CH643727A5

CH643727A5 - Anordnung zum erzeugen einer signalfolge fuer die anpassung eines hoergeraetes.

Info

Publication number: CH643727A5
Application number: CH899379A
Authority: CH
Inventors: Harald Leitner
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1978-10-09
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1984-06-29
Also published as: IT7926304A0; GB2033641B; DK147783B; ATA654779A; AU525353B2; JPS5552699A; DE2843923C2; JPS6364960B2; DK147783C; DE2843923A1; DK418979A; ES484762A1; CA1141854A; US4276781A; FR2438463B1; AT364398B; GB2033641A; BE879260A; FR2438463A1; AU5150979A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Erzeugen einer Signalfolge für die Anpassung eines Hörgerätes mit Hilfe einer Folge akustischer Testsignale, deren Frequenz und Lautstärke veränderbar sind. Eine derartige Anordnung ist aus der DE-OS 2 556 996 bekannt.

Die individuelle Anpassung der Übertragungseigenschaften eines Hörgerätes an die Art der Schwerhörigkeit seines Trägers wird in der Praxis von Hörgerätakustikern meistens empirisch durchgeführt. Die Anpassung hängt dabei von dem Können und der Erfahrung des Akustikers ab, nimmt sehr viel Zeit in Anspruch und erbringt gleichwohl oft unbefriedigende Ergebnisse. Es ist daher bereits ein Verfahren bekannt («Basic Principles of otometry», Victoreen, J.; Springfield, II 1; 1973), das reproduzierbare Ergebnisse liefern soll. Dabei wird dem Benutzer eine Folge sinusförmiger exponen-tiell abklingender akustischer Testsignale präsentiert, deren Amplitude während einer Periode jeweils um rund 10% abnimmt.

Die Frequenz dieser Signale ist ebenso veränderbar wie ihre Lautstärke. Bei verschiedenen Frequenzen wird die Lautstärke verändert, und der Patient gibt an, bei welcher Lautstärke ihm das Testsignal am angenehmsten ist. Dieser Wert wird in ein Diagramm eingetragen, und die Prozedur wird für andere Frequenzen wiederholt. Die sich dabei ergebende, den für den jeweiligen Patienten angenehme Lautstärkebereich darstellende Kennlinie wird mit dem von normal hörenden Personen als angenehm empfundenen Referenz-Lautstärkebereich verglichen. Dieser Bereich liegt bei etwa 72 dB. Die Verstärkung des Hörgerätes wird dann so verändert, dass der als angenehm empfundene Lautstärkebereich des Patienten wenigstens ungefähr dem Referenz-Laut-5 stärkebereich entspricht.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass auch dieses Verfahren keine reproduzierbaren Ergebnisse liefert. Dies kann auf unterschiedliche Geräuschpegel am Untersuchungsort zurückzuführen sein. Offenbar gibt es aber auch physiologi-lo sehe und psychologische Einflüsse. Wenn dem Patienten vorher gesagt wird, dass er die Lautstärke bestimmen soll, bei der er Sprache am angenehmsten empfinden würde, ergeben sich andere Werte als ohne einen solchen Hinweis.

Die Testsignale werden von dem Patienten als «Klicken» 15 empfunden, das keinerlei Ähnlichkeit mit irgendwelchen Sprachsignalen hat. Höherfrequente Testsignale haben nur eine sehr kurze Dauer; so nimmt die Amplitude eines 4 kHz-Testsignals beispielsweise innerhalb von 11 ms umd 40 dB ab. In einer derart kurzen Zeit ist der Einschwingvorgang 20 der Membran im Ohr des untersuchten Patienten aber noch nicht beendet. Bei Hörgeräten mit automatischer Verstärkungsregelung kann die Regelung während einer solchen Dauer des Testsignals noch nicht voll ansprechen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung eingangs 25 erwähnter Art zu schaffen, die zum individuellen Anpassen der Übertragungseigenschaften eines Hörgerätes an seinen Benützer eingesetzt werden kann, und mit der dabei zuverlässige reproduzierbare und praxisgerechte Ergebnisse erzielt werden können.

30 Ausgehend von der bekannten Technik wird diese Aufgabe bei einer Anordnung eingangs erwähnter Art erfin-dungsgemäss dadurch gelöst, dass die Anordnung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist.

