Abschlussarbeit

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Evaluation and Extension of a Binaural Loudness-Scaling Method for Cochlear-Implant Listeners

AutorInnen Loss, T.
Jahr 2016
Art der Arbeit Masterarbeit
Themenfeld Audiosignalverarbeitung
Abstract Cochleaimplantate (CIs) wandeln akustische Information in elektrische Signale für neuronale Stimulation der Cochlea um. CIs werden als Hörhilfen erfolgreich eingesetzt, um gehörlosen Personen die Hörwahrnehmung wiederzugeben. Dabei ist der Zusammenhang zwischen den stimulierenden Signalen und der empfundener Lautheit komplex und im Fall der bilateralen Stimulation nicht vollständig geklärt. Das Ziel dieser Masterarbeit war es die vorhandene Methode für binaurale Lautheitsskalierung, die das subjektive Lautheitsempfinden in Abhängigkeit der Stromstärke modelliert, zu evaluieren und zu erweitern. Die Evaluation von Daten früherer CI Lautheitsexperimente zeigte, dass sequentielle Effekte einen großen Einfluss haben und die Variabilität in CI Lautheitsexperimenten beeinflussten. Die Variabilität der Antworten wurde durch große Abstände aufeinanderfolgender Stimuli erhöht und nicht randomisiert erhobene Daten eines Vortests wichen stark von Daten des Haupttests ab. Dadurch wurde die Güte der Modellanpassung der Lautheitsfunktionen maßgeblich verschlechtert. Daher wurde eine adaptierte Prozedur der Lautheitsskalierung entwickelt, um die Variabilität der Antworten zu verringern. Die maximale Schrittweite aufeinanderfolgender Stimuli wurde eingeschränkt und Daten des Vortests wurden nicht für die Anpassung der Lautheitskurve verwendet. Die adaptierte Prozedur wurde schließlich mittels einer Normalhörenden- (NH) Prozedur evaluiert, für welche ein Gaussscher-Hüllkurven-Ton Vocoder (GHT) verwendet wurde um CI Signale zu simulieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die Güte der Modellanpassung maßgeblich verbessert werden kann, wenn Daten des Vortests nicht berücksichtigt werden und ein robuster Fit und eine Einschränkung der Schrittweite aufeinanderfolgender Stimuli auf 40 % des Dynamikbereichs verwendet werden. Dabei ist die Einschränkung der Schrittweite am signifikantesten für das sequentielle Testen beider Ohren. Die hier entwickelte NH Prozedur ist dazu geeignet, CI Signale zu simulieren und mögliche Verbesserungen unkompliziert zu überprüfen. Der exakte Kurvenverlauf der Lautheitsfunktionen kann aufgrund der hohen Variabilität des Lautheitsempfindens von CI TrägerInnen nicht nachgebildet werden. Die Simulation ist jedoch geeignet für eine Nachbildung des Dynamikbereichs und psychoakustischer Effekte auf kognitiver Ebene. Der GHT Vocoder berücksichtigt den zeitliche Verlauf der Stimulation, kann jedoch nur bei niedrigen Pulsraten wie bei der adaptierten Lautheitsprozedur verwendet werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die adaptierte Lautheitsskalierungsmethode wesentliche Verbesserungen aufweist und eine präzisere Lautheitsanpassung ermöglicht.
URL http://phaidra.kug.ac.at/o:40826
BetreuerInnen Majdak, P.