DK147783B - Arrangement til tilpasning af et hoereapparat ved hjaelp af en raekke akustiske testsignaler - Google Patents

Description

147783

Opfindelsen angår et arrangement til tilpasning af et høreapparat ved hjælp af en række akustiske testsignaler med variabel frekvens og lydniveau. Et sådant arrangement kendes eksempelvis fra DE B2 nr. 2.556.996 5 og DK-fremlæggelsesskrift nr. 138.149.

I praksis foretages den individuelle tilpasning af et høreapparats transmissionskarakteristik til brugerens hørelse empirisk af specialister i audiometri. Tilpasningen afhænger af specialistens dygtighed og erfaring, 10 den tager tid og kan dog ofte give uheldige resultater.

Derfor har man udviklet en metode ("Basic Principles of Otometry", Victoreen, J; Springfield, 111.; 1973), som siges at give reproducerbare resultater. Brugeren præsenteres for en række eksponentielt aftagende, sinus-15 formede akustiske testsignaler, hvis amplitude i hver periode reduceres med ca. 10%. Frekvensen såvel som niveauet af disse signaler kan varieres. Ved forskellige frekvenser varieres lydniveauet, og patienten sig.er, på hvilket niveau et testsignal er mest behageligt for ham.

20 Værdien markeres på et diagram, og proceduren gentages med andre frekvenser. Den resulterende kurve, der repræsenterer det lydniveau, som patienten finder behageligt, sammenlignes med det lydniveauområde, som personer med normal hørelse har fundet behageligt. Dette område ligger 25 på ca. 72 dB. Høreapparatets forstærkning ændres derefter således, at det lydniveau, som patienten anser for at være behageligt, i hvert fald nogenlunde svarer til re-ferenceniveauet.

Man har imidlertid fundet ud af, at heller ikke 30 denne metode giver reproducerbare resultater. Dette beror formentlig på det forhold, at baggrundsstøjniveauet 147783 2 i undersøgelseslokalet varierer. Tilsyneladende er der også fysiologiske og psykologiske faktorer, idet der opnås visse værdier, når en patient på forhånd får besked om, at han skal angive det taleniveau, der behager ham 5 mest, og andre værdier, når patienten ikke får det at vide på forhånd. Patienten opfatter testsignalerne som "clicks", der overhovedet ikke ligner talesignaler. Testsignaler af højere frekvens har kun meget kort varighed.

For eksempel nedsættes amplituden af et 4 kHz-testsignal 10 med 40 dB inden for 11 msek. Inden for dette korte tidsrum er reaktionstiden hos patientens tympan endnu ikke udløbet. Ved høreapparater med automatisk styrkeregulering kan denne regulering ikke reagere korrekt inden for varigheden af dette testsignal.

15 Opfindelsen tager sigte på et arrangement til individuel til pasning af et høreapparats overføringskarakteristik til brugeren af apparatet under opnåelse af reproducerbare og anvendelige resultater.

Med henblik herpå er et arrangement ifølge opfindelsen 20 ejendommeligt ved en kreds til frembringelse af et bredbåndet referencesignal med forudbestemt, konstant niveau, en kreds til frembringelse af en række smalbåndede testsignaler af en varighed på mindst 70 msek og i intervaller på mindst 150 msek, idet disse testsignalers centrale frekvens og 25 niveau er variable, samt en transducer til omdannelse af det bredbåndedé referencesignal og det smalbåndede testsignal til akustiske signaler.

Med et sådant arrangement opnås det tilsigtede resultat ved,at brugeren først præsenteres for det bredbåndede referencesignal med 30 forudbestemt konstant niveau,hvorpå høreapparatets forstærkning justeres således,at brugeren lige netop opfatter referencesignalet, hvorefter brugeren præsenteres for en række smalbåndede testsignaler af en varighed på mindst 70 msek og med et interval på mindst 150 msek,og disse signalers centrale frekvens og niveau varieres således, 35 at det for patienten behagelige lydniveau af disse signaler scm funktion af frekvensen bestemmes overfor et konstant niveau for referencesignalet.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under 147783 3 henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et blokdiagram over et arrangement ifølge opfindelsen, fig. 2a og 2b variationen af lydniveauet i henholds-5 vis referencesignalet og testsignalerne som funktion af tiden, og fig. 3 et diagram, der angiver referenceniveauet og de lydniveauer, som flere tunghøre personer opfatter som behagelige lydniveauer.

