Abschlussarbeiten

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Untersuchung des Einflusses der Störgeräuschrichtung auf das Sprachverstehen mit Richtmikrofonsystem
Maximilian Peter-Wilhelm Kerner

Masterarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Inga Holube und Prof. Dr. Volker Hohmann
Eingereicht am 18. April 2020

Die Hilfsmittel-Richtlinie legt die Validierung einer Hörgeräteversorgung durch den Hörakustiker fest. Sie bestimmt den Schalldruckpegel der Sprache und des Störgeräusches der dafür verwendbaren Sprachverständlichkeitstests. Die räumlichen Messanordnungen der Sprach- und Störgeräuschsignale sind jedoch in der Hilfsmittel-Richtlinie nicht explizit vorgegeben. Um den Einfluss abschätzen zu können, wurde die Abhängigkeit des Sprachverstehens von den Störgeräuschrichtungen und die jeweilige Verbesserung des Signal-Rausch-Abstands (SNR) durch ein typischerweise in Hörgeräten verwendetes Richtmikrofon untersucht. Hierfür wurde eine virtuelle akustische Umgebung mit der „Toolbox for Acoustic Scene Creation and Rendering“ (TASCAR) erstellt. In der Kombination mit Außenohr-Übertragungsfunktionen (HRTFs) und dem Master Hearing Aid (MHA) wurde eine möglichst realitätsnahe Hörsituation über Kopfhörer simuliert. Die Messungen wurden mit jungen Probanden ohne Hörbeeinträchtigung durchgeführt. Das MHA beinhaltete für die Messungen nur eine Richtmikrofonimplementierung (Adaptive Differential Microphone, ADM). Das Störgeräusch wurde aus in der Praxis häufig verwendeten Richtungen 0°, 90°, 180°, der in der DIN EN ISO 8253-3 spezifizierten Richtung +/-45°, aus +/-135° und aus allen Richtungen gleichzeitig (diffus) präsentiert. Das Sprachsignal befand sich immer bei 0°. Als Sprachtests wurden der Freiburger Einsilbertest (FBE) und der Oldenburger Satztest (OLSA) verwendet. Für den OLSA wurde für jede Kondition (sechs Störgeräuschrichtungen jeweils mit und ohne MHA) die Sprachverständlichkeitsschwelle ermittelt, bei der die Probanden ein Sprachverstehen von 50 % erreichten (SRT50). Beim FBE dagegen wurde für jede Kondition das prozentuale Sprachverstehen bei einem festen SNR ermittelt. Für beide Tests wurde außerdem die SNR-Verbesserung durch das MHA berechnet. Die Ergebnisse zeigten, dass unabhängig von der Verwendung des MHA die Störgeräuschrichtung einen Einfluss auf das Sprachverstehen hat. Ein Grund hierfür sind die richtungsabhängigen HRTFs. Die SRT50-Werte verbesserten sich bei der Verwendung des MHA um maximal 15 dB für die Störgeräuschrichtung 180°. Die größten Verbesserungen für die SRT50-Werte und den gemessenen SNRs wurden für die Störgeräuschrichtungen aus der hinteren Hemisphäre ermittelt. Die perzeptiven Verbesserungen im Sprachverstehen stimmten mit den richtungsabhängigen gemessenen SNR-Verbesserungen durch das Richtmikrofonsystem überein. Aufgrund dieser Ergebnisse wäre eine einheitliche Angabe der Sprach- und Störgeräuschrichtung in der Hilfsmittel-Richtlinie zu empfehlen. Stichwörter: Hilfsmittel-Richtlinie, Störgeräuschrichtungen, Oldenburger Satztest, Freiburger Einsilbertest, Toolbox for Acoustic Scene Creation and Rendering, Master Hearing Aid, Adaptive Differential Microphone

