DE19618016A1 - Hörakustik-Anordnung und Verfahren zur wirklichkeitsnahen Hörgeräteauswahl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der medizinisch- physikalischen Meßanordnungen und -verfahren und betrifft somit eine elektroakustische Anordnung und ein Verfahren zur wirklichkeitsnahen Hörgerätevorauswahl und -anpassung mit dem Ziel der Kompensation von Hörstörungen beim Menschen, ohne die räumlich plastische Anatomie und deren akustische Parameter des Probanden berücksichtigen zu müssen.

Zum Zwecke der Lärmmessung, insbesondere in der Automobil- wie auch üb­ rigen verarbeitenden Industrie, und zur Erfassung akustischer Größen sowie zur Bewertung akustischer Merkmale, insbesondere für hochwertige Schallaufnahmen der sogenannten "Kunstkopf-Stereophonie" werden Meß- Köpfe verwandt.

Beispielhaft sei hier das Erzeugnis der Firma Brüel & Kjaer, Kopenhagen genannt, das eine Nachbildung eines menschlichen Kopfes in natürlicher Größe darstellt. Dieser Kopf besteht bekanntermaßen aus Hartkunststoff. Er besitzt angeformte, lediglich angedeutete Ohrmuscheln und bildet eine körperliche Einheit mit diesen. In seinem Innern sind Meßmikrofone aus­ wechselbar angeordnet. Auf Grund dieser Anordnungen und Gestaltung der o.a. Ohrmuschelanformungen können die realen natürlichen akustischen Verhältnisse, wie sie in einem Gehörgang im Zusammenwirken von diesem mit dem Trommelfell und dem äußeren Ohr entstehen, nicht nachgebildet und erfaßt werden. Die DE OS 28 32 201 beschreibt ein Modell eines menschlichen Kopfes mit seinen Organelementen, wie Ohr-, Zungen- und Nasenabschnitten. Die Modellbestandteile sind derart vorgesehen, daß sie in Härte und Flexibilität jeweils der Beschaffenheit des lebenden Vor­ bildes Mensch nahe kommen. Als Ausführungsvorschlag zum Schädelteil dieses Modells beansprucht diese technische Lösung Polyesterharz und zum Modellteil Ohrabschnitt für den Ohrmuschelabschnitt nachgiebiges Mate­ rial, ausweislich weichen Silikongummi und für den Ohrhalteabschnitt harten Silikongummi. Ein Trommelfellabschnitt soll herausnehmbar in den Gehöhrgangsabschnitt eingesetzt sein. Die Zweckbestimmung dieser techni­ schen Lösung ist jedoch, mit diesen Organelementen Handhabungen vorneh­ men zu können, die wirklichkeitsnah sind und dem Handhabenden den Ein­ druck vermitteln, diese am menschlichen Organismus zu tätigen. In diesem Zusammenhang ist es Zweck dieser Erfindung, wirklichkeitsnahe Übungen, Beobachtungen, Untersuchungen im medizinisch-diagnostischen bzw. -thera­ peutischen Bereich, insbesondere zu Lehrzwecken, mittels und an diesem Modell durchführen zu können. Eine Nachbildung und Erfassung akustischer Merkmale, wie sie sich im realen menschlichen Ohr darstellen, ist damit nicht möglich und nicht vorgesehen. Die Schrift DE G 85 06 350 be­ schreibt eine Ohrmuschelprothese, die lediglich aus zwei gebogenen, po­ rösen Rundstäben aus Polyäthylen bestehen und praktisch nur den Ohr­ leisten entspricht. Diese Prothese ist als Implantat vorgesehen und kei­ nesfalls als Anordnung zum wirklichkeitsnahen Darstellen und Erfassen akustischer Merkmale im menschlichen Ohr geeignet. Die Schrift DE PS 39 00 006 beschreibt einen Lern-Kopf als Lehr- und Lernmodell zum Üben des richtigen Setzens von EEG-Hauben bzw. EEG-Meßelektroden am Kopf von Pa­ tienten und ist aus einem vollmagnetischen Kunststoffmaterial zusammen­ gesetzt. Von Platte, H.