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Transkript

1 (19) *DE A * (10) (12) Offenlegungsschrift (21) Aktenzeichen: (22) Anmeldetag: (43) Offenlegungstag: (71) Anmelder: Institut für Polymertechnologien e.v., Wismar, DE (51) Int Cl.: A61B 5/12 ( ) (72) Erfinder: Renner, Jürgen, Wismar, DE; Wenzel, Andreas, Grevesmühlen, DE (74) Vertreter: Patent- und Rechtsanwälte Loesenbeck, Specht, Dantz, Bielefeld, DE Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen. (54) Bezeichnung: Verfahren und Messvorrichtung zum Kalibrieren mindestens eines audioakustischen Messgerätes (57) Zusammenfassung: Bei einem Verfahren und einer Messvorrichtung (10) zum Kalibrieren eines audioakustischen Messgerätes (1) wird ein erstes akustisches Signal durch das audioakustische Messgerät (1) gesendet und durch die Messvorrichtung (10) empfangen. Die Messvorrichtung (10) wandelt das erste akustische Signal in ein erstes elektrisches Signal um und erzeugt ein zweites elektrisches Signal und einen dem zweiten elektrischen Signal zugeordneten ersten Parameter, wobei zusätzlich das zweite elektrische Signal in ein zweites akustisches Signal umgewandelt wird. Das zweite akustische Signal wird durch das audioakustische Messgerät (1) empfangen und in einen zweiten Parameter umgerechnet. Anschließend erfolgt ein Vergleich des zweiten Parameters mit dem ersten Parameter. Dadurch kann die Funktion des audioakustischen Messgerätes (1) mit einer objektiven Prüfmethode nachgewiesen werden.

2 Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messvorrichtung zum Kalibrieren mindestens eines audioakustischen Messgerätes. [0002] In der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde werden technische Geräte zur Ermittlung der Hörfähigkeit eines Menschen eingesetzt die sich physiologische Effekte des Ohres zu Nutze machen. Durch ein nichtlineares Verhalten des Innenohres auf akustische Reize können otoakustische Emissionen (OAE) für diese Geräte verwendet werden. Die otoakustischen Emissionen sind im Innenohr entstehende Schwingungen, die sich von denen ins Ohr gelangten Reizen unterscheiden und durch den Hörapparat nach außen in die Umgebung gelangen und durch ein Audiometer aufgefangen und zur Bestimmung der Hörfähigkeit ausgewertet werden können. Bei der Aussendung der otoakustischen Emissionen handelt es sich um einen physiologischen Effekt. [0003] Die damit verbundenen Probleme und Ungenauigkeiten sind in der DE B3 offenbart, die ein System zum Messen des akustischen Energieflusses in einem Hohlraum mit einem Signalprozessormittel, einem Messfühler, das mit dem Signalprozessormittel verbunden ist, ein Hohlraumeichmittel mit einer Vielzahl an Eichholräumen mit ungleichen Längen beschreibt. Der Messfühler ist in den Hohlraum zum Aussenden eines Signals einführbar, um das Frequenzverhalten des Hohlraums zu messen und dieses zum Signalprozessormittel zu übertragen. Anschließend ist der Messfühler in einen anderen Eichhohlraum einführbar, um das Frequenzverhalten zu messen. Das Signalprozessormittel berechnet damit den akustischen Energiefluss des Hohlraums unter Verwendung des gemessenen Hohlraumfrequenzverhaltens und des Frequenzverhaltens der Eichhohlräume. [0004] Eine objektive Prüfmethode, die die Funktion eines OAE-Messgerätes und dessen Genauigkeit nachweist, ist derzeit nicht vorhanden. [0005] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Offenlegung, ein Verfahren und eine Messvorrichtung zum Kalibrieren eines audioakustischen Messgerätes zu schaffen, mit denen die Funktion eines audioakustischen Messgerätes objektiv mit geprüft werden kann. [0006] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einer Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. [0007] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kalibrieren