35 Die bevorzugte Ausführungsform der erfmdungsgemäs-sen Anordnung besteht darin, dass die Vorrichtung zur Darbietung des breitbandigen Bezugssignals eine Bezugssignalquelle, die breitbandige elektrische Signale mit konstantem Pegel erzeugt, aufweist, und dass die Vorrichtung zur Dar-40 bietung einer Folge von schmalbandigen Testsignalen eine Testsignalquelle aufweist, die zusammen mit der Bezugssignalquelle einschaltbar ist und eine intermittierende Folge von schmalbandigen elektrischen Signalen erzeugt, und Ein-stellglieder zur Einstellung der Frequenz und des Pegels der 45 schmalbandigen Signale besitzt, und dass die Anordnung weiter eine elektroakustische Wandleranordnung und ein Überlagerungsglied enthält, in dem das Bezugssignal und die Testsignale überlagert werden und der elektroakustischen Wandleranordnung zugeführt werden, die die beiden elektri-50 sehen Signale in akustische Signale umwandelt. Diese Aus-führungsform hat einen sehr einfachen Aufbau und gegenüber Anordnungen, bei denen das Bezugssignal und die Testsignale von gesonderten Wandleranordnungen in akustische Signale umgewandelt werden, wird unter anderem 55 auch der Vorteil erreicht, dass mit einer geringeren Anzahl von Wandleranordnungen (z.B. Lautsprechern) das Auslangen gefunden werden kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform besteht darin, dass zur Erzeugung der schmal-60 bandigen Signale ein schmalbandiges Filter mit veränderbarer Mittenfrequenz vorgesehen ist, dem Signale von der Bezugssignalquelle zugeführt werden, und dass eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die die schmalbandigen Signale knackfrei ein- und ausschaltet. Durch diese Ausbildung wird ss ein sehr einfacher Aufbau und eine einfache Bedienbarkeit der die Testsignale liefernden Baugruppe der Anordnung erzielt, und es ist auch die sich dadurch ergebende Signalform der Testsignale im Sinne eines praxisnahen Ablaufes des An-

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pass Vorganges von Vorteil; als knackfreies Ein- und Ausschalten soll hier verstanden werden, dass beim Einschalten der Pegel des Eingangssignals in einer definierten Zeit (etwa > 10 ms) den stationären Wert erreicht und dass beim Ausschalten der Pegel in etwa der gleichen Zeit auf den Wert Null oder einen vernachlässigbar kleinen Wert abgenommen hat. Dadurch ist einem unerwünschten Entstehen zusätzlicher Frequenzkomponenten entgegengewirkt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Anordnung,

Fig. 2a bzw. Fig. 2b den zeitlichen Verlauf des Schallpegels des Bezugssignals bzw. der Testsignale,

Fig. 3 ein Diagramm, in dem der Referenz-Lautstärkebe-reich und die als angenehm empfundenen Lautstärke-Kenn-linien verschiedener Schwerhöriger eingetragen werden.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Signalquelle bezeichnet, die ein bandbegrenztes sogenanntes «weisses Rauschen» im Bereich von etwa 100 Hz bis 10 kHz liefert, d.h. ein Signal, bei dem in einem schmalen Frequenzband innerhalb dieses Frequenzbereichs die Signalenergie, gemittelt über eine hinreichend lange Zeit, unabhängig von der Frequenzlage des Frequenzbandes ist. Das Ausgangssignal der Signalquelle 1 wird einerseits einer Überlagerungsschaltung 2 und andererseits dem einen Eingang eines durchstimmbaren Bandfilters 3 zugeführt. Das Bandfilter filtert aus dem Ausgangssignal der Bezugssignalquelle 1 die in einem relativ schmalen, unge-fahrt einer Terz entsprechenden Frequenzband liegenden Signalanteile aus. Die Mittenfrequenz des Bandfilters 3 ist durch ein vom Akustiker betätigbares Einsteilglied 4 auf nicht näher dargestellte Weise veränderbar.

Das Ausgangssignal des Bandfilters 3 wird dem Eingang eines Verstärkers 5 mit einer durch ein Einstellglied 6 einstellbaren Verstärkung zugeführt, dessen Ausgangssignal über eine Schalteinrichtung 8 dem zweiten Eingang des Überlagerungsgliedes 2 zugeführt wird. Die Schalteinrichtung 8 gestattet es, wahlweise das Ausgangssignal des Verstärkers 5 zu blockieren, so dass am Eingang des Überlagerungsgliedes 2 nur das direkt von der Bezugssignalquelle 1 gelieferte Signal anliegt, oder das Ausgangssignal des Verstärkers periodisch - gegebenenfalls auch mit statistisch verteilten Intervallen - knackfrei ein- und auszuschalten. Knackfrei Ein- und Ausschalten bedeutet dabei, dass beim Einschalten der Pegel des Eingangssignals in einer definierten Zeit (etwa > 10 ms) den stationären Wert erreicht und dass beim Ausschalten der Pegel in etwa der gleichen Zeit auf den Wert Null oder einen vernachlässigbar kleinen Wert abgenommen hat. Bei einem abrupten Ein- oder Ausschalten würden sich steilflankige Übergänge ergeben, die dazu führen würden, dass neben den Frequenzkomponenten des schmalbandigen Signals noch weitere Frequenzkomponenten dem einen Eingang des Überlagerungsgliedes 2 zugeführt werden.