1 o 1 I arrangementet i fig. 1 betegnes ved 1 en kilde for et båndbegrænset hvidstøjsignal fra ca. 100 Hz til ca. 10 kHz, dvs. et signal, hvor middelværdien af energien over tilstrækkelig lan9 tid indenfor et snævert frekvensområde i dette frekvensbånd er uafhængig af den fre-^ kvensmæssige beliggenhed inden for frekvensbåndet. Udgangssignalet fra signalkilden 1 tilføres en overlejringskreds 2 samt indgangen til et variabelt båndpas-filter 3. Dette båndpasfilter udfiltrerer fra udgangssignalet fra referencekilden 1 de signalkomposanter, 20 der er beliggende indenfor et relativt snævert frekvensbånd, der i det væsentlige svarer til en tredjedel oktav.

Den centrale frekvens i båndpasfilteret 3 er variabel - på i og for sig kendt måde - ved hjælp af et justørings-element 4, som kan reguleres af audiometerspecialisten.

2 5

Udgangssignalet fra båndpasfilteret 3 føres til indgangen til en forstærker 5, hvis forstærkning kan justeres ved hjælp af et justeringselement 6, og hvis udgangssignal føres til den anden indgang til overlejringskredsen 2 gennem en omskifterkreds 8. Denne om-*30 skifterkreds 8 er i stand til valgfrit at spærre for udgangssignalet fra forstærkeren 5, således at det kun er det signal, der direkte ankommer fra referencekilden 1, der optræder over indgangen til overlejringskredsen 2, eller forstærkerens udgangssignal, der uden koblestøj 35 ("clicks") periodisk kobles til og fra - eventuelt over statistisk fordelte intervaller. Denne kobling til og fra uden "clicks" betyder, at indgangssignalniveauet ved indkobling når en stationær værdi indenfor et givet tidsrum (lidt over 10 msek),oq at indqanqssiqnalniveauet ved frakob- 147783 4 ling eller afbrydelse når nulværdien eller en ubetydelig værdi indenfor tilnærmelsesvis det samme tidsrum. En pludselig eller stejl til- og frakobling ville forårsage stejle transienter, hvorfor der ud over frekvenskomposan-5 terne i smalbåndsignalet ville forekomme yderligere fre-kvenskomposanter over den anden indgang til overlejringskredsen 2.

Omskifterkredsen 8 kan for eksempel bestå af en multiplikatorkreds 9, hvis ene indgang får tilført udgangssignalet fra forstærkeren 5, og hvis anden indgang får tilført et signal, der ankommer fra et skifteelement 10. Skifteelementet 10 kan valgfrit afgive en jævnspænding, der fortrinsvis har værdien nul, og som ganget med udgangssignalet fra forstærkeren 5 også giver værdien nul, eller en jævnspænding 11. Jævnspændingen 11 varierer periodisk mellem et første spændingsniveau, hvor indgangssignalet til multiplikatorkredsen 9 overføres fuldstændigt, og et andet niveau, hvor indgangssig-2o nalet spærres, idet der er kontinuerlige overgange mellem disse to niveauer.

I princippet kan rækkefølgen af bestanddelene 3, 5 og 8 ændres vilkårligt. Det kan for eksempel være hensigtsmæssigt at placere forstærkeren 5 med variabel ^ forstærkning efter omskifterkredsen 8, således at multiplikatorkredsen 9 kun behøver at behandle signaler med et forudbestemt niveau. Om nødvendigt kan smalbåndtestsignalet også tilvejebringes ved hjælp af en digitalgenerator.

De bredbåndsignaler, der hidrører fra signalkilden 30 1, og rækken af de fra omskifterkredsen 8 hidrørende smalbånd-, men ikke rent sinusformede testsignaler overlejres på hinanden i overlejringskredsen 2 og tilføres en højttaler 12, hvori de elektriske signaler omdannes til akustiske signaler, hvilken højttaler er placeret i det samme rum som patienten, hvis høreapparat skal tilpasses. Om ønsket kan der anvendes en separat højttaler for smalbåndsstøjen. I så fald kan overlejringskredsen 2 afskaffes.

