IEC 60118-2:1983/AMD2:1997

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60118-2
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 2
AMENDMENT 2
1997-05
Amendement 2
Appareils de correction auditive –
Partie 2:
Appareils de correction auditive comportant
des commandes automatiques de gain
Amendment 2
Hearing aids –
Part 2:
Hearing aids with automatic gain
control circuits
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K
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– 2 – 60118-2 amend. 2 © CEI:1997
AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le comité d'études 29 de la CEI: Electroacoustique.
Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
29/350/FDIS 29/358/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote
ayant abouti à l'approbation de cet amendement.
____________
Page 2
SOMMAIRE
Ajouter le titre du nouvel article 10 et des nouvelles annexes B et C comme suit:
10 Courbe de réponse en fréquence des appareils de correction auditive
comportant des commandes automatiques de gain en fonctionnement
à l'aide de signaux d'entrée à large bande en régime permanent
Annexes
B Présentation des données lissées
C Bibliographie
Page 4
Ajouter la liste suivante de normes:
CEI 60118-0: 1983, Appareils de correction auditive – Partie zéro: Méthodes de mesure des
caractéristiques électroacoustiques
Amendement 1: 1994
CEI 60711: 1981, Simulateur d'oreille occluse pour la mesure des écouteurs couplés à
l'oreille par des embouts
CEI 61260: 1995, Electro-acoustique – Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction
d'octave
60118-2 Amend. 2 © IEC:1997 – 3 –
FOREWORD
This amendment has been prepared by the IEC technical committee 29: Electroacoustics.
The text of this amendment is based on the following documents:
FDIS Report on voting
29/350/FDIS 29/358/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report
on voting indicated in the above table.
____________
Page 3
CONTENTS
Add the title of the new clause 10 and the new annexes B and C as follows:
10 Frequency response of hearing aids with AGC circuits in operation
using steady-state broad-band signals
Annexes
B Smoothed data presentation
C Bibliography
Page 5
Add the following list of standards:
IEC 60118-0: 1983, Hearing aids – Part 0: Measurement of electroacoustical characteristics
Amendment 1: 1994
IEC 60711: 1981, Occluded-ear simulator for the measurement of earphones coupled to the
ear by ear inserts
IEC 61260: 1995, Electroacoustics – Octave-band and fractional-octave-band filters

– 4 – 60118-2 amend. 2 © CEI:1997
Page 8
3 Conditions
Supprimer 3.2.
Renuméroter 3.3 en 3.2.
4 Définitions des termes
Ajouter les nouvelles définitions suivantes après 4.9 (page 2 de l'amendement 1):
4.10 Niveau de pression acoustique efficace global
Niveau de pression acoustique efficace global mesuré avec une largeur de bande égale au
domaine de fréquences couvert par les bandes de tiers d'octave (voir CEI 61260) s'étendant
de 200 Hz à 8 000 Hz.
4.11 Niveau par bande de tiers d'octave
Niveau de la portion de signal contenue à l'intérieur d'une bande de tiers d'octave de
largeur telle qu'elle est définie dans la CEI 61260.
4.12 Densité spectrale de puissance
Puissance du signal appliqué à l'entrée (G ) ou recueilli à la sortie (G ) d'un appareil de
AA BB
correction auditive dans le domaine fréquentiel. On la calcule en multipliant la transformée
de Fourier du signal par le complexe conjugué de la transformée de Fourier du même
signal.
4.13 Densité spectrale de puissance croisée
La densité spectrale de puissance croisée (G ) représente dans quelle mesure les mêmes
AB
fréquences du signal sont mutuellement présentes à l'entrée et à la sortie d'un appareil de
correction auditive. On la calcule en multipliant le complexe conjugué de la transformée de
Fourier du signal appliqué à l'entrée d'un appareil de correction auditive par la transformée
de Fourier du signal recueilli à sa sortie.
4.14 Fonction de cohérence
Nombre compris entre 0 et 1 montrant dans quelle mesure le signal recueilli à la sortie d'un
appareil de correction auditive est corrélé au signal appliqué à l'entrée. La fonction de
cohérence pour un signal d'essai constitué d'un bruit aléatoire est réduite par la non-
linéarité et par le bruit interne du système. On calcule la fonction de cohérence à partir des
moyennes des densités spectrales de puissance et des densités spectrales de puissance
croisées selon la formule:
G
AB
Fonction de cohérence =
GG•
AA BB
4.15 Analyse synchrone
Analyse qui est synchronisée avec la période du signal d'entrée, par exemple avec la
périodicité d'un bruit pseudo-aléatoire.

