogations et la qualité de ses conseils.
A M. Dodelé pour les précisions fournies à propos de ses listes de logatomes et de leurs indices statistiques de difficulté.
A Mme Bonneau (phonéticienne) pour ses informations précises.
A M. Couespel pour m’avoir orienté vers les études décrivant l’indice d’arti‐culation et pour m’avoir fourni la courbe de pondération de M. Pavlovic.
A Mme Loiseau (audioprothésiste à Orléans) pour m’avoir prêté un sonomètre (étalonnage du site internet).
A toute l’équipe scolaire de l’école d’audioprothèse de Nancy qui m’a permis d’arriver jusqu’ici.
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS
SOMMAIRE
INTRODUCTION ...................................................................... 1
BREFS RAPPELS SUR LA PHONATION ............................................. 2
I Production des sons ....................................................................... 2
II Phonétique ..................................................................................... 2
LES TESTS VOCAUX .................................................................. 3
I Historique ...................................................................................... 3
II Tests vocaux dans le calme ............................................................. 4 A Avantages ....................................................................................................................... 4
B Inconvénients ................................................................................................................. 4
III Tests vocaux dans le bruit .............................................................. 5 A Avantages ....................................................................................................................... 5
B Inconvénients ................................................................................................................. 5
IV Tests d’audiométrie vocale actuels ................................................. 6 A Tests de phrases ............................................................................................................. 6
B Tests d’intelligibilité de J.C Lafon ................................................................................... 6
C Test de netteté de J.P. Dupret ....................................................................................... 7
D Tests d’audiométrie vocale de Léon et David Dodelé.................................................... 8
E Test syllabique de Frank Lefèvre .................................................................................... 9
F « Check‐Up » Entendre .................................................................................................. 9
V Test d’intelligibilité de J.E. Fournier .............................................. 10 A Elaboration des listes de mots ..................................................................................... 10
B Critères essentiels dans la création de listes de mots ................................................. 11
C Les listes de mots dissyllabiques .................................................................................. 13
D Passation du test .......................................................................................................... 15
E Représentation et interprétation des résultats ........................................................... 16
VI Résumé ........................................................................................ 19
TRAITEMENT DU SIGNAL ......................................................... 20 I Introduction ................................................................................. 20
II Représentations graphiques ......................................................... 20 A Fonction temporelle ..................................................................................................... 20
B Fonction spectrale ........................................................................................................ 21
C Sonagramme ................................................................................................................ 21
III Analyse spectrale ......................................................................... 22 A Bandes fines, tiers d’octave et d’octave ...................................................................... 22
B Echantillonnage / Résolution ....................................................................................... 23
C Spectre à court et long terme ...................................................................................... 23
D Fenêtres de pondération ............................................................................................. 25
IV Logiciel : Adobe Audition © ........................................................... 26 A Introduction ................................................................................................................. 26
B Fonctionnalités utilisées............................................................................................... 26
C Exemples de résultats obtenus .................................................................................... 28
V Résumé ........................................................................................ 29
PHYSIO ‐ PSYCHOACOUSTIQUE ................................................. 30 I Introduction ................................................................................. 30
II Reconnaissance des mots signifiants ............................................ 30 A Mécanismes ................................................................................................................. 30
B Exemples ...................................................................................................................... 31
III Facteur temporel .......................................................................... 32 A Généralités ................................................................................................................... 32
B Cas de l’enregistrement étudié .................................................................................... 33
IV La sonie : sensation d’intensité ..................................................... 33 A Courbes d’isosonie ....................................................................................................... 33
B Effet de masque ........................................................................................................... 34
V Indice d’articulation ..................................................................... 35 A Définition et historique ................................................................................................ 35
B Méthode de Mueller et Killion ..................................................................................... 35
C Méthode de Pavlovic ................................................................................................... 36
D Etude des courbes de pondération actuelles .............................................................. 37
E Choix d’une pondération pour l’étude ......................................................................... 39
REEQUILIBRAGE : 1ERE VERSION ............................................... 40 I Introduction ................................................................................. 40 A Contexte ....................................................................................................................... 40
B But ................................................................................................................................ 40
II Traitement du support vocal ........................................................ 41 A Optimisation du support enregistré ............................................................................ 41
B Modification de ton ..................................................................................................... 41
C Modification d’intensité ............................................................................................... 42
III Analyse ........................................................................................ 43 A Unité prise en compte .................................................................................................. 43
B Analyse spectrale ......................................................................................................... 43
C Application de la courbe de pondération .................................................................... 44
D Indice de difficulté........................................................................................................ 45
IV Classification ................................................................................ 46 A Principe ........................................................................................................................ 46
B Regroupement, tri ........................................................................................................ 46
C Affinage des listes ........................................................................................................ 48
D Etude comparative objective ....................................................................................... 48
V Résumé ........................................................................................ 48
VI Création du nouveau support vocal .............................................. 49 A Principe ........................................................................................................................ 49
B Améliorations ............................................................................................................... 49
ETUDE CLINIQUE ................................................................... 50 I Introduction ................................................................................. 50 A But ................................................................................................................................ 50
B Contexte ....................................................................................................................... 50
II Population étudiée ....................................................................... 50 A Age ............................................................................................................................... 50
B Profils audiométriques ................................................................................................. 51
III Déroulement du test .................................................................... 51 A Intensités utilisées........................................................................................................ 51
B Explication des consignes ............................................................................................. 52
C Nombre de listes répétées ........................................................................................... 52
D Durée du test ............................................................................................................... 53
E Notation des résultats .................................................................................................. 53
IV Les résultats ................................................................................. 53 A Hypothèses ................................................................................................................... 53
B Présentation ................................................................................................................. 54
V Etude statistique des résultats ..................................................... 54 A Comparaison du nombre moyen d’erreurs ................................................................. 54
B Etude des disparités inter‐listes ................................................................................... 55
C Corrélation entre perte dans les aigus / erreurs voix de femme ................................. 57
D Conclusion .................................................................................................................... 59
REEQUILIBRAGE : 2EME VERSION .............................................. 60 I Introduction ................................................................................. 60 A Raisons et but ............................................................................................................... 60
B Contexte ....................................................................................................................... 61
II Traitement du support vocal ........................................................ 61 A Utilisation du support déjà modifié ............................................................................. 61
B Equilibrage en intensité ............................................................................................... 61
III Analyse ........................................................................................ 63
IV Courbe de pondération ................................................................ 63 A But ................................................................................................................................ 63
B Détermination .............................................................................................................. 64
C Comparaison ................................................................................................................ 66
D Application de la courbe de pondération .................................................................... 66
E Indice de difficulté........................................................................................................ 66
V Classification ................................................................................ 67 A Suppression de mots .................................................................................................... 67
B Regroupement, tri et affinage ..................................................................................... 68
C Répartition des mots d’une liste suivant leurs difficultés ............................................ 69
VI Résumé ........................................................................................ 71
VII Création du nouveau support vocal .............................................. 72 A Nouveautés .................................................................................................................. 72
B Version Web ................................................................................................................. 72
CONCLUSION ....................................................................... 74
BIBLIOGRAPHIE .................................................................... 75
TABLE DES ILLUSTRATIONS ....................................................... 77
ANNEXES ............................................................................. 79
Page 1
INTRODUCTION De nos jours, une majorité de professionnels utilise les listes d’audiométrie vo‐
cale, créées par Jean Etienne Fournier et son équipe en 1951, malgré des disparités importantes présentes entre chacune d’elles. Ceci provoque des incohérences et un manque de précision dans la notation des résultats.
Cela s’explique en partie par le fait que des patients peuvent avoir plus de mal à répéter certains mots ; ces derniers sont alors considérés comme difficiles à dé‐coder (leur difficulté est dite élevée). Ainsi, certaines listes de mots sont plus faci‐lement perçues que d’autres (forte concentration de mots « faciles » ou faible concentration de mots « difficiles » ; la difficulté moyenne de la liste est faible) et cela fausse le résultat du test.
On peut alors penser qu’il suffirait de choisir d’autres listes existantes, réputées mieux équilibrées, pour éviter tout problème. Deux obstacles apparaissent alors :
• Les professionnels concernés ne pourraient ou ne voudraient peut être pas modifier leurs habitudes (tous les tests vocaux ne se pratiquent pas de la même manière),
• Les épreuves développées après 1951 se sont diversifiées et sont deve‐nues plus précises. Dans le même temps, la prise en compte de la sup‐pléance mentale a été peu à peu écartée ; cela est incontestablement une très bonne chose pour des tests visant à affiner des réglages d’aides auditives par exemple (la surdité est alors la seule composante qui doit influer sur les résultats). Toutefois, si l’on veut qualifier la gêne réelle du patient ressentie dans sa vie de tous les jours, est‐il correct de suppri‐mer, pour ce genre de test, toute influence sémantique ?
C’est pourquoi, la réactualisation des listes de Fournier est nécessaire dans ce contexte. Le but de ce mémoire est d’en obtenir des nouvelles à partir de celles déjà existantes. Pour essayer de rééquilibrer ces dernières, la méthode utilisée se base sur une analyse spectrale afin d’obtenir un indice qualifiant la difficulté de chaque mot. Ces moyens récents ont pour objectif d’apporter l’aide qui pouvait alors faire défaut lorsque les « listes de Fournier » furent créées : « Il n’existe guère de critérium permettant d’attribuer à priori, à tel ou tel mot, ou à telle ou telle phrase, un coefficient de difficulté » [1].
Le mémoire débutera par des rappels sur la phonation, les tests vocaux, la phy‐sio‐psychoacoustique et le traitement du signal. Ensuite, la démarche du « rééqui‐librage 1ère version » sera décrite ainsi que les résultats obtenus lors de l’étude cli‐nique. Enfin, les améliorations des listes « 2ème version » seront évoquées dans une dernière partie.
Page 2
Figure 1 : Appareil phonatoire [2]
BREFS RAPPELS SUR LA PHONATION [1]
II PPRROODDUUCCTTIIOONN DDEESS SSOONNSS On peut donner une idée générale de ce qui constitue le langage articulé
en disant qu’il s’agit d’un flux de fréquences, de hauteur to‐nale, d’intensité et de timbre variables (voyelles) entrecoupées de bruits (con‐sonnes). Les sons des voyelles sont com‐posés à la fois d’une fréquence fonda‐mentale produite au niveau du larynx (cordes vocales) mais aussi d’harmo‐niques de cette fréquence (différents multiples), en nombre et en intensité variable selon les individus. D’autre part, le passage de l’air dans les cavités pharyngiennes, nasales et buccales, pro‐duit d’autres harmoniques (formants), dont les caractéristiques acoustiques dépendent de la forme de ces cavités, de leurs dimensions et d’autres éléments sous contrôle des muscles de la face. 2
IIII PPHHOONNEETTIIQQUUEE Chaque élément du langage susceptible d’être différencié par l’oreille hu‐
maine est un phonème (la syllabe est constituée de phonèmes).
D’autre part, les sons de consonne interrompent les sons de voyelle de dif‐férentes manières : soit par simple occlusion labiale ou palatale, soit par occlu‐sion accompagnée de résonances nasales ou par diverses déformations ayant pour effet d’obstruer le passage du souffle (ex : fricatives) créant alors un bruit.
La syllabe, dont la perception conditionne l’identification du mot, est cons‐tituée obligatoirement par un son de voyelle (« V »), soit seul, soit précédé ou suivi par un son de consonne (« C »), soit encore intercalé entre deux sons de consonne. De plus, certains sons de consonne (« c ») peuvent s’intercaler entre une consonne et une voyelle ou suivre une consonne. Soit « V » un son de voyelle (ex : /a/), « C » celui d’une consonne (ex : /t/) et « c » celui d’une « con‐sonne vocalique » (ex : /r/), on peut obtenir plusieurs types de combinaison : V, CV, VC, CVC, CcV, VCc, CcVC, CVCc et CcVCc.
Page 3
LES TESTS VOCAUX
II HHIISSTTOORRIIQQUUEE [[33]]
C’est à partir du 19ème siècle que des essais de mesure de l’intelligibilité voient le jour. L’abbé Rousselot (1886‐1924) a été l’un des premiers à effectuer ces me‐sures dans le cadre de recherches concernant la modification phonétique du lan‐gage (1892). Il utilisait alors des mots dissyllabiques comme unité de mesure. [4]
Mais l’audiométrie vocale n’est réellement apparue qu’après la seconde guerre mondiale grâce à Petar Guberina (1913‐2005). En effet, il développa les premières listes prenant en compte, pour des phonèmes ou des mots d’une langue, l’octave d’intelligibilité maximale (uniformisation suivant ce critère).
Il s’en est suivi la création de nombreux tests vocaux variant selon leurs objec‐tifs, leur composition ainsi que leurs conditions de passation. Les tests sont deve‐nus de plus en plus ciblés et précis avec des unités d’erreur qui se sont diversifiées:
• Les phrases,
• Les mots signifiants mono ou dissyllabiques,
• Les phonèmes (généralement à l’aide de mots non signifiants ou logatomes de trois phonèmes),
• Les traits phonétiques (voisement par exemple),
• Les indices acoustiques (par exemple le PhonoScan de B. Virole).
D’autre part, des tests ont également été créés pour les enfants (les listes de mots pour enfant de Fournier ou de Lafon par exemple) ou pour se rapprocher des situations de la vie quotidienne mettant mieux en évidence la gêne des patients (test d’intelligibilité dans le bruit de Leca, Elbaz, Miller et Fiaux par exemple). [5]
Enfin, évaluer l'intelligibilité de la parole de patients souffrant de déficits audi‐tifs a été depuis le début de l'audioprothèse une préoccupation majeure des au‐dioprothésistes qui ne pouvaient se satisfaire des seules données de l'audiométrie tonale. Effectivement, celle‐ci ne rend pas compte des capacités phonétiques des sujets et ne permet donc pas de déterminer si une oreille présente des distorsions qui déforment ou même détruisent les signaux acoustiques perçus. [6]
L'audiométrie vocale prothétique est née de cette nécessité. On a eu dès lors la possibilité de tester l’audition à des intensités supraliminaires, à l’aide des sons complexes de la parole.
Page 4
IIII TTEESSTTSS VVOOCCAAUUXX DDAANNSS LLEE CCAALLMMEE [[33]]
AA AAvvaannttaaggeess
L’audiométrie dans le calme permet de vérifier la concordance des résul‐tats de l’audiométrie vocale avec la tonale, de mieux se rendre compte de la difficulté de compréhension du patient, d’évaluer le temps de réponse du pa‐tient et, selon les tests, améliorer l’appareillage en adaptant les réglages en fonction des confusions phonétiques (tests avec comme unité d’erreur le pho‐nème par exemple). L’audioprothésiste pourra ainsi avertir d’une manière plus précise le patient et son entourage sur les limites potentielles de l’appareillage.
D’autre part, cette mesure est relativement rapide et facile à réaliser ; elle peut être utilisée pour les enfants, les personnes ayant une très mauvaise compréhension ou même une déficience intellectuelle.
BB IInnccoonnvvéénniieennttss
Il est de plus en plus fréquent de rencontrer des patients atteint de surdi‐tés légères n’éprouvant aucune gêne (ou presque) dans le calme. Dans un ar‐ticle paru dans Les Cahiers de l’Audition [7], M. Dodelé évoque plusieurs cita‐tions exprimant l’intérêt limité de l’audiométrie vocale dans le calme :
• « L’épreuve de discrimination de mots dans le calme ajoute peu de con‐naissance au handicap auditif prévisible sur la base des sons purs »,
• « Il existe peu de lien entre les tests traditionnels de discrimination de mots réalisés dans le calme et l’expression du handicap vécu au jour le jour par les déficients auditifs »,
• « La capacité à comprendre la parole dans le bruit ne peut pas se dé‐duire de l’audiométrie tonale ou de l’audiométrie vocale dans le si‐lence » ; « il est nécessaire et utile d’évaluer l’intelligibilité vocale en présence de bruit, avant et après appareillage ».
Il ajoute également que « l’audiométrie vocale dans le silence n’est plus adaptée aux besoins et aux attentes des malentendants ainsi qu’aux appareil‐lages modernes» ; il fait aussi cette remarque pour les surdités « obscures » (gêne essentiellement dans le bruit) liées à des problèmes centraux.
Page 5
IIIIII TTEESSTTSS VVOOCCAAUUXX DDAANNSS LLEE BBRRUUIITT [[33]]
AA AAvvaannttaaggeess
L’audiométrie vocale en présence de bruit s‘est développée afin de mettre en évidence la gêne principale du patient (la difficulté de compréhension dans les milieux bruyants), de manière plus fidèle qu’avec l’audiométrie vocale dans le calme. En effet, cette dernière se trouve très peu altérée notamment pour certain patient atteint de surdité légère. Or, la gêne est présente dès qu’il existe un bruit ambiant ou plusieurs conversations simultanées.
De plus, les patients sont généralement plus intéressés par des tests dans le bruit plutôt que dans le silence car ils sont plus représentatifs de leur quoti‐dien. Effectivement, l‘environnement calme et traité acoustiquement des ca‐bines audiométriques est idéal pour la compréhension du message vocal et n’est que trop peu le reflet de la réalité.
Ces tests peuvent aussi aider l’audioprothésiste à justifier ses choix, ses conseils (appareillage stéréophonique plutôt que monaural) et à se différencier de ses concurrents.
Enfin, certains dispositifs ne peuvent clairement être mis en évidence que part des tests en milieu bruyant : [7]
• Traitements vocaux et débruiteurs,
• Microphones directionnels,
• Supériorité de l’appareillage stéréophonique,
• Intérêts des montages CROS ou de l’appareillage de surdités légères.
BB IInnccoonnvvéénniieennttss
Les bruits synthétiques utilisés (bruit blanc, Speech Noise ou son ICRA par exemple) peuvent être critiqués par leur manque de réalisme. L’utilisation de sons d’ambiance enregistrés (de type « cocktail party » ou de synthèse comme «l’onde vocale globale (OVG)» de Dodelé L.) apporterait alors une représenta‐tion plus fidèle des bruits auxquels les patients peuvent être confrontés.
Enfin, les bruits ne sont pas les seuls facteurs d’une mauvaise compréhen‐sion en société : les capacités intellectuelles ainsi que l’attention auditive in‐fluent également de manière très importante, surtout chez les personnes âgées.
Page 6
IIVV TTEESSTTSS DD’’AAUUDDIIOOMMEETTRRIIEE VVOOCCAALLEE AACCTTUUEELLSS [[55]]
AA TTeessttss ddee pphhrraasseess
La phrase est l’unité de mesure ; dès qu’un mot la constituant est déformé ou omis, l’ensemble de la phrase est considéré comme mal perçu. On compte le nombre de phrases justes et l’on chiffre, en pourcentage en fonction de l’intensité d’émission, une capacité globale d’intelligibilité avec ou sans aide auditive.
De nombreux tests de ce type ont été constitués ; citons par exemple ceux de J.E. Fournier, Leipp et Combescure.
Ces épreuves sont utiles chez les personnes pour lesquelles la passation de tests plus difficiles, comme ceux ayant comme unité d’erreur le mot ou le pho‐nème par exemple, est rendue presque impossible (fatigabilité des personnes âgées etc.). D’autre part, la suppléance mentale fausse les résultats puisqu’elle détermine en grande partie la compréhension globale de la phrase.
BB TTeessttss dd’’iinntteelllliiggiibbiilliittéé ddee JJ..CC LLaaffoonn
11)) TTeesstt ddee bbaallaayyaaggee
Ce test est constitué de deux listes A et B composées de 17 mots de 3 phonèmes. A un niveau confortable, on note le nombre d’erreur avec et sans bruit de gêne ; ce dernier peut être un bruit blanc filtré ou non, un bruit en dent de scie ou même un bruit de « cocktail party » à condi‐tion que le rapport signal sur bruit ne donne pas plus de 3 erreurs pour un sujet normal.
Le nombre de phonèmes omis ou erronés sans bruit de gêne sera nommé « A » tandis que celui avec le bruit sera nommé « B ». Plusieurs cas peuvent alors être mis en évidence :
• Si A est correct et que |A ‐ B| < 3 alors l’audition est satisfai‐sante ou il s’agit d’une surdité de transmission sans atteinte co‐chléaire. Le test phonétique est alors arrêté,
• Si A > ou = 3 et que |A ‐ B| < 3 alors le patient présente des troubles cochléaires (autrement dit il y a autant ou plus de dis‐torsions dans le calme que dans le bruit),
• Si A < 3 et que |A ‐ B| > 3 alors il existe des problèmes d’intégration (troubles plus importants dans le bruit),
Page 7
• Si A > 3 et que |A ‐ B| > 3 alors, dans le cas d’une surdité de perception, il peut exister un trouble d’intégration fonctionnel ou une atteinte lésionnelle des voies auditives.
