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Comprendre la parole dans des environnements bruyants

Une étude sur les défis d'entendre la parole au milieu du bruit de fond.

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Entendre dans des environnements bruyants fait partie de notre vie quotidienne. C'est pas juste entendre des sons, mais aussi suivre des conversations, surtout avec tout ce bruit de fond. Beaucoup de gens se plaignent d'avoir du mal à comprendre ce qui se dit quand il y a du bruit autour, comme dans les cafés ou dans les rues animées. Ce problème est souvent abordé dans les cliniques d'audiologie, où les pros étudient les soucis d'audition.

Le défi de la parole dans le bruit

Quand quelqu'un fait un test auditif avec un audiogramme tonal pur, ça mesure sa capacité à entendre des sons de différentes hauteurs. Mais ce test à lui seul ne dit pas à quel point quelqu'un peut comprendre la parole dans un cadre bruyant. Pour ça, des tests spéciaux ont été créés, comme les tests de phrases dans le bruit et de mots dans le bruit. Ces tests essaient d'imiter des situations réelles où les gens doivent écouter la parole au milieu du bruit. Mais les résultats de ces tests peuvent être influencés par divers facteurs, comme le niveau d'éducation d'une personne, son accent et ses compétences linguistiques, pas juste sa capacité auditive.

Du coup, les chercheurs essaient de trouver de nouvelles façons d'évaluer l'audition dans des environnements difficiles. Une de ces méthodes est une tâche non verbale qui se concentre sur la détection des sons dans le bruit. Ce type de tâche s'appelle le test de figure-fond stochastique (SFG) ou figure-fond auditif à fréquence fixe (AFG-Fixed). Ce test examine comment notre cerveau sépare les différents sons dans des environnements bruyants, ce qui nécessite le cortex auditif de notre cerveau.

Découvertes clés des études sur le cerveau

Des études sur la façon dont notre cerveau réagit aux tâches auditives suggèrent qu'un réseau dans le cerveau, incluant des zones dédiées aux fonctions auditives de haut niveau, est important pour traiter ces sons. Des recherches ont montré que certaines tâches qui se concentrent sur la détection d'espaces dans des motifs sonores peuvent aider à prédire à quel point quelqu'un peut comprendre la parole dans le bruit.

Importance de la hauteur tonale dans l'audition

Quand on entend quelqu'un parler, on n'entend pas juste les mots ; on perçoit aussi la hauteur tonale, qui est essentielle pour comprendre la parole. Dans cette étude, les chercheurs regardent des tâches auditives qui simulent les motifs naturels de la parole en utilisant des sons dont la fréquence change avec le temps, un peu comme agit la parole naturelle. Ça rend les tâches plus proches des situations de conversation réelles.

Des recherches passées ont exploré comment les variations des motifs de fréquence sonore sont liées à la compréhension de la parole. Certaines études ont indiqué que certains motifs de fréquence peuvent prédire à quel point quelqu'un peut suivre la parole dans le bruit, tandis que d'autres motifs n'ont pas montré de résultats significatifs. Le but ici est d'examiner de nouvelles tâches auditives qui incorporent des changements de hauteur et de voir si elles peuvent mieux prédire la capacité de quelqu'un à comprendre la parole dans le bruit.

Harmoniques et leur rôle

Quand on écoute la parole, on entend un mélange de sons appelés harmoniques. Ces harmoniques, qui sont étroitement liés à la hauteur tonale, jouent un rôle crucial dans notre perception des sons dans des environnements bruyants. L'importance de la hauteur tonale dans ces scénarios devient plus évidente, surtout chez les personnes ayant de meilleures compétences linguistiques ou auditives.

Les chercheurs ont développé de nouveaux stimuli auditifs qui se concentrent sur la structure harmonique de la parole au lieu de figures non harmoniques utilisées dans des études plus anciennes. En extrayant la fréquence fondamentale des phrases parlées, ils ont créé un nouveau stimulus dynamique de figure-fond auditif appelé stimulus dynamique de figure-fond (AFG-Dynamic). Ce nouveau stimulus vise à être plus proche des sons de la parole naturelle sans utiliser un langage complexe.

Différents intervalles de fréquence

Pour examiner comment différents intervalles de fréquence affectent notre capacité à comprendre la parole dans le bruit, l'AFG-Dynamic a été adapté pour inclure des composants de basse et de haute fréquence. Des travaux antérieurs ont suggéré que notre capacité à entendre les hautes fréquences est cruciale pour comprendre la parole dans le bruit. Cependant, on ne savait pas grand-chose sur la façon dont des sons complexes dans divers intervalles de fréquence influencent la compréhension de la parole.

Prédire la compréhension de la parole

Le premier objectif de cette étude était de savoir si les nouveaux tests de figure-fond auditifs dynamiques pouvaient prédire la performance de quelqu'un dans des tâches de parole dans le bruit. Les chercheurs pensaient que les versions basse fréquence et haute fréquence de ces tests pouvaient expliquer une variance supplémentaire dans la compréhension de la parole au-delà de ce qui est déterminé par les tests auditifs traditionnels.

Comme la parole est souvent dynamique avec des fréquences changeantes tandis que les mots isolés maintiennent un motif de fréquence statique, les chercheurs s'attendaient à ce que le test à fréquence fixe prédit mieux la compréhension de mots isolés. En revanche, les tâches dynamiques avec des changements de hauteur offriraient de meilleures perspectives pour comprendre des phrases.