60118-2 Amend. 2 © IEC:1997 – 5 –
Page 9
3 Conditions
Delete 3.2
Renumber 3.3 to become 3.2
4 Explanation of terms
Add the following new definitions after 4.9 (page 3 in amendment 1):
4.10 Overall root-mean-square sound pressure level (overall r.m.s. SPL)
The root-mean-square sound pressure level with measurement bandwidth equal to the
frequency range covered by the one-third-octave frequency bands (see IEC 61260) from
200 Hz to 8 000 Hz.
4.11 One-third-octave band level
The level of that part of the signal contained within a band one-third-octave wide as defined
in IEC 61260.
4.12 Auto-spectrum (power spectrum)
The power spectrum of either the input signal (G ) to or the output signal (G ) from a
AA BB
hearing aid in the frequency domain. It is computed by multiplying the Fourier transform of
the signal by the complex conjugate of the Fourier transform of the same signal.
4.13 Cross-spectrum (G )
AB
The degree to which the same signal frequencies are mutually present in the input and
output of a hearing aid. It is computed by multiplying the complex conjugate of the Fourier
transform of the input signal to the hearing aid by the Fourier transform of the output signal
from the hearing aid.
4.14 Coherence
A number ranging from 0 to 1 showing to what degree the output from a hearing aid is
correlated to the input. Coherence for a random noise test signal is reduced by non-linearity
and by system noise. The coherence is calculated from the auto- and cross-spectrum
averages as follows:
G
AB
Coherence =
GG•
AA BB
4.15 Synchronous analysis
Analysis which is synchronized with the period of the input signal, for example with the
periodicity of pseudo-random noise.

– 6 – 60118-2 amend. 2 © CEI:1997
Page 14
Ajouter, après l'article 9, le nouvel article 10 suivant (page 8 de l'amendement 1)
10 Courbe de réponse en fréquence des appareils de correction auditive comportant
des commandes automatiques de gain en fonctionnement à l'aide de signaux
d'entrée à large bande en régime permanent
10.1 Généralités
La courbe de réponse en fréquence des systèmes électroacoustiques, comprenant les
appareils de correction auditive, est obtenue traditionnellement en utilisant un signal pur
d'entrée en fréquence glissante dont le niveau est maintenu constant et en mesurant le
signal de sortie du système dans le domaine de fréquences concerné. Cependant, d'autres
méthodes se sont développées pour obtenir les courbes de réponse en fréquence des
systèmes électroniques en raison de la prolifération récente des analyseurs de spectre
numériques qui utilisent parmi leurs signaux d'essai un bruit à large bande en régime
permanent. Un bruit à large bande en régime permanent stationnaire dans le temps, qui est
plus représentatif des signaux d'entrée complexes que les appareils de correction auditive
sont amenés à traiter dans un environnement réel et non de laboratoire, peut constituer un
meilleur signal d’essai pour donner une bonne représentation des caractéristiques de
l'appareil, en particulier en ce qui concerne les appareils de correction auditive qui
comportent des circuits de commande automatique de gain dépendant du niveau.
Pour les appareils qui ne comportent pas de tels circuits ni d'autres formes de circuits
adaptés au traitement du signal, ou encore pour ceux qui comportent de tels circuits, mais
qui sont essayés en dessous du seuil d'activation, on retrouvera la même courbe de
réponse en fréquence, que l'on utilise un signal pur en fréquence glissante ou un bruit à
large bande, à condition que le fonctionnement de l'appareil de correction auditive soit
linéaire et que le rapport signal à bruit soit convenable. La méthode utilisée doit être
mentionnée.
La CEI 60118-0 donne des méthodes de mesure pour l'évaluation des caractéristiques
électroacoustiques des appareils qui utilisent des signaux purs en fréquence glissante.
Lorsqu'on effectue des essais sur des appareils de correction auditive alors que les
dispositifs de commande automatique de gain ou d'autres circuits non linéaires sont en
action, la réponse à une fréquence donnée dépendra de la façon dont le signal de mesure
excite l'élément non linéaire à la même fréquence.
Dans l'amendement 1 à la CEI 60118-2, on décrit une méthode de mesure pour caractériser
les appareils de correction auditive avec commande automatique de gain. Cette méthode
utilise un signal de fréquence pure et fixe pour exciter le dispositif de commande
automatique de gain, ainsi qu'un signal pur en fréquence glissante d'un niveau inférieur de
20 dB pour déterminer la courbe de réponse en fréquence. En utilisant cette méthode,
l'effet de l'élément non linéaire est commandé par le signal d'activation du dispositif de
commande automatique de gain seul et n'est pas influencé par le signal de mesure.
Le présent article décrit une méthode pour la mesure de la courbe de réponse en fréquence
des appareils de correction auditive utilisant un signal d'entrée à large bande en régime
permanent ainsi qu'un analyseur de spectre à un ou deux canaux pour mesurer la courbe de
réponse en fréquence.
Les caractéristiques spectrales du signal d'essai spécifié ont été choisies en conformité
*
avec la norme américaine ANSI S3.42 [1] . Cette spécification a été utilisée pendant de
nombreuses années pour les essais des appareils de correction auditive et il a été montré
que ce signal constituait un compromis raisonnable garantissant un rapport signal sur bruit
suffisant pour les fréquences élevées et qu’il correspondait dans une certaine mesure aux
caractéristiques spectrales de la parole.
_________
*
Les chiffres entre crochets renvoient aux références données dans l’annexe C.