5 147783

Fig. 2a viser variationen af signalniveauet fra kilden 1 som funktion af tiden. Det ses, at signalniveauet forbliver konstant under hele undersøgelsen. Ved begyndelsen af undersøgelsen præsenteres patienten kun for det 5 bredbåndsignal, der ankommer fra signalkilden 1. Omskifterkredsen 8 er i den tilstand, hvor smalbåndsignalet er undertrykt. Høreapparatets forstærkning justeres således, at brugeren lige netop kan høre det akustiske signal, der tilvejebringes, og som herefter betegnes referencesigna-10 let. Lydsignalet på det sted, hvor patienten befinder sig, dvs. på det sted, hvor høreapparatet også befinder sig, bør have en konstant værdi, der ligger mellem 40 og 50 dB i forhold til et lydtrykniveau på 20^u Pa. Hvis denne værdi er væsentligt mindre end 40 dB, kan undersø-15 gelsen blive uhensigtsmæssigt påvirket af den omgivende støj. Hvis værdien er væsentligt større end 50 dB, kan der forekomme psykologiske bivirkninger, såsom f.eks. nedsat koncentration, og det anvendelige dynamiske område for behagelig hørelse begrænses (grænse for ubehag).

20 Derefter skiftes omskifterkredsen 8 over, således at smalbåndsignalet med interval nu kan høres. Variationen af disse signalers niveau som funktion af tiden er vist i fig. 2b. Denne figur viser, at smalbåndsignalet er hørbart med forudbestemt niveau inden for tidsrummet 25 og undertrykt inden for tidsrummet T2, idet overgangen fra den ene tilstand til den anden er glat. Det tidsrum T^, hvori smalbåndsignalerne kan høres, bør have en varighed mellem 40 msek og 500 msek, fortrinsvis lOOmsek.

Hvis er kortere end 70 msek, er der risiko for, at øret ikke når at tilpasse sig til smalbåndsignalet, som i det følgende kaldes testsignal. Hvis testsignalet varer væsentligt mere end 500 msek, kan den i øret forekommende træthed invalidere testen. Intervallerne mellem to testsignaler bør være længere end varigheden af testsig-55 nalerne, og de bør være mellem ca. 150 msek og ca. 500 msek.

6 147783

Ved en given frekvens, dvs. i en given position for justeringselementet 4, jf. fig. 1, ændres styrken ved hjælp af justeringselementet 6, og patienten angiver, hvilken niveau han anser for behageligt. Dette niveau 5 bestemmes som den aritmetiske middelværdi af det niveau, hvor testsignalet af patienten opfattes som for kraftigt, og det niveau, der af patienten opfattes som for lavt.

Da referencesignalet forbliver hørbart under metodens andet trin, opnås der en veldefineret baggrundsstøj, der 10 fører til reproducerbare resultater. Testsignalerne og intervallerne mellem testsignalerne har talelignende natur, således at metoden giver en tilpasning, der også under normale anvendelsesforhold sikrer, at brugeren opfatter talesignaler på optimal måde.

15 Derefter bestemmes det behagelige lydniveau ved for skellige frekvenser. Den person, der foretager undersøgelsen, kan notere de opnåede resultater på et diagram, jf. fig. 3, idet lydniveauet i dB angives på ordinataksen, medens frekvensen i kHz angives på abscisseaksen 20 (quasi-logaritmisk). Det lydstyrkeområde, der for personer med normal hørelse anses for at være behageligt, er trykt på forhånd på diagrammet. Dette område kan bestemmes ved,at et antal personer yngre end 25 år og med normal hørelse (dette afgøres på forhånd ved audiotest) an-25 giver de optimale lydniveauer ved forskellige frekvenser over det samme referencesignalniveau, som tunghøre angiver under den efterfølgende test. Det viser sig, at det optimale taleniveau for personer med normal hørelse ved et referencesignalniveau på f.eks. 50 dB ligger på ca.

30 80 dB med en spredning på - 5 dB. Dette gælder for fre kvenser på i hvert fald op til 5 kHz. Når referencesig-nalniveauet er lavere, f.eks. 40 dB, er det lydniveau-område 15, som personer med normal hørelse opfatter som behageligt, også placeret på lavere lydniveauer.