22)) TTeesstt ccoocchhllééaaiirree
Il est employé afin de préciser les distorsions phonétiques spéci‐fiques à une atteinte de la cochlée. Ce test explore le champ auditif sui‐vant le niveau d’intensité d’émission et permet de déterminer un pour‐centage de distorsion cochléaire.
Il est constitué de 20 listes phonétiquement équilibrées de 17 mots de 3 phonèmes (influence sémantique présente mais faible). Chaque liste comporte donc 51 phonèmes dont la fréquence de distribution correspond à celle qui existe dans la langue française. Ce chiffre est ra‐mené à 50 pour obtenir un pourcentage de distorsion cochléaire.
Les mesures sont effectuées à différentes intensités et chaque phonème erroné doit être annoté afin de permettre une analyse pho‐nétique des erreurs. Les résultats sont portés sur un graphique où l’on retrouve le nombre de phonèmes déformés en fonction de l’intensité d’émission. On peut ainsi observer un pourcentage de distorsion pho‐nétique : par exemple, si à 40 dB on obtient 20 phonèmes déformés, cela équivaut à dire que sur 100 phonèmes on en obtiendrait 40 erro‐nés d’où 60 % d’intelligibilité et 40 % de distorsion phonétique.
CC TTeesstt ddee nneetttteettéé ddee JJ..PP.. DDuupprreett
Ces listes reprennent le principe du test cochléaire de J.C. Lafon avec une analyse statistique (annexe N° 37, p. 102) similaire à celle du test de balayage du même auteur. Les principales différences se rapportent à la nature des mots employés : des groupes de 11 logatomes, de 3 phonèmes chacun, formant 20 listes. Ainsi la suppléance mentale est supprimée et n’interfère pas dans la me‐sure de la perception auditive.
Le choix de 11 mots au lieu de 17 permet d’éviter la fatigue du patient. La passation s’effectue de la même manière que pour le test cochléaire de Lafon. L’intensité est à un niveau supraliminaire et sera la même avec ou sans appa‐reil (dans les mêmes conditions) pour pouvoir ainsi comparer les résultats. Chaque phonème sera pris en compte dans la notation des erreurs pour les dif‐férentes mesures : monaural oreille droite (OD), monaural oreille gauche (OG), binaural (Bi), binaural avec lecture labiale (BiLL), binaural avec bruit masquant (BiM)… Voici des exemples de consignes et d’informations qui peuvent en dé‐couler (on résonnera en nombre d’erreur) :
Page 8
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0
10
20
30
40
509 6 3 0 -3 -6 -9
Ph. Déformés
dB
• Si |OD‐OG|> 6 + MeilleurOreille/3 alors l’appareillage pourra être monaural ou binaural sinon il devra être monaural exclusivement,
• Si |Bi‐MO| > 6 + MO/3 alors il y a tendance aux troubles d'intégra‐tion et la stéréo sera indispensable sinon il n’y a pas de tendance aux troubles d'intégration et la stéréo n’est pas indispensable,
• Si |Bi‐BiLL| > 6 + BiLL/3 alors cela est synonyme d’une bonne fusion audition vision (lecture labiale bien utilisée) sinon cela montre que la lecture labiale n’est pas beaucoup utilisée.
Le fait que le testeur doit être habitué à l’élocution des logatomes sans perturber le patient et le fait que le patient use de sa suppléance mentale lors‐que cela devient trop complexe sont les deux principales limites de ce test.
DD TTeessttss dd’’aauuddiioommééttrriiee vvooccaallee ddee LLééoonn eett DDaavviidd DDooddeelléé [[77]]
11)) AAuuddiioommééttrriiee vvooccaallee ddaannss llee ssiilleennccee :: AAVVSS
Elle utilise 5 « listes de logatomes de Dodelé ou LLD » (1992) ba‐sées sur les travaux de J.C. Lafon ; elles sont composées de 17 loga‐tomes de forme VCV (3 phonèmes). Les 17 consonnes de chaque liste sont les plus représentatives de la langue française tandis que les 34 voyelles respectent leurs fréquences naturelles d’apparition.
Les listes sont enregistrées et équilibrées en difficulté : chaque lo‐gatome possède un indice statistique de difficulté (ISD) obtenu par ex‐périmentation permettant l’équilibrage en difficulté de façon concrète.
On retrouve dans ce test l’esprit de celui de J.P. Dupret avec quelques améliorations et outils supplémentaires comme l’existence d’enregistrements à voix chuchotée, faible, moyen‐ne, forte et à différentes vi‐tesses (2,5, 5 et 7,5 syllabes par seconde d’après l’auteur).
22)) AAuuddiioommééttrriiee vvooccaallee ddaannss llee bbrruuiitt :: AAVVBB ((vvooiirr ffiigguurree 22 ccii‐‐ddeessssuuss))
La particularité de ce test est l’utilisation d’un bruit appelé « Onde Vocale Globale (OVG) ». Il est discontinu, réaliste (représentatif du spectre à long terme de la parole et composé à la fois de voix de femmes et d’hommes français et anglais), équilibré et non identifiable.
Figure 2 : Représentation graphique dutest d’AVB pour un normo‐entendant [7]
Page 9
Les L.L.D. sont émises sur un haut parleur face au patient tandis que le bruit est émis à 180° (derrière le patient). Le niveau du signal est confortable sans les aides auditives et à 55 dBA avec les appareils. On fait varier le rapport signal sur bruit de 9 dB à ‐9 dB (par pas de 3 dB) et on étudie la variation de l’intelligibilité vocale. Le score correspondant au rapport signal sur bruit de 0 sera le plus représentatif.
EE TTeesstt ssyyllllaabbiiqquuee ddee FFrraannkk LLeeffèèvvrree [[33]]
Ce test a été créé dans le but d’analyser les enveloppes temporelles de la parole. Il est constitué de 7 listes de 20 syllabes de structure CV (40 phonèmes) équilibrées phonétiquement et en difficulté. Ces dernières sont répétées 3 fois et forment donc des groupes de structure CVCVCV : ce sont les « TSI » (Tri Syl‐labe Identique). Cela permet de prendre en compte la variabilité de l’enve‐loppe temporelle au cours de l’émission des 3 syllabes ainsi que d’obtenir des résultats plus sûrs car reposant sur 3 interprétations au lieu d’une seule.
D’autre part, les différences d’intensité entre les TSI sont conservées afin d’être plus représentatif du signal naturel de la parole (le niveau de /si/ sera moins important que celui de /sa/).
FF «« CChheecckk‐‐UUpp »» EEnntteennddrree [[88]]
Ce test fait suite à une découverte, effectuée par l’équipe du psycho‐acousticien Christian Lorenzi, dévoilant le besoin d’une bonne perception des fluctuations rapides du son pour la compréhension du message vocal dans des ambiances bruyantes.
Ainsi, des listes de 16 logatomes, émises à une intensité confortable dans le silence, doivent être répétées par la personne testée. Elles sont ensuite ac‐compagnées alternativement de bruit de fond constant et fluctuant.
Le moyennage des résultats conduit au placement d’un point, qualifiant les performances du sujet, sur un graphique représenté dans la figure 3. On y ob‐serve deux droites délimitant une zone limite de « normalité » ; si le point se trouve au‐dessus, la per‐sonne n’est pas sujette à de fortes difficultés de compréhen‐sion dans le bruit tandis que si le point est en dessous de cette zone, la gêne dans un milieu bruyant sera éle‐vée.
Figure 3 : Graphique du test Check‐Up Entendre [8]
Page 10
VV TTEESSTT DD’’IINNTTEELLLLIIGGIIBBIILLIITTEE DDEE JJ..EE.. FFOOUURRNNIIEERR [[11]] AA EEllaabboorraattiioonn ddeess lliisstteess ddee mmoottss
Cette partie détaille tous les principes idéaux, selon J.E. Fournier, servant à l’élaboration de listes de mots signifiants uniquement.
11)) CCoonnddiittiioonnss àà rreemmpplliirr ppaarr lleess mmoottss
• Ils doivent être d’égale composition phonétique, autrement dit, le nombre de syllabe doit être identique,
• Ils ne doivent prêter à aucun contresens pouvant nuire à la con‐centration des sujets testés,
• Ils doivent avoir une prononciation fixe ; il faut alors éliminer tous les éléments dont la prononciation est facultative (ex : ognon / oignon) ou différente selon les régions (ex : « mais » pouvant être prononcé « mé » ou « mè »),
• Ils doivent être connus du sujet, présents dans son vocabulaire.
22)) CCoonnddiittiioonnss àà rreemmpplliirr ppaarr lleess lliisstteess
• Tous les phonèmes dont se compose le langage parlé doivent être représentés,
• Les différents phonèmes doivent se trouver dans la même pro‐portion que dans la langue parlée,
• La difficulté moyenne de chaque liste doit être constante. De plus, la répartition des éléments suivant leurs caractères « fa‐cile » ou « difficile » doit être la même dans toutes les listes.
33)) AApppplliiccaattiioonn ddeess ccoonnddiittiioonnss
Selon J.E. Fournier, les conditions du 1) sont impératives et ne pré‐sentent pas de difficulté de réalisation. Par contre, les conditions du 2) ne sont strictement applicables qu’aux éléments sans signification. Pour les listes de mots signifiants, étant donné que le nombre des mots disponibles est limité, leur application stricte, même si elle était pos‐sible, conduirait à des listes trop longues et trop peu nombreuses. On est donc obligé dans ce cas de recourir à un compromis.
Page 11
Figure 4 : Répartition de la difficulté dans des listes de 10 mots (listes 1 et 2) [9]
BB CCrriittèèrreess eesssseennttiieellss ddaannss llaa ccrrééaattiioonn ddee lliisstteess ddee mmoottss
11)) EEggaalliittéé ddee llaa ddiiffffiiccuullttéé mmooyyeennnnee
Toutes les listes d’une même série, constituées de X mots, doivent avoir la même moyenne de difficulté. C’est une des conditions à remplir pour que les résultats d’un test sur une liste, dans certaines conditions, soient reproductibles sur les autres, dans les mêmes conditions.
Cependant, cela ne veut pas nécessairement dire que tous les mots d’une liste sont de même difficulté, équivalent à la moyenne. Cela don‐nerait des résultats faussés comme indiqué dans le paragraphe suivant.
22)) CCoonnttiinnuuiittéé ddaannss llaa rrééppaarrttiittiioonn ddeess mmoottss «« ffaacciilleess »» eett «« ddiiffffiicciilleess »»
L’étude de la répartition de la difficulté des mots dans une même liste occupe une part tout aussi importante dans les résultats obtenus que la différence de difficulté moyenne entre chaque liste.
En effet, comme le prouve l’étude de J.P. Egan [9], la sensibilité (ou la précision) des résultats est en rapport avec la répartition intra‐liste des mots. De plus, une sensibilité trop importante à certains niveaux de difficulté provoque une précision très faible voir nulle pour les autres niveaux de difficulté présents dans la liste.
Dans les conditions de l’expérience, c'est‐à‐dire à un niveau d’intensité donnée, le sujet A perçoit 60 % des mots et le sujet B 40 %. On considère 4 listes de même difficulté moyenne (50 unités) où la ré‐partition des difficultés des mots est la seule variante.
Soit une liste 1 (voir figure 4) composée de 10 mots dont la difficul‐té progresse régulièrement. La répartition de la difficulté dans cette liste semble idéale, mais en réalité les mots les plus faciles et les mots les plus difficiles sont des poids morts et la liste est assez peu sensible.
Page 12
La liste 2 (voir figure 4) est composée de 5 mots très faciles et de 5 mots très difficiles qui s’échelonnent tous de 5 en 5 unités de difficulté. Dans ce cas, le sujet B qui ne perçoit les mots que jusqu’au niveau de difficulté 40, pourra répéter 5 mots sur 10 et son intelligibilité sera de 50 %. Quant au sujet A qui perçoit les mots jusqu’au niveau de difficulté 60, il ne pourra pas en répéter plus que B et son intelligibilité sera éga‐lement de 50 %. Une liste ainsi constituée est d’une sensibilité nulle lorsque les conditions de l’expérience conduisent à une intelligibilité qui se place autour de 50 %. Par contre, une telle liste donnerait des ré‐sultats très stables. Effectivement, la répétition des épreuves conduirait souvent à la même intelligibilité (50 %) ; les différences présentes entre les sujets A et B ne seraient pas décelées.
Soit la liste 3 (voir figure 5) constituée de 10 mots qui sont répartis régulièrement. Ces derniers se trouvent groupés au centre de l’échelle, c'est‐à‐dire entre 30 et 70 unités de difficulté. Le sujet B ne pourra plus percevoir que 3 mots et son intelligibilité sera de 30 %. Le sujet A en percevra alors 7 et son intelligibilité sera de 70 %. Une telle liste serait extrêmement sensible dans les conditions de l’expérience conduisant à une intelligibilité de 50 %, mais très peu stable, car la répétition des épreuves donnerait des résultats constamment différents.
La liste 4 (voir figure 5) est constituée de 10 mots dont la difficulté s’étage selon une courbe de Gauss (ou courbe en cloche) autour d’une moyenne de 50 unités. Le sujet A aura une intelligibilité de 70 % et le sujet B de 30 %. La sensibilité sera plus grande vers une intelligibilité de 50 % que vers les niveaux inférieurs ou supérieurs et la stabilité, sans être aussi complète que la liste 2, sera supérieure à celle de la liste 3.
Figure 5 : Répartition de la difficulté dans des listes de 10 mots (listes 3 et 4) [9]
Page 13
D’après l’étude faite par le Psycho‐Acoustic Laboratory [9], on devra tendre, en pratique, vers une répartition des difficultés du type de la liste 4, en s’efforçant néanmoins d’étaler le plus possible les difficultés autour de la moyenne (accroissement de l’écart type).
CC LLeess lliisstteess ddee mmoottss ddiissssyyllllaabbiiqquueess
J.E. Fournier explique que pour certaines épreuves il est intéressant de dis‐poser de listes dont les éléments ont tous le même coefficient de difficulté (no‐tamment pour obtenir des listes de moyenne de difficulté relativement appro‐chante).
Des études du Psycho‐Acoustic Laboratory [9] montrent que la catégorie des mots qui présentent la plus grande homogénéité est celle des « spondee » ou mots dissyllabiques sans accent tonique. La langue française, qui n’en pré‐sente aucun sur ce type de mot, peut se prêter facilement à la création de listes de ce genre.
L’auteur précise également que pour l’élaboration de telles listes destinées à des mesures de seuils et de degrés d’intelligibilité, il n’y a pas à se préoccuper de la composition phonétique des mots. D’autre part, le fait d’utiliser que des noms (ou substantifs) masculins terminant par un son de voyelle (autre que le « e » muet), a permis à l’auteur d’obtenir une égalisation des listes (en difficul‐té) de manière plus aisée.
Enfin, après de nombreux tâtonnements, l’équipe de J.E. Fournier a mis au point une liste de 400 mots dissyllabiques répartis en 40 groupes de 10 (liste des mots classés par ordre alphabétique en annexe N°1, p. 80) :
Figure 6 : Listes originales a) [1]
Figure 7 : Listes originales b) [1]
Page 14
Figure 8 8 : Listes originales c) [1]
Figure 12 9 : Listes originales d) [1]
Figure 1110 : Listes originales e) [1]
Figure 1011 : Listes originales f) [1]
Figure 912 : Listes originales g) [1]
Figure 13 : Listes originales h) [1]
Page 15
DD PPaassssaattiioonn dduu tteesstt 11)) LL’’ooppéérraatteeuurr
Tout d’abord, il est reconnu, de par la présence d’un ensemble de facteurs qui sont intimement liés à l’opérateur, que l’utilisation de la voix enregistrée est préférable à la voix parlée. Il est tout de même possible d’utiliser la voix nue à condition de la vérifier à l’aide d’un vu‐mètre et d’avoir un entrainement approprié. Cette méthode permet de contrôler la cadence, le choix des mots et d’avoir la possibilité de faire des mesures avec lecture labiale.
D’autre part, le sexe de l’opérateur n’est pas sans conséquence car la voix d’homme est évidemment plus grave que la voix de femme (cela entraine par exemple une diminution d’énergie pour les consonnes et notamment pour les fricatives). Pour autant, la voix de femme est aussi représentative de la réalité que la voix d’homme ; elle ne doit donc pas être négligée. Les meilleurs enregistrements actuels proposent une version « homme » et une version « femme » enregistrés mais parfois incomplets (alternance entre les listes ou nombre plus important de listes « hommes » que de listes « femmes » comme dans le CD délivré par le Collège National). C’est pour cela que le mélange intra‐liste voix d’homme et voix de femme a été utilisé dans la confection des nou‐velles listes détaillées dans des paragraphes suivants.
22)) LLee ssuujjeett tteessttéé
Lors de l’utilisation de mots avec signification, il est important de ne pas perdre de vue que ce genre de test n’a de valeur que si le voca‐bulaire du sujet est suffisamment riche pour connaitre les mots des listes. Par conséquent, comme le préconisait J.E. Fournier, certains mots ont été supprimés dans les nouvelles listes « deuxième version ».
De plus, tous les sujets améliorent leurs propres performances au cours du test jusqu’à atteindre un certain niveau ; il est donc important de bien déterminer dès le départ les consignes et d’effectuer au moins une liste d’essai.
Enfin, il est impératif de tenir compte de la fatigabilité de la per‐sonne en fonction de son âge et des temps de réaction que l’on peut observer. Dans ce sens, des améliorations ont également été apportées aux nouvelles listes (par exemple, le silence doit être suffisant entre deux mots).
Page 16
33)) DDéérroouulleemmeenntt dduu tteesstt,, rrééssuullttaattss
Des listes émises à différentes intensités sont répétées par le pa‐tient ; si une erreur est commise sur le mot, il est alors compté comme faux. On obtient un pourcentage d’erreur par liste en multipliant par 10 le nombre de mots erronés.
Si en augmentant l’intensité, le nombre d’erreur ne diminue pas alors on peut soupçonner des problèmes de distorsion au niveau de la cochlée (recrutement par exemple) ou des troubles d’intégration.
Des courbes explicitant certaines pathologies en découlent (voir paragraphe suivant). Ce test peut être réalisé au casque (droite, gauche ou bilatéral), en champ libre (avec ou sans appareils) et avec ou non un bruit de gêne.
EE RReepprréésseennttaattiioonn eett iinntteerrpprrééttaattiioonn ddeess rrééssuullttaattss [[55]]
11)) RReepprréésseennttaattiioonn ggrraapphhiiqquuee
Les courbes sont tracées sur un graphique où l’abscisse est graduée en dB HTL (intensité d’émission du signal) et l’ordonnée représente le pourcentage de mots correctement répétés. Sur l’axe des 50 % d’intelligibilité se trouve une graduation en dB décalée de 10 dB par rapport à celle de l’abscisse ; on pourra ainsi lire les « seuils d’intelligibilité ».
En audition monaurale (théoriquement 6 dB de mieux en vocale avec une audition binaurale), une courbe d’un normo‐entendant est en forme de « S » italique où le maximum d’intelligibilité se trouve pour un peu plus de 20 dB HTL et le minimum pour 0 dB environ. On peut en déduire une dynamique d’intelligibilité de la parole d’environ 20 dB.
Les courbes d’intelligibilité permettent de comparer les résultats avec les seuils de l’audiométrie tonale. Il est courant de retrouver une corrélation entre le seuil d’intelligibilité à 50 % et la perte en tonale dans les fréquences conversationnelles.