The guideline for hearing aid treatment in Germany specifies the validation of a hearing aid supply through the hearing aid acoustician. It determines the sound pressure level of speech and background noise of the speech intelligibility tests used for this purpose. However, the spatial measuring specifications of speech and noise signal sources are not explicitly defined in the guideline. In order to estimate the influence of the spatial measuring specifications, the speech intelligibility depending on the noise directions and the respective improvement of the signal-to-noise ratio (SNR) by using a typically directional microphone in hearing aids was examined. Therefore, a virtual acoustic environment was created using the "Toolbox for Acoustic Scene Creation and Rendering" (TASCAR). In combination with Head-Related Transfer Functions (HRTFs) and the Master Hearing Aid (MHA), a listening situation, as close to reality as possible, was simulated via headphones. The measurements were performed with young persons with normal hearing. The MHA included only a directional microphone implementation (Adaptive Differential Microphone, ADM) for the measurements. The noise was presented from the directions 0°, 90°, 180°, the direction +/-45° as specified in the DIN EN ISO 8253-3, +/-135° and from all directions simultaneously (diffuse). The speech signal was always presented at 0°. The Freiburg monosyllabic speech test (FBE) and the Oldenburg sentence test (OLSA) were used. For the OLSA the speech intelligibility threshold for 50 % (SRT50) was determined for each condition (six noise directions, each with and without MHA). For the FBE the speech intelligibility was determined as a percentage score at different fixed SNR for each condition. For both tests, the SNR improvement due to the directional microphone was also calculated. The results showed that, regardless of the use of the MHA, the noise direction has an influence on speech intelligibility as expected. One reason for this are the directional HRTFs. The SRT50 values improved by a maximum of 15 dB for the noise directions 180°, when the MHA was used. The greatest improvements for the SRT50 values and the measured SNRs were found for the noise directions from the rear hemisphere. The perceptual improvements in speech intelligibility are consistent with the SNR improvements measured by the directional microphone system. Based on these results, uniform spatial measuring specifications for speech and background noise in the guideline for hearing aid treatment in Germany would be recommended. Keywords: German aids guideline, Noise direction, Oldenburg sentence test, Freiburg monosyllabic speech test, Toolbox for Acoustic Scene Creation and Rendering, Master Hearing Aid, Adaptive Differential Microphone

UNTERSUCHUNG DER TEMPORÄREN ANPASSUNG VON KNOCHENLEITUNGSHÖRSYSTEMEN BEI KINDERN MIT MINIMALER SCHALLLEITUNGSSCHWERHÖRIGKEIT
Stephan Meier

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. med. K. Plotz und Prof. Dr. rer. nat. I. Holube
Eingereicht am 26. Februar 2020

In dieser Bachelorarbeit wird die Anpassung von Knochenleitungshörgeräten bei Kindern mit Schallleitungsschwerhörigkeiten im Grundschulalter untersucht. Diese haben meist nach Bewertungskriterien der WHO und anderen etablierten Richtlinien ein so geringes Ausmaß, dass in der Regel keine Indikation für eine Hörgeräte-Versorgung besteht. Durch die temporäre Versorgung mit Knochenleitungshörgeräten soll untersucht werden, ob diese Kinder durch die Überbrückung des Schallleitungsanteils einen nachweisbaren Vorteil in ihrem persönlichen Alltag, aber auch in klinischen Messsituationen haben. Insbesondere wurde hier das binaurale Hören mit Knochenleitungsgeräten betrachtet, welches durch die Überprüfung mit dem Oldenburger Kinder-Satztest und Lokalisationsmessungen dokumentiert wurde. Dabei zeigten sich trotz geringer Probandenzahlen Tendenzen, die auf einen positiven Effekt der Anpassung hindeuten. Eine Verbesserung des Richtungshörens konnte nicht nachgewiesen werden.

This bachelor’s thesis examines the possibility of fitting bone conducted hearing aids in children with minimal conductive hearing loss. According toWHOguidelines, hearing aids are not typically indicated for this condition, however affected children show several limitations in common audiometric tests. The objective of this paper is to examine whether children receive a measurable benefit in clinical audiometric settings as well as in their personal daily lives (e.g. social behavior, education) by temporarily outfitting subjects with bone conducted hearing aids. A particular focus is placed on binaural hearing capacity which is tested and documented using the Oldenburger Sentence Test for Children and specialized localisation measurements. Despite the small number of participants, the results indicate that the binaural fitting of bone conducted hearing aids has a positive effect on recognition of speech. There was no evidence of improved sound localisation capabilities.

Untersuchung der Schalllokalisation von Normalhörenden sowie des Einflusses der Mikrofon-Richtcharakteristik auf die Schalllo-kalisation von bilateral versorgten CI-Nutzern und SSD CI-Nutzern
Kristin Sprenger

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. med. K. Plotz und Dr.-Ing. T. Wesarg
Eingereicht am 20. Februar 2020

