Fachbeiträge aus der Hörakustik 2013/2014 Siemens Audiologische Technik GmbH

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1 Fachbeiträge aus der Hörakustik 2013/2014 Siemens Audiologische Technik GmbH

2 Inhalt 3 Einleitung Fachwissen 4 Was bestimmt den Erfolg eines Hörsystems? Neuester Stand der Hörgerätetechnik Evelyn Seubert Siemens Audiologische Technik GmbH Fachwissen 8 Sprachverstehen effektiv verbessern Optimierte Richtmikrofonie mit integrierter Geräuschreduktion Henning Puder, Eghart Fischer und Jens Hain Siemens Audiologische Technik GmbH Fachwissen 12 Frequenzkompression mit Fingerspitzengefühl Hörgeräteanpassung Evelyn Seubert Siemens Audiologische Technik GmbH Sonderteil Batterien und Akkus 17 Wie das Chipdesign den Energiebedarf eines Hörsystems bestimmt Thorsten Gurzan Siemens Audiologische Technik GmbH Fachwissen 20 Feedbackmanagement die große Errungenschaft moderner Hörsystemtechnik Entwicklungsgeschichte und Tipps für die Praxis Evelyn Seubert Siemens Audiologische Technik GmbH Produkte und Markt 25 Man nehme eine gehörige Portion Komfort Ein Erfolgsrezept für Beratungsgespräche Evelyn Seubert Siemens Audiologische Technik GmbH Produkte und Markt 30 Super-Power-Hörsysteme eine besondere Leistung Neu für Menschen mit an Taubheit grenzender Schwerhörigkeit Evelyn Seubert Siemens Audiologische Technik GmbH Zubehör Special 34 Tinnitusfunktionen in modernen Hörsystemen ermöglichen Linderung Sascha Haag Siemens Audiologische Technik GmbH

3 Nützliches Wissen Hörsystemetechnik von heute ermöglicht Ihren Kunden Hören in einer Qualität, die noch vor wenigen Jahren nicht realisierbar war. Hörgeräteakustiker, die wie ich seit vielen Jahren in der Hörgerätebranche arbeiten, können das aus eigener Erfahrung bestätigen. Moderne Hörsysteme haben mit den Hörgeräten aus unserer Ausbildungszeit so viel zu tun wie ein modernes Smartphone mit einem Wählscheibentelefon. Funktionen wie Situationserkennung, Sprachverfolgung, Signalverarbeitung in 48 Kanälen und adaptive Regelzeiten sorgen heutzutage für hohe Klangqualität und kurze Eingewöhnungszeiten. Doch auch High-Tech-Hörsysteme leisten erst durch die Anpassung des Hörgeräteakustikers optimale Dienste. Der qualifizierte Fachhandel hebt sich durch maßgeschneiderte Lösungen ab, wofür fundiertes Fachwissen die Basis ist. Als Hörgerätehersteller freuen wir uns sehr über tiefergehendes Interesse und stellen Ihnen daher sehr gerne detaillierte Informationen zu unseren Produkten zur Verfügung. Zur Chip-Generation micon haben wir einige Artikel in der Hörakustik veröffentlicht geschrieben aus verschiedenen disziplinären Blickwinkeln. Sie beinhalten technische Informationen, die über die Beschreibung in den Produktbroschüren weit hinausgehen. Besondere Beachtung finden praktische Tipps für die Anpassung. Und leicht verständliche Erklärungen von Komfortfunktionen ermutigen, dem Hörgeräteträger Nutzen und Mehrwert verschiedener Leistungsklassen zu veranschaulichen. Um Ihnen alle Informationen aus der Hörakustik griffbereit zur Verfügung zu stellen, fassen wir alle zu micon erschienenen Artikel in einem Sonderheft zusammen. Wir bündeln dabei nützliches Wissen für Sie. Nützlich für die qualifizierte Betreuung und die langfristige Zufriedenheit Ihrer Kunden. Herzlichst Evelyn Seubert Produktmanagement Deutschland Siemens Audiologische Technik GmbH 3

4 Fachwissen Neuester Stand der Hörgerätetechnik Was bestimmt den Erfolg eines Hörsystems? Evelyn Seubert Siemens Audiologische Technik GmbH Das ist eine Frage, die sich Hörgeräteindustrie und Hörgeräteakustiker bei der Planung ihres Hörgerätesortiments gleichermaßen stellen. Ist es die Sprachverständlichkeit gemessen mit dem Freiburger Einsilbertest oder vom Kunden subjektiv bewertet? Ist es die Klangqualität im Anpassraum oder auf der Straße vor dem Fachgeschäft? Sind es einzelne Leistungsmerkmale oder ist es letztendlich die Summe verfügbarer Eigenschaften? Hier werden sicher unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt und die Diskussion um dieses Thema könnte einige Seiten füllen. Dieser Artikel befasst sich mit den neuesten Möglichkeiten heutiger Hörgerätetechnik, die für eine erfolgreiche Anpassung zur Verfügung stehen. Die unbestrittene Hauptanforderung an Hörsysteme ist, das Sprachverstehen des Hörgeräteträgers zu verbessern. Aus einer Studie von Bentler et al. (1993) wissen wir jedoch, dass 20 Prozent der Unterschiede (Varianz) in puncto Zufriedenheit davon abhängen, wie die jeweilige Klangqualität beurteilt wird. Für Praktiker ist es nichts Neues, besteht die Herausforderung des Anpassalltags doch stets darin, hörentwöhnten Menschen zu besserem Sprachverstehen zu verhelfen und gleichzeitig ein als natürlich empfundenes Hören zu erzielen. Das erfordert meist Kompromisse zwischen der fachmännisch gebotenen Hörgeräteeinstellung und den individuellen Kundenerwartungen. Mit welchen technologischen Mitteln kann man diese Gratwanderung bestmöglich meistern? Sprachverstehen, Klangqualität und Hördynamik Sprachverständlichkeit und Klangqualität werden von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Wir wissen, dass der Frequenzbereich von drei bis sechs Kilohertz für das Verstehen von Sprache essenziell ist. Wir wissen auch, dass die Hördynamik schwerhöriger Menschen in der Regel gerade in diesem Frequenzbereich besonders eingeschränkt ist (Recruitment), da die Hörschwelle bei endocochleären Hörschädigungen zu hohen Frequenzen hin zunimmt, während die Unbehaglichkeitsschwelle ähnlich dem Normalhörenden sehr viel flacher verläuft. Die Kompression akustischer Umgebungssignale und die damit erzielte Anpassung in den individuellen Hördynamikbereich des schwerhörigen Menschen ist entscheidend für die Klangqualität aber eben auch für das Verstehen von Sprache. Einen besonders wichtigen Part übernimmt dabei ein neu entwickel tes Kompressionssystem. Eine neue Chip- Generation erlaubt es, Ein- und Ausschwingzeiten an die dynamische akustische Umgebung des Kunden anzupassen. Das bedeutet, je nach Pegeldynamik der Hörsituation wählen die Hörsysteme automatisch die idealen Regelzeiten. Da das Hörsystem nicht nur aus zwei Geschwindigkeiten wählen kann, sondern ganz nach Bedarf und stufenlos regelt, spricht man hier von adaptiven Regelzeiten. Auf Störgeräusche, die schnell und weit im Pegel ansteigen, reagiert das Kompressionssystem ebenfalls schnell. 4 Hörakustik 1/2013