Une charte graphique a été élaborée mais n’est plus systémati‐quement respectée de nos jours :
OD OG BI• Sans lecture labiale :
• Avec lecture labiale :
Page 17
Figure 14 : Exemples de représentions graphiques de surdités typiques avec le test d'in‐telligibilité de J.E. Fournier (1951) [1]
22)) IInntteerrpprrééttaattiioonn ddeess rrééssuullttaattss
En se référant aux courbes de la figure 14, on peut observer :
• une courbe qui est plus redressée que la normale (pente plus importante) : cela reflète une perte dans les fréquences graves plus accentuée que dans les fréquences aiguës,
• une courbe qui est parallèle à la normale : on retrouve une surdité de transmission pure ou une surdité de perception plate (avec ou non une composante transmissionelle),
• une courbe qui est plus inclinée que la normale (pente moins importante) : les fréquences conversationnelles et ai‐guës sont plus touchées que les graves,
• une courbe qui n’atteint jamais les 100 % d’intelligibilité : on peut obtenir des courbes en forme de plateau (courbe poin‐tillée) ou en forme de cloche (courbe pleine). Cela est dû à un déséquilibre trop important entre les fréquences, des distorsions cochléaires ou des troubles d’intégration. L’auteur fait le rapprochement entre la longueur du plateau et l’importance des problèmes de perception ; un plateau long serait synonyme de déformations relativement faibles et réciproquement (une courbe en cloche serait assimilée à un plateau très court voire inexistant). Ces conclusions sont à modérer de par l’impact de la suppléance mentale.
Page 18
Il existe plusieurs paramètres pouvant être étudiés sur les courbes obtenues par le test d’intelligibilité de J.E. Fournier :
A Le seuil d’intelligibilité correspond à la mesure en dB (sur l’axe des 50 % d’intelligibilité) de la distance entre la courbe normale et la courbe pathologique. Il coïncide avec une in‐telligibilité d’environ 85 % en utilisant des phrases. Dès lors, on le considère comme représentatif de la sensibilité de l’oreille,
B La pente de la courbe est donnée par sa tangente au point d’intersection avec l’axe des 50 % d’intelligibilité,
C Le maximum d’intelligibilité est le pourcentage obtenu pour le point culminant de la courbe d’intelligibilité,
D Le seuil de distorsion est défini par le pourcentage corres‐pondant au début de la décroissance de la courbe,
E Le pourcentage de discrimination est observé à un niveau d’émission de 35 dB supérieur au seuil d’intelligibilité.
De plus, on peut définir l’indice de capacité auditive (ICA) qui cor‐respond à la moyenne des pourcentages de mots compris à des intensi‐tés de 40 dB (pianissimo, voix faible), 55 dB (mezzoforte, voix moyenne) et 70 dB (fortissimo, voix forte). Cet indice donne une valeur à une gêne globale ressentie par le patient. De nos jours, on peut la comparer, dans le principe, à l’indice d’articulation (IA ou AI).
Enfin, il est à noter que dans la pratique seul le seuil et le maximum d’intelligibilité sont couramment utilisés.
A
B
C D
E
Figure 15 : Caractéristiques d’une courbe d’intelligibilité [1]
Page 19
VVII RREESSUUMMEE
Le test d’audiométrie vocale de J.E. Fournier reste toujours d’actualité malgré l’apparition, depuis sa création, de nombreux autres tests du même type. Effecti‐vement, ces derniers ont permis l’obtention de résultats plus précis mais n’ont plus forcément comme objectif principal d’expliciter les difficultés de compréhen‐sion ressenties par le patient, dans sa vie de tous les jours.
D’autre part, les listes de mots doivent répondre à plusieurs critères qui ne pouvaient pas tous être tenus de manière précise lors de l’étude de J.E. Fournier (1951). Le fait que les moyens disponibles aient considérablement évolués est une des raisons pour lesquelles ce mémoire a vu le jour (par exemple, une analyse spectrale sera utilisée).
Enfin, pour mieux comprendre les éléments qui composent le rééquilibrage des listes, des rappels techniques seront détaillés dans le chapitre suivant.
Page 20
TRAITEMENT DU SIGNAL [10]
II IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN Le sujet de ce mémoire prend comme base l’analyse d’un signal acoustique
afin de déterminer un coefficient de difficulté pour différents mots. Les para‐graphes suivants permettront d’éclaircir certains éléments utilisés dans le pro‐cessus qui a permis de créer les nouvelles listes.
Tout d’abord, un rappel sur des généralités du traitement du signal sera ef‐fectué puis les fonctions utilisées du logiciel Adobe Audition© seront présentées.
IIII RREEPPRREESSEENNTTAATTIIOONNSS GGRRAAPPHHIIQQUUEESS AA FFoonnccttiioonn tteemmppoorreellllee
Elle décrit les variations d’amplitude de la vibration (acoustique) en fonc‐tion du temps. Dès lors, il est possible par exemple de connaitre à tout instant l’importance de l’élongation d’une onde acoustique et d’apprécier la forme d’onde (carrée – 1 ou sinusoïdale – 2 par exemple, voir figure 16 ci‐dessous).
L’enveloppe temporelle est la courbe qui symbolise les variations d’amplitude (courbe passant par les pics d’amplitude – 3, voir figure 16). Elle caractérise certains sons impulsionnels et permet de les étudier efficacement (par exemple, le sonar étudie l’enveloppe temporelle du signal qu’il récolte pour qualifier les fonds marins).
Enfin, une fonction temporelle se représente avec l’amplitude en ordon‐née et le temps en abscisse :
Figure 16 : Représentation graphique d’une fonction temporelle
Amplitude
Temps
1
2
3
Page 21
BB FFoonnccttiioonn ssppeeccttrraallee
Elle décrit les variations d’intensité, de puissance ou de niveau sonore en fonction de la fréquence. Cette représentation donne accès aux composantes d’une vibration complexe et à leurs amplitudes respectives.
Ce type de représentation est obtenu par un analyseur de spectre ou à partir de la représentation temporelle grâce à la transformée de Fourier.
Pour réaliser le tracé, on place en ordonnée le niveau acoustique (ou la densité spectrale de niveau exprimée en décibel) et en abscisse (échelle loga‐rithmique) les fréquences (généralement de 20 Hz à 20000 Hz) :
CC SSoonnaaggrraammmmee
Les représentations temporelles et spectrales sont jugées insuffisantes pour l’étude de la voix. C’est pourquoi une représentation en 3 dimensions dite sonagraphique existe afin d’observer au cours du temps (axe des abscisses) la composition fréquentielle (axe logarithmique des ordonnées) et l’amplitude en dB (couleurs plus ou moins contrastées par exemple) :
dB
Fréquences
Figure 17 : Représentation graphique d’une fonction spectrale
Figure 18 : Sonagramme du mot « le flocon », représentation « temps‐fréquence » Temps
Fréquences
Page 22
IIIIII AANNAALLYYSSEE SSPPEECCTTRRAALLEE
AA BBaannddeess ffiinneess,, ttiieerrss dd’’ooccttaavvee eett dd’’ooccttaavvee
Lors d’une analyse par bandes fines, la largeur des bandes passantes des sons filtrés est étroite (inférieure à 50 Hz, 42 Hz dans le cas de la figure 19).
D’autre part, chaque groupe de fréquences (équivalent à la largeur des bandes passantes des filtres) aboutit à une valeur appelée densité spectrale de niveau exprimée en dB/Hz. On obtient alors une représentation spectrale rela‐tivement précise.
Lors d’une analyse par bande ou par tiers d’octave, la largeur des bandes passantes des filtres est plus importante (voir tableau en annexe N°2, p. 81) ; cela engendre une précision fréquentielle moindre. Malgré tout, cette mé‐thode est préférable afin de simplifier les investigations sur le terrain mais aus‐si pour sa commodité d’exploitation des résultats.
On peut remarquer que les valeurs de densité spectrale augmentent en fonction de la largeur des bandes. Cela s’explique par le fait que la valeur re‐transcrite correspond à la somme énergétique de tous les niveaux présents entre les deux bornes du filtre. Le résultat d’analyses par bandes ou tiers d’octave peut être déduit d’une analyse par bandes fines (pas de réciprocité).
Aujourd’hui, le signal étudié n’est plus analogique mais numérique ; il est converti en une série de valeurs discrètes retraçant le signal analogique. C’est pourquoi l’analyse spectrale est plus facilement utilisée via la transformation discrète de Fourier ou « Fast Fourier Transform » (FFT).
Figure 19 : Exemple d’analyse spectrale avec plusieurs largeurs de bande [11] Fréquences
Densité spectrale
Page 23
BB EEcchhaannttiilllloonnnnaaggee // RRééssoolluuttiioonn 11)) EEcchhaannttiilllloonnnnaaggee
Pour utiliser un signal analogique par voie numérique, il faut le re‐présenter au préalable par une suite de valeurs numériques ponctuelles (ou discrètes) : c’est l’échantillonnage. Une fonction « peigne » (de Di‐rac ou train d’impulsion) est alors utilisée.
De plus, pour que le signal ne soit pas modifié, il est impératif que la fréquence d’échantillonnage soit au minimum deux fois supérieure à la fréquence maximum étudiée (théorème de Nyquist / Shannon).
22)) RRééssoolluuttiioonn oouu qquuaannttiiffiiccaattiioonn
Le signal doit être également retranscrit en intensité : c’est la réso‐lution. Chaque valeur échantillonnée doit correspondre à un niveau acoustique. Selon la résolution (exprimée en bit : « Binary Digit ») plu‐sieurs niveaux seront disponibles ; plus ils seront nombreux plus les va‐leurs pourront correspondre à la réalité.
Par exemple, un codage de 8 bits représente 256 niveaux possibles (N = 2nb de bit) pour une dynamique de D = 20log(N) = 48 dB (au‐delà, le rapport signal sur bruit est trop faible) tandis que 24 bits correspond à 16 777 216 valeurs possibles avec une dynamique de 145 dB environ.
CC SSppeeccttrree àà ccoouurrtt eett lloonngg tteerrmmee
11)) SSppeeccttrree àà lloonngg tteerrmmee oouu ssppeeccttrree mmooyyeenn
Comme son nom l’indique, il représente le spectre d’un signal en‐tier et non d’un échantillon ; par conséquent, la période de la fenêtre d’étude est très grande (idéalement infinie). Le signal à analyser est considéré comme un tout. De ce fait, cette méthode est adaptée pour analyser un mot contrairement aux phonèmes qui le compose.
Figure 20 : Schématisation du principe d’échantillonnage [10]
Page 24
22)) SSppeeccttrree àà ccoouurrtt tteerrmmee oouu «« iinnssttaannttaannéé »»
Il est utilisé afin d’étudier l’évolution du spectre avec l’état de la source. Dès lors, on peut associer un spectre à chaque unité que l’on veut observer (ex : phonème). Il est donc utile pour décrire un signal de parole ; on peut constituer grâce à lui des représentations temps‐fréquences comme le sonagramme par exemple (Voir II – C).
On peut remarquer que la forme de la fenêtre de pondération (voir paragraphe ci‐dessous) et sa durée (si elle devient trop grande, on se rapprochera du spectre moyen) peuvent déformer la réalité.
33)) SSppeeccttrree «« mmooyyeennnnéé »»
Le spectre obtenu par moyennage n’est pas à confondre avec le spectre à long terme. Ce dernier est une intégration de tous les niveaux suivant les fréquences sur une durée importante, voire infinie, tandis que l’autre est une moyenne des différents spectres à court terme composant le son étudié.
Il permet d’avoir la valeur moyenne d’un signal sous forme de spectre. Par exemple, en observant un bruit blanc sur une durée de deux secondes, on remarquera qu’il n’est pas composé parfaitement de toutes les fréquences; par contre, sur une durée d’une heure, le spectre moyen d’un bruit blanc sera proche de son spectre théorique (plat).
Figure 21 : Exemple de représentation temps‐fréquence du mot « le flocon » ; chaque tranche est un spectre à court terme
Densité spectrale Temps
Fréquences
Den
sité spe
ctrale
Page 25
DD FFeennêêttrreess ddee ppoonnddéérraattiioonn
Pour toutes analyses spectrales, les fenêtres de pondération sont utilisées afin de ne pas créer de discontinuité entre les différents échantillons. En effet, dans le cas d’un spectre à court terme, si le niveau du signal n’est pas nul au début ou à la fin de l’échantillon (permettant d’établir un spectre), l’onde est tronquée. Cela va gêner le processus de la FFT et va dégrader l’analyse.
Le principe des fenêtres de pondération consiste à réduire à zéro les par‐ties autres que le signal observé. Ainsi, les différents échantillons consécutifs (pour former un spectre à court terme) se suivent de manière cohérente. Pour cela, les données de l’échantillonnage (points obtenus par la conversion du si‐gnal analogique en signal numérique) sont multipliées par la fenêtre de pondé‐ration.
Le choix d’une fenêtre est important car selon son spectre (un lobe princi‐pal – 1 plus ou moins large et des lobes secondaires – 2 avec une atténuation plus ou moins conséquente) on observera une représentation spectrale diffé‐rente. Si le lobe principal est large et que l’atténuation des lobes secondaires est faible cela aboutira respectivement à une précision fréquentielle et une ré‐solution en amplitude médiocres (vice et versa).
Il existe de nombreux types de fenêtres qui privilégient la précision fré‐quentielle ou celle en amplitude (ex : Bartlett, Blackman, Hamming). Il est à no‐ter que la fenêtre de Hanning propose un compromis intéressant permettant une précision globale satisfaisante. D’autre part, si aucune fonction de pondé‐ration n’est utilisée, le fenêtrage est alors appelé rectangulaire, plat ou uni‐forme.
Enfin, ces fenêtres de pondération sont également utilisées, bien que l’utilité soit plus relative, dans l’obtention des spectres à long terme.
Figure 22 : Représentation temporelle et spectrale de la fenêtre de Hanning [10]
1 2
Page 26
IIVV LLOOGGIICCIIEELL :: AADDOOBBEE AAUUDDIITTIIOONN ©©
AA IInnttrroodduuccttiioonn
Tous les éléments décrits dans le chapitre précédent sont pré‐sents dans le logiciel Adobe Audi‐tion© 2 et permettent l’analyse acoustique des différents mots dissyllabiques destinés à former les nouvelles listes. Ce programme permet de manière relativement simple d’analyser des fichiers so‐nores, de les modifier ou de les combiner pour des créations musicales par exemple.
BB FFoonnccttiioonnnnaalliittééss uuttiilliissééeess
11)) RRéédduucctteeuurr ddee bbrruuiitt ddee ffoonndd
Le logiciel analyse les zones sélectionnées (zones de pseudo silence entre les mots) et détermine le spectre moyenné du bruit de fond pré‐sent sur les pistes. Seulement la moitié de ce spectre est alors retran‐ché au signal tout entier afin de ne pas le déformer.
22)) AAnnttiippaarraassiittee
Cette fonction permet de supprimer automatiquement sans dété‐rioration, après une analyse du signal, tous les parasites présents comme des crépitements par exemple.
33)) AAnnaallyyssee ssppeeccttrraallee
Une analyse spectrale est possible à travers ce logiciel ; le niveau de chaque échantillon d’un spectre peut être enregistré dans un document afin d’utiliser ces données.
Il est possible d’obtenir des spectres à court terme en déplaçant le curseur sur le signal enregistré ou des spectres à long terme suivant des sélections que l’on doit définir (par exemple un mot précis d’une liste).
La taille de la FFT (nombre de points étudiés sur une bande fré‐quentielle précise), la fenêtre de pondération ainsi que le type de re‐présentation graphique (lignes, points ou surface) peuvent être confi‐gurés.
Figure 23 : Logiciel Adobe Audition
Page 27
44)) SSttaattiissttiiqquuee ssuurr ll’’aammpplliittuuddee
Cet outil renseigne sur de nombreux éléments concernant l’amplitude de la sélection comme la « Puissance RMS moyenne » (RMS : Root Mean Square = valeur efficace) ou la « Puissance RMS to‐tale » représentative de la quantité totale d’énergie reçue.
Un signal entrecoupé de silence aura une « Puissance RMS moyenne » très différente de la « Puissance RMS totale » tandis que le même signal sans les silences aura une « Puissance RMS moyenne » proche de sa « Puissance RMS totale ».
D’autre part, la « Puissance RMS totale » d’un son est comparable à la somme énergétique des niveaux des échantillons du spectre à long terme de ce même son.
55)) MMooddiiffiiccaattiioonn ddee ttoonn [[1122]]
Le ton est le plus grand des intervalles successifs de l’échelle diato‐nique naturelle (par exemple do‐ré, ré‐mi etc.). Il correspond aussi à 200 cents (ou centièmes : unité de mesure fine pour les intervalles mu‐sicaux) dans l’échelle chromatique tempérée (proche de l’échelle dia‐tonique mais simplifiée tout en faisant apparaître les altérations telles que le # ou ♭). Or un ton représente dans la gamme tempérée 32,33 Hz ; on aura alors un demi‐ton (100 centièmes) d’environ 16 Hz.
Avec ce logiciel, il est possible d’effectuer des modifications de ton au cent près, dans le cadre d’une échelle chromatique tempérée.
66)) AAmmpplliiffiiccaattiioonn
Cette fonction permet de gérer l’amplification qui peut être néga‐tive ou positive (une diminution ou une augmentation en décibel) ; sa précision est du centième de dB.
77)) CCoommpprreessssiioonn tteemmppoorreellllee
Cette fonction permet de modifier le tempo d’un signal sans altérer sa hauteur tonale et son intensité ; trois versions des listes furent créées (lentes, normales et rapides – voir partie « Facteur temporel »).
88)) OOuuttiillss ddiivveerrss
Il est par exemple possible de supprimer des silences automati‐quement ou d’en créer, de mettre en place des marqueurs distinguant chaque mot d’une liste, de modifier l’échantillonnage ou de compiler un CD audio à partir de fichiers.
Page 28
CC EExxeemmpplleess ddee rrééssuullttaattss oobbtteennuuss
11)) AAmmpplliiffiiccaattiioonn
On peut observer le décalage du spectre à long terme vers les in‐tensités supérieures ; la « valeur RMS totale » dans l’exemple sera augmentée de 9 dB.
22)) SSuupppprreessssiioonn ddeess ppaarraassiitteess
Il existait sur l’enregistrement étudié quelques sons parasites très peu gênants qui furent toutefois supprimés à l’aide de cette fonction. Sur la figure 25 ci‐dessous, on peut voir le signal avant et après modifi‐cation (respectivement, la partie supérieure et la partie inférieure).
33)) RRéédduuccttiioonn dduu bbrruuiitt ddee ffoonndd
Après avoir soustrait du signal la moitié du spectre moyenné du bruit, le spectre à long terme du mot n’est pratiquement pas modifié. Le bruit de fond de l’enregistrement est atténué tout en ayant un signal utile très peu modifié.
Figure 25 : Effet de l’antiparasite
Figure 24 : Conséquences d’une amplification
Temps
Page 29
44)) CCoorrrreeccttiioonn ddee ttoonn
A l’aide du spectre à long terme d’un mot, on peut observer l’action du modificateur de ton : le spectre est soit décalé dans les fré‐quences aigus (augmentation de ton), soit décalé dans les fréquences graves (diminution de ton). Par conséquent, l’intensité globale (ou « va‐leur RMS totale ») peut être légèrement modifiée.
Dans l’exemple qui suit, la hauteur de la voix d’homme a été aug‐mentée d’un demi‐ton (100 cents soit environ 16 Hz).
VV RREESSUUMMEE
A l’aide du logiciel Adobe Audition© 2, des modifications peuvent être appor‐tées aux différents mots afin de les rendre plus homogènes (même intensité par exemple). D’autre part, une analyse spectrale est possible afin de connaître objec‐tivement, d’un point de vu physique, la composition fréquentielle d’un mot.
Pour autant, le facteur humain, détaillé dans le chapitre suivant, doit être pris en compte dans la réalisation de listes de mots au même titre que les données acoustiques.
Figure 27 : Effet du modificateur de ton
Figure 26 : Influence du réducteur de bruit sur le signal utile
Page 30
PHYSIO ‐ PSYCHOACOUSTIQUE
II IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN La physioacoustique étudie la manière dont l’être humain perçoit les sons et la
psychoacoustique la manière dont il les traite. L’homme ne ressent pas et ne com‐prend pas un signal vocal comme une analyse physique peut le retranscrire. C’est pourquoi, dans le cadre du mémoire, il est important de comprendre ces méca‐nismes afin de pouvoir les prendre en compte et essayer d’obtenir, à partir d’informations physiques, des données reflétant la réalité humaine.
Dans un premier temps, on observera les mécanismes cognitifs utiles à la com‐préhension des mots dissyllabiques signifiants.
Dans un deuxième temps, nous analyserons l’influence d’une modification temporelle sur un signal vocal.
Ensuite, on détaillera la variabilité de la sensation d’intensité chez l’homme.
Enfin, à travers des courbes de pondération, nous étudierons l’importance de certaines fréquences dans la compréhension du message vocal. Une nouvelle courbe sera créée dans le chapitre « rééquilibrage 2ème version ».
