Abschlussarbeiten

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ENTWICKLUNG EINES MESSVERFAHRENS ZUR IDENTIFIKATION VON DEFEKTEN AN PASSIVEN HYDROPHONEN MITTELS IMPEDANZSPEKTROSKOPIE UND DEREN CHARAKTERISIERUNG
Adrian May

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. M. Blau und Dr. M. Bellmann
Eingereicht am 8. Februar 2018

Hydrophone, welche für Langzeitmessungen im Offshore-Bereich eingesetzt werden, sind häufig durchgängig mehrere Tage unter Wasser. Dort sind sie verschiedenen mechanischen Belastungen, wie z.B. Wellen, Strömungen sowie dem Ausbringen und Einholen, ausgesetzt. Um die korrekte Funktionalität der Hydrophone hinsichtlich einer normgerechten Rückführung (Amplitude und Frequenz) sicherzustellen, ist daher eine regelmäßige Überprüfung wichtig. Kern dieser Arbeit ist die Entwicklung eines entsprechenden Messsystems. Zur Funktionalitätsüberprüfung von passiven Hydrophonen ist die Analysemethode der elektrischen Impedanzspektroskopie (EIS) geeignet. Diese nicht-invasive Methode ermöglicht einen Vergleich zwischen der Impedanz des Testobjekts und der qualitativ idealen Impedanz eines zugehörigen elektromechanischen Ersatzschaltbildes. Um speziell die Funktionalität von passiven, kapazitivdominierten Wandlern zu überprüfen, wird ein Messsystem entwickelt, welches die elektrische Impedanz im Frequenzbereich von 20 Hz bis 150 kHz misst. Mit diesem EIS-Messsystem werden insgesamt acht Hydrophone ohne bzw. mit Defekt in Luft vermessen. Zusätzlich zur Entwicklung des Messsystems wird diskutiert, welche spektralen Auffälligkeiten in der Impedanz welche Rückschlüsse auf Defekte des Wandlers geben können. Es wird dargestellt, ob und wie der spezifische Defekt der untersuchten Hydrophone durch Ersatzschaltbilder charakterisierbar ist.

Hydrophones, which are used offshore for long-term measurements, are often under water for several days. There they are exposed to and stressed by a variety of mechanical loads, such as waves, currents and the deployment and retrieval procedures. To ensure the correct functionality of the hydrophones with regard to standard-compliant feedback (amplitude and frequency), a regular check is important. The core of this thesis is the development of a corresponding measuring system. For functional testing of passive hydrophones the analysis method of Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) is suitable. This non-invasive method allows a comparison between the impedance of the test object and the qualitatively ideal impedance of an associated equivalent electromechanical circuit. In order to specifically test the functionality of passive, capacitivedominated transducers, a measuring system is developed which measures the electrical impedance in the frequency range from 20 Hz to 150 kHz. With this EIS measuring system, a total of eight hydrophones without or with a defect are measured in air. In addition to the development of the measuring system, it is discussed which spectral irregularities in the impedance can give conclusions about defects of the transducer. It is shown whether and how the specific defect of the examined hydrophones can be characterized by equivalent circuits.

Vergleich des Satzverstehens in Ruhe und im Störgeräusch bei Patienten mit Cochlea-Implantaten unterschiedlicher Fabrikate
Lea Elisabeth Jung

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. lnga Holube und Dr. Angelika Illg
Eingereicht am 8. Februar 2018