5 Fachwissen Ein-/Ausschwingzeit Lange Regelzeit z. B. Sprache Mittlere Regelzeit z. B. Räuspern Sehr kurze Regelzeit z. B. Autohupe Pegeldynamik Abb. 1: Das adaptive Kompressionssystem der aktuellen Siemens micon TM -Hörsysteme passt sich stufenlos mit unterschiedlichen Ein- und Ausschwingzeiten an die akustische Umgebung an. Ändert sich die akustische Umgebung eher schnell und in relativ großen Pegelsprüngen, reagiert das adaptive Kompressionssystem ebenfalls schnell (Beispiel Räuspern). Variieren die Eingangssignale schnell, aber in geringen Pegelsprüngen, reagiert das System langsam (Beispiel Sprache). Der Vorteil: Die Sprachübertragung ist linearer (originalgetreuer) und die Lautstärke wird als natürlicher empfunden. Impulshafte Geräusche, die eine Reaktionsgeschwindigkeit unterhalb einer Millisekunde erfordern, werden mit einem zusätzlichen, noch schnelleren Algorithmus wie beispielsweise dem SoundSmoothing reguliert. Bei geringen Pegelschwankungen der Eingangssignale reagiert das Kompressionssystem langsam, unabhängig von der Geschwindigkeit der Fluktuation. Hier kommt es auf die geringen Pegelunterschiede an. Abbildung 1 veranschaulicht die automatische Anpassung an unterschiedliche akustische Situationen. Das Lautstärkeempfinden des Hörgeräteträgers ist durch die flexiblen Regelzeiten ausgesprochen natürlich. Vor allem in dynamischen Hörumgebungen, wie sie im Alltag üblicherweise vorherrschen, können diese Hörsysteme ihre Vorteile voll ausspielen. Ideal zum Testen sind daher dynamische, reale Hörsituationen außerhalb des Anpassraums. Adaptive Regelzeiten unterstützen in hervorragender Weise auch das Hören von Sprache. Sprachsignale fluktuieren zwar schnell (circa vier Hertz pro Sekunde), die Pegelschwankungen sind jedoch verhältnismäßig gering. Hier arbeitet das Kompressionssystem mit langsamen Regelzeiten, sodass das Kompressionssystem Sprachschwankungen nicht»registriert«(reaktion auf Langzeitsprachpegel) und Sprache somit linearer übertragen wird. Das Sprachmuster bleibt weitgehend unverändert, wodurch der Hörgeräteträger in seinem Alltag weniger Konzentration aufbringen muss ein Komfort, den viele Hörgerätekunden schätzen. Der Vorteil adaptiver Regelzeiten liegt auf der Hand: Der Hörgeräteträger ist vor unterschiedlichen Störgeräuschen ideal geschützt, während die Restdynamik für die Sprachübertragung maximal ausgenutzt wird. Sprachverstehen, Klangqualität und Frequenzspektrum Wenn in der Hörgeräteakustik von Hördynamik des Hörgeräteträgers gesprochen wird, ist meist der individuelle Lautstärkebereich von Hörschwelle zu Unbehaglichkeitsschwelle gemeint. In diesen Lautstärkebereich muss das Eingangssignal eingefügt werden, um das Restgehör bestmöglich auszunutzen. Doch um die Dynamik einer akustischen Umgebung umfassend wahrnehmen zu können, ist auch der individuell nutzbare und von den Hörsystemen übertragene Frequenzbereich entscheidend. Der Einsatz hochkomplexer adaptiver Kompressionssyste me und eine Signalverarbeitung in 48 Kanälen unterstützt den für Sprache besonders relevanten Frequenzbereich von drei bis sechs Kilohertz, ohne dass die Hörsysteme»blechern«klingen. Doch auch Frequenzen über sechs Kilohertz tragen dazu bei, die akustische Umgebung in ihrer ganzen Dynamik zu erfassen. Seit Jahren ist Mead Killion am Vergleich von»high- Fidelity«-Hörsystemen mit Standard-Hörsystemen interessiert. Er hat einige Studien zu diesem Thema durchgeführt. Erwartungsgemäß bewerteten Probanden den Klang Abb. 2: Die linke Grafik skizziert einen heute üblichen Frequenzbereich und die Aufteilung in separat verarbeitende Frequenzkanäle. Die rechte Grafik skizziert den innovativen erweiterten Frequenzbereich von Siemens Pure TM 7mi, Siemens Life TM 7mi und Siemens Ace TM 7mi ab. Eine zusätzliche hochfrequente Information kann zur besseren räumlichen Orientierung genutzt werden. Die Signalverarbeitung erfolgt in mehr Kanälen und dadurch in schmaleren Frequenzbändern, wodurch die Effektivität vieler Geräteeigenschaften (Features) erhöht wird. Blau dargestellt sind Sprachanteile, rot markiert sind Störgeräuschanteile. Je mehr Kanäle zur Verfügung stehen, desto feiner erfolgt auch die Differenzierung von Sprache und Störlärm. Hörakustik 1/2013 5