Richtmikrofone sind für das Sprachverstehen in störgeräuschhaften Umgebungen von Vorteil, beeinflussen jedoch potenziell Lokalisationsmerkmale. Im Rahmen einer Probandenstudie wur-de die Lokalisationsfähigkeit von normalhörenden Probanden sowie die Lokalisationsfähigkeit von bilateralen CI-Trägern und SSD CI-Trägern im Vollkreis für drei verschiedene Mikrofon-charakteristiken („Omni“, „Natural“ und „Adaptive“) mit dem MED-EL CI-Soundprozessor SONNET 2 jeweils im Vollkreis untersucht. Ziel der Arbeit ist die Überprüfung der Hypothese, dass die Mikrofonrichtcharakteristik „Natural“ für die Lokalisationsgenauigkeit der CI-Träger vorteilhafter als „Omni“ oder „Adaptive“ ist sowie die Quantifizierung der Unterschiede der Mikrofoncharakteristiken in Bezug auf die Lokalisationsfähigkeit. Außerdem soll der binaurale Vorteil gegenüber dem monauralen Hören für die Lokalisation überprüft werden. Die Lokalisa-tionsfähigkeit von drei erfahrenen bilateralen CI- und drei erfahrenen SSD CI-Trägern (mindestens 6 Monate nach Aktivierung des (zweiten) Soundprozessors) sowie von 12 Normalhörenden wurde in einem Vollkreis mit 12 Lautsprechern in einem Winkelabstand von je 30° untersucht. Die Lautsprecher waren mit einem optisch intransparenten und schalltransparenten Vorhang verdeckt und für die Probanden nicht sichtbar. Als Lokalisationsstimuli kamen zwei verschie-dene Sprachstimuli, die bei zwei verschiedenen Schallintensitäten, 65 und 75 dB SPL, und mit den HRTF vom rechten und linken Ohr gefiltert pseudorandomisiert in einem alltagsrelevanten virtuellen Umgebungsgeräusch von 55 dB SPL dargeboten wurden, zum Einsatz. In allen drei Gruppen wurde die Schalllokalisationsfähigkeit als root-mean-square (RMS)-Lokalisationsfehler erfasst. Bei den Normalhörenden wurde die binaurale Lokalisationsfähigkeit und bei den Probanden beider CI-Gruppen die binaurale Lokalisationsfähigkeit für jede der Mikrofoncharakteristiken „Omni“, „Natural“ und „Adaptive“ bestimmt. Darüber hinaus wurde die monaurale Lokalisationsfähigkeit bei den normalhörenden Probanden für beide Ohren, bei den bilateralen CI-Trägern für beide CI bei Verwendung von „Natural“ und bei den SSD CI-Trägern mit dem normalhörenden Ohr erfasst. Zur Bestimmung der Darbietungspegel der in der Hauptstudie zu lokalisierenden Stimuli wurde eine Pilotstudie mit zwei bilateralen CI-Trägern durchgeführt, in der die monaurale Lokalisationsfähigkeit mit der Mikrofoncharakteristik „Na-tural“ für Reizpegel von 60, 65, 70 und 75 dB SPL erfasst wurde. Ziel war hierbei, die für die Lokalisation am besten geeigneten Pegel im Abstand von 10 dB für die Hauptstudie zu finden. Stimuli mit einem Reizpegel von 60 dB SPL konnten von den Probanden nicht zuverlässig im Störgeräusch detektiert und somit kaum lokalisiert werden. Pegel bei 65 dB SPL konnten hin-gegen gut detektiert werden. Deshalb wurden für die Hauptstudie die beiden Pegel von 65 und 75 dB SPL gewählt. Die drei bilateralen CI-Träger wiesen einen mittleren RMS-Lokalisationsfehler von 56,9° mit „Natural“, 62,7° mit „Omni“ und 57,2° mit „Adaptive“ auf. Die drei SSD CI-Träger wiesen einen mittleren RMS-Lokalisationsfehler von 66,5° mit „Natu-ral“, 74,0° mit „Omni“, 66,4° mit „Adaptive“ auf. Die normalhörenden Probanden zeigten einen mittleren RMS-Lokalisationsfehler von 44,8°. Diese ersten Ergebnisse zeigen für die Mikrofon-richtcharakteristik „Natural“ geringere Lokalisationsfehler als für „Omni“ auf und bestärken die Hypothese, dass „Natural“ im Vergleich zu „Omni“ eine bessere Lokalisationsfähigkeit ermög-licht. Die mit der Mikrofonrichtcharakteristik „Adaptive“ erzielte Lokalisationsgenauigkeit liegt im Bereich derer von „Natural“ und deutet entgegen der Hypothese darauf hin, dass sich die Mikrofonrichtcharakteristiken „Natural“ und „Adaptive“ ähnlich gut zur Schalllokalisation eig-nen. Das binaurale Hören ist im Vergleich zum monauralen Hören bei der Lokalisation der normalhörenden Probanden signifikant besser (mit p=0,002). Somit kann den Normalhörenden ein binauraler Vorteil nachgewiesen werden. Auch bei den bilateralen CI-Trägern sind die RMS-Lokalisationsfehler bei den binauralen Messungen im Mittel 43,0° und bei den SSD CI-Trägern im Mittel 33,0° geringer. Als Tendenz ist auch hier zu sehen, dass ein binauraler Vor-teil besteht. Weitere Messungen sind erforderlich und in der laufenden Studie vorgesehen, um Seite III den Unterschied in der Lokalisierungsgenauigkeit zwischen den Mikrofonrichtcharakteristiken quantitativ genauer zu erfassen und die Hypothesen statistisch zu überprüfen.

