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La perte auditive neurosensorielle s’accompagne souvent d’une réduction marquée de la plage dynamique auditive, rendant inaudibles les sons faibles tout en rendant les sons forts rapidement inconfortables. Cette altération du codage de l’intensité par l’oreille interne constitue un défi central pour l’audioprothésiste : comment amplifier suffisamment les sons utiles, tout en évitant d’amplifier excessivement les sons déjà forts ?
C’est dans ce contexte que la compression dynamique est devenue un pilier fondamental du traitement du signal dans les aides auditives modernes. Contrairement à une amplification linéaire qui appliquerait un gain identique à tous les niveaux sonores, la compression permet d’adapter l’amplification en fonction du niveau d’entrée, rendant les sons faibles audibles sans rendre les sons forts désagréables. Elle vise ainsi à restituer une expérience auditive à la fois intelligible et confortable, en tenant compte de la physiopathologie propre à chaque patient.
Cette technologie, dont les origines remontent aux premiers dispositifs à gain automatique du XXe siècle, a connu une évolution spectaculaire avec l’avènement du numérique. Aujourd’hui, les systèmes de compression multi-bande, adaptatifs et intelligents permettent une personnalisation fine des réglages, en fonction des environnements sonores et des besoins spécifiques des patients.
La compression dans les aides auditives (qui est un peu différente de la compression des musiques compressées) est un procédé de traitement du signal qui ajuste le gain (l’amplification) de manière non linéaire en fonction du niveau sonore d’entrée. Autrement dit, l’appareil amplifie davantage les sons faibles que les sons forts afin de réduire la plage dynamique du signal délivré à l’oreille du malentendant. Par exemple, un son intense sera amplifié moins qu’un son très faible, ce qui évite qu’il soit perçu trop fort, tandis qu’un chuchotement sera amplifié davantage pour rester audible. Ainsi, la compression réalise un « contrôle automatique du gain » dépendant du niveau sonore : l’amplification varie continuellement selon l’intensité du signal d’entrée. L’objectif est de normaliser l’intensité perçue en maintenant le volume des sons de l’environnement dans une plage confortable pour l’utilisateur.

Illustration du fonctionnement de la compression. Ce graphique montre l’évolution du gain fourni par l’appareil en fonction du niveau d’entrée du son. Dans cet exemple, le gain est constant (environ 30 dB) tant que le niveau du son reste en dessous d’un seuil d’enclenchement fixé à 50 dB (segment horizontal bleu). Au-delà de 50 dB, l’appareil passe en mode compressif : on voit différentes pentes correspondant à des taux de compression différents. Une compression légère (courbe noire, ratio ≈1.5:1) réduit faiblement le gain quand le son s’intensifie, alors qu’une compression plus forte (vert ~2:1, violet ~3:1) réduit davantage le gain pour les mêmes augmentations de niveau. La courbe marron représente un limiteur de sortie activé à ~80 dB : au-delà de ce niveau élevé, le gain est écrasé (ratio très élevé, proche d’un écrêtage) afin d’éviter de dépasser le seuil d’inconfort de l’utilisateur. Grâce à ces réglages, l’amplification est non linéaire : le malentendant bénéficie d’un gain important pour les sons faibles, mais les sons intenses sont, eux, peu amplifiés (voire pas du tout amplifiés au-delà du seuil du limiteur), assurant à la fois audibilité et protection.
Chez de nombreuses personnes malentendantes, en particulier en cas de surdité neurosensorielle, la plage dynamique de l’audition est réduite. En effet, la perte des cellules ciliées externes (CCE) dans la cochlée abolit le mécanisme naturel de compression cochléaire qui, chez l’oreille normale, amplifie modérément les sons faibles et limite la croissance de la sensation pour les sons forts. Sans ce mécanisme, les malentendants présentent un recrutement auditif : les sons faibles deviennent inaudibles, tandis que les sons modérément forts peuvent être perçus presque aussi intensément que des sons très forts. Il en résulte un « pincement » de la dynamique résiduelle : l’écart en décibels entre le seuil d’audition et le seuil d’inconfort est fortement diminué. Cette situation entraîne deux problèmes concomitants : une difficulté à entendre les sons faibles (puisque l’oreille endommagée ne les amplifie plus assez), et une intolérance aux sons forts car le niveau confortable est vite dépassé.

