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Verfahren zur Verminderung eines Hörfehlers
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verminderung eines
Hörfehlers durch selektiv-spektrale Verstärkung anhand abgenommener Schwellenaudiogramme.
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Es ist bekannt, daß sensorisch-neurale Gehörverluste insbesondere
in hochzivilisierten Ländern zu den häufigsten Gehörschäden zählen. Diese Schäden
treten mit zunehmendem Alter besonders stark auf, so daß bereits davon gesprochen
wird, daß über 60 % aller Menschen über 60 Jahren diese Gehörschäden in mehr oder
weniger starker Form besitzen, die durch medizinischchirurgische Eingriffe jedoch
nicht - oder noch nicht - zu beseitigen sind. Generell wird daher diesem fabel dadurch
begegnet, daß diese Gehörverluste durch Verstärkung des aufzunehmenden Lautpegels
kompensiert werden. Hierzu wurden sogenannte Hörgeräte in den verschiedensten Ausführungsformen
und Techniken geschaffen. Alle diese Geräte werden jedoch im überwiegenden Falle
erst dann in Anspruch genommen, wenn die Gehörschädigung bereits in einem sehr fortgeschrittenem
Stadium ist. Bis dahin aber wird dem dübel dadurch begegnet, daß akustische Geräte
auf höhere Lautstärken eingestellt werden, die eigene und die empfangene Sprachlautstärke
bei der Kommunikation gehoben wird usw. Damit aber wird die Gehörschädigung nur
noch forciert, denn Intensitat und Frequenz steigen generell über das erforderliche
Maß.
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Hinzu kommt noch die Unterschiedlichkeit der unregelmäßigen Hörfähigkeit
für die diversen Anteile innerhalb des Frequenzspektrums von Lauten bzw. Tönen etc.
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Es ist - jedenfalls bisher - nicht möglich, altersbedingte Gehörschäden
zu verhindern, insbesondere aus der Erkenntnis heraus, daß der Geschädigte selbst
diesen Schaden erst sehr spät entdeckt. Die moderne Technik bietet nun zur Kompensierung
bzw. zur Verbesserung der Verminderung eines Hörfehlers eine Vielzahl durchdachter
und mehr oder weniger guter Hörgeräte an. Aber wie bereits erwähnt, wird deren Hilfe
erst dann in Anspruch genommen, wenn der Gehörschaden schon beträchtlich fortgeschritten
ist.
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Ganz allgemein kann gesagt werden, daß Töne im Bereich von über 1000
Hz die Hörfähigkeit mehr beeinträchtigen, als solche, die in den unterhalb liegenden
Frequenzen auftreten. Eine Gehörschädigung wird also zuerst in diesen hohen Bereichen
auftreten.
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Allerdings ist die Kapazität des individuellen Gehörs praktisch bei
jedem Menschen verschieden und unterschiedlich in den diversen Stufen des Hörprozesses.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem über einen größeren Zeitraum gleiche
akustische Effekte subjektiv auch gleich wahrnehmbar gemacht werden. Das heißt,
daß tonabgebende Geräte individuell entsprechend dem Gehörzustand des Gehörgeschädigten
in Sprache und Ton automatisch angepaßt werden.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen aufgezeigten
Maßnahmen in einfacher und vorteilhafter Weise gelöst.
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In der Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert und hierzu
in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Diagramm über die Intensität
- Frequenz-Abhängigkeit; Fig. 2 ein Diagramm zur Untersuchung reiner Tonfrequenzen;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Bedienungseinheit; Fig. 4 Diagramm zum direkten
Vergleich mit dem Vergleichston; Fig. 5 Diagramm zur intervallmäßigen Tonuntersuchung.
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Die Erfindung sieht bei dem Verfahren der eingangs genannten Art vor,
daß der Verlauf der Funktionen 11Hörempfindlichkeit-Frequenz" durch die Anhebung
bzw. Senkung der Schallintensität in bestimmten Frequenzbereichen einen Zustand
erreicht, bei dem alle Frequenzen subjektiv entweder mit der gleichen Intensität
wahrgeno.amen werden, oder die subjetiv gehörte Intensität über die Frequenz eine
vorgewählte Funktion ist. Hierzu wird von dem Gehörgeschädigten ein Verlauf der
Funktion ~Hörempfindlichkeit-Frequenz selbst aufgenommen und diese Funktion entweder
in einem elektronischen Speicher oder auf einer magnetischen Karte gespeichert.