6 Fachwissen von Hörsystemen mit erweiterter Bandbreite als wirklichkeitsgetreuer. Doch sogar das Sprachverstehen im Störgeräusch wurde als besser eingestuft (Killion, 2004). Auch Studien von Ricketts, Dittberner und Johnson (2008) bestätigen Vorteile einer erweiterten Bandbreite. Probanden mit im Hochtonbereich moderat absinkendem Hörverlust bevorzugten aufgrund einer hörbar besseren Klangqualität Hörsysteme, die einen erweiterten Frequenzgang aufwiesen. Die jüngste Innovation von Siemens ist mit einem neuen Chip ausgestattet, der durch seine hohe Rechenleistung und Abtastfrequenz in der Lage ist, Frequenzen weit über zehn Kilohertz fein aufgelöst zu verarbeiten. Hier kommt nicht das Prinzip von SoundBrilliance zur Anwendung, das den Frequenzgang rechnerisch erweitert. Der Vorteil ist eine zusätzliche, hochfrequente Information, die vom Mikrofon real aufgenommen wird. Diese nutzt das Gehirn zur räumlichen Orientierung, beispielsweise zur Vorne- Hinten-Differenzierung. Ob ein Frequenzgang von mehr als zehn Kilohertz messbare Vorteile für das Sprachverstehen bringt, wird diskutiert. Doch eines ist unbestritten: Die Qualität des Klangs trägt maßgeblich zum Erfolg der Hörgeräte anpassung bei. Wir sollten keine Möglichkeit außer Acht lassen, dem schwerhörigen Menschen so viel Orientierungsfähigkeit wie möglich zurückzugeben. Und dazu gehört auch, ihm das beste Frequenzspektrum anzubieten, das heute technisch realisierbar ist. Sprachverstehen, Klangqualität und Anzahl der Kanäle Jeder technische Fortschritt, den wir auf dem Gebiet der Firmware- und Chipentwicklung verzeichnen, sollte nach dem Kundennutzen beurteilt werden. Welche Vorteile hat ein Hörgeräteträger von 48 Kanälen? Das lässt sich am Beispiel des neuen Richtmikrofonsystems erklären: Die Signalverarbeitung in 48 Kanälen bestimmt ganz maßgeblich die Effektivität vieler Geräteeigenschaften. Denn, je mehr Kanäle zur Verfügung stehen, desto präziser kann ein Störgeräusch aus einer bestimmten Richtung ausgefiltert werden. Es lassen sich noch eine Reihe weiterer Hörsystemfunktionen und ihre Vorteile für die Nutzer aufzeigen, die sich aus der hohen Anzahl separater Kanäle ergeben: Adaptive Regelzeiten: Das Kompressionssystem in bis zu 48 Kanälen mit situationsabhängigen Zeitkonstanten lässt Sprachmuster weitgehend intakt und bewahrt den Geräuschen bestmögliche Natürlichkeit. Direktionale Sprachanhebung: Das neu entwickelte Richtmikrofonsystem leistet durch die 48-kanalige Signalverarbeitung eine punktgenaue Ausfilterung von stationären und bewegten Geräuschquellen. Auch nicht relevante Sprache im Hintergrund wird ausgeblendet. Die Höranstrengung im Störlärm nimmt dadurch deut lich ab. Automatische Akklimatisierung: Die automatische Verstärkungsanhebung erfolgt in kleinen Schritten. Zielkurve und Dauer des Trainings werden bei der Anpassung festgelegt. Dieses sanfte Einsteigen in das neue Hören erleichtert die Eingewöhnung. Die anvisierte Verstärkungskurve wird detailgenau in bis zu 48 Kanälen berechnet und daher präziser an das Hörvermögen angepasst. Frequenzkompression: Die Kompression hoher Frequenzen aus»dead Regions«in den Bereich mit besserem Hörvermögen lässt Geräusche hörbar werden, die trotz einer Anhebung der Verstärkung unhörbar bleiben würden. Wichtig dabei: Frequenzkompression so viel wie nötig, aber so wenig wie möglich. Der Nutzen: verbesserte Orientierung bei gleichzeitig geringstmöglicher Veränderung des Klangs. Das Resultat: einzigartig feine, individuelle Einstellung. Tinnitusnoiser: Betroffene schätzen die Noiserfunktion als»waffe«gegen den Tinnitus. Sie reduziert das Gefühl, dem Tinnitus hilflos ausgeliefert zu sein. Eine Feineinstellung in bis zu 20 Kanälen sowie hochfrequente Rauschanteile ermöglichen eine maximale Individualisierung des Rauschens (auch im gemischten Mikrofon-Noiser- Betrieb). Situationserkennung: Eine innovative Situationserkennung identifiziert bis zu sechs verschiedene akustische Umgebungen. Der Frequenzgang der Hörsysteme passt sich in bis zu 48 Kanälen der Situation an. Individuelle Korrekturen können bei der Nachanpassung vorgenommen werden (Klang-Equalizer). Vorteil: bis zu sechs»hörprogramme«in einem automatisch ohne Umschalten. Feedbackmanagement: Die Analyse sowie die gegenphasige Rückkopplungsauslöschung geschieht gezielt in bis zu 48 Kanälen. Die Rückkopplungspfade der beiden Kugelmikrofone des Richtmikrofonsystems werden separat überwacht. Das hocheffiziente System gegen Rückkopplung erhält den Hochtonbereich, elementar für of fene Versorgungen von Hochtonverlusten. Zusammenfassung In diesem Artikel wurde der neueste Stand der Hörgerätetechnik beschrieben. Erst wenige Hörsysteme bieten all diese technischen Möglichkeiten in einem Gesamtpaket. Doch bei allen technischen Raffinessen die Erwartung der Hörgerätekunden sind für uns alle so einfach wie herausfordernd: Besser hören bei angenehmem Klang, und das in unterschiedlichen Alltagssituationen. Ein Hörsystem ist umso erfolgreicher, je mehr es diesem Anspruch gerecht wird. Die Vorteile einer adaptiven Kompression, 6 Hörakustik 1/2013

7 Fachwissen Evelyn Seubert absolvierte eine Ausbildung zur Hör geräteakustikerin und sammelte umfassende Praxis erfahrung in der Hörgeräteakustik sowie der Päd audiologie der HNO-Universitätsklinik Erlangen legte sie die Meisterprüfung erfolgreich ab und durchlief 2001 die Ausbildung zur Pädakustikerin. Im Jahr 2007 schloss sie ihr Studium an der Universität Erlangen-Nürnberg im Fach Psychologie, Vertiefungsfach Gerontologie, ab. Seit 2005 ist sie für die Siemens Audiologische Technik GmbH tätig. Seit 2008 liegt ihre Verantwortung im Produktmanagement Deutschland. (Fotos und Abbildungen: Siemens Audiologische Technik GmbH) eines erweiterten Frequenzbereichs und einer 48-kanaligen Signalverarbeitung verbessern eine Vielzahl von Leistungsmerkmalen (Features) in Summe für den Hörgeräteträger deutlich wahrnehmbar. Das Gesamtkonzept bestimmt die Klangqualität und damit die Zufrie denheit des Kunden. Doch auch die Zufriedenheit des Akustikers spielt eine große Rolle. Hörsysteme müssen nicht zuletzt effektiv und zuverlässig anzupassen sein. Sie sollten größtmögliche Flexibilität in der täglichen Arbeit des Fachmanns bieten, um den unterschiedlichen Anpassphilosophien gerecht zu werden. Fazit: Die Summe aller Möglichkeiten bestimmt den Erfolg. Als Referenz für weitere Recherchen darf die micon TM - Technologie aus dem Hause Siemens genannt werden. Literatur Bentler RA, Niebuhr DP, Getta JP & Anderson CV (1993) Longitudinal study of hearing instrument effectiveness I: objective measures, Journal of Speech and Hearing Research, 36, Fischer RL, Pape S, Giese U, Dressler O (2012) Micon fit: Striking the balance between sound quality and audibility; Siemens White Paper Fischer E, Puder H, Hain J (2012) Micon directivity and directional speech enhancement. Siemens White Paper Killion MC (2004) Myths that discourage improvements in hearing instrument design. The Hearing Review, 11 (1), 32-40; 70 Ricketts TA, Dittberner AB & Johnson EE (2008) High-frequency amplification and sound quality in listeners with normal through moderate hearing loss, Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 51, Hörakustik 1/2013 7