60118-2 Amend. 2 © IEC:1997 – 7 –
Page 15
Add, after clause 9, the following clause 10 (page 9 in amendment 1):
10 Frequency response of hearing aids with AGC circuits in operation
using steady-state broad-band input signals
10.1 General
The frequency response of electroacoustic systems, including hearing aids, has traditionally
been obtained using a swept pure tone input signal whose level is held constant while the
output of the system is measured over the frequency range of interest. However, other
methods have evolved for obtaining frequency responses of electronic systems as a result
of the recent proliferation of digital spectrum analysers that utilise steady-state broad-band
noise as one of their test signals. A time-stationary, steady-state broad-band noise, which is
more typical of the complex input signals that hearing aids are required to process in non-
laboratory real-world environments, may be a more suitable test signal for depicting
performance, particularly for those hearing aids with level-dependent gain circuitry.
For those hearing aids that do not have automatic gain control (AGC) or other forms of
adaptive signal processing circuitry, or for hearing aids having such circuitry but tested with
input levels below their activation point, the same frequency response should result,
whether a swept pure tone or broad-band noise is used, as long as the hearing aid is
operating linearly, and the signal-to-noise ratio is adequate. The method used shall be
stated.
IEC 60118-0 describes methods of measurements for the evaluation of the electroacoustical
characteristics of hearing aids employing swept pure tone signals. When testing hearing
aids with AGC or other non-linear circuits in action, the response at a given frequency will
depend on the way the measuring signal activates the non-linear element at the same
frequency.
In IEC 60118-2, Amendment 1, a method of measurement to characterize AGC hearing aids
is described. This method uses an AGC-activating pure tone signal with a fixed frequency,
and a swept pure tone signal with a 20 dB lower level for obtaining the frequency response.
Using this method, the effect of the non-linear element is controlled by the AGC-activating
signal alone, and is not influenced by the measuring signal.
This clause describes a method for the measurement of hearing aid frequency response
using a steady-state broad-band input signal and employing single or dual-channel spectrum
analysis to measure the frequency response.
The spectral characteristics of the specified test signal have been chosen to be in
conformance with the American standard ANSI S3.42 [1]*. This specification has been used
for many years to test hearing aids, and has been shown to represent a reasonable
compromise, ensuring sufficient signal-to-noise ratio in the high frequency area, and also to
some extent representing the spectral characteristics of speech.
_________
* Figures in square brackets indicate the references listed in annex C.

