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COLIN David CC BY-NC-ND 2.0

INSTITUT DES SCIENCES ET TECHNIQUES DE LA READAPTATION

Directeur Professeur Yves MATILLON

Influence de la compression fréquentielle sur les confusions phonétiques

MEMOIRE présenté pour l’obtention du

DIPLOME D’ETAT D’AUDIOPROTHESISTE

par

COLIN David

Autorisation de reproduction LYON, le 12 octobre 2012

Pr Lionel COLLET

Responsable Formation Audioprothèse

Gérald KALFOUN N°541

Directeur Délégué à l’Enseignement


Président Vice-président CEVU

Pr GILLY François-Noël M. LALLE Philippe

Vice-président CA Vice-président CS

Pr Hamda BEN HADID Pr. GILLET Germain

Secrétaire Général

M. HELLEU Alain

Secteur Santé

U.F.R. de Médecine Lyon Est U.F.R. d’Odontologie

Directeur Directeur

Pr. ETIENNE Jérôme Pr. BOURGEOIS Denis

U.F.R. de Médecine Lyon-Sud Institut des Sciences Pharmaceutiques

Charles Mérieux et Biologiques

Directeur Directrice

Pr KIRKORIAN Gilbert Pr. VINCIGUERRA Christine

Département de Formation et Institut des Sciences et Techniques de

Centre de Recherche en Biologie Réadaptation

Humaine Directeur

Directeur Pr. MATILLON Yves

Pr. FARGE Pierre


Secteur Sciences et Technologies

U.F.R. Des Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives (S.T.A.P.S.)

Directeur

M. COLLIGNON Claude

Institut des Sciences Financières et d’Assurance (I.S.F.A.)

Directeur

Pr. AUGROS Jean-Claude

I.U.F.M.

Directeur

M. BERNARD Régis

U.F.R. de Sciences et Technologies

Directeur

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Ecole Polytechnique Universitaire de Lyon (E.P.U.L.)

Directeur

M. FOURNIER Pascal

I.U.T. LYON 1

Directeur

M. COULET Christian

Ecole Supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (C.P.E.)

Directeur

M. PIGNAULT Gérard


Observatoire astronomique de Lyon

Directeur

M. GUIDERDONI Bruno

REMERCIEMENTS

Je tiens à adresser mes sincères remerciements :

A Monsieur Stéphane GALLEGO, mon maître de stage et de mémoire, pour ses compétences, son enseignement, sa disponibilité, son investissement et son aide à l’élaboration de ce mémoire ;

A Monsieur le professeur BERGER-VACHON, pour sa lecture attentive et ses conseils. ;

A Monsieur Renaud GAYTE, audioprothésiste D.E, Madame Patricia ELBAZE, secrétaire, ainsi que le reste de l’équipe Audition Conseil de Lyon, pour leur accueil et leurs conseils ;

A toutes les personnes qui m’ont, d’une manière ou d’une autre, apporté leur aide et leur soutien au cours de mes études ;

A l’ensemble des membres de l’école d’audioprothèse de l’Université Claude Bernard Lyon 1, pour la qualité de leur travail, tant au niveau de l’enseignement que de l’administration ;

A Monsieur Arnaud JEANVOINE et Monsieur Fabien SELDRAN pour leurs nombreux coups de mains et leur gentillesse ;

Aux patients qui ont participé à cette étude ;

A mes futurs collègues et amis qui ont eu la gentillesse de constituer le groupe des normo-entendants avec l’aide de Benoît Bisch, Antoine, Benoît D, Claire-Marie, Eudes, Jean-Charles, Jocelyn, Marine, Pierre Antoine et Simon ;

A ma famille et mes amis ;

Et enfin, à Carole et les trois loulous : Guilhem, Mathis et Timothé, qui comptent plus que tout.


1

Sommaire

Introduction .................................................................................................................... 3

Contexte théorique ........................................................................................................ 5

1 Eléments de phonétique ........................................................................................ 5

1.1 Phonèmes ........................................................................................ …….5

1.2 Traits phonétiques .................................................................................... 5

1.3 Les indices acoustiques .......................................................................... 12

1.4 Perception phonétique catégorielle......................................................... 13

2 Compression fréquentielle non-linéaire ............................................................... 18

2.1 Pourquoi vouloir abaisser les hautes fréquences ? ................................ 18

2.2 Principe de la compression fréquentielle non-linéaire ............................. 20

2.3 Résultats publiés d’études cliniques avec des systèmes à

compression fréquentielle. ...................................................................................... 21

3 Plasticité cérébrale .............................................................................................. 23

Matériel et Méthode .................................................................................................. 27

1 Sujets testés ........................................................................................................ 27

1.1 Population témoin ................................................................................... 27

1.2 Population appareillée avec un système conventionnel ......................... 27

1.3 Population appareillée avec système à compression fréquentielle ......... 28

2 Matériel utilisé ...................................................................................................... 28

2.1 Tests spécifiques .................................................................................... 28

2.2 Déroulement des tests ............................................................................ 35

2.3 Méthodes d’analyses statistiques utilisées ............................................. 36


2

Résultats ...................................................................................................................... 37

1 Résultats d’audiométrie ....................................................................................... 37

2 Tests de logatomes – VCV .................................................................................. 38

3 Continuum /ʃ/→/s/ ................................................................................................ 53

Discussion ................................................................................................................... 61

1 Test de logatomes – VCV .................................................................................... 61

2 Continuum /ʃ/→/s/ ................................................................................................ 68

Conclusion ................................................................................................................... 72


3

Introduction

Depuis quelques années, Phonak a pourvu ses aides auditives d’un système à

compression fréquentielle non linéaire nommé Soundrecover©. Ce système présente

des avantages indéniables pour les surdités en pente de ski. Tout d’abord, il offre

aux patients une meilleure audibilité des sons aigus. En effet, en abaissant les

fréquences les plus aigües vers une zone fréquentielle où les seuils audiométriques

tonaux du patient sont meilleurs, l’amplification nécessaire devient moins importante.

Ceci permet de lutter contre les problèmes d’effet larsen et facilite l’acclimatation du

patient à l’amplification. Cependant, l’effet de ce système de compression

fréquentielle sur l’intelligibilité reste encore difficile à évaluer. Quel est l’effet de la

compression fréquentielle sur l’intelligibilité ? Les performances évoluent-elles au

cours du temps ? Quels sont les candidats pour ce système et quelles performances

peut-on espérer ? Les différentes études anglo-saxonnes sur le sujet ont montré une

grande disparité des résultats selon les sujets (Glista et al. 2009 ; Simpson et al.,

2005, 2006). Ce système semble toutefois présenter un intérêt pour les patients

ayant une surdité sévère à profonde sur les hautes fréquences. En effet, plusieurs

études ont montré que l’amplification conventionnelle des hautes fréquences était

souvent inefficace pour rétablir une audibilité correcte et que le fait de rendre ces

hautes fréquences audibles pouvait dans certains cas avoir un effet délétère, en

particulier dès que la perte dépasse 60 dB HL (Ching et al., 1998 ; Hogan et Turner,

1998 ; Vickers et al., 2001 ; Turner, 2006).

L’audiométrie vocale révèle quotidiennement à l’audioprothésiste les difficultés de

reconnaissance des voyelles et des consonnes pour les patients malentendants. Les


4

surdités de perception engendrent souvent chez les patients des confusions

phonétiques.

On peut ainsi se demander quelle est l’influence de la compression fréquentielle sur

les confusions phonétiques. Dans cette étude, nous nous intéressons aux cas de

patients habitués à la compression fréquentielle. L’analyse des confusions

phonétiques, faites par des patients habitués à ce traitement fréquentiel, devrait nous

renseigner sur les bénéfices qu’il est possible d’attendre du Soundrecover© et sur

ses limites. La plupart des études sur les systèmes d’abaissement de fréquences se

sont intéressées à l’influence de tels systèmes sur la perception des consonnes

fricatives (Kuk et al., 2006, pour la transposition fréquentielle ; Glista et al., 2009,

pour la compression fréquentielle). Nous avons donc décidé d’évaluer la perception

catégorielle des sujets testés à l’aide d’un continuum /∫/ vers /s/. Ce continuum a pour

but d’apporter des éléments de réponse à la question suivante : le port d’aides

auditives à compression fréquentielle modifie-t-il la perception catégorielle des

consonnes fricatives /ʃ/ et /s/ oreilles nues ? Notre hypothèse est qu’un

malentendant habitué à décoder une information fréquentielle comprimée aura une

perception catégorielle modifiée par rapport à un malentendant habitué à une

amplification conventionnelle.


5

Contexte théorique

1 Eléments de phonétique

1.1 Phonèmes

Le phonème constitue l’unité de base de la phonétique. La substitution d’un

phonème par un autre dans un mot suffit à changer ce mot, soit vers une forme qui

n’appartient pas au lexique soit vers un autre mot (Précis d’audioprothèse Tome I

p.172). Le phonème est une unité distinctive avant d’être une unité pourvue d’une

matérialité acoustique. La nature d’un phonème est déterminée par un ensemble de

traits distinctifs. Le français compte 36 phonèmes : 16 voyelles + 3 semi-

consonnes/voyelles + 17 consonnes.

1.2 Traits phonétiques

Chaque phonème peut être décrit par un faisceau de traits distinctifs binaires,

pouvant prendre une valeur positive ou négative. Il existe deux grandes catégories

de traits phonétiques : les traits articulatoires : basés sur la production des phonèmes

et les traits acoustiques basés sur les propriétés acoustiques des phonèmes. Du

point de vue perceptif, la description en traits acoustiques est plus légitime mais en

pratique et dans la plupart des communications internationales, les phonèmes sont

souvent décrits par leurs traits articulatoires.

a) Les différents traits articulatoires des consonnes


6

La phonétique articulatoire est l’étude des propriétés des sons selon leur mode et

leur lieu d’articulation.

Les consonnes du français sont caractérisées par trois paramètres :

Le Mode d’articulation : occlusif, fricatif, nasal, approximante, approximante

latérale.

Le Lieu d’articulation : bilabiale, labio-dentale, dentale, alvéolaire, post-

alvéolaire, palatale, vélaire et uvulaire.

Le Voisement : voisées ou non voisées

Mode

d’articulation Nasalisation Voisement

Lieu d’articulation

Labiales Dentales Palatales

Occlusives ou

Plosives

Orales

Non

Voisées p t k

Voisées b d g

Nasales Voisées m n ɲ

Constrictives ou

Fricatives Orales

Non

Voisées f s ʃ

Voisées v z Ʒ

Liquides Orales Voisées l R

Tableau II.1 : Classification des consonnes du français selon leurs traits articulatoires

(Précis d’audioprothèse : Production, phonétique acoustique et perception de la

parole.).


7

b) Les différents traits acoustiques

Les trais acoustiques sont les équivalents au niveau acoustique des traits

articulatoires. En 1958, Jakobson décrit les différents types de traits acoustiques

permettant une classification des phonèmes. Le système décrit est décrié pour son

côté binaire et sa forme simplificatrice. Avec 12 oppositions distinctives, on peut

décrire les phonèmes de toutes les langues du monde. En français, on utilise

principalement 6 à 8 traits distinctifs. La validité linguistique des traits distinctifs, pour

décrire la langue et expliquer les règles de la phonologie génératives, s’est vue

renforcée par l’existence pour certains chercheurs d’une validité fonctionnelle. Ainsi

pour Fant, la structure en traits des phonèmes découle des nécessités de codage.

Les besoins d’efficacité font que la perception des indices discriminatifs s’appuie

naturellement sur des différentiels polaires (Virolle – Psychologie de la surdité p.107).

Les traits distinctifs acoustiques ont été décrits et formalisés par Jakobson (1963).

Les travaux de Miller et Nicely (1955) sur les confusions entre consonnes anglaises

avaient attesté de l’indépendance de chaque trait vis-à-vis des autres dès lors que

l’on faisait une analyse de covariance des traits impliqués dans les confusions

perceptives.

Description des traits acoustiques pour les consonnes

Voici la description de ces traits proposée dans le PRECIS D'AUDIOPROTHESE

(tome1, 1997) complétée de la description effectuée par JAKOBSON, en 1963 :

Grave / Aigu

Cette opposition est caractérisée par la dominance de la partie haute ou basse du

spectre sur l'autre. Pour les voyelles, c'est la position fréquentielle du formant F2 qui


8

le contrôle. Pour les consonnes, ce sont la position fréquentielle du pôle de bruit ou

turbulences et/ou la direction des transitions de F2 qui déterminent la valence aiguë

ou grave de ce trait de tonalité. Pour /k/ et /g/, la valence de ce trait ne peut être

déterminée qu'en fonction de l'environnement vocalique.

Compact / Diffus

Le trait de compacité est de nature spectrale et exprime une accumulation d'énergie

acoustique dans la région centrale du spectre où se regroupent les formants des

voyelles compactes et se dirigent les transitions F2 et F3 des consonnes compactes.

Oral / Nasal

La structure du phonème comprend un formant nasal. La nasalité est caractérisée

par la mise en résonance nasale. Pour les consonnes, l'opposition minimale de la

nasalité est entre /n/ et /L/.

