L'« effet d'observateur » est-il présent dans la pratique de la mesure de l'oreille réelle ?

21 mai 2023 | Recherche | 0 |

Chaque fois que nous nous référons à l'effet observateur, nous avons probablement des associations avec la mécanique quantique et non avec la santé auditive. L'effet observateur se produit lorsque l'observation d'une situation ou d'un phénomène le modifie nécessairement, comme l'a mentionné Baclawski1. Un exemple de l'effet observateur de la mécanique classique serait la mesure de la pression dans un pneu d'automobile. Ceci est difficile à réaliser sans évacuer une partie de l'air, modifiant ainsi la pression. La présence d'un tube sonde (PT) pourrait-elle entraîner un effet similaire lors de la mesure de l'oreille réelle (REM) lorsque des dômes fermés et doubles sont utilisés ?

Les aides auditives traditionnelles reposent principalement sur des coques d'oreille fabriquées selon la forme d'une empreinte en silicone prise sur l'oreille de l'individu. Outre les performances acoustiques, un tel écouteur doit également offrir un confort de port et une rétention suffisants pour que tout reste en place.

L'utilisation de dômes au lieu d'écouteurs personnalisés est devenue plus populaire au cours des deux dernières décennies. Le dôme est un écouteur "à ajustement instantané" fabriqué à partir de matériaux en silicone ou de matériaux similaires au silicone. Jusqu'à récemment, peu de recherches avaient été effectuées sur les effets acoustiques de l'installation de ces embouts instantanés. Les travaux de recherche récemment publiés par Cubick et al2 permettent aux audiologistes (AuD) et aux audioprothésistes (HCP) de mieux comprendre les différents types de dômes et leur effet acoustique dans l'oreille.

Chez Sonion, nous avons remarqué la complexité lorsque nous avons essayé de classer les effets acoustiques des dômes fermés lors du développement de notre récent récepteur à valve dans le canal (VRIC), qui peut basculer entre un état ouvert et un état fermé.(Figure 1).

Lorsqu'il s'agit d'adapter ce produit mécaniquement et acoustiquement dans le conduit auditif, les résultats de notre laboratoire interne contredisent les résultats REM d'autres résultats publiés. En raison de cette inadéquation, nous avons des raisons de croire qu'un fait essentiel concernant le REM avec des dômes fermés est systématiquement négligé. Nous indiquons la situation où nous visons un dôme bien étanche (fermé). Dans les dernières recherches2, on parle de double dôme. Nous soupçonnons que lors de leurs mesures, la présence de PT dans le conduit auditif agit comme un effet d'évent temporaire dû à une altération de l'état mécanique. Dans un article de Berger3, l'auteur mentionne cet effet d'évent, mais aucune donnée de mesure n'est présentée pour quantifier la quantité de fuite créée involontairement.

Dans ce travail, nous visons à déterminer si le tube de sonde conduit effectivement à un effet d'évent dans les mesures REM et à quel point il est significatif. À cette fin, nous avons conçu les trois expériences suivantes pour prouver ou réfuter l'hypothèse.

Installation

Cette expérience vise à explorer l'efficacité avec laquelle un dôme fermé isole un simulateur d'oreille du son ambiant. Pour calculer l'étanchéité, nous comparons un simulateur d'oreille ouverte à un simulateur occlus. Pour cette mesure, nous utilisons le matériel suivant(Figure 2):

Méthodologie

Le simulateur d'oreille est placé à l'intérieur du boîtier de mesure Interacoustics TBS25(1) , et un balayage de tonalité est présenté. Le niveau de pression acoustique du balayage de tonalité est de 95 dB SPL. Le microphone du simulateur d'oreille enregistre la pression acoustique en dBV dans le simulateur d'oreille ouverte (A2Eopen)(2) . L'abréviation A2E signifie ambient to ear. L'instrument de précision audio(4)enregistre le signal du microphone du simulateur d'oreille tout en pilotant simultanément le haut-parleur interne à l'intérieur du TBS25(3)via un amplificateur Sonion.