– 8 – 60118-2 amend. 2 © CEI:1997
En utilisant cette méthode, l'élément non linéaire répondra au signal à large bande, avec la
contribution d'un grand nombre de fréquences et non d'une fréquence unique, comme c'est
le cas lorsqu'on utilise les méthodes décrites dans la CEI 60118-0 ou dans l'amendement 1
de la CEI 60118-2.
Il convient d'accorder un soin particulier à l'interprétation des mesures effectuées avec un
signal de bruit en régime permanent en raison du fait que les appareils de correction
auditive dont la courbe de réponse en fréquence est modifiée par les caractéristiques
dynamiques du signal d'entrée ne peuvent être pleinement caractérisés par ce signal
presque invariant dans le temps. Un exemple en est donné par les appareils de correction
auditive qui présentent des constantes de temps du dispositif de commande automatique de
gain adaptables en fonction de la forme temporelle du signal d'entrée.
Le présent article est fondamentalement en accord avec la norme ANSI S3.42 [1], en ce qui
concerne le signal d'essai et la méthode de mesure de la courbe de réponse en fréquence.
Les exceptions importantes sont la position de référence de la commande de gain, qui est
en accord dans la présente Norme internationale avec l'amendement 1 à la CEI 60118-0, et
l'utilisation du simulateur d'oreille de la CEI 60711. La fonction de cohérence reliée aux
mesures à deux canaux est utilisée pour valider les mesures de la réponse en fréquence.
10.2 Enceinte d'essai
L'enceinte d'essai doit satisfaire aux prescriptions spécifiées dans la CEI 60118-0. Le bruit
résiduel au point d'essai doit donner un rapport signal sur bruit dans chaque bande de tiers
d'octave égal ou supérieur à 10 dB pour un signal d'entrée de bruit égal à celui spécifié en
10.3.1.2 pour un niveau de pression acoustique efficace global de 50 dB.
10.3 Conditions d'essai
Tous les niveaux de pression acoustique se réfèrent à 20 μPa. Il est fait référence à la
CEI 60118-0 et à la CEI 60711. La méthode de comparaison (voir 4.3 de la CEI 60118-0)
doit être appliquée pour les mesures utilisant la densité spectrale de puissance croisée et la
méthode de substitution (voir 4.2 de la CEI 60118-0) pour les mesures utilisant la densité
spectrale de puissance et les filtres à balayage de fréquences.
10.3.1 Signal de bruit d'entrée
10.3.1.1 Type de bruit et facteur de crête
On doit utiliser comme signaux d'entrée un bruit aléatoire ou pseudo-aléatoire. Le type de
bruit et sa période doivent être indiqués. Le signal de bruit doit présenter une distribution
de probabilité normale avec un écrêtage tel que le niveau de crête du signal soit supérieur
de 12 dB ± 3 dB à son niveau efficace. Le bruit doit être continu, autrement dit, il convient
que son niveau reste constant pendant une durée suffisante avant chaque période d'analyse
de façon à permettre aux éléments d'adaptation au traitement du signal de se stabiliser.
NOTES
1 Un grand nombre d'appareils de correction auditive adaptables utilisent des détecteurs à action rapide pour
engendrer les signaux de commande du traitement de signal. L'importance de l'action du traitement du signal, qui
régule souvent la valeur du gain des appareils de correction auditive (par exemple les appareils à commande
automatique de gain), peut ainsi dépendre de la distribution de probabilité du signal d'entrée. En raison des
niveaux de crête relativement importants des signaux de bruit à large bande appliqués à l'entrée, comparés à
ceux des sons purs traditionnellement utilisés pour les essais des appareils de correction auditive, on peut
s'attendre à une dispersion des mesures plus importante avec des signaux de bruit à large bande appliqués à
l'entrée et présentant des niveaux de crête variables qu’avec des sons purs.
2 On peut accepter comme signal d'entrée un bruit pseudo-aléatoire qui présente la même période que la
durée de mémorisation de l'analyse. Cependant, les résultats peuvent différer dans certains cas de ceux qui
sont obtenus avec un bruit aléatoire.

60118-2 Amend. 2 © IEC:1997 – 9 –
Using this method, the non-linear element will respond to the broad-band signal, with
contributions from many frequencies, and not from an individual frequency component as
when using the methods in IEC 60118-0 or IEC 60118-2, Amendment 1.
Care should be exercised in interpreting measurements made with the steady-state noise
signal, because hearing aids whose frequency response is changed by the dynamic
characteristics of the input signal cannot be fully characterized by this almost time-invariant
signal. An example is hearing aids that have adaptive AGC time constants based on the
temporal pattern of the input signal.
This clause is basically in keeping with ANSI S3.42 [1] with regard to the test signal and the
frequency response measuring procedures. Important exceptions are the reference test gain
control position, which in this international standard is defined in accordance with
IEC 60118-0, Amendment 1, and the use of the IEC 60711 ear simulator. The coherence
function in connection with dual-channel measurements is used to validate the frequency
response measurements.
10.2 Test enclosure
The test enclosure shall fulfil the requirements specified in IEC 60118-0. The residual noise
at the test point shall give a signal-to-noise ratio in each one-third-octave band equal to or
greater than 10 dB, with a noise input signal as specified in 10.3.1.2 with an overall r.m.s.
level of 50 dB.
10.3 Test conditions
All sound pressure levels are referred to 20 μPa and abbreviated SPL. Reference is made
to IEC 60118-0 and IEC 60711. The comparison method (see 4.3 of IEC 60118-0) shall be
applied when using cross-spectrum measurements, and the substitution method (see 4.2 of
IEC 60118-0) when using auto-spectrum and swept filter measurements.
10.3.1 Noise input signal
10.3.1.1 Noise type and peak levels
Random noise or pseudo-random noise shall be used as input signals. The type of noise,
and its period shall be stated. The noise signal shall have a normal probability distribution
that is truncated so that the maximum peak signal level is 12 dB ± 3 dB above the r.m.s.
signal level. The noise shall be continuous, that is its level should be constant for a
sufficiently long time before each analysis period to allow any adaptive signal processing
elements of the hearing aid to stabilize.
NOTES
1 Many adaptive hearing aids use fast-acting detectors to develop their signal-processing control signals. The
amount of signal proc
...