Was ist neu an NAL-NL2? Dr. Sepp Chalupper Leiter Audiologie Siemens Audiologische Technik Erlangen

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1 Was ist neu an NAL-NL2? Dr. Sepp Chalupper Leiter Audiologie Siemens Audiologische Technik Erlangen

2 Was ist neu an NAL-NL2? Übersicht Entwicklung von NAL-NL2 Vergleich mit Hersteller-Formeln ( FirstFit ) Vergleich ConnexxFit & NALNL2 bei hochgradigen Hörverlusten Zusammenfassung

3 Motivation für NAL-NL2 NAL-NL1 wurde häufig als zu laut empfunden Neue Studienergebnisse erforderten eine Revision der Annahmen und Prinzipien, die bei NAL-NL1 verwendet wurden: Ist der grundsätzliche Ansatz nach wie vor sinnvoll? Welche weiteren psychoakustischen Messgrössen sollten berücksichtigt werden? Bevorzugen erfahrene Hörgeräteträger mehr Verstärkung als Erstbenutzer? Welche weiteren individuellen Faktoren sind wichtig? (Alter, Geschlecht, Dead Regions )

4 Forschungsaktivitäten für NALNL2 Grundlagenforschung Leitung: Theresa Ching Wieviel Information können Schwerhörige aus (verstärkter) Hörbarkeit extrahieren? Verbessertes Modell für Sprachverständlichkeit Empirische Forschung Leitung: Gitte Keidser Welche Verstärkung wird bezüglich Klang und Lautstärke bevorzugt? Spezifische Verstärkungskorrekturen für bestimmte Kundengruppen Gesamtleitung: Harvey Dillon Ergebnisse aus beiden Bereichen wurden kombiniert NAL-NL2

5 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung Psychoakustik Annahmen Theoretische Modelle Korrektur Finale Formel Sprachakustik Vergleich Empirische Studien

6 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung - Theorie Unversorgtes Sprach-Spektrum Lautheits- Modell Normale Lautheit Verstärkungs- Frequenzgang Vergleich Sprachverständlichkeit Lautheit (schwerhörig) Sprachverst.- Modell Versorgtes Sprach-Spektrum Lautheits- Modell Audiogramm

7 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung - Sprachverständlichkeitsmodell 1 Normalhörende Effektive Hörbarkeit p m Schwerhörige Hörbarkeit / db SL Empirischer Befund aus Sprachverständlichkeitsmessungen: Je hochgradiger der Hörverlust, desto geringer effektive Hörbarkeit

8 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung Audiogramm 1 Pegel 1 Optimaler Verstärkungsfrequenzgang Audiogramm 1 Pegel 2 Optimaler Verstärkungsfrequenzgang Audiogramm 1 Pegel 3 Optimaler Verstärkungsfrequenzgang Audiogramm 2 Pegel 1 Optimaler Verstärkungsfrequenzgang 200 Audiogramme x 6 Pegel 1200 Verstärkungsfrequenzgänge, jeweils 20 Frequenzen von 125 Hz bis 10 khz

9 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung Neuronales Netz H 250 H 500 H 1000 H 2000 H 8k SPL G 250 G 500 G 1000 G 2000 G 8k Trainiertes neuronales Netz = Anpassformel

10 Präferenzen berücksichtigen: Abhängigkeit von Hörgeräteerfahrung Erstbenutzer bevorzugen im Mittel mit zunehmendem Hörverlust weniger Verstärkung als erfahrene Hörgeräteträger Grosse individuelle Abweichungen! Präskriptive Zielverstärkung kann nur generelle Trends berücksichtigen. Individuelle Präferenzen: Feinanpassung und/oder Lernen weiterhin nötig!

11 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung Hörgeräteerfahrung Verstärkungskorrektur / db Hörverlust / db HL (4FA) Bei milden Hörverlusten kein Unterschied! ab 70 db HL: 10 db weniger Verstärkung bei Erstversorgung

12 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung Geschlecht N = db mehr Verstärkung für Männer (!?)