Hintergrund. Sprachverstehen im Störgeräusch ist ein essenzieller Bestandteil des Hörens im Alltag und somit ein wichtiger Aspekt in der Entwicklung und Anpassung von Cochlea-Implantaten (CIs). Fragestellung. Zur Verbesserung der Nachsorge der CI-Anpassung wurde untersucht, ob es einen Unterschied der Ergebnisse des HSM-Satztests in unterbro-chenem und in kontinuierlichem Rauschen gibt. Des Weiteren wurde getestet, ob ein Zusam-menhang zwischen den technischen Parametern und dem Satzverstehen besteht. Patienten und Methoden. Die Ergebnisse von 103 Stichproben im HSM-Satztest wurden ausgewertet. Die Patienten hatten auf dem implantierten Ohr kein Restgehör und die Sprachprozessoren waren aus der neusten Generation der jeweiligen Hersteller (Advanced Bionics (AB), Coch-lear, MED-EL). Ergebnisse. Die Analyse der gesamten Gruppe ergab signifikant bessere Ergebnisse im kontinuierlichen Rauschen. Die Betrachtung in den firmenspezifischen Unter-gruppen zeigte, dass die Ergebnisse der Patienten von AB mit aktiviertem ClearVoice und der Patienten von Cochlear mit der Standard-Einstellung im kontinuierlichen Rauschen sig-nifikant besser als im unterbrochenen Rauschen waren. Bei der SCAN-Gruppe von Cochlear war nur eine Tendenz zu besseren Ergebnissen im kontinuierlichen Rauschen zu erkennen. Bei der Gruppe von AB mit deaktiviertem ClearVoice und der Gruppe von MED-EL mit dem natürlichen Beamformer konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Bei der Testung eines Zusammenhangs zwischen technischen Parametern und dem Satzver-stehen, ergaben sich ebenfalls keine signifikanten Unterschiede. Schlussfolgerung. Für alle Einstellungen mit signifikant besseren Ergebnissen lässt sich eindeutig die Empfehlung aus-sprechen, die Tests im Störgeräusch in Zukunft mit kontinuierlichem Rauschen durchzufüh-ren. Um den Zusammenhang zwischen technischen Parametern und dem Satzverstehen er-mitteln zu können, müsste eine prospektive Vorgehensweise mit vorher festgelegten Einstel-lungen für die gleichen Patienten gewählt werden, um ermitteln zu können, welche Einstel-lungen einen Unterschied im Satzverstehen bringen.

Background. Speech recognition in noise is an essential part of hearing in daily life. There-fore, the involvement of that factor is an important aspect for the adjustment and further development of cochlear implants (CI). Objectives. To improve the aftercare of CI fitting, the purpose of this investigation was to compare speech recognition in interrupted and in continuous noise. Furthermore, the relation between technical parameters and speech recog-nition has been tested. Patients and methods. The results of 103 samples from the HSM sentence test in interrupted and in continuous noise have been analysed. The patients lack any residual hearing of their implanted ear. In addition, all patients had the newest speech processors of the manufacturers (Advanced Bionics (AB), Cochlear, MED-EL). Results. The results of the entire group showed significant differences between interrupted and continuous noise. AB’s group with activated ClearVoice and Cochlear’s group with standard micro-phone adjustment showed significantly better results in continuous noise. Cochlear’s SCAN group only confirms a trend toward better results in continuous noise. The group with deac-tivated ClearVoice from AB und MED-EL’s group with the natural beamformer displayed no significant differences between the two noises. Also, the relation between technical pa-rameters and speech recognition showed no significant difference. Conclusion. Clearly, in future tests in noise the continuous noise should be used, especially for the groups showing significant differences. To prove the relation between technical parameters and speech recog-nition, a prospective method for further studies is recommended. Fixed adjustments for algo-rithms etc. should be determined and the results with the fixed adjustments from the same participants should be compared.

Detektion von Windgeräusch und -richtung: Analyse mit einem acht-kanaligen Mikrofonarray
Michael Thiermann

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-lng. Jörg Bitzer und Christian Rollwage
Eingereicht am 7. Februar 2018

Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Detektierbarkeit von Windgeräusch und -richtung mit einem acht-kanaligen Mikrofonarray. Da in der Literatur meist nur Windgeräuschdetektionsalgorithmen für ein oder zwei-kanalige Systeme beschrieben sind und nicht für Systeme mit mehreren bzw. acht Kanälen wurden, diese in dieser Arbeit entwickelt und ausgewertet. Für die Untersuchungen der Detektierbarkeit der Windrichtung wurden Messungen im Windkanal durchgeführt und ausgewertet.

This bachelor thesis deals with the detection of wind noises and its direction for an eight-channel microphone array. Only wind noise detection algorithms for one or twochannel systems are mostly described in the literature, not for systems with several or eight channels. These are developed and evaluated in this thesis. To investigate the detection of wind direction measurements are executed in a wind tunnel. Afterwards the results are evaluated.

