Localisation

Localisation :
offrez à vos patients
une écoute mieux ciblée
Tous ceux d'entre nous qui ont la chance de posséder un
système auditif parfaitement sain considèrent souvent que les
facultés de localisation vont de soi. Nous n'y prêtons même
pas attention, jusqu'au jour où elles nous font défaut.
Essentielles à notre compréhension des sons, les facultés de
localisation rendent l'écoute à la fois plus naturelle et agréable.
Elles nous permettent de nous concentrer facilement sur
un locuteur et déterminent la provenance d'un son, tout en
optimisant notre perception de l'environnement. Lorsque notre
capacité à localiser est déficiente, notre qualité de vie en pâtit.
Le moment est venu pour les professionnels de l'audition de
reconnaître l'importance de la localisation à juste titre : « un
aspect majeur du mode de fonctionnement de l'audition et
l'expression d'une écoute de qualité. »1
Ce document souligne les avantages de la localisation, décrit
son mode de fonctionnement et présente les possibilités de
remédier à ses troubles potentiels.
Auteur
Nancy Bunston, M.Cl.Sc., Reg. CASLPO
Audiologiste interne
Son préféré : le bruit du ressac
Une marque Sonova
Plus qu'un emplacement
La localisation permet de mieux cibler l'écoute puisqu'elle contribue à isoler les
sons que vous souhaitez entendre de ceux qui ne vous intéressent pas. Ainsi,
lorsque vous retrouvez un ami dans un café, c'est grâce à vos capacités de
localisation que vous pouvez discuter dans un établissement bruyant. Semblable
à un jeu de devinettes, qui consisterait à isoler un élément sonore parmi de très
nombreux autres sons ambiants, nous qualifions cette capacité de « perception
auditive figure-fond ». Elle est également connue sous le nom d' « effet cocktail
party » et offre la capacité trouver la voix d'un locuteur, mais aussi de concentrer
notre attention auditive sur une personne précise parmi de nombreux autres en
présence d'un bruit de fond (tout comme dans une soirée cocktail).
Comme le montre l'effet cocktail party, la localisation facilite notre participation aux
échanges sociaux. Elle s'avère particulièrement utile dans les lieux bruyants. La
plupart d'entre nous considèrent cette capacité comme allant de soi ; nous ne nous
rendons même pas compte que nous isolons les conversations du bruit ambiant.
Ce n'est pas le cas des patients des professionnels de l'audition, qui se plaignent
de difficultés à percevoir clairement les conversations dans des environnements
bruyants, indépendamment du fait qu'ils utilisent ou non des aides auditives.2
Les facultés de localisation aident également à établir une cartographie spatiale
de la scène auditive. Vous savez ainsi où se trouve votre chat et où vous avez
posé votre téléphone sans fil. L'externalisation des images acoustiques donne
l'impression qu'un son apparaît à l'extérieur de la tête, offrant ainsi une perception
réaliste de notre environnement.3 Cette perception de l'environnement intervient
favorablement dans de nombreux aspects de notre vie quotidienne : la sécurité,
les déplacements et les interactions sociales.
La perception de l'environnement vous évite ainsi de vous faire renverser par une
voiture en traversant la rue. Toutefois, elle présente aussi d'autres avantages moins
évidents. Les gens ont besoin de savoir où se trouvent les obstacles pour marcher
en toute sécurité. S'ils sont par exemple surpris par l'apparition d'un véhicule
qu'ils n'ont pas entendu arriver, ils risquent de réagir de façon exagérée, perdant
parfois l'équilibre.4 Il a été effectivement avancé qu'une « mauvaise perception de
l'environnement auditif et spatial » pouvait contribuer au risque de chutes.5 De fait,
la localisation auditive s'avère particulièrement importante pour les personnes
souffrant de déficience visuelle « qui ont recours à la localisation auditive pour
reconstituer le monde qui les entoure dans leur tête. »6
La perception de l'environnement nous permet de constater également
l'importance de la localisation dans les échanges sociaux. Se tourner vers
son interlocuteur n'est pas seulement poli, mais c'est aussi un facteur connu
d'optimisation de l'efficacité à communiquer. Sans la capacité de localisation,
il serait difficile de savoir qui regarder ou, tout simplement, de savoir que l'on
s'adresse à vous. La perception de l'environnement qui découle de la localisation
nous permet d'entendre et d'apprécier les sons de façon bien plus naturelle,
améliorant ainsi notre qualité de vie.