8 Fachwissen Optimierte Richtmikrofonie mit integrierter Geräuschreduktion Sprachverstehen effektiv verbessern Henning Puder, Eghart Fischer und Jens Hain Siemens Audiologische Technik GmbH Sprachverstehen in akustisch gestörten Umgebungen ist nach wie vor ein zentrales Problem von Schwerhörigen. Zum besseren Sprachverstehen und zur Verringerung der Höranstrengung stellen wir hier eine verbesserte Richtmikrofonverarbeitung mit integrierter räumlicher Geräuschreduktion vor. Realisiert in 48 Frequenzbändern, erreicht man so eine optimierte Richtwirkung und Geräuschreduktion für alle Arten von Störungen und damit eine Vervollständigung der bekannten Verfahren zur Reduktion stationärer und transienter Störungen. Optimierte Richtmikrofonverarbeitung In Hörgeräten nutzen wir differenzielle Richtmikrofonverfahren, die zwei omnidirektionale Mikrofone so durch Signalverarbeitung kombinieren, dass eine Richtwirkung entsteht. Mit dieser ist es möglich, akustische Signale aus Vorzugsrichtungen, vor allem der Blickrichtung, zu verstärken und Signale von außerhalb zu unterdrücken 1. Mit differenziellen Verfahren erhält man insbesondere für kleine Abstände der Hörgerätemikrofone gute Richtwirkungen. Die Verfahren nutzen die Unterschiede der Schalllaufzeiten von akustischen Signalen zu den Hörgerätemikrofonen. So erreicht eine Sprachquelle von vorne zuerst das vordere und dann das hintere Mikrofon, während Störsignale von der Seite oder von hinten gleichzeitig beziehungsweise zunächst am hinteren Mikrofon eintreffen. Hier müssen Laufzeitunterschiede im Bereich von Mikrosekunden ausgewertet und verarbeitet werden. Zur Richtmikrofonverarbeitung wird das hintere Mikrofonsignal verzögert und vom vorderen subtrahiert. Abhängig von der einstellbaren Verzögerung kann die Richtcharakteristik geändert und so an umgebende Störungen auch adaptiv während des Betriebs angepasst werden 2. anpassen. Vorteilhaft ist die bandabhängige Verarbeitung unter anderem, wenn verschiedene Störungen aus unterschiedlichen Richtungen eintreffen, die verschiedene spektrale Charakteristiken aufweisen. Dann richten sich die Richtmikrofone in den einzelnen Bändern jeweils auf die Richtung der stärksten Störung in ihrem Band aus. Bei der Anwendung für Hörgeräte treten typischerweise zwei Probleme auf: Kopfeffekte (zum Beispiel Reflexionen) verhindern die optimale Störunterdrückung, und Mikrofonrauschen, das von Richtmikrofonen verstärkt wird, beschränkt die Richtwirkung auf Frequenzen oberhalb von etwa 1,5 Kilohertz. Das hier vorgestellte Verfahren minimiert diese Probleme. (Foto: tomml / istockphoto.com) 8 Die Richtmikrofonverarbeitung stellt sich automatisch so ein, dass akustische Quellen aus den unerwünschten, meist seitlichen und hinteren Richtungen bestmöglich gedämpft werden. Die automatische Einstellung arbeitet unabhängig in 48 Frequenzbändern. Das Richtmikrofon kann sich so optimal an das umgebende Störfeld Abb. 1: Richtdiagramme, das heißt die Darstellung der richtungsabhängigen Dämpfung, für einen Störer aus 240 verglichen für ein Richtmikrofon in einem Band (links) und eines in 48 Bändern (rechts). Die stärkere Dämpfung rechts ist gut zu erkennen, wodurch die Vorteile der Verarbeitung in 48 Bändern deutlich werden. Die verschiedenen Farben kennzeichnen verschiedene Frequenzen. Hörakustik 4/2013

9 Fachwissen Der Schlüssel dazu ist die getrennte Verarbeitung in den 48 Frequenzbändern. Diese bandabhängige Verarbeitung kann auch Kopfeffekte ausgleichen. Dies wird besonders bei einzelnen gerichteten Störern deutlich. In Abbildung 1 ist dazu ein Vergleich dargestellt. Arbeitet das Richtmikrofon nur in einem Frequenzband, kann nur eine geringere Dämpfung des Störers erreicht werden, verglichen mit der Verarbeitung in 48 Bändern. tail-party«-situationen mit vielen Störsprechern wichtig. Veranschaulicht wird dies in Abbildung 3. Von den nach dem Richtmikrofon verbleibenden Reststörungen wurden bisher lediglich stationäre und transiente Störungen mit Geräuschreduktionsverfahren weiter abgesenkt. Mit der räumlichen Geräuschreduktion ist dies nun auch für Sprache und sprachähnliche Störungen möglich. Die Mikrofonrauschproblematik entsteht durch einen Tiefpassfilter, der die Abschwächung der Nutzsignale durch die differenzielle Verarbeitung des Richtmikrofons ausgleicht, aber Mikrofonrauschen bei tiefen Frequenzen verstärkt. Üblicherweise wird die Richtwirkung deshalb so eingestellt, dass sie erst oberhalb einer Grenzfrequenz wirkt. Dies führt jedoch in stark gestörten Umgebungen, in denen Mikrofonrauschen von den umgebenden Störern maskiert wird, zu einer unnötigen Einschränkung. Dort könnte die Grenzfrequenz, ab der die Richtwirkung aktiv ist, herabgesetzt werden. Mit dem patentierten Verfahren 3 wird die feste Beschränkung aufgehoben. Ein mathematischer Algorithmus erreicht stets die optimale Richtwirkung ohne wahrnehmbares Mikrofonrauschen: Die Richtwirkung wird abhängig von der Umgebungsstörung, getrennt für jedes Frequenzband, gerade so weit zugelassen, dass das Mikrofonrauschen aufgrund der Maskierung durch Umgebungsstörungen unhörbar bleibt, wie in Abbildung 2 dargestellt. Abb. 2: Links: Umgebungsstörung (blau) und Mikrofonrauschen (rot) vor (durchgezogen) und nach (gestrichelt) dem Richtmikrofon. Rechts: Adaptive Begrenzung der Richtwirkung in dem Maße, dass das Mikrofonrauschen die Reststörungen nicht überschreitet. Abb. 3: Verdeutlichung der zusätzlichen Störunterdrückung der räumlichen Geräuschreduktion. Konnte man bisher nach dem Richtmikrofon nur transiente und stationäre Störungen weiter unterdrücken, ist dies mit der räumlichen Geräuschreduktion nun auch für Sprachstörer oder sprachähnliche Störungen möglich. Das Grundprinzip der räumlichen Geräuschreduktion ist in Abbildung 4 dargestellt. Störung und Nutzsignal werden auf Basis ihrer Einfallsrichtung auf den Hörgeräteträger unterschieden. Möglich wird dies durch die Berechnung eines zusätzlichen Richtmikrofons mit einer gespiegelten»cardioid«-charakteristik. Dies löscht das Nutzsignal aus, dessen Einfall in Blickrichtung von vorne angenommen wird, und ermittelt so eine Referenz der Störung. Mithilfe dieser Referenz können dann alle Reststörungen außerhalb der Blickrichtung reduziert werden. Räumliche Kriterien zur Unterscheidung zwischen Nutzsignal und Störung ergänzen somit die bisherigen Kriterien der Stationarität zur Geräuschreduktion. Integrierte räumliche Geräuschreduktion Geräuschreduktionsverfahren, die Richtmikrofonen nachgeschaltet werden, zielen auf verbleibende Reststörungen. Dabei werden das Wunschsignal und Störungen auf Basis ihrer jeweiligen Stationaritätseigenschaften unterschieden. Bisher werden stationäre Störungen, wie zum Beispiel Auto- oder Lüfterrauschen, sowie transiente Störungen, wie zum Beispiel Geschirrklappern, adres siert. Die verbleibende»lücke«zwischen stationären und transienten Störern, in die zum Beispiel unerwünschte Sprachsignale fallen, wird nun mit der räumlichen Geräuschreduktion geschlossen. Dies ist vor allem in»cock Abb. 4: Prinzip der räumlichen Geräuschreduktion: Aus zwei omnidirektionalen Mikrofonen wird ein Richtmikrofon (1) und auch eine Referenz der Störung (2) berechnet. Nach Richtmikrofon und kombinierter Geräuschreduktion erhält man das Ausgangssignal (3). Hörakustik 4/2013 9