-J., Laws, P. und vom Hoevel, H., Anordnung zur genauen Reproduktion von Ohrsignalen, Fortschritte der Akustik, Physik Verlag Weinheim, 1975, S. 361 bis 363 wurden Schallsignale aus den Ohr­ kanälen von lebenden Personen erfaßt und reproduziert. Diese Methodik ist aber nicht geeignet, auch wegen ständiger Bereitschaft einer Ver­ suchsperson in einem hörakustischen gewerblichen Unternehmen bzw. Ein­ richtung nicht wünschenswert, um z. B. Störungen und Behinderungen oder gar krankhafte Veränderungen an Personen zu erkunden. Desgleichen eignet sich dieses Vorgehen mittels Versuchspersonen nicht, um Demonstrationen, Kontrollen, Einstellungen und Anpassungen von Hörhilfen, insbesondere zur Kontrolle der Anpassung des dynamischen Frequenzganges von elektro­ nischen Hörhilfen, vornehmen zu können. Die in der DE OS 31 46 706 be­ schriebene technische Lehre dient dem Zweck der Vermeidung bzw. Unter­ drückung von Übertragungsfehlern von Tonaufnahme- und -wiedergabe­ systemen und ist somit nicht zur Ermittlung von z. B. Störungen und Be­ hinderungen oder gar krankhafte Veränderungen am Ohrorgan von Personen geeignet. Die DE 35 09 358 löst eine Aufgabe, die den gesunden Menschen als Nachrichtenempfänger betrachtet, wobei eine Simulation zu Übertra­ gungseigenschaften eines elektronischen Kunstkopfes vorgenommen wird. Dies technische Lösung verhilft nicht dazu, Hörstörungen beim Menschen erkennen und nachbilden zu können. Wie allgemein bekannt ist, erfolgt zum gegenwärtigen Zeitpunkt die Anpassung von Hörhilfen auf der Basis bekannter diagnostischer Verfahren, wie Tonschwellenaudiometrie, Sprach­ audiometrie und Hörfeldskalierung. Die für die Hörgeräteanpassung erfor­ derliche Übertragungskennlinie wird mit Hilfe unterschiedlicher mathe­ matischer Verfahren berechnet und anschließend das Hörgerät näherungs­ weise eingestellt. Dabei ist es das Ziel der Anpassung, die Übertra­ gungs-Ist-Kennlinie möglichst weitgehend der errechneten Soll-Kennlinie anzunähern. Die Nachteile dieser Verfahrensweisen bestehen in der Tat­ sache, daß die anatomisch bedingt individuell unterschiedlichen akusti­ schen Parameter, wie Gehörgangvolumen, Größe und Beschaffenheit der Ohr­ muschel sowie zeitliches Auflösungsvermögen des Hörorganes nicht berück­ sichtigt werden. Ebenso ist es nicht möglich, die akustischen Eigen­ schaften der Otoplastik bzw. des mechanischen Teiles der Hörhilfen wie auch des gesamten akustischen Systems zu berücksichtigen.

Von vorgenanntem ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für den gewerblichen Bereich der Hörakustik eine Möglichkeit zu finden, die es erlaubt, eine qualifizierte zeit- und kostensparende Vorauswahl der individuell einsetzbaren Hörhilfen durchzuführen und deren weitge­ hend wirklichkeitsnahe Anpassung der elektrischen und akustischen Para­ meter an die vorgefundenen patientenspezifischen Hörverluste zu reali­ sieren.

Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Anordnung nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1 und das gattungsgemäße Verfahren nach dem Ober­ begriff des Anspruches 6 erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 bis 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung nutzt u. a. die Möglichkeit der Nachbildung der natürlichen Eigenschaften am menschlichen Organismus durch insbesondere synthetische Werkstoffe, wobei deren Möglichkeiten zur Nachformung sowie deren spe­ zielle Werkstoffeigenschaften, somit die wirklichkeitsgetreue Nachah­ mung von Teilen des menschlichen Wesens, genutzt werden. Die Anordnung besteht aus einer wirklichkeitsnahen, dreidimensionalen Nachbildung des natürlichen, menschlichen Kopfes, der mit wirklichkeitsnahen, dreidimen­ sionalen Ausbildungen von menschlichen Ohren - hier als Modellohren rechts und links bezeichnet - versehen ist. Die Nachbildung des mensch­ lichen Kopfes besteht vorzugsweise aus Kunststoff, Gips und anderen formbaren Materialien. Die Modellohren sind am Modellkopf fest an- oder auswechselbar eingesetzt und bestehen aus einem einheitlichen, nicht differenzierten Körper, vorzugsweise aus Gips, Kunststoff oder anderen formbaren Materialien, insbesondere aus Silikon-Gummi mittlerer Härte, mit naturnahen mechanischen und akustischen Eigenschaften. Durch die An­ ordnung von Modellkopf und Modellohren zueinander sowie die Auswahl der geeigneten Ausführungsmaterialien werden realistische akustische Eigen­ schaften und Parameter in einer beliebigen Umgebung erzielt, die denen des natürlichen Höreindruckes einer beliebigen Testperson sehr weitge­ hend angenähert sind. In den Modellohren ist eine definierte Anzahl von Mikrofonen an der Stelle des beim Menschen befindlichen Trommelfelles zur Erfassung der akustischen Meßsignale angeordnet. Die Modellohren be­ sitzen in ihrem Innern Aufnahmen für mechanische und elektronische Hör­ hilfen, in die diese temporär eingesetzt sind bzw. sind geeignet für die Aufnahme mechanischer und elektronischer Hörhilfen, wobei hiermit der üblicherweise beim Menschen durchgeführten Hörmittelapplikation entspro­ chen wird. Dabei wird das Gehörgangvolumen an den Modellohren unabhängig voneinander wahlweise fest gewählt oder variabel stufenlos oder in einer Stufenreihe eingestellt. Die Mikrofone sind Meßwandler, insbesondere Meßmikrofone. Im weiteren ist ein elektronischer Verstärkerbaustein den Meßwandlern, die sich an der Stelle des beim Menschen befindlichen Trommelfelles befinden, nachgeordnet, an dessen Ausgang wahlweise eine Schallquelle zum Abhören des bearbeiteten Schallsignales angeordnet ist. Die Zweckbestimmung des Verstärkerbausteines ist es, die Beobachtung des von den Hörhilfen über die Meßwandler abgegebenen schalladäquaten Sig­ nals in einem oder mehreren Frequenzbändern mittels der Kopfhörer durch den Probanden selbst zu ermöglichen.