Die Schalteinrichtung 8 kann beispielsweise aus einer Multiplizierschaltung 9 bestehen, deren einem Eingang das Ausgangssignal des Verstärkers 5 und deren anderem Eingang ein Signal zugeführt wird, das von einem Schaltglied 10 erzeugt wird. Das Schaltglied 10 liefert wahlweise eine Gleichspannung - vorzugsweise mit dem Wert Null -, die, mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 5 multipliziert, ebenfalls den Wert Null ergibt, oder eine Gleichspannung 11. Die Gleichspannung 11 ändert sich periodisch zwischen einem ersten Spannungspegel, bei dem das Eingangssignal des Multiplizierers 9 voll durchgelassen wird, und einem zweiten Pegel, bei dem das Eingangssignal gesperrt wird -

mit kontinuierlichen Übergängen zwischen diesen beiden Pegeln.

Die Reihenfolge der Komponenten 3, 5 und 8 kann grundsätzlich beliebig vertauscht werden. Insbesondere kann es zweckmässig sein, den Verstärker 5 mit einstellbarer Verstärkung der Schalteinrichtung 8 nachzuschalten, so dass die Multiplizierschaltung 9 nur Signale mit vorgegebenem Pegel verarbeiten muss. Das schmalbandige Testsignal kann gegebenenfalls auch durch einen vorzugsweise digitalen Generator erzeugt werden.

In dem Überlagerungsglied 2 werden die von der Signalquelle 1 gelieferten breitbandigen Bezugssignale und die am Ausgang der Schalteinrichtung 8 gegebenenfalls erscheinende Folge von schmalbandigen aber nicht rein sinusförmigen Testsignalen einander überlagert und einer Lautsprecheranordnung 12 zugeführt, die die elektrischen Signale in akustische Signale umwandelt und in dem gleichen Raum angeordnet ist wie der nicht näher dargestellte Patient, dem ein Hörgerät angepasst werden soll. Gegebenenfalls kann für das schmalbandige Geräusch auch ein gesonderter Lautsprecher vorgesehen sein; dann kann das Überlagerungsglied 2 entfallen.

In Fig. 2a ist der zeitliche Verlauf des Pegels der Signalquelle 1 dargestellt. Man erkennt, dass der Pegel während der gesamten Untersuchung konstant bleibt. Das Verfahren beginnt damit, dass dem Patienten zunächst nur das breitbandige Signal der Signalquelle 1 dargeboten wird; die Schalteinrichtung 8 wird also so betrieben, dass das schmalbandige Signal unterdrückt wird. Die Verstärkung des Hörgerätes wird dabei so eingestellt, dass der Benutzer das erzeugte akustische Signal - im folgenden Bezugssignal genannt - gerade noch hören kann. Der Schallpegel am Ort des Patienten bzw. des Hörgerätes muss dabei einen konstanten Wert haben, der zwischen 40 und 50 dB bezogen auf einen Schalldruck von 20 (i Pa liegen kann. Ist der Wert wesentlich niedriger als 40 dB, dann können Umgebungsgeräusche die Untersuchung störend beeinflussen. Ist der Wert wesentlich grösser als 50 dB, dann treten psychologische Nebeneffekte (Konzentrationsstörungen usw.) auf und der nutzbare Dynamikbereich für das angenehme Hören wird eingeschränkt (Unbehaglichkeitsgrenze).

