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Entwurf eines einfachen Messaufbaus zur Bestimmung der Durchlaufzeit von Hörgeräten

  • Bei bimodaler Cochlea-Implantat-/Hörgerät-Versorgung kann es aufgrund seitenverschiedener Signalverarbeitung zu einer zeitlich versetzten Stimulation der beiden Modalitäten kommen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass durch zeitlichen Abgleich der Modalitäten die Schalllokalisation bei bimodaler Versorgung verbessert werden kann. Um solch einen Abgleich vornehmen zu können, ist die messtechnischeBei bimodaler Cochlea-Implantat-/Hörgerät-Versorgung kann es aufgrund seitenverschiedener Signalverarbeitung zu einer zeitlich versetzten Stimulation der beiden Modalitäten kommen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass durch zeitlichen Abgleich der Modalitäten die Schalllokalisation bei bimodaler Versorgung verbessert werden kann. Um solch einen Abgleich vornehmen zu können, ist die messtechnische Bestimmung der Durchlaufzeit von Hörgeräten erforderlich. Kommerziell verfügbare Hörgerätemessboxen können diese Werte häufig liefern. Die dazu verwendete Signalverarbeitung wird dabei aber oft nicht vollständig offengelegt. In dieser Arbeit wird ein alternativer und nachvollziehbarer Ansatz zum Design eines simplen Messaufbaus basierend auf einem Arduino DUE Mikrocontroller-Board vorgestellt. Hierzu wurde ein Messtisch im 3D-Druck gefertigt, auf welchem Hörgeräte über einen 2-ccm-Kuppler an ein Messmikrofon angeschlossen werden können. Über einen Latenzvergleich mit dem simultan erfassten Signal eines Referenzmikrofons kann die Durchlaufzeit von Hörgeräten bestimmt werden. Frequenzspezifische Durchlaufzeiten werden mittels einer Kreuzkorrelation zwischen Ziel- und Referenzsignal errechnet. Aufnahme, Ausgabe und Speicherung der Signale erfolgt über einen ATMEL SAM3X8E Mikrocontroller, welcher auf dem Arduino DUE-Board verbaut ist. Über eigens entworfene elektronische Schaltungen werden die Mikrofone und der verwendete Lautsprecher angesteuert. Nach Abschluss einer Messung (Messdauer ca. 5 s) werden die Messdaten seriell an einen PC übertragen, auf dem die Datenauswertung mittels MATLAB erfolgt. Erste Validierungen zeigten eine hohe Stabilität der Messergebnisse mit sehr geringen Standardabweichungen im Bereich weniger Mikrosekunden für Pegel zwischen 50 und 75 dB (A). Der Messaufbau wird in laufenden Studien zur Quantifizierung der Durchlaufzeit von Hörgeräten verwendet.show moreshow less
  • In bimodal cochlear implant/hearing aid users, differences in signal processing may result in a time-delayed stimulation of the two modalities. Recent studies have shown that sound localization can improve when the device delay mismatch is reduced. To perform such an adjustment, the hearing aid processing delay must be determined by measurement. Commercially available hearing aid test boxes canIn bimodal cochlear implant/hearing aid users, differences in signal processing may result in a time-delayed stimulation of the two modalities. Recent studies have shown that sound localization can improve when the device delay mismatch is reduced. To perform such an adjustment, the hearing aid processing delay must be determined by measurement. Commercially available hearing aid test boxes can often provide these values. However, the signal processing used is often not fully revealed. In this work an alternative and understandable approach how to design a simple measuring unit based on an Arduino DUE microcontroller board is presented. For this purpose, a measuring table was 3D printed. On this table a hearing aid can be connected to a microphone using a 2 ccm coupler. By performing a latency comparison with the signal measured simultaneously by a reference microphone, the processing latency of hearing aids can be determined. This comparison is performed frequency-dependently applying cross-correlation between target signal and reference signal. Recording, presentation and storing of the used signals is done by an ATMEL SAM3X8E microcontroller which is built onto an Arduino DUE. Via additional electronic circuits the used microphones and speaker are connected to the microcontroller. After completion of a measurement (measuring duration approx. 5 s) the data processing is done on a PC in MATLAB. Preliminary results show a high stability of the methodology for different sound pressure levels with standard deviations between 30 µs and 60 µs in a level range between 50 and 75 dB (A). The presented setup is currently used for determination of hearing aid processing delays in ongoing studies.show moreshow less

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Metadaten
Author:Julian AngermeierGND, Niels Würz, Sebastian Roth, Stefan ZirnORCiDGND
Year of Publication:2020
Language:German
Tag:Cochlea-Implantate; Durchlaufzeiten; Hörgeräte; Microcontroller
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Parent Title (German):GMS Zeitschrift für Audiologie — Audiological Acoustics
ISSN:2628-9083
First Page:1
Last Page:8
Document Type:Article (reviewed)
Open Access:Frei zugänglich
Institutes:Bibliografie
Release Date:2020/11/25
Licence (German):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
URL:https://www.egms.de/static/de/journals/zaud/2020-2/zaud000011.shtml
DOI:https://doi.org/10.3205/ZAUD000011