Métriques utilisées dans l'étude

Pour mesurer à quel point les participants réussissaient à comprendre la parole dans le bruit, plusieurs tests ont été réalisés :

  1. Test de mots dans le bruit (WiN) : Ce test présentait des mots monosyllabiques mélangés à du bruit de fond.
  2. Test de phrases dans le brouhaha (SiB) : Les participants devaient écouter des phrases mélangées au bruit de plusieurs locuteurs.
  3. Mesure subjective d'auto-évaluation : Cela impliquait que les participants réfléchissent à leurs propres expériences d'écoute dans des zones bruyantes.

Ces différentes évaluations visaient à capturer divers aspects de la capacité auditive, en particulier dans des environnements sonores complexes.

Relations entre les mesures

Le deuxième objectif de cette étude était d'analyser comment ces différentes mesures d'évaluation étaient liées entre elles et comment des facteurs comme l'âge et les seuils auditifs contribuaient à la compréhension globale de la parole dans le bruit.

L'étude impliquait des participants d'une large tranche d'âge et avec des seuils auditifs variés. Il était important de s'assurer que les participants n'avaient pas de problèmes d'audition sous-jacents ou ne prenaient pas de médicaments susceptibles d'affecter leur audition.

Présentation des tâches et collecte des données

Les participants ont suivi une série de tests dans un ordre spécifique, incluant des tâches qui mesuraient leur capacité auditive globale et leur performance dans différentes évaluations auditives. Pendant les tests, les sons étaient diffusés par des écouteurs.

Analyse des résultats

Pour découvrir les relations entre les différentes tâches, les chercheurs ont utilisé des tests de corrélation et une analyse de régression. Ils ont examiné à quel point les nouvelles tâches auditives pouvaient prédire la performance dans les tests de parole dans le bruit tout en tenant compte d'autres facteurs comme l'âge et le seuil auditif.

Résultats sur la performance en parole dans le bruit

Les résultats ont montré une forte connexion entre la performance dans les tâches de parole dans le bruit et les tâches de figure-fond auditif. Des améliorations ont été notées sur la manière dont les tâches de fréquence dynamique pouvaient mieux prédire la compréhension de la parole au milieu du bruit de fond par rapport aux tests à fréquence fixe.

De plus, les résultats suggéraient que les tâches auditives mesurant les capacités de séparation sonore étaient de meilleurs prédicteurs de la compréhension de la parole que les seuls seuils auditifs.

Implications de l'âge et des seuils auditifs

Les chercheurs ont également noté que l'âge et les seuils auditifs jouaient des rôles cruciaux dans la compréhension de la parole dans le bruit. Les participants plus âgés et ceux avec des seuils auditifs plus faibles avaient tendance à avoir plus de difficultés à suivre des conversations dans des environnements bruyants.

Vers l'avenir

L'étude a ouvert de nouvelles voies pour tester le traitement auditif à travers le prisme de l'audition dans des environnements complexes. Elle a mis en avant le potentiel des tâches dynamiques de figure-fond auditif pour devenir des outils utiles pour évaluer la compréhension de la parole au-delà des mesures auditives traditionnelles.

De futures études pourraient élargir le champ en incluant des participants avec des déficiences auditives ou en testant des individus utilisant des implants cochléaires. Cela pourrait aider à déterminer si les nouvelles tâches seraient toujours efficaces pour prédire la compréhension de la parole dans ces populations.

Conclusion

En résumé, la capacité d'entendre et de comprendre la parole dans des environnements bruyants est un processus complexe influencé par divers facteurs. Le développement de nouvelles tâches auditives qui incorporent des fréquences changeantes et des structures harmoniques pourrait fournir de meilleures perspectives sur cette capacité. La recherche continue dans ce domaine peut améliorer à la fois notre compréhension de l'audition et les outils que nous utilisons pour l'évaluer.

Source originale

Titre: Predicting speech-in-noise ability with static and dynamic auditory figure-ground analysis using structural equation modelling

Résumé: Auditory figure-ground paradigms assess the ability to extract a foreground figure from a random background, a crucial part of central hearing. Previous studies have shown that the ability to extract static figures (with fixed frequencies) predicts real-life listening: speech-in-noise ability. In this study we assessed both fixed and dynamic figures: the latter comprised component frequencies that vary over time like natural speech. 159 participants (aged 18-79) with a range of peripheral hearing sensitivity were studied. We used hierarchal linear regression and structural equation modelling to examine how well speech-in-noise ability (for words and sentences) could be predicted by age, peripheral hearing, and static and dynamic figure-ground. Regression demonstrated that in addition to the audiogram and age, the low-frequency dynamic figure-ground accounted for significant variance of speech-in-noise, higher than the static figure-ground. The structural models showed that a combination of all types of figure-ground tasks predicted speech-in-noise with a higher effect size than the audiogram or age. Age influenced word perception in noise directly but sentence perception indirectly via effects on peripheral and central hearing. Overall, this study demonstrates that dynamic figure-ground explains more variance of real-life listening than static figure-ground, and the combination of both predicts real-life listening better than hearing sensitivity or age.

Auteurs: Xiaoxuan Guo, E. Benzaquen, E. Holmes, J. I. Berger, I. Brühl, W. Sedley, S. Rushton, T. Griffiths

Dernière mise à jour: 2024-09-14 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.08.611859

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.08.611859.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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