Measurement uncertainly of the pure tone audiometry in HÖRStAt: Influence of acoustical measurement condition an occlusion impairment
Messunsicherheit der Tonaudiometrie in der Studie HÖRSTAT: Einfluss von akustischen Messbedingungen und Okklusion
Theresa Nüsse, Petra von Gablenz, Inga Holube
Institut für Hörtechnik und Audiologie, Jade Hochschule, Oldenburg, Deutschland
Abstract | Acoustic signals can be masked by background noise. Therefore, it is necessary to create optimal conditions for pure tone audiometry. The investigations of the HÖRSTAT study took place in offices and few times in living rooms. In order to avoid interference from ambient noise, a closed headphone (HDA 200, Sennheiser) and commercial earplugs (EAR Classic Soft III, 3M) were used during audiometry. In addition, the ambient noise level was monitored by measuring the noise level in 1/3 octave bands and a subjective evaluation by the examiner. This study examines to what extent the pure-tone audiometric data are influenced by the environmental conditions and the use of hearing protectors during bone-conduction testing. For this purpose, the attenuation of the ear plugs used was determined by subjects who received instructions for the insertion of the plugs similar to those of the participants in the HÖRSTAT study. The attenuation values obtained are, on average, about 10 dB lower than those in the data sheet of the manufacturer, indicating a reduced damping effect in the actual application compared with the optimal laboratory conditions. Similar results have been obtained by Joseph et al. (2007) which showed training to have a significant effect on real-ear attenuation. The comparison of the collected data with the normative maximum levels of ambient sound provided an uncertainty of +5 dB due to ambient noise for the air conduction thresholds at 250 and 500 Hz. Thresholds at higher frequencies above 500 Hz are liable to an uncertainty of +2 dB due to ambient noise. For the evaluation of the bone-conduction thresholds the attenuation of the earplugs was added to the normative maximum ambient levels. The uncertainty of +5 dB due to ambient noise is provided in bone-conduction thresholds as well at 500 and 1000 Hz. For higher frequencies an uncertainty of +2 dB is realistic. In some exceptional cases the measured noise levels exceeded the normative values in general. A total of 23 audiograms were consequently excluded from further evaluation of HÖRSTAT. The occlusion effect was examined in a further series of measurements by bone-conduction audiometry. The results of this investigation show threshold improvements with hearing protection at frequencies lower than 2000 Hz and slight degradation for higher frequencies, which was also observed by Stenfelt and Reinfeldt (2007). The results of the bone-conduction audiometry from HÖRSTAT were corrected frequency-dependent for this effect, namely by +10 dB at 500 and 1000 Hz as well as by -5 dB at 4000 and 6000 Hz.
Keywords: pure tone audiometry, testing conditions, occlusion effect, ear plugs, HÖRSTAT
Zusammenfassung | Akustische Signale können durch Störschall verdeckt werden. Daher ist es für tonaudiometrische Messungen notwendig, möglichst optimale akustische Bedingungen zu schaffen. Die Höruntersuchungen der Studie HÖRSTAT fanden in Büro- und zum geringen Teil in Wohnräumen statt. Um Störungen durch Umgebungsgeräusche zu vermeiden, wurden ein geschlossener Kopfhörer (HDA 200, Sennheiser) und handelsübliche Gehörschutzstöpsel (E.A.R. Classic Soft III, 3M) während der Luft- bzw. Knochenleitungsaudiometrie verwendet. Zusätzlich wurde der Umgebungsschallpegel durch eine Terzpegelmessung und die subjektive Bewertung des Untersuchers kontrolliert. In diesem Beitrag wird nun gezeigt, inwieweit die tonaudiometrischen Daten durch die Messumgebung und die Verwendung der Gehörschützer während der Knochenleitungsmessung beeinflusst werden. Dazu wurde zunächst die Schalldämmung der verwendeten Gehörschutzstöpsel mit Probanden bestimmt, die eine vergleichbare Einweisung für das Einsetzen der Stöpsel erhielten wie die Studienteilnehmer bei HÖRSTAT. Die ermittelten Schalldämmwerte sind im Mittel ca. 10dB geringer als die Angaben im Datenblatt des Herstellers. Dies legt eine verminderte Dämmwirkung in der tatsächlichen Anwendung im Vergleich mit der optimalen Laborsituation nahe. Der Vergleich der gemessenen Umgebungsschallpegel mit den normativ vorgegebenen Höchstwerten ergab, dass sich die zusätzliche Messunsicherheit durch Störschall für die Luftleitungshörschwellen bei 250 und 500Hz auf +5dB beläuft. Bei darüber liegenden Frequenzen erhöht sich die Messunsicherheit durch den Störschalleinfluss lediglich um +2dB. Um auch für die Knochenleitungsaudiometrie eine Aussage treffen zu können, wurde die ermittelte Schalldämmung zu den maximal zulässigen Umgebungspegeln nach Norm addiert. Es zeigt sich auch hier, dass die Messunsicherheit durch Störschall bei tiefen Frequenzen (500 und 1000Hz) höher ist als bei den darüber liegenden. Insgesamt wurde aufgrund eines zu starken Störschalleinflusses eine geringe Anzahl, nämlich 23 Audiogramme, aus der weiteren Auswertung von HÖRSTAT ausgeschlossen. Zudem kommt es durch den Ohrverschluss zu einem Okklusionseffekt, der in einer weiteren Messreihe per Knochenleitungsaudiometrie untersucht wurde. Dabei ergaben sich Schwellenverbesserungen mit Gehörschutz bei Frequenzen tiefer als 2000Hz und leichte Verschlechterungen für darüber liegende Frequenzen, welche auch von Stenfelt und Reinfeldt (2007) beobachtet wurden. Die Ergebnisse der Knochenleitungsaudiometrie aus HÖRSTAT wurden im Hinblick auf diesen Effekt frequenzabhängig korrigiert,nämlich um +10dB bei 500 und 1000Hz sowie um -5dB bei 4000 und 6000 Hz.
Schlüsselwörter: Tonaudiometrie, Untersuchungsbedingungen, Okklusionseffekt, Gehörschutz, HÖRSTAT