Nous plaçons notre échantillon dans le simulateur d'oreille et mesurons la réponse du simulateur fermé (A2Eclosed) en dBV(3) . Le niveau de pression acoustique du balayage de tonalité est à nouveau de 95 dB SPL.

Nous plaçons un tube sonde entre le dôme et l'entrée du simulateur d'oreille. Les tubes que nous utilisons dans toutes les expériences proviennent du fabricant Etymotic. Ceux-ci sont largement utilisés et représentent les conditions du monde réel. Une inspection visuelle montre que le joint du simulateur d'oreille n'est plus à 100 %(5 et 7) . Nous répétons la mesure, et nous observons un effet d'évent acoustique dû à ce placement du tube sonde. Nous appelons ce tube A2Eprobe. La valve RIC (VRIC) a un canal de tube de sonde imprimé traversant le prototype (factice)(7) . Nous nous assurons que lors des mesures dans le simulateur d'oreille, ce canal d'évent est fermé avec du mastic(8) . Le PT est scellé avec de la colle à la pointe.

Résultats

Nous utilisons les termes perte d'insertion (IL) et joint (S) de manière un peu vague, tandis que le jargon correct de la mesure de l'oreille réelle est le gain d'insertion occluse de l'oreille réelle (REOIG).

On calcule IL (fermé) = A2E fermé / A2E ouvert (dB) et IL (tube sonde) = A2E tube sonde / (A2E ouvert (dB)

Conclusions de l'expérience 1

Les deux échantillons fournissent une quantité raisonnable de joint plat sur toute la bande passante en cas d'absence du tube de sonde. La présence du TP dans le simulateur d'oreille agit comme un filtre passe-bas avec une fréquence de coin comprise entre 400 Hz et 500 Hz. La présence de PT affecte de manière significative l'étanchéité acoustique aux basses fréquences et présente de grandes similitudes avec les courbes des doubles dômes REOIG.2 L'étanchéité pour le VRIC est d'environ 25 dB (250 - 500 Hz) et l'étanchéité pour le double dôme OEM RIC est d'environ 37 dB (250 - 500 Hz)(Figure 3).

Installation

Cette expérience est l'investigation de la présence du PT à l'aide d'un prototype dans le conduit auditif avec un récepteur 3100 BA équipé d'un microphone intégré (MEMS TDK T4064) placé à l'intérieur du volume arrière du récepteur. Au lieu d'utiliser le PT comme appareil de mesure, nous utilisons uniquement le PT comme une perturbation mécanique. Dix sujets (collègues de Sonion) se sont portés volontaires pour participer à cette expérience. Aucun d'entre eux n'a d'expérience dans le port d'appareils auditifs et avant de commencer, une otoscopie a été effectuée.

Nous nous assurons de permettre une extension de 5 mm de la sortie du microphone au-delà du sommet du dôme pour éviter un effet de proximité de la sortie acoustique étroite(Figure 4)comme discuté dans l'article de Burkhard et al.4

Méthodologie

Les étapes suivantes sont suivies lors de la sélection de la taille du dôme : Le dôme est généralement placé autour du deuxième coude du conduit auditif(Figure 5).

La sélection du dôme est désormais le résultat de suivre une procédure spécifique. Normalement, les audiologistes suivent une sélection plus intuitive de la taille du dôme. Ce sera bien pour commencer le processus d'ajustement mais une procédure inadaptée pour cette expérience.

Nous effectuons 30 mesures avec et sans le tube sonde présent. Un sujet est utilisé pour tester la procédure et est également inclus dans les données. Cela nous amène à 62 courbes au total.

Trois hypothèses sont présentées dans(Figure 6)pour savoir comment le raccord mécanique du dôme influencerait la présence du PT.