10 Fachwissen Qualitätsentscheidend für das Gesamtsystem ist die Kombination der Geräuschreduktionsverfahren. Für einen guten Klang und eine gute Sprachqualität sollte die Dämpfung der stationären Geräuschreduktion begrenzt werden, wohingegen zur wirksamen Unterdrückung von Störsprechern hohe Dämpfungswerte der räumlichen Geräuschreduktion nötig sind. Dazu werden in den Bändern jeweils Stationaritätseigenschaften bestimmt und nach dem von Siemens patentierten Verfahren 4 zwischen den Geräuschreduktionswerten umgeblendet. 10 Ergebnisse Die Verfahren des Richtmikrofons in 48 Bändern und der räumlichen Geräuschreduktion wurden in objektiven und subjektiven Tests verifiziert. Zur objektiven Evaluierung wurden SRT (Speech Reception Threshold) 5 -Messungen mit neun normal hörenden Probanden durchgeführt. Grob beschrieben wird mit dem SRT das Signal-Rausch-Verhältnis der akustischen Umgebung ermittelt, bei dem mit den Hörgeräten eine 50-prozentige Sprachverständlichkeit erreicht wird. Damit ist die Leistung vom Richtmikrofon beziehungsweise Geräuschreduktionsverfahren umso besser, je niedriger der SRT- Wert ist. Die Messanordnung bestand aus einem Zielsprecher von vorne, das heißt aus der 0 -Richtung, und drei Störsprechern aus 120, 180 und 240. In Abbildung 5 ist der Vergleich des Richtmikrofons in 48 Bändern inklusive räumlicher Geräuschreduktion mit einem Richtmikrofon dargestellt, das nach Stand der Technik in vier Bändern realisiert ist. Der obige Teil des Graphen zeigt statistische Auswertungen (Median, Quartile und Streuungen) der SRT-Messungen für omnidirektionale Einstellungen und der untere Teil die Ergebnisse der jeweils aktivierten Richtmikrofonverfahren. Hierbei ist der SRT-Gewinn von etwa zwei Dezibel durch das neue Verfahren in 48 Bändern gut zu erkennen Abb. 5: Median, Quartile und Streuungen der SRT-Messungen für omnidirektionale Mikrofone (oberer Graph) und für Richtmikrofone (RM) in vier (links) beziehungsweise 48 Bändern mit räumlicher Geräuschreduktion (SpNR, rechts) Henning Puder hat nach dem Studium der Elektrotechnik mit Vertiefungsrichtung Nachrichtentechnik in Darmstadt und Paris an der TU Darmstadt auf dem Gebiet»Freisprecheinrichtungen für Kraftfahrzeuge«zum Dr.-Ing. promoviert. Für die Dissertation wurde er 2003 mit dem Johann- Philipp-Reis-Preis des VDE ausgezeichnet. Seit 2002 ist er bei Siemens Audiologische Technik (SAT) im Bereich Signalverarbeitung beschäftigt mit den Schwerpunkten Geräuschreduktion, Richtmikrofonverarbeitung und Rückkopplungsunterdrückung. Im Jahre 2006 übernahm Dr. Puder die Leitung der Entwicklungsgruppe»Signalverarbeitung«bei SAT. Seit 2011 ist Dr. Puder parallel zu seiner Tätigkeit bei SAT im Rahmen einer»kooperationsprofessur«an der TU Darmstadt in Teilzeit tätig und leitet dort die Forschungsgruppe»Adaptive Systeme der Sprach- und Audiosignalverarbeitung«. Eghart Fischer studierte bis 1995 Elektrotechnik an der Friedrich- Alexander-Universität Erlangen- Nürnberg. Nach seiner Diplomarbeit über die Auswertung akustisch evozierter Hirnstammpotenziale mithilfe neuronaler Netze begann er seine Tätigkeit bei der Siemens Audiologischen Technik zunächst in der Software-Entwicklung, bevor er 1999 in die Signalverarbeitungsgruppe wechselte. Dort zählen zu seinen Schwerpunkten Verfahren zur räumlichen und transienten Störgeräuschbefreiung, monaurale und binaurale Richtmikrofonie sowie die Integration dieser Verfahren in das Hörgerätegesamtsystem. Seit 2009 koordiniert er als»key Expert Signal Processing«interne Vorfeldaktivitäten im Bereich Signalverarbeitung der Siemens Audiologischen Technik. Jens Hain studierte an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Elektrotechnik mit der Vertiefung Kommunikationselektrotechnik. Seine Diplomarbeit»Untersuchung von Verfahren der Blind Source Separation zur Störgeräuschunterdrückung für Hörgeräte mit mehreren Mikrofonen«fertigte er bei Siemens Audiologische Technik (SAT) an. Seit Abschluss des Studiums im Jahr 2001 ist Jens Hain als Entwicklungsingenieur in der Gruppe der Signalverarbeitung der SAT beschäftigt. Zu seinen Schwerpunkten zählt die Weiterentwicklung von Richtmikrofonverfahren und deren Kombination mit Störgeräuschreduktionsverfahren. Hörakustik 4/2013

11 Fachwissen Die räumliche Geräuschreduktion wurde mit subjektiven Verfahren zusätzlich auch getrennt ausgewertet. Zehn Schwerhörige führten einen sogenannten»mushra«(multiple Stimuli with Hidden Reference and Anchor)-Test 6 durch. Die Messanordnung bestand aus einem Zielsprecher aus 0 und einer Sprachstörung aus 180, wobei sowohl die subjektiv wahrgenommene Geräuschreduktion (Abbildung 6, blaue Balken) als auch die Präferenz (Abbildung 6, grüne Balken) ausgewertet wurden. Verglichen wurde eine stationäre Geräuschreduktion (Stat. NR) mit der räumlichen Geräuschreduktion in drei verschiedenen Einstellungen. Den Geräuschreduktionsverfahren war jeweils eine Richtmikrofonverarbeitung in 48 Bändern vorgeschaltet, die auch als Anker des Mushra-Tests diente. Klar ist der Vorteil aller drei Einstellungen der räumlichen Geräuschreduktion erkennbar. Wie beabsichtigt, steigt die subjektiv wahrgenommene Geräuschreduktion mit stärkerer Einstellung, während die allgemeine Präferenz für alle drei Einstellungen ähnlich hoch ist und signifikant über der Bewertung der stationären Geräuschreduktion liegt. Literatur 1 Elko GW, Pong AN (1995) A simple adaptive first-order differential microphone, Proceedings of 1995 IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics, Puder H (2009) Ein Überblick über Richtmikrofon-Technologie und Störgeräuschunterdrückung in Hörgeräten, Hörakustik, 10, Abb. 6: Median, Quartile und Streuungen der subjektiv wahrgenommenen Geräuschreduktion (blaue Boxplots) und allgemeine Präferenz (grüne Boxplots) für stationäre Geräuschreduktion (NR) und verschiedene Einstellungen (soft, medium, strong) der räumlichen Geräuschreduktion (SpNR). (Abbildungen: Siemens Audiologische Technik GmbH) 3 Patent by Puder H & Fischer E (e.g. US ): Method for reducing interference power in a directional microphone and corresponding acoustical system 4 Patent by Fischer E (DE ) Hörvorrichtung und Verfahren zum Reduzieren eines Störgeräuschs für eine Hörvorrichtung 5 Plomp R, Mimpen AM (1979) Improving the reliability of testing the speech reception threshold for sentences, Audiology, vol. 18, ITU-R BS Standard Hörakustik 4/