1
Comment fonctionne la localisation ?
La capacité à entendre de façon binaurale nous permet de localiser la
provenance d'un son. La localisation est déficiente en cas de difficulté dans
l'une des régions suivantes de la voie auditive : les oreilles externes (y compris
le pavillon et les conduits auditifs) ; les oreilles moyennes et internes ; le nerf
auditif et le tronc cérébral ; les voies auditives centrales et le cortex.
Les oreilles externes (avec la tête) façonnent le son qui pénètre le reste du
système auditif. Comme il résulte de la géométrie unique que constituent le
pavillon et le conduit auditif, la forme prise par le son est spécifique à chaque
individu. De même qu'elles font de l'ombre à la lumière, la tête et le pavillon
transforment le son. Ce phénomène est illustré par la fonction de transfert
relative à la tête (HRTF) qui indique la transformation du niveau de pression
acoustique (SPL) depuis une source sonore en champ libre vers le conduit
auditif. (Voir Fig. 1.)
Fig. 1 – Divers angles d'incidence
du son produisent des niveaux
variables d'intensité sonore à toutes
les fréquences. Des fonctions
HRTF simplifiées sont illustrées
ci-dessous pour 3 fréquences
particulières : hautes=bleu foncé,
moyennes=cyan, basses=gris. Bien
que les fonctions HRTF de chaque
oreille soient indiquées séparément,
elles se produisent simultanément
en réalité (voir le schéma combiné).
Lorsqu'elles sont combinées, elles
génèrent les informations interaurales
qui permettent au système auditif
de déterminer la provenance du son.
Par exemple, à 45 degrés, il existe
une différence sonore de 15 dB entre
les deux oreilles pour les hautes
fréquences (bleu foncé).
L'effet cocktail party est rendu possible par l'intermédiaire du traitement
de synthèse binaurale et spatiale, et nécessite l'intégrité de la voie auditive
complète. Le système auditif utilise les informations reçues des deux oreilles
pour séparer de façon perceptive un signal digne d'intérêt (un interlocuteur dans
une conversation) du bruit indésirable (conversations et bruits ambiants).
De plus, le système auditif normal est capable d'optimiser le rapport signal/
bruit (SNR, soit le rapport du signal vocal principal sur le bruit de fond) global
en exploitant la différence de SNR entre les oreilles. Comparés à des conditions
monaurales, ces processus binauraux améliorent l'intelligibilité de la parole.
Hautes fréquences
Moyennes fréquences
Basses fréquences
330
345
0
15
330
30
315
60
285
270
90
105
240
120
135
225
210
195
180
165
Oreille gauche
150
15
330
30
60
285
270
90
105
240
120
135
225
210
195
180
165
Oreille droite
150
0
15
30
45
60
300
75
255
345
315
45
300
75
255
0
315
45
300
345
285
75
270
90
105
255
240
120
135
225
210
195
180
165
150
Oreilles gauche /
droite combinées
2
Les fonctions HRTF fournissent les indices requis pour la localisation des sons.
Bien que les deux localisations ci-dessous se trouvent sur un plan horizontal,
elles utilisent différents indices. Les principaux indices pour la localisation de
gauche à droite ont tendance à être binauraux et reposent sur les différences
d'intensité et de temporalité. Les indices avant-arrière sont généralement
monoraux et reposent sur des différences spectrales alors que le pavillon
réfléchit les sons. Ces réflexions, accompagnées du son direct, produisent un
spectre sonore. (Voir Fig. 2.)
Dans le cas de la localisation de gauche à droite, selon l'emplacement de
la source sonore, la tête et l'oreille externe forment une « enceinte » qui
génère une ombre acoustique pour les plus hautes fréquences avec des
longueurs d'ondes plus courtes (généralement au-dessus de 1 500 Hz, lorsque
les longueurs d'ondes sont petites par rapport à la dimension de la tête
de l'individu). Cette « enceinte » entraîne également une diffraction, ou
déviation, des plus basses fréquences avec des longueurs d'ondes plus longues
(généralement au-dessous de 1 500 Hz, lorsque les longueurs d'ondes sont
grandes par rapport à la dimension de la tête de l'individu).