Résultats

Figure 7 montre comment nous calculons l'effet de ventilation PT. La figure 8 montre l'effet d'évent pour 31 mesures. L'effet d'évent mesuré est significatif, il pointe donc vers l'hypothèse 2(Figure 6) . Sans le tube de sonde, les courbes semblent plates, et avec le tube de sonde en place, les courbes montrent différents roll-offs.

Nous observons différents roll-offs dus à l'effet d'évent du tube de sonde. La différence entre PT/NPT diminue à mesure que nous passons à des fréquences plus élevées(Figure 8) . L'histogramme (Figure 9) montre la précision de la mesure à 250 Hz. Sept cas sur 31 montrent un effet d'évent élevé entre -20 dB et -5 dB. Nous notons également que 6 sujets se situent dans cette plage d'impact élevé.

Il est intéressant de savoir comment la propagation de l'effet d'évent du tube de sonde est distribuée,(Figure 9)montre l'histogramme et donne une interprétation plus approfondie.

Conclusions de l'expérience 2

De cette expérience, nous pouvons conclure :

Installation

L'institut de recherche Hörzentrum Oldenburg Allemagne a invité (n=9) utilisateurs avec (n=18) oreilles. Ces sujets ont été précédemment sélectionnés pour l'étude du taux d'ajustement VRIC dans leur clinique(Tableau 1) . Ces sujets ont été équipés et sélectionnés avec des dômes de 10 mm. Les sujets sont habitués à porter des prothèses auditives et se qualifient pour la prochaine "expérience".

L'équipement REM utilisé à Hörzentrum pour les mesures de perte d'insertion est Natus Otometrics (Freefit).

Méthodologie

Les prototypes VRIC sont conçus de manière à ce que le PT du système REM puisse dépasser à travers le boîtier de l'échantillon. De cette façon, nous évitons les perturbations mécaniques dues au PT. Nous pouvons sélectionner le diamètre du dôme pour les prototypes de RIC (9-10-11 mm).

Remarque : les prototypes sont imprimés avec un diamètre de canal d'évent de d = 0,95 mm, de sorte que les tubes de sonde sont bien ajustés(Figure 10) . Différents tubes de sonde OEM utilisés à Hörzentrum ne correspondaient pas au canal de ventilation imprimé dans le prototype en raison des tolérances serrées.

Toutes les mesures à Oldenburg en Allemagne sont effectuées par des HCP. Les professionnels de la santé ont pu se familiariser avec la configuration de mesure avant que les données de test réelles ne soient recueillies. Après chaque mesure, le tube est vérifié pour détecter tout colmatage accidentel. Les sujets sont positionnés à un azimut de 0 degré à moins de 1 mètre devant le haut-parleur. Un stimulus de bruit rose de 70 dB SPL avec un intervalle de 10 secondes et un filtrage de bande de 1/3 d'octave est utilisé.

Tout en mesurant la qualité de l'étanchéité, nous comparons la différence de niveau de pression acoustique en SPL en (dB) dans le conduit auditif près de la membrane tympanique au microphone de référence. Ceci est fait pour la situation de conduit auditif ouvert par rapport à une situation d'occlusion. Chaque REUG est fait une fois pour l'oreille gauche et l'oreille droite. Chaque REOG est effectué trois fois pour chaque taille de dôme. Cela nous amène à 20 mesures pour les deux oreilles pour chaque sujet. Ces 20 mesures sont utilisées pour calculer 18 courbes de perte d'insertion pour chaque sujet. Au total, nous avons collecté 156 mesures. Le sujet VP09 ne pouvait pas s'adapter à toutes les tailles de dôme. Les données de mesure sont ensuite traitées avec MATLAB.

Résultats

Les mesures de perte d'insertion Hörzentrum sont données dans le graphique(Figure 11) . Nous traçons les résultats de perte d'insertion pour toutes les tailles de dôme utilisées pour toutes les oreilles dans le graphique du haut. Après optimisation, nous obtenons le graphique inférieur. Le critère d'optimisation du dôme est basé sur le maximum (IL) sur trois mesures sur une plage de fréquences de 100 à 1000 Hz pour une taille de dôme particulière. La perte d'insertion moyenne (IL) pour le VRIC est tracée là où la zone ombrée (bleue) représente +/- 1SD par rapport à la moyenne.