13 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung Bilaterale Korrektur Verstärkungskorrektur Gain variation (db) / db Pegel Input / db level SPL (db) stärkere Verstärkungsreduktion für hohe Eingangspegel mehr Kompression bei bilateraler Versorgung

14 NAL-NL2: Berechnung der Zielverstärkung Alter Ausgangspegel Kinder NAL-NL1 Erwachsene Eingangspegel

15 NAL-NL2: Was ist neu? Grundsätzliches Ziel Maximierung der Sprachverständlichkeit bleibt. 1. Aufgrund des verbesserten Sprachverständlichkeitsmodells ergeben sich Verstärkungs- und Frequenzgangsänderungen weniger Verstärkung für laute Schalle (mehr Kompression!) flacherer Frequenzgang (kein Mittenhügel mehr) 2. Präferenzen für verschiedene Anwendergruppen werden berücksichtigt: Geschlecht Alter Sprache (tonal / nichttonal) Hörgeräteerfahrung Hochgradige Hörverluste Binaurale Versorgung

16 NAL-NL2 Beispiel: ISMADHA Standard Audiogramm

17 NAL-NL2: Alter Erwachsener Kind Mehr Verstärkung für Kinder (Hörbahnreifung)

18 NAL-NL2: Hörgeräteerfahrung Routiniert Neu Bis zu 10 db mehr Verstärkung für erfahrene Hörgeräteträger

19 NAL-NL2: Sprache Nicht-Tonal Tonal Bei tonalen Sprachen sind Vokale wichtiger als bei nicht-tonalen. mehr Verstärkung bei tiefen Frequenzen, weniger in den Höhen

20 Was ist neu an NAL-NL2? Übersicht NAL-NL2 Vergleich mit Hersteller-Formeln ( FirstFit ) Vergleich ConnexxFit & NALNL2 bei hochgradigen Hörverlusten Zusammenfassung

21 FirstFit: Vergleich der Hörgerätehersteller REIG / [db] Frequency Responses for commercially available Hearing Aids after FirstFit for Audiogramm ISDMADHA 32 (KEMAR, ISTS Noise, L I =65 db) Instrument I Instrument II Instrument III Instrument IV Instrument V Instrument VI Frequency / [Hz]

22 FirstFit: Vergleich der Hörgerätehersteller REIG / [db] Frequency Responses for commercially available Hearing Aids after FirstFit for Audiogramm ISDMADHA 32 (KEMAR, ISTS Noise, L I =65 db) Instrument I Instrument II Instrument III Instrument IV Instrument V Instrument VI NAL-NL1 NAL-NL2 DSL v NAL-NL2 und DSL v5 adult ziemlich ähnlich Frequency / [Hz]

23 ConnexxFit: Automatische Auswahl der optimalen Basis-Formel ConnexxFit Offen Akustische Parameter geschlossen Hörverlust Typ (Verstärkung) Steilabfall Abfallend oder flach S oder M (<60 db) P (>60 db) SP (Nitro) OPEN Kritische Verstärkung + Sprachoptimierung OPEN4FLAT Kritische Verstärkung (ohne Sprachoptimierung) NAL-NL2 Akk. 2 NAL-NL2 Akk. 3 DSL i/o SP-F

24 NAL-NL2 und ConnexxFit: Offene Anpassung ConnexxFit ConnexxFit NAL-NL2 NAL-NL2 Mehr als 20 db Unterschiede oberhalb 4 khz! Wer hat recht?

25 FirstFit Hypothese: Einige Hersteller optimieren Spontanakzeptanz anstatt Sprachverstehen Verifikation / Falsifizierung: Klinische Studien mit verschiedenen FirstFits In-situ Messungen Sprachverständlichkeitsmessungen Präferenz (Spontanakzeptanz)

26 FirstFit: Klinische Studie (Hörzentrum Oldenburg) Testprotokoll: 15 Probanden Leichter bis mittelgradiger Hörverlust Mittleres Alter 67 Jahre 5 Frauen, 10 Männer Erstbenutzer (!) Offene Anpassung (Ex-hörer) Premium-Geräte von zwei Herstellern FirstFit In-situ Messungen Sprachverständlichkeitsmessungen Präferenz (Spontanakzeptanz) [db HL] Frequency / [Hz]

27 In-Situ Messungen mit 65 db ISTS 40 Gain [db SPL 2cc] Instrument A Instrument B ConnexxFit Frequency [Hz] Große Unterschiede! 15 db bei 1.5 khz, 17 db bei 4 khz Instrument B viel lauter

28 FirstFit: Sprachverstehen in Ruhe % correct responses Speech intelligibility in quiet for monosyllabic words (German speech material L I =50 db) unversorgt unaided Instrument A Instrument B ConnexxFit Instrument B erzielt besseres Sprachverstehen bei leisen Pegeln

29 FirstFit: Sprachverstehen im Störgeräusch Speech intelligibility in Noise at L I =65dB in S 0 N 180 condition (German speech material Oldenburger Satztest) Instrument A Instrument B SRT / [db] ConnexxFit Instrument B erzielt besseres Sprachverstehen im S0N180