Vocalique / Non-vocalique

Un phonème est vocalique si sa source phonatoire est unique, périodique, de faible

amortissement et d'attaque non abrupte. Les voyelles sont des cas typiques, mais

certaines consonnes peuvent aussi être vocaliques comme les liquides (/L/, /R/) par

exemple.

Sourd (non voisé) / Sonore (voisé)

Le trait de voisement est caractérisé par la présence de la vibration des cordes

vocales qui se visualise sur les spectrogrammes par la barre de voisement. Le trait

de voisement se traduit fréquentiellement par le renforcement des fréquences graves

autour de 250 Hz.


9

Continu / Discontinu

Un phonème est continu quand sa structure acoustique est continue dans le temps.

Une attaque abrupte distingue les occlusives qui sont discontinues des fricatives qui

sont continues. Ce trait distingue aussi /L/ qui est continu de /R/ qui est discontinu

dans certains environnements vocaliques.

Les autres traits acoustiques

Il existe d’autres traits distinctifs acoustiques mais qui sont peu ou pas utilisés en

français. Comme par exemple le trait de glottalisation qui n’a pas de valeur distinctive

mais qui est utilisé pour la rééducation de voix pathologiques.

consonantique / non-consonantique

Le trait consonantique se caractérise par la présence de pôles de bruits non

périodiques, ce qui exclut toutes les voyelles.

glottalisé / non-glottalisé

Un phonème est glottalisé lorsque le flux d'air est interrompu par la fermeture de la

glotte. Ce trait caractérise certaines occlusives des langues amérindiennes,

africaines, caucasiennes.

strident / mat

La stridence est liée à la turbulence et constitue donc le trait acoustique des

fricatives. Ce trait est peu utilisé pour la description des phonèmes du français.

bémolisé / non-bémolisé

Le trait bémolisé est un trait de tonalité qui se caractérise par un déplacement vers le

bas des formants et singulièrement en français par le déplacement du F2 des

voyelles. Ainsi /i/ bémolisé devient /y/, par le transfert par le bas d'un demi-ton du F2.


10

diésé / non-diésé

C'est l’opposé du trait précédent, il correspond à un déplacement vers le haut du F2.

tendu / lâche

Ce trait est caractérisé par un son plus long et pour les occlusives par une force plus

grande du bruit d'explosion. Pour les voyelles, il oppose en français le /a/ de pâte qui

est tendu à celui de patte qui est lâche.

complexe / non-complexe

Ce trait permet de créer des oppositions entre les voyelles à l'intérieur des séries de

voyelles antérieures et postérieures (degré d'ouverture). Ce trait est peu usité.

P T K B D G M N L R ʃ S F Ʒ Z V

Grave + - +- + - +- + - - +- - - + - - +

Compact - - + - - + - - - +- + - - + - -

Oral + + + + + + + - - + + + + + + +

Continu - - - - - - + + + +- + + + + + +

Interrompu + + + + + + + + + +- - - - - - -

Vocalique - - - - - - + + + +- - - - - - -

Sonore - - - + + + + + + + - - - + + +

Tableau I.1 : Classification des consonnes selon leurs traits acoustiques. (Renard X. et Lefevre F.

d’après Jakobson, 1982, Précis d’audioprothèse : Production, Phonétique et perception de la

parole.)


11

Récapitulatif des traits constituants les consonnes du français

/p/ : oral, diffus, grave, interrompu, sourd, non vocalique

/t/ : oral, diffus, aigu, interrompu, sourd, non vocalique

/k/ : oral, compact, aigu, interrompu, sourd, non vocalique

/b/ : oral, diffus, grave, interrompu, sonore, non vocalique

/d/ : oral, diffus, aigu, interrompu, sonore, non vocalique

/g/ : oral, compact, aigu, interrompu, sonore, non vocalique

/f/ : oral, diffus, grave, continu, sourd, non vocalique

/s/ : oral, diffus, aigu, continu, sourd, non vocalique

/ʃ/ : oral, compact, aigu, continu, sourd, non vocalique

/v/ : oral, diffus, grave, continu, sonore, non vocalique

/Z/ : oral, diffus, aigu, continu, sonore, non vocalique

/Ʒ / : oral, compact, aigu, continu, sonore, non vocalique

/l/ : oral, diffus, aigu, + continu, sonore, vocalique

/m/ : nasal, diffus, grave, + continu, sonore, vocalique

/n/ : nasal, diffus, aigu, + continu, sonore, vocalique

/R/ : oral, + compact, grave, + continu, sonore, vocalique

/ɲ/ : nasal, compact, aigu, continu, sonore, vocalique

/j/ : oral, compact, aigu, continu, sonore, vocalique

/w/ : oral, diffus, grave, continu, sonore, vocalique


12

Description des traits acoustiques pour les voyelles

Les voyelles sont les phonèmes les plus simples à décrire en termes d’indices

acoustiques, car elles comportent des zones de fréquences de plus grandes

intensités, visible sur un sonagramme. Ces zones sont appelées des formants. Les

voyelles sont identifiées par trois formants F1, F2 et F3. Mais F3 ne semble jouer un

rôle que lorsque F2 et F3 sont très rapprochés, donc dans le cas de voyelles

antérieures (Delattre 1958 p.270)

1.3 Les indices acoustiques

Les indices acoustiques sont des éléments du signal acoustique qui jouent un rôle

dans le processus de reconnaissance de la parole. On peut visualiser ces indices sur

un sonagramme ou un oscillogramme. On s’aperçoit que le nombre d’indices

acoustiques est largement redondant, ce qui explique que le signal de parole reste

intelligible alors que certains indices sont masqués par du bruit. Ainsi, le trait distinctif

du voisement n’est pas uniquement déterminé par la détection du fondamental

laryngé, mais par un faisceau d’indices. On peut concevoir, en théorie, que la

perception d’un seul de ces indices suffise à la caractérisation « voisé/non voisé »

(Virole - Psychologie de la surdité). La liste des indices acoustiques a été établie par

Delattre (1958).

a) Transitions formantiques

Les transitions formantiques sont des éléments essentiels de la reconnaissance

phonétique. Des travaux sur la synthèse de parole ont montré que les transitions à

elles seules suffisaient à obtenir une intelligibilité globale satisfaisante (Liénard –


13

1972, p69, Virole psychologie de la surdité). Par contre, la transmission des bruits et

des parties stables des voyelles ne permet pas l’intelligibilité. Une partie de la

reconnaissance des consonnes est liée aux transitions formantiques qui dépendent

de l'entourage vocalique.

b) Turbulences et pôles de bruit.

Les consonnes sont caractérisées par la présence de bruit ou turbulences. Ces

turbulences se caractérisent par une plage fréquentielle de résonance maximale, une

intensité et une durée. Les fricatives sont caractérisées par des turbulences longues

Certains auteurs pensent que la limite inférieure du bruit de friction constitue l'indice

discriminatif (ce qui expliquerait la reconnaissance du /s/ au téléphone qui coupe à

3500Hz). Mais d’autres études mettent en avant que ce serait plutôt le noyau de

densité énergétique maximale (zone de résonance maximale) qui constituerait le

vecteur discriminatif (Hedrick, 1997).

1.4 Perception phonétique catégorielle

L’identification de la parole nécessite la sélection inconsciente d’unités discrètes. Il

s’agit donc d’effectuer un processus de caractérisation assimilable à une procédure

de décision. La perception catégorielle élimine la variabilité acoustique non

pertinente. Il existe dans un continuum une zone frontière dont le franchissement fait

basculer l’identification d’un phonème vers un autre. Deux stimuli distincts peuvent

ne pas être discriminés s’ils sont du même côté de la barrière ou au contraire

discriminés s’ils sont de part et d’autre de celle-ci. Ce phénomène « d’effet de

frontière phonétique » a été mis en évidence pour les voyelles en faisant varier les

formants ainsi que pour les consonnes même si les processus en jeu ne sont pas


14

identiques. Il n’y a pas de correspondance simple entre le réel physique observable

par sonagramme ou spectrogramme et l’extraction des éléments distinctifs

nécessaires à l’intelligibilité. Le spectre varie de façon continue alors que

l’intelligibilité phonétique nécessite une discrétisation et un regroupement en classes

de ces indices acoustiques.

« Comment un flux acoustique de nature physique et décrit par des formalismes de

type analyse spectrale peut-il devenir perceptuellement le support d’un code

phonologique de nature linguistique et décrit par des formalismes de type algèbre

discrète de traits distinctifs binaires ? » (Petitot, 1984)

Par exemple, si l’on abaisse de façon continue le deuxième formant du /i/. A partir

d’un certain niveau, qui différe suivant les sujets, ce /i/ est perçu comme un /y/. Pour

les consonnes, on remarque qu’en faisant varier la pente du deuxième formant d’une

voyelle de synthèse, on passe brusquement d’un /b/ à un /d/.

De même, Lisker et Abramson en 1970 (Calliope 1989) montre que pour un

continuum de VOT (voice onset time) allant de /ba/ vers /pa/, le seuil différentiel est

de 30 ms et correspond à la frontière d’identification.

Il existe dans un continuum acoustique une zone frontière dont le franchissement fait

basculer l’identification d’un phonème vers un autre. Il est intéressant de noter que la

modification « continue » de plusieurs dimensions du signal physique n’a pas de

conséquences sur l’identification du phonème jusqu’à une certaine valeur critique à

partir de laquelle l’identification bascule vers la reconnaissance d’un autre phonème.


15

1.4.1 Différents modèles de perception catégorielle

a) Les théories motrices de perception catégorielle

Pour les théories motrices de la perception de la parole (Joos 1948 ; Liberman,

1967), les seuils critiques de l’identification phonétique sont la trace phonétique des

positions articulatoires sur la perception. Mais Lane (1965) et Eimas (1980) remettent

en question ces théories en montrant que de jeunes enfants sont capables de

discriminer des phonèmes sans être capable de les articuler.

b) Les théories sensorielles de perception catégorielle

Les limites des théories motrices ont amené à construire des modèles « sensoriels »

sans référence à l’articulation. Pour ces théories, la perception catégorielle est liée

aux principes psychophysiques généraux. Ainsi, pour J.D. Miller (1976), le processus

de catégorisation phonétique est issu des effets de seuils différentiels masqués. En

dessous de ces seuils, les variations des paramètres du signal n’ont aucun effet

jusqu’au dépassement de ce seuil. La catégorisation ne se ferait qu’à partir du

moment où les variations acoustiques dépasserait les seuils de discriminations :

dF/F, dI/I, dT/T.

c) Théorie des détecteurs de traits

L’hypothèse des détecteurs de traits est née de la nécessité de concilier la distinction

des langues et l’unicité de perception de la parole. Dans psychologie de la surdité,

Benoit Virole décrit le modèle proposé par Massaro-Oden, en 1978.

1. Les traits acoustiques sont détectés et perçus indépendamment les uns des

autres.

2. Chaque trait est évalué par une mesure de présence dans le signal.


16

3. Chaque phonème est défini par un prototype stocké dans la mémoire à long

terme.

4. Chaque son est identifié sur la base de l’évaluation de ces traits par

comparaison avec les prototypes en compétition.

5. Cette comparaison s’apparente à un processus computationnel, les prototypes

phonétiques étant assimilés à des propositions logiques.

6. Il faut donc postuler l’existence d’une carte cognitive capable d’effectuer des

opérations symboliques de type inférences logiques : s’il existe le trait A plus

le trait B…alors il s’agit du phonème X.

Les principaux arguments expérimentaux sont issus des travaux de Eimas (1974)

attestant de l’existence de discrimination catégorielle, de catégorisation et

d’invariance perceptuelle chez les enfants préverbaux.

Les résultats des expériences d’écoute dichotique attestent également de l’existence

d’une recombinaison au niveau central des traits extraits indépendamment les uns

des autres au niveau périphérique. (Miller J.L, 1975)

d) Les modèles connexionnistes

Plus récemment, les théories basées sur des modèles connexionnistes issus de

l’Intelligence Artificielle (IA) ont pris le pas sur les modèles de détecteurs de traits afin

de se détacher de l’existence d’une carte cognitive réalisant d’hypothétiques

processus logiques. La figure II.2 représente la structure d’un neurone formel

d’après Amit (1989). Les Ji représentent les efficacités synaptiques arrivant au

neurone i. Hi est le potenitiel post-synaptique et SHI ,la somme des Hi, est la fonction

de décision du neurone. Si la SHi dépasse le seuil T alors le neurone décharge et

Ki=1.