eines audioakustischen Messgerätes wird ein erstes akustisches Signal durch das audioakustische Messgerät gesendet und durch eine Messvorrichtung empfangen. Die Messvorrichtung wandelt das erste akustische Signal in ein erstes elektrisches Signal um und erzeugt ein zweites elektrisches Signal und einen dem zweiten elektrischen Signal zugeordneten ersten Parameter, wobei zusätzlich das zweite elektrische Signal in ein zweites akustisches Signal umgewandelt wird. Das zweite akustische Signal wird durch das audioakustische Messgerät empfangen und in einen zweiten Parameter umgerechnet. Anschließend erfolgt ein Vergleich des zweiten Parameters mit dem ersten Parameter. [0008] Die Erfindung verwendet die Aussendung akustischer Signale durch ein audioakustisches Messgerät, wie sie bei einem Reiz des menschlichen Ohres entstehen, also die Nachbildung der otoakustischen Emissionen. Dabei werden die vom Ohr gesendeten Signale, in Abhängigkeit des Reizes, dem menschlichen Ohr nachempfunden und durch das audioakustische Messgerät empfangen. Dadurch kann eine Kalibrierung des audioakustischen Messgerätes durch Vergleich des ersten und zweiten Parameters und entsprechende Anpassungen an dem audioakustischen Messgerät erfolgen, da die synthetisch erzeugten zweiten akustischen Signale durch die Messvorrichtung erzeugt sind. Die Funktion des audioakustischen Messgerätes kann dadurch mit einer objektiven Prüfmethode nachgewiesen werden, so dass auf eine Prüfmethode für medizinische Geräte für Tests der Hörfähigkeit menschlicher Ohren auf Probanden verzichtet werden kann. [0009] Vorzugsweise wird das zweite elektrische Signal durch das erste akustische Signal bestimmt. Das erste akustische Signal kann beispielsweise eine distorsiv produzierte otoakustische Emission sein, die durch die Eingabe zweier Sinustöne unterschiedlicher Frequenz erzeugt wird, die simultan oder zeitlich versetzt emittiert werden. [0010] Distorsiv produzierte otoakustische Emissionen (DP-OAE) werden durch die Eingabe zweier simultaner Sinustöne (f1 und f2) im Innenohr erzeugt. Es entsteht eine Verzerrung, woraus sich bei der Eingabe zweier Reintöne ein dritter Ton mit einer Frequenz von f dp =2*f1-f2 ergibt, der besonders heraussticht. [0011] Vorzugsweise ist auch das zweite akustische Signal eine synthetische distorsiv produzierte otoakustische Emission, wenn das erste akustische Signal mindestens zwei simultane Sinustöne unterschiedlicher Frequenz umfasst. Die synthetisch distorsiv produzierten otoakustischen Emissionen können dabei zumindest zwei Töne mit den Frequenzen f dp1 =2*f1-f2 und f dp1 =2*f2-f1 beinhalten. Die zwei Töne der synthetisch distorsiv produzierten otoakustischen Emissionen können in einem definierten zeitli- 2/6

3 chen Abstand erzeugt werden, insbesondere auch in Echtzeit. [0012] Alternativ oder zusätzlich handelt es sich bei dem zweiten akustischen Signal um synthetische transitorisch evozierte otoakustische Emissionen, wenn das erste akustische Signal mindestens einen Klick umfasst, insbesondere einen Dirac-Impuls. [0013] Transitorisch evozierte otoakustische Emissionen (TE-OAE) entstehen im Ohr durch eine mechanische Reaktion bei kurzen breitbandigen akustischen Reizen, die auch als Klicks bezeichnet werden. Durch die TE-OAE entsteht eine messbare Schallwelle. Diese Schallwelle hat einen vom Menschen abhängigen Signalverlauf in Frequenz und Amplitude. [0014] Ferner können auch spontane otoakustische Emissionen (SOAE) mit der Messvorrichtung erzeugt werden, die vom Innenohr ohne äußere Reize kontinuierlich ausgesendet werden. [0015] Die Erfindung kann sowohl für die Testmethoden mit Verzerrungsprodukten, der DP-OAE als auch für die TE-OAE genutzt