Au cœur de l`innovation

Au cœur de l’innovation
La mise en œuvre d’algorithmes intelligents et automatiques
a nettement amélioré les performances et la simplicité d’em-
ploi des systèmes auditifs numériques modernes. Toutefois,
malgré tous les progrès techniques de ces dernières années,
le potentiel d’amélioration des bénéfices apportés aux utilisa-
teurs de systèmes auditifs reste très important. Nos connais-
sances et notre compréhension des besoins auditifs des mal-
Avancées dans le traitement du signal et intégration de la technologie sans fil
Les designs modernes de puces électroniques offrent plus de
flexibilité et de puissance de calcul que jamais auparavant.
CORE, le cœur microélectronique de la toute dernière géné-
ration des systèmes auditifs Exélia et Naída de Phonak com-
prend six processeurs ultraperformants. Chacun a une tâche
bien définie, comme le microcontrôleur ou le processeur nu-
mérique de signal, et ils comptent ensemble plus de 8 millions
de transistors capables de réaliser plus de 120 millions d’opé-
rations par seconde. Cette puissance de calcul procure les
ressources nécessaires à l’introduction de nouvelles solutions
propres à accroître les performances auditives et à améliorer
nettement les bénéfices des utilisateurs. Quelques-unes des
nombreuses solutions nouvelles de la plateforme CORE se-
ront décrites plus en détail ci-après:
SoundFlow – nouvel algorithme unique d’adaptation au- 
tomatique
Technologie LarsenBloc – nouvelle technique anti-larsen 
révolutionnaire
ZoomControl – nouveau concept pour renforcer 
l’intelligibilité vocale dans des conditions d’écoute diffi-
ciles
SoundRecover – nouveau procédé de traitement du signal 
pour renforcer l’audibilité des sons vocaux aigus
De plus, les énormes progrès réalisés dans la technologie de
communication sans fil ont enfin permis d’introduire un BAN
(Body Area Network) complet, composé d’un système intégré
d’accessoires et de deux aides auditives. Cette solution de
réseau corporel ouvre la porte à de multiples applications
CORE: La nouvelle référence dans l’industrie audioprothétique
entendants dans leur vie quotidienne se sont nettement
étoffées. Nous pouvons maintenant apporter de meilleures
solutions aux problèmes auditfs actuels. De plus, la technolo-
gie microélectronique a fait d’énormes progrès ces dernières
années, essentiellement motivés par les applications de com-
munication sans fil.
nouvelles et donnera aux malentendants un accès à l’univers
de la communication sans fil dont le développement est ful-
gurant. Plusieurs applications peuvent être réalisées avec ce
nouveau type de réseau sans fil:
Traitement binaural du signal – possibilité d’échange de 
données audio large bande entre deux aides auditives (un
des vœux de longue date dans ce domaine) permettant de
véritables algorithmes de traitement binaural du signal
pour améliorer l’intelligibilité vocale et la classification du
milieu acoustique.
Connectivité sans fil – possibilité de connecter sans fil 
l’aide auditive à des sources audio extérieures telles que
téléphones (mobiles), télé, et autres sources via l’interface
de communication iCom. Afin d’obtenir la meilleure qua-
lité sonore, CORE assure la diffusion sans fil de deux ca-
naux audio distincts (transmission stéréo) sans aucun
compromis sur la bande passante de 10 kHz.
Télécommande – possibilité d’associer les aides auditives 
à des télécommandes (centre de contrôle myPilot) qui
offrent de nouvelles fonctions et des concepts modernes
d’interaction avec l’utilisateur.

Sources de données externes – possibilité de connecter 
sans fil les aides auditives à des sources de données ex-
ternes permettant, par exemple, de procéder sans fil à
l’appareillage avec le système d’Adaptation sans fil iCube.
Intégrer une liaison audio sans fil dans une aide auditive
exige de pouvoir relever certains défis technologiques ardus.
La transmission de données audio entre les aides audi- 
tives exige une capacité de diffusion suffisante de 300
kBit/s.