Mittels dieser gespeicherten Werte wird nun der Verstärker des schallerzeugenden
Gerätes selektiv angepaßt, wobei die Charakteristik des ausgestrahlten Schalls dann
aufgrund eines Vergleichs zwischen der aufgezeichneten bzw. gespeicherten individuellen
Hörempfindlichkeitskurve und einer im ausstrahlenden Gerät selbst fest eingegebenen
Funktion sich ergibt. Die selektive Verstärkung wird durch die Kombination von Verstärkung
des gesamten Signals und die Einwirkung von Filterketten erzielt.
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Da der Verlauf der Kurve gleiche Lautstärke oberhalb der Schwellenkurve
mit der Schwellenaudiogrammkurve nicht äquidistant sein muß und prinzipiell einen
anderen Verlauf aufweisen kann, ist es notwendig, zur komplexen Beurteilung der
ganzen Intensität-Frequenz-Abhängigkeit noch eine Kurve der gleichen Lautstärke
abzunehmen. In Fig. 1 ist diese I-f-Charakteristik aufgezeigt. Hierbei ist die obere
Kurve die subjektive Kurve der Schwellengrenze. Verschiedene reine Tonfrequenzen
werden nun nach einem eingebauten bzw. eingegebenen Programm auf die I-f-Charakteristik
untersucht.
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Zur prakwischen Durchführung hierzu wird, nachdem im Lautsprecher
bzw. im Kopfhörer ein bestimmter Ton A wahrgenommen wird, ein Signal - beispielsweise
mittels einer Taste - gesetzt und hiermit die Schwellengrenze markiert G Anschließend
ertönt je ein siergleichston mit konstanter Frequenz und Intensität für alle untersuchten
Frequenzen. Dann wird der Ton "A" so m re o o
lange verstärkt, bis
die Intensität des Vergleichstones erreicht ist und erneut ein Signal gesetzt, beziehungsweise
die Taste gedrückt. Nunmehr wird die absolute Lage der zweiten Kurve des -Diagramms
anhand statistischer Daten festgelegt.
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Diese Feststellung der Beziehungen von Intensität und Frequenz führt
zur Kompensierung der sensorisch neuralen Gehörschädigung und zwar nicht in Form
eines Hörgerätes, sondern durch direkte Integrierung im Verstärker des akustischen
Gerätes bzw. der akustischen Anlage.
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Nun ist es mit diesem Verfahren auch möglich, sich quasi im optimalen
Hörzustand, also in jugendlichen Jahren, eine solche Intensitäts-Frequenz-Charakteristik
anzufertigen und diese dann bei Eintritt von Tendenzen einer Gehörschädigung als
Vergleichscharakteristik zu einer zweiten - also augenblicklichen -Charakteristik
zu verwenden.
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Ein weiteres Einsatzbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
die Verwendung des persönlichen, individuellen Intensitäts-Frequenz-Speichers bzw.
der Magnetkarte bei Vorträgen, Aufführungen, die über akustische Geräte übertragen
werden. Hier kann also eine Vielzahl von I-f-Charakteristiken der verschiedenen
Zuhörer dem akustischen Gerät bzw. dessen Speichersystem eingegeben werden und die
Auswerteinheit dieses Speichers wird aus diesen Charakteristiken Mittelwerte bilden,
die für alle Beteiligten annehmbar sind.
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In erster Linie wird das vorliegende Verfahren jedoch im persönlichen
Bereich eines Gehörgeschädigten Anwendung finden und es diesem gestatten, im Unterhaltungsbereich
der Akustik ohne zusätzliches Hörgerät optimal und genau auf die persönlichen Verhältnisse
abgestimmt Musik, Sprache usw. abzuhören.
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Durch die Erhöhung des Einflusses der inzwischen ganz beträchtlich
gestiegenen Lautstärken im Umweltbereich wird schon relativ sehr früh eine Schädigung
des Hörvermögens herbeigeführt und wie inzwischen bekannt geworden, ist vor allem
bei Jugendlichen
der Prozentsatz von Gehörschädigungen überraschend
hoch gestiegen. Diese bnfangsschäden werden im Laufe der Jahre rapide verstärkt,
indem die akustischen Geräte auf immer höhere Lautstärken eingestellt werden, Diese
Lautstärken sind aber in den überwiegenden Fällen überzogen hoch eingestellt und
beschleunigen dadurch eine Zunahme des Hörfehlers. Durch das erfindungsgemäße Verfahren
kann nun auch ein jugendlicher Benutzer der akustischen Anlage selbst ein Schwellenaudiogramm
erstellen, dieses speichern und entsprechend der Speicherung "korrigiert" hören
oder durch diese Maßnahmen seine Hörfähigkeit überprüfen.