La compression prothétique est conçue précisément pour compenser ces handicaps. Elle permet de rétablir l’audibilité des sons faibles (en les amplifiant de manière sélective) tout en évitant que les sons forts ne dépassent le seuil d’inconfort du patient. En d’autres termes, l’audioprothésiste utilise la compression afin de remplacer le mécanisme de protection naturel des CCE défaillantes. Bien mise en œuvre, la compression améliore donc la capacité du malentendant à percevoir une large gamme de sons sans douleur ni gêne, en tenant compte de sa dynamique auditive réduite. De nos jours, la compression numérique de la dynamique d’intensité est considérée comme une condition indispensable dans l’appareillage des surdités avec recrutement, tant pour rendre les chuchotements audibles que pour prévenir les excès de volume susceptibles d’endommager l’oreille ou de causer de l’inconfort.

Pour comprendre le fonctionnement d’un compresseur dynamique dans une aide auditive, il faut en connaître les principaux paramètres : seuil de compression, taux (ratio) de compression, temps d’attaque, temps de relâchement, ainsi que les notions de compression multi-bande et de différentes stratégies (WDRC, compression à seuil élevé, etc.). Ces paramètres déterminent comment l’appareil va adapter son gain en temps réel selon le signal entrant.

(À noter : d’autres variantes de traitement de la dynamique existent, comme la compression expanseur – qui augmente le gain quand le son est en dessous d’un certain seuil pour réduire les bruits de fond très faibles –, ou la compression adaptative où le comportement du compresseur (TA/TR) peut changer en fonction du contenu sonore. Ces points plus spécifiques dépassent le cadre de cette introduction.)
L’idée d’automatiser le réglage du volume des prothèses auditives n’est pas nouvelle. Dès les premiers appareils auditifs électroniques au milieu du XXe siècle, les ingénieurs ont cherché à limiter l’amplification des sons forts pour éviter distorsion et inconfort. En 1935, la société Multitone de Londres a ainsi breveté la première aide auditive équipée d’un contrôle automatique du gain (AGC), marquant le début de l’utilisation de la compression dans les prothèses auditives. Cette technologie, d’abord implémentée avec des lampes (tubes à vide), permettait à l’appareil de réduire automatiquement son gain lorsque le signal d’entrée devenait trop élevé. La version portable de cette aide à AGC est commercialisée dès 1948, inaugurant l’ère des appareils à gain automatique plutôt qu’à réglage purement manuel.

Au cours des décennies suivantes, les appareils auditifs analogiques ont continué à intégrer des systèmes de compression, généralement basés sur des composants électroniques discrets (résistances dépendant du courant, transistors, etc.). Ces systèmes primitifs étaient souvent limités à un seul canal et à un comportement assez simple (une sorte de limiteur amélioré). Néanmoins, ils ont posé les bases du contrôle automatique du volume. Par exemple, dans les années 1960–70, on voyait apparaître des circuits AGC de plus en plus performants, permettant d’adoucir la sortie des aides auditives sans intervention de l’usager. On peut considérer ces compressions analogiques comme les ancêtres des WDRC modernes.
Un jalon important a été atteint dans les années 1970 grâce aux travaux d’Edgar Villchur. Ce chercheur a développé un dispositif de compression d’amplitude multicanal analogique qui séparait le signal audio en plusieurs bandes de fréquences et les amplifiait de manière non linéaire : les sons puissants étaient moins amplifiés et, à l’inverse, les sons faibles plus amplifiés. Il s’agissait en quelque sorte du précurseur des systèmes WDRC multibandes. Les prototypes issus de l’invention de Villchur montraient qu’on pouvait améliorer l’intelligibilité pour les malentendants en compressant différemment chaque portion du spectre sonore – une idée révolutionnaire pour l’époque. Ce concept de compression multi-bande a ensuite servi de structure fondamentale pour les premières aides auditives numériques quelques années plus tard.
L’avènement des transistors (fin des années 1940) puis des premiers microprocesseurs (années 1970) a permis aux appareils auditifs d’évoluer considérablement, en particulier pour les circuits de compression. Durant les années 1980, on voit apparaître des prothèses dites hybrides : l’audition restait traitée en analogique, mais un contrôleur numérique gérait certains réglages de l’appareil, notamment les paramètres de compression et de filtrage. Par exemple, les Laboratoires Bell ont expérimenté dès le début des années 1980 un prototype à double canal de compression piloté par des circuits numériques, préfigurant ce que deviendrait la WDRC multi-bande quelques années plus tard. Ces systèmes hybrides offraient des avantages inédits : la programmabilité (possibilité de modifier finement le seuil, le ratio, etc., via un ordinateur), la mémoire de plusieurs programmes (par exemple un programme compression lente pour le calme, un autre plus rapide pour le bruit), et une stabilité accrue des réglages dans le temps. De plus, les premières puces dédiées ont été développées pour optimiser la compression et la réduction de bruit en temps réel (on peut citer le Zeta Noise Blocker dans les années 1980, l’une des premières puces numériques intégrant un ajustement automatique du gain par canal).
