DE2843923A1

DE2843923A1 - Verfahren und anordnung zum anpassen eines hoergeraetes

Info

Publication number: DE2843923A1
Application number: DE19782843923
Authority: DE
Inventors: Harald Dr Rer Nat Leitner
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1978-10-09
Filing date: 1978-10-09
Publication date: 1980-04-24
Also published as: IT1124579B; DK418979A; IT7926304A0; AT364398B; FR2438463A1; FR2438463B1; ATA654779A; JPS6364960B2; DK147783C; GB2033641A; DK147783B; BE879260A; AU525353B2; CA1141854A; DE2843923C2; CH643727A5; NZ191771A; US4276781A; ES484762A1; GB2033641B

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, STEINDAMM 9h, 2000 HAMBURG 1

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Verfahren und Anordnung zum Anpassen eines Hörgerätes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Hörgerätes mit Hilfe einer Folge akustischer Testsignale, d?ren Frequenz und Lautstärke veränderbar ist, wobei in Abhängigkeit von der Frequenz die vom Träger des Hörgerätes als angenehm empfundene Lautstärke ermittelt und mit dem als angenehm empfundenen Lautstärkebereich (Referenz-Lautstärke) normal hörender Personen verglichen wird, wonach die Verstärkung des Hörgerätes frequenzabhängig so verändert wird, daß die als angenehm empfundene Lautstärke der Refβίο renz-Lautstärke entspricht und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die individuelle Anpassung der Übertragungseigenschaften eines Hörgerätes an die Art der Schwerhörigkeit seines Trägers wird in der Praxis von Hörgeräteakustikern 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, 111.; 1973)j das reproduzierbare Ergebnisse liefern soll. Dabei wird dem Träger eine Folge sinusförmiger exponentiell abklingender akustischer Testsignale präsentiert, deren Amplitude während einer Periode jeweils um rund 10 % abnimmt.

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Die Frequenz dieser Signale ist ebenso veränderbar wie ihre Lautstärke. Bei verschiedenen Frequenzen wird die Lautstärke verändert, und der Patient giebt 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 angenehmen 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-Lautstärkebereich 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 physiologische und phsychologische 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" 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 um 40 dB ab. In einer derart kurzen Zeit ist der Einschwingvorgang 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 vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum individuellen Anpassen der Übertragungseigenschaften

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eines Hörgerätes an seinen Träger zu geben, das zuverlässige reproduzierbare und praxisgerechte Ergebnisse liefert.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch giöst, daß dem Träger zunächst ein breitbandiges Bezugssignal mit einem vorgegebenen konstanten Pegel dargeboten wird, daß die Verstärkung des Hörgerätes so eingestellt wird, daß der Träger das Bezugssignal wahrnimmt, daß anschließend dem to Träger zusätzlich eine Folge von schmalbandigen Testsignalen von wenigstens 70 ms Dauer und einer Pausenzeit von mindestens 150 ms dargeboten wird, deren Mittenfrequenz und Pegel veränderbar ist, und daß die angenehme Lautstärke dieser Testsignale als Funktion der Frequenz bei konstant bleibendem pegel des Bezugssignals ermittelt wird.

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

2QFIg. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

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

Fig. 3 ein Diagramm, in dem der Referenz-Lautstärkebereich und die als angenehm empfundenen Lautstärke-Kennlinien verschiedener Schwerhöriger eingetragen werden.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Signalquelle bezeichnet, die ein bandbegrenztes sogenanntes "weißes Rauschen" im Bereich

³⁰von etwa 100 Hz bis 10 kHz liefert, d.h. ein Signal, bei dem in einem schmalen Frequenzband innerhalb dieses Frequenzbereiches 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 zuge-

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führt. Das Bandfilter filtert aus dem Ausgangssignal der Bezugssignalquelle 1 die in einem relativ schmalen, ungefähr einer Terz entsprechenden Frequenzband liegenden Signalanteile aus. Die Mittenfrequenz des Bandfilters 3 ist durch ein vom Akustiker betätigbares Sinstellglied 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 gestattet es, wahlweise das Ausgangssignal des Verstärkers zu blockieren, so daß am Eingang des Überlagerungsgliedes nur das direkt von der Bezugssignalquelle 1 gelieferte Signal anliegt, oder das Ausgangssignal des Verstärkers periodisch - gegebenenfalls auch mit statistisch verteilten Intervallen knackfrei an- und auszuschalten. Knackfrei Ein- und Ausschalten bedeutet dabei, daß beim Einschalten der Pegel des Eingangssignals in einer definierten ZeitCetwa^ 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, eben-

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falls 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 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

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erzeugte akustische Signal - im folgenden Bezugssignal genannt - 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 /U 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 etc.) 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 T₁ 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 ins 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 Einstellglieds 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

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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 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 eingedruckt.

