I segreti del suono Moment

Articolo tradotto da New Electronics

Il suono naturale: è tutto intorno a noi.
Le voci dei nostri cari; le onde del mare e gli uccellini che cantano, gli strumenti musicali, il traffico.
In realtà molte persone hanno difficoltà a sentire in maniera naturale i suoni che per loro sono importanti.
Secondo il National Institute of Health (NIH), una persona su 8 dai 12 anni in su ha una perdita uditiva. Il 25 % degli adulti tra i 65 e i 75 anni e il 50% degli over 75 hanno una perdita uditiva che compromette la loro qualità della vita. Si stima inoltre che in America oltre 26 milioni di persone abbiano una perdita uditiva permanente e che ulteriori 29 milioni di persone potrebbero trarre beneficio dall'utilizzo di un apparecchio acustico. Per molte persone però portare gli apparecchi acustici risulta un problema perché il loro suono non risulta naturale come vorrebbero. In effetti la qualità sonora, nonostante gli enormi passi da gigante nel settore tecnologico, rimane uno dei più grandi ostacoli e motivi per il quale le persone non utilizzano un apparecchio acustico. Ironicamente, la non naturalezza del suono è, in gran parte, il risultato di queste innovazioni. Nel momento in cui gli apparecchi acustici sono passati alla tecnologia digitale, ci sono stati miglioramenti drastici per la riduzione del rumore e l’elaborazione avanzata del suono, ma con dei compromessi. Gli apparecchi acustici sono stati creati per compensare la perdita uditiva e tornare a far sentire il segnale vocale ma dobbiamo ricordarci che il rumore ambientale e le conseguenze della perdita uditiva variano da persona a persona. Gli apparecchi acustici odierni sono intelligenti, possono elaborare e separare il rumore di fondo mentre migliorano l’ascolto della conversazione ed alcuni possono adattarsi automaticamente ai diversi ambienti acustici così che il portatore non debba effettuare manualmente delle modifiche.

Tutto questo è possibile attraverso un’elaborazione del segnale digitale avanzata ed è proprio qui che giace la ragione per cui gli apparecchi acustici devono ancora migliorare la loro naturalezza.

UN SUONO CHE NON E' NATURALE

Prendere un’onda sonora analogica, convertirla in segnale digitale, elaborarla e poi riconvertirla in segnale analogico, richiede del tempo, nella maggior parte dei casi tra i 4 e gli 8 millisecondi. Il segnale che viene convertito in numeri digitali passa attraverso una banca di filtri che lo divide in vari canali per poi processarlo prima che venga ritrasformato da numeri ad onda sonora analogica. Degli studi hanno dimostrato che questo processo richiede un tempo di elaborazione (latenza) tra i 4-8 millisecondi che possono compromettere la qualità sonora e il problema più grande con una latenza del genere è il seguente: quando il segnale elaborato e il segnale naturale si mixano nel condotto uditivo, la latenza produrrà un effetto degradante sulla qualità del suono, chiamato effetto del filtro a pettine.

È importante tenere questo effetto sotto controllo perché sempre più apparecchi acustici presentano un accoppiamento con ventilazione, soprattutto su perdite lievi e moderate. Come risultato, una quantità maggiore di suono naturale passa attraverso la ventilazione e si sovrappone con il suono elaborato dall’apparecchio acustico in maniera desincronizzata. Quando questo accade si percepisce la propria voce come metallica ed artificiale; i suoni ambientali risultano distorti e genericamente l’ascolto non è naturale. Per chiunque approcci al mondo degli apparecchi acustici l’aspettativa è quella invece di ascoltare un suono naturale, così come lo era prima della perdita uditiva e nonostante gli enormi miglioramenti degli apparecchi acustici finora è sempre stato difficile arrivare ad un risultato del genere. La strada giusta è quella di una più efficiente elaborazione del segnale.

L’ELABORAZIONE DEL SEGNALE

La sfida è quella di creare un segnale di elaborazione del segnale digitale virtualmente senza latenza, in modo tale che il mix dei sue segnali non apporti distorsioni. Dopo varie ricerche gli ingegneri di Widex si sono accorti di poter drasticamente velocizzare l’elaborazione del suono negli apparecchi acustici. Widex da sempre è determinata nel fornire la massima qualità sonora ed infatti era già leader nel mercato con la latenza più bassa tra tutti i produttori. L’utilizzo di una banca di filtri basata sul dominio del tempo, insieme alla frequenza di campionamento di 32 kHz e i 16 kHz di larghezza di banda, fanno in modo di avere solide base per affrontare l’effetto del filtro pettine. La soluzione è un innovativo e superveloce percorso di elaborazione del segnale chiamato ZeroDelay che riesce a garantire una latenza media di soli 0.5 millisecondi permettendo di eliminare lo spiacevole effetto del filtro pettine. Molte delle funzioni chiave come la stabilità acustica, il controllo adattivo del guadagno e l’avanzato del rapporto segnale-rumore ancora hanno la priorità, mentre altre funzioni sono state modificate seguendo il nuovo paradigma di un suono naturale. I due percorsi, lo ZeroDelay e il “Classico” coesistono l’uno a fianco all’altro e, a seconda delle necessità dell’utilizzatore, l’audioprotesista può programmarli come quello principale. Il punto è che nella vita reale l’ascolto dipende dal contesto e anche dall’intenzione della persona. Per questo l’utente può cambiare il percorso di elaborazione a seconda di dove si trovi e di cosa voglia sentire.

UN UDITO MIGLIORE

Perché tutto questo è importante? Una delle ragioni principali è perché in questa maniera sempre più persone potranno beneficiare dell'aiuto di un apparecchio acustico. La maggior parte delle persone alla prima applicazione sono nella fascia tra i 60 e i 70 anni e nonostante la perdita uditiva sia iniziata parecchi anni prima, i dati ci dicono che il tempo medio di deprivazione uditiva è di 6/7 anni. Aspettare 7 anni per mettere un apparecchio acustico e poi sentire in maniera metallica non è sicuramente incoraggiante. Per questo è stato creato Moment. Quello che ci ha dimostrato lo sviluppo del percorso ZeroDelay è che c’è ancora margine di miglioramento e innovazione verso la creazione di un perfetto suono naturale. 

Nel futuro ci saranno nuovi percorsi di elaborazione del segnale? In quali altre maniere gli ingegneri potranno cambiare il modo di elaborare il suono?

Adesso che abbiamo raggiunto un risultato così importante, i nostri ricercatori potranno spingersi ancora più lontano nel perfezionamento della tecnologia verso un suono impeccabile.


Lise Henningsen