12 Fachwissen Hörgeräteanpassung Frequenzkompression mit Fingerspitzengefühl Evelyn Seubert Siemens Audiologische Technik GmbH (Foto: Andrzej Tokarski / fotolia.com) Es gibt in der täglichen Anpasspraxis immer wieder Hörgeräteträger, bei denen die Verstärkung bestimmter Frequenzen, meist im Hochtonbereich, nicht den gewünschten Erfolg erzielt. In diesen Fällen eröffnet die Frequenzkompression mit Bedacht und fachlicher Kompetenz eingesetzt große Chancen. Sie ermöglicht, Geräusche, die der Orientierung dienen, hörbar zu machen, ja sogar Sprachanteile, die aufgrund toter Regionen in der Cochlea für diese Menschen unhörbar waren. Mithilfe der Frequenzkompression werden Signale aus dem höheren Frequenzbereich in einen tieferen, für den Betroffenen hörbaren Bereich abgesenkt. Dieser Artikel stellt die Philosophie von Siemens vor, beschreibt in welchen Fällen die Frequenzkompression eingesetzt werden sollte, und gibt Empfehlungen, wie sie in der Praxis bestmöglichen Nutzen für den Hörgeräteträger erzielt. Ein Ziel zwei Wege Grundsätzlich gibt es zwei Wege zur Frequenzabsenkung. Beide senken die Signale aus einem höherfrequenten Bereich in einen tieferfrequenten ab. Doch im Algorithmus unterscheiden sie sich deutlich. In der linearen Frequenztransposition bleibt der transponierte Bereich als solcher erhalten, während die Frequenzkompression ein nicht-lineares Frequenzabsenkungsverfahren darstellt. Vereinfacht gesagt, bedeutet lineare Frequenztransposition, dass das Signal eines höheren Frequenzbereichs sozusagen ausgeschnitten und über das Signal des niedrigeren Frequenzbereichs gelegt wird. Abbildung 1 zeigt das Prinzip. Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Originalabstände zwischen den Tönen bestehen bleiben. Jedoch hat diese Vorgehensweise auch mehrere Nachteile. Der gravierendste besteht darin, dass das ausgeschnittene Signal das Ursprungssignal überlagert. Das so erzeugte Mischsignal weist ein Spektrum auf, das stark vom ursprünglichen abweicht. Abb. 1: Frequenztransposition Bei der Frequenztransposition werden die Signale eines höheren Frequenzbereichs auf einen niedrigeren (hörbaren) transponiert und auf das Originalsignal aufgesetzt, sodass ein Mischsignal entsteht. Frequenzkompression Verglichen mit der Frequenztransposition lässt die Frequenzkompression einen breiteren Frequenzbereich im Originalzustand, was der Klarheit der Information und Klangqualität zugutekommt. Damit verkürzt sich die Eingewöhnungszeit. Originale und komprimierte Signale werden nicht überlagert, sie bestehen quasi nebeneinander. 12 Hörakustik 6/2013

13 Fachwissen Frequenzkompression Die Methode, die Siemens einsetzt, wird Frequenzkompression genannt. Wie der Name bereits sagt, verschiebt sie das Signal nicht, sondern komprimiert es in einen anderen, nämlich in den niedrigeren Frequenzbereich. Ein Vorteil des Verfahrens ist, dass die Breite des originalen Frequenzbereichs meist größer ist als bei der Frequenztransposition. Abbildung 1 zeigt den Unterschied. Bedenkt man, dass die Klangqualität als sehr viel besser empfunden wird, wenn das Frequenzspektrum in einem möglichst breiten Bereich unverändert bleibt, wird der Vorteil klar. Der größte Vorzug ergibt sich jedoch aus der Tatsache, dass sich das Originalsignal und die nach unten abgesenkten Frequenzen nicht überlappen. Die Grafik in Abbildung 2 stellt das Prinzip der Frequenzkompression noch einmal anders dar. F max in der unteren Grafik zeigt die Frequenz, ab der nicht mehr gewinnbringend verstärkt werden kann. Die micon-signalverarbeitung beispielsweise (micon : die neue Plattform von Siemens) schiebt die Anteile des Signals sozusagen zusammen, in den hörbaren Bereich des Hörgeräteträgers hinein. Die Signale werden also nicht gemischt, sondern weiterhin separat übertragen, nur eben ein wenig tieffrequenter. Damit bleibt das Verhältnis der jeweils für einen bestimmten Sprachbaustein relevanten Bereiche Abb. 2: Frequenzen des Signals rechts von F max würden in diesem Beispiel nicht mehr erfolgversprechend verstärkt werden. Um Geräusche aus diesem schlecht nutzbaren Hörbereich dennoch wieder hörbar zu machen, werden sie in den vom Hörgeräteträger hörbaren, niedrigeren Frequenzbereich (unteres Bild, blauer Bereich) abgesenkt. Dazu wird der Frequenzbereich des Signals oberhalb F min komprimiert, und zwar auf den Bereich F min bis F max. Das tieferfrequente Spektrum wird weiterhin unmodifiziert übertragen. Je breiter das originale Spektrum, desto natürlicher und angenehmer ist der Klang. Hörakustik 6/2013 des Spektrums erhalten eine Eigenschaft, die bei der Frequenztransposition normalerweise nicht gegeben ist. Dem Gehirn wird somit das Umlernen auf die neue spektrale Verteilung leichter gemacht als bei einem fundamentalen spektralen Umbau des Schalls. Wie bereits erwähnt, ist die Breite der originalgetreuen, unmodifizierten Übertragung ein entscheidender Aspekt für die Klangqualität des Verfahrens. Sie entspricht dem Frequenzbereich in der Grafik links von F min. Bei der individuellen Feinanpassung sollte dieser Bereich in den meisten Fällen nicht geschmälert werden (Tipps dazu im Abschnitt Die individuelle Anpassung ein Erfolgsmodell ). Wann ist Frequenzkompression sinnvoll? Die Frequenzkompression ist für so manchen Hörgeräteträger ein hervorragendes Mittel, Unhörbares wieder hörbar zu machen. Doch sollte man sich im Klaren sein, dass das natürliche Frequenzspektrum beschnitten wird. Im Fall eines schwerhörigen Menschen, dessen Cochlea tote Regionen aufweist, geht dadurch aber nichts zusätzlich verloren, im Gegenteil. Welche Folgen hätte es jedoch für Menschen, deren hochfrequentes Hörvermögen mit entsprechender Verstärkung doch noch ausreichend stimuliert werden könnte? In der Frage, bei welchem Hörverlust die Frequenzkompression eingesetzt werden sollte, unterscheiden sich die Ansichten auch innerhalb der Hörgeräteindustrie maßgeblich. Der Hörgerätehersteller Siemens verfolgt hier eine konservative Anpassstrategie. Solange Hörverluste durch Verstärkung kompensiert werden können, setzt Siemens konsequent auf den audiologischen Grundsatz der Verstärkung. Die Stimulation des auditorischen Systems ist stets die erste Wahl, um eine fortschreitende Deprivation zu vermeiden. Die hochauflösende Signalverarbeitung von micon und ein Frequenzbereich über zehn Kilohertz machen dies ebenso möglich wie das hochentwickelte Rückkopplungsmanagement. Doch gibt es schwerhörige Menschen, die in bestimmten Frequenzbereichen nicht mehr von einer akustischen Stimulation profitieren. Sie sind mit einer alternativen Methode zu versorgen. Die Entscheidung für oder gegen die Frequenzkompression sollte bei jedem Hörverlust mit Fingerspitzengefühl getroffen werden. Bei gering- bis mittelgradigen Hörverlusten ohne einen Hochtonsteilabfall sieht Siemens keine Vorteile durch eine Frequenzkompression. micon-hörsysteme werden nur dann mit aktivierter Frequenzkompression voreingestellt, wenn psychoakustische Modelle vorhersagen, dass durch eine klassische Verstärkung wenig oder gar kein Nutzen für die Diskriminierung verschiedener Sprachlaute, insbeson dere Frikative (Zischlaute), zu erwarten ist. In diese Vorberechnung gehen Hörverlust und Gerätekenngrößen wie akustische Ankopplung und Verstärkungsleistung ein. Beispiele für Hörverluste, für die eine Frequenzkompression als vorteilhaft ermittelt wird, sind in der nachfolgenden Abbildung 3 dargestellt. 13