Le véritable tournant technologique a lieu au milieu des années 1990 avec l’essor du tout-numérique. En 1995, Oticon met au point la première aide auditive commerciale entièrement numérique (l’Oticon DigiFocus), diffusée d’abord à des fins de recherche. En 1996, la société Widex lance le modèle Senso, première prothèse 100 % numérique à connaître un large succès commercial. Ces appareils numériques ont la capacité de traiter le signal par DSP (processeur de signal numérique) et ouvrent la porte à des algorithmes de compression beaucoup plus sophistiqués. Par exemple, dès la fin des années 1990, les aides auditives numériques proposent systématiquement la compression multicanal WDRC, avec un nombre de bandes de compression en augmentation (2, 3, 4, puis aujourd’hui plus d’une dizaine sur certains modèles haut de gamme). On assiste aussi à l’introduction de fonctionnalités complémentaires : détecteurs de parole/bruit qui modulent la compression différemment selon que le signal est de la parole ou un bruit constant, systèmes anti-saturation intelligents, ou encore programmation adaptative par l’audioprothésiste assistée par logiciel pour optimiser les réglages au cas par cas.

Dans les années 2000–2010, la miniaturisation des composants et l’augmentation de la puissance de calcul embarquée ont permis d’affiner encore le contrôle de la compression. L’appareil auditif devient capable de modifier automatiquement ses paramètres en fonction de l’environnement sonore : c’est l’ère des algorithmes adaptatifs. Par exemple, l’aide peut adopter une compression plus lente et conservatrice en ambiance calme (pour privilégier le confort et la qualité sonore), mais basculer en compression plus rapide et agressive en présence de bruit impulsionnel ou de paroles fluctuantes (pour maximiser l’intelligibilité). Des fabricants ont développé des classificateurs environnementaux qui analysent en continu le signal (taux de modulation, spectre, niveau global, etc.) et choisissent la stratégie de compression la plus appropriée pour chaque situation (conversation calme, restaurant bruyant, musique, bruit de vent, etc.). Parallèlement, les progrès de la connectivité (Bluetooth, etc.) et de la programmation fine ont offert la possibilité d’enregistrer de multiples profils d’utilisateur, permettant à l’audioprothésiste de personnaliser précisément la compression pour différents scénarios d’écoute.
Aujourd’hui, l’évolution se poursuit avec l’intégration de l’intelligence artificielle (IA) et du machine learning dans les aides auditives. Depuis quelques années, certaines prothèses haut de gamme embarquent des réseaux neuronaux entraînés sur des millions de scènes sonores, capables d’adapter en temps réel les paramètres de traitement du signal (dont la compression) aux préférences de l’utilisateur et au contexte sonore. Par exemple, l’appareil analyse le paysage sonore et peut décider d’ajuster la vitesse de compression ou le gain par canal en fonction du type de son identifié (parole, musique, bruit de fond, etc.). Grâce à ces approches IA, la prothèse « apprend » à optimiser intelligibilité et confort de manière dynamique, au-delà des simples réglages statiques prévus en laboratoire. On parle de plus en plus de compression adaptative intelligente, où l’appareil pourrait même anticiper les besoins de l’utilisateur (par exemple en apprenant qu’il préfère une compression plus faible pour la musique et plus forte pour la télévision, et en s’ajustant automatiquement). Bien que toujours encadrée par l’audioprothésiste, la compression tend ainsi à devenir de plus en plus personnalisée et contextuelle grâce aux avancées en IA. L’objectif final reste le même qu’à ses origines : offrir au malentendant une expérience d’écoute optimale, en rendant tous les sons importants audibles sans jamais compromettre le confort ni la santé auditive.
La compression dynamique joue un rôle central dans l’amélioration de l’intelligibilité de la parole et du confort d’écoute des personnes appareillées. En réhaussant les sons faibles (comme les consonnes, les terminaisons de mots ou les chuchotements), elle permet de restituer des détails de la parole qui seraient autrement perdus pour un malentendant, surtout en présence d’un bruit de fond. De nombreuses études ont montré qu’une WDRC bien paramétrée accroît significativement la compréhension de la parole à bas volume par rapport à une amplification linéaire, car elle rétablit une partie des contrastes sonores effacés par la perte auditive. Par exemple, amplifier plus fortement les fréquences aiguës faibles (bruits de consonnes s, f, t…) grâce à la compression multibande peut rendre un mot intelligible alors qu’il ne l’était pas sans compression.
