nichtlineare Hörgeräte
               


 

Gründe für nichtlineare Hörgeräte

Grundsätzlich ist das Gehör ein nichtlineares System, dessen Verhalten zumindest von seinen primären Funktionen durch die ISO 226 beschrieben wird.

 

Dies sind die Kurven gleicher Lautstärkepegel für Sinustöne im freien Schallfeld bei zweiohrigem Hören gemäß der ISO 226 aus dem Jahre 1967. Auf der Ordinate ist der Schalldruck aufgetragen, auf der Abszisse die Frequenz. Man sieht, dass die Empfindlichkeit bei ca 2000Hz bis 4000Hz die höchste Empfindlichkeit hat und mit abnehmenden und zunehmenden Frequenzen unempfindlicher wird. Wie es der Artikulationsindex (AI), besser heute der SII (speech intellibility index), beschreibt, liegen in diesem Bereich auch die meisten Beiträge zur Sprachversändlichkeit. Auch hat das Ohr durch die OEG (open ear gain) in diesem Bereich seine höchste Empfindlichkeit.

In dieser Form gibt es diese Kurven nicht mehr, es ist heute verboten die Lutstärkepegel oberhalb 100dB zu messen (Hörschäden der "normalhörenden" Probanden). Damals hatte man aber keine Probleme damit die Schmerzgrenze aufs feinste zu vermessen. Warum auch, schließlich hatte man die Hörschwelle der Probanden ja zuerst vermessen. Diese ISO 226 ist auch bekannt unter dem Namen "Isophone gleicher Lautheitsempfindung". Isophone deshalb, weil diese Linien die identischen Lautheitswahrnemungen (in phon) bei den jeweiligen Frequenzen darstellen. Die unterste Linie ist dabei die Hörschwelle. Der Hörverlust ist der jeweilige Abstand zu der Hörschwelle in diesem Diagramm. Diese Isophone gleicher Lautheitsempfindung wurden zuerst von Fletcher und Munson (1933) und dann von Robinson und Dadson (1956) gemessen. Heute werden diese Kurven in unregelmäßigen Abständen von unterschiedlichen Institutionen (PTB, NPL usw.) gemessen. Diese Ergebnisse werden dann nach einem bestimmten Verfahren in der ISO 226 zusammengefasst, so dass es immer eine rechtsrelevante aktuelle Hörschwelle des Normalhörenden gibt.

 

Nun wäre es natürlich lästig, wenn man den Hörschall mit dem absoluten Schalldruck messen würde und die Differenz zur Hörschwelle des Normalhörenden berechnen würde. Früher hat man das tatsächlich gemacht. Dann hat man aber die gekrümmte absolute Hörschwelle als Bezugsschwelle gewählt und den Schalldruck des Audiometers so eingestellt, dass bei dem Audiogramm die Hörschwelle als Gerade erscheint (0dB Linie). Diese Abweichungen (rote Line) werden heute in der ISO 389 für jeden Luftleitungshörer beschrieben. Mit diesen Korrekturwerten wird dann das Audiometer kalibriert. Somit kann jetzt die Abweichung relativ zur Hörschwelle direkt gemessen werden. Daher ist das Audiogramm eine relative Darstellung des Hörverlustes. In diese Darstellung wird dann das "Indikationsfeld" (gelbes Feld) eingetragen. Wird dieses Feld vom Hörverlust geschnitten, dann ist ein Hörgerät notwendig.

Damit sieht man, dass die ISO 226 die Grundlage der Anpassung eines Hörgerätes ist und damit eine der wichtigsten Normen des Hörgeräteakustikers. Sie ist die Rechtsgrundlage zur Hörgeräteanpassung.

Wie verändern sich nun die Isophone gleicher Lautheisempfindung bei einer typischen sensorineuralen Hörschädigung ?

 

Bei diesem Diagramm ist der abfallende Hörverlust typisch. Die Unbehaglichkeitsgrenze zeigt aber auch, dass die Differenz zwischen ihr und der Hörschwelle immer geringer wird. Die Restdynamik sinkt damit aber mit zunehmender Frequenz. Demzufolge müssen in der absoluten Darstellung die Isophone gleicher Lautheitsempfindung im oberen Frequenzbereich zusammenrücken.

 

Diese Isophone zeigen die zum obigen Audiogramm gehörigen Kurven gleicher Lautstärkeempfindung. Im unteren Frequenzbereich ist die Hörschwelle nur geringfügig zu höheren Pegeln verschoben, im oberen Frequenzbereich ist die Hörschwelle erheblich angestiegen. Aber gleichzeitig ist die Differenz zur Unbehaglichkeitsgrenze und damit die Restdynamik mit steigender Frequenz immer enger geworden.

Das Hörgerät hat nun die Aufgabe, die natürliche Lautheitsempfindung (ISO 226) wiederherzustellen.

 

Dieses Diagramm zeigt, dass bei 400Hz die Hörschwelle bei ca 25dB und die Unbehaglichkeitsgrenze bei ca 105dB liegen, die Restdynamik wäre damit 80dB. Bei 4000Hz liegt die Hörschwelle nun bei ca 70dB und die Unbehaglichkeitsgrenze bei ebenfalls 105dB, bei dieser Frequenz betrüge die Restdynamik nur noch 35dB. Das Hörgerät benötigt nun also für beide Frequenzen eine unterschiedliche Kompression um das natürliche Lautheitsempfinden des Normalhörenden zu erreichen.

 

Das Hörgerät benötigte bei 400Hz und Le=65dB eine Verstärkung von ca. 15dB (HV/2:30/2+65=80dB) und ein Kompressionsverhältnis von 1.6:1 (Restdynamik bei Hörstörung/ Dynamik des Normalhörenden, 80/130), bei 4000 wäre die Verstärkung 45dB und das Cv müsste bei 4:1 liegen. Dieses Beispiel zeigt deutlich, dass für jede Frequenz eine unterschiedliche Frequenz und ein unterschiedliches Kompressionsverhältnis notwendig ist.

Das hier beschriebene Beispiel ist typisch für alle sensorineuralen Hörstörungen, die mehr oder minder bei allen Hörschädigungen auftreten. Daher ist es notwendig, dass moderne Hörgeräte alle zu diesem Typ der nichtlinearen Hörgeräte gehören. Ausschließlich bei reinen Schalleitungshörschädigungen konnen lineare Geräte verwendet werden. Bei digitalen Hörgeräten ist es kein Problem mehr die notwendigen Wiedergabecharakteristiken entsprechend dem individuellen Hörverlust zu programmieren.

 

Die Kurvenscharen des Hörgerätes müssten bei Eingangspegeln von 50dB, 60dB, 70dB, 80dB und 90dB ungefähr diesen Verlauf haben, damit die beispielhafte Hörschädigung ausgeglichen werden könnte und ein Lautheitsangleich an den Normalhörenden stattfindet. Man sieht an den Kurvenscharen, dass jede Kurve einen gesonderten Frequenzverlauf hat. Dies bedeutet, dass die Wiedergabekurven nicht nur von der Frequenz, sondern auch von dem Eingangspegel abhängig sind.

Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Versorgung aller sensorineuralen Hörschäden. Da bei diesen Geräten der Frequenzverlauf, der Phasengang und die Dynamikkennlinien nicht mehr linear sind, hat sich der Begriff "nichtlineare Hörgeräte" eingebürgert.