14 Fachwissen Bei micon sind beide Grenzfrequenzen der Frequenzkompression individuell einstellbar, sodass Klangqualität und Informationsgehalt optimiert werden können. Abb. 3: Beispiele für Hörverluste, für die Siemens in der Voreinstellung Routiniert einen First Fit mit Frequenzkompression vorschlägt. Für jeden Hörverlust wird geprüft, ob Verstärkung oder Frequenzkompression den größeren Erfolg bei der Feinauflösung von Frikativen verspricht. Für hörentwöhnte Erstversorgte bleibt die klassische Hochtonverstärkung stets die erste Wahl. Die individuelle Anpassung ein Erfolgsmodell Geräusche und Sprache klingen mit einer Frequenzkompression für den Hörgeräteträger zunächst ungewohnt, sodass von einer gewissen Eingewöhnungszeit auszugehen ist (Smith & Faulkner, 2006; Glista et al., 2012). Es ist sehr wichtig, hinreichend Zeit für die Eingewöh nung einzuplanen und den Kunden entsprechend zu beraten. Akzeptiert er die Voreinstellung danach nicht, kann seine Zufriedenheit durch eine individuelle Feinanpassung erhöht werden. Frühestens nach zwei Wochen sollte man beginnen, die Einstellung in Connexx testweise abzuändern. Die Gesamtzufriedenheit ist selbstverständlich umso höher, je natürlicher der Klang empfunden wird, beziehungsweise je größer der Gewinn an Information ist. Die wissenschaftliche Forschung zeigt, dass der Erfolg der Frequenzkompression nicht nur vom Lernprozess des Einzelnen, sondern auch von der korrekten Wahl der Parameter abhängt (Simpson et al., 2005; Smith & Faulkner, 2006). Um die Hörgeräteakustikerin beziehungsweise den Hörgeräteakustiker bei der Anpassung zu unterstützen, wählt Connexx daher automatisch die Einstellung, die in der Regel von den Hör geräteträgern akzeptiert wird und gleichzeitig eine gute Balance zwischen Klangverände rung und Informationsgewinn darstellt. Sollten trotzdem individuelle Korrekturen nötig sein, stellt die Voreinstellung von Connexx eine gute Ausgangsposition dar. Stets ist es die Balance zwischen dem Mehr an Hören einerseits und einem angenehmem Klangempfinden anderseits, die die Hörgeräte-Akzeptanz bestimmt. Und obwohl Connexx automatisch berechnet, in welchen Fällen und in welcher Voreinstellung eine Frequenzkompression empfehlenswert ist, kann sie nicht die auf die individuellen Hörbedürfnisse zugeschnittene Anpassung ersetzen. Im Folgenden werden Einstellungsmöglichkeiten beschrieben, die die Klangqualität oder Hörbarkeit im Einzelfall weiter verbessern können. 14 Abbildung 4 zeigt die Kurvendarstellung in Connexx. Der grau hinterlegte Frequenzbereich wird nicht mehr verstärkt. Die Signale aus dem grauen Bereich werden so komprimiert, dass sie im rot hinterlegten Frequenzbereich und somit als hörbar abgebildet werden. Der farblose Bereich bleibt unmodifiziert. Nach der Voreinstellung zeigt Connexx mit dieser Ansicht an, dass die Frequenzkompres sion aktiv ist. F max bestimmt die Frequenz- Obergrenze mit Verstärkung Abb. 4: Ansicht bei aktiver Frequenzkompression. Der graue Frequenzbereich wird in den roten Bereich komprimiert. Der farblose Frequenzbereich bleibt unmodifiziert. Klangqualität individuell erhöhen F min bestimmt den unmodifizierten Frequenzbereich und zusammen mit F max den Frequenz- Kompressionsfaktor Fall 1: Bei hochgradigen Hörverlusten Bei hochgradigen Hörverlusten und Resthörigkeit ist der originalübertragene Frequenzbereich meist relativ schmal. Im vorliegenden Beispiel in Abbildung 5 liegt F min bereits bei zwei Kilohertz. Sollte die Klangqualität nach einer gewissen Eingewöhnungsphase verbessert werden, empfiehlt es sich, F max etwas nach rechts in den höherfrequenten Bereich zu verschieben. Zwar schmälert dies den Informationsgehalt ein wenig, der Kunde könnte damit jedoch mit dem Klang zufriedener sein. In den meisten Fällen sollte man F min nicht weiter in den tieffrequenten Bereich verschieben, da dadurch der originalgetreue Bereich noch weiter geschmälert und der Klang eher verschlechtert wird. Abb. 5: Klangqualität für hochgradige Hörverluste verbessern: F max erhöhen. Normalerweise sollte vermieden werden, F min zu verringern. Hörakustik 6/2013