17

Figure II.2 : Structure d’un neurone formel d’après Amit (1989). (source : Psychologie

de la surdité Benoit Virole)

1.4.2 Cas particuliers des fricatives non voisées /s/ et /∫/

Pour les fricatives non voisées (parfois appelées sifflantes) telles que /s/ et /ʃ/, on

dénombre quatre types d’indices acoustiques :

La durée du bruit de friction (Hughes et Halle, 1956 ; Jongman, 1989)

La fréquence du pic spectral du bruit de friction (Heinz et Stevens, 1961)

Les transitions formantiques (Harris, 1958 ; LaRiviere et al. 1975 ; Nittrouer

et al. 1987)

Les proéminences spectrales, parfois appelées « amplitudes relatives »

(Hedrick et Ohde, 1993 ; Stevens, 1985)

Pour la perception catégorielle des fricatives /s/ et /∫/, le spectre du bruit de friction

joue un rôle primordial (Heinz et Stevens, 1961 ; Hughes et Halle, 1956, Pittman et

Stelmachowicz,2000). C’est l’indice acoustique qui a le poids le plus important pour

la perception catégorielle. Les transitions formantiques, quant à elles, renforcent la

perception catégorielle ou représentent un indice acoustique alternatif (Heinz et

Stevens, 1961 ; Nittrouer, 1992). Quelques études se sont intéressées à la façon

dont les personnes malentendantes utilisaient les indices acoustiques pour identifier

les fricatives. Parmi celles-ci, Zeng et Turner (1990) et Hedrick (1997) ont montré


18

que les malentendants avaient plus de difficultés à utiliser les transitions

formantiques que les normo-entendants.

Les patients atteints de pertes auditives neurosensorielles ont souvent des difficultés

à percevoir les consonnes en particulier pour les consonnes ayant des indices

acoustiques dans les hautes fréquences (Boothroyd, 1984 ; Dubno et al. 1982).

Typiquement, ces difficultés de perception ont été mises en relation avec la

détérioration de la sélectivité fréquentielle (Moore 1998 ; Rosen et Fourcin 1986).

Plusieurs études ont montré que les patients ayant des pertes sévères n’étaient pas

capables d’utiliser les informations hautes fréquences qui leur étaient rendues

audibles (Ching et al. 1998, Hogan et Turner, 1998). Les aides auditives ayant une

bande passante limitée (entre 3kHz et 6kHz), il est donc fort probable que les

personnes ayant une perte auditive n’utilisent pas les mêmes indices acoustiques

pour discriminer les consonnes.

2 Compression fréquentielle non-linéaire

2.1 Pourquoi vouloir abaisser les hautes fréquences ?

La majorité des patients ayant une surdité neurosensorielle présente une perte plus

importante sur les fréquences aiguës que sur les fréquences graves. Et lorsque cette

perte devient trop importante, les aides auditives à amplification conventionnelle ne

permettent pas de restituer correctement ces hautes fréquences, à la fois pour des

raisons techniques mais également car les patients ne parviennent pas à interpréter

les informations qui leur sont fournies par ces fréquences aiguës. Techniquement,

l’amplification importante des hautes fréquences se heurte à deux problèmes : le


19

larsen acoustique et la bande passante limitée (en général par l’écouteur autour de

4-6kHz). D’un point de vue clinique, plusieurs études (Ching et al 1998, 2001 ;

Hogan et Turner, 1998 ; Vickers et al., 2001) ont montré que l’amplification

excessive des hautes fréquences (HF) donnait parfois des effets délétères chez les

patients ayant une surdité sévère à profonde sur les HF. Ces différentes difficultés à

restaurer les HF ont donc incité les chercheurs à explorer de nouvelles voies. L’idée

d’abaisser les fréquences les plus aiguës pour adapter le signal aux capacités des

malentendants n’est pas nouvelle. En 1961, les travaux de Johansson et Risberg

avaient conduit à l’élaboration d’une aide auditive bi-canal (Oticon TP 72) grâce à

laquelle les fréquences les plus hautes étaient converties en un bruit restitué sur des

fréquences inférieures à 1,5kHz, par un modulateur non linéaire. Il y eut également

plusieurs essais d’abaissement fréquentiel par réduction de la vitesse de playback

(Beasley et al., 1976 ; Bennet et Byers, 1967 ; Ling et Druz, 1967). Ces études ont

montré certains bénéfices de cette approche mais les systèmes utilisés entrainaient

trop de distorsions pour pouvoir être utilisés au quotidien. Depuis, différents

algorithmes aboutissant à un abaissement des hautes fréquences, ont été

développés comme la compression linéaire de fréquences (Sekimoto et al. 1980) ou

les systèmes AVR transonic et ImpaCt basés sur la détection de pics spectraux

d’énergie et la transposition fréquentielle. Plus récemment, sont apparus les

systèmes Soundrecover© de Phonak (Compression fréquentielle non-linéaire),

Audibity Extender© de Widex (Transposition fréquentielle), Spectral IQ© de Starkey

(duplication et transposition fréquentielle). Ces différents procédés ont en commun la

volonté réhabiliter l’audibilité des fréquences aiguës et d’améliorer l’intelligibilité

grâce aux informations apportées par ces fréquences.


20

2.2 Principe de la compression fréquentielle non-linéaire

Le principe de l’algorithme baptisé Soundrecover© par Phonak est de laisser

inchangées les fréquences jusqu’à une fréquence de coupure (Fc) à partir de

laquelle les fréquences sont compressées avec un certain coefficient (CR). Par

exemple, si la fréquence de coupure est 2,3kHz et le taux de compression 1,7:1. Les

composantes fréquentielles de 1,7 octave (i.e. de 2,3kHz à 7,47Hz) seront

compressées sur une octave (i.e. de 2,3kHz à 4,6kHz) (McDermott 2011).

La fonction de transfert relative aux fréquences peut être ajustée grâce à ces deux

paramètres.

Figure I.2 : Fonction de transfert pour un système de compression fréquentielle avec deux exemples de fréquences de coupures à 1250Hz et 1600Hz (Simpson 2006).


21

2.3 Résultats publiés d’études cliniques avec des systèmes à

compression fréquentielle.

Plusieurs études sur la compression fréquentielle utilisent des tests de logatomes ou

des tests de reconnaissance du pluriel en anglais avec la détection du /s/ final (Glista

et al. 2009, Wolfe, 2009). Les résultats sont encourageants mais les auteurs notent

souvent une grande variabilité des résultats et précisent que le niveau de

compression est ajusté pour chaque patient. Cependant, les critères d’inclusion des

patients pouvant tirer des bénéfices de la compression fréquentielle ainsi que les

niveaux de réglages restent assez flous.

Nous décrirons dans cette partie les principales études sur la compression

fréquentielle.

En 2005, Simpson et al. étudient les bénéfices d’un système à compression

fréquentielle pour des patients ayant des pertes d’origine neurosensorielle,

moyennes à sévères plus importantes sur les aigus. Les sujets sont expérimentés et

ont déjà leurs propres aides auditives. Leurs scores de reconnaissance de mots

monosyllabiques ont été mesurés avec leurs appareils et avec le prototype disposant

de la compression fréquentielle. Sur les 17 sujets, huit ont montré une amélioration

de leurs scores de façon significative (p<0.05), et pour un sujet, une baisse

significative des résultats a été observée. Certaines des améliorations peuvent

s’expliquer par une meilleure audibilité fournie dans les hautes fréquences par le

dispositif expérimental en comparaison de leurs propres aides conventionnelles. Une

seconde expérience a montré que l'augmentation du gain sur les hautes fréquences

avec leurs aides auditives conventionnelles ne produisaient pas de bénéfices

équivalents à ceux trouvés avec le système à compression. En 2006, Simpson et al.

reprennent la même méthode mais pour des patients ayant une surdité en pente de


22

ski avec une fréquence de coupure plus basse autour de 500 à 1000 Hz. Ils font

l’hypothèse qu’avec une perte plus importante, les bénéfices seront plus grands. Sur

les 5 patients testés, les résultats ne montrent aucune amélioration due à la

compression fréquentielle sauf pour un sujet dont les scores augmentent de façon

significative dans le bruit (p<0,001). Cependant, tous les patients testés préfèrent la

sonorité avec compression fréquentielle.

En 2008, Nyffeler et al. évaluent la reconnaissance de la parole dans le bruit avec le

Test OLSA qui utilise des phrases. Il note une amélioration du rapport signal sur bruit

de 1,3dB soit 26% par rapport à l’appareillage classique mais ces valeurs ne sont

pas significatives.

En 2009, Wolfe et al. évaluent l’intérêt de la compression fréquentielle chez l’enfant

ayant une surdité de perception moyenne à sévère. Les résultats montrent une

amélioration de 30% de la détection du pluriel (détection du /s/ final).

En 2009, Glista et al. évaluent les bénéfices de la compression fréquentielle sur 13

adultes et 11 enfants ayant des pertes auditives en pentes raides sur les hautes

fréquences. Les résultats montrent une augmentation de la reconnaissance des

consonnes et du pluriel (/s/ final en anglais, ex : cat, cats). La reconnaissance des

voyelles n’est pas modifiée. L’analyse des résultats individuels montre une grande

variabilité des bénéfices de la compression fréquentielle suivant les individus. Glista

note toutefois que les seuils de détection du /s/ et du /∫/ sont moins élevés avec la

compression fréquentielle (Glista et al. 2009).

En 2010, O’Brien et al. évaluent la reconnaissance dans le bruit avec 50 mots

monosyllabiques sur des sujets adultes ayant une perte sévère à profonde. La

grande variabilité des résultats ne permet pas de montrer que les bénéfices sont

significatifs.


23

En 2011, Wolfe et al. utilisent des logatomes dans le bruit chez des enfants ayant

des pertes moyennes à sévères. Les résultats montrent que le 50% d’intelligibilité est

atteint à des intensités moins élevées. Dans le bruit, ils notent que le SNR50 (i.e le

rapport signal sur bruit induisant 50% d’intelligibilité) est plus faible après 6 mois

d’appareillage avec compression fréquentielle.

3 Plasticité cérébrale

La plasticité neurale est la capacité du système nerveux à modifier son organisation

et sa fonction en réponse à des requêtes externes ou internes de changement (Kral

et Tillein, 2006). La plasticité neurale a été démontrée dans le cas d’amputations :

des zones du cortex sensoriel primaire codant pour des parties désafférentées du

corps répondaient à des informations de parties adjacentes (Kelahan et al., 1981 ;

Merzenich et al., 1983 ; Pons et al.,1991). D’autre part, la réversibilité de cette

réorganisation corticale a été démontrée entre autres chez un humain qui a reçu une

greffe des deux mains (Giraux et al.2001). Plusieurs études ont déjà montré la

réorganisation corticale après une privation auditive chez différents mammifères

(Robertson and Irvine en 1989 sur des cochons d’inde, Rajan et al. en 1993 : sur les

chats, Schwaber et al. en 1993 sur les macaques) D’autre part, des enregistrements

électrophysiologiques ont montré une réorganisation du cortex auditif primaire. Les

zones codant pour des fréquences aiguës désafférentées, codent ensuite pour des

fréquences plus graves en particulier autour de la fréquence de coupure. Des

résultats similaires ont été observés suite à une perte progressive et naturelle sur les

hautes fréquences, en particulier sur des souris (Williott et al. 1993).

Plusieurs équipes ont donc étudié la plasticité corticale chez l’homme, en particulier

dans le cas d’atteintes unilatérales. Chez des sujets ayant une cophose unilatérale,


24

on a pu observer, grâce aux techniques d’imagerie, l’activation des deux cortex alors

que chez les normaux-entendants la partie controlatérale au côté de présentation

des stimuli s’activait davantage (Bilecen et al. 2000 ; Fujiki et al. 1998, Ponton et al.

2001 ; Schefler et al. 1998).

Pour Kral et Tillein (2006), lorsqu’une partie de la cochlée est lésée, les régions

corticales s’activant initialement pour ces fréquences, répondent désormais aux

fréquences situées aux frontières de cette lésion (Figure I.3).

D’autres études ont cherché à retrouver l’expression de ce phénomène de

surreprésentation de la fréquence de coupure (Fc) qui avait été observée chez les

animaux. L’étude de Dietrich et al. en 2001, grâce à la magnétoencéphalographie, a

montré une augmentation chez l’homme de l’onde N1m autour de la fréquence de

coupure de la perte auditive.

Pour étudier la réorganisation des cartes tonotopiques, les auteurs se sont

demandés quels en étaient ses principaux corrélats. Si les dommages cochléaires

sont associés à une représentation neuronale hypertrophiée de Fc dans le système

auditif central, des différences dans les performances psychophysiques (telles que le

Figure I.3 : Une lésion cochléaire à la base de la cochlée (région codant pour les hautes fréquences) conduit à une représentation étendue des fréquences médium. Une lésion dans une région codant pour les fréquences médium conduit à une expansion des régions corticales représentant les hautes et les basses fréquences (Kral et Tillein, 2006).


25

timbre, le ton, ou la perception de l’intensité) devraient pouvoir être observées autour

de Fc.

Une étude portant sur des sujets déficients auditifs l’a mis en évidence en observant

une amélioration de la discrimination des fréquences autour de la fréquence de

coupure (Mc Dermott et al. 1998). Ces résultats ont ensuite été confirmés par

d’autres études (Thai-Van et al. 2002,2003) dans lesquelles l’importance de la pente

de la perte auditive a été mise en évidence.

Bien que ces résultats ne soient pas des preuves directes d’une réorganisation

corticale aucun phénomène périphérique n’est en mesure de les expliquer : ni la

présence d’otoémissions acoustiques spontanées, ni l’utilisation d’indices de sonie

dans la réalisation des tâches de discrimination des fréquences (Thaï-Van et al.

2003).