Conclusions de l'expérience 3

Les résultats de Hörzentrum Oldenburg montrent des résultats de perte d'insertion très différents de ceux de Cubick et al.2 Les dômes les mieux adaptés à chaque oreille(Figure 11, en bas) montre avec quelle efficacité nous pouvons obstruer le conduit auditif avec les prototypes de dômes à manchon. Dans une moindre mesure, cela est également vrai pour la moyenne des dômes toutes tailles confondues (156 mesures). Nous pensons que ces résultats reflètent également l'utilisation de doubles dômes similaires disponibles sur le marché.

L'argument de la forme circulaire par rapport à la forme elliptique est discuté par Blau et al.6 Les auteurs théorisent sur la raison pour laquelle ils mesurent une sortie basse fréquence plus faible que prévu. Ils expliquent cela par la différence entre les formes du dôme typique et du coupleur à double dôme (circulaire) et la forme de la plupart des conduits auditifs (elliptique). Cependant, l'expérience 1 montre également qu'il existe une explication alternative et l'expérience 2 montre que des courbes de réponse plates sont également possibles dans de vraies oreilles. Si nous avons un tube sonde dans l'oreille (coupleur), nous créons un filtre passe-bas. Ce petit évent de très faible masse acoustique et de faible longueur permet aux sons de basse fréquence de pénétrer ou de s'échapper facilement de l'oreille (coupleur). D'autre part, cet impact de la présence de TP diminue à mesure que la longueur d'évent parallèle augmente. C'est le cas pour la plupart des coques personnalisées.

Outre la qualité du processus d'ajustement mécanique, la présence de PT fournit l'explication la plus simple avec le moins d'hypothèses pour expliquer l'inadéquation observée entre les données du monde réel et nos propres résultats de laboratoire. D'où notre référence à l'effet observateur.

La preuve est apportée par :

Discussion

Nous, les auteurs, nous demandons comment cette étude affecte les travaux publiés antérieurement avec une portée connexe. Par exemple, l'article "Effets des tubes de sonde insérés à travers les évents de l'embout sur les mesures du microphone de la sonde de l'oreille réelle" est étudié par Painton et al.9 Les auteurs concluent que la présence du PT entre le conduit auditif et l'embout semble montrer une fuite en fente. Cela implique que l'effet d'évent PT n'est pas exclusivement associé à un dôme fermé ou double uniquement.

Les nouvelles technologies telles qu'un récepteur à valve (évent actif) ont un micro-mécanisme qui peut passer d'un état ouvert à un état fermé. Il vise à tirer parti d'une meilleure parole dans le bruit des performances des aides auditives en mode ouvert ; il permet de profiter d'une audition résiduelle et d'une haute acceptation de la voix.

De plus, la mise en œuvre future de technologies telles que la suppression active du bruit ou la réduction active de l'occlusion dépend fortement d'une bonne compréhension des mesures de perte d'insertion et du rôle important que jouent les couplages acoustiques.

Ce sont des exemples d'applications d'un microphone dans le conduit auditif en tant que prochaine étape logique pour l'innovation en matière d'aides auditives. Cela permettra de nouveaux cas d'utilisation et facilitera grandement l'ajustement des aides auditives.

Reconnaissance:

Les auteurs tiennent à remercier Michael Schulte et son équipe du Hörzentrum pour leur aide dans l'expérience 3.HEURE

Friso van Noort est un audiologiste de recherche et a une formation d'audioprothésiste. Oleg Antoniuk, PhD, est ingénieur en développement de produits et spécialiste de la modélisation et des simulations. Yakup Kilic, PhD, est ingénieur en développement de produits et data scientist. Sonion Research & Technology, Pays-Bas.Correspondance à : Friso van Noort à [email protected].

Partager:

Taux: