1 Exzellenzcluster Hearing4all Oldenburg
2 HörTech gGmbH Oldenburg
3 Hörzentrum Oldenburg GmbH
4 Universität Oldenburg, Medizinische Physik

Abstract | The Oldenburg Sentence Test for Children (OLKISA) has been used for speech audiometry with children for several years. In principle, the test procedure is also applicable for adults. The necessary evaluation and corresponding values for comparison are described here. The results of measurements with 40 normal hearing adults show that the OLKISA can be conducted with adults in quiet as well as in noise. For the group of test subjects under examination and after eliminating the training effect, a range of speech reception thresholds for 50 % intelligibility of 18.8 ± 2.2 dB SPL was found in quiet and a range of -7.2 ± 1.2 dB SNR was found in noise (Oldenburg noise) for adaptive measurements. The slope of the psychometric function of the OLKISA for the examined population of test subjects was 12.8 ± 0.8 %/dB in quiet and 13.7 ± 1.3 %/dB in noise.

Keywords: Speech audiometry in noise, OLSA, OLKISA, matrix test, simplified matrix test (SIMAT), pediatric audiology

 

Zusammenfassung | Der Oldenburger Kinder-Satztest (OLKISA) wird seit Jahren in der Sprachaudiometrie mit Kindern eingesetzt. Grundsätzlich ist das Verfahren auch mit Erwachsenen durchführbar. Die dafür notwendige Evaluation und entsprechende Vergleichswerte werden hier vorgestellt. Die Ergebnisse der Messungen mit 40 normalhörenden erwachsenen Probanden zeigen, dass der OLKISA sowohl in Ruhe als auch im Störgeräusch mit Erwachsenen verwendet werden kann. Bei adaptiv durchgeführten Messungen der Sprachverständlichkeitsschwelle für 50 % Verständlichkeit ergaben sich mit der untersuchten Probandengruppe nach Ausschluss des Trainingseffekts Bereiche von 18,8 ± 2,2 dB SPL in Ruhe und -7,2 ± 1,2 dB SNR im Störgeräusch (Oldenburger Rauschen). Die Steigung der psychometrischen Funktion des OLKISA für die untersuchte Probandengruppe lag bei 12,8 ± 0,8 %/dB in Ruhe und 13,7 ± 1,3 %/dB im Störgeräusch.

Schlüsselwörter: Sprachaudiometrie im Störgeräusch, OLSA, OLKISA, Matrixtest, Simplified Matrix Test (SIMAT), Pädaudiologie

 

Audiologische Akustik, Klinik für HNO-Heilkunde, Universitätsklinikum Frankfurt, Frankfurt am Main

Abstract | In users of cochlear implants (CI), speech recognition decreases in reverberant environments compared to free-field conditions. In this context, the direct-to-reverberant ratio (DRR) which describes the logarithmic ratio between direct and reverberant sound, was not extensively investigated so far. In the present study, the influence of the DRR on speech recognition in CI users was evaluated. Speech reception thresholds (SRT) depending on DRR were measured with the Oldenburg sentence matrix test (closed set condition) in 6 CI users and 8 normal hearing subjects listening to stimuli generated via 6-channel CI-vocoder. Test stimuli were generated by means of impulse responses of a classroom (RT = 0.75 s) and a church (RT = 4.1 s). The direct sound was presented via loudspeaker in frontal position (0°) whereas the reverberated signal was generated by 20 equally distributed surrounding plane waves created by wave field synthesis (128 loudspeakers) to approximate a diffuse sound field. The sentences of the Oldenburg Sentence Test (OLSA) were recorded with a hearing aid, which was held by an artificial concha of a dummy head placed in the middle of the anechoic test chamber. In a second condition, noise was added to the reverberated signals (signal to noise ratio 10 dB). 8 normal-hearing (NH) study participants performed the speech recognition task monaurally with a CI simulation (6-channel sine-vocoder) via headphones. Furthermore, 6 users of cochlear implants were tested monaurally via direct input of the CI. Average SRTs in quiet of both groups were similar without significant difference (SRT CI-users -13.3 dB DRR, controls -12.3 dB DRR, church reverberation condition). However, a significant detrimental effect of additional noise (4 dB) was only present in the CI group (SRT -9.3 dB DRR).

Keywords: Cochlear implant, speech recognition in noise, reverberation, DRR, room acoustics

 

Zusammenfassung | Cochlea-Implantat(CI)-Träger sind im Alltag von einer Einschränkung des Sprachverstehen besonders betroffen, wenn eine ungünstige Raumakustik besteht. Ein bisher wenig untersuchtes Maß ist das direct-to-reverberant ratio (DRR), welches das Verhältnis zwischen Direktschall und Nachhall eines Raumes beschreibt. Ziel der vorliegenden Studie ist deshalb die Untersuchung des Einfluss des DRR auf das Sprachverstehen in verschiedenen Raumumgebungen. Das Sprachverstehen bei sechs CI-Trägern und acht Normalhörenden (Kontrollgruppe, 6-Kanal Sinus-Vocoder CI-Simulation) wurde im Oldenburger Satztests (OLSA) in Abhängigkeit vom DRR geprüft. Die Testschalle wurden mit Raumimpulsantworten eines Klassenzimmers (Nachhallzeit: 0,75 s) und einer Kirche (Nachhallzeit: 4,1 s) generiert. Der Direktschall wurde von 0° frontal präsentiert; der Diffusschall wurde über 20 über 360° verteilte mittels Wellenfeldsynthese (WFS) erzeugte ebene Wellen dargeboten. Die verhallten Testsätze wurden für verschiedene DRRs an der Hörposition (Raummitte) mit einem Hörgerätemikrofon an der Ohrmuschel eines Kunstkopfes aufgenommen. In einer zweiten Testbedingung erschwerte die Addition eines Störgeräusches (Signal-Rausch- Abstand 10 dB SNR) zusätzlich das Verstehen. Zur Testdurchführung wurden bei der Gruppe der CI-Träger die zuvor aufgezeichneten Schalle über den externen Eingang des Sprachprozessors (MED-EL OPUS 2) und bei der normalhörenden Gruppe mit einem Audiometriekopfhörer (Sennheiser HDA-200) dargeboten. Die Bestimmung der Sprachverständlichkeitsschwelle (SVS) abhängig vom DRR erfolgte im geschlossenen Modus des OLSA. Die Ergebnisse der CI-Träger und der Kontrollgruppe wiesen in der reinen Nachhallbedingung keinen signifikanten Unterschied auf (SVS CI-Träger ‑13,3 dB DRR, Kontrollgruppe ‑12,3 dB DRR, Bedingung Nachhall Kirche). In der Bedingung mit zusätzlichem Störlärm verringerte sich die mittlere SVS allerdings nur in der Gruppe der CI-Träger signifikant um 4 dB auf ‑9,3 dB DRR.

Schlüsselwörter: Cochlea-Implantat, Sprachverstehen im Störgeräusch, Nachhall, DRR, Raumakustik

 

Universitätsklinikum Frankfurt, Schwerpunkt Audiologische Akustik, Klinik für HNO-Heilkunde

Abstract | The present study investigates the application of a loudness scaling procedure to review and document the transmission behavior of devices for electric-acoustic stimulation (EAS) in the low-frequency range. A total of 13 EAS supplied ears were included (mean age 56.5 years at the time of measurement, implants, processor and electrode from Med-El (Innsbruck). Pure tone hearing loss (air conduction) was 34.2 dB at 125 Hz , 47.3 dB at 250 Hz, 71.9 dB at 500 Hz and 98.1 dB at 1 000 Hz in the implanted ear at the time of the measurements. To examine the individual loudness functions a two-step category scaling procedure described by Heller (1985) and Hellbrück and Moser (1985) was applied. The measurements were performed with narrow-band noise (NBN) at center frequencies (fm) 250 Hz, 500 Hz and 1 000 Hz in each of three conditions: 1) Ear unaided, 2) Ear supplied only with acoustic unit (acoustic only), 3) Ear supplied with EAS system (acoustic / electric). The contralateral ear was blocked. The results of the loudness scaling procedure were parameterized as follows: individual loudness functions obtained in the different test conditions were compared to the loudness reference function for normal hearing given by Heller et al. (1995) for very soft (five categorical loudness units, KU) and moderate loudness (25 KU) auditory sensations . Furthermore, the residual dynamic range was recorded as a measure of the level difference between the maximum acceptable loudness level (below UCL) and the sound level that caused the softest audible perception. The comparison of the results of conditions 1) and 2) in the three examined low frequency bands demonstrates that the acoustic unit significantly contributed to the restoration of a normalized loudness function. In the NBM-ƒm 250 Hz and 500 Hz frequency range a statistically significant difference between condition 1) and condition 2) (acoustic only) could be shown in the 3 studied parameters. Furthermore, the additional use of the electric-acoustic stimulation (condition 3) showed no statistically significant difference. At NBN-ƒm 1 000 Hz the sole acoustic stimulation (condition 2) did not sufficiently normalize loudness function for the parameters “residual dynamic” and “soft loudness 5 KU”. This was achieved only by the combined stimulation (condition 3). The results at NBN-ƒm 1 000 Hz show that in the area of electric-acoustic stimulation overlap the loudness perception was synergistically combined: the residual dynamic range increased on average from 9.6 dB to 42.3 dB compared between condition 1) and 2). A further increase in residual dynamic range amounting to 64.5 dB was provided by the additional electrical stimulation in condition 3). Conclusion: The results show that with a reasonable amount of time the individual loudness function can be determined at low frequencies for EAS users. The method allows even at the initial fitting of EAS systems the precise parameterization of electric or acoustic signal processing settings.

Keywords: Cochlear Implant, electric-acoustic stimulation (EAS), hybrid stimulation, loudness scaling, fitting procedure

 

Zusammenfassung | Die vorliegende Studie untersucht den Einsatz der Methode der Lautheitsskalierung zur Überprüfung und Dokumentation des Übertragungsverhaltens von Systemen zur elektrisch-akustischen Stimulation (EAS) im Bereich des Tieftonrestgehöres. Insgesamt konnten 13 EAS versorgte Ohren eingeschlossen werden (Altersmittel der Probanden zum Zeitpunkt der Messung 56,5 Jahre, Implantate, Elektrodenträger und Prozessoren der Firma Med-El, Innsbruck). Am CI (Cochlea-Implantat) versorgten Ohr lag der mittlere Hörverlust (Reintonaudiometrie, Luftleitung) bei 125 Hz bei 34,2 dB, bei 250 Hz bei 47,3 dB, bei 500 Hz bei 71,9 dB und bei 1 000 Hz bei 98,1 dB zum Zeitpunkt der Messungen. Zur Untersuchung der individuellen Lautheitsfunktionen wurde das von Heller (1985) und Hellbrück und Moser (1985) beschriebene zweistufige Kategorialverfahren verwendet. Die Messungen wurden mit Schmalbandrauschen (SBR) bei den Mittenfrequenzen (ƒm) 250 Hz, 500 Hz und 1 000 Hz in jeweils drei Konditionen durchgeführt: 1) Ohr unversorgt, 2) Ohr versorgt nur mit Akustikeinheit (nur akustisch), 3) Ohr versorgt mit EAS-System (akustisch/elektrisch). Das nicht geprüfte Ohr wurde geblockt. Nach der Durchführung der Lautheitsskalierungen in den drei Konditionen bei den drei SBR-ƒm wurden zur Parametrisierung drei Differenzen zwischen den ermittelten Individualfunktionen und der Lautheitsreferenzfunktion für Normalhörende nach Heller et al. (1995) gebildet. Diese drei Parameter referenzierten einen sehr leisen Höreindruck (fünf kategoriale Lautheitseinheiten, 5 KU), einen angenehm lauten Höreindruck (25 KU) sowie die messbare Restdynamik (Differenz zwischen dem den leisestem Höreindruck hervorrufenden Pegel sowie dem maximal angebotenen Pegel). Der Vergleich der Ergebnisse der Konditionen unversorgt (1) mit der rein akustisch verstärkten (2) zeigte, dass die Akustikeinheit maßgeblich zum Erreichen einer normalisierten Lautheitsfunktion beitrug. Bei den SBR-ƒm 250 Hz und SBR-ƒm 500 Hz war die allein durch die akustische Verstärkung gegenüber der unversorgten Bedingung erzielte Verbesserung der Parameter jeweils statisch signifikant. Jedoch zeigte sich keine solche Veränderung mehr zwischen der Bedingung 2) und 3). Bei der höchsten geprüften Mittenfrequenz (1 000 Hz) konnte bei den Parametern „Restdynamik“ und „leiser Klangeindruck 5 KU“ mit der akustischen Stimulation allein (Bedingung 2) keine ausreichend normalisierte Lautheitsfunktion hergestellt werden. Dies wurde erst durch die kombinierte Stimulation (Bedingung 3) erzielt. Es zeigte sich im Bereich der elektrischakustischen Überlappung eine synergistische Erhöhung der Lautheitsempfindung. Der Restdynamikbereich wurde durch die akustische Verstärkung im Mittel von 9,6 dB auf 42,3 dB angehoben. Die zusätzliche elektrische Stimulation sorgte für eine weitere Erhöhung des Restdynamikbereiches auf 64,5 dB. Fazit: Die vorgestellte Methode ermöglicht bereits bei der Erstanpassung von EAS-Systemen eine Abstimmung der elektrischen bzw. akustischen Einstellung bei vertretbarem Zeitaufwand.

Schlüsselwörter: Cochlea-Implantat, elektrisch-akustische Stimulation (EAS), hybride Stimulation, Lautheitsskalierung, Anpassverfahren