L’amplification de certaines fréquences par les aides auditives peut être vue comme

une réhabilitation et les effets de cette réhabilitation peuvent être étudiés. S’il y a

plasticité cérébrale lorsqu’il y a privation, que se passe-t-il lors d’une réhabilitation

auditive via des aides auditives ? Depuis les travaux de Gatehouse 1989, les effets

du port d’aides auditives sur les capacités perceptuelles ont été montrées (Robinson

et Gatehouse 1995 ; Olsen 1999 ; Philibert et al. 2002). Ces résultats suggèrent une

forme de plasticité fonctionnelle due au port d’aides auditives.

Ces formes de plasticité dues à la réhabilitation de l’audition par des aides auditives

proviennent de modifications de l’intensité. Dans le cas de prothèses auditives à

compression fréquentielle, le message vocal est modifié d’un point de vue

fréquentiel. Il est donc possible que cela entraine, chez les patients, des

modifications de traitement de l’information. C’est ce que nous souhaitons étudier

avec le continuum /ʃ/→/s/. Notre hypothèse est que des patients habitués à la


26

compression fréquentielle auraient une perception catégorielle modifiée. Pour ces

patients, le fait d’être habitués à traiter une information compressée sur les hautes

fréquences modifierait leur perception et leur analyse des informations fournies par

les fréquences aiguës. Compte-tenu des phénomènes de plasticité décrits plus haut,

il est possible que le port d’aides auditives à compression fréquentielle entraîne un

décalage vers les graves de la limite catégorielle entre le /ʃ/ et le /s/. C’est ce que

nous espérons observer grâce au test du continuum /ʃ/→/s/ effectué oreilles nues.

,


27

Matériel et Méthode

1 Sujets testés

L’ensemble de la population testée comprend 61 sujets. Cette population est divisée

en trois groupes. Une population témoin formée de normo-entendants (n=13). Une

population composée d’individus appareillés avec un système conventionnel (n=21).

Une population composée d’individus appareillés avec un système à compression

fréquentielle (n=27).

1.1 Population témoin

Le groupe témoin rassemble 13 sujets jeunes dont l’âge est compris entre 20 et 34

ans (âge moyen = 26 ans). Ces 10 hommes et 3 femmes francophones, sans

antécédents O.R.L, présentent des seuils audiométriques tonaux inférieurs à

20dBHL sur l’ensemble des fréquences. Ce groupe nous permettra d’établir des

valeurs normatives pour le test du continuum /ʃ/→/s/.

1.2 Population appareillée avec un système conventionnel

Le second groupe test est constitué de sujets appareillés avec un système

conventionnel. Il comprend 21 sujets : 12 femmes et 9 hommes, âgés de 60 à 93 ans

(âge moyen = 77 ans). Il s’agit de personnes ayant une surdité de perception. La

perte moyenne est de 39 dB HL. Parmis ces sujets, 16 ont participé au test de

reconnaissance de logatomes et 19 ont participé au test de perception catégorielle

des fricatives (continuum /ʃ/→/s/)


28

1.3 Population appareillée avec système à compression fréquentielle

Ce groupe comprend 27 sujets, 18 hommes et 9 femmes, âgées de 51 à 87 ans

(âge moyen = 70,9 ans). Les sujets testés possèdent des caractéristiques

audiométriques similaires au groupe appareillé avec un système conventionnel. La

perte moyenne est de 42 dB HL. Ces patients sont appareillés avec un système à

compression fréquentielle depuis plusieurs mois : de 4 mois à 30 mois (temps

d’appareillage moyen = 15 mois). Le port moyen des aides auditives est de 10,5

heures par jour (de 8 à 15 h/j). Parmis ces sujets, 21 ont participé au test de

reconnaissance de logatomes et 23 ont participé au test de perception catégorielle

des fricatives (continuum /ʃ/→/s/)

2 Matériel utilisé

Le matériel utilisé comprend un audiomètre AURICAL et un casque TDH-39, utilisé

pour l’audiométrie conventionnelle.

Afin de mesurer les confusions phonétiques et la perception catégorielle des sujets

testés, nous avons élaboré deux tests spécifiques. Pour ceux-ci, nous avons utilisé

un PC portable, une carte son (USB) Soundblaster 24bits/96kHz. Nous avons

développé plusieurs applications MATLAB© afin de gérer la passation des tests et

l’enregistrement des résultats.

2.1 Tests spécifiques

a) Test de logatomes de type Voyelle-Consonne-Voyelle (VCV)


29

Afin de mesurer les confusions phonétiques, nous avons utilisé un test de logatomes

de type Voyelle-Consonne-Voyelle enregistré avec une voix de femme. Le matériel

vocal est issu d’un CD enregistré par biodigital©. Ce test comporte 16 logatomes :

aBa, aCHa, aDa, aFa, aGa, aJa, aKa, aLa, aMa, aNa, aPa, aRa, aSSa, aTa, aVa,

aZa. Chaque logatome existe sous 4 versions différentes. Ce qui donne un total de

64 logatomes par test. Nous avons développé une application MATLAB© pour jouer

ces logatomes dans un ordre aléatoire et saisir les réponses du sujet. Les résultats

sont enregistrés dans un fichier dans lequel on retrouve les informations sur le

patient, les paramètres de passation du test, les résultats présentés sous forme de

matrices de confusions et une analyse phonétique des réponses par traits

phonétiques.

La passation de ce test se fait en champ libre, oreilles séparées. L’oreille

controlatérale à l’oreille testée est obturée par de la pâte à empreintes. Les

logatomes sont émis à une intensité jugée confortable par le sujet, afin de lui

permettre la meilleure intelligibilité possible.

Pour les patients équipés d’aides auditives à compression fréquentielle, les patients

sont testés avec le soundrecover© activé et désactivé ainsi que sans aides auditives.

Pour les sujets équipés d’aides auditives à amplification conventionnelle, le test est

effectué avec les aides auditives et oreilles nues, à chaque fois oreilles séparées.

L’intensité de passation est une intensité jugée confortable par le sujet à

laquelle il est le plus à même d’identifier les logatomes présentés.

L’application MATLAB du test de logatomes enregistre et exporte sous forme d’un

fichier « .csv » une matrice de confusions phonétiques pour chaque test effectué.

Ces matrices indiquent les logatomes perçus (en ligne) en fonction des logatomes

lus (en colonnes). Les réponses correctes se retrouvent donc sur la diagonale de ces


30

matrices. Les logatomes sont classés suivant leurs traits acoustiques en fonction de

leurs similitudes et différences.


31

Figure II.1 : Exemple d’interface de l’application MATLAB© pour la passation du test de logatomes.

Figure II.2 : Exemple de résultats. A gauche la matrice de confusions au test de logatomes. A droite, l’analyse phonétique, selon les traits acoustiques, indique les pourcentages de traits reconnus.


32

b) Continuum

Nous avons testé la perception catégorielle de chaque sujet à l’aide d’un continuum

[aʃa] vers [aSa]. Ce continuum a été élaboré de la manière suivante :

Le son de départ est un logatome [aʃa] que nous avons filtré à 1400Hz (filtrage FFT

4096 points avec une fenêtre de Blackman), ceci nous a permis d’extraire la partie

basse du spectre donc principalement les informations liées aux voyelles /a/ mais en

limitant les indices acoustiques en particulier les transitions formantiques. D’autre

part, à partir du même son de départ : le logatome [aʃa] non filtré, nous avons extrait

la zone de turbulence par filtrage passe-haut à 1400 Hz (filtrage FFT 4096 points

avec une fenêtre de Blackman). Nous avons ensuite transposé cette zone de bruit en

nous basant sur le bas du spectre de turbulences (aux alentours de 2000Hz). Nous

avons ainsi créé 13 sons espacés d’un demi-ton dont le bas du spectre de bruit va

de 2000Hz à 4000Hz. Nous avons ensuite fusionné la partie filtrée en passe-bas

avec chacune des parties filtrées en passe-haut. Nous avons ainsi obtenu 13 sons

dont seule la hauteur du bruit de friction varie. Pour le son numéro 1, la zone de

turbulence n’a pas été transposée, il est donc très proche du logatome /aʃa/ non filtré.

Seules certaines informations liées aux transitions formantiques ont été éliminées.

Pour les autres sons de 2 à 13, seule la zone de turbulence est transposée de ½ ton

à chaque fois. Nous obtenons donc un écart d’une octave entre le son numéro 1 et le

son numéro 13. (Figure II.4). Le son numéro 13 dont la zone de turbulence se situe

au-dessus de 4000Hz est donc clairement identifié comme un /aSa/.

Afin de tester la validité de notre continuum, nous avons effectué ce test au casque

chez des patients normo-entendants à des intensités de 30dB SPL et 60 dB SPL.


33

Ceci nous a permis d’avoir des valeurs normatives et de s’assurer de la

reproductibilité de notre test.

La perception catégorielle des patients malentendants a été testée à l’aide de ce

continuum. Ce test s’effectue au casque à une intensité confortable permettant au

patient la meilleure intelligibilité. Les 13 sons sont joués de façon aléatoire sur

l’oreille droite ou gauche. Pour ce test à choix forcé, le patient répond [aʃa] ou [aSa].

Afin, d’évaluer la reproductibilité des réponses, chaque son est présenté 5 fois,

toujours de façon aléatoire, durant le test. Ce qui représente 65 stimuli par oreille.

Les réponses données par le patient sont enregistrées sous la forme d’un fichier

informatique.

La figure II.4 présente un exemple de résultats pour le test du continuum. Pour ce

sujet, on remarque que lors des premiers niveaux, tous les stimuli sont perçus

comme étant des /aʃa/ (5 réponses [aʃa] sur 5 stimuli présentés). Du niveau 7 au

niveau 10, de moins en moins de stimuli sont répertoriés comme étant des [aʃa] puis

pour les niveaux 10 à 13, tous les stimuli sont identifiés comme des [aSa]. Nous

avons ensuite modélisé les réponses à l’aide d’une sigmoïde afin de calculer le

niveau correspondant à 50% de réponses [aʃa] (noté N50%). C’est-à-dire le niveau

du stimulus présenté à partir duquel les réponses seront majoritairement des /s/.


34

Tableau des réponses :

Niveau du stimulus

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Per

cep

tio

n d

u s

uje

t OD – [aʃa] 5 5 5 5 5 5 5 3 0 0 0 0 0

OD – [aSa] 0 0 0 0 0 0 0 2 5 5 5 5 5

OG – [aʃa] 5 5 5 5 5 5 5 2 1 0 0 0 0

OG - [aSa] 0 0 0 0 0 0 0 3 4 5 5 5 5

Tableau II.4 : Exemple de résultats enregistrés dans un fichier .csv. La première ligne indique le niveau du bruit de friction du stimulus lu : de 1 à 13. Les deuxième et troisième lignes représentent les réponses données par le patient en fonction des stimuli présentés à l’oreille droite. Les lignes 4 et 5 donnent les réponses pour l’oreille gauche. La figure II.5, ci-dessous, donne un exemple d’analyse des réponses pour l’oreille gauche.

Figure II.5 : Exemple de régression non-linéaire. Chaque niveau de stimulus est présenté 5 fois. Ici, jusqu’au niveau 7 les réponses sont uniquement [aʃa] et à partir du niveau 10 uniquement des [aSa]. La sigmoïde sert à modéliser les réponses données et à déterminer la valeur du niveau à partir duquel 50% des réponses

sont identifiées comme étant des [aSa]. Ce niveau est noté N50%.

N50%=7,8


35

2.2 Déroulement des tests

Pour l’ensemble des sujets malentendants (n=48), nous avons effectué les tests

suivants :

Une audiométrie tonale liminaire en sons purs au casque aux fréquences : 250, 500,

750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 hertz.

Une mesure des seuils subjectifs d’inconfort au casque aux fréquences : 250, 500,

750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 hertz.

Pour les patients appareillés avec un système conventionnel (n=21), nous avons

effectué le test VCV oreilles séparées avec et sans aides auditives (4 x 64

logatomes). Trois patients appareillés en unilatéral ont été testés. Dans ces trois cas,

il n’y a que 3 passations : oreille appareillée avec leur aide auditive et oreilles nues

séparées.

Pour les patients appareillés avec un système à compression fréquentielle (n=27),

nous avons effectué ce test avec le Soundrecover activé, désactivé et sans aides

auditives (6 x 64 logatomes). Pour des raisons de temps, certains patients n’ont pas

été testés oreilles nues.

Le continuum /ʃ/→/s/ a été effectué au casque sur 13 normo-entendants et 48

malentendants.

La Fonction sigmoïde est définie pour tout réel x par :

a : correspond à la valeur du « plateau »

-ab/4 correspond à la pente à « mi-plateau » : c/b : correspond au décalage par rapport à l’origine.


36

2.3 Méthodes d’analyses statistiques utilisées

Afin de pouvoir analyser les réponses du continuum, nous avons tout d’abord

effectué des régressions non-linéaires basées sur une sigmoïde (Figure II.5). Ceci

nous a permis de déterminer le niveau du bruit de friction à partir duquel moins de

50% des réponses étaient discriminée comme étant des [aʃa]. Nous avons noté ce

niveau N50%. Nous avons ensuite effectué une analyse de covariance afin de

rechercher les paramètres covariants avec le niveau N50%. L'Analyse de la

Covariance (ANCOVA) est un modèle linéaire général avec une variable produite

continue (quantitative) et plusieurs variables prédictrices dont l'une au moins est

qualitative. ANCOVA est la fusion d'ANOVA et de la régression pour les variables

continues. Une ANCOVA teste si certains facteurs ont un effet sur la variable résultat

après avoir enlevé la variance dont les prédicteurs quantitatifs sont responsables.