Anschliessend wird die Schalteinrichtung 8 umgeschaltet, so dass das schmalbandige Signal in Intervallen hörbar wird. Der zeitliche Verlauf des Pegels dieser Signale ist in Fig. 2b dargestellt. Man erkennt daraus, dass das schmalbandige Signal während einer Zeit Tj mit einem vorgegebenen Pegel hörbar ist und während der Zeit T2 unterdrückt ist, wobei ein gleitender Übergang von dem einen zum anderen Zustand vorgesehen ist. Die Zeit T,, während der die schmalbandigen Signale hörbar sind, sollte zwischen 40 ms und 500 ms liegen, vorzugsweise bei 100 ms. Beträgt T! weniger als 70 ms, besteht die Gefahr, dass das Gehör sich noch nicht auf das schmalbandige Signal, im folgenden Testsignal genannt, eingestellt hat. Dauert das Testsignal hingegen wesentlich länger als 500 ms, dann besteht die Gefahr, dass Ermüdungserscheinungen des Gehörs die Untersuchung verfälschen. Die Intervalle zwischen zwei Testsignalen sollten grösser sein als die Dauer der Testsignale selbst und etwa zwischen 150 ms und 500 ms liegen.

Bei vorgegebener Frequenz (d.h. vorgegebener Stellung des Einsteliglieds 4; Fig. 1) wird die Lautstärke (am Einstellglied 6) verändert und der Patient gibt an, welchen Pegel er als angenehme Sprachlautstärke empfindet. Dieser Pegel wird als arithmetischer Mittelwert des Pegels, bei dem der Patient das Testsignal als zu laut empfindet und des Pegels, bei dem der Patient das Testsignal als zu leise empfindet, ermittelt. Da auch während dieses zweiten Verfahrensschrittes das Bezugssignal hörbar bleibt, ergibt sich ein definiertes

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Hintergrundgeräusch, so dass reproduzierbare Ergebnisse erhalten werden. Die Testsignale und die Intervalle zwischen den Testsignalen haben sprachähnlichen Charakter, so dass sich bei diesem Verfahren eine Anpassung ergibt, die auch im täglichen Gebrauch dem Benutzer das bestmögliche Verstehen von Sprache gewährleistet.

Anschliessend wird die angenehme Lautstärke bei einer anderen Frequenz ermittelt usw. Die dabei ermittelten Ergebnisse können vom Untersucher in ein Diagramm eingetragen werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, indem auf der Ordinate der Schallpegel in dB und auf der Abszisse die Frequenz in kHz (quasi logarithmisch) aufgetragen werden. In dieses Diagramm ist bereits der von normal hörenden Personen als angenehm empfundene Lautstärkebereich eingedrückt. Dieser Lautstärkebereich kann dadurch ermittelt werden, dass eine Anzahl von unter 25 Jahre alten Personen mit gesundem Gehör (was durch audiologische Untersuchungen vorher geprüft werden muss) für die verschiedenen Frequenzen die angenehmste Sprachlautstärke angibt, und zwar bei dem gleichen Bezugssignalpegel wie bei den späteren Untersuchungen die Schwerhörigen. Es zeigt sich, dass bei Personen mit gesundem Gehör die angenehme Sprachlautstärke bei einem Bezugssignalpegel von z.B. 50 dB bei etwa 80 dB liegt mit einer Schwankungsbreite von etwa ± 5 dB. Dies gilt zumindest für Frequenzen bis etwa 5 kHz.

Wenn der Bezugssignalpegel niedriger ist, z.B. 40 dB, liegt auch der von den gesunden Personen als angenehm empfundene Lautstärkebereich 15 bei niedrigeren Schallpegeln.

Wenn nun der Untersucher die vom Patienten als angenehm empfundenen Lautstärkewerte in das Diagramm nach Fig. 3 eingetragen hat, ergibt sich eine Kennlinie, die die Güte der Anpassung der Übertragungseigenschaften des Hörgerätes an die Schwerhörigkeit seiner Trägers kennzeichnet. Dabei sind grundsätzlich drei Fälle möglich:

1. Die Kennlinie liegt im Lautstärkebereich 15. In diesem Fall ist das Hörgerät bereits optimal angepasst.

2. Die Kennlinie liegt unterhalb des als angenehm empfundenen Lautstärkebereichs 15 der Normalhörer, d.h. bei höheren Schallpegeln, wie z.B. die Kurve 16 in Fig. 3. Der Hörgeräteträger empfindet bei der vorgewählten Einstellung des Hörgerätes also wesentlich grössere Schallpegel als angenehm als der Normalhörer. In diesem Fall muss die Verstärkung des Hörgerätes vom Untersucher etwa um den Differenzbetrag zwischen der Mitte des Lautstärkebereichs 15 und der Kennlinie 16 vergrössert werden. Wenn dieser Differenzbetrag dazu noch stark von der Frequenz abhängt, wie bei der Kurve 16 nach Fig. 3, wo die bei Frequenzen unter s 1 kHz als angenehm empfundenen Lautstärken des Patienten fast mit dem Lautstärkebereich 15 der gesunden Personen übereinstimmen, während sich bei höheren Frequenzen eine grosse Differenz ergibt, ist eine frequenzabhängige Korrektur durch entsprechende Änderung der Filtereinstel-io lung notwendig. Bei der Kurve 16 beispielsweise müssen entweder die Tiefen abgesenkt oder die Höhen angehoben werden, damit nach einer geeigneten Änderung der Verstärkung die Kurve 16 in den Lautstärkebereich 15 verschoben werden kann.