Die wirklichkeitsnahe Nachbildung der Hörorgane des Kopfes werden mit den Meßwandlern/Meßmikrofonen versehen, wobei ein definiertes Gehörgang­ volumen eingestellt wird. In die Aufnahmen der Modellohren werden die Hörhilfen unter Verwendung einer normierten Otoplastik oder einer nor­ mierten Im-Ohr-Schale eingesetzt. Das von der Hörhilfe erzeugte Schall­ signal wird dem linear übertragenden Breitband-Verstärkerbaustein zuge­ führt und ausgangsseitig über Kopfhörer dem zu versorgenden Patienten zugänglich gemacht, wobei das Gehörgangvolumen währendessen variabel eingestellt oder fest eingestellt verwendet wird. Das Übertragungsver­ halten der in die Meßohren eingesetzten normierten Hörhilfen wird in seinen Parametern durch die Anordnung nicht verändert, so daß die dem vorgefundenen patientenspezifischen Hörverlust entsprechende frequenz- oder frequenzbandbezogene Übertragungskennlinien der ausgewählten Hör­ hilfe exakt abgebildet und vom Probanden nach Art und Typ unterschied­ liche Hörhilfen via Kopfhörer miteinander verglichen werden können. Der übertragene Schall wird am Verstärkerausgang vom Probanden bzw. von der schwerhörigen Person abgehört und durch Veränderung der akustischen und audiologischen Parameter der Hörhilfe und ihrer funktionell zugeordneten ergänzenden Baugruppen (Otoplastik) abgeglichen. Vorteilhaft wirkt sich bei dieser Anordnung und Verfahrensweise aus, daß es im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik nicht mehr nötig ist, die vorab notwendigen technologischen Schritte, z. B. die der vorausgehende Anfertigungen je einer der individuellen Anatomie adäquaten Otoplastik bzw. einer Im-Ohr- Geräteschale zur Ankopplung der Hörhilfe an das natürliche Ohr des Pa­ tienten vorzunehmen. Die über Modellohr und Meßkopf an den Verstärker angeschlossene Hörhilfe kann gemäß dieser vorgeschlagenen Lehre auf ein­ fachstem Weg mit hoher Präzision eingestellt, angepaßt und kontrolliert werden, indem der übertragene Schall am Verstärkerausgang beim Patienten selbst abgehört und damit von vornherein die Eignung der vorgeschlagenen Hörhilfe durch Veränderung deren akustischer und audiologischer Parame­ ter bezüglich größtmöglicher Klarheit, Abbildungsschärfe, Transparenz und Lautstärke für den Patienten beurteilbar werden. Dabei wird eine ho­ he Reproduktionsgenauigkeit für die nachfolgende endgültige Versorgung mit einer anschließend anzufertigenden, individuellen Hörhilfe erreicht. Somit entfallen Zeit und Kosten für der hörakustischen Gewerbebetrieb wie auch für den Patienten und dessen finanzierenden Versicherungsträ­ ger.

An einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Darstellung einer Anordnung zur wirklichkeitsnahen Hör­ geräteauswahl.

Der wirklichkeitsnah geformte menschliche Kopf 1 ist aus einem glasfa­ serverstärktem Kunststoff hergestellt und besitzt an den beiden Stellen, an denen sich beim Menschen die Ohren befinden, jeweils eine Öffnung. In diese Öffnung sind die aus Silikon-Gummi mittlerer Härte und in einem Stück wirklichkeitsnah geformten Ohrmodelle 2 nach DE M 95 05 511.8 aus­ wechselbar eingesetzt. In den Ohrmodellen 2 sind an den Stellen, an de­ nen sich beim Menschen die Trommelfelle befinden, Meßmikrofonen 4 ange­ ordnet. In den Ohrmodellen 2 befinden sich Aufnahmen für Hörhilfen 3, die temporär zur Hörgeräteauswahl eingesetzt werden. Dabei wird ein den jeweiligen Anforderungen und Zielen entsprechendes Gehörgangvolumen, z. B. 2 cm³ eingestellt. Den Meßmikrofonen 4 ist ein Breitbandverstärker 5 nachgeschaltet, der das frequenzabhängig bearbeitete, von der Hörhilfe 3 erzeugte und über die Meßmikrofone 4 abgegebene schalladäquate Sig­ nal in einem oder mehreren Frequenzbändern auf den Kopfhörer 6 über­ trägt. Damit kann ein patientenspezifischer Hörverlust durch eine geeig­ nete frequenz- oder frequenzbandbezogene Übertragungskennlinie einer Hörhilfe ausgeglichen werden und die geeignetste Lösung zur Behebung der individuell unterschiedlichen vorgefundenen Hörstörungen eines Patienten schnell, effizient, reproduzierbar und mit hoher Genauigkeit gefunden werden. Während der Untersuchung wird dem Patienten das seinen indivi­ duellen Hörverlust kompensierende Schallsignal über die Kopfhörer 6 zu­ gänglich gemacht. Eine objektive Beurteilung der qualitativen Leistungs­ parameter der Hörhilfe samt Otoplastik ist mittels Sprachaudiometrie und Hörfeldskalierung dadurch bereits vor der endgültigen Fertigung der in­ dividuellen Otoplastikbaugruppe möglich. Das Netzteil 7 dient der Ener­ gieversorgung der Anordnung.