L'inclusion de covariables peut accroître la puissance statistique parce qu'elles sont

la cause d'une certaine variabilité. Dans notre analyse, le niveau corespondant au

50% de réponses (N50%) sera la variable produite. Et notre analyse recherche les

variables prédictrices parmi les paramètres suivants : Age du patient, la durée

d’appareillage, durée d’appareillage avec ses aides auditives actuelles, les seuils

liminaires à 250Hz, 500Hz, 750Hz, 1000Hz, 1500Hz, 2000Hz, 3000Hz, 4000Hz,

6000Hz, 8000Hz, les seuils subjectifs d’inconfort de 250Hz à 6000Hz, les

dynamiques auditives résiduelles entre 250Hz et 6000Hz ainsi que le fait que le

patient soit appareillés avec de la compression fréquentielle (CF) ou non (NCF).


http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_lin%C3%A9aire

http://fr.wikipedia.org/wiki/ANOVA

http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9gression_%28statistiques%29

37

Résultats

1 Résultats d’audiométrie

Pour les deux groupes de patients CF et NCF, les résultats audiométriques tonaux

sont sensiblement les mêmes. La perte moyenne calculée d’après les

recommandations du BIAP est de 41,7dBHL pour le groupe CF et 39 dB HL pour le

groupe NCF.

Figure III.1 : Seuils tonaux liminaires moyens, seuils subjectifs d’inconfort et les erreurs types correspondantes. En bleu, les seuils moyens du groupe testé disposant d’aides auditives à compression fréquentielle (noté CF, n= 27) et en rouge, les seuils moyens du groupe appareillé avec des aides auditives à amplification conventionnelle (noté NCF, n=21).


38

2 Tests de logatomes – VCV

Résultats de l’ensemble des malentendants testés oreilles nues.

Le tableau III.1.a donne le pourcentage de phonèmes correctement identifiés par 28

malentendants testés oreilles nues (soit 56 oreilles testées). Ce groupe de sujets

comporte 16 sujets appareillés avec des aides auditives conventionnelles et 12

patients appareillés avec des aides auditives à compression fréquentielle. Nous

observons ainsi que les phonèmes les moins bien identifiés sont les occlusives

orales non voisées : /p/ et /t/ (plus de 50% d’erreurs). Le /m/ est correctement

identifié dans 58% des cas et lorsqu’il y a une confusion, il est confondu avec le /n/

(39% ce qui représente 93% des confusions pour le /m/). Le /d/ (65% d’identifications

correctes) est souvent confondu avec le /b/ (11% soit 31% des confusions) et le /g/

(17% soit 48% des confusions). Les fricatives sont correctement identifiées dans

73% des cas en moyenne. Le /v/ est la fricative la moins bien identifiée (63%), pour

les autres fricatives les résultats varient entre 70% et 80 %. Lorsqu’il y a une

confusion sur une fricative, le phonème perçu est lui-même une fricative dans 97%

des cas.

Le tableau III.1.b. donne les pourcentages de reconnaissances par traits acoustiques

et traits articulatoires pour les 28 patients testés oreilles nues dont la matrice de

confusions est donnée au tableau III.1.a. Le taux moyen d’intelligibilité est de 74%.

Le trait acoustique le moins bien détecté est la distinction « Grave/Aigu » : 84%. Le

trait articulatoire le moins bien identifié est le lieu d’articulation (79%). La labialisation

est particulièrement mal perçue 72%. Ce qui signifie que pour les consonnes

labiales, les confusions vont vers un autre groupe de consonnes.


39

Logatomes perçus aPa aTa aKa aBa aDa aGa aMa aNa aLa aRa aCHa aSa aFa aJa aZa aVa

Loga

tom

es é

mis

aPa 48 8 2 1 0 0 0 0 0 0 2 10 28 0 1 0 aTa 6 44 31 0 0 0 0 0 0 0 3 14 1 0 0 0 aKa 2 1 92 0 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 0 aBa 0 0 0 84 4 0 0 3 0 0 1 0 0 0 4 4 aDa 0 0 0 11 65 17 0 0 0 0 0 0 0 0 6 1 aGa 0 0 0 3 10 79 0 0 0 0 0 0 0 0 8 1 aMa 0 0 0 1 0 0 58 39 0 1 0 0 0 0 0 1 aNa 0 0 0 0 0 0 2 94 2 0 0 0 0 0 0 2 aLa 0 0 0 0 0 0 0 4 95 1 0 0 0 0 0 0 aRa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 94 0 0 0 0 4 1 aCHa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 83 10 6 0 0 0 aSa 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 13 73 8 0 1 0 aFa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 20 70 0 0 0 aJa 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 71 24 2 aZa 0 0 0 1 4 4 0 0 0 0 0 0 0 6 79 7 aVa 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 33 63

Tableau III.1.a : Pourcentage d’identifications oreilles nues pour les 28 patients malentendants (56 oreilles testées) : groupe CF (n=12 soit 24 oreilles) et groupe NCF (n=16 soit 32 oreilles). Chaque phonème est testé 4 fois par oreille, ce qui donne un total de 224

identifications par phonèmes.


40

Traits Acoustiques Traits Articulatoires Intelligibilité moyenne : 74 %

%

%

%

% Grave/Aigu 84 Grave 81 Lieu 79 Labiales 72

Aigu 87

Dentales 80

Compact/Diffus 89 Compact 84

Palatales 84

Diffus 91

Interrompu oui/non 93 Interrompu 90 Mode 92 Occlusives 88

Non interrompu 97

Fricatives 97

Continu/Discontinu 93 Continu 98

Liquides 95

Discontinu 85

Sonore/Sourd Sonore 95 Voisement 93 Voisement identifié 95

Sourd 88

Absence de voisement 88

Vocalique oui/non 90 Vocalique 88

Non Vocalique 95

Oral/Nasal 99 Nasal 97 Nasalisation 99 Nasales 97

Oral % 99

Orales 99

Tableau III.1.b : Analyse de la matrice de confusions du tableau III.1 à l’aide des traits articulatoires et acoustiques. Ce tableau reprend l’analyse des résultats de 28 sujets malentendants testés oreilles nues (soit 56 oreilles testées). L’intelligibilité moyenne est de 74%. Cela signifie que 74% des phonèmes sont correctement identifiés. L’analyse par

traits donne les pourcentages moyens de bonne identification des traits.


41

Résultats des malentendants appareillés avec des aides auditives classiques.

Les tableaux III.2.a et III.2.b. correspondent aux pourcentages d’identification des

phonèmes oreilles nues et appareillées pour les 16 patients équipés d’aides

auditives à amplification conventionnelle (groupe NCF).

Les tableaux III.3.a. et III.3.b. donnent les pourcentages de reconnaissances par

traits acoustiques et traits articulatoires pour les 16 patients équipés d’aides auditives

à amplification conventionnelle, dont les matrices de confusions sont données par les

tableaux III.2.a. et III.2.b. On note une amélioration de 8% en moyenne de

l’intelligibilité avec les aides auditives. Les résultats des tests Khi2 réalisés, en tenant

compte des répartitions complémentaires des traits et de la correction de Bonferroni,

nous indiquent que la reconnaissance de traits acoustiques et articulatoires est

significativement meilleure avec appareils que sans pour les malentendants utilisant

des aides auditives classiques (p<0,001). Ce résultat semble trivial, cependant, il faut

noter que les tests ont été effectués à des intensités jugées confortables par le sujet

(le test oreilles nues est souvent réalisé 10dB au-dessus du test avec aides

auditives). Ce qui montre que les bénéfices sont dus à une amplification adaptée à la

perte auditive en fonction des fréquences alors que l’amplification des haut-parleurs

est « plate ». De plus, la détection des traits de voisement, de mode, d’interruption,

vocalique ou non, est meilleure avec les aides auditives (p<0,001). Le trait

acoustique « grave » est mieux reconnu avec les aides auditives et le trait aigu moins

bien identifié (p<0,001). De même, le trait compact est mieux identifié avec les aides

auditives et le trait diffus est moins bien identifié (p<0,001).


42

Logatomes perçus

aPa aTa aKa aBa aDa aGa aMa aNa aLa aRa aCHa aSa aFa aJa aZa aVa

Loga

tom

es é

mis

aPa 48 9 1 2 0 0 0 0 0 0 2 8 30 0 2 0

aTa 9 42 23 0 0 0 0 0 0 0 2 20 2 0 1 0

aKa 3 2 88 0 0 0 0 0 0 0 0 3 4 0 0 0

aBa 0 0 0 80 6 0 0 2 0 1 0 0 0 0 6 6

aDa 0 0 0 15 65 9 0 1 0 0 0 0 1 0 9 0

aGa 0 0 0 4 16 66 0 0 0 0 0 0 0 0 13 2

aMa 0 0 0 2 0 0 52 43 1 2 0 0 0 0 0 2

aNa 0 0 0 0 0 0 2 92 3 0 0 0 0 0 0 3

aLa 0 0 0 0 0 0 0 6 92 1 0 0 0 0 1 0

aRa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 90 0 0 1 0 8 2

aCHa 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 83 7 9 0 1 0

aSa 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 10 70 11 1 2 0

aFa 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 16 76 0 0 0

aJa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 73 22 4

aZa 0 0 0 2 6 1 0 0 0 0 0 0 0 0 84 8

aVa 0 0 0 2 1 0 0 1 0 1 0 0 0 2 30 63

Tableau III.2.a : Pourcentages d’identification de phonèmes oreilles nues pour les patients équipés d’aides auditives à amplification conventionnelle. (16 sujets testés)


43

Logatomes perçus


Loga

tom

es é

mis

aPa 50 7 4 0 0 0 0 0 0 0 0 8 31 0 0 0

aTa 6 46 34 0 1 0 0 0 1 0 0 11 2 0 0 0

aKa 0 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aBa 0 0 0 87 4 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 7

aDa 0 1 0 11 63 20 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0

aGa 0 0 0 0 3 95 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0

aMa 0 0 0 3 0 0 68 26 0 1 0 0 0 0 0 2

aNa 0 0 0 1 0 0 7 89 2 0 0 0 0 0 1 1

aLa 0 0 0 0 0 0 0 4 95 0 0 0 0 0 1 0

aRa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 98 0 0 0 0 1 1

aCHa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 96 2 2 0 0 0

aSa 0 2 7 0 0 1 0 0 0 0 7 66 17 0 1 0

aFa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 9 86 0 0 0

aJa 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 97 2 0

aZa 0 0 0 0 6 4 0 0 0 0 0 0 0 2 80 9

aVa 0 0 0 2 0 1 0 0 0 2 0 1 0 0 17 77

Tableau III.2.b : Pourcentages d’identifications des phonèmes oreilles appareillées pour les patients équipés d’aides auditives à amplifications conventionnelles (n=16, soit 32 oreilles).


44

Traits Acoustiques Traits Articulatoires

Intelligibilité moyenne : 73 % % % % %

Grave/Aigu 83 Grave 79 Lieu 79 Labiales 72 Aigu 87 Dentales 82 Compact/Diffus 90 Compact 80 Palatales 80 Diffus 94 Interrompu oui/non 91 Interrompu 88 Mode 90 Occlusives 85

Non interrompu 96 Fricatives 96

Continu/Discontinu 92 Continu 98 Liquides 91 Discontinu 81 Sonore/Sourd Sonore 94 Voisement 91 Voisées reconnues 94 Sourd 85 Non Voisees reconnues 85 Vocalique oui/non 88 Vocalique 86

Non Vocalique 93

Oral/Nasal 99 Oral 99 Nasalisation 99 Nasales 99 Nasal 94 Orales 94 Tableau III.3.a : Analyse des confusions du tableau III.3.a pour 16 patients équipés d’aides auditives à amplification conventionnelle testés oreilles nues.


45

Le tableau III.4.a donne les différences, en pourcentage, entre le test de logatomes

effectué avec ACA à amplification conventionnelle et oreilles nues (Tableau III.3.a –

Tableau III.2.a). Les deux tests (avec et sans aides auditives) ont été effectués à

niveaux confortables donc les intensités de passation sont souvent différentes (de +5

à +10dB).