werden, bei der mit Klicklauten gereizt wird. Dadurch wird eine möglichst praxisnahe Kalibrierung des audioakustischen Messgerätes ermöglicht. [0016] Die erfindungsgemäße Messvorrichtung zum Kalibrieren audioakustischer Messgeräte umfasst mindestens einen elektrisch-akustischen Wandler, mindestens einen akustisch-elektrischen Wandler und eine Steuerung. Ferner ist ein akustischer Koppler vorgesehen ist, der das zu kalibrierende audioakustische Messgerät oder dessen Sonde mit dem mindestens einen akustisch-elektrischen Wandler und dem zumindest einen elektrisch-akustischen Wandler koppelt. Dadurch kann die Messvorrichtung im Falle der Simulation der DP-OAE mit der Aussendung von reizabhängigen Frequenzen und Amplituden reagieren. Im Falle der Simulation der TE-OAE reagiert die erfindungsgemäße Messvorrichtung auf den Reiz eines Klicks mit der Aussendung eines definierten Signalverlaufs. Die Aussendung der akustischen Signale erfolgt dabei immer nach der Detektion eines akustischen Reizes, welches vom zu testenden audioakustischen Messgerätes ausgesandt wird, wodurch eine direkte Reaktion auf das entsprechende medizinische Gerät, eine Echtzeitfähigkeit, gewährleistet wird. [0017] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert: Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung. [0018] Eine Messvorrichtung 10 dient zum Kalibrieren eines audioakustischen Messgerätes 1, das eine Sonde 2 aufweist, die über einen Anschluss 20 mit einem akustischen Koppler 3 der Messvorrichtung verbunden ist. Der akustische Koppler 3 kann beispielsweise als Klangraum 11 ausgebildet sein, der innerhalb der Messvorrichtung 10 vorgesehen ist. [0019] An den akustischen Koppler 3 ist in der Messvorrichtung 10 mindestens ein akustisch-elektrischen Wandler 7 angeschlossen, mittels dem akustischen Signale in elektrische Signale umgewandelt werden. Die elektrischen Signale werden über eine Leitung zu einer Steuerung 6 einer elektronischen Einheit 5 weitergeleitet und dort mit einem Programm zur Auswertung eingehender Signale und Erzeugung ausgehender Signale verarbeitet. Hierfür sind in der Steuerung 6 entsprechende Module 8 zur Signalverarbeitung und Module 9 zur Signalerzeugung vorgesehen. [0020] Die Messvorrichtung 10 umfasst ferner mindestens einen elektrisch-akustischen Wandler 4, der an die elektronische Einheit 5 angeschlossen ist und nach Erhalt von elektrischen Signalen akustische Signale erzeugt und in den akustischen Koppler 3 einleitet, wie dies schematisch dargestellt ist. Die emittierten akustischen Signal des elektrisch-akustischen Wandlers 4 werden an dem Koppler 3 durch die Sonde 2 des Messgerätes 1 empfangen und können dort zu elektrischen Signalen verarbeitet werden. [0021] Die Messvorrichtung 10 kann zum Kalibrieren des audioakustischen Messgerätes 1 eingesetzt werden, wenn ein erstes akustisches Signal durch das audioakustische Messgerät 1 in den akustischen Koppler 3 gesendet und durch den akustisch-elektrischen Wandler 7 empfangen und in ein erstes elektrisches Signal umgewandelt wird. Das erste elektrische Signal wird durch die elektronischen Einheit 5 empfangen und verarbeitet. Dabei wird ein erster Parameter erzeugt. Anschließend wird ein zweites elektrisches Signal erzeugt und an den elektrischakustischen Wandler 4 geleitet, der aus dem zweiten elektrischen Signal ein zweites akustisches Signal erzeugt und in den Koppler 3 einleitet. Das zweite akustische Signal wird durch die Sonde 2 des audioakustischen Messgerätes 1 empfangen und in einen zweiten Parameter umgerechnet. Anschließend erfolgt ein Vergleich des zweiten Parameters mit dem ersten Parameter und ggfs. eine Anpassung an dem Messgerät 1. [0022] Die Messvorrichtung 10 ist sowohl für Schallwellen nahe als auch über der Hörschwelle verwendbar. Das Frequenzspektrum und dessen Amplituden des ersten oder zweiten akustischen Signals können vorgegeben werden. [0023] Bei dem Verfahren können akustische Signale sowohl in Form von DP-OAE als auch TE-OAE genutzt werden. 3/6