Le contrôle automatique est devenu un standard dans les
aides auditives modernes. Mais les systèmes existants sélec-
tionnent les réglages optimaux des paramètres à partir d’un
nombre limité de programmes à réglages discrets. La plupart
des milieux auditifs de la vie quotidienne ne sont hélas pas
clairement définis; en règle générale, on est confronté à de
nombreuses combinaisons de sources sonores différentes.
Des compromis quant au mode optimal de traitement du
signal doivent donc être faits dans certains environnements.
Pour procurer toujours les performances optimales, il est in-
téressant de disposer d’un système qui s’adapte en douceur à
l’environnement et sélectionne les paramètres optimaux dans
un continuum de réglages. Pour cela, le système doit d’abord
évaluer le milieu auditif avec précision et fournir une analyse
statistique de ses différentes composantes, par exemple 25%
de parole dans le bruit, 10% de calme, 15% de bruit et 50%
de musique. Au lieu de sélectionner un programme spécifique
(par ex. musique), le système sélectionne un mixage pondéré
des différents programmes. Ce principe, appelé SoundFlow,
permet à l’appareil de s’adapter à des environnements acous-
tiques avec une précision sans précédent et de procurer les
performances auditives optimales tout au long de la vie audi-
tive dynamique.
La personnalisation est obtenue en permettant à l’audiopro-
thésiste d’adapter au mieux certains programmes de base
selon les préférences individuelles. Globalement, la sélection
finale des paramètres de l’aide auditive est définie par une
analyse statistique précise du milieu acoustique combinée à
une pondération donnée par les préférences d’écoute indivi-
duelles de l’utilisateur de l’aide auditive.
Adaptation douce aux conditions d’écoute dynamiques grâce à SoundFlow
La consommation d’énergie doit être minimisée afin de 
rester dans les limites énergétique des piles des aides
auditives.
La taille / le volume des composants microélectroniques 
supplémentaires doit être très faible afin de pouvoir les
placer dans les boîtiers de différents styles d’aides audi-
tives.
Ce nouveau concept d’automatisme a été évalue par des test
de comparaisons par paires pour comparer les artefacts de
commutation et l’intelligibilité vocale subjective de deux
types de systèmes automatiques dans différents environne-
ments: SoundFlow basé sur une composition de programme
versus la commutation entre des programmes discrets. Dans
tous les tests, plus de 80% des sujets ont clairement préféré
SoundFlow.
Figure 1
Le programme effectif est un mixage pondéré des programmes de base disponibles.
Figure 1: Représentation schématique du fonctionnement de Sound-
Flow. En se basant sur le résultat de la classification, SoundFlow génère
un programme fusionné spécialement adapté à la situation actuelle.
Produit CORE Concurrent A Concurrent B
Mesure de la quantité de données pouvant être transmise sans fil entre
les aides auditives
300 kBit/s 120 kBit/s 0,2 kBit/s
Capacité de diffusion stéréo du signal oui non non
Capacité de diffusion mono du signal oui oui non
Capacité d’échange de signaux de contrôle oui oui oui
Calme
Parole dans le bruit
15%
25%
Bruit
50%
10%
Musique
Comparaison de certains chiffres-clés de la plateforme CORE de Phonak avec ceux de produits concurrents

Les microphones directionnels sont la méthode la plus effi-
cace pour améliorer l’intelligibilité vocale dans les conditions
d’écoute difficiles. Mais une limitation subsiste avec les sys-
tèmes existants: L’utilisateur doit faire face à son objectif
auditif. C’est parfaitement justifié dans de nombreuses situa-
tions de communication car, en général, on se regarde quand
on se parle. Cependant, dans un nombre non négligeable de
situations, la cible auditive n’est pas en face de soi mais peut
se trouver sur le côté ou même derrière.