En parallèle, la compression protège le confort auditif du patient. Plutôt que de subir un son fort brutalement amplifié (ce qui pourrait être douloureux ou effrayant), l’utilisateur bénéficie d’un lissage du volume : les bruits forts sont atténués automatiquement. Ceci évite non seulement l’inconfort, mais aussi la fatigue auditive sur la durée de la journée. Un appareil auditif compressif dispense souvent l’utilisateur de manipuler sans cesse le volume en fonction de l’environnement : la régulation automatique du gain garantit que les chuchotements deviennent audibles, tout en empêchant que le claquement d’une porte ne soit insupportable. Le résultat est une expérience d’écoute plus naturelle et stable, où l’utilisateur peut se concentrer sur les sons importants (comme la parole) sans être distrait ni gêné par des fluctuations excessives de volume.
Il convient toutefois de noter que la compression doit être judicieusement réglée pour maximiser ces bénéfices. Une compression trop agressive (taux très élevé, attaque ultra-rapide) peut parfois dégrader la qualité sonore ou même l’intelligibilité, en aplatissant excessivement les variations d’intensité de la parole. Par exemple, un ratio trop fort (> 3:1) risque de réduire les contrastes entre syllabes accentuées et non accentuées, rendant la parole plus monotone et potentiellement moins claire. De même, pour l’écoute musicale, il est généralement recommandé d’utiliser une compression plus légère ou désactivée (linéaire) dans un programme dédié, car une compression rapide standard peut altérer la dynamique musicale et la fidélité des timbres. Les patients mélomanes préfèrent souvent des réglages avec très peu de compression sur la musique (ratios proches de 1:1). Ces considérations illustrent qu’il n’existe pas de « recette universelle » : l’audioprothésiste doit adapter la compression au cas par cas, en trouvant le bon équilibre entre intelligibilité maximale et confort acoustique.
En somme, la compression dans les appareils auditifs a pour mission de rendre le monde sonore accessible aux malentendants, en réduisant l’écart entre les sons trop faibles qu’ils ne perçoivent plus et les sons trop forts qu’ils ne supportent pas. Grâce à des décennies d’innovations – du premier AGC analogique aux algorithmes intelligents actuels – la compression constitue aujourd’hui le cœur du traitement du signal en audioprothèse. Bien maîtrisée, elle offre au patient une audition enrichie et sécurisée, permettant de mieux communiquer tout en préservant le plaisir d’une écoute confortable au quotidien.
Tableau récapitulatif – Paramètres et types de compression dans les aides auditives :
| Paramètre ou type de compression | Description et rôle |
|---|---|
| Seuil de compression (kneepoint) | Niveau d’entrée à partir duquel la compression s’active. En dessous : amplification linéaire 1:1. Au-dessus : gain réduit selon le ratio. Seuil bas = compression dès les sons modérés (WDRC) ; seuil élevé = seulement les sons forts sont compressés (limiteur de sortie). |
| Taux (ratio) de compression | Rapport de réduction du gain au-delà du seuil. Ex : 2:1 = une augmentation de 2 dB en entrée n’entraîne qu’+1 dB en sortie. Ratio plus élevé = compression plus forte (sons fortement « écrasés »). Ratios typiques WDRC ~1.5:1 à 3:1 ; ratio >10:1 = limiteur (éviter dépassement du niveau maximal). |
| Temps d’attaque (TA) | Délai de réaction du compresseur quand le son dépasse le seuil. TA court (quelques ms) = protection rapide (utile bruits soudains) mais possible distorsion ; TA long (>100 ms) = respect de l’enveloppe sonore (son plus naturel) mais pics potentiels non compressés. |
| Temps de relâchement (TR) | Délai pour revenir au gain normal après que le son repasse sous le seuil. TR court = suit de près les fluctuations (bonne audibilité des fluctuations rapides) mais risque de pompage ; TR long = évite variations trop rapides (écoute plus confortable) mais sons faibles suivants parfois masqués. |
| Compression multicanal | Compression appliquée séparément sur plusieurs bandes de fréquences. Chaque canal a son propre seuil/ratio. Permet d’adapter l’amplification aux pertes auditives par fréquence, d’éviter qu’un son tonal fort n’abaisse le gain sur tout le spectre. Améliore simultanément intelligibilité et confort sur l’ensemble des fréquences. |