4 ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. Zitierte Patentliteratur - DE B3 [0003] 4/6

5 Patentansprüche 1. Verfahren zum Kalibrieren eines audioakustischen Messgerätes (1), dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte beinhaltet: - Aussenden eines ersten akustischen Signals durch das audioakustische Messgerät (1), - Empfangen des ersten akustischen Signals durch eine Messvorrichtung (10), - Umwandeln des ersten akustischen Signals in ein erstes elektrisches Signal durch die Messvorrichtung (10), - Erstellen eines zweiten elektrischen Signals und eines dem zweiten elektrischen Signal zugeordneten ersten Parameters durch die Messvorrichtung (10), - Umwandeln des zweiten elektrischen Signals in ein zweites akustisches Signal durch die Messvorrichtung (10), - Empfangen des zweiten akustischen Signals durch das audioakustische Messgerät (1), - Umrechnung des zweiten akustischen Signals in einen zweiten Parameter durch das audioakustische Messgerät (1) und - Vergleich des zweiten Parameters mit dem ersten Parameter. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elektrische Signal durch das erste akustische Signal bestimmt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite akustische Signal distorsiv produzierte otoakustische Emissionen sind, die durch die Eingabe zweier Sinustöne unterschiedlicher Frequenz (f1, f2) erzeugt werden, die simultan oder zeitlich versetzt emittiert werden. 8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten akustischen Signal um synthetische transitorisch evozierte otoakustische Emissionen handelt, wenn das erste akustische Signal mindestens einen Klick umfasst, insbesondere einen Dirac-Impuls. 9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite akustische Signal durch ein akustisches Rauschsignal ergänzt wird. 10. Messvorrichtung (10) zum Kalibrieren audioakustischer Messgeräte (1), die mindestens einen elektrisch-akustischen Wandler (7), mindestens einen akustisch-elektrischen Wandler (4) und eine Steuerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein akustischer Koppler (3) vorgesehen ist, der das zu kalibrierende audioakustische Messgerät (1) oder dessen Sonde (2) mit dem mindestens einen akustisch-elektrischen Wandler (4) und dem zumindest einen elektrisch-akustischen Wandler (7) koppelt. 11. Messvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für akustische Signale nahe der Hörschwelle und akustische Signale oberhalb der Hörschwelle verwendbar ist. 12. Messvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass synthetische spontane OAE aussendbar sind. Es folgt eine Seite Zeichnungen 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elektische Signal von der Messvorrichtung (10) nur dann erzeugt wird, wenn das erste akustische Signal zwei Sinustöne umfasst. 5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite akustische Signal synthetische distorsiv produzierte otoakustische Emissionen sind, wenn das erste akustische Signal mindestens zwei simultane Sinustöne unterschiedlicher Frequenz umfasst. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetisch distorsiv produzierten otoakustischen Emissionen zumindest zwei Töne mit den Frequenzen f dp1 =2*f 1 -f 2 und f dp1 =2*f 2 -f 1 beinhalten. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Töne der synthetisch distorsiv produzierten otoakustischen Emissionen in einem definierten zeitlichen Abstand erzeugt werden, insbesondere in Echtzeit. 5/6

6 Anhängende Zeichnungen 6/6