IIII RREECCOONNNNAAIISSSSAANNCCEE DDEESS MMOOTTSS SSIIGGNNIIFFIIAANNTTSS [[11]]
AA MMééccaanniissmmeess
L’identification d’une syllabe exige celle de chacun des phonèmes qui la compose ; en effet, dans le cas où l’un des phonèmes n’aurait pas été perçu, aucune suppléance mentale ne peut permettre d’effectuer un choix, celui‐ci ne pouvant s’appuyer sur aucune limitation des combinaisons possibles.
Le mot est constitué par une ou plusieurs syllabes, prononcées successi‐vement ; il est attaché à une signification précise, mais le nombre de mots ayant une ou deux syllabes est limité. Par conséquent, l’identification du mot dépend :
• De l’identification plus ou moins complète de la ou des syllabes qui le composent,
• Du nombre des combinaisons ayant la valeur d’un mot, c'est‐à‐dire ayant une signification précise. Ce nombre de combinaison varie se‐lon les sujets puisqu’il est en fonction de l’étendue de leurs vocabu‐laires personnels.
Page 31
Le facteur influant le plus dans la reconnaissance d’un mot est évidem‐ment le premier puisque la suppléance mentale permettant le choix ne peut s’appuyer que sur les éléments phonétiques perçus ; mais lorsque l’identification du mot par ces seuls éléments devient difficile, le second fac‐teur intervient pour déterminer au mieux les éléments manquants, jusqu’à ce que sa contribution perde toute efficacité à cause d’une base phonétique insuf‐fisante.
En réalité, tout se passe comme si l’oreille ne décomposait pas le mot en syllabes et phonèmes, mais le recevait comme un tout. C’est l’image auditive que les centres identifient. Si cette image, suffisamment nette, correspond à un mot solidement acquis, l’interprétation est facile et immédiate. Par contre, si l’image est floue ou que le mot correspondant est inconnu ou peu utilisé par le sujet, l’interprétation sera laborieuse sinon impossible.
Dès lors, on peut dire que plus il y a de syllabes dans le mot plus son identi‐fication est facile. Effectivement le nombre des phonèmes perçus est évidem‐ment proportionnel à celui des phonèmes et syllabes émis et la suppléance mentale est d’autant plus aisée que le nombre des combinaisons possibles di‐minue avec le nombre croissant de syllabes (en français, le nombre des mots d’usage courant ayant plus de deux syllabes décroit rapidement).
D’autre part, comme nous l’avons remarqué précédemment, la suppléance mentale fait entièrement partie du processus de reconnaissance des mots si‐gnifiants ; c’est pourquoi cela n’est pas si inexact, dans un premier temps, de la prendre en compte de manière raisonnable dans la mesure d’intelligibilité. Cela permet de refléter la gêne éprouvée par le patient d’une manière globale et représentative de la vie de tous les jours.
BB EExxeemmpplleess
Prenons l’exemple du mot monosyllabique « son ». On suppose que le su‐jet de l’expérience ne distingue que la voyelle nasalisée « on ». Il a le choix entre 15 mots courants français de la forme CV (ou CcV) : bon, con, don, gond, long, non, pont, rond, son, thon, blond, front et tronc. S’il n’a pas perçu la con‐sonne en elle même mais un son qualifiant une fricative, son choix sera réduit : font, son et front. Pour faire un choix final, il devra tenir compte du contexte s’il existe, sinon ce sera impossible (une chance sur trois).
Soit maintenant le mot dissyllabique « bouchon » qui se compose de quatre phonèmes. Supposons que le sujet ait perçu trois phonèmes sur quatre. De par le nombre de combinaisons possibles, la suppléance mentale ne per‐mettra pas forcément le choix de tel ou tel mot :
Page 32
• « …ouchon » : bouchon‐s (verbe et nom), louchons, touchons, dou‐chons, couchons, Souchon,
• « b…chon » : bouchon‐s (v / n), bâchons, bûchons, bichon, bêchons,
• « bou…on » : bouchon‐s (v / n), bouffon‐s (v / n), bougeons, bouillon, bougon, boulon, bouton, « bout rond »,
• « bouch… » : bouchon‐s (v / n), bouchant, boucher, boucha, bouchait, bouche.
Toutefois, dans ces derniers cas, il peut suffire d’une seule indication sur le phonème non perçu (« fricative » par exemple) pour réussir à identifier le mot à l’aide du contexte. Mais si le sujet n’a distingué qu’une syllabe sur deux ou deux phonèmes sur quatre, la suppléance mentale sera sans effet réel car les possibilités offertes par le vocabulaire sont trop nombreuses.
IIIIII FFAACCTTEEUURR TTEEMMPPOORREELL
AA GGéénnéérraalliittééss
La vitesse à laquelle un signal de parole est émis peut agir considérable‐ment sur la compréhension du message. En effet, cette dernière sera plus alté‐rée pour un débit rapide notamment chez les personnes âgées pouvant avoir des problèmes de distorsion temporelle (allongement du temps de masquage ou / et diminution des performances corticales : « péage à information »).
Le débit articulatoire correspond à la vitesse d’émission des éléments pho‐niques d’un énoncé, comprenant les pauses remplies, les syllabes prolongées et les hésitations, mais excluant les pauses silencieuses. Le débit de parole est quelque peu différent dans le sens où les silences sont comptabilisés.
Il est à noter que le débit de parole est variable au cours du temps et qu’il est en relation avec le type de phonème (ou syllabe) et leur emplacement.8
Figure 28 : Evolution du débit de la parole dans une phrase [13]
On peut remarquer sur le graphique ci‐dessus, des ralentissements au ni‐veau des maximas et des accélérations du débit au niveau des minimas. Les syl‐labes encadrées indiquent les accents finaux des groupes prosodiques (l'into‐nation, l’intensité et le rythme peuvent varier) présents dans la phrase.
Page 33
Figure 29 : Courbes isosoniques [14]
BB CCaass ddee ll’’eennrreeggiissttrreemmeenntt ééttuuddiiéé
Le débit articulatoire des listes « 2ème version » est d’environ 6 phonèmes par seconde (annexe N°3, p. 82: environ 4,4 phonèmes par mots dissyllabiques) soit environ 2,8 syllabes par seconde sachant que les 330 mots accompagnés du pronom démonstratif « le » représentent, sans les silences, 357 secondes.
A titre de comparaison, les listes de L. Dodelé dites « normales » ont d’après les mesures effectuées un débit articulatoire de 5,6 phonèmes par se‐conde, les « rapides » en ont un de 7,5 phonèmes par seconde et les « lentes » présentent un débit de 4 phonèmes par secondes. L’enregistrement des listes « 2ème version » sera décliné en 3 versions : lent (6 phonèmes par seconde), normal (8 phonèmes par seconde) et rapide (10 phonèmes par secondes) – un débit de 8 phonèmes par seconde semble être le plus proche de la normalité. Pour information, celui des listes du CD délivré par le Collège National d’audioprothèse est d’environ 7,6 phonèmes par seconde.
IIVV LLAA SSOONNIIEE :: SSEENNSSAATTIIOONN DD’’IINNTTEENNSSIITTEE [[1100]]
AA CCoouurrbbeess dd’’iissoossoonniiee
Les courbes isosoniques représen‐tent les valeurs en dB SPL d’égale sensa‐tion d’intensité sonore. A la fréquence 1000 Hz, ces valeurs sont égales aux va‐leurs en phone (caractérisant les courbes isosoniques).9
Des pondérations ont vu le jour afin de normaliser des systèmes de mesures permettant de mieux retranscrire le comportement réel de l’oreille humaine.
La pondération « A » se base sur la courbe de 40 phones et correspond pour des niveaux faibles, la « B » est déterminée à partir de la courbe de 70 phones (pour des niveaux moyens) et la pondération « C » se basant sur la courbe de 100 phones est adaptée pour des sons forts. 10
Figure 30 : Courbes de pondération A, B, et C [15]
Page 34
Figure 32 : Effet de masque [16]
On remarque que l’atténuation la plus forte se trouve pour des niveaux faibles alors que pour des niveaux forts, la sensation réelle est proche des va‐leurs en dB SPL.
Dans le cadre du mé‐moire, ces courbes n’ont pas été prise en compte car l’intensité d’émission des listes varie et la pondération appliquée par la suite, qui est liée à l’intelligibilité variable selon les fréquences (voir les deux chapitres suivants : V et VI), rend pratiquement inu‐tile cette considération.
La figure ci‐contre montre le spectre du mot « le baudet » pondéré par la courbe de Pavlovic avec ou sans les pondérations A, B et C (appliquées en fonction des niveaux du spectre). Dès lors, il est clair que ces 3 dernières pondérations perdent leur importance.
BB EEffffeett ddee mmaassqquuee
Il existe deux grands principes dans le domaine du masquage :
• Un son faible est facilement masqué par un son fort,
• Un son masque aisément un son de fréquence supérieure.
La courbe inférieure du graphique ci‐contre schématise le seuil normal de l’audition tandis que les autres délimi‐tent les zones masquées par un son de 1200 Hz (elles redéfinissent les nou‐veaux seuils), à différents niveaux de 20 dB SPL à 110 dB SPL.
Il aurait été intéressant de prendre en compte cet effet de masque lors de l’analyse acoustique des mots mais, encore une fois, l’intensité d’émission des listes de mots variant, cela reste impossible.
De plus, l’analyse spectrale utilisée (spectre à long terme, voir chapitres de rééquilibrage) donne une vision globale du mot étudié ; l’application des effets de masquage des fréquences, nécessitant une analyse en temps réel, n’est donc pas réalisable.
Figure 31 : Influence des pondérations A/B/C face à la pondération de Pavlovic
Page 35
VV IINNDDIICCEE DD’’AARRTTIICCUULLAATTIIOONN AA DDééffiinniittiioonn eett hhiissttoorriiqquuee [[1177]]
L’indice d’articulation (AI : « articulation index ») a été pour la première fois décrit par French et Steinberg en 1947. Il avait pour but d’exprimer la ca‐pacité résiduelle du patient à la compréhension globale de la parole. Pour cela, un pourcentage était déduit en fonction de la surdité du patient et de son im‐pact sur la plage dynamique moyenne de la parole (appelé également « spectre de la parole » ou « speech banana / canoë »).
L’indice d’articulation est donc compilé en fonction de la quantité d’information perçue par le patient et leur fréquence (par exemple, un résidu sur le 2000 Hz sera plus important qu’un autre sur le 200 Hz). Un indice de 100 % (ou 1) indique que toute la parole peut être comprise (annexe N°4, p.83).
Deux méthodes permettant d’obtenir cet indice sont actuellement utilisées et diffèrent essentiellement par l’utilisation de courbes de pondération dis‐tinctes. Plusieurs évolutions ont vu le jour afin de simplifier le calcul de l’AI en utilisant notamment un système de comptage visuel. Les paragraphes suivant détailleront les dernières versions de ces méthodes.
BB MMéétthhooddee ddee MMuueelllleerr eett KKiilllliioonn [[1188]]
Proposée en 1990, elle avait pour but de régulariser les problèmes pré‐sents dans les méthodes déjà existantes comme celle de Pavlovic (1ère version datant de 1988 ‐ voir paragraphe suivant). Pour les auteurs, la nécessité d’un calcul assez complexe (division par 120) et l’absence de considération des fré‐quences intermédiaires, comme le 3000 Hz et le 6000 Hz, posaient problème.
Dès lors, Mueller et Killion ont créé une méthode à comptage de point (« Count‐The‐Dot method ») permettant facilement et rapidement de déterminer l’indice d’articulation « sans autre compétence ma‐thématique que de savoir compter jusqu’à cent ». Effectivement, le « speech banana » est reconstitué à l’aide de 100 points répar‐tis selon l’importance des fréquences.
Figure 33 : Graphique de la méthode Mueller et Killion (1990) [18]
Pour obtenir l’indice d’articulation, il suffit de compter les points que le patient perçoit ; dans le cas du graphique ci‐contre, il sera de 44 %.
Page 36
CC MMéétthhooddee ddee PPaavvlloovviicc [[1177]]
Faisant suite aux travaux de Mueller et Killion, Pavlovic mit à jour sa mé‐thode en 1991 et la développa en proposant cinq façons, de « difficulté » diffé‐rente, d’obtenir l’indice. L’auteur a reconnu la validité des autres travaux mais a préféré développer sa propre méthode car elle se basait sur une courbe de pondération (importance des fréquences sur l’intelligibilité) provenant d’une étude de la parole moyenne et non de syllabes dénuées de sens (Mueller et Kil‐lion). Deux des cinq méthodes vont être détaillées ci‐dessous.
La première, appelée « Ao », est l’évolution directe de l’ancienne datant de 1988. Le spectre moyen de la parole est simplifié et se schématise par un minimum d’intensité à 20 dB (droite « m ») et un maximum à 45 dB (droite « p »). Cela crée un espace de 100 dB pour les fréquences de 500, 1000, 2000 et 4000 Hz, permettant un calcul plus facile qu’auparavant (120 dB de dyna‐mique). En effet, il suffit d’additionner les dynamiques résiduelles sur ces fré‐quences (zone remplie) pour obtenir en pourcentage l’indice recherché.
Par exemple, dans le cas de la figure 34, la valeur sera de 25 (500 Hz) + 15 (1000 Hz) + 15 (2000 Hz) + 0 (4000 Hz) = 55 %. L’auteur signal que cette mé‐thode reste « rapide et médiocre ».
La deuxième, appelée « Ad », re‐prend le principe des points à comp‐ter décrit par Mueller et Killion. La seule distinction se situe toujours au niveau du choix de la courbe de pon‐dération liée à la parole moyenne qui, pour Pavlovic, est la plus adaptée dans le calcul de cet indice.
On compte le nombre de points en dessous (ou coupé à moitié) du seuil du patient afin de déterminer l’AI en pourcentage (ou compris entre 0 à 1 s’il est rapporté à 100).
Figure 34 : Graphique de la première mé‐thode de Pavlovic (1991) [17]
Figure 35 : Graphique de la deuxième mé‐thode de Pavlovic (1991) [17]
Page 37
1
DD EEttuuddee ddeess ccoouurrbbeess ddee ppoonnddéérraattiioonn aaccttuueelllleess [[1199]]
L’indice d’articulation n’a pas d’utilité directe dans le cadre de ce mémoire, contrairement aux courbes de pondération qu’il utilise. En effet, elles sont uti‐lisées lors de l’analyse pour qualifier tel ou tel mot de « facile » ou « difficile » (voir chapitres « rééquilibrages »).
Plusieurs courbes ont été réalisées par plusieurs auteurs au cours du 20ème siècle. Le but étant de déterminer l’importance de certaines bandes fréquen‐tielles dans l’intelligibilité globale de la parole, ces tests utilisaient un certain support vocal avec un masquage choisi. Les six principaux travaux sont détaillés ci‐dessous par ordre chronologique (annexe N°5, p. 83 : tableau des valeurs).
11)) PPoonnddéérraattiioonn ddee NN..RR.. FFrreenncchh eett JJ..CC.. SStteeiinnbbeerrgg [[2200]]
Datant de 1930, cette étude utilise des mots sans signification de la forme CVC. On re‐marque que la bande fréquentielle autour du 2500 Hz est celle qui se‐rait la plus importante.
22)) PPoonnddéérraattiioonnss ddee JJ..WW.. BBllaacckk [[2211]]
En 1959, Black dé‐voile un premier gra‐phique (1) représentant la pondération obtenue à l’aide de listes de mots à choix multiple (quatre possibilités).
Le second reflète les résultats basés sur des mots signifiants phonéti‐quement équilibrés. On peut noter la présence de deux maximums, l’un autour du 2500 Hz et l’autre autour de 800 Hz.
Figure 36 : Pondération de French et Steinberg [19]
Figure 37 : Pondérations de Black [19]
2
Page 38
33)) PPoonnddéérraattiioonn ddee KK..DD.. KKrryytteerr [[2222]]
Quelques années plus tard, en 1962, Kryter détermine une nouvelle courbe de pondération avec le même type de matériel vocal que Black avait utilisé : des mots signifiants phonétique‐ment équilibrés.
On distingue un pic d’importance pour la bande fréquentielle du 2000 Hz, mais d’un point de vue global, l’auteur ne retrouve pas les mêmes résultats que Black malgré le même type de mot utilisé.
44)) PPoonnddéérraattiioonn ddee GG..AA.. SSttuuddeebbaakkeerr [[2233]]
En 1987, Studebaker, accompagné de Pavlovic et de R.L. Sherbecoe, a abouti à une pondération montrant un pic impor‐tant dans les basses fré‐quences (500 Hz) et un autre, plus classique, autour du 2500 Hz.
Cette dernière était basée sur des phrases d’un dialogue, émis de manière continue.
55)) PPoonnddéérraattiioonn ddee CC..VV.. PPaavvlloovviicc [[2244]]
Enfin, toujours en 1987, Pavlovic trouve une autre courbe de pondération se basant sur la parole moyenne (spectre moyenné de la parole).
Il la réutilisera pour développer sa méthode de calcul d’indice d’arti‐culation.
Figure 38 : Pondération de Kryter [19]
Figure 39 : Pondération de Studebaker [19]
Figure 40 : Pondération de Pavlovic [19]
Page 39
EE CChhooiixx dd’’uunnee ppoonnddéérraattiioonn ppoouurr ll’’ééttuuddee
Face aux différents résul‐tats précédemment énoncés, il devient difficile de se pronon‐cer en faveur de telle ou telle autre courbe de pondération.
Dans le simple but, d’obte‐nir un graphique affichant des valeurs importantes pour les bandes fréquentielles qui sont
à la fois du même ordre de grandeur pour toutes les courbes de pondération et synonyme de pic d’importance, les valeurs moyennes des pondérations pour chaque bande fréquentielle (en pourcentage) furent divisées par leurs propres écarts types (annexes N°5, N°6 et N°7 p. 83/84 ; figure 41). Dès lors, on peut distinguer clairement la bande des 2500 Hz qui semble être vérifiée dans toutes les études. Par contre, les autres fréquences ne présentent pas de réelle unité (les valeurs sont très variables : les coefficients du graphique de la figure 41 sont faibles) ; il est donc impossible, d’une manière aussi catégorique, de déterminer une autre bande fréquentielle ayant une importance certaine dans l’intelligibilité.
On peut essayer de faire un rapprochement entre le type de matériel vocal utilisé et la forme de la courbe de pondération obtenue ; si l’influence séman‐tique est importante (pour les phrases par exemple), le pic au niveau des fré‐quences graves serait important. Cela signifierait que lorsqu’il y a suppléance mentale, ces fréquences apporteraient suffisamment d’information afin d’assurer une compréhension générale convenable. Cette hypothèse avait été décrite par Miller et Nicely en 1955. [25]
Toutefois, cette théorie reste fragile d’après les résultats relativement éloignés entre l’étude de Black et l’étude de Kryter. De plus, la nouvelle courbe de pondération déterminée à partir des travaux de L. Dodelé (voir chapitre « rééquilibrage 2ème version ») fait apparaitre également un pic important vers les 800 Hz. Or, le matériel vocal utilisé étant des logatomes, aucune sup‐pléance mentale (ou presque) ne rentre en jeu.
Dans ce contexte, la courbe de pondération de Pavlovic, étant la plus ré‐cente et la plus utilisée (pour l’indice d’articulation ou dans les bureaux d’étude Phonak par exemple), a été choisie pour le premier rééquilibrage des listes.
En ce qui concerne la deuxième version du rééquilibrage, comme précisé auparavant, une nouvelle courbe sera déduite des travaux de L. Dodelé.
Figure 41 : Fréquences caractéristiques des pondérations
Page 40
REEQUILIBRAGE : 1ERE VERSION
II IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN AA CCoonntteexxttee
Les premières nouvelles listes, obtenues grâce au « rééquilibrage 1ère ver‐sion », furent réalisées au cours de mon stage de troisième année. Elles se ba‐sent sur des principes de logique permettant, d’après moi, de réduire les diffé‐rences présentes entre les listes.
A cette période, il est vrai qu’aucun avis auprès de professionnels n’avait été demandé concernant ma démarche. Cependant, je disposais d’un temps relativement court pour créer les nouvelles listes et les tester sur des patients afin d’obtenir des résultats concrets.
En effet, il fallait que durant le stage je puisse faire passer des tests assez imposants (près d’une heure pour chaque personne) à un plus grand nombre possible de patients afin que l’étude soit valable. Cela aurait été extrêmement laborieux d’essayer de les réaliser au‐delà du stage ; par exemple, au niveau de l’organisation, la prise de rendez‐vous avec les patients aurait eu lieu exclusi‐vement le samedi ce qui aurait réduit les possibilités déjà maigres (les patients doivent être volontaires et si possible ne pas se déplacer uniquement pour le test).