Directional microphones are beneficial for speech comprehension in noisy environments. How-ever, the application of directional microphones might affect interaural cues underlying sound localization and thus, localization ability. In this bachelor thesis sound localization in the hori-zontal plane of bilateral CI and SSD CI users as well as a control group of normal-hearing lis-teners is assessed, as a part of a study, for application of the MED-EL sound processor SON-NET 2 with each of the three microphone characteristics ‘Natural’, ‘Omni’ and ‘Adaptive’. The hypothesis is that CI users will gain best localization accuracy with the microphone setting ‘Natural’. The binaural benefit should also be determined. Localization ability is to be assessed at least 6 months after sound processor activation. So far, three bilateral CI users, three SSD CI users and 12 normal-hearing listeners have been included in the study. Sound localization is assessed using 12 loudspeakers arranged in a full circle with an angular distance of 30° each for presentation of three OLSA names with two different sound levels of 65 dB SPL and 75 dB SPL and two different spectral shapes in an everyday ambient virtual noise of 55 dB SPL. The loud-speakers were covered with a curtain which was sound transparent. To determine the stimulus pressure level to apply in the localization tests, a pilot study has been conducted in two bilateral CI users assessing localization ability for the stimulus pressure level of 60 dB SPL, 65 dB SPL, 70 dB SPL and 75 dB SPL. The best two sound pressure level with a distance of 10 dB should be determined. The sound pressure level of 60 dB SPL could not be reliably detected in the background noise and thus could hardly be localized. Levels of 65 dB SPL could be detected well. Therefore, the two levels of 65 dB SPL and 75 dB SPL were chosen for the main study. The three bilateral CI users showed RMS localization errors of 56.9° for the ‘Natural’, 62.7° for the ‘Omni’ and 57.2° for the ‘Adaptive’ microphone characteristics. The three SSD CI users showed RMS localization errors of 66.5° for the ‘Natural’, 74.0° for the ‘Omni’ and 66.4° for the ‘Adaptive’ microphone characteristics and the normal-hearing subjects yielded an RMS error of 44.8°. The preliminary results are consistent with the hypothesis that ‘Natural’ is the most favorable microphone characteristic for sound localization in the horizontal plane. The localization accuracy with ‘Adaptive’ is in the range of that of ‘Natural’ and is also favorable for sound localization in the horizontal plane. Binaural hearing is significantly better compared to monaural hearing for localization in normal hearing test subjects (p = 0.002). The RMS local-ization errors for the binaural measurements are also 43.0° lower for the bilateral CI users and 33.0° lower for the SSD CI carriers than for the monaural measurements. A binaural benefit can also be measured here. Measurements in further CI recipients will have to be performed to allow for a sufficient proof of this hypothesis and to examine the level of difference in localization accuracy between the three microphone settings.

Untersuchung des durch das Ohrpassstück übertragenen Windgeräuschanteils an den gesamten Windgeräuschen bei einer Hörgeräteversorgung
Julia Zimmer

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und S. Köhler M.Sc.
Eingereicht am 13. Januar 2020

Sensitivitätsanalyse einer akustischen Messsensorik und ihrer mechanischen Zustelleinheit am Beispiel des KS03
Sascha Averes

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und Dipl. Ing. J. Huxdorff
Eingereicht am 15. August 2019

Luftschalldämmung von Fassaden bei tiefen Frequenzen
Johanna Schwarzbard

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und Dr.-Ing. V. Wittstock
Eingereicht am 14. August 2019

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Luftschalldämmung von Fassaden bei tiefen Frequenzen. Dazu werden bereits existierende Erfahrungsberichte als Grundlage für die Messungen verwendet. Die DIN EN ISO 16283-3 bildet die Grundlage für die Messung des Schalldämm-Maßes und die Schalldruckpegeldifferenz. Die Messungen finden an einem Modell im Maßstab 1:10 statt. Neben der Grundeinstellung, die in der Norm beschrieben ist, werden unterschiedliche Parameter wie Änderung des Volumens, Positionen der Schallquelle und der Mikrofone sowie die Änderung der Messrichtung betrachtet. Die Mikrofonpositionen im Empfangsraum sowie die Empfangsraumgröße weisen einen Einfluss auf die Messergebnisse auf. Die verscheidenen Positionen des Lautsprechers hingegen nehmen unterhalb einer Frequenz von 250 Hz im Modell keinen großen Einfluss auf die Messergebnisse. Das Schalldämm-Maß ist nicht direkt mit der umgekehrten Messrichtung zu vergleichen.