Claims (6)

1. Hörakustik-Anordnung zur wirklichkeitsnahen Hörgeräteauswahl, bestehend aus einem künstlichen Kopf mit Hörorganen und Meßgeräten sowie -wandlern, dadurch gekennzeichnet, daß eine wirklichkeitsnahe, dreidimensionale Nachbildung des natür­ lichen, menschlichen Kopfes (1) mit wirklichkeitsnahen, dreidimen­ sionalen Ausbildungen von menschlichen Ohren - als Modellohren rechts und links - (2) versehen ist, wobei eine definierte Anzahl von Mikrofonen (4), an der Stelle des beim Menschen natürlicherweise befindlichen Trommelfelles in den Ohrmodellen (2) angeordnet sind, daß die Modellohren (2) in ihrem Innern Aufnahmen für mechanische und elektronische Hörhilfen (3) besitzen, in die die Hörhilfen (3) zur Untersuchung temporär eingesetzt sind, wobei dabei das Gehör­ gangvolumen wahlweise fest gewählt oder variabel stufenlos oder ge­ stuft eingestellt ist, daß im weiteren ein elektronischer Verstär­ kerbaustein (5) den Mikrofonen (4) nachgeschaltet ist und daß wiede­ rum diesem elektronischen Verstärkerbaustein (5) Schallquellen (6) und eine wahlweise einsetzbare Hilfsenergiequelle (7) nachgeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbildung des menschlichen Kopfes (1) vorzugsweise aus Kunststoff, Gips und anderen formbaren Materialien besteht.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellohren (2) am Modellkopf (1) fest an- oder auswechsel­ bar eingesetzt sind, aus einem einheitlichen, nicht differenzierten Körper und vorzugsweise aus Gips, Kunststoff oder anderen formbaren Materialien, insbesondere aus Silikon-Gummi mittlerer Härte, mit na­ turnahen mechanischen und akustischen Eigenschaften bestehen.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone (4) Meßwandler, insbesondere Meßmikrofone sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Verstärkerbaustein (5) ein solcher Verstärker­ baustein ist, der die frequenzabhängige Bearbeitung der von den Hör­ hilfen (3) über die Meßwandler (4) abgebenen schalladäquaten Signale in einem oder mehreren Frequenzbändern bezüglich ihres Frequenz­ ganges und ihrer dynamischen Parameter nicht verfälscht oder ver­ ändert.

6. Verfahren zur wirklichkeitsnahen Hörgeräteauswahl, wobei eine Kenn­ linienanpassung an ein Simulationsergebnis zur Nachbildung von Hör­ störungen beim Menschen erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß die wirklichkeitsnahe Nachbildung der Hörorgane (2) des Kopfes (1) mit einer definierten Anzahl von Meßwandlern/Meßmikrofonen (4) versehen werden,
daß in die Aufnahmen der Hörorgane (2) Hörhilfen (3) unter Verwen­ dung einer normierten Otoplastik oder einer normierten Im-Ohr-Scha­ le eingesetzt werden,
daß danach das von der Hörhilfe (3) erzeugte Signal über die Meß­ wandler (4) dem Verstärker (5) zugeführt und ausgangsseitig über Kopfhörer (6) dem zu versorgenden Patienten zur Beurteilung zugäng­ lich gemacht wird, wobei das Gehörgangvolumen währenddessen variabel einstellbar ist oder als fest eingestellt verwendet wird,
daß das Übertragungsverhalten des elektronischen Verstärkers (5) die Beurteilung der dynamischen frequenz- oder frequenzbandbezogenen Übertragungskennlinie der ausgewählten Hörhilfen (3) durch den Pa­ tienten ermöglicht.