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La recherche sur l’audition à Oldenburg se concentre sur le développement d’aides auditives intelligentes

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Des appareils auditifs intelligents qui s’adaptent aux besoins individuels de l’utilisateur : depuis quatre ans, les chercheurs du centre de recherche collaborative (CRC) Hearing Acoustics travaillent à cet objectif. Aujourd’hui, la Fondation allemande pour la recherche (DFG) a prolongé le financement du projet. Dirigé par le professeur Volker Hohmann, chercheur en acoustique auditive à l’université d’Oldenburg, le CRC recevra jusqu’à 8,1 millions d’euros pour une deuxième phase de financement allant de 2022 à 2026. Sous le titre officiel « Hearing Acoustics : Perceptual Principles, Algorithms and Applications » (HAPPAA), le CRC se concentre sur le développement d’appareils auditifs et de systèmes d’assistance auditive qui utilisent l’intelligence artificielle (IA) pour s’adapter automatiquement à différents environnements, rendant ainsi ces appareils plus adaptables aux besoins spécifiques de chaque utilisateur.

Outre l’université d’Oldenburg, l’université des sciences appliquées de Jade, l’institut Fraunhofer pour la technologie des médias numériques IDMT, le Hörzentrum Oldenburg gGmbH, l’université RWTH d’Aix-la-Chapelle et l’université technique de Munich – toutes des institutions de premier plan dans le domaine de la recherche sur l’audition – participent à ce projet à grande échelle qui devrait durer douze ans au total.

Dans notre société vieillissante, il devient de plus en plus urgent de développer des appareils auditifs et d’autres aides à la communication qui fonctionnent efficacement dans des environnements acoustiques difficiles et aident réellement les gens dans leur vie quotidienne. La recherche sur l’audition à Oldenburg fait de l’excellent travail et est hautement reconnue tant au niveau national qu’international. Le renouvellement de l’engagement financier de la Fondation allemande pour la recherche le souligne de manière impressionnante ».

Prof. Dr. Ralph Bruder, Président, Université d’Oldenburg

Quand les humains interagissent avec leur environnement acoustique

Le Centre de recherche collaboratif sur l’acoustique de l’audition rassemble diverses disciplines, notamment l’acoustique, la psychoacoustique, l’audiologie, les sciences de l’ingénieur et la modélisation physique. Au cours de la première période de financement, l’accent a été mis sur les interactions entre les personnes malentendantes et leur environnement acoustique. « Dans la vie réelle, la situation auditive change constamment car les gens réagissent aux voix et aux sons. Par exemple, ils tournent la tête vers la source sonore ou déplacent leur regard dans cette direction. C’est ce que nous appelons la ‘boucle de communication acoustique' », explique Hohmann. Cette boucle dynamique n’a reçu que peu d’attention dans le domaine de l’acoustique auditive par le passé, note-t-il.

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Au cours des dernières années, l’équipe a réussi à incorporer l’appareil auditif dans cette boucle de communication acoustique. « Nous avons développé un premier prototype d’appareil auditif immersif qui évalue en permanence la situation acoustique et identifie la source sonore vers laquelle la personne testée dirige son attention à un moment donné », explique Hohmann. L’appareil détermine la direction du regard et les mouvements de la tête de la personne testée, puis ajuste le traitement du signal afin que la source sonore ciblée soit entendue de manière optimale par la personne testée. Le prototype actuel peut être utilisé dans des expériences sur le terrain ainsi qu’en laboratoire.

Parmi d’autres facteurs, les nouveaux modèles de perception développés par l’équipe de recherche pour être utilisés dans différentes situations auditives ont ouvert la voie à ce succès. « Ces modèles prédisent comment une personne testée percevra un signal sonore dans une situation donnée – si oui ou non elle sera capable de suivre une conversation dans un environnement bruyant, par exemple », explique Hohmann. La simulation de l’audition avec et sans déficience auditive dans différentes situations auditives impliquant un bruit de fond et une réverbération est essentielle pour le développement et l’évaluation de méthodes innovantes pour le traitement du signal dans les aides auditives, souligne-t-il.

Tester les algorithmes directement dans l’oreille

Un autre résultat important de la première période de financement est le « hearpiece », un écouteur spécial de très haute qualité destiné à la recherche. Inséré dans l’oreille et doté de plusieurs microphones intégrés et de petits haut-parleurs, l’appareil peut amplifier le son exactement de la même manière qu’un appareil auditif. Les chercheurs peuvent l’utiliser pour tester de nouveaux algorithmes de traitement du signal directement dans l’oreille, par exemple. La particularité de cet appareil est qu’il est acoustiquement transparent, ce qui signifie que l’audition avec cet appareil correspond à une audition normale avec une oreille ouverte. « Grâce à la collaboration interdisciplinaire au sein du CRC, nous avons pu combiner les méthodes d’acoustique et de traitement du signal, ce qui nous a permis de réaliser des progrès considérables », explique M. Hohmann.

L’équipe a également mis au point une installation de réalité virtuelle interactive et audiovisuelle dans le laboratoire pour réaliser des expériences auditives avec des sujets dans des conditions contrôlées. Grâce à cette technologie, il est possible de simuler des situations de la vie réelle de manière plus réaliste que ce qui était possible auparavant. À cette fin, l’équipe a créé plusieurs scénarios audiovisuels complexes dans lesquels les personnes testées peuvent s' »immerger », notamment un restaurant virtuel, une station de métro et un salon. Ces scénarios, ainsi que les données correspondantes, ont été mis gratuitement à la disposition des laboratoires de recherche du monde entier afin qu’ils puissent mener leurs propres expériences auditives.

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Contrôle actif du bruit

Au cours de la deuxième période de financement qui va maintenant commencer, l’équipe du CRC prévoit de raffiner et de fusionner ses modèles de perception, ses algorithmes et ses applications. L’un des objectifs est de développer des algorithmes pour l’écouteur et l’aide auditive immersive qui peuvent contrôler activement le bruit en fonction du scénario acoustique. Pour ce faire, les chercheurs utilisent des méthodes d’IA de pointe qu’ils ont eux-mêmes développées. L’objectif à long terme est que chaque appareil auditif apprenne en permanence et s’améliore pour prédire quel réglage est optimal pour l’utilisateur respectif dans une situation spécifique. Les personnes malentendantes doivent être en mesure de saisir elles-mêmes les informations nécessaires via leur smartphone. « Cependant, nous avons encore beaucoup de travail à faire avant d’atteindre cet objectif », note Hohmann.

L’équipe travaille également à l’établissement de normes internationales pour les scénarios acoustiques complexes dans la recherche sur l’audition et l’audiologie, afin de faciliter et d’améliorer les échanges entre les différents laboratoires. En outre, le CRC vise à développer de nouveaux tests auditifs et acoustiques dans des environnements virtuels qui permettront aux chercheurs de mieux identifier les différences de perception individuelle. Cela devrait permettre de concevoir des diagnostics et des mesures de réhabilitation des appareils auditifs adaptés de manière optimale aux besoins individuels.

Le centre de recherche collaborative complète les recherches menées par le pôle d’excellence Hearing4all, également dirigé par des chercheurs de l’université d’Oldenburg. En outre, il soutient activement les projets de doctorat des scientifiques en début de carrière avec son propre groupe intégré de formation à la recherche.

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Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021