Pensez par exemple au cas d’une voiture où un interlocuteur,
assis sur le siège passager, parle au conducteur qui ne peut
pas tourner la tête. Dans de nombreuses situations de groupe,
l’orateur ne se trouve pas juste en face, mais sur le côté,
comme par exemple pendant un déjeuner. Dans ces condi-
tions, les deux aides auditives reçoivent des stimulations asy-
L’introduction de la technologie numérique a nettement
amélioré la stabilité acoustique des aides auditives. Les systè-
mes anti-larsen modernes permettent aux audioprothésistes
d’exploiter au mieux la gamme dynamique résiduelle des
malentendants, tout en utilisant des embouts plus aérés ou
même complètement ouverts. Malgré ces progrès significa-
tifs, les performances des systèmes anti-larsen actuels résul-
tent avant tout d’un compromis entre le degré de suppression
du larsen et la qualité sonore. Un autre inconvénient des
anti-larsen actuels est qu’ils identifient par erreur des signaux
naturels comportant des composantes tonales, tels que la
musique, la sonnerie du téléphone, la sonnette de la porte
d’entrée, comme étant du larsen et introduisent des distor-
sions audibles perçues comme des sons agressifs. Pour sur-
monter cet inconvénient et cette limitation, le système audi-
tif doit identifier le larsen avec précision et le distinguer des
autres signaux tonals. La Technologie LarsenBloc élimine le
larsen avec bien plus d’efficacité et de précision. Elle com-
prend un module ultramoderne d’identification et de mar-
quage du larsen. Cet algorithme est capable de différencier
instantanément le véritable larsen des sons naturels, tels que
la musique.
Pour évaluer les performances des systèmes anti-larsen mo-
dernes, plusieurs aspects et paramètres qualitatifs doivent
être pris en compte. Freed et Soli (2006) suggèrent de se po-
ser les questions suivantes:
1. Quelle est l’efficacité de l’algorithme pour éviter larsen?
2. Quelle est l’efficacité de l’algorithme pour réduire les
crêtes préoscillatoires de la courbe de réponse?
métriques: celle qui est dirigée vers la source sonore reçoit un
signal plus intense que l’appareil opposé, lui-même recevant
surtout des sons perturbants, en raison de l’effet d’ombre de
la tête. Dans ces conditions, il serait très utile de prélever le
signal du côté du message utile et de le transmettre de l’autre
côté où il sera traité avec le signal controlatéral. Ceci exige
des possibilités de transmission audio large bande.
La plateforme CORE assure la transmission audio large bande
nécessaire entre les deux aides auditives. La fonction corres-
pondante d’Exélia s’appelle le ZoomControl. Dans un appa-
reillage binaural, et à l’aide du centre de contrôle myPilot,
l’utilisateur peut sélectionner dans quelle direction doivent se
concentrer ses aides auditives, et permettre ainsi de bénéfi-
cier pratiquement partout d’une intelligibilité vocale sans
précédent.
Figure 2
Figure 2: Représentation schématique de la Technologie LarsenBloc,
comprenant un nouvel algorithme de marquage pour distinguer le lar-
sen des autres composantes. Elle bénéficie d’un module d’identification
et de marquage du larsen à la pointe du progrès. Ce module est capable
de différencier instantanément entre le véritable larsen est les sons
purs naturels, tels que les sons musicaux. Cette identification précise
des sons réinjectés dans le système comme du véritable larsen permet
d’appliquer une stratégie anti-larsen plus précise et d’assurer un gain
stable nettement plus élevé, sans affecter la clarté de la parole ou la
qualité sonore.
3. L’algorithme sacrifie-t-il du gain dans l’une des bandes de
fréquence?
4. Comment réagit l’algorithme face à des signaux d’entrée
tonals?
La figure 3 représente le gain stable supplémentaire mesuré
sur six appareils différents. Les appareils ont été égalisés pour
délivrer le même niveau de gain. On voit clairement que la
Technologie LarsenBloc procure un gain stable nettement
plus élevé. C’est en particulier dans les fréquences les plus
sensibles au larsen, entre 1,5 et 3 kHz, que cette nouvelle
technologie procure les plus grands bénéfices.
ZoomControl: Diriger son audition vers l’objectif de son choix
Gestion anti-larsen: De nouveaux niveaux de performances

La figure 4 décrit le compromis entre les performances en
termes de gain stable supplémentaire et la qualité sonore.
Avec les systèmes anti-larsen existants, une élimination plus
efficace du larsen se traduit par une moindre qualité sonore.
La Technologie LarsenBloc s’affranchit de ce compromis. Un
gain stable plus élevé est obtenu avec la même qualité so-
nore.
Figure 4
Figure 4: Représentation qualitative de la qualité sonore vs. le gain
stable supplémentaire. Les systèmes anti-larsen actuels imposent
clairement un compromis entre la qualité sonore et le gain stable
supplémentaire (courbe 1). Grâce à la Technologie LarsenBloc, on
peut augmenter nettement le gain sans compromis sur la qualité
sonore (courbe 2).
La majorité des malentendants éprouve plus de difficultés à
entendre les sons aigus que les sons graves. Plus la perte
auditive est importante et plus il est difficile de fournir suffi-
samment de gain dans les fréquences aiguës. L’amplification
des aigus peut être un défi en raison de la très mauvaise
sensibilité auditive dans cette zone. Le gain est généralement
limité par l’effet larsen acoustique, l’inconfort ou simplement
les limites physiques de l’écouteur. Ne pas pouvoir entendre
les informations aiguës peut se traduire par:
Des difficultés de reconnaissance de certaines compo- 
santes vocales telles que les consonnes fricatives «f», «s»
et «ch».
Des difficultés d’audition et d’identification des sons am- 
biants aigus, tels que le chant des oiseaux, les signaux
d’alarmes et certains sons musicaux.
Des difficultés, en particulier chez les jeunes enfants, pour 
apprendre à prononcer des sons vocaux aigus.
Des difficultés, en particulier chez les adultes, pour main- 
tenir la qualité vocale.
SoundRecover est un nouvel algorithme de compression non
linéaire de fréquence qui comprime des sons aigus sélection-
nés dans une gamme de fréquences plus faibles, où la sensi-
bilité auditive et la discrimination son meilleures. On a montré
qu’il améliorait nettement la perception et la reconnaissance
des sons aigus. SoundRecover élargit efficacement la gamme
audible en délivrant d’importantes informations aiguës sans
produire d’artefact gênant. Les fréquences inférieures au seuil
de compression ne sont pas affectées par l’algorithme de
compression de fréquence et sont amplifiées normalement.
Ce principe unique de glissement des fréquences a été étudié
de manière approfondie, à la fois en laboratoire et par des
essais cliniques (Simpson et al. 2005, Scollie et al. 2007, Glis-
ta et al. 2007). Plusieurs grandeurs ont été évaluées tels que
(i) l’intelligibilité vocale dans le calme et dans le bruit, (ii) la
perception des sons environnementaux et (iii) la production
vocale. Les résultats de ces différentes études ont montré un
avantage indéniable au traitement SoundRecover par rapport
aux modes d’amplification conventionnels, chez les enfants
comme chez les adultes.
Une étude de Simpson et al. (2005) a montré les avantages de
la compression non linéaire de fréquence chez des sujets adul-
tes (figure 5). Sur un test vocal Consonne / Voyelle / Consonne
(CVC), les scores moyens de reconnaissance des phonèmes
obtenus par chaque sujet avec ses aides auditives conven-
tionnelles (vert foncé) et avec l’appareil expérimental à com-
pression non linéaire de fréquence (vert claire) indiquent le
pourcentage de phonèmes (voyelles et consonnes) reconnus
correctement dans les mots monosyllabiques. Les scores de
reconnaissance vocale ont été comparés chez les 17 sujets
pour les deux types d’amplification à l’aide d’une analyse de
variance à deux facteurs. On a ainsi trouvé une amélioration
statistiquement significative pour la compression non linéaire
de fréquence par rapport à l’aide auditive traditionnelle.
SoundRecover: La puissance de la compression de fréquence
Avec LarsenBloc
Gain stable supplémentaire
2
1
Meilleure qualité sonore
Sans LarsenBloc
dB
25
20
15
20
5
125 250 500 750 1K 1,5K
Figure 3
2K 3K 4K 6K 8K
Technologie LarsenBloc
Concurrent 1
Concurrent 2
Concurrent 3
Concurrent 4
Concurrent 5
Fréquence [Hz]
Gain stable supplémentaire (dB)
Figure 3: Gain stable supplémentaire pour différentes aides auditives.
La Technologie LarsenBloc offre le gain supplémentaire de loin le
plus élevé, en particulier dans la bande la plus critique, entre 1.5 kHz
et 3 kHz.

Tout ceci est bien sûr disponible séparément pour chacune
des aides auditives (gauche et droite). Et myPilot offre en plus
les fonctions suivantes:
Accès au ZoomControl 
Sélection de la direction 
du ZoomControl
Réveil et alarme 
Réglage monaural du 
volume sonore gauche/droite
Indication d’état de 
l’accumulateur de myPilot
Le concept de réseau BAN (Body Area Network) sous-entend
la possibilité de connecter sans fil les aides auditives à des
réseaux externes tels que des téléphones mobiles, appareils
Bluetooth ou systèmes FM. L’accessoire sans fil iCom joue le
rôle d’interface et relie les aides auditives Exélia ou Naída à
l’univers des appareils sans fil. iCom se connecte à des télé-
phones mobiles compatibles Bluetooth et diffuse le signal
dans les deux aides auditives, offrant au malentendant appa-
reillé une utilisation binaurale mains-libres de son téléphone.
Sa voix est prélevée par un microphone directionnel intégré à
iCom et transmise via Bluetooth dans son téléphone mobile.
Quand on l’appelle, la seule chose que doit faire l’utilisateur
et d’accepter la communication en pressant la (seule) touche
d’iCom. Tout le reste est automatiquement géré par le réseau
BAN. Un microphone directionnel s’impose dans un tel
appareil, car la voix de l’utilisateur doit être prélevée en
toute sécurité, surtout en présence de bruit (figure 6).
Des microphones omnidirectionnels prélèveraient autant
les bruits ambiants que le signal vocal, ce qui se traduirait par
un mauvais S/B.
Les télécommandes sont des accessoires très utiles pour les
patients qui veulent garder le contrôle total de leur audition.
Phonak les a introduites avec succès dans les systèmes audi-
tifs numériques. Avec myPilot, les utilisateurs bénéficient
d’un avantage supplémentaire significatif. Les réglages qu’ils
font s’affichent sur un grand écran couleurs avec rétroécla-
rage. Pour que son utilisation soit plus intuitive et plus simple,
les informations suivantes s’affichent sur myPilot:
Réglage actuel du volume sonore 
Préréglage du volume sonore 
Réserve de volume 
Programme actuel 
L’algorithme SoundRecover a été mis en place dans un nou-
veau produit, Naída, spécialement conçu pour les malenten-
dants atteints de pertes auditives sévères à profondes.
Connectivité sans fil avec iCom
myPilot: De nouveaux moyens d‘action pour l‘utilisateur
Figure 5: Intelligibilité vocale mesurée avec un test Consonne-
Voyelle-Consonne avec (vert claire) versus sans (vert foncé)
compression de fréquence (Simpson et al. 2005).
100
80
60
40
20
12345678910 11 12 13 14 15 16 17
Figure 5
Pourcentage de phonèmes corrects
Figure 6: Un microphone directionnel dans iCom (figure A) peut
prélever la voix de l’utilisateur et assurer un bon S/B dans des milieux
bruyants. Si un microphone omnidirectionnel était utilisé (figure B),
la voix et les bruits seraient prélevés simultanément, rendant la
conversation téléphonique beaucoup plus difficile.
Figure 6
A B