30 FirstFit: Präferenz Instrument A wird von 73% aller Probanden direkt nach FirstFit bevorzugt (auch nach zweiwöchigem Tragen) Preference Präferenz 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% ConnexxFit 10% 0% Instrument Pure 700 A Instrument PassionB

31 FirstFit: Schlussfolgerungen Hörgerät B appliziert mehr hochfrequente Verstärkung als Hörgerät A Hörgerät B erzielt eine Sprachverständlichkeit als Hörgerät A Hörgerät A wird deutlich bevorzugt! Hersteller A scheint erfolgreich Spontanakzeptanz zu optimieren

32 FirstFit: Optimale hochfrequente Verstärkung Speech in quiet Speech in noise Preference Perception (normalized) Gerät D Gerät A & C ConnexxFit -30 Gerät B REIG at 4kHz (normalized)

33 Todd Ricketts (IHCON 2010)

34 FirstFit: Zwischenfazit Hersteller-FirstFit (Beispiel: ConnexxFit) resultiert häufig in deutlich weniger (hochfrequenter) Verstärkung als wissenschaftliche Formeln wie NAL-NL2 Wer hat recht: NAL-NL2 or ConnexxFit? Beide! Kommt auf das Optimierungsziel an Für optimale Sprachverständlichkeit NAL-NL2 Für optimale Spontanakzeptanz ConnexxFit

35 Was ist neu an NAL-NL2? Übersicht NAL-NL2 Vergleich mit Hersteller-Formeln ( FirstFit ) Vergleich ConnexxFit & NALNL2 bei hochgradigen Hörverlusten Zusammenfassung

36 Studie 1: ConnexxFit vs. NL2 bei mittel-hochgradigem Hörverlust (Motion P) k 2k 4k 8k

37 Studie 1: ConnexxFit vs. NL2 bei mittel-hochgradigem Hörverlust (Motion P) CxxFit NAL-NL2

38 Studie 1: ConnexxFit vs. NL2 bei mittel-hochgradigem Hörverlust (Motion P) Klare Präferenz für ConnexxFit

39 Studie 1: ConnexxFit vs. NL2 bei mittel-hochgradigem Hörverlust (Motion P) Gleiches Sprachverstehen in Ruhe und im Störgeräusch

40 Studie 1: ConnexxFit vs. NL2 bei mittel-hochgradigem Hörverlust (Motion P) Gleiches Sprachverstehen in Ruhe und im Störgeräusch

41 Studie 2: ConnexxFit vs. NL2 bei hochgradigem Hörverlust (Nitro HdO)

42 Studie 2: ConnexxFit vs. NL2 bei hochgradigem Hörverlust (Nitro HdO) CxxFit NAL-NL2

43 Studie 2: ConnexxFit vs. NL2 bei hochgradigem Hörverlust (Nitro HdO) Leichte Präferenz für NAL-NL2

44 Studie 2: ConnexxFit vs. NL2 bei hochgradigem Hörverlust (Nitro HdO) Freiburger Einsilber (80 db) Speech in 80dB (Freiburger Einsilbertest_11 subjects) % correct responses unaided Nitro 700SP_CxxFit Nitro 700SP_NalNl2 Besseres Sprachverstehen mit NAL-NL2

45 ConnexxFit: Automatische Auswahl der optimalen Basis-Formel ConnexxFit Offen Akustische Parameter geschlossen Hörverlust Typ (Verstärkung) Steilabfall Abfallend oder flach S oder M (<60 db) P (>60 db) SP (Nitro) OPEN Kritische Verstärkung + Sprachoptimierung OPEN4FLAT Kritische Verstärkung (ohne Sprachoptimierung) NAL-NL2 Akk. 2 NAL-NL2 Akk. 3 NAL-NL2 DSL i/o SP-F

46 Was ist neu an NAL-NL2? Zusammenfassung NAL-NL2 basiert auf NL1 und berücksichtigt neue theoretische und empirische Erkenntnisse Flacherer Frequenzgang Weniger Verstärkung für mittlere und laute Pegel Mehr Kompression ( langsame Zeitkonstante empfohlen) Hersteller-FirstFit (Beispiel: ConnexxFit) resultiert häufig in deutlich weniger (hochfrequenter) Verstärkung als wissenschaftliche Formeln wie NAL-NL2 Wer hat recht: NAL-NL2 or ConnexxFit? Beide! Kommt auf das Optimierungsziel an Für optimale Sprachverständlichkeit NAL-NL2 Für optimale Spontanakzeptanz ConnexxFit