Le choix était probablement le bon sachant que la conception des listes 1ère version a pris environ 15 jours tandis que la 2ème version, en prenant en compte les diverses remarques, ne fut terminée totalement qu’au terme de 4 mois en‐viron (soit la quasi‐totalité de la durée du stage). De plus, le nombre de pa‐tients qui ont finalement effectué le test fut convenable mais loin d’être déme‐suré.
BB BBuutt
L’objectif était donc d’élaborer de nouvelles listes de mots, à partir de celles créées par J.E. Fournier en 1951, afin de pouvoir tester par la suite leur efficacité sur des patients.
Le principe général consistait à équilibrer les listes en difficulté via une ana‐lyse spectrale et non phonétique. Partant du principe que les mots de l’enregistrement étaient tous du même niveau (normalisation de l’intensité et contrôle au vumètre), le « rééquilibrage 1ère version » se devait de :
Page 41
• Réduire l’écart tonal entre la voix d’homme et la voix de femme,
• Ne plus créer des listes de voix uniquement masculine ou féminine (autrement dit, mélanger les deux types de voix dans une liste sans se préoccuper de leur répartition : 5‐5, 4‐6 etc.),
• Avoir la même difficulté moyenne des groupes de mot « homme » et de mot « femme »,
• Former des listes de difficulté moyenne équivalente,
• (Optimiser le support enregistré).
Toute la démarche se base sur la confection d’un indice de difficulté par mot, découlant directement de l’analyse acoustique, qui permettrait ensuite la compilation de listes équilibrées. Les logiciels d’analyse utilisés sont Adobe Au‐dition 2 © décrit dans un paragraphe précédent et Microsoft Excel 2007 ©.
IIII TTRRAAIITTEEMMEENNTT DDUU SSUUPPPPOORRTT VVOOCCAALL
AA OOppttiimmiissaattiioonn dduu ssuuppppoorrtt eennrreeggiissttrréé
Les pistes qui correspondent aux listes de mot sont extraites au format « wav » sans aucune compression, avec une fréquence d’échantillonnage de 48 kHz et une résolution de 16 bits (format d’origine).
Ensuite, un léger bruit de fond et des crépitements présents sur le support vocal sont supprimés. Les silences entre les mots sont coupés ; un fichier « wav » distinct sera créé pour chaque mot.
BB MMooddiiffiiccaattiioonn ddee ttoonn
Toujours dans la logique d’uniformisation des listes, il parait évident d’essayer de rapprocher le ton de la voix d’homme et celui de la voix de femme (comme le prouve l’étude de François Cornu [26]).
La solution utilisée par certains audioprothésistes consiste à n’utiliser pour un même patient que des listes « femme » ou que des listes « homme ». Il en résulte effectivement une plus grande constance des résultats, bien qu’elle reste médiocre. Malgré tout, cela pose deux problèmes majeurs:
• Les audioprothésistes qui utilisent les listes sans se préoccuper de quel locuteur il s’agit sont face à des disparités importantes dans les résultats pour une même intensité (surtout chez les patients pré‐sentant une surdité ciblée sur les fréquences aigües, courbe tonale en pente de ski par exemple),
Page 42
• Les autres limitent les possibilités du test de mots en privilégiant une voix à une autre ; les deux types de locuteurs sont pourtant tout aussi représentatifs de la réalité des patients. Il peut être même regrettable de ne pas prendre en compte la voix féminine qui est souvent celle qui est la moins bien comprise.
Sachant que les nouvelles listes ont pour projet de réunir des mots énon‐cés par les deux types de locuteur, il peut être utile de les uniformiser (notam‐ment pour la voix d’homme de l’enregistrement qui est relativement grave) sans pour autant leur faire perdre leurs caractéristiques.
Pour cela, la voix masculine a été augmentée d’un demi‐ton (ce qui équi‐vaut à 100 centièmes ou environ 16 Hz) et la voix féminine a été diminuée d’un demi‐ton. Cette modification reste acceptable dans le sens où les voix obte‐nues donnent toujours une impression de naturel (non robotisée).
A l’aide de l’analyse décrite dans le paragraphe III, on remarque que cette action contribue à rapprocher la moyenne de difficulté des mots « Homme » à celle des mots « Femme » (voir figure ci‐dessous) ; cela est conforme à ce que l’on recherchait.
CC MMooddiiffiiccaattiioonn dd’’iinntteennssiittéé
Dans la suite de la modification de ton, celle de l’intensité a pour but de supprimer l’écart entre la difficulté moyenne « Femme » et « Homme » qui subsiste (2,6 %). Ainsi, toujours sur les bases de l’analyse, une amplification de 0,4 dB est appliquée sur tous les mots de voix d’homme ; l’écart obtenu est alors négligeable (voir figure 43).
Il est à noter que les valeurs de difficulté moyenne ne se rapprochent pas de 50 % mais de 52 % car des mots de difficulté extrême (en comparaison avec
Figure 42 : Effet de la modification de ton sur la difficulté moyenne « Homme » et « Femme »
Page 43
les autres mots) faussent l’amplitude déterminant le pourcentage ; 100 % cor‐respond à la valeur du mot le plus difficile, 0 % à celle du mot le plus simple.
A postériori, il est normal de se poser la question de l’utilité d’une amplifi‐cation aussi minime que 0,4 dB. De même, était‐il correct d’amplifier un groupe de mot et de ne pas modifier l’autre (dès lors, la difficulté moyenne se retrouve diminuée) ? Bien que ces réflexions n’aient pas un impact consé‐quent, des améliorations ont été apportées lors du second rééquilibrage.
IIIIII AANNAALLYYSSEE
AA UUnniittéé pprriissee eenn ccoommppttee
L’analyse porte sur chaque mot composant les listes. Après quelques es‐sais, il apparut que l’article défini « le » présent devant tous les mots pouvait varier de manière importante. C’est pourquoi le plus petit élément considéré sera le groupe « le + mot ».
BB AAnnaallyyssee ssppeeccttrraallee
La solution consistant à établir un spectre à long terme de chaque mot fut retenue car cela permet d’apprécier de façon globale les composantes fré‐quentielles d’un mot (voir figure ci‐dessous).
On remarque faci‐lement une distinction entre les deux mots de la figure 44, no‐tamment au niveau des fréquences aigües (au‐delà de 2000 Hz).
Figure 43 : Effet de l’amplification de 0,4 dB après la modification de ton
Figure 44 : Spectres à long terme de « le poumon » et « le fossé »
On remarque faci‐lement une distinc‐tion entre les deux mots de la figure 44, notamment au niveau des fréquences aigües (au‐delà de 2000 Hz).
Page 44
L’analyse, contrairement à celle du « rééquilibrage 2ème version », utilise la fenêtre de pondération « triangulaire » avec une taille de F.F.T. de 256 points. Pour la bande fréquentielle étudiée (de 94 Hz à 15000 Hz), cela représente 160 valeurs obtenues pour chaque tranche de 93,75 Hz. L’opération est répétée pour chaque mot ; un tableau de valeur est ainsi formé (voir annexes N°9, N°10 et N°11, p. 85 « Rééquilibrage 1ère version : analyse de quelques mots »).
Il est à remarquer que les valeurs de densité spectrale sont négatives car le maximum d’intensité correspond à 0 dBFS/Hz (0 dBFS : « dB Full Scale » ou en‐core le maximum théorique d’intensité supporté par l’enregistrement ; par exemple, un niveau de 0 dBFS est égale 96 dBSPL pour une quantification de 16 bits). Afin de rendre la lecture plus commode, il est possible que certains gra‐phiques soient retranscrits en valeurs positives (cela ne modifie en rien l’amplitude des données audio).
CC AApppplliiccaattiioonn ddee llaa ccoouurrbbee ddee ppoonnddéérraattiioonn
La fonction de pondération utilisée dans le « rééquilibrage 1ère version » est très proche de celle de Pavlovic (1987). En effet, je ne disposais à l’époque que d’un graphique, distribué par le centre de recherche Phonak, qui retraçait grossièrement la pondération se basant sur la parole moyenne. Les valeurs ain‐si obtenues sont quelque peu différentes de l’étude originale.
De plus, la somme des pourcentages d’importance attribués aux diffé‐rentes bandes fréquentielles devrait être égale à 100 % ; c’est pour cela, que certaines valeurs ont été obtenues par extrapolation (voir figure ci‐dessous et annexe N°8, p. 84 : Graphique de pondération Phonak).
A partir du graphique, on peut déduire que la bande fréquentielle la plus importante dans l’intelligibilité (pour cette pondération) est celle du 2000 Hz. La courbe prend la forme d’une cloche (échelle logarithmique).
Figure 45 : Courbe de pondération Pavlovic / Phonak [24]
Page 45
D’autre part, les coefficients de pondération ne correspondent pas exac‐tement aux 160 fréquences qualifiant un mot. Dès lors, une approximation est réalisée en considérant un coefficient moyen correspondant à une bande fré‐quentielle.
Par exemple, un coefficient de 5,3 sera appliqué à la moyenne des valeurs du spectre à long terme des fréquences comprises entre 350 Hz et 550 Hz. La précision de ces calculs n’est plus discutable dans le rééquilibrage 2ème version, où la courbe de pondération est sous forme de fonction (chaque valeur de densité spectrale possède sa propre valeur de pondération).
Pour finir, on obtient 160 valeurs pondérées par mot qui correspondent aux fréquences de son spectre à long terme ; on peut en déduire un indice de difficulté.
DD IInnddiiccee ddee ddiiffffiiccuullttéé
Il doit refléter simplement si un mot est d’ordinaire plutôt difficile ou plu‐tôt simple à percevoir et donc à comprendre.
L’analyse spectrale constitue le premier élément permettant d’obtenir cet indice. Elle renseigne sur l’importance des différentes composantes fréquen‐tielles composant un groupe « le + mot ». Or, on peut admettre qu’un mot ayant un pic d’intensité supérieur à la moyenne sur une bande donnée, est plus facilement perceptible ou, en d’autres termes, que le ou les phonèmes concer‐nés par celui‐ci sont plus naturellement perçus.
En reprenant les exemples de la figure 44, il paraît logique que « le fossé » soit plus simple à discerner que « le poumon ». Pour autant, cela ne signifie pas systématiquement que le mot « le fossé » est le plus fort ; effectivement, la sensation d’intensité est en grande partie déterminée par l’intensité relative‐ment importante du fondamental laryngé (ou fréquence fondamentale) situé dans les basses fréquences (voir le paragraphe de rééquilibrage en intensité de la 2ème version). De plus, certaines fréquences n’ont pas le même effet que d’autres sur l’intelligibilité d’un signal vocal.
Par conséquent, il est indispensable d’attribuer pour certaines d’entre elles une importance particulière. Ainsi, l’application d’une pondération constitue le deuxième élément déterminant l’indice de difficulté.
Cet indice est obtenu en moyennant les 160 valeurs pondérées détermi‐nées auparavant. Le mot sera d’autant plus simple que son indice sera élevé. L’erreur relativement légère (voir paragraphe « courbe de pondération » ‐ 2ème version) commise lors de l’utilisation de la moyenne au lieu de la sommation énergétique des valeurs, a été corrigée dans les listes 2ème version.
Page 46
IIVV CCLLAASSSSIIFFIICCAATTIIOONN
AA PPrriinncciippee
L’objectif est de créer 40 nouvelles listes de 10 mots à partir de 400 mots classés par difficulté. Elles peuvent être composées de mots « Homme » et « Femme » (la répartition équitable de ce point de vue n’est pas recherchée dans cette version) et doivent toutes avoir la même difficulté moyenne.
La question était celle‐ci : par quelle méthode était‐il possible de former des listes, à partir de mots de difficultés différentes, ayant une difficulté moyenne constante ? La réponse fut aussi simple que compliquée : la méthode manuelle ! Les différentes étapes sont décrites dans les paragraphes ci‐dessous.
BB RReeggrroouuppeemmeenntt,, ttrrii
Afin d’expliciter la démarche empruntée, les exemples ne feront apparaître que 80 mots à classer (au lieu de 400) et les valeurs de difficulté seront rempla‐cées par un code couleur (bleu = simple, jaune = moyen et rouge = difficile).
11)) CCoommppeennsseerr lleess eexxttrrêêmmeess
Le principal obstacle réside dans le fait que tous les mots n’ont pas la même difficulté. Dès lors, la solution trouvée fut de combiner des mots de difficulté symé‐triquement éloignée dans une même liste.
Tout d’abord, il faut classer les mots : dans l’exemple, la difficulté décroit par ligne (flèches) et les mots sont par groupe de deux.
Ensuite, afin d’obtenir des listes de même difficulté moyenne, les groupes de mots symétriquement opposés (autrement dit, de difficulté opposée) sont réunis. Il est important de les sélectionner de manière précise : un parmi les dix catégories de difficulté approchante (A, B, C, D, E, F, G, H, I et J dans l’exemple de la figure 47). En effet, il serait pos‐sible de choisir cinq groupes de mots très difficiles et cinq groupes de mots très simples (permettant également d’atteindre le résultat re‐cherché), mais la répartition de la difficulté des mots à l’intérieur d’une liste serait très mauvaise (que des extrêmes).
Figure 46 : Première étape du tri(classement par difficulté)
Page 47
Dans l’exemple utilisé, on aboutit par cette méthode à quatre assemblages (par exemple celui chiffré de la figure ci‐contre) de dix groupes de deux mots (dans le cas du rééquilibrage 1ère version, on obtient dix assemblages de dix groupes de quatre mots), permet‐tant pour chacun d’entre eux de former deux listes de dix mots.
22)) EEcchhaannggeess ddee ggrroouuppeess
Grâce au premier tri, les assem‐blages possèdent une difficulté moyenne du même ordre. Cepen‐dant, il est possible d’affiner ce ré‐sultat en échangeant des groupes de mots de difficulté moyenne voisine. Pour cela, ces échanges sont tou‐jours effectués sur la même ligne (les encadrements verts signa‐lent ceux qui ont été déplacés ; voir figure ci‐contre). Le résultat est schématisé par un code couleur dans l’annexe N°12, p. 86.
33)) CChhooiixx ddeess mmoottss ddaannss lleess ggrroouuppeess
A partir des paquets de groupes de mots précédemment équilibrés, il est possible de compiler des listes. Un mot est choisi dans chaque groupe d’un assemblage de façon à ce que la difficulté moyenne de la liste corresponde aux attentes. Dans l’exemple (voir figure ci‐dessous), huit listes seront créées (pastilles jaunes et blanches).
Figure 47 : Deuxième étape du tri (re‐groupement des extrêmes)
Figure 48 : Troisième étape du tri (échanges de groupes)
Figure 49 : Quatrième étape (formation des listes à partir des assemblages)
Page 48
CC AAffffiinnaaggee ddeess lliisstteess
De la même manière que pour les échanges de groupes auparavant réalisés, un affinage de la difficulté moyenne des listes a lieu à l’aide des mots.
On parvient, après de nombreux recoupements (dans l’exemple de la figure ci‐contre, les mots encadrés en vert ont été déplacés), à
de nouvelles listes ayant des moyennes de difficulté extrêmement proches. Le résultat de l’exemple est schématisé dans l’annexe N°13, p. 86.
DD EEttuuddee ccoommppaarraattiivvee oobbjjeeccttiivvee
Enfin, à l’aide des difficultés moyennes des nouvelles listes et en détermi‐nant les valeurs de celles créées par J.E. Fournier, il est possible de les compa‐rer à travers un graphique (voir figure 51 ci‐après).
On observe une stabilité importante de la difficulté moyenne des listes 1ère version contrairement aux autres. Malgré cela, le travail effectué en 1951 par J.E. Fournier et son équipe est tout de même remarquable.
VV RREESSUUMMEE
Voici les principales étapes du rééquilibrage 1ère version :
• Création d’un fichier sonore pour chaque mot,
• Suppression du bruit de fond et des parasites,
• Modification de ton et légère amplification afin d’obtenir une difficulté moyenne des mots « femmes » égale à celle des mots « hommes »,
• Détermination d’un spectre à long terme pour chaque élément,
• Application d’une pondération sur les composantes fréquentielles du spectre et obtention d’un indice de difficulté théorique par mot,
• Tri manuel des mots pour former des listes équilibrées en difficulté.
Figure 50 : Dernière étape du tri (échanges de mots)
Page 49
Figure 51 : Graphique comparatif des listes 1ère version
VVII CCRREEAATTIIOONN DDUU NNOOUUVVEEAAUU SSUUPPPPOORRTT VVOOCCAALL
AA PPrriinncciippee
Chaque mot ayant été analysés séparément, il fallait les réunir pour former les nouvelles listes sous un format audio. Cette opération fut réalisée à l’aide du logiciel Adobe Audition 2 © grâce notamment à la fonction de marqueur de temps (on peut ainsi délimiter chaque mot d’une liste dans un même fichier « wav »).
BB AAmméélliioorraattiioonnss
La particularité du nouvel enregistrement réside dans les pauses présentes entre chaque mot. En effet, lorsque les mots sont énoncés d’une manière trop rapprochée, certains patients peuvent paniquer et ne pas répéter un ou plu‐sieurs éléments ; le test doit être recommencé. Au contraire, un silence trop important allongerait le temps du test, chose qui n’est pas souhaitée par l’audioprothésiste comme par certains patients qui pourraient s’ennuyer ou s’impatienter.
Dès lors, un silence pur de quatre secondes (pas de bruit de fond) est insé‐ré entre chaque mot. Un autre de six secondes est ajouté à la fin de l’enregis‐trement afin de laisser le temps à l’audioprothésiste de modifier l’intensité d’émission pour la liste suivante. On aboutit à des fichiers « wav » d’environ 55 secondes par liste.
Un CD audio comprenant les pistes des nouvelles et anciennes listes est conçu pour procéder aux tests cliniques. Un autre contenant les nouvelles listes et des pistes d’ambiance sonore est également créé (voir annexes N°14, N°15 et N°16, p. 87‐89).
Page 50
ETUDE CLINIQUE
II IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN AA BBuutt
Le fait d’avoir créé de nouvelles listes ne veut pas dire forcément qu’elles sont meilleures. Les calculs et les théories essayent heureusement d’aller dans ce sens mais il est impératif de les vérifier, de manière concrète, sur des pa‐tients.
Ce test cherche alors à démontrer que les nouvelles listes aboutissent à des résultats plus constants pour chacune d’elles. En effet, pour une même in‐tensité, le nombre de fautes sur une liste originale donnée ne sera que très dif‐ficilement comparable avec une autre ; les nouvelles listes ont pour but d’améliorer cela.
BB CCoonntteexxttee
Cette étude clinique a été réalisée dans le cadre de mon stage de troisième année d’étude en audioprothèse ; elle s’est échelonnée sur environ trois mois. Cela se déroulait dans une cabine audiométrique avec des conditions clas‐siques de test.
Les patients ayant participé étaient tous volontaires et prévenus de la du‐rée de l’épreuve. Un rendez‐vous était généralement fixé pour réaliser les tests et effectuer un contrôle des aides auditives ; cela arrangeait à la fois le patient testé et le testeur.
IIII PPOOPPUULLAATTIIOONN EETTUUDDIIEEEE Les tests ont porté sur 34 personnes ; cela a abouti à 37 oreilles testées (cer‐
tains patients en ont profité deux fois plus) et donc 37 résultats.
AA AAggee
L’âge des sujets testés n’a pas été un critère de choix. Effectivement, le but premier était d’avoir un maximum de cas afin d’avoir des résultats valables.
Comme indiqué sur la figure 52 de la page suivante, l’âge moyen se situe entre 68 et 69 ans pour des personnes âgées de 24 à 93 ans.
Page 51
BB PPrrooffiillss aauuddiioommééttrriiqquueess
De même que pour l’âge, le type de surdité n’a pas joué dans la sélection des patients. Malgré cela, j’ai essayé de sélectionner parmi les « oreilles dis‐ponibles » des courbes audiométriques de formes variées (pente de ski, courbe plate, en cloche, en forme de U etc.).
Ainsi, tous les principaux types de perte sont représentés ; deux tests ont même été réalisés sur des personnes n’ayant pas de problème auditif (les ré‐sultats doivent aussi être visibles car les différences entre les listes ne dé‐pendent qu’en partie de la surdité des patients) – voir annexe N°17, page 90 (Audiogrammes des sujets testés).