Traits Acoustiques Traits Articulatoires Intelligibilité moyenne : 81 %

%

%

%

% Grave/Aigu 88 Grave 90 Lieu 86 Labiales 83

Aigu 85

Dentales 79

Compact/Diffus 94 Compact 97

Palatales 97

Diffus 92

Interrompu oui/non 94 Interrompu 93 Mode 93 Occlusives 91 Non interrompu 96

Fricatives 96

Continu/Discontinu 94 Continu 97

Liquides 96

Discontinu 88

Sonore/Sourd 96 Sonore 96 Voisement 94 Voisées reconnues 96

Sourd 89

Non Voisees reconnues 89

Vocalique oui/non 92 Vocalique 90

Non Vocalique 97

Oral/Nasal 99 Oral 100 Nasalisation 99 Nasales 100

Nasal 95

Orales 95

Tableau III.3.b : Analyse de la matrice de confusions du tableau III.3 à l’aide des traits articulatoires et acoustiques. (16 sujets testés avec leurs aides auditives à amplification conventionnelle)


46

Logatomes perçus


Loga

tom

es é

mis

aPa 2,3 -2 3,1 -2 0 0 0 0 0 0 -2 0 0,8 0 -2 0

aTa -4 3,9 11 0 0,8 0 0 0 0,8 0 -2 -9 0 0 -1 0

aKa -3 -2 12 0 0 0 0 0 0 0 0 -3 -4 0 0 0

aBa 0 0 0 7 -2 0 2,3 -2 0 -1 0 0 0 0 -6 1,6

aDa 0 0,8 0 -4 -2 10 0 -1 0 0 0 0 -1 0 -3 0

aGa 0 0 0 -4 -13 30 0 0 0 0 0 0 0 0 -11 -2

aMa 0 0 0 1,6 0 0 16 -17 -1 -1 0 0 0 0 0 0,8

aNa 0 0 0 0,8 0 0 5,5 -3 -2 0 0 0 0 0 0,8 -2

aLa 0 0 0 0 0 0 0 -2 2,3 -1 0 0 0 0,8 0 0

aRa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8,6 0 0 -1 0 -7 -1

aCHa 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 13 -5 -6 0 -1 0

aSa 0 1,6 0,8 0 0 0,8 0 0 0 0 -3 -5 6,3 -1 -1 0

aFa -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0,8 -3 -7 10 0 0 0

aJa 0 0 0 0 0,8 0 0 0 0 -1 0 0 0 23 -20 -4

aZa 0 0 0 -2 -1 3,1 0 0 0 0 0 0 0 1,6 -4 1,6

aVa 0 0 0 0,8 -1 0,8 0 -1 0 1,6 0 0,8 0 -2 -13 13

Tableau III.4.a : Différence entre les résultats (tableaux III.2a et III.3a) avec ACA et sans ACA à niveaux confortables. Les résultats sont donnés en pourcentages. (N=16, soit 32 oreilles testées). Les résultats en bleu sur la diagonale et les résultats rouges en dehors de la diagonale correspondent à des améliorations dues aux aides auditives.


47

Résultats pour les malentendants appareillés avec des systèmes à

compression fréquentielle.

Les tableaux III.5.a. et b donnent les résultats obtenus pour les 21 patients équipés

d’aides auditives à compression fréquentielle. Ces résultats sont obtenus avec les

aides auditives des patients et les réglages auxquels ces patients sont habitués. Les

résultats avec la compression fréquentielle activée sont donnés dans le tableau

III.5.a et désactivée dans le tableau III.5.b.

Les tableaux III.6.a et b donnent les résultats en pourcentages, pour ces 21 patients,

selon les traits acoustiques et articulatoires.

A partir des deux matrices : tableaux III.5.a et III.5.b, nous avons établi une matrice

« différence » qui correspond à la soustraction de la matrice avec compression

fréquentielle activée et celle avec la compression fréquentielle désactivée. Ainsi dans

le tableau III.7, les valeurs positives sur la diagonale montrent un bénéfice de la

compression fréquentielle, alors que les valeurs négatives montrent un effet négatif.

Hors de cette diagonale, les valeurs négatives sont le reflet de différentiels de

confusions obtenues sans compression fréquentielle et les valeurs positives sont le

reflet de différentiels de confusions obtenues avec compression fréquentielle. En

moyenne, les résultats montrent une amélioration significative pour le /B/ et le /V/

(p<0,05). En revanche, le /s/ et le /Z/ sont moins bien identifiés. (p<0,05). L’analyse

par traits acoustiques, nous montre que la distinction grave/aigu est significativement

meilleure avec la compression fréquentielle (p<0,0002). Le trait continu/discontinu

est mieux identifié (p<0,0001). Le voisement est également mieux identifié (p<0,001).

En revanche, l’analyse des traits articulatoires de lieux et de modes ne fournit pas

d’information significative.


48

Logatomes perçus


Loga

tom

es é

mis

aPa 65 9 1 1 0 0 0 0 0 0 1 6 17 0 0 0

aTa 1 43 42 0 1 0 0 0 0 0 3 8 2 0 0 0

aKa 0 0 97 0 1 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0

aBa 0 0 0 98 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

aDa 0 0 0 7 64 29 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

aGa 0 0 0 1 1 96 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0

aMa 0 0 0 1 0 0 85 14 1 0 0 0 0 0 0 0

aNa 0 0 0 0 1 0 4 95 1 0 0 0 0 0 0 0

aLa 0 0 0 0 0 0 0 2 98 0 0 0 0 0 0 0

aRa 1 0 0 0 0 0 0 0 0 99 0 0 1 0 0 0

aCHa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 96 1 3 0 0 0

aSa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 75 2 0 0 0

aFa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 18 70 0 0 0

aJa 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 91 7 1

aZa 0 0 0 1 3 2 0 0 0 0 0 1 0 17 76 1

aVa 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 19 80

Tableau III.5.a : Matrice de confusions avec la compression fréquentielle activée. (n=21 soit 42 oreilles, c’est-à-dire 168 identifications par phonèmes)


49

Logatomes perçus


Loga

tom

es é

mis

aPa 59 6 1 0 0 0 0 0 0 0 1 10 21 0 0 1

aTa 0 36 51 0 0 1 0 0 0 0 2 10 1 0 0 0

aKa 0 0 95 0 0 0 0 0 0 0 0 5 1 0 0 0

aBa 0 0 0 91 3 0 0 0 0 0 1 0 1 0 3 1

aDa 0 0 0 2 62 33 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0

aGa 0 0 0 0 2 95 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0

aMa 0 0 0 0 0 0 82 15 0 0 0 0 0 1 0 2

aNa 0 0 0 0 0 0 4 95 1 0 0 0 0 0 0 0

aLa 0 0 0 0 0 0 0 1 99 0 0 0 0 0 0 0

aRa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 0

aCHa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 98 2 0 0 0 0

aSa 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 13 85 2 0 0 0

aFa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 23 70 0 0 0

aJa 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 87 9 2

aZa 0 0 0 0 4 2 0 0 0 0 0 0 0 5 87 2

aVa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 31 69

Tableau III.5.b : Matrice de confusions (en pourcentages) avec le soundrecover désactivé. (N=21 soit 42 oreilles testées)


50



Grave/Aigu 89 Grave 91 Lieu 85 Labiales 84 Aigu 88 Dentales 78 Compact/Diffus 91 Compact 96 Palatales 96 Diffus 88 Oral/Nasal 100 Oral 100 Mode 96 Occlusives 94 Nasal 99 Fricatives 98 Continu/Discontinu 97 Continu 99 Liquides 98 Discontinu 93 Interrompu oui/non 97 Interrompu 96 Voisement 96 Voisement 96

Non interrompu 98 Voisées reconnues 99

Vocalique oui/non 94 Vocalique 92 Non Voisees reconnues 93

Non Vocalique 99

Sonore/Sourd 96 Sonore 99 Nasalisation 100 Nasales 100 Sourd 93 Orales 99 Tableau III.6.a : Analyse par traits phonétiques du tableau III.5.a. Sujets avec le système à compression fréquentielle activé.(n=21 soit 42 oreilles et 168 identifications pour chaque phonème)


51



Grave/Aigu 87 Grave 87 Lieu 85 Labiales 79 Aigu 87 Dentales 80 Compact/Diffus 91 Compact 95 Palatales 95 Diffus 89 Oral/Nasal 100 Oral 100 Mode 95 Occlusives 91 Nasal 98 Fricatives 99 Continu/Discontinu 96 Continu 99 Liquides 99 Discontinu 89 Interrompu oui/non 95 Interrompu 93 Voisement 95 Voisement 95

Non interrompu 99 Voisées reconnues 98

Vocalique oui/non 94 Vocalique 92 Non Voisees reconnues 91

Non Vocalique 99

Sonore/Sourd 95 Sonore 98 Nasalisation 100 Nasales 100 Sourd 91 Orales 98 Tableau III.6.b : Analyse par traits phonétiques, des confusions, des sujets appareillés avec des systèmes à compression fréquentielle testés avec le Soundrecover désactivé. (N=21)


52

Logatomes perçus


Loga

tom

es é

mis

aPa 5,95 2,98 0 1,19 0 0 0 0 0 0 0 -4,2 -4,8 0 0 -1,2

aTa 0,6 7,74 -8,9 0 1,19 -0,6 0 0 0 0 0,6 -1,8 1,19 0 0 0

aKa 0 0 2,38 0 0,6 0 0 0 0 0 0 -4,2 1,19 0 0 0

aBa 0 0 0 7,14 -2,4 0 0 0 0 0 -1,2 0 -1,2 0 -3 0,6

aDa 0 0 0 4,17 1,79 -4,2 0 0 0 0 0 0 0 0 -1,8 0

aGa 0 0 0 1,19 -1,2 1,19 0 0 0 0 0 0 0 0 -1,2 0

aMa 0 0 0 0,6 0 0 2,38 -1,8 1,19 0 0 0 0 -0,6 0 -1,8

aNa 0 0 0 0 0,6 0 0 0 -0,6 0 0 0 0 0 0 0

aLa 0 0 0 0 0 0 0 1,19 -1,2 0 0 0 0 0 0 0

aRa 0,6 0 0 0 0 0 0 0 0 -1,2 0 0 0,6 0 0 0

aCHa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1,2 -1,8 2,98 0 0 0

aSa 0 0 -0,6 0 0 0 0 0 0 0 10,1 -9,5 0 0 0 0

aFa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4,76 -4,8 0 0 0 0

aJa 0 0 0 0 -0,6 0 0 0 0 0 0 0 -1,2 4,17 -1,8 -0,6

aZa 0 0 0 0,6 -0,6 0 0 0 0 0 0 0,6 0 11,9 -11 -1,8

aVa 0 0 0 0,6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -12 11,3

Tableau III.7 : Différence de pourcentages d’identifications des phonèmes pour les patients équipés d’aides auditives avec compression fréquentielle. Les résultats sont les différences entre les réponses avec compression fréquentielle et sans compression fréquentielle. (N=21) (tableau III.5.a - tableau III.6.a). Les intensités de passation sont les mêmes. Résultats = Matrice soundrecover activé – Matrice soundrecover désactivé.


53

3 Continuum /ʃ/→/s/

Au total, le test du continuum a été effectué sur 48 patients (soit 96 oreilles) et sur 13

normo-entendants (soit 26 oreilles). La figure III.8 donne les résultats du groupe de

normo-entendants. La moyenne du niveau N50% est de 8,74 et l’écart-type de 1,1.

Les valeurs vont de 7,2 à 11.Tous les normo-entendants ont montré une perception

catégorielle au continuum /ʃ/→/s/.

Nous avons testés 27 sujets équipés d’aides auditives à compression fréquentielle.

Parmi eux, 4 sujets n’ont pas pu faire la distinction entre le /ʃ/ et le /s/. Certains n’ont

perçus que des /ʃ/ (2 sujets). Pour les autres, les résultats ne sont pas cohérents et

semblent avoir été donnés au hasard. D’autre part, pour 3 sujets, les réponses

Figure III.8 : Ensemble des régressions linéaires pour les 13 normo-entendants (26 oreilles). La moyenne des réponses pour les 13 normo-entendants est tracée en vert. Moyenne N50% = 8,74. Ecart-type =1,1

Niveau

Nbre de /ʃ/


54

étaient cohérentes sur l’une des deux oreilles mais pas sur l’autre. Au total, nous

avons obtenu des réponses pouvant être modélisées pour 23 sujets et 43 oreilles

testées.

La figure III.9 donne l’ensemble des régressions linéaires pour les sujets

malentendants équipés d’aides auditives à compression fréquentielle. Le niveau

N50% moyen est de 7,24 et l’écart-type de 2,29. Les valeurs du N50% vont de 2,71

à 11,95. Les réponses sont significativement différentes du groupe des normo-

entendants (p=0,0005 ;Test Khi²). La frontière de discrimination moyenne se situe à

7,24 contre 8,74 pour les normo-entendants. La frontière de discrimination se situe

donc plus d’un demi-ton en-dessous de celle des normo-entendants.

Figure III.9 : Ensemble des régressions linéaires pour les patients appareillés avec des systèmes à compression fréquentielle. La moyenne est tracée en bleu (n=23 et 43 oreilles modélisées). Réponses moyennes des sujets malentendants équipés d’aides auditives à compression fréquentielle. Moyenne N50% = 7,24 Ecart-type = 2,29

Nbre de /ʃ/

Niveau


55

Parmi les 21 sujets testés appareillés avec des aides auditives conventionnelles,

nous avons pu modéliser les réponses données pour 19 d’entre eux. Deux d’entre

eux ont été incapables de distinguer les /ʃ/ des /s/. Les résultats ne sont pas

cohérents et semblent avoir été donnés au hasard. Et pour trois sujets, les réponses

étaient cohérentes sur l’une des deux oreilles. Au total, nous avons pu modéliser les

réponses de 19 sujets pour un total de 35 oreilles. Le niveau N50% moyen est de 7,5

et l’écart-type de 2,4. Les valeurs du N50% vont de 2,9 à 10,7. Les réponses sont

significativement différentes du groupe des normo-entendants (p=0,01 ; Test Khi²). Il

est à noter sur la figure III.10 que 6 courbes sur 35 décalent le N50% moyen vers les

graves. Sans ces six courbes, le niveau N50% moyen serait de 8,34 et l’écart-type

de 1,69. Ce qui rapprocherait ces résultats de ceux obtenus par le groupe de normo-

entendants.


