Verfahren zur lautheitsbasierten Anpassung von Hörgeräten mit instantanem Insitu-Perzentil-Monitoring

Abstract

Entwickelt für die technische Kontrolle von Hörgeräten, ermöglicht die Perzentilanalyse in aktuellen Messsystemen eine instantane Beobachtung des Verstärkungsverhaltens von modernen Hörsystemen. Somit eröffnen sich neue Wege, das Perzentil-Monitoring nicht nur zur Kontrolle verschiedener Parameter wie Frequenzgang und Kompression zu nutzen, sondern auch für die Realisierung einer individualisierten (Fein-)Anpassung unter Berücksichtigung der Sprachdynamik. Durch die Verwendung des International Speech Test Signals (ISTS) können dabei die Hörsysteme in der Einstellung belassen werden, wie sie später auch im Alltag getragen werden.Da eine komplette Wiederherstellung der Lautheit bzw. der Hörbarkeit von den meisten Hörgeräteträger(inne)n nicht akzeptiert wird und mit vielen Hörsystemen bei adäquater akustischer Ankopplung häufig auch gar nicht erreicht werden kann, bedarf es einer an die Bedürfnisse der Nutzer(innen) angepassten Einstellung, die zudem dem Gewöh-nungseffekt Rechnung trägt (Akklimatisierungsstufen). Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit ein Verfahren zur Anpassung von Hörgeräten mit instantanem In-situ-Pegelmonitoring auf der Grundlage der Perzentilanalyse entwickelt und in einer Labor- und Feldstudie erprobt, das die individuelle Lautheitswahrnehmung berücksichtigt und eine personalisierte Akklimatisierung ermöglicht. Von der Lautheits-skalierung werden dafür die kategorialen Einheiten (KU) 15, 20 und 25 in das Tonau-diogramm als Most Comfortable Level (MCL) übernommen. Die Anpassungen lassen sich dabei durch zusätzliche KUs (z. B. KU 10 für extrem hörentwöhnte Personen) be-liebig erweitern. Die Lage des LTASS im Bezug zum MCL wird dabei auf Grundlage Dynamikbereichs von Normalhörenden auf die Restdynamik des Hörgerätenutzers über-tragen, wie es in der ACAM 5 implementiert ist. Daraus ergeben sich unterschiedliche lautheitsbasierte Anpassungen (LPFit = Loudness-based Percentile Fitting), die die individuelle Lautheitswahrnehmung des Schwerhörigen berücksichtigen.In Labor- und Feldtests wurden die entwickelten Anpassungen (LPFit-15 etc.) mit einer Referenz (NAL-NL2) und den eigenen Hörsystemen von 21 Probanden verglichen und erprobt. In der Studie konnte gezeigt werden, dass sich eine individuelle lautheitsbasier-te Anpassung unter flankierender Verwendung einer instantanen Perzentilanalyse einer Präskription, welche allein auf tonaudiometrischen Daten basiert, unter mehreren As-pekten überlegen ist. Dies zeigen sowohl die Ergebnisse der Sprachaudiometrie, als auch die subjektive Bewertung im Labor, bei einem strukturierten Rundgang sowie im Feldtest.Beim Freiburger Einsilbertest in Ruhe erzielen LPFit-15 und NAL-NL2 im Median eine Sprachverständlichkeit von 80%. Auffallend hierbei ist, dass die Spannweite bei NAL-NL2 (65%) deutlich größer ist, als dies bei LPFit-15 (40%) der Fall ist. Dies deutet da-rauf hin, dass eine Anpassung allein auf Basis tonaudiometrischer Daten im Einzelfall dazu führen kann, dass eine deutlich schlechtere Sprachverständlichkeit erreicht wird als mit einer individuell lautheitsbasierten Anpassung. Eine weitere Verbesserung der Sprachverständlichkeit kann mit den Anpassungen LPFit-20 und LPFit-25 erreicht wer-den, die höhere Verstärkungen liefern und deshalb eine bessere Sprachverständlichkeit in Ruhe erzielen.Im Feldtest wurden von den Proband(inn)en insgesamt 174 Situationen frei beschrieben, in denen die Hörprogramme einer systematischen Bewertung unterzogen wurden. Die Proband(inn)en konnten im Feldtest die bevorzugte LPFit-Variante direkt mit NAL-NL2 vergleichen, wobei Ihnen nicht bekannt war, welche Anpassung in welchem Pro-gramm (eins oder zwei) gespeichert wurde. Die Anordnung der Programme wurde zu-sätzlich randomisiert. Von den 174 Situationen wurde die vom Probanden / von der Probandin jeweils gewählte lautheitsbasierte Anpassung (LPFit-25, LPFit-20 oder LPFit-15) 119 Mal (68,4%) und die NAL-NL2 Referenz 55 Mal (31,6%) in der be-schriebenen Situation bevorzugt. Somit zeigt sich im Feldtest eine eindeutige