The present work deals with the façade sound insulation at low frequencies. Therefore, the measurements are based on already existing reports. The DIN EN ISO 16283-3 build the technical framework of the measures of the sound reduction index and the sound pressure level difference. The measurements take place on a 1:10 scale model. Beyond the basic settings, described in the standard, various parameters such as volume change, positions of the sound source and the microphones as well as the change of the measuring direction are considered. The variation in microphone positions in the receiving room and the volume take influence on the measurement results below 250 Hz in the model. In contrast the different positions of the loudspeaker do not take much influence on the measurement results. The sound reduction index is not directly comparable to the reverse measurement direction.

Entwicklung einer mobilen Software Applikation zur Visualisierung und Analyse von EEG-Daten
Sarah Vöge

Bachelorarbeit im Studiengang Assistive Technologien
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. Frank Wallhoff und Dr. rer. nat. Sebastian Fudickar
Eingereicht am 12. August 2019

Die Entwicklung und Programmierung einer Android basierten Applikation zur Darstellung, Analyse und Speicherung von Daten eines mobilen Elektroenzephalogramms (EEG) sowie die Evaluation der Performance der Methodik des Einlesens der Daten aus einer ausgewählten Datei, sind als Ziele der Bachelorarbeit anzusehen. Zur Umsetzung dieser Ziele musste neben dem Einlesen der Daten aus einer durch den Nutzer ausgewählten Datei auch eine dynamische Darstellung mit mehreren untereinander aufgeführten Abbildungen umgesetzt werden. Zusätzlich wurden in einer weiteren Ansicht drei Frequenzspektren der im Frequenzbereich gefilterten Daten präsentiert. Zur Evaluation des Einlesens musste eine Vergleichsmethode erarbeitet und umgesetzt werden, durch welche eine deutliche Beschleunigung des Vorganges erreicht wurde.

The developement and programming of an Android based mobile application for analyzing, saving and presenting the data of a mobile electroencephalogram (EEG) as well as the evaluation of the method to read data from a file are the aims of this bachelor thesis. Beside the developement of this method a dynamic data presentation has to be implemented. Furthermore three frequency spectrums can be presented to the user which use the filtering in the frequency range of the data. In addititon an evaluation of the method to read data from the file was performed by using a new developed method compared to the original one. This new method was able to reach a notable acceleration.

Einsatz neuropsychologischer Testverfahren in der Kognitiven Audiologie
Yannik Gerlach

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Inga Holube und Prof. Dr. med. Karsten Plotz
Eingereicht am 25. April 2019

Der Einfluss der kognitiven Fähigkeiten auf das individuelle Sprachverstehen stößt in der Audiologie auf immer größeres Interesse. Um diesen zu erfassen, werden vermehrt neuropsychologische Testverfahren eingesetzt, wobei die im deutschsprachigen Raum etablierten Testverfahren bislang vergleichsweise wenig Beachtung fanden. Da bisherige Veröffentlichungen zahlreiche Hinweise auf entsprechende Zusammenhänge liefern, sollen im Rahmen dieser Bachelorarbeit verschiedene im deutschsprachigen Raum etablierte und neu implementierte Testverfahren aus dem Bereich der Aufmerksamkeitsprüfung in Bezug auf ihre Anwendung und den Zusammenhang mit dem Sprachverstehen verglichen werden. Hierfür werden an 20 jungen, normalhörenden Probanden sowohl audiologische als auch kognitive Tests durchgeführt und hinsichtlich ihres Zusammenhangs statistisch ausgewertet. Neben den quantitativen Ergebnissen werden auch qualitative Aspekte, z.B. der benötigte Zeitaufwand und subjektive Eindrücke berücksichtigt, um anschließend Empfehlungen für die zukünftige Auswahl von neuropsychologischen Testverfahren in weiterführenden Studien oder auch der Praxis geben zu können.