La figure ci‐contre représente l’audiogramme moyen de tous les su‐jets testés ; on retrouve une surdité de forme presbyacousique (fréquences graves relativement bien conservées contrairement aux aigües) de 47 dB de perte moyenne (500 Hz + 1000 Hz + 2000 Hz + 4000 Hz / 4). Cela est assez re‐présentatif du type de surdité auquel un audioprothésiste est confronté.
IIIIII DDEERROOUULLEEMMEENNTT DDUU TTEESSTT
AA IInntteennssiittééss uuttiilliissééeess
Afin de pouvoir comparer les résultats obtenus pour les différents sujets, il fut décidé, dans un premier temps, d’avoir un même positionnement de l’intensité du test, relatif à chaque surdité (10 dBHL en dessous du maximum d’intelligibilité). Cependant, il s’avéra rapidement que ce n’était pas un bon
Figure 53 : Audiogramme moyen des patients
Figure 52 : Ages des différents sujets testés
Page 52
choix : la précision de l’audiométrie vocale déjà effectuée étant relative à un choix de listes, le maximum d’intelligibilité n’était pas toujours très bien établi.
Dès lors, l’intensité d’émission fut déterminée à l’aide d’une liste d’essai et évidemment conservée tout au long du test. Il fallait provoquer des fautes chez le patient sans pour autant que cela soit ressenti comme trop difficile. De plus, le choix d’une intensité est idéal si, dans toutes les listes testées, le patient ne fait ni zéro faute ni dix fautes ; cela permet dans ce cas de ne pas écrêter la dy‐namique des résultats, censée retranscrire la dynamique des différences pré‐sentes entre les listes.
Le graphique ci‐dessus montre les différentes intensités utilisées pour chaque patient. Elles sont assez variées et coïncident avec les types de surdité des personnes testées ; les valeurs vont de 15 dBHL à 100 dBHL avec une moyenne d’environ 54 dBHL.
BB EExxpplliiccaattiioonn ddeess ccoonnssiiggnneess
Comme dans tous les tests de ce genre, les consignes données au patient ne doivent pas être négligées bien qu’elles soient relativement simples. Il faut donc rappeler que chaque mot entendu doit être répété.
D’autre part, si l’un d’entre eux pose problème à la personne, il faut la ras‐surer en lui disant que dans certain cas cela est normal et que le mot devra être ignoré pour garder l’attention sur les suivants.
Dans ces conditions, la confection d’une courbe d’audiométrie vocale ou d’un test de ce genre ne pose pas de problème majeur.
CC NNoommbbrree ddee lliisstteess rrééppééttééeess
Pour observer une possible modification des résultats, 20 anciennes listes et 20 nouvelles (1ère version) furent répétées par tous les patients. Ainsi, il fut
Figure 54 : Intensités d’émission utilisées lors des tests
Page 53
possible de comparer le nombre de fautes pour chaque type de liste, toujours avec une intensité d’émission constante. Il est à signaler qu’au total chaque liste a été présentée le même nombre de fois à des patients (19 fois).
De ce fait, on obtient par session de test (une seule oreille d’un patient) 40 valeurs ou, autrement dit, 40 nombres de fautes (excepté le cas d’un normo‐entendant qui a répété la totalité des listes) ; cela représente dans l’ensemble 1520 listes répétées pour 37 sessions (voir annexes N°18 et N°19, page 91).
Enfin, l’ordre de passage de ces dernières était aléatoire ; cela n’aurait pas été équitable si, par exemple, toutes les nouvelles listes avaient été répétées en début de test et toutes les anciennes à la fin (quand le patient se trouvait peut être moins attentif, malgré les pauses).
DD DDuurrééee dduu tteesstt
Une épreuve durait environ une heure (parfois moins pour des patients plus jeunes) ; en comptant une minute par liste, il restait vingt minutes dédiées aux consignes, à la détermination de l’intensité de test ainsi qu’aux pauses. Ces dernières étaient prises régulièrement en fonction des patients afin que la fa‐tigue ou la monotonie ne viennent pas fausser les résultats.
Les rendez‐vous fixés étaient d’une heure et demie en général afin de pou‐voir effectuer un contrôle des appareils ou de l’audition.
EE NNoottaattiioonn ddeess rrééssuullttaattss
Chaque mot erroné ou omis est comptabilisé comme une faute. On aboutit à des nombres de fautes, pouvant être comparés entre eux sachant que l'in‐tensité d’émission est constante, pour les listes répétées par chaque patient (voir annexes N°18 et N°19, page 91).
IIVV LLEESS RREESSUULLTTAATTSS
AA HHyyppootthhèèsseess
On peut émettre trois principales hypothèses à propos des résultats :
• Le fait d’avoir essayé de rééquilibrer les listes entre elles devrait avoir une conséquence sur la stabilité des résultats. Effective‐ment, en partant du principe que les anciennes possèdent des dif‐ficultés moyennes parfois très éloignées, les nouvelles devraient apporter une amélioration dans ce sens,
Page 54
• Les différences parfois importantes présentes entre les listes da‐tant de 1951, sont probablement dues en grande partie, dans le cas de l’enregistrement étudié, par l’alternance des deux types de voix (« homme » et « femme »). Ces écarts devraient être amoin‐dris, dans le cas des nouvelles listes, puisque ces types de voix ont été mélangés ; au contraire, on devrait retrouver plus de fautes pour les mots de voix féminine chez les patients ayant une perte plus accentuée dans les fréquences aiguës,
• Le nombre d’erreur commise par les sujets du test ne devrait ni être augmenté, ni être diminué étant donné la très légère modifi‐cation d’intensité qui a eu lieu.
BB PPrréésseennttaattiioonn
Les résultats sont exposés sous forme de deux tableaux : le premier (an‐nexe N°20, page 92) est en rapport avec les différences inter‐listes (écarts types des résultats des anciennes et des nouvelles listes pour chaque patient) tandis que le deuxième (annexe N°21, page 93) affiche les valeurs corrélant perte auditive dans les hautes fréquences et nombre de fautes pour les mots de voix féminine.
VV EETTUUDDEE SSTTAATTIISSTTIIQQUUEE DDEESS RREESSUULLTTAATTSS AA CCoommppaarraaiissoonn dduu nnoommbbrree mmooyyeenn dd’’eerrrreeuurrss
On peut se demander si toutes les modifi‐cations apportées aux mots n’interfèrent pas avec le résultat final, dans le sens où les nou‐velles listes ne doivent pas être plus ou moins difficiles (d’une manière globale) qu’aupara‐vant. En effet, la courbe d’audiométrie vocale obtenue avec les nouvelles listes ne doit ni être meilleure, ni plus mauvaise qu’avec les ancien‐nes listes.
A travers le tableau de la figure ci‐contre, on constate que les nombres moyens d’erreurs pour les deux types de liste sont très proches : les patients font en moyenne 0,02 mot d’erreur en plus avec les nouvelles listes. Il est alors rai‐sonnable de considérer que ces dernières n’ont pas modifié la difficulté du test. Figure 55 : Tableau de comparaison
du nombre d’erreur
Page 55
BB EEttuuddee ddeess ddiissppaarriittééss iinntteerr‐‐lliisstteess
Afin d’observer les différences qui peuvent exister entre chaque liste, l’écart type du nombre d’erreurs a été calculé pour tous les patients testés. Dès lors, si ce dernier est élevé, cela signifie que la personne a commis un nombre de fautes (pour une même intensité) pouvant varier fortement entre chaque liste. Au contraire, si cet écart type est faible, le nombre d’erreurs reste relati‐vement constant ; les listes sont dans ce cas plutôt homogènes.
Ainsi, l’écart type explicite l’étendue de l’erreur que l’on commet à cause des différences entre les listes : 1,2 mot d’écart type signifie que la valeur ins‐crite par le testeur s’éloigne en moyenne de plus ou moins 1,2 mot de la réalité (moyenne des valeurs obtenues sur 20 listes, originales ou modifiées).
On peut noter que l’écart type maximum est de 5 mots et non de 10 mots. En effet, dans le cas extrême où la personne répète correctement tous les mots d’une liste mais aucun d’une autre, l’erreur serait de 5 mots pour les deux listes car la valeur théorique à noter aurait été 5 mots (moyenne de 0 et 10 mots erronés ou omis).
11)) LLiisstteess oorriiggiinnaalleess
Ce sont celles où l’on trouve les écarts types les plus importants (environ 1,5 mots en moyenne). Un patient a même obtenu l’écart maximum de fautes pouvant être réalisé entre deux listes (comme dé‐crit dans le paragraphe précédent).
Le graphique de la figure 56 (ci‐dessous) montre en vert les diffé‐rents écarts types obtenus avec les 20 listes originales de J.E. Fournier répétées par chaque patient.
Figure 56 : Ecarts types du nombre de faute obtenus avec les deux versions des listes
Page 56
22)) LLiisstteess mmooddiiffiiééeess 11èèrree vveerrssiioonn
Elles possèdent un écart type moyen d’environ 0,7 mot. On peut voir sur la figure 56 les différents écarts types obtenus grâce aux résul‐tats des patients ayant répété 20 listes 1ère version.
33)) RRééssuullttaattss
L’étude clinique montre que l’erreur commise lors de la notation du nombre de fautes par le testeur est environ divi‐sée par 2 ; la valeur obtenue sera en moyenne exacte à plus ou moins 0,73 mot.
Le graphique de l’annexe N°23, page 94, précise ce résul‐tat sous une autre forme : l’écart type des listes originales est considéré comme la référence en étant ramené à 100 %. On observe alors une amélioration proche de 50 % avec les nouvelles listes 1ère version.
Les représentations des figures 58/59 et de l’annexe N°24, page 94, considèrent que le résultat obtenu avec des listes de mots contient une part d’incertitude, causée par les écarts entre chacune d’elles. Par exemple, dans la notation de 9 fautes, si l’écart type est de 1 en moyenne, 8 fautes sont certaines (donnée « valable ») mais 10 sont aussi envisageables ; il subsiste donc une incertitude de 2 fautes sur 10 possibles. En d’autres termes, 20 % du résultat est incertain.
Dans l’étude clinique, les intensités utilisées ont provoqué en moyenne 2,5 fautes chez les patients (figure 55) ; c’est pourquoi, les graphiques des figures 58/59 utilisent comme base la notation par le testeur de 7,5 « mots correctement répétés » pour exprimer les résul‐tats sous forme de pourcentage (voir tableau de l’annexe N°24, p. 94).
Le graphique de l’annexe N°24 montre l’évolution en pourcentage de la part des don‐nées, notées par le testeur (nombre de mot correctement répétés), considérées comme valables (valeur – écart type).
Figure 57 : Erreur commise en moyenne (mot)
Figure 58 : Validité des résultats « originaux »
Page 57
Nous remarquons l’amélioration apportée par les listes 1ère version mais également le manque de fiabilité des résultats lorsque le patient ne répète convenablement qu’un ou deux mots (l’écart type devient trop important face à la valeur notée). Si l’on considère qu’une valeur valable à 50 % est exploitable (par exemple 3 mots répétés sur 10 avec un écart type de 1), on ne devrait prendre en compte que les résultats à partir de cinq mots répétés avec les listes originales, contre seulement
trois avec les listes modifiées 1ère version. De plus, on peut constater un pourcentage négatif lorsque la personne ne répète qu’un seul mot avec les listes originales ; cela s’explique par la valeur de l’écart type qui est plus importante que celle de la valeur notée.
Enfin, pour se rendre compte concrètement de l’amélioration apportée par les listes modifiées 1ère version, l’annexe N°25 (page 95) décrit un audiogramme vocal relevé par un testeur, accompagné des plages d’incertitude correspondant aux listes originales et modifiées. On observe par exemple que le maximum d’intelligibilité est incertain à plus ou moins 10 dB avec les listes origi‐nales contre 5 dB environ avec les listes modifiées 1ère version.
CC CCoorrrrééllaattiioonn eennttrree ppeerrttee ddaannss lleess aaiigguuss // eerrrreeuurrss vvooiixx ddee ffeemmmmee
Le but est d’observer l’impact d’une perte auditive sur les résultats obte‐nus avec des listes énoncées par une femme ou par un homme. Pour que les données soient comparables, des indices sous forme de pourcentage furent créés (voir annexe N°21, page 93).
11)) IInnddiiccee qquuaalliiffiiaanntt llaa ppeerrttee
Cet indice est obtenu en sous‐trayant la moyenne des seuils tonaux de 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000 et 8000 Hz à celle de 125, 250, 500 et 750 Hz. Dès lors on trouve un indice qui est converti en pourcentage (divisé par 120) renseignant sur la forme de la courbe audiométrique du patient. En effet, un indice négatif informe d’une
Figure 59 : Validité des résultats « 1ère version »
Figure 60 : Audiogrammes types pour chaque modèle d’indice
Page 58
perte plus importante dans les fréquences graves, un autre positif in‐dique que les fréquences aiguës sont les plus atteintes tandis qu’un in‐dice proche de zéro annonce que la courbe de l’audiogramme tonal est équilibré entre les fréquences graves et aiguës (courbe plate par exemple).
La courbe orange de la figure 60 correspond à l’indice de 100 %, la verte à celui de ‐100 % et la bleu marine est un exemple de représenta‐tion d’un indice de 0 %.
22)) IInnddiiccee qquuaalliiffiiaanntt llee ttyyppee dd’’eerrrreeuurr :: vvooiixx dd’’hhoommmmee oouu ddee ffeemmmmee
Ce dernier doit signaler si la personne a fait plus de fautes pour des listes de mot énoncées par une femme ou par un homme. Pour cela, la moyenne du nombre de fautes « voix de femme » est soustrait à celle du nombre de fautes « voix d’homme ». Une fois ramené à un pourcen‐tage – multiplié par 10 (car une liste contient 10 mots) puis divisé par 100 – cet indice peut être positif (plus d’erreurs pour la voix de femme), négatif (plus de fautes pour la voix d’homme) ou proche de zéro (nombre d’erreurs équilibré suivant les différentes voix).
33)) RRééssuullttaattss
L’hypothèse mettant en relation une perte dans les fréquences ai‐guës et un nombre de fautes plus important lors de l’utilisation de l’enregistrement « voix de femme » peut être évaluée en comparant les valeurs des deux indices précédemment décrits. Effectivement, si la théorie est avérée, l’indice qualifiant la perte auditive du patient de‐vrait coïncider (dans un même ordre de grandeur) avec celui qualifiant le type d’erreur (« homme » ou « femme »). Par exemple, un patient fictif présentant un audiogramme de type courbe orange de la figure 60 (indice qualifiant l’audiogramme à 100 %) aura principalement des fautes avec un enregistrement de voix féminine (indice d’erreur proche de 100 %).
La différence entre ces deux indices est en moyenne de 9 %. D’autre part, près de 60 % des patients en présentent une de 4 % en moyenne ; seulement 11 % des sujets testés affichent des indices qui diffèrent en moyenne de 25 % (voir annexes N°21 et 22, page 93). Par conséquent, nous pouvons estimer que l’hypothèse de départ est vali‐dée.
Page 59
DD CCoonncclluussiioonn
Deux principaux éléments ressortent de cette étude clinique :
• Tout d’abord, les résultats obtenus sont concluants. Les nouvelles listes n’ont pas modifié le résultat global (aucune variation de diffi‐culté – voir paragraphe A de ce chapitre). La relation entre une perte dans les hautes fréquences et un nombre important d’erreur lors de l’utilisation d’un enregistrement de voix féminine a été véri‐fiée. Enfin, les nouvelles listes ont permis de réduire les écarts inter‐listes qui étaient présents auparavant ; il apparaît que les résultats obtenus sont plus constants et plus justes. Par exemple, cela peut avoir un effet non négligeable dans le choix du type d’aide auditive par l’audioprothésiste,
• Néanmoins, il existe un problème s’il on veut établir un lien de cause‐conséquence entre les différentes modifications apportées aux listes d’origine et les résultats recueillis. En effet, plusieurs changements ont été effectués dans la logique d’améliorer les listes mais il est possible que certains d’entre eux soient plus importants ou au contraire que d’autres soient inutiles. On peut simplement af‐firmer qu’une ou plusieurs modifications ont contribué à ce résultat relativement convaincant.
Page 60
REEQUILIBRAGE : 2EME VERSION
II IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN AA RRaaiissoonnss eett bbuutt
Les listes « 1ère version » furent créées sur des principes de logique sans réelle intervention de spécialiste. En effet, comme énoncé auparavant, le but premier était de pouvoir les tester sur des patients durant la période de mon stage de 3ème année ; elles n’auraient jamais été finalisées à temps si chaque remarque avait été prise en compte.
C’est pourquoi, de nouvelles listes ont vu le jour permettant ainsi d’apporter de nombreuses améliorations :
• Equilibrage en intensité (mot par mot) tout en conservant les diffé‐rences des pics d’amplitude naturellement présentes,
• Analyse spectrale plus précise (près de 8 fois plus) et utilisation d’une fenêtre de pondération plus équilibrée,
• Création d’une nouvelle courbe de pondération basée sur des pho‐nèmes de langue française (d’après l’étude clinique réalisée par L. Dodelé) ; une valeur de pondération est déterminée pour chaque valeur de l’analyse spectrale,
• L’indice de difficulté est plus précis (sommation énergétique),
• Equilibre entre le nombre de mot « femme » et celui de mot « homme » dans chaque liste (5‐5),
• Suppression des mots extrêmes (trop simples ou trop difficiles ; peu utilisés de nos jours),
• Prise en compte de la répartition en difficulté intra‐liste,
• Utilisation du support optimisé « 1ère version » et correction du dé‐bit articulatoire des listes (auparavant trop lent),
• Ajout de listes accompagnées de bruit (Onde Vocale Globale) ; dé‐veloppement d’une version accessible par internet.
Page 61
BB CCoonntteexxttee
Contrairement à la première version réalisée, aucune contrainte de temps n’intervenait dans ce second rééquilibrage. De plus, ce travail débuta pendant la période d’étude théorique de troisième année. Dès lors, toutes les re‐marques obtenues auprès de différents intervenants furent étudiées afin de les intégrer dans cette nouvelle version.
IIII TTRRAAIITTEEMMEENNTT DDUU SSUUPPPPOORRTT VVOOCCAALL
AA UUttiilliissaattiioonn dduu ssuuppppoorrtt ddééjjàà mmooddiiffiiéé
Nous avons conservé les modifications telles que la réduction du bruit de fond et des parasites (légers) ainsi que la modification de la hauteur tonale de la voix de femme et d’homme.
BB EEqquuiilliibbrraaggee eenn iinntteennssiittéé
Deux méthodes sont possibles pour effectuer un équilibrage en intensi‐té mais une seule peut être utilisée ! Par conséquent, une étude permit de dé‐terminer celle qui serait la plus appropriée.
11)) SSeelloonn lleess ppiiccss dd’’iinntteennssiittéé
Cette technique consiste à normaliser le signal à un certain niveau. Cela signifie que tous les pics d’amplitude du signal seront ramenés à une même intensité fixée par l’utilisateur. D’une autre manière, lorsque nous observons au vue‐mètre des mots équilibrés de cette manière, il indique un maximum relativement constant.
D’un point de vue temporel, il en découle une uniformisation des maximas et des minimas d’amplitude (voir annexe N°26, p. 95 : bas).
22)) SSeelloonn llee nniivveeaauu ttoottaall RR..MM..SS..
Ce procédé utilise la valeur de la « puissance RMS totale » comme base. Elle est comparable à la somme énergétique de toutes les valeurs composant le spectre fréquentiel à long terme. En d’autres termes, elle qualifie la quantité totale d’énergie d’un échantillon ; cela ne s’apparente pas au niveau moyen mais à celui intégré sur la durée du signal (on retrouve cette subtilité entre le spectre fréquentiel moyenné et celui à long terme).
D’autre part, on peut remarquer que le niveau global d’un signal est relativement proche du niveau le plus fort qui le compose (par exemple, 50 dB + 30 dB + 20 dB = 50,05 dB). C’est pourquoi cet équili‐
Page 62
brage permet d’uniformiser l’intensité des pics spectraux les plus impo‐sants (ce qui n’est pas le cas avec la première façon de procéder – voir figures 61 et 62 ci‐après); ainsi, la sonie (étroitement liée à ces der‐niers) devient plus homogène.
Du point de vue temporel, les minimas et les maximas d’amplitude ne sont pas tous au même niveau contrairement à la méthode précé‐dente (voir annexe N°26, page 95 : haut).