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Der gerätemäßige Aufwand und das Zusammenwirken der einzelnen Bauteile
ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Fig. 3 in einem Blockschaltbild dargestellt
Der zur Beurteilung der Hörfläche notwendige Verlauf der Hörempfindlichkeit als
Funktion der Frequenz - (Hörschwelle, Kurve gleicher Intensität) - wird mit Hilfe
einer Bedienungseinheit 10 manuell in Funktion gesetzt. Hierbei regelt die Steuereinheit
11 nach einem vorgegebenen Programm die Anzahl, die Reihenfolge und die Höhe der
untersuchten Frequenzen sowie die Art der Amplitudenänderung.
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Die Tongeneratoreinheit 12 erzeugt die Töne der erforderlichen Frequenz
und die Verstärkereinheit 13 ändert die Tonamplituden.
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Die Speichereinheit 14 speichert die zugehörigen, durch den Rest festgestellten
Werte der Frequenzen und Amplituden, während die Reproduktionseinheit 15 die elektrischen
Ströme in hörbare Schwingungen umsetzt, Die Ausgabeeinheit 16 gibt die Werte der
Speichereinheit 14 in Form einer Magnetkarte aus.
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Die Bedienungseinheit 10 kann die Funktion der Steuereinheit 11 unterbrechen
oder Teile des Programms in der Steuereinheit wiederholen lassen. Mit Hilfe dieser
Bedienungseinheit 10 werden die untersuchten Punkte der Fresuenz-Amplituden-Abhängigkeit
von der untersuchten Person selbst gesetzt. Nun kann an die Stelle eines vorgegebenen
Programms auch die Durchführung der Untersuchung durch die untersuchte Person selbst
treten. Hierzu empfiehlt es sich, die Bedienungseinheit und die Steuereinheit miteinander
zu integrieren.
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Es ist einleuchtend, daß die nutzbare Hörfläche sich zwischen der
Hörschwelle und der Unbehaglichkeitsgrenze befindet und daß diese Werte individuell
verschieden sind. Für die selektivspektrale Verstärkung ist es unentbehrlich, den
Verlauf der Kurven der gleichen subjektiven Intensität in dieser Hörfläche zu kennen.
Deren Feststellung kann nun auf zweierlei Arten erfolgen und zwar einmal durch eine
Interpolation zwischen der Unbehaglichkeitsgrenze und der Hörschwelle und zum andernmal
direkt durch Vergleich mit einem Vergleichston. Hierbei ist die erstgenannte Art
meistens schwer anwendbar, weil bei einem Lautsprecher als Reproduktionseinheit
das Erreichen der Unbehaglichkeitsgrenze wegen zu starker Umweltbelästigung unmöglich
ist und weiterhin die Erreichung der Unbehaglichkeitsgrenze für die zu untersuchende
Person äußerst unangenehm ist. Daher ist es wesentlich günstiger, die zweitgenannte
Art anzuwenden, die dadurch verbessert werden kann, daß der untersuchte Ton und
der Vergleichston nacheinander in jeweils kleinen Intervallen erklingt. Die Wahl
dieses Vergleichstones in der Höhe und der Intensität kann von der Testperson entweder
selbst bestimmt oder mit Hilfe eines Programms gewählt werden. Dasselbe trifft für
die Aussteuerung der Intensität des Tones zu. Weitere Kurven in der Höhrfläche können
dann durch Inter- bzw. Extrapolation mit annehmbarer Genauigkeit festgestellt werden.
Vorteilhaft ist die Benutzung von Kopfhörern bei der Untersuchung, denn dadurch
ist es möglich, die Tests einzeln für das rechte oder linke Ohr durchzuführen und
danach die selektionsspektrale Verstärkung auch getrennt anzuwenden.
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Es wurde schon darauf hingewiesen, daß die Angaben über den durch
die Teste festgestellten Verlauf der Frequenz-Intensität-Abhängigkeitskurve auf
einer Magnetkarte digital ausgegeben werden können.
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L e e r s e i t e