The influence of cognitive abilities on speech comprehension is gaining interest within the field of audiology, as more and more neuropsychological testing procedures are evaluated regarding influences on the properties of hearing. However, testing procedures which are well-established in German-speaking countries were so far attracting only little consideration in previous studies. Despite the lack of a standardized test battery, previous publications establish a strong relation between attention and speech comprehension. This thesis compares a variety of test procedures from the field of attention span which are well-established in German-speaking countries in regards to their relation to speech reception. Therefore, 20 young subjects of normal hearing were asked to participate in both audiological and cognitive tests, and possible links between them are evaluated statistically. Qualitative aspects such as the required time to complete the tests as well as the subject's personal impressions are considered alongside quantitative ones, resulting in a recommended selection of test procedures for subsequent studies and practical application.

UNTERSUCHUNG ZUM EINSATZ VON DEEP LEARNING FÜR DIE ULTRASCHALLBASIERTE OBJEKTKLASSIFIKATION
Frithjof Splettstößer

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und Dr. A. Gerlach
Eingereicht am 26. Februar 2019

Individualisierte Reproduktion von vibrationsinduzierten Störgeräuschen im Fahrzeuginnenraum
Lukas Ihmels

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und Dipl.-Ing. B. Pahling
Eingereicht am 22. Februar 2019

ENTWICKLUNG UND UNTERSUCHUNG EINES SEKUNDÄRWINDSCHIRMS FÜR IMMISSIONSMESSUNGEN AN WINDENERGIEANLAGEN
Maximilian Hehl

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und Dipl.-Ing. (FH) Philip Wocken
Eingereicht am 16. Februar 2019

Prüfung der Usability eines digitalen Ernährungsprotokolls und der Akzeptanz von Sensoren zur Aktivitäts- und Gewichtserfassung bei geriatrischen Rehabilitationspatienten
Louisa Dierkes

Bachelorarbeit im Studiengang Assistive Technologien
Betreut durch Dr. med. Rudolf Siegert und Julia Wojzischke M. Sc.
Eingereicht am 15. Februar 2019

Hintergrund: Mit steigendem Alter erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, am Frailty-Syndrom zu leiden. Dem damit verbundenen muskulären Abbau kann mithilfe einer angepassten Ernährung und einem geeigneten Aktivitätslevel entgegenge-wirkt werden. Durch die Digitalisierung der Ernährungsberatung erho˙en sich die Ernährungsberater eine e˙ektivere Dienstleistungserbringung. Daher wurde im DiDiER-Projekt eine smartphonegestützte Applikation zum Führen eines Ernäh-rungstagebuches entwickelt, die den Anforderungen einer technikunerfahrenen Nutzergruppe (Senioren) gerecht werden soll. Zudem wurden Aktivitäts- und Ge-wichtssensoren zur Unterstützung der Ernährungsberatung ausgewählt, welche zusammen mit der App in einer Feldstudie mit geriatrischen Rehabilitationspatien-ten evaluiert wurden. Methoden und Ergebnisse: In der vorliegenden Studie nahmen 12 Senioren ohne Smartphone-Erfahrung teil. Nach einer kurzen Einführung in die App und einer Beschreibung der verwendeten Smart Watch, des Sensorgürtels und der digitalen Waage, wurden die Technologien von den Senioren getestet. Anschließend wurde die Usability jeder Technologie mittels der System Usability Scale bewertet. Zusätzlich wurde ein qualitativer Fragebogen eingesetzt, um spezielle Anforderungen an die App zu ermitteln. Die App erreichte einen SUS-Score von 51,6. Die Smart Watch wurde mit 82,5 und der Sensorgürtel mit 61,6 bewertet. Die ddamit verbundenigitale Waage erzielte einen SUS-Score von 29,8.

Background: With age, the probability of su˙ering from Frailty syndrome increases. The risk of decreasing muscle function can be counteracted by an adapted diet and a suitable level of activity. By digitizing nutritional counselling, nutritionists hope for more e˙ective services. Therefore, a smartphone-based application for keeping a food diary was developed in the DiDiER project, which should meet the requirements of a technology-inexperienced user group (the elderly). In addition, activity and weight recording sensors were selected to support nutritional counselling, which were evaluated in a field study with geriatric rehabilitation patients. Methods and Results: In this study, 12 seniors without any smartphone experience participated. After a brief introduction to the app and a description of the Smart Watch, the sensor belt and the digital scale, the technologies were tested by the elderly. Then, the usability of each technology was evaluated using the System Usability Scale. In addition, a qualitative questionnaire was used to identify specific requirements for the app. The app achieved a SUS score of 51.6. The Smart Watch was rated 82.5 and the sensor belt was rated 61.6. The digital scale achieved a SUS score of 29.8.