15 Fachwissen Fall 2: Bei Hochtonsteilabfällen Bei der Nachanpassung von Hochtonsteilabfällen (Abbildung 6) kann F min ein wenig weiter in den hochfrequenten Bereich verschoben werden, wenn der Hörgeräte träger nach der Eingewöhnungsphase noch nicht mit der Klangqualität zufrieden ist. Entscheidend ist, dass der originalübertragene Frequenzbereich verbreitert wird. Zwar wird hierdurch der Kompressionsfaktor erhöht, jedoch kann dies durch den verbreiterten Originalbereich und die damit einhergehende geringere Klangverfälschung kompensiert werden. Der originalübertragene Bereich sollte in der Regel nicht geschmälert werden, indem F min nach links verschoben wird, da dies noch mehr vom Originalsignal verändern würde! zu verbessern. F min kann dazu etwas nach links in den tieffrequenten Bereich verschoben werden. Abb. 8: Hörbarkeit für Hochtonsteilabfälle verbessern: F min verringern Für die Einstellung der Frequenzkompression gibt es eine Faustregel: Je breiter das originale Spektrum, desto natürlicher und angenehmer der Klang. Abb. 6: Klangqualität für Hochtonsteilabfälle verbessern: F min erhöhen Hörbarkeit individuell erhöhen Fall 3: Bei hochgradigen Hörverlusten Wenn mehr Hörbarkeit erzielt werden soll, muss die Informationsmenge erhöht, das heißt, es müssen mehr Frequenzen nach unten komprimiert werden. Das kann vor allem bei hochgradigen Hörverlusten und Resthörigkeit vorteilhaft sein. Dazu wird F max in den tiefer frequenten Bereich verschoben (Abbildung 7). Abb. 7: Hörbarkeit für hochgradige Hörverluste verbessern: F max verringern Fall 4: Bei Hochtonsteilabfällen Einen besonderen Fall stellen Hochtonsteilabfälle dar (Abbildung 8), da ein relativ breiter originalgetreuer Frequenzbereich bestehen bleibt und der Kompressionsfaktor verhältnismäßig hoch angesetzt ist. Hier darf der Originalbereich etwas geschmälert werden, um den Kompressionsfaktor zu verringern und damit die Hörbarkeit Hörakustik 6/2013 Anpassung bei Erst- und Nachversorgungen Connexx unterscheidet Erstversorgungen und Nachversorgungen. Da Einsteiger aufgrund einer Hörentwöhnung anfangs wenig Verstärkung akzeptieren, mit der entsprechenden Eingewöhnungszeit jedoch noch Hoffnung auf nutzbare Hochtonbereiche besteht, beschneidet Connexx hier das Frequenzspektrum nicht. Eine gute Möglichkeit ist, erstversorgte Kunden zunächst per automatischer Akklimatisierung an Verstärkungswerte eines erfahrenen Hörgeräteträgers heranzuführen. Sollte dies nicht vom Kunden akzeptiert werden, kann die Frequenzkompression jederzeit nachträglich per Hand aktiviert werden, unabhängig davon, welchen Erfahrungsgrad der Kunde aufweist oder welche Voreinstellung konkret verwendet wurde. Wird in Connexx Routiniert als Voreinstellung gewählt, schlägt Connexx bei entsprechenden Voraussetzungen automatisch Frequenzkompression vor und übernimmt sie in die First-Fit-Berechnung. Zusatzbohrungen Da bei offenen Versorgungen ein hohes Maß an Überlagerung von Direktschall und verstärktem Schall vorherrscht, aktiviert Connexx die Frequenzkompression bei offenen Versorgungen nicht. Domes und Life Tips (außer Double Domes / Tips) dichten den Gehörgang in den meisten Fällen nicht ab, sodass sie im Connexx-First Fit analog zu einer offenen Versorgung behandelt werden. Bei Otoplastiken schlägt Connexx die Frequenzkompression je nach Hörverlust bis zu einer Zusatzbohrung von 1,6 mm Durchmesser vor. Es ist aber jederzeit möglich, die Frequenzkompression in der Feinanpassung manuell zu aktivieren, sofern der Hörgeräteträger keine störenden Überlagerungseffekte wahrnimmt. Die beste Einstellung der Parameter F min und F max wird unabhängig davon, ob 15

16 Fachwissen die Frequenzkompression durch den First Fit aktiviert wird oder nicht, in jedem Fall berechnet. Damit hat der Akustiker auch bei der manuellen Aktivierung sofort die bestmöglich vorberechnete Einstellung vorliegen. Klangqualität erhöhen: Hochgradiger Hörverlust, F min 2,5 khz F max Hochtonsteilabfall F min Hörbarkeit erhöhen: Hochgradiger Hörverlust, F min 2,5 khz F max Hochtonsteilabfall, F min deutlich höher als 2,5 khz F min Zusammenfassung Die Frequenzkompression ist eine hervorragende, alternative Methode, um Hörgeräteträgern hochfrequente Informationen zur Verfügung zu stellen, die sie mit einer Verstärkungsanhebung nicht erhalten würden. Sie hat den entscheidenden Vorteil, spektrale Anteile nicht zu mischen, sondern ihre Relation zueinander beizubehalten. Siemens vertritt die Strategie des gezielten Einsatzes der Frequenzkompression: Die Stimulation des Gehörs durch reguläre Verstärkung auch in den hohen Frequenzen ist stets das Mittel der Wahl, sofern realistisch von einem Kundennutzen ausgegangen werden kann. Doch ist das nicht der Fall, sollte die Frequenzkompression eingesetzt werden, um beispielsweise hochgradig schwerhörigen Menschen, bei denen aufgrund des Hörverlustes Dead Regions vermutet werden können, mehr von der akustischen Umgebung hörbar zu machen. Eine moderne Anpasssoftware lässt den Hörgeräteakustiker in der Entscheidung, ob eine Frequenzkompression oder eine Verstärkung gewählt werden sollte, nicht allein. Unter Ausschöpfung aller technologischen Mittel der micon-technik schlägt Connexx per First Fit vor, wann der Einsatz einer Frequenzkompression vielversprechend ist, und unterstützt zuverlässig eine Anpassung mit Fingerspitzengefühl. Dabei ist die Klangqualität ein entscheidendes Kriterium für die Akzeptanz des Hörgeräteträgers. Es lohnt sich, verschiedene Hörsysteme im Selbstversuch mit Double Domes oder geschlossenen Otoplastiken zu testen. Auch wenn Hörsysteme mit Frequenzkompression ungewohnt klingen, hört man den Unterschied in punkto Klangqualität und Effektivität nützliches Wissen für die individuelle und kompetente Beratung durch den Hörgeräteakustiker. Literatur Filips G, Powers L & Ramirez T (2012) How To Use micon Frequency Compression. Siemens How To Paper Glista D, Scollie S & Sulkers J (2012) Perceptual Acclimatization Post Nonlinear Frequency Compression Hearing Aid Fitting in Older Children. J. Speech Lang. Hear. Res., published online May, 2012 Simpson A, Hersbach AA & McDermott HJ (2005) Improvements in speech perception with an experimental nonlinear frequency compression hearing device. Int. J. of Aud., 44, Serman M, Hannemann R, Kornagel, U (2012) micon Frequency Compression. Siemens White Paper Smith MW & Faulkner A (2006) Perceptual adaptation by normally hearing listeners to a simulated hole in hearing. J. Acoust. Soc. Am, 120 (6), Evelyn Seubert absolvierte eine Ausbildung zur Hör geräteakustikerin und sammelte umfassende Praxis erfahrung in der Hörgeräteakustik sowie der Päd audiologie der HNO-Universitätsklinik Erlangen legte sie die Meisterprüfung erfolgreich ab und durchlief 2001 die Ausbildung zur Pädakustikerin. Im Jahr 2007 schloss sie ihr Studium an der Universität Erlangen-Nürnberg im Fach Psychologie, Vertiefungsfach Gerontologie, ab. Seit 2005 ist sie für die Siemens Audiologische Technik GmbH tätig. Seit 2008 liegt ihre Verantwortung im Produktmanagement Deutschland. (Fotos und Abbildungen: Siemens Audiologische Technik GmbH) 16 Hörakustik 6/2013