33)) CChhooiixx
La deuxième méthode (selon le niveau total RMS) fut choisie car elle permet d’obtenir une sonie plus constante par rapport à la pre‐mière technique. Le fait d’équilibrer le niveau des pics spectraux con‐tribue à obtenir une sensation d’intensité plus uniforme. En effet, cela apparaît clairement si l’on compare par exemple les mots « le carton »
Figure 61 : Exemple de deux mots ayant la même « puissance RMS totale »
Figure 62 : Exemple de deux mots ayant des pics d’amplitude égaux
Page 63
Figure 63 : Effet de l’équilibrage en intensité (RMS)
et « le jumeau » équilibrés avec les deux méthodes (« le jumeau» paraît plus fort que « le carton » par la méthode des pics d’amplitude – voir annexe N°37, page 102).
Pour l’équilibrage, chaque mot a subi une amplification positive ou négative afin de retrouver une « puissance RMS totale » équivalente à celle de l’ensemble de tous les mots d’origine « homme et femme ». Ainsi les mots sont en moyenne ni plus fort, ni moins fort qu’aupa‐ravant (voir figure 63 et annexe N°27, page 96); cela permet de conser‐ver la difficulté du test et d’être toujours cohérent par rapport à la piste d’étalonnage.
IIIIII AANNAALLYYSSEE
L’unité prise en compte reste l’ensemble « article défini + mot » mais la préci‐sion de l’analyse spectrale est améliorée.
Tout d’abord, le nombre de points qualifiant un mot est passé de 160 à 1276, pour une bande fréquentielle de 58 Hz à 15000 Hz. On obtient ainsi une valeur pour chaque tranche de 11,7 Hz ; cette amélioration est significative pour les fré‐quences situées avant 1000 Hz.
D’autre part, le type de fenêtre de pondération a été modifié (Hanning) afin d’avoir un meilleur compromis entre les résolutions en intensité et fréquentielle.
IIVV CCOOUURRBBEE DDEE PPOONNDDEERRAATTIIOONN
AA BBuutt
L’objectif est de créer une nouvelle courbe de pondération qui se base sur les phonèmes de la langue française. En effet, toutes les autres études utili‐saient des phonèmes, des mots ou des phrases de type anglo‐saxon. On peut
Page 64
distinguer celle de Pavlovic qui se basait sur le spectre à long terme de la pa‐role : ce dernier peut être considéré comme relativement constant suivant les différentes langues.
Or, il parait logique qu’un test visant à qualifier une bande fréquentielle de plus ou moins importante dans l’intelligibilité de la parole, donne un résultat qui est tributaire du type de stimuli utilisé.
Par conséquent, l’étude clinique réalisée sur 146 patients par L. Dodelé et ses collaborateurs est intéressante puisqu’elle a attribué un « Indice Statistique de Difficulté » pour 85 logatomes constitués de phonèmes de la langue fran‐çaise. Ainsi, il est théoriquement possible de déterminer une courbe de pondé‐ration qui permettrait d’obtenir des valeurs de difficulté proches des ISD.
BB DDéétteerrmmiinnaattiioonn
Le principe est relativement archaïque mais efficace :
11.. chaque logatome des listes de L. Dodelé subissent une analyse spec‐trale (2ème version),
22.. on choisit une courbe de pondération qui servira de base,
33.. les ISD et ceux trouvés via l’analyse spectrale sont exprimés sous forme de pourcentage de difficulté,
44.. la courbe de pondération de base est modifiée progressivement afin de trouver un écart le plus faible possible entre les valeurs des ISD et ceux trouvés de manière théorique,
55.. la courbe obtenue est lissée. Un autre élément est à considérer : les valeurs des ISD furent déterminées
à 80 % par la difficulté moyenne que représente un logatome et à 20 % par la valeur de son étendue. L’auteur voulait ainsi prendre en compte, dans la valeur de l’ISD, le fait qu’un logatome soit reconnu comme difficile ou facile par une majorité des patients (difficulté moyenne représentative de la réalité) ou au contraire qu’il existe des différences notables parmi les réponses des sujets testés (étendue élevée).
Dès lors, deux courbes de pondération ont vu le jour (annexe N°28, p. 97):
• une prenant les valeurs des ISD comme base (courbe rouge),
• une autre prenant les valeurs réelles des difficultés moyennes de chaque logatome (courbe bleu) à condition que l’étendue ne dé‐passe par 50 % (limite où l’on considèrera que les données sont en‐core représentatives).
Page 65
Enfin, la courbe finale utilisée dans l’analyse 2ème version est la moyenne des pondérations précédemment obtenues ; les deux interprétations du résul‐tat sont ainsi représentées tout en permettant un dernier lissage de la courbe.
On a ensuite comparé les valeurs des écarts moyens absolus entre les deux types d’indice de difficulté (ISD et ceux trouvés par l’analyse spectrale) suivant les différentes courbes de pondérations existantes (voir figure 64).
La figure ci‐dessus montre les valeurs des écarts absolus moyens entre les ISD et les valeurs que l’on trouve suite à l’analyse spectrale. On remarque que la nouvelle courbe de pondération (« Courbe Finale ») est celle qui possède le plus petit écart (moins de 20 %) par rapport aux autres pondérations déjà exis‐tantes. Cela signifie que l’analyse spectrale, associée à la courbe de pondéra‐tion déterminée d’après les travaux de L. Dodelé, renvoie des valeurs de diffi‐culté des logatomes égales, à plus ou moins 19 % en moyenne, aux ISD.
Cette valeur est acceptable sachant que les courbes brutes (« Test, non lis‐sée ») permettent de se rapprocher du résultat à plus ou moins 10 % en moyenne. De plus, les valeurs des ISD, bien qu’elles soient la conséquence de nombreux tests, ne peuvent être exactes comme le prouve l’étendue parfois très élevée des données.
D’autre part, on peut noter que le fait de prendre comme base les valeurs des ISD ou les difficultés moyennes (ayant une étendue inférieure à 50 %) n’intervient que très peu dans les valeurs des écarts. Le fait que l’ISD est consti‐tué à 80 % par la moyenne de difficulté et à 20 % par l’étendue ne déforme donc pas la réalité (trouver une courbe de pondération donnant des valeurs proches des ISD revient à en trouver une qui aboutit à des valeurs proches des moyennes de difficulté représentatives de la réalité).
Figure 64 : Ecarts entre les ISD et les valeurs de difficulté théorique
Page 66
CC CCoommppaarraaiissoonn
La nouvelle courbe de pondération reste dans un même ordre de grandeur que celles déjà élaborées (voir figure 65 ci‐dessous); cela garantit une certaine validité du résultat. On remarque un pic sur le 2500 Hz, que l’on retrouve chez tous les auteurs, mais également un autre dans les fréquences plus graves au‐tour de 750 Hz. Ce dernier peut être comparé à celui déterminé dans l’étude de G.A. Studebaker [23]. On pouvait alors penser qu’il était causé par les effets de la suppléance mentale (utilisation de phrases – voir paragraphe « Indice d’articulation ») mais la nouvelle pondération se base sur des logatomes et aboutit malgré tout à un pic sur les basses fréquences ; l’hypothèse de Miller et Nicely ne peut dans ce cas être vérifiée.
DD AApppplliiccaattiioonn ddee llaa ccoouurrbbee ddee ppoonnddéérraattiioonn
Chaque information de l’analyse spectrale est pondérée par une valeur qui lui est propre ; la précision est alors augmentée. C’est une nouveauté par rap‐port au rééquilibrage 1ère version où une seule pondération correspondait à un groupe d’échantillons.
Dès lors, on obtient des valeurs en « dB pondéré » pour les 1276 échantil‐lons de 11,7 Hz qualifiant un mot (et son article défini).
EE IInnddiiccee ddee ddiiffffiiccuullttéé
Il est le résultat de la somme énergétique des valeurs en « dB pondéré » précédemment obtenues (formule = 10log (10dBpondéré/10 + 10dBpondéré/10 + … )).
Cet indice était auparavant trouvé en moyennant ces valeurs ; l’erreur commise pouvait être parfois minime (voir annexe N°29, page 97 : peu de dif‐férence entre les extrêmes « faciles ») mais tout de même existante.
Figure 65 : Nouvelle pondération et comparaisons
Page 67
Effectivement, comme le montre la figure 66 ci‐dessus, l’élément « le mi‐lieu » devrait être logiquement qualifié de plus difficile que « le melon », chose qui n’est pas le cas lors de l’utilisation de la moyenne pour déterminer l’indice de difficulté.
VV CCLLAASSSSIIFFIICCAATTIIOONN AA SSuupppprreessssiioonn ddee mmoottss
Certains mots furent supprimés des listes 2ème version afin d’assurer une meilleure homogénéité du test (voir annexe N°30, page 98).
11)) MMoottss ddeevveennuuss iinnhhaabbiittuueellss
Les listes des J.E. Fournier datent de 1951 ; il est logique que cer‐tains mots ne fassent plus partie du langage usuel. Cela devient pro‐blématique car un mot n’ayant pas de sens pour un patient peut ne pas être répété.
Ainsi, 10 mots « femme » et 10 mots « homme » n’ont pas été utili‐sés pour la création des nouvelles listes « 2ème version ».
22)) MMoottss ddee ddiiffffiiccuullttéé eexxttrrêêmmee
En conservant toujours la parité homme / femme, 50 mots consi‐dérés comme trop simples (24 mots) ou trop difficiles (26 mots) furent retirés (voir figure 67 ci‐après).
33)) RRééssuullttaatt
Au total, seulement 33 listes seront constituées au vu des 70 mots invalidés.
Figure 66 : Différence entre sommation énergétique et moyenne (mots « difficiles »)
Page 68
BB RReeggrroouuppeemmeenntt,, ttrrii eett aaffffiinnaaggee
11)) PPrriinncciippee
Il reste le même que celui utilisé lors du rééquilibrage 1ère version mis à part le fait que chaque liste doit contenir systématiquement 5 mots de voix d’homme et 5 mots de voix féminine.
22)) EEttuuddee ccoommppaarraattiivvee oobbjjeeccttiivvee
Les listes 2ème version et les originales peuvent être comparées entre elles comme dans le graphique ci‐dessous (en utilisant la seconde version de l’analyse spectrale). On remarque des différences notables de difficulté moyenne entre les listes datant de 1951.
Figure 67 : Effet de la suppression des mots de difficulté extrême
Figure 68 : Etude comparative objective des listes 2ème version
Page 69
CC RRééppaarrttiittiioonn ddeess mmoottss dd’’uunnee lliissttee ssuuiivvaanntt lleeuurrss ddiiffffiiccuullttééss
11)) BBuutt
La répartition de la difficulté des mots à l’intérieur d’une même liste joue un rôle très important dans la stabilité des résultats, même si toutes les listes ont une difficulté moyenne équivalente (voir chapitre « Test d’intelligibilité de J.E. Fournier »). Malgré cela, ce critère n’est presque jamais pris en compte dans les différentes listes de mots dont on peut disposer actuellement.
C’est pourquoi les listes 2ème version seront sélectionnées et clas‐sées en conséquence.
22)) EEttuuddee ddeess lliisstteess 22èèmmee vveerrssiioonn
Les 33 nouvelles listes ont donc été analysées et comparées à celles élaborées en 1951. Deux points ont été retenus pour les trier:
• L’écart de difficulté entre le mot le plus difficile et le mot le plus simple (amplitude de difficulté),
• L’écart minimum de difficulté présent entre deux mots d’une même liste.
Le premier critère parait évident lorsque l’on évoque l’exemple d’une liste où les mots ont tous des difficultés proches de la moyenne. Dans ce cas, un patient ne pouvant pas répondre au‐delà d’une difficul‐té moyenne peut présenter un résultat de 10 bonnes réponses. Au con‐traire, avec une liste composée de mots de difficultés correctement ré‐parties, le résultat se rapprocherait de 5 bonnes réponses ; ce dernier serait alors plus représentatif de la réalité. D’autre part, si ces deux types de listes se retrouvaient à la suite au cours du test, les résultats obtenus seraient difficilement comparables.
Figure 69 : Répartition des mots des listes originales suivant leur difficulté
Page 70
Le deuxième point recoupe quelque peu le premier et permet d’éviter que deux mots d’une liste aient la même difficulté. Dans le cas contraire, le résultat obtenu à ce niveau serait trop favorable par rap‐port à la réalité.
33)) CCoommppaarraaiissoonnss
Les figures 69 et 70 représentent les différents mots de chaque liste (axe des abscisses) suivant leur difficulté (axe des ordonnées) ; on retrouve une représentation comparable à celle utilisée par l’équipe de J.P. Egan (voir figures 4 et 5). Les listes sont classées par ordre croissant suivant leur amplitude de difficulté.
Lorsque l’on examine la répartition des listes originales (figure 69), on note rapidement l’extrême variabilité de l’amplitude de difficulté (passant couramment du simple au double et pouvant être définie par une majorité de mots « difficiles » ou au contraire « faciles »). De plus, on constate que toutes ces listes possèdent au moins deux mots de dif‐ficulté très proche (moins de 2 % d’écart ; 0.6 % en moyenne) et que plus de la moitié d’entre elles en possèdent deux de même difficulté.
Les listes 2ème version paraissent beaucoup plus équilibrées que leurs prédécesseurs (voir figure 70 ci‐dessous) ; l’amplitude est relati‐vement constante et l’écart entre les mots est en moyenne près de 6 fois plus élevé qu’auparavant.
La répartition plutôt satisfaisante des nouvelles listes provient de la manière dont elles ont été assemblées (choix des groupes de mots de difficulté « symétrique » – voir paragraphe « Classification »).
Figure 70 : Répartition des mots des listes 2ème version suivant leur difficulté
Page 71
44)) CCoonnssééqquueenncceess
Au vu de ces résultats, trois groupes de listes furent déterminées afin d’effectuer un tri supplémentaire :
• Listes de test (20): elles présentent des amplitudes cons‐tantes ainsi que les écarts de difficulté entre les mots les plus élevés (voir annexe N°31, page 98) ; elles doivent être utilisées pour le test d’audiométrie vocale (avec ou sans bruit),
• Listes d’entrainement (3) : elles ont des amplitudes relati‐vement élevées mais constantes tandis que les écarts de dif‐ficulté restent correctes ; il est possible de les utiliser pour initier les patients au test (voir annexe N°32, page 98),
• Listes supplémentaires (10) : leurs amplitudes varient et cer‐taines d’entre elles possèdent des mots de difficulté assez proche ; elles sont néanmoins largement plus équilibrées que les anciennes listes et peuvent être utilisées lorsque le patient est trop familiarisé avec celles réservées au test ou celles dédiées à l’entrainement (voir annexe N°33, page 99).
VVII RREESSUUMMEE
Voici les principales étapes du rééquilibrage 2ème version :
• Création d’un fichier sonore optimisé pour chaque mot (réduction du bruit de fond, des parasites et modification de ton),
• Equilibrage en intensité suivant le niveau total RMS (chaque mot con‐tient la même quantité d’énergie mais répartie de façon différente sui‐vant les fréquences),
• Détermination d’un spectre à long terme pour chaque élément (analyse plus précise que dans la 1ère version),
• Application d’une nouvelle pondération basée sur les travaux de L. Do‐delé,
• Suppression des mots de difficulté extrême et devenus inhabituels,
• Tri manuel pour former des listes de même difficulté moyenne,
• Classification suivant le type de répartition en difficulté des mots à l’intérieur d’une liste.
Page 72
VVIIII CCRREEAATTIIOONN DDUU NNOOUUVVEEAAUU SSUUPPPPOORRTT VVOOCCAALL AA NNoouuvveeaauuttééss
L’ordre des mots constituant une liste est déter‐miné suivant leurs difficultés et leurs natures (voix masculine ou féminine) ; en première position on re‐trouve le mot « homme » le plus simple, le mot « femme » le plus difficile en deuxième, le 2ème mot « homme » le plus facile en troisième position et ainsi de suite (voir figure 71). Le premier mot d’une liste surprend généralement la personne testée ; c’est pourquoi il peut être intéressant que ce dernier ne soit pas difficile. De plus, on peut espérer que l’alternance de mots simples et de mots difficiles soit un moyen de ne pas décourager trop rapidement le sujet (nous pouvons constater ce problème lorsque les mots difficiles sont regroupés dans une même par‐tie d’une liste).
D’autre part, les listes sont accompagnées de différents bruits de fond, d’exemples sonores, d’une piste d’étalonnage et de l’onde vocale globale (O.V.G.). Elles sont numérotées de 1 à 33 pour les pistes « normales » et de 41 à 73 pour les pistes « bruit » (O.V.G. sur la voie gauche avec un rapport signal sur bruit nul et listes sur le canal de droite – voir annexes N°34, 35 et 36, pages 99‐101).
Enfin, trois versions proposant différentes vitesses d’élocution sont main‐tenant disponibles (lent = 6 phonèmes par seconde ; normal = 8 phonèmes par seconde ; rapide = 10 phonèmes par seconde – voir paragraphe « facteur tem‐porel »).
BB VVeerrssiioonn WWeebb
Ce site permet d’avoir accès aux listes d’audiométrie vocale Bourquin / Fournier (2ème version) simplement et rapidement, dans tous les lieux équipés d'un ordinateur connecté à internet (voir annexe N°37, page 102).
Une fois le système étalonné, les valeurs d’intensité sont valables mais tout de même moins précises qu'avec un matériel professionnel (les dBA sont proches des dBHTL). Neuf niveaux d’émission (pour le bruit et les listes) sont
Figure 71 : Répartition des mots de la liste 12
Page 73
disponibles (40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 et 80 dBA). Dès lors, il est possible d’effectuer des tests dans une ambiance bruyante (Onde Vo‐cale Globale ou Bruit Blanc) en fai‐sant varier le rapport signal sur bruit par pas de 5 dB.
Les listes (de test, d’entraine‐ment ou supplémentaires) peuvent
être transmises sur l’oreille droite, gauche ou en binaural. On peut également choisir parmi trois les vitesses d’élocution précédemment évoquées.
Le site, accessible sur http://listesbourquinfournier.neuf.fr, est constitué de plus de 2800 pages et plus de 13000 liens hypertextes (faire correspondre à chaque liste une intensité, un type de stimulation et une vitesse) ; l’annexe N°38 (p. 103) informe sur les différents éléments le composant. Enfin, il est op‐timisé pour une résolution de 1024 par 768 pixels, le navigateur Microsoft In‐ternet Explorer 7 et le système d’exploitation Microsoft Windows Vista.
Figure 72 : Accueil du site internet
Page 74
CONCLUSION Ce mémoire aboutit à plusieurs choses :
• Les modifications apportées aux listes « 1ère version » ont contribué à améliorer la constance et la fiabilité des résultats obtenus lors du test d’audiométrie vocale. Pour autant, la démarche empruntée ne permet pas de savoir si un changement particulier est à l’origine ou non de ce résultat,
• Les listes « 2ème version » sont théoriquement mieux équilibrées qu’auparavant, au vu des nombreuses améliorations apportées, mais doivent être testées sur des patients afin de confirmer cette hypothèse. D’autre part, elles ont permis de remettre à jour des « listes de Four‐nier » vieillissantes,
• L’analyse spectrale, de mots ou de phonèmes par exemple, ouvre peut être une nouvelle voie dans la création de listes d’audiométrie vocale. Effectivement, ce procédé relativement récent n’a encore été que très peu utilisé ; il serait à mon avis intéressant d’essayer d’exploiter toutes les possibilités que peut offrir cette méthode,
• L’utilisation de voix différentes pour l’énonciation des éléments d’une même liste (notamment l’alternance homme / femme) est une nou‐veauté qui permet, à mon sens, d’améliorer la représentativité du test tout en garantissant la régularité des résultats,
• L’étude clinique a mis en évidence une corrélation entre l’importance de la perte dans les fréquences aiguës des patients et l’accentuation du nombre de faute pour des mots de voix féminine.
Pour conclure, ce mémoire a permis d’explorer certains choix dans la création de listes de mots signifiants tout en essayant de rééquilibrer les listes d’audio‐métrie vocale de J.E. Fournier.