ENTWICKLUNG UND IMPLEMENTIERUNG EINES BEAMSTEERING-ALGORITHMUS ZUR ECHTZEITANPASSUNG VON ÖFFNUNGS- UND NEIGUNGSWINKEL DER HAUPTKEULE EINER LINIEN-LAUTSPRECHERZEILE MIT BREITBANDIGER ABSTRAHLCHARAKTERISTIK
Ole Osterthun

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und Dipl.-Ing. F. Sitter
Eingereicht am 13. Februar 2019

In Räumen mit schwierigen akustischen Bedingungen muss die verwendete Beschallungsanlage so ausgerichtet werden, dass möglichst wenig störender Diffusschall entsteht. Dabei kommen häufig digital steuerbare Beamsteering-Lautsprecherzeilen zum Einsatz. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine solche Lautsprecherzeile aufgebaut und messtechnisch überprüft. Der Fokus lag hierbei auf der Implementierung der Software und dem Ausbau einer bestehenden Lautsprecherzeile. Zur Signalverarbeitung und Ansteuerung der Zeile wurde ein Digitaler Signalprozessor und ein Mikrocontroller verwendet.

In rooms with difficult acoustic conditions, the sound system used must be adjusted in order to prduce as little disturbing diffuse sound as possible. Digitally steerable beamsteering loudspeaker line arrays are often used for this purpose. Within the scope of this work, such a loudspeaker array was set up and metrologically tested. The focus was on the implementation of the software and the extension of an existing loudspeaker line array. A digital signal processor and a microcontroller were used for signal processing and control of the line array.

PILOTSTUDIE ZUR ERFASSUNG DES EINFLUSSES VON GERÄUSCHUNTERDRÜCKUNGSALGORITH-MEN AUF PHYSIOLOGISCHE, VERHALTENSBEZO-GENE UND SUBJEKTIVE MESSUNGEN DER HÖR-ANSTRENGUNG
Tina Gebauer

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Inga Holube und Ph.D. Nicholas Herbert
Eingereicht am 13. Februar 2019

Zur Evaluation von Geräuschunterdrückungsalgorithmen werden oftmals Sprachverständlichkeitstests eingesetzt. Diese haben oft den Nachteil, dass sie nicht sensitiv genug sind, da oft Sprachverständlichkeiten von 100 % erreicht werden oder sie innerhalb negativer Signal-Rausch-Abstände (engl.: signal-to-noise ratio, SNR) gemessen werden. Jedoch berichten Hörgeräteträger, dass die wahrgenommene Höranstrengung trotz eines Sprachverstehens von 100 % variiert. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Höranstrengung ein zusätzlicher wichtiger Faktor zum Verstehen von Sprache ist. Über verschiedene Messgrößen kann die Höranstrengung erfasst werden, wobei aktuell noch kein einheitliches Konzept gefunden wurde. Ziel dieser Pilotstudie war es, eine einfache Methode zu finden, den Einfluss von Geräuschunterdrückungsalgorithmen auf die subjektive, verhaltensbezogene und physiologische Höranstrengung, zu evaluieren. Dazu wurden an fünf jüngeren normalhörenden und zehn älteren schwerhörenden Probanden unter der Verwendung einer Dual-Task-Aufgabe die Messung der elektrodermalen Aktivität (EDA) und der Herzratenvariabilität (HRV) sowie ein subjektives Skalierungsverfahren angewendet. Das Sprachmaterial bestand aus den Sätzen des Oldenburger Satztests (OLSA) und einer Radiosendung, die Interviews über verschiedene Themen beinhaltete. Als Störfaktor diente ein modifiziertes, auf das Sprachsignal abgestimmtes Störgeräusch des OLSAs. Die Messungen erfolgten für jedes Sprachmaterial anhand zweier fester SNR (0 dB und +4 dB). Die subjektiven Ergebnisse zeigen für beide Probandengruppen und für beide Sprachmaterialien keine signifikanten Unterschiede. Die Analyse der aufgezeichneten Reaktionszeiten während der Durchführung der Dual-Task-Messung zeigte ebenfalls bei beiden Probandengruppen sowohl beim OLSA als auch bei der Radiosendung keine signifikanten Unterschiede. Durch unterschiedliche Analysen der EDA-Messwerte und der HRV konnten ebenso keine signifikanten Unterschiede bei beiden Probandengruppen in allen Testsituationen gefunden werden.