i5 3. Die Kennlinie liegt oberhalb des von gesunden Personen als angenehm empfundenen Lautstärkebereichs, d.h. bei niedrigeren Schallpegeln, wie die Kennlinie 17 in Fig. 3. Daraus ergibt sich, dass der Patient ein Hörgerät mit Verstärkungsregelung benötigt; denn er empfindet eine Sprach-20 lautstärke, die ein gesunder Patient als angenehm bezeichnen würde, schon als zu laut. Die Verstärkungsregelung bewirkt nun, dass die akustische Verstärkung des Hörgerätes für Signale mit höherem Pegel im Vergleich zur Verstärkung von Signalen mit niedrigerem Pegel herabgesetzt wird. 25 In den Fällen 2 und 3 muss nach der Änderung der Filtereinstellung der Verstärkungseinstellung bzw. der Verstärkungsregelung das Verfahren noch einmal durchgeführt werden, und zwar solange bis die Kennlinie möglichst vollständig im als angenehm empfundenen Lautstärkebereich 15 30 Hegt.

Es ist grundsätzlich nicht erforderlich, dass der Untersucher die Werte in ein Diagramm einträgt. Beispielsweise können die entsprechenden Werte von den Einsteligliedern 4 und 6 nach Betätigung einer Speichertaste direkt in einen 35 elektronischen Speicher eingegeben werden. In Verbindung mit einem Rechner, in dem der Bereich 15 angenehmer Lautstärke gespeichert ist, könnte dann der Differenzbetrag zwischen der Kennlinie 16 und 17 einerseits und der Mitte des von gesunden Personen als angenehm empfundenen Laut-40 stärkebereichs 15 andererseits als Funktion der Frequenz ermittelt und an einem Drucker oder einem Sichtgerät ausgegeben werden. Ebenso wäre auch eine halbautomatische Aufzeichnung möglich wie sie in der Audiometrie angewandt wird (vgl. z.B. DE-PS 1 615 903).

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

643 727 PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung zum Erzeugen einer Signalfolge für die Anpassung eines Hörgerätes mit Hilfe einer Folge akustischer Testsignale, deren Frequenz und Lautstärke veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mit einer Vorrichtung zur Darbietung eines breitbandigen Bezugssignals mit einem vorgegebenen konstanten Pegel und mit einer Vorrichtung zur Darbietung einer Folge von schmalbandigen, hinsichtlich ihrer Mittenfrequenzen und ihrer Pegel veränderbaren Testsignalen von wenigstens 70 ms Dauer und einer Pausenzeit von mindestens 150 ms versehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Darbietung des breitbandigen Bezugssignals eine Bezugssignalquelle (1), die breitbandige elektrische Signale mit konstantem Pegel erzeugt, aufweist, und dass die Vorrichtung zur Darbietung einer Folge von schmalbandigen Testsignalen eine Testsignalquelle (3, 5, 8) aufweist, die zusammen mit der Bezugssignalquelle einschaltbar ist und eine intermittierende Folge von schmalbandigen elektrischen Signalen erzeugt, und EinStellglieder (4, 6) zur Einstellung der Frequenz und des Pegels der schmalbandigen Signale besitzt, und dass die Anordnung weiter eine elektroakustische Wandleranordnung (12) und ein Überlagerungsglied (2) enthält, in dem das Bezugssignal und die Testsignale überlagert werden, und der elektroakustischen Wandleranordnung (12) zugeführt werden, die die beiden elektrischen Signale in akustische Signale umwandelt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der schmalbandigen Signale ein schmalbandiges Filter (3) mit veränderbarer Mittenfrequenz vorgesehen ist, dem Signale von der Bezugssignalquelle zugeführt werden, und dass eine Schalteinrichtung (8) vorgesehen ist, die die schmalbandigen Signale knackfrei ein- und ausschaltet.