1 (Fournier, 1951) 1 (Benchmark Group) 1 (Adam, 2006) 1 (Rose, S., 2000/2001) 1 (Collège national d'audioprothèse, 1997) 1 (Virole, 1999) 1 (Dodelé, 2000) 1 (Egan, 1944) 1 (Ducourneau) 1 (Wikipédia, Echelle diatonique / Ton, 2007) 1 (Marty Aurélien, 2004) 1 (Wikipédia, Courbes isosoniques, 2007) 1 (Nelson Acoustical Engineering, Inc., 2004) 1 (Audiologyinfo, 1996) 1 (Killion, 1990) 1 (Parizet, 1992) 1 (J.C. Steinberg, 1947) 1 (Black, 1959) 1 (Kryter, 1962) 1 (Studebaker, Pavlovic, & Sherbecoe, 1987) 1 (Pavlovic, 1987) 1 (Miller & Nicely, 1955) 24 (Education Utdallas)
1 (Cornu, 1999)
1 (Fournier, 1951) 2 (Benchmark Group) 3 (Adam, 2006) 4 (Rose, S., 2000/2001) 5 (Collège national d'audioprothèse, 1997) 6 (Virole, 1999) 7 (Dodelé, 2000) 8 (Marty Aurélien, 2004) 9 (Wikipédia, Courbes isosoniques, 2007) 10 (Nelson Acoustical Engineering, Inc., 2004)
Page 75
BIBLIOGRAPHIE
[1] Fournier J.E., Audiométrie vocale, les épreuves d'intelligibilité et leurs application au diagnostic, à l'expertise et à la correction prothétique des surdités, Paris VI, édition Maloine, 1951, p. 15‐18, 22‐24, 27, 31‐35, 51‐55.
[2] Site internet, Capsule outil: La voix et l'appareil de phonation, http://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/outil_bleu21.html, édition Benchmark Group, 4 rue Diderot 92156 Suresnes FRANCE, consulté le 21/05/2007.
[3] Adam A., Le test syllabique égalise ou non égalise en intensité : étude comparative dans le silence et dans le bruit, mémoire présenté en vue de l’obtention du Diplôme d’Etat d’Audioprothésiste, Paris VII: Conservatoire national des arts et métiers, 2006.
[4] Rose S., Expérimentation de l’audiométrie instrumentale comparée, thèse présentée en vue du doctorat de psychologie, Université Paris X, Nanterre, 2000/2001.
[5] Collège national d'audioprothèse, Précis d'audioprothèse: Le bilan d’orientation prothétique, vol. 1, Les éditions du Collège National, 1997.
[6] Virole B., Phonétique Acoustique Appliquée en Audioprothèse, http://perso.orange.fr/virole/DA/pho.pdf, mars 1999, p. 1.
[7] Dodelé L., L’audiométrie vocale en présence de bruit et le test AVfB, Les Cahiers de l'Audition, vol. 13, n° 5 et 6, septembre‐décembre 2000.
[8] Lorenzi C., Gilbert G., Carn H., Garnier S. et Moore Brian C. J., Speech perception problems of the hearing impaired reflect inability to use temporal fine structure, Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 103, n°49, 5 décembre 2006, p. 18866‐18869.
[9] Egan J.P., Articulation Testing Methods II, Université de Harvard: Psycho Acoustic Laboratory, Washinton DC, 1944.
[10] Ducourneau J., Traitement du signal: Utilisation du logiciel SpectraPlus, cours du Diplôme d’Etat d’Audioprothèse 1ère et 3ème année, Nancy.
[11] Lewy S., Acoustique industrielle et aéroacoustique, édition Hermes Sciences Publicat., collection d’acoustique, 21 janvier 2001.
[12] Site internet, Wikipédia, Echelle diatonique / Ton, consulté le 24 avril 2007, http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89chelle_diatonique, 22 avril 2007.
[13] Marty Aurélien, Beller Grégory, Langage et langues, Talkapillar: outil d'analyse de corpus oraux, Paris: IRCAM: Institut de Recherche et de Coordination Acoustique / Musique, mai 2004.
Page 76
[14] Site internet, Wikipédia, Courbes isosoniques, consulté le 25 avril 2007,http://fr.wikipedia.org/wiki/Courbes_isosoniques, 16 mars 2007.
[15] Site internet, Nelson Acoustical Engineering, Inc., Instruction in Noise Control, Vibration Control and Acoustics, consulté le 15 mars 2007, http://www.nelsonacoustical.com/Instruction.htm, 5 octobre 2004.
[16] Gelis C., Biophysique de l'environnement sonore, édition Ellipses Marketing, collection Technosup, 21 octobre 2002.
[17] Site internet, Audiologyinfo, Articulation Index Tutorial, consulté le 1 février 2007, http://www.audiologyinfo.com/ai/aitut3.htm, 1996.
[18] H. Gustav Muller et Mead C. Killion, An easy method for calculating the articultaion index, The hearing journal, vol. 43, n°9, septembre 1990.
[19] Parizet E., The influence of speech importance function upon articulation index computation in cars, Noise control engineering journal, vol. 38, n°2, 28 avril 1992, p. 73‐75.
[20] Steinberg J.C. et French N.R., Factors Governing the Intelligibility of Speech Sounds, Journal of the Acoustical Society of America, n°19, 1947, p. 90‐119.
[21] Black J.W., Equally contributing frequency bands in intelligibility testing, J. Speech Hear. Res., n°2, 1959, p. 81‐83.
[22] Kryter K.D., Methods for the calculation and use of the articulation index, Journal of the Acoustical Society of America, n°34, 1962, p. 1689‐1697.
[23] Studebaker G.A., Pavlovic C.V. et Sherbecoe R.L., A frequency importance fonction for continuous discourse, Journal of the Acoustical Society of America, n°81, 1987, p. 1130‐1138.
[24] Pavlovic C.V., Derivation of primary parameters and procedures for use in speech prediction, Journal of the Acoustical Society of America, n°82, 1987, p. 413‐422.
[25] Miller G.A. et Nicely P.E., An analysis of perceptual confusions among some english consonants, Journal of the Acoustical Society of America, n°27, 1955, p. 338‐352.
[26] Cornu F., Influence de la hauteur de la voix sur les tests d'intelligibilité de Fournier, mémoire présenté en vue de l’obtention du Diplôme d’Etat d’Audioprothésiste, Fougères, 1999.
[27] Site internet, Education Utdallas, Defining The Auditory Area, consulté le 15 mai 2007, http://www.utdallas.edu/~thib/theories/aud_area.htm.
Page 77
TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure 1 : Appareil phonatoire ........................................................................................................ 2
Figure 2 : Représentation graphique du test d’AVB pour un normo‐entendant ............................ 8
Figure 3 : Graphique du test Check‐Up Entendre ........................................................................... 9
Figure 4 : Répartition de la difficulté dans des listes de 10 mots (listes 1 et 2)............................ 11
Figure 5 : Répartition de la difficulté dans des listes de 10 mots (listes 3 et 4)............................ 12
Figure 6 : Listes originales a) ......................................................................................................... 13
Figure 7 : Listes originales b) ......................................................................................................... 13
Figure 8 : Listes originales c) ......................................................................................................... 14
Figure 9 : Listes originales d) ......................................................................................................... 14
Figure 10 : Listes originales e) ....................................................................................................... 14
Figure 11 : Listes originales f) ........................................................................................................ 14
Figure 12 : Listes originales g) ....................................................................................................... 14
Figure 13 : Listes originales h) ....................................................................................................... 14
Figure 14 : Représentions graphiques de surdités typiques avec le test de J.E. Fournier ............ 17
Figure 15 : Caractéristiques d’une courbe d’intelligibilité ............................................................ 18
Figure 16 : Représentation graphique d’une fonction temporelle ............................................... 20
Figure 17 : Représentation graphique d’une fonction spectrale .................................................. 21
Figure 18 : Sonagramme du mot « le flocon », représentation « temps‐fréquence » ................ 21
Figure 19 : Exemple d’analyse spectrale avec plusieurs largeurs de bande ................................. 22
Figure 20 : Schématisation du principe d’échantillonnage ........................................................... 23
Figure 21 : Exemple de représentation temps‐fréquence du mot « le flocon » ........................... 24
Figure 22 : Représentation temporelle et spectrale de la fenêtre de Hanning ............................ 25
Figure 23 : Logiciel Adobe Audition .............................................................................................. 26
Figure 24 : Conséquences d’une amplification ............................................................................. 28
Figure 25 : Effet de l’antiparasite .................................................................................................. 28
Figure 26 : Influence du réducteur de bruit sur le signal utile ...................................................... 29
Figure 27 : Effet du modificateur de ton ....................................................................................... 29
Figure 28 : Evolution du débit de la parole dans une phrase ....................................................... 32
Figure 29 : Courbes isosoniques ................................................................................................... 33
Figure 30 : Courbes de pondération A, B, et C .............................................................................. 33
Figure 31 : Influence des pondérations A/B/C face à la pondération de Pavlovic........................ 34
Figure 32 : Effet de masque .......................................................................................................... 34
Figure 33 : Graphique de la méthode Mueller et Killion (1990) ................................................... 35
Figure 34 : Graphique de la première méthode de Pavlovic (1991) ............................................. 36
Figure 35 : Graphique de la deuxième méthode de Pavlovic (1991) ............................................ 36
Page 78
Figure 36 : Pondération de French et Steinberg ........................................................................... 37
Figure 37 : Pondérations de Black ................................................................................................. 37
Figure 38 : Pondération de Kryter ................................................................................................. 38
Figure 39 : Pondération de Studebaker ........................................................................................ 38
Figure 40 : Pondération de Pavlovic ............................................................................................. 38
Figure 41 : Fréquences caractéristiques des pondérations .......................................................... 39
Figure 42 : Effet de la modification de ton ................................................................................... 42
Figure 43 : Effet de l’amplification de 0,4 dB après la modification de ton ................................. 43
Figure 44 : Spectres à long terme de « le poumon » et « le fossé » ............................................. 43
Figure 45 : Courbe de pondération Pavlovic / Phonak ................................................................. 44
Figure 46 : Première étape du tri (classement par difficulté) ...................................................... 46
Figure 47 : Deuxième étape du tri (regroupement des extrêmes) .............................................. 47
Figure 48 : Troisième étape du tri (échanges de groupes) ........................................................... 47
Figure 49 : Quatrième étape (formation des listes à partir des assemblages) ............................. 47
Figure 50 : Dernière étape du tri (échanges de mots) .................................................................. 48
Figure 51 : Graphique comparatif des listes 1ère version .............................................................. 49
Figure 52 : Ages des différents sujets testés ................................................................................. 51
Figure 53 : Audiogramme moyen des patients ............................................................................. 51
Figure 54 : Intensités d’émission utilisées lors des tests .............................................................. 52
Figure 55 : Tableau de comparaison du nombre d’erreur ............................................................ 54
Figure 56 : Ecarts types du nombre de faute obtenus avec les deux versions des listes ............. 55
Figure 57 : Erreur commise en moyenne (mot) ............................................................................ 56
Figure 58 : Validité des résultats « originaux » ............................................................................ 56
Figure 59 : Validité des résultats « 1ère version » .......................................................................... 57
Figure 60 : Audiogrammes types pour chaque modèle d’indice .................................................. 57
Figure 61 : Exemple de deux mots ayant la même « puissance RMS totale ».............................. 62
Figure 62 : Exemple de deux mots ayant des pics d’amplitude égaux ......................................... 62
Figure 63 : Effet de l’équilibrage en intensité (RMS) .................................................................... 63
Figure 64 : Ecarts entre les ISD et les valeurs de difficulté théorique .......................................... 65
Figure 65 : Nouvelle pondération et comparaisons ...................................................................... 66
Figure 66 : Différence entre sommation énergétique et moyenne (mots « difficiles ») .............. 67
Figure 67 : Effet de la suppression des mots de difficulté extrême ............................................. 68
Figure 68 : Etude comparative objective des listes 2ème version .................................................. 68
Figure 69 : Répartition des mots des listes originales suivant leur difficulté ............................... 69
Figure 70 : Répartition des mots des listes 2ème version suivant leur difficulté ............................ 70
Figure 71 : Répartition des mots de la liste 12 ............................................................................. 72
Figure 72 : Accueil du site internet ............................................................................................... 73
Page 79
ANNEXES Annexe 1 : Liste de mots dissyllabiques de J.E. Fournier, classés par ordre alphabétique .......................... 80
Annexe 2 : Tableau des fréquences des différentes bandes (octave et tiers d’octave) ............................... 81
Annexe 3 : Nombre de phonèmes des mots des listes deuxième version ................................................... 82
Annexe 4 : Tableau des valeurs des courbes de pondérations .................................................................... 83
Annexe 5 : Pourcentage de l’intelligibilité des mots en fonction de l’indice d’articulation ......................... 83
Annexe 6 : Graphique des valeurs moyennes des pondérations ................................................................. 84
Annexe 7 : Graphique des écarts types des valeurs des pondérations (%) .................................................. 84
Annexe 8 : Courbe de pondération de source Phonak (Pavlovic) ................................................................ 84
Annexe 9 : Tableau de valeurs de l’analyse spectrale 1ère version ............................................................... 85
Annexe 10 : Spectres à long terme de deux mots de difficulté extrême ..................................................... 85
Annexe 11 : Spectres à long terme de deux mots de même difficulté ......................................................... 85
Annexe 12 : Effet des échanges de groupes entre les assemblages ............................................................ 86
Annexe 13 : Effet des échanges de mots entre les listes .............................................................................. 86
Annexe 14 : Contenu du CD audio utilisé pour l’étude clinique ................................................................... 87
Annexe 15 : Contenu du CD audio du « rééquilibrage 1ère version » ........................................................... 88
Annexe 16 : CD audio du « rééquilibrage 1ère version » ............................................................................... 89
Annexe 17 : Audiogrammes tonals des différentes personnes testées ....................................................... 90
Annexe 18 : Tableau des résultats de l’étude clinique pour les listes originales (1951) .............................. 91
Annexe 19 : Tableau des résultats de l’étude clinique pour les nouvelles listes 1ère version ....................... 91
Annexe 20 : Premier tableau d’analyse des résultats de l’étude clinique .................................................... 92
Annexe 21 : Deuxième tableau de l’analyse des résultats ........................................................................... 93
Annexe 22 : Tableau de synthèse des résultats « perte auditive / type de voix » ....................................... 93
Annexe 23 : Erreur commise due aux différences inter‐liste ....................................................................... 94
Annexe 24 : Evolution du pourcentage des données dites « valables » ...................................................... 94
Annexe 25 : Audiogramme vocal et ses plages d’incertitude ....................................................................... 95
Annexe 26 : Egalisation en intensité, spectre temporel (haut : RMS, bas : pics) ......................................... 95
Annexe 27 : Modification en intensité réalisée sur chaque mot (en dB) ..................................................... 96
Annexe 28 : Courbes de pondérations basées sur l’étude clinique de L. Dodelé ......................................... 97
Annexe 29 : Différence entre sommation énergétique et moyenne ........................................................... 97
Annexe 30 : Mots supprimés ........................................................................................................................ 98
Annexe 31 : Répartition des mots dans les listes d’entrainement suivant leur difficulté ............................ 98
Annexe 32 : Répartition des mots dans les listes de test suivant leur difficulté .......................................... 98
Annexe 33 : Répartition des mots dans les listes supplémentaires suivant leur difficulté .......................... 99
Annexe 34 : CD d’audiométrie vocale Bourquin / Fournier (vitesse NORMALE) ......................................... 99
Annexe 35 : Contenu du CD d’audiométrie vocale Bourquin / Fournier (paysage) ................................... 100
Annexe 36 : Contenu du CD d’audiométrie vocale Bourquin / Fournier (portrait) .................................... 101
Annexe 37 : CD statistique de J.P. Dupret, « RMS / PIC », site internet et mémoire ................................ 102
Annexe 38 : Fonctionnement du site web .................................................................................................. 103
Page 80
Annexe 1 : Liste de mots dissyllabiques de J.E. Fournier, classés par ordre alphabétique [1]
Page 81
Numéro de bande
FRÉQUENCE CENTRALE (HZ) LIMITES DE BANDE (HZ)
Octave Tiers d'octave Inférieure Supérieure
14 25 22 28
15 31.5 31.5 28 35
16 40 35 44
17 50 44 57
18 63 63 57 71
19 80 71 88
20 100 88 113
21 125 125 113 141
22 160 141 176
23 200 176 225
24 250 250 225 283
25 315 283 353
26 400 353 440
27 500 500 440 565
28 630 565 707
29 800 707 880
30 1000 1000 880 1130
31 1250 1130 1414
32 1600 1414 1760
33 2000 2000 1760 2250
34 2500 2250 2825
35 3150 2825 3530
36 4000 4000 3530 4400
37 5000 4400 5650
38 6300 5650 7070
39 8000 8000 7070 8800
40 10000 8800 11300
41 12500 11300 14140
42 16000 16000 14140 17600
43 20000 17600 22500
Annexe 2 : Tableau des fréquences des différentes bandes (octave et tiers d’octave) [10]
Page 82
Annexe 3 : Nombre de phonèmes des mots des listes deuxième version
Page 83
Annexe5 4 : Pourcentage de l’intelligibilité des mots en fonction de l’indice d’articulation [27]
Annexe4 5 : Tableau des valeurs des courbes de pondérations
Page 84
Annexe 8 : Courbe de pondération de source Phonak (Pavlovic)
Annexe 6 : Graphique des valeurs moyennes des pondérations
Annexe 7 : Graphique des écarts types des valeurs des pondérations (%)
Page 85
Annexe10 9 : Tableau de valeurs de l’analyse spectrale 1ère version (exemple de quelques mots)
Annexe9 10 : Spectres à long terme de deux mots de difficulté extrême
Annexe11 11 : Spectres à long terme de deux mots de même difficulté
Page 86
Annexe 12 : Effet des échanges de groupes entre les assemblages
Annexe 13 : Effet des échanges de mots entre les listes
Page 87
Annexe 14 : Contenu du CD audio utilisé pour l’étude clinique
Page 88
Annexe 15 : Contenu du CD audio du « rééquilibrage 1ère version »
Page 89
Annexe 16 : CD audio du « rééquilibrage 1ère version »
Page 90
Annexe 17 : Audiogrammes tonals des différentes personnes testées
Page 91
Annexe 18 : Tableau des résultats de l’étude clinique pour les listes originales (1951)
Annexe 19 : Tableau des résultats de l’étude clinique pour les nouvelles listes 1ère version
Page 92
Annexe 20 : Premier tableau d’analyse des résultats de l’étude clinique
Page 93
Annexe 21 : Deuxième tableau de l’analyse des résultats
Annexe 22 : Tableau de synthèse des résultats « perte auditive / type de voix »
Page 94
Annexe 24 : Evolution du pourcentage des données dites « valables »
Annexe 23 : Erreur commise due aux différences inter‐liste
Page 95
Annexe 25 : Audiogramme vocal et ses plages d’incertitude
Zone des audiogrammes vocaux possibles (listes originales)
Zone des audiogrammes vocaux possibles (listes 1ère version)
Courbe de l’audiogramme vocal notée par le testeur
Annexe 26 : Egalisation en intensité, spectre temporel (haut : RMS, bas : pics)
Page 96
Annexe 27 : Modification en intensité réalisée sur chaque mot (en dB)
Page 97
Annexe 28 : Courbes de pondérations basées sur l’étude clinique de L. Dodelé
Annexe 29 : Différence entre sommation énergétique et moyenne
Page 98
Annexe 3031 : Mots supprimés
Annexe 3132 : Répartition des mots dans les listes de test suivant leur difficulté
Annexe 3230 : Répartition des mots dans les listes d’entrainement suivant leur difficulté
Page 99
Annexe 34 : CD d’audiométrie vocale Bourquin / Fournier (vitesse NORMALE)
Annexe 33 : Répartition des mots dans les listes supplémentaires suivant leur difficulté
Page 100
Annexe 35 : Contenu du CD d’audiométrie vocale Bourquin / Fournier (paysage)
Page 101
Annexe 36 : Contenu du CD d’audiométrie vocale Bourquin / Fournier (portrait)
Page 102
Annexe 37 : CD contenant l’analyse statistique de J.P. Dupret, l’exemple « RMS / PIC », le site internet et le mémoire (PDF)
Page 103
Avancement de la lecture (liste sélectionnée)
Choix du type de liste (ou étalonnage)
Listes sélectionnées (de test, stimulation à gauche à 70 dBA)
Marqueurs Choix du type de stimulation et menu d’aide Choix du type, de
l’intensité et du côté du bruit (OVG, 60 dBA, OG)
Choix de la vitesse d’élocution (normale)
Choix de l’intensité d’émission des listes (70 dBA)
Annexe 38 : Fonctionnement du site web
VISA
Visa du maître de mémoire
Date : Signature :