Speech intelligibility tests are often used to evaluate noise reduction algorithms. These often have the disadvantage that they are not sensitive enough, since speech intelligibility of 100 % is often achieved or they are measured within a negative signal-to-noise ratio (SNR). However, hearing aid users report that the perceived listening effort varies despite good speech understanding. This result shows that listening effort is an additional important factor in understanding speech. The listening effort can be recorded using various parameters, although no uniform concept has yet been found. The aim of this pilot study was to find a simple method to evaluate the influence of noise reduction algorithms on the subjective, behavioral and physiological listening effort. For this purpose the measurement of electrodermal activity (EDA) and heart rate variability (HRV) as well as a subjective scaling procedure were applied to five younger normal hearing and ten older hearing impaired subjects using a dual task paradigm. The language material consisted of the sentences of the Oldenburg Sentence Test (OLSA) and a radio program that included interviews on various topics. These were played in a modified OLSA noise. The measurements were made for each speech material using two fixed SNRs (0 dB and +4 dB). The subjective results show no significant differences for both groups of subjects and for both language materials. The analysis of the recorded reaction times during the execution of the dual-task also showed no significant differences in both groups of subjects for ether the OLSA or the radio broadcast. By different Analysis of the EDA measured values and the HRV, no significant differences could be found in both test groups in all test situations.

BINAURALE HÖRFÄHIGKEIT UND INDIVIDUELLER NUTZEN VON DIREKTIONALEN MIKROFONSYSTEMEN
Karina Schwarte

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Inga Holube und Dr. Matthias Latzel
Eingereicht am 11. Februar 2019

In kommerziellen Hörgeräten werden monaurale und binaurale Beamformer verwendet. Während in monauralen Beamformern die binauralen Informationen – also interaurale Phasendifferenzen (IPD) und interaurale Pegeldifferenzen (ILD) – erhalten werden, gewährleisten binaurale Beamformer eine stärkere Richtwirkung und damit eine Verbesserung des Sprach-Rausch-Abstands (SNR), dies je-doch auf Kosten der binauralen Informationen. Es wurde erwartet, dass Personen mit gutem binaura-len Hören situationsabhängig mehr von binauralen Informationen profitieren, während Personen mit schlechtem binauralen Hören situationsunabhängig mehr von einer SNR-Verbesserung profitieren. Um diesen Einfluss des binauralen Hörens zu messen, wurde eine Studie mit 25 Probanden mit sen-sorineuralem Hörverlust durchgeführt. Die binaurale Hörfähigkeit wurde mit der Messung der „Bi-naural Intelligibility Level Difference“ (BILD), „Binaural Masking Level Difference“ (BMLD) und der IPD-Grenzfrequenz bestimmt. Um den kognitiven Einfluss zu bestimmen, wurde der Trail-Ma-king-Test gemessen. Sprachverständlichkeitstests wurden mit kommerziellen monauralen und bin-auralen Beamformer-Algorithmen in einer diffusen und einer weniger diffusen Umgebung durchge-führt. Es korrelierten nur die Ergebnisse der BMLD und der IPD-Grenzfrequenz. Diese wurden zur weiteren Analyse verwendet. Ein kognitiver Einfluss war nicht messbar. Entgegen der Erwartung erzielten alle Personen unabhängig von der binauralen Hörfähigkeit und der räumlichen Umgebung ein besseres Sprachverstehen mit dem verwendeten binauralen Beamformer im Vergleich zu den getesteten monauralen Beamformern. Es profitierten also alle Personen mehr von einer SNR-Ver-besserung als von den binauralen Informationen.

Commercial hearing aids use monaural and binaural beamformer. While binaural cues – including interaural phase differences (IPD) and interaural level differences (ILD) – are preserved in monaural beamformer, binaural beamformer ensure a stronger directionality and thus an improvement of the signal to noise ratio (SNR), but at the expense of binaural cue preservation. It is expected that people with a good binaural hearing ability will benefit more from binaural cues depending on the situation, while people with a poor binaural hearing ability will benefit more from SNR improvement. To measure this influence of binaural hearing, a study was conducted with 25 subjects with a sensori-neural hearing loss. The binaural hearing ability was determined by measuring binaural intelligibility level difference (BILD), binaural masking level difference (BMLD) and IPD cut-off frequency. To determine the cognitive influence, the Trail Making Test was measured. Speech intelligibility tests were performed with commercial monaural and binaural beamformer algorithms in a diffuse and a less diffuse environment. The results of the BMLD and the IPD cut-off frequency correlated. These results were used for further analysis. A cognitive influence was not measurable. Contrary to expec-tations, all persons achieved better speech understanding with the tested binaural beamformer than with the tested monaural beamformer, regardless of binaural hearing ability and spatial environment. Thus, all persons benefited more from an SNR improvement than from binaural cues.