56

Normo-entendants n=13

Malentendants habitués à la compression fréquentielle. n=23

Malentendants appareillés avec des aides auditives conventionnelles. n=19

Malentendants appareillés avec des aides auditives conventionnelles. n=19 Sans les 6 courbes

Moyenne du N50% 8,74 7,24 7,50 8,34

Ecart-type 1,1 2,29 2,44 1,69

Figure III.10 : Ensemble des régressions linéaires des patients équipés de systèmes à amplification conventionnelle. La moyenne est notée en rouge.(n=19 et 35 oreilles). Moyenne des réponses des sujets équipés d’aides auditives conventionnelles. Moyenne N50%= 7,50, Ecart-type = 2,44. Six courbes semblent être particulièrement décalées vers les graves. Lorsqu’on ne les considère pas, le niveau moyen N-50% est de 8,34 et l’écart-type de 1,69. Ces données se rapporchent donc des données des normo-entendants.

Niveau

Nbre de /ʃ/


57

Figure III.11 : Répartitions en pourcentages des niveaux de discrimination N50% pour les sujets normo-entendants (vert), les sujets appareillés avec compression fréquentielle (sujets avec CF en bleu) et ceux appareillés avec des systèmes conventionnels (sans CF, en rouge) en fonction du niveau N50%.

Figure III.12 : Régressions sigmoïdales des groupes des normo-entendants, des sujets avec compression fréquentielle (CF, en bleu) et des sujets sans compression fréquentielle (NCF, en rouge).

Niveau

Nbre de /ʃ/


58

Variable Minimum Maximum Moyenne Ecart-type

N50% 2,7 11,9 7,3 2,3

Age 51 93 73,5 11,0

ACA depuis 0,25 24 3,4 4,4

ACA actuelles depuis 0,25 5 1,8 1,2

250Hz 5 55 24,2 10,8

500Hz 5 70 28,7 14,2

750Hz 10 70 33,0 14,5

1000Hz 10 75 37,1 15,9

1500Hz 15 80 43,2 15,1

2000Hz 20 75 46,6 14,4

3000Hz 30 95 55,4 12,7

4000Hz 45 90 66,0 11,6

6000Hz 25 110 74,1 14,6

8000Hz 25 115 77,2 15,2

SSI 250 Hz 70 130 95,4 12,6

SSI 500 Hz 75 120 97,7 12,3

SSI 750 Hz 75 120 98,3 12,6

SSI 1000 Hz 75 120 99,1 13,1

SSI 1500 Hz 75 120 99,8 13,4

SSI 2000 Hz 75 120 99,9 13,4

SSI 3000 Hz 75 130 102,5 13,4

SSI 4000 Hz 75 130 104,5 12,7

SSI 6000 Hz 70 130 106,4 13,1

Dynamique 250 40 110 71,3 14,7

Dynamique 500 25 105 69,0 16,6

Dynamique 750 30 100 65,3 15,9

Dynamique 1000 20 100 62,1 17,5

Dynamique 1500 20 95 56,6 16,3

Dynamique 2000 25 90 53,3 14,9

Dynamique 3000 5 80 47,1 14,8

Dynamique 4000 5 75 38,5 13,9

Dynamique 6000 0 65 31,9 13,5

Variable Catégories Fréquences %

CF CF 43 55

NCF 35 44

Tableau III.14 : Récapitulatifs des données patients utilisées pour l’analyse ANCOVA.


59

Le graphique III.11 représente les niveaux N50% pour les trois groupes : NE, CF et

NCF. On remarque que les valeurs des niveaux N50% sont beaucoup plus

dispersées pour les sujets malentendants (CF et NCF) que pour les sujets du groupe

de normo-entendants. Les répartitions différent entre les NE et CF (p=0,0005), NE et

NCF (p=0,01). En revanche, les différences entre le groupe CF et NCF ne sont pas

significatives avec un test de Student.

Afin de voir quels paramètres peuvent expliquer les différences de résultats entre les

sujets des groupes CF et NCF, nous avons réalisé une analyse de covariance

(ANCOVA). L’analyse ANCOVA montre que le seuil à 3000Hz est le paramètre le

plus fortement corrélé au niveau N50%. Le tableau III.14 récapitule les variables

utilisées pour l’analyse ANCOVA. Le tableau III.15 donne les résultats de l’analyse

ANCOVA recherchant le meilleur modèle. Le seuil à 3 kHz est le paramètre le plus

fortement lié au niveau N50%. On le retrouve dans les différents modèles et sous

forme de la dynamique D3000 pour le modèle à 5 variables. Avec 5 paramètres,

nous avons obtenus un modèles intéressant : R²=0,51 et R² ajusté = 0,346.

Modèle déterminé par l’analyse ANCOVA :

N50% = 7,99 - 0,67*ACA actuelles depuis+0,14*SSI 1000-0,17*SSI 2000+0,091*Dyn3000-1,74*CF


60

Nbre de variables Variables R² R² ajusté

1 3000Hz 0,305 0,086

2 3000Hz / SSI 750 0,401 0,209

3 ACA actuelles depuis / 3000Hz / S750 0,417 0,228

4 ACA actuelles depuis / 3000Hz / SSI 1000 Hz/ CF 0,477 0,305

5 ACA actuelles depuis / SSI 1000 / SSI 2000 / Dynamique 3000 / CF 0,510 0,346

Tableau III.15 : Suivant le nombre de paramètres choisis, l’analyse de covariance, nous indique les paramètres les plus pertinents. On observe qu’à partir d’une analyse de covariance à 4 paramètres. Deux critères ne sont pas audiométriques : la durée

d’appareillage et la présence de compression fréquentielle.

Figure III.17 : N50% observés en fonction des niveaux N50% prédits par notre modèle. n=44 sujets pour 78 oreilles testées et modélisées.

R² =0,51 et R²ajusté = 0,346

Modèle déterminé par l’analyse ANCOVA :

N50% = 7,99 - 0,67*ACA actuelles depuis+0,14*SSI 1000-0,17*SSI 2000+0,091*Dyn3000-1,74*CF


61

Discussion

4 Test de logatomes – VCV

Le tableau III.4.a montre la différence d’intelligibilité avec des aides auditives

conventionnelles et sans. Les deux tests sont effectués à un niveau confortable. Les

niveaux d’intensités des deux tests pouvaient être différents (dans la majorité des

cas +5 à +10 dB pour le test sans aides auditives). Les résultats sont intéressants

car ils montrent une amélioration de l’intelligibilité de 8% en moyenne. De plus,

l’analyse par traits acoustiques et articulatoires montre une amélioration significatives

(p<0,001) de l’identification de traits : « Interrompu ou non Interrompu », « vocalique

ou non », du voisement et du mode d’articulation. Ces améliorations ne sont pas

dues à une notion d’intensité du message mais à une correction adaptée à la perte

auditive. De plus, on remarque une forte amélioration de l’indentification de certains

phonèmes comme pour le /g/ (+30%) et le /Ʒ/ (+23%). Sans les aides auditives, le /g/

était majoritairement confondu avec le /d/ et le /z/. Le /Ʒ/ était majoritairement

confondu avec un /z/. Le /Ʒ/ et le /z/ constituent une paire minimale. Ils différent d’un

point de vue articulatoire, uniquement, par le lieu d’articulation et d’un point de vue

acoustique par leur caractère compact (pour le /Ʒ/) et diffus pour le /z/. On retrouve

cette opposition entre le /g/ qui est compact et le /d/ qui est diffus. Ces améliorations

sont principalement dues à une amplification adaptée en fonction de la surdité

suivant les différents canaux de l’aide auditive, en particulier en fournissant une

meilleure qualité d’informations sur les medium-aigus. De même, le /m/ se distingue

mieux du /n/ (+16%). On remarque également que les confusions « lointaines » sont

moins fréquentes. Par exemple, de nombreuses occlusives sont confondues avec


62

des fricatives. (ex : /t/ avec un /s/). Avec les aides auditives, ces confusions sont

améliorées et se portent davantage sur des consonnes du même mode articulatoire

(Tableau IV.a).

En revanche, on s’aperçoit que la perception des consonnes /s/ et /z/ est moins

bonne avec une aide auditive que sans (respectivement -5% et -4%). Pour ces

phonèmes, on s’aperçoit qu’une amplification « plate » mais avec une meilleure

bande passante est préférable à une amplification adaptée mais limitée en bande

passante. Ces remarques montrent les limites des performances des aides auditives

sur les fréquences aiguës.

Nous avons également comparé les résultats avec et sans compression fréquentielle

pour les patients habitués à la compression fréquentielle. Les résultats montrent

qu’en moyenne la compression fréquentielle n’améliore pas l’intelligibilité des

phonèmes à une intensité confortable et dans le silence. Certains patients en tirent

des bénéfices allant jusqu’à +20% alors que pour d’autres les résultats peuvent être

délétères. Cependant, les résultats de la matrice différence CF-NCF (figure III.7.a)

montrent que la compression fréquentielle améliore l’intelligibilité des consonnes

occlusives. En particulier pour les phonèmes /t/ et /p/ qui sont les phonèmes les plus

courts (durée de l’explosion /p/=9ms et /t/=19ms, d’après Renard C., Précis

d’audioprothèse-Production, phonétique acoustique et perception de la parole). La

reconnaissance du /p/ est améliorée de 6% et surtout les confusions se portent

désormais davantage sur d’autres occlusives, alors que sans compression, il y avait

davantage de confusions vers un autre mode d’articulation. Les résultats montrent

également une amélioration significative pour le /b/ et le /v/ (p<0,05/16). Ces deux

phonèmes ont de nombreuses caractéristiques communes, puisqu’elles constituent


63

une paire élémentaire. Elles différent simplement par leur mode d’articulation d’un

point de vue articulatoire et par leur caractère continu (pour le /v/) ou interrompu

(pour le /b/) d’un point de vue acoustique.

En revanche, nous avons remarqué que la compression fréquentielle pouvait être

délétère sur les fricatives, en particulier pour les phonèmes ayant les composantes

spectrales les plus aiguës comme le /s/ et le /z/. Ces résultats sont significatifs

(p<0,001). Cependant, ces confusions sur les /z/ qui sont perçus comme des /Ʒ/ et

les /s/ qui sont perçus comme des /ʃ/, sont principalement dues à 3 personnes (4

oreilles) qui sont responsables de 14 confusions sur 17 dues à la compression

fréquentielle. Pour ces patients, il serait judicieux d’effectuer des tests

complémentaires afin de voir si un niveau de compression fréquentielle moins élevé

pourrait augmenter leurs performances et leur qualité d’écoute au quotidien. Les

résultats de ces tests VCV reflètent l’intelligibilité des logatomes dans le silence. Il

n’est pas évident que les résultats dans le bruit ou en conditions réelles d’utilisation

soient meilleurs avec un réglage de compression fréquentielle moins élevé.

Toutefois, la question mérite d’être posée.

Lorsqu’on observe la matrice du tableau III.7, il semble que les confusions se portent

sur des phonèmes moins « éloignés » acoustiquement : c’est-à-dire de phonèmes

n’ayant qu’un ou deux traits acoustiques qui différent. Cette amélioration est difficile à

quantifier, aussi nous avons effectué une analyse par traits acoustiques. Celle-ci

permet d’obtenir des résultats significatifs. En effet, le trait grave/aigu est mieux

identifié avec la compression fréquentielle (p<0,0002). En comprimant l’information

dans une zone où l’audition du patient est meilleure, celui-ci parvient mieux à

identifier si c’est la partie haute ou basse du spectre qui domine. Le trait

continu/discontinu est également mieux perçu avec la compression fréquentielle


64

(p<0,0001). En effet, certains patients percevaient certaines occlusives comme des

fricatives. Certainement à cause d’une mauvaise définition des informations aiguës

(transitions formantiques et surtout hauteur de la barre d’occlusion). Ainsi, en

abaissant les fréquences aiguës, ces informations sont mieux identifiées. Le trait

sonore (voisé) ou sourd est également mieux perçu (p<0,001). Ces résultats

montrent que la compression fréquentielle améliore la distinction de certains traits

acoustiques. On peut donc imaginer que le malentendant aura plus de facilités à

identifier des mots ou des phrases s’il perçoit mieux certains traits acoustiques.