Les implications physiques de la présence de la tête et des deux oreilles se
traduisent par des différences de volume sonore entre les oreilles (différences
interaurales de niveau sonore, ILD), ainsi que par des différences interaurales
de temps (ITD) qui entraînent des différences interaurales de phase (IPD).
Ensemble, ces différences fournissent des indices liés aux fréquences
(affectant les plus hautes [ILD] et les plus basses [ITD et IPD] fréquences).
Le cerveau apprend à exploiter ces indices pour déceler l'origine d'une source
sonore (même les yeux fermés).
Hautes fréquences
Basses fréquences
L
Oreille proche
R
Fig. 2 – Pour illustrer une ILD ou une
ITD, les effets sur les fréquences sont
souvent présentés séparément. En
réalité, les sons que nous entendons
sont complexes et les différences ILD
et ITD se produisent simultanément.
Comme vous pouvez le constater,
l'« oreille proche » (celle qui se situe le
plus près de la source sonore) perçoit
un niveau plus élevé de sons aigus et un
niveau semblable de sons graves que
l'« oreille éloignée » (celle qui se situe
le plus loin de la source sonore). Les
sons graves atteignent l'oreille éloignée
moins rapidement et présentent une
phase différente que pour les sons
perçus par l'oreille proche.
Oreille éloignée
3
La localisation avant-arrière exploite les différences des sons hautes
fréquences qui se produisent entre les zones avant et arrière du pavillon.
(Voir Fig. 3.) En présence de hautes fréquences, l'oreille externe est
davantage directionnelle : lorsque la source sonore se trouve devant, la
forme et les réflexions du pavillon et du conduit auditif accentuent les
aigus. En revanche, lorsque le son provient directement de derrière la tête,
seuls les pavillons font office d'« enceinte ».
20
Fig. 3 – Le gain naturel pour un
mannequin fournit les informations
de localisation avant-arrière, par
la comparaison des azimuts de
0° (en bleu foncé) à 180° (cyan).
Ces informations reçues naturellement
par les individus les aident à établir
une localisation avant-arrière.
Gain en dB
15
10
L'illustration repose sur les données
de Shaw (1974)7
5
0
-5
100
1000
10o00
Fréquence en Hz
En raison de sa dépendance aux indices de hautes fréquences, la
localisation avant-arrière est traditionnellement considérée comme étant
complexe, même pour les personnes qui ne souffrent pas de problèmes
d'audition. La présence d'une perte auditive dans les hautes fréquences et
l'usage de microphones qui rendent inaccessibles les indices acoustiques du
pavillon compliquent encore plus le processus.
4
Déficiences en matière de localisation
Les altérations neurophysiologiques des adultes les plus âgés peuvent
entraîner des difficultés à traiter les informations reçues : « Avec l'âge,
l'activité cérébrale décroît et augmente à la fois. Alors qu'un ralentissement
lié au vieillissement reflète généralement un déclin neurologique, certaines
augmentations d'activité ont été liées à une compensation fonctionnelle. »8
Les modifications peuvent également être « la conséquence directe d'une
cochlée déficiente qui envoie des signaux altérés au tronc cérébral. »9 Les
cellules cillées externes (CCE) et internes (CCI), situées dans l'organe de Corti
de la cochlée, fournissent la sensibilité au niveau sonore, ainsi que les indices
de spécificité relatifs à la fréquence (CCE) et à la temporalité (CCE et CCI). Les
indices fréquentiels et temporels peuvent également diminuer en raison du
dysfonctionnement de la cochlée qui accompagne souvent une perte auditive.
Les aides auditives peuvent faciliter la localisation. Elles procurent
l'amplification nécessaire pour l'audibilité et parviennent à équilibrer une perte
auditive asymétrique. Toutefois, elles peuvent aussi altérer les indices naturels
du pavillon et du conduit auditif.10 Votre cerveau a l'habitude d'entendre des
sons par l'intermédiaire de la forme spécifique de vos oreilles. Imaginez à
présent que vous deviez essayer d'interpréter des localisations inconscientes
muni du conduit auditif d'un autre, avec sa géométrie spécifique, ou même
sans conduit du tout, comme dans le cas de certains appareillages. Une telle
situation serait comparable à battre un jeu de cartes avec deux mains de tailles
différentes, ou aux performances à la poutre d'un gymnaste doté de pieds
démesurés, soit des conditions extrêmement peu naturelles et fiables. Les
indices interauraux seraient inexacts ou absents.