| WDRC (Wide Dynamic Range Compression) | Compression à large plage dynamique (seuil bas, ratio modéré) visant à amplifier fortement les sons faibles tout en limitant les forts sur toute la gamme d’intensités. Standard dans les aides numériques modernes. Rétablit l’audibilité des composantes faibles de la parole (meilleure intelligibilité) et évite la sur-amplification des bruits forts (confort). |
| Compression à seuil élevé (AGC-O) | Compression qui n’agit qu’à haut niveau (seuil élevé) pour empêcher le signal de dépasser un niveau max. Agit comme limiteur de sortie : ratio très élevé (par ex. 10:1) au-delà du seuil. Conserve une amplification linéaire pour les sons faibles et moyens. Utilisée en complément de la WDRC comme « filet de sécurité » contre les pics sonores. |
| Compression lente vs rapide | Selon les réglages de TA/TR : une compression lente (TA>100 ms, TR>500 ms) préserve mieux la qualité sonore et les indices de la parole (enveloppe), convenant bien aux environnements calmes ou à la musique. Une compression rapide (TA/TR quelques ms à dizaines de ms) suit les variations syllabiques de la parole et protège des bruits soudains, améliorant l’intelligibilité en ambiance fluctuante (ex. conversation dans le bruit) au prix d’un son potentiellement moins naturel. |
La gestion de la dynamique sonore est au cœur de l’appareillage des personnes présentant une perte auditive sévère à profonde. Or, dans ce groupe de patients, la résolution spectrale et temporelle est souvent altérée, ce qui complique l’analyse fine des indices acoustiques de la parole. Dans ce contexte, la compression rapide, bien qu’efficace pour optimiser l’audibilité, peut parfois entraîner des distorsions perceptives. Phonak propose donc une alternative innovante : une compression lente, spécifiquement pensée pour préserver les indices temporels essentiels à l’intelligibilité vocale. Cet article explore les fondements, les bénéfices cliniques et la mise en œuvre de cette stratégie à travers l’exemple de la plateforme Phonak Naída. Chaque fabricant d’aides auditives tel que Signia, Oticon, Widex, Starkey, Unitron et bien d’autres utilisent une stratégie de compression qui leur est propre.

Les pertes auditives sévères à profondes s’accompagnent généralement de :
Ces particularités rendent les patients plus sensibles aux distorsions causées par des compressions rapides, qui modifient l’enveloppe du signal en temps réel.
| Compression rapide | Compression lente |
|---|---|
| Temps d’attaque < 5 ms ; retour < 20 ms (Dillon, 2012) | Temps d’attaque et retour : 0,5 à 20 s (Moore, 2016) |
| Avantage : meilleure audibilité de la parole faible | Avantage : meilleure préservation de l’enveloppe temporelle |
| Inconvénient : distorsion spectro-temporelle possible | Inconvénient : moins d’amplification instantanée des sons faibles |
| Idéale en cas de champ dynamique très restreint | Idéale si le patient s’appuie sur l’enveloppe temporelle |
Avec la gamme Naída, Phonak introduit un réglage de compression lente fondé sur son algorithme Phonak Digital Adaptive Contrast. Ce système vise à :
Des mesures effectuées avec un mannequin KEMAR ont montré :
Ces résultats confirment que la compression lente permet une meilleure restitution de l’enveloppe temporelle, en particulier utile aux utilisateurs ayant une faible résolution auditive.
Phonak propose des guidelines de sélection en fonction des profils patients :
| Traitement | Indications cliniques |
|---|---|
| Compression rapide | Recrutement marqué, champ dynamique très étroit, besoin de MPO bas |
| Gain linéaire | Transition depuis un appareillage analogique, préférence forte pour une écoute non modifiée |
| Compression lente | Mauvaise intelligibilité dans le bruit, forte dépendance aux indices d’enveloppe temporelle |
La compression lente développée par Phonak pour ses aides auditives Naída B offre aux audioprothésistes une option précieuse dans la gestion des patients atteints de perte auditive sévère à profonde. En préservant mieux l’enveloppe temporelle du signal, elle peut améliorer l’intelligibilité de la parole, notamment dans les environnements complexes, pour les patients qui tolèrent mal les effets de la compression rapide. Elle constitue un outil supplémentaire pour personnaliser l’appareillage en fonction des mécanismes perceptifs résiduels de chaque patient.
Chez Audition Marc Boulet, l’ensembles des audioprothésistes sont formés au bon réglage des compressions. Faites un essai gratuit.