Präferenz für die individuelle lautheitsbasierte Anpassung.Durch das in dieser Arbeit vorgestellte Verfahren wird eine individuelle Hörsysteman-passung erzielt, die eine gute Sprachverständlichkeit bei hoher Spontanakzeptanz auf-weist. Der Mehraufwand, der durch die Lautheitsskalierung entsteht, ist dabei sehr ge-ring. Insofern ist es denkbar und zu wünschen, dass der hier präsentierte lautheitsbasier-te, individuelle Lösungsansatz, der eine Serie von Akklimatisierungsstufen liefert, An-wendung in der täglichen Anpasspraxis des hörakustischen Betriebs findet, um auf die-sem Wege eine praktische Validierung und weitere Verbesserungen zu erfahren. Developed for the technical description of hearing aids, percentile monitoring in up-to-date hearing aid test modules allows for an instantaneous observation of amplification properties in modern hearing aids. This opens up new options to use percentile monitor-ing not only for measuring various parameters such as frequency response and compres-sion, but also for realising individual loudness-based (fine-)tuning taking speech dy-namics into account. Using the International Speech Test Signal (ISTS) makes it possi-ble to keep the hearing aids in their real-life adjustment.As a full compensation of loudness perception and audibility is frequently not accepted by hearing aid users, and in many cases not even feasible in spite of adequate acoustic coupling, a fitting formula is required that considers hearing aid users´ needs and takes account of the acclimatisation effect (acclimatisation levels). In this context, a hearing aid fitting procedure based on instantaneous in-situ percentile monitoring was devel-oped and evaluated in laboratory and field tests in the present research study. This ap-proach takes individual loudness perception and personal acclimatisation levels into account. The categorial units (CU) 15, 20 and 25 of the loudness scaling will be used as the most comfortable level (MCL) in the audiogram. The fitting may be extended by using further CUs (e. g. CU 10: extremely hearing deprived persons). The difference between the LTASS and the MCL for normal hearing is transferred to the situation with hearing loss, as implemented in ACAM 5. This procedure results in a loudness-based hearing aid fitting (LPFit), which takes the hearing impaired person´s loudness percep-tion into account.The LPFits were compared to a reference fitting (NAL-NL2) and the own hearing aids of 21 subjects. The present study indicates that, in terms of quality rating as well as speech intelligibility, hearing impaired persons benefit more from loudness-based fit-tings utilising instantaneous in-situ percentile monitoring than from an audiogram-based fitting like NAL-NL2.In the Freiburg monosyllabic word test (cf. fig.), LPFit-15 and NAL-NL2 produced equal speech intelligibilities (median 80%). It is remarkable to note that the spread of NAL-NL2 (65%) is much greater than for LPFit-15 (40%). This indicates that, in some cases, an audiogram-based fitting results in lower speech intelligibility than a loudness-based fitting. Speech intelligibility in quiet increases with LPFit-20 and LPFit-25, which provide more gain.The subjects rated the hearing aid fittings in 174 situations of the field tests (cf. table). On average, the subjects filled in eight questionnaires in 10-14 days. The subjects were able to compare the preferred LPFit with NAL-NL2 not knowing which prescription was stored in which program (1 or 2). The programs were in random order. The loud-ness-based fittings (LPFit-25, LPFit-20 and LPFit-15) were preferred 119 times (68.4%), and NAL-NL2 55 times (31.6%) in the 174 situations described, which indi-cates a clear preference for the individual loudness-based fitting.The procedure presented results in a fitting taking account of a subject´s individual needs, involving high speech intelligibility and good acceptance of the hearing aids. Additional time consumption for loudness scaling is negligible. In a next step, it would be desirable to validate and improve the loudness-based fitting presented here in the daily routine of hearing aid acousticians.