Opportunités liées à la localisation
Bien qu'ils n'en soient pas conscients, les porteurs d'aides auditives attendent
les bénéfices qu'une meilleure localisation pourra leur apporter. Suite à son
étude MarkeTrak V, Sergei Kochkin a fait remarquer que les faibles avantages
et les performances médiocres dans un environnement bruyant constituent
les deux principales raisons qui incitent les patients à ne pas porter leurs
aides auditives.11 Plus récemment, dans MarkeTrak IX, nous avons appris que
« la situation d'écoute offrant le plus faible taux de satisfaction, tous groupes
confondus, est d'essayer de suivre une conversation en présence de bruit
ambiant. »12
Nous pourrions redonner le plaisir de
participer aux conversations.
Les porteurs d'aides auditives pourraient profiter
d'un rapport signal/bruit amélioré et d'une meilleure
interprétation des différences interaurales de niveau
sonore. Ils bénéficieraient ainsi d'une localisation plus
précise des sons provenant de leur gauche, de leur
droite et de derrière la tête. Des indices rapides et fiables
seraient utiles dans les situations à effet cocktail party,
leur permettant ainsi de suivre et se concentrer sur des
conversations dans des environnements difficiles.
Nous pourrions améliorer la localisation
avant-arrière et l'intelligibilité des
sons provenant de derrière.
Dans la vraie vie, il n'est pas toujours possible de
se tourner vers son interlocuteur. Des contraintes
logistiques ou de sécurité nous en empêchent
parfois, comme lorsque nous conduisons avec
des passagers à l'arrière ou que nous participons
à une réunion assis sur plusieurs rangées. Les
micros déportés sont utiles, mais ne serait-ce pas
mieux si les aides auditives faisaient l'affaire ?
Nous pourrions rendre la perception
de l'environnement plus naturelle.
En ayant recours à un système qui imite la
réponse de l'oreille ouverte, nous pourrions
faire en sorte que l'aide auditive s'efface,
permettant à la localisation et à l'écoute de
se produire naturellement. Comme il n'existe
pas deux oreilles identiques, nous pourrions
aller plus loin avec la personnalisation, et
offrir ainsi une plus grande sécurité, une
écoute naturelle et l'externalisation.
5
Pendant de
nombreuses années,
ces solutions nous
étaient inaccessibles.
Ce temps est révolu.
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1. Byrne, D. et Noble, W. (juin 1998). Optimizing Sound Localization with Hearing Aids. Trends in Hearing Amplification, 3 (2).
2. Abrams, H.B., Kihm, J. (mai 2015). An Introduction to MarkeTrak IX: A New Baseline for the Hearing Aid Market. Hearing Review.
3. Durlach, N.I., Rigopulos, A., Pang, X.D., Woods, W.S., Kulkarni, A., Colburn, H.S. & Wenzel, E.M. (1992).
On the Externalization of Auditory Images. Presence, 1 (2), 251-257.
4. Campos, J. (2016). Hearing, balance and falls. World Congress of Audiology, Vancouver, Canada.
5. Lin, F.R., Ferrucci, L. (2012). Hearing Loss and Falls Among Older Adults in the United States. Arch Intern Med., 172 (4), 369-371.
6. Dillon, H. (2012). Hearing Aids (2e édition). New York, NY: Theime.
7. Shaw E.A.G. (1974). The external ear. In: Keidel, W. D. et Neff, W.D. (Eds.).
Auditory System: Anatomy Physiology (Ear). Berlin: Springer-Verlag.
8. Compensatory Brain Activity in Older Adults (november 2011). CabezaLab at Duke University’s Center for
Cognitive Science. Extrait de : http://cabezalab.org/compensatory-brain-activity-in-older-adults/.
9. Dillon, H. (2012). Hearing Aids (2e édition). New York, NY: Theime.
10. Byrne, D. et Noble, W. (juin 1998). Optimizing Sound Localization with Hearing Aids. Trends in Hearing Amplification, 3 (2).
11. Kochkin, S. (2000). MarkeTrak V: “Why my hearing aids are in the drawer”: The consumers’ perspective. The Hearing Journal, 53 (2).
12. Abrams, H.B., Kihm, J. (mai 2015). An Introduction to MarkeTrak IX: A New Baseline for the Hearing Aid Market. Hearing Review.
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