Toutefois, même si la compression fréquentielle semble améliorer la reconnaissance

de traits acoustiques et ainsi éviter des confusions « lointaines », elle génère des

distorsions qui peuvent engendrer des confusions entre phonèmes proches. C’est

pourquoi, dans notre étude, comme dans d’autres, nous n’avons pas trouvé

d’amélioration de l’intelligibilité en moyenne. (Glista 2009, Simpson 2006,O’Brien

2010)

D’autre part, il est intéressant de remarquer que l’analyse par traits articulatoires ne

permet pas de conclure sur des résultats significatifs, mis à part pour l’identification

du voisement qui est un trait commun aux traits articulatoires et acoustiques. Les

traits acoustiques paraissent donc plus à même d’analyser les bénéfices apportés

par les aides auditives à compression fréquentielle que les traits articulatoires.

Exemple du cas de Mr B. :

Le cas de Mr.B. (57 ans) est intéressant car il n’est pas isolé. Nous avons d’ailleurs

vu que les résultats négatifs de la compression fréquentielle venaient principalement

de cas de quelques sujets qui identifiaient moins bien les fricatives avec le

Soundrecover. Dans le cas de Mr.B., avec son réglage habituel de compression


65

fréquentielle, celui-ci confond les fricatives les plus aigües avec celles plus graves.

Pourtant, Mr.B porte des aides auditives à compression fréquentielle plus de 11h par

jour depuis 20 mois. Devant ce genre de confusion, le reflexe est de diminuer la

compression fréquentielle. Cependant, les résultats (tableau IV.1.b) montrent qu’en

augmentant Fc, c’est-à-dire en baissant le niveau de compression fréquentielle,

Mr.B. fait davantage de confusions sur les consonnes occlusives. Nous avons

recherché un réglage intermédiaire mais dans le cas de Mr.B, nous n’avons pas

trouvé de niveau de compression lui permettant de gagner sur les deux tableaux. La

perception étant catégorielle, les confusions passaient des fricatives aux occlusives

lorsqu’on franchissait la barrière suivante : Fc=3,7kHz CR=2,6:1.


66

Logatomes perçus


Loga

tom

es é

mis

aPa 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aTa 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aKa 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aBa 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aDa 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aGa 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aMa 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aNa 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0

aLa 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0

aRa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0

aCHa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0

aSa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0

aFa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0

aJa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0

aZa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0

aVa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4

Tableau IV.1.a : Cas de Mr.B. : avec le réglage de compression fréquentielle Fc=1,5kHz et Cr = 2,5:1. Tous les phonèmes sont correctement identifiés seuls les /s/ sont confondus avec des /ʃ/ et les /z/ avec des /Ʒ/. Ce qui va dans le sens d’un niveau de compression trop élevé.


67

Logatomes perçus


Loga

tom

es é

mis

aPa 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aTa 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aKa 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aBa 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aDa 0 0 0 0 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aGa 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

aMa 0 0 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0

aNa 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0

aLa 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0

aRa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0

aCHa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0

aSa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 0 0 0 0

aFa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0

aJa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0

aZa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0

aVa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4

Tableau IV.1.b : Cas de Mr. B. Avec un réglage de compression fréquentielle moins important (Fc=3,7kHz, CR=2,6 :1) les fricatives sont mieux identifiées, en revanche il y a plus d’erreurs sur les occlusives. Le score d’intelligibilité est le même pour les deux réglages (87,5%).


68

5 Continuum /ʃ/→/s/

Les résultats du continuum montrent une plus grande variabilité du niveau N50%

pour les patients malentendants. Pour les normo-entendants, nous avons un niveau

N50% de 8,74 avec un écart-type de 1,1 alors que pour les malentendants le niveau

N50% est décalé vers les graves : N50%=7,5 avec un écart type = 2,44.

La perception catégorielle des fricatives des malentendants est modifiée par rapport

à celle des normo-entendants. Tout d’abord, la frontière de perception entre le /ʃ/ et

le /s/ est très différente d’un sujet à l’autre. Les résultats sont beaucoup plus

homogènes pour les normo-entendants (figures III.8 et III.9). En, moyenne les

malentendants testés distinguent le /s/ du /ʃ/ pour un niveau de bruit de friction plus

grave que les normo-entendants (p=0,001, Test de Student). Ces patients

malentendants ont, semble-t-il, adapté leur perception des fricatives afin d’exploiter

au mieux les informations qui leur sont audibles à la fois compte tenu-de leur perte

auditive mais également en fonction de la réhabilitation par les aides auditives.

Pour les 39 patients malentendants montrant une discrimination catégorielle à notre

test, les résultats montrent que le niveau frontière entre le /ʃ/ et le /s/ (N50%) sont

associés principalement avec la perte auditive à 3000Hz. Lors de la recherche d’un

modèle, le seuil liminaire à 3000Hz est le critère le plus pertinent (cf. tableau III.15).

Avec l’analyse ANCOVA, le modèle à 4 paramètres met en avant deux paramètres

non audiométriques. Tout d’abord, l’ancienneté de l’appareillage actuellement porté

par le patient est liée au niveau N50%. Et d’autre part, le fait que le patient soit

appareillé avec un système à compression fréquentielle joue un rôle dans le modèle

de prédiction du niveau N50%. La modélisation avec l’analyse de covariance montre


69

que plus la perte à 3000Hz est importante plus la frontière de discrimination sera

décalée vers les graves. Cette donnée se retrouve dans le modèle à 5 variables sous

une forme différente avec la dynamique à 3000Hz. Plus la dynamique est faible, plus

le niveau N50% est décalé vers les graves.

Dans notre modèle, on retrouve également les seuils subjectifs d’inconforts à 1000Hz

et à 2000Hz. Dans la formule du modèle, on a 0,14*SSI1000 – 0,17*SSI2000. Ces

deux variables combinées correspondent à une pente des seuils d’inconforts qui est

dans de nombreux cas le reflet de la pente tonale liminaire. Ainsi, plus la pente du

seuil d’inconfort entre 1000Hz et 2000Hz est importante plus la perception

catégorielle est décalée vers les graves.

Ces données audiométriques prises en compte pour notre modèle montrent que les

sujets ont adapté leur perception catégorielle en fonction de leur perception auditive.

Le seuil tonal à 3kHz est le critère le plus pertinent (R² = 0,3). Plus le seuil à 3kHz est

bas et plus le /s/ est détecté avec un bruit de friction grave. Cela montre que le

malentendant a adapté sa perception catégorielle à son audition. Comme son

audition ne lui permet plus d’exploiter correctement les informations aigües. Il est

probable que des phénomènes de plasticité neuronale liée à la privation auditive

modifient la perception catégorielle de ces phonèmes.

Un autre critère pris en compte est la durée d’appareillage avec les appareils

actuellement portés par le patient. Plus le patient est appareillé depuis longtemps

plus son seuil N50% de perception catégorielle est décalée vers les graves. La prise

en compte de ce critère est relativement complexe à analyser. En effet, la durée

d’appareillage totale qui a également été prise en compte dans l’analyse, n’a pas été

retenue. En revanche, la durée d’appareillage avec les appareils actuellement portés


70

par le patient joue un rôle significatif dans notre modèle. Pour expliquer ce

phénomène, il faut distinguer deux cas : celui des aides auditives à compression

fréquentielle et celui des aides auditives à amplification conventionnelle. Pour les

aides auditives à compression fréquentielle, l’explication est assez simple car plus le

patient porte des aides auditives à compression fréquentielle depuis longtemps plus

son niveau N50% est décalé vers les graves. Ainsi, plus il est habitué à entendre les

fréquences aigües décalées vers les graves avec ses aides auditives et plus sa

perception catégorielle se fait à un niveau de frontière grave. D’autre part, pour les

patients appareillés avec des aides auditives à amplification conventionnelle, une

explication pourrait venir de la bande passante limitée sur les aigus. Ainsi avec des

appareils anciens et limités sur les aigus, la perception catégorielle se ferait à un

niveau plus grave. Plus le patient porte des aides auditives anciennes et sans doute

moins performantes, plus sa perception catégorielle est décalée vers les graves. La

perception catégorielle du patient s’adapte alors aux informations qui lui sont fournies

par les aides auditives.

La cinquième variable du modèle correspond au fait que le patient porte des aides

auditives à compression fréquentielle. Cette variable qualitative décale le niveau

N50% de 1,7 vers les graves dans notre modèle. Ainsi, pour les patients appareillés

avec un système à compression fréquentielle, leur perception catégorielle du /s/,

oreilles nues, est décalée vers les graves. Ces résultats semblent aller dans le sens

d’une plasticité induite par les aides auditives à compression fréquentielle.

Le fait que notre modèle comporte deux critères liés à l’appareillage conforte l’idée

d’une plasticité de réhabilitation induite par le port d’aides auditives. La perception


71

catégorielle est alors modifiée afin de s’adapter aux informations que le

malentendant perçoit.

Pour confirmer ces résultats, il serait intéressant de mener une étude longitudinale

sur des patients nouvellement appareillés avec de la compression fréquentielle. Cela

nous permettrait d’observer les variations de cette perception catégorielle dans le

temps.

Il serait également intéressant d’évaluer l’évolution de la perception catégorielle avec

la réhabilitation des hautes fréquences de manière non compressée. Il est possible

qu’avec une meilleure audibilité des hautes fréquences la perception catégorielle se

décale vers les aigus.

D’un point de vue prothétique, on pourrait également imaginer régler le niveau de

compression fréquentielle en fonction des résultats au test du continuum /ʃ/→/s/ afin

de permettre au patient de retrouver un niveau de perception catégorielle identique

au groupe des normo-entendants. Ceci consisterait à faire le test du continuum

/ʃ/→/s/ en champ libre avec les aides auditives et d’ajuster le niveau du

soundrecover© pour retrouver la valeur normative. Il semble cependant peu probable

que ceci permette d’optimiser les réglages du soundrecover© car nous avons

observé que les réglages qui pouvaient être bénéfiques pour certains phonèmes,

pouvaient être délétères pour d’autres.


72

Conclusion Les résultats de ce mémoire montrent que la compression fréquentielle ne fournit pas

systématiquement d’amélioration sur la perception des consonnes dans le silence.

Certains sujets en tirent un réel bénéfice en termes d’intelligibilité (jusqu’à +20%

avec la compression fréquentielle) alors que pour d’autres les résultats peuvent être

négatifs. L’analyse par traits acoustiques montre que la compression fréquentielle

améliore significativement la reconnaissance de certains traits comme le trait :

grave/aigu, le trait continu/discontinu et le trait sourd/sonore. Ainsi, nous avons

montré que la compression fréquentielle améliore significativement les confusions

phonétiques « lointaines » mais qu’elle peut engendrer des confusions entre

phonèmes « proches ». Ainsi, en améliorant la détection de certains traits

acoustiques, nous pensons que la conpression fréquentielle devrait permettre à

certains malentendants d’avoir une meilleure intelligibilité de la parole. D’autre part,

notre analyse par traits articulatoires n’a pu aboutir à des résultats significatifs, mis à

part pour le voisement qui est également un trait acoustique (sonore/sourd). Ceci

conforte l’idée qu’une analyse basée sur les traits acoustiques est plus pertinente

qu’une analyse par traits articulatoires pour mettre en évidence les modifications de

perception de phonèmes et l’intérêt de la compression fréquentielle.

Au niveau des confusions phonétiques, nous avons noté une amélioration importante

(entre 6% et 7%) sur la perception de certaines occlusives en particulier /p/ et /t/ pour

de nombreux patients. Nous avons également noté que la compression fréquentielle

pouvait avoir un effet délétère en particulier sur les fricatives ayant le spectre le plus

aigu : /s/ et /z/. Ces résultats doivent mettre en garde contre un réglage de niveau de

compression fréquentielle trop important. Mais, ils peuvent également venir de


73

difficultés de perception catégorielle des fricatives pour le patient du fait de sa perte

sur les aigus.

D’autre part, les résultats du continuum /ʃ/→/s/ ont montré une grande disparité de la

perception catégorielle des fricatives chez les malentendants alors que pour les

normo-entendants, cette dispersion n’est pas retrouvée. Les résultats montrent que

la perception catégorielle de la paire minimale /ʃ/-/s/ est liée à plusieurs paramètres :

à savoir, les seuils liminaires (en particulier autour de 3000Hz), la dynamique auditive

mais également deux paramètres non audiométriques : la durée d’appareillage avec

les aides auditives actuellement portées et la présence d’un système à compression

fréquentielle. Ce modèle nous montre que plus la perte auditive est importante

autour de 3kHz, plus le niveau de discrimination catégorielle sera décalé vers les

graves. De même, plus la dynamique auditive résiduelle à 3000Hz sera réduite plus

cette frontière de discrimination sera décalée vers les graves. D’autre part, un patient

équipé d’aides auditives à compression fréquentielle aura un niveau de perception

catégorielle décalé vers les graves. Enfin, plus le patient porte ses aides auditives

depuis longtemps, plus ce niveau est décalé vers les graves. Les différences de

niveaux de frontières catégorielles observées, pourraient être le reflet d’une certaine

forme de plasticité neuronale. Il nous paraît donc très intéressant de prolonger nos

investigations par une étude longitudinale avec des patients nouvellement

appareillés afin d’étudier les modifications de perception catégorielle que pourrait

entrainer la compression fréquentielle.

Le maître de mémoire

Stéphane GALLEGO

VU ET PERMIS D’IMPRIMER LYON, le 12 octobre 2012 Le Responsable de la Formation Pr Lionel COLLET Le Responsable de la Formation Gérald KALFOUN


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