35 Når den person, der foretager undersøgelsen, har markeret på diagrammet i fig. 3 de værdier, som patienten anser for behagelige, opnår man en kurve, der er karakteristisk for kvaliteten af tilpasningen af høre- 7 147783 apparatets overføringskarakteristik til brugerens høre- fejl. I princippet kan der være tre tilfælde: 1) Karakteristikken ligger inden for lydniveauområdet 15. I så fald er høreapparatets tilpasning allerede 5 optimal.

2) Karakteristikken ligger under lydniveauområdet 15 for en person med normal hørelse, dvs. ved højere lydniveauer, f.eks. kurven 16 i fig. 3. Derfor vil brugeren af høreapparatet opfatte niveauerne som be- 10 hagelige niveauer, der er væsentligt højere end de værdier, man får hos en person med normal hørelse.

I så fald skal den person, der foretager undersøgelsen, forøge høreapparatets forstærkning omtrent med forskellen mellem middelværdien af området 15 og 15 karakteristikken 16. Hvis denne forskel desuden er stærkt frekvensafhængig, som tilfældet er ved kurven 16 i fig. 3, hvor lydniveauet ved frekvenser under 1 kHz af patienten opfattes som behageligt, svarende til lydniveauområdet 15 for personer 20 med normal hørelse, hvorimod der ved højere frekven ser er en større forskel, vil en frekvensafhængig korrektion med en passende ændring af filterindstillingen være nødvendig. I tilfælde af kurven 16 må man enten dæmpe de lave frekvenser eller betone de 25 høje frekvenser for at forskyde kurven 16 ned til området 15 efter en passende ændring af forstærkningen.

3) Karakteristikken ligger over det område, der af personer med normal hørelse opfattes som behageligt, 30 dvs. ved lavere lydniveauer, f.eks. karakteristikken 17 i fig. 3. Dette betyder, at patienten har brug for et høreapparat med styrkeregulering, fordi et lydniveau, der af en person med normal hørelse opfattes som behageligt, af patienten opfattes som 35 værende for lavt. Styrkereguleringen sikrer, at hø reapparatets akustiske forstærkning er nedsat for signaler af højere niveau i forhold til forstærkningen for signaler ved lavere niveau.

Claims (2)

147783 I tilfaldene 2) og 3) bør processen gentages efter ændring af forstærkningen eller af styrkereguleringen, indtil karakteristikken så meget som muligt ligger inden for det område 15, der opfattes som behageligt. 5. princippet er det ikke nødvendigt, at den person, der foretager undersøgelsen, tegner værdierne på et diagram. De tilsvarende værdier kan for eksempel direkte optages i et elektronisk lager fra justeringselementerne 4 og 6 efter aktivering af en trykknap, der igangsætter 10 denne oplagring. I forbindelse med en computer, hvori det optimale lydniveauområde 15 er oplagret, kan man fastlægge differensen mellem karakteristikkerne 16 og 17 og midten af lydniveauområdet 15 som funktion af frekvensen, idet udgangsresultatet fremvises på en printer eller 15 display. Som en anden mulighed kan der foretages en halvautomatisk registrering af den art, der anvendes inden for audiometri, jf. f.eks. DK fremlæggelsesskrift nr. 143 094. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2

1. Arrangement til tilpasning af et høreapparat 3 ved hjælp af en række akustiske testsignaler med varia 4 bel frekvens og lydniveau, kendetegnet ved 5 en kreds til frembringelse af et bredbåndet reference- 6 signal med forudbestemt, konstant niveau, en kreds til 7 frembringelse af en række smalbåndede testsignaler af en varighed på mindst 70 msek og i intervaller på mindst 9 150 msek, idet disse testsignalers centrale frekvens og 10 niveau er variable, samt en transducer til omdannelse 11 af det bredbåndede referencesignal og det smalbåndede 12 testsignal til akustiske signaler. 13

2. Arrangement ifølge krav 1, kendeteg 14 net ved, at kredsen til frembringelse af det bred 15 båndede referencesignal omfatter en signalkilde (1) for 16 elektriske bredbåndede signaler med konstant niveau, at kredsen til frembringelse af en række smalbåndede test-