2ü 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.

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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 mn 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 seines 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 1 kHz als angenehm empfundenen Lautstärken des Patienten fast mit dem Lautstärkebereich der gesunden Personen übereinstimmen, während sich bei höheren Frequenzen eine große Differenz ergibt, ist eine frequenzabhängige Korrektur durch entsprechende Änderung der Filtereinstellung 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.

3.) Die Kennlinie liegt oberhalb des von gesunden Personen

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als angenehm empfundenen Lautstärkebereichs, d.h. bei niedrigeren Schallpegeln, wie die Kennlinie 17 in Fig. Daraus ergibt sich, daß der Patient ein Hörgerät mit Verstärkungsregelung benötigt; denn er empfindet eine Sprachlautstärke, 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.

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 liegt.

Es ist grundsätzlich nicht erforderlich, daß der Untersucher die Werte in ein Diagramm einträgt. Beispielsweise können die entsprechenden Werte von den Einstellgliedern 4 und 6 nach Betätigung einer Speichertaste direkt in einen 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 Lautstärkebereichs 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. DBP 26 15 903).

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Leerseite

Claims

PHILIPS PATENTVERWALlUilÜ GMB'I, tSTEiMiiiiii" 94, 2000 HAMBURG 1

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PATENTANSPRÜCHE: 2 Q A 3 9 ^

1 J Verfahren zum Anpassen eines Hörgerätes mit Hilfe einer Folge akustischer Testsignale, deren Frequenz und Lautstärke veränderbar ist, wobei in Abhängigkeit von der Frequenz die vom Träger des Hörgerätes als angenehm empfundene Lautstärke ermittelt und mit dem als angenehm empfundenen Lautstärkebereich (Referenz-Lautstärke) normal hörender Personen verglichen wird, wonach die Verstärkung des Hörgerätes frequenzabhängig so verändert wird, daß die als angenehm empfundene Lautstärke der Referenz-Lautstärke entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß dem Träger zunächst ein breitbandiges Bezugssignal mit einem vorgegebenen konstanten Pegel dargeboten wird, daß die Verstärkung des Hörgerätes so eingestellt wird, daß der Träger das Bezugssignal wahrnimmt, daß anschließend zusätzlich dem Träger eine Folge von schmalbandigen Testsignalen von wenigstens 70 ms Dauer und einer Pausenzeit von mindestens 100 ms dargeboten wird, deren Mittenfrequenz und Pegel veränderbar ist, und daß die angenehme Lautstärke dieser Testsignale als Funktion der Frequenz bei konstant bleibendem Pegel des Bezugssignals ermittelt wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach An-25spruch 1, gekennzeichnet durch eine Bezugssignalquelle (1), die breitbandige elektrische Signale mit konstantem Pegel erzeugt, eine Testsignalquelle (3» 5, 8), die zusammen mit der Bezugssignalquelle einschaltbar ist und eine intermittierende Folge von schmalbandigen elektrischen Signalen erzeugt, mit Einstellgliedern (3, 5) zur Einstellung der Frequenz und des Pegels der schmalbandigen Signale und eine elektroakustische Wandleranordnung (12), die die elektrischen Signale in akustische Signale umwandelt.

³⁵3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der schmalbandigen Signale ein schmalbandiges

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ORIGINAL INSPECTED

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Filter (3) mit veränderbarer Mittenfrequenz vorgesehen ist, deren Signale von der Bezugssignalquelle zugeführt werden, und daß eine Schalteinrichtung (8) vorgesehen ist, die die schmalbandigen Signale knackfrei ein- und ausschaltet.

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