Optimierung der Ausrichtung eines Mikrofon-Arrays mittels Kopfbewegungsverfolgung in realen Hörsituationen
Moritz Balters

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-lng. Jörg Bitzer und Christian Rollwage M.Sc.
Eingereicht am 7. Februar 2018

In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur Steuerung der Ausrichtung eines Mikrofon- Arrays mittels Kopfbewegungsdetektion in realen Hörsituationen beschrieben. Dafür wird ein System, bestehend aus Beamformer, Mapping-Algorithmus, Beamnachführung mittels Global Coherence Field (GCF) und einem Demonstrator, vorgestellt. Weiterhin wird die Aufnahme von Testmaterial, das einer Alltagssituation nachempfunden ist, für die Evaluierung des Systems beschrieben. Anschließend wird mit Hilfe des Testmaterials zunächst die Funktion des Mappings ohne Beamnachführung evaluiert. Das Ergebnis zeigt, dass das Mapping grundsätzlich geeignet ist, wenn das Mikrofon-Array nicht zu weit von Nutzer entfernt steht. Die Evaluation des Systems mit Beamnachführung mit GCF zeigt, dass das Gesamtsystem für eine handfreie Steuerung der Ausrichtung eines Mikrofon-Arrays nutzbar ist, was durch weitere Untersuchungen mit echten Sprechern und Probanden verifiziert werden muss.

In this thesis an algoritm for a handfree alignment of a microphone array by tracking of head movements in real-life hearing conditions is proposed. Therefore a system composed of a beamformer, a mapping algorithm, automatic beamadjustmend with global coherence field (GCF) and a gui based demonstrator are presented. Further, the recording of test material of a modelled real life hearing situation is described. After that, the functionality of the mapping algorithm without autotracking with GCF is evaluated. The result shows, that the algorithm works good under certrain conditions. The evaluation of the system with autotracking shows, that the systems is useable, but needs further investigation with real Sources and propositi.

Raumakustik-Simulation von Parametern zur Charakterisierung von Mehrpersonenbüros
Jörn Gumpert

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. Matthias Blau und Dr. Christian Nocke
Eingereicht am 2. Februar 2018

Analysis and modification of electric bass sounds to simulate different pickup and playing positions. A comparison of 3 methods
Vlad-Stefan Paul

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-lng. Jörg Bitzer und Paul Kellett M.Sc.
Eingereicht am 2. Februar 2018

Virtuelle Instrumente werden heutzutage sehr häufig verwendet. Die Technik entwickelt sich ständig und die synthetisierten Signale klingen immer natürlicher. Die Algorithmen werden erweitert und verbessert und neue Methoden zur Synthetisierung von Tönen werden untersucht. In dieser Bachelorarbeit werden drei unterschiedliche Methoden zur Erzeugung von Basssignalen vorgestellt. Außerdem wird ein Algorithmus zur Simulierung der Tonabnehmerposition präsentiert. Zum einen wird die Implementation der Algorithmen beschrieben und zum anderen werden diese Methoden über Hörtests mit Musiker ausgewertet. Ziel der Evaluation ist herauszufinden, welche Herangehensweise für die Synthetisierung von Basssignalen geeignet ist.

Virtual instruments are used very often today. The technology is in a continuous progress and the synthesized signals sound clean and natural. The algorithms are extended and improved and new methods to synthesize sound files are researched. This Bachelor Thesis presents three different methods to synthesize electric bass sounds. Furthermore, one algorithm for simulating the pickup position is described. First, the implementation of the algorithms are presented and than the listening tests with musicians are evaluated, in order to find out which method is a candidate for synthesis of electric bass tones.

Benchmarking hearing aid performance in feedback provoking situations
Bernadette Meilwes

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Martin Hansen und Ole Hau (M.Sc.)
Eingereicht am 29. Januar 2018

Evaluation eines Wohlklangindikators für Waschgeräusche von Waschautomaten unter Berücksichtigung eines großen Stimuli-Feldes
Kirsten Goldmann

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Martin Hansen und Dipl.-Ing. Johannes Epha
Eingereicht am 18. Januar 2018

Visual distance as an influencing factor on au-dio delay perception using normal hearing and simulated hearing losses
Theda Helene Maria Eichler

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. lnga Holube und Dr. Bas van Dijk
Eingereicht am 5. Januar 2018

Die audiovisuelle Wahrnehmung wird von der akustischen Verzögerung bestimmt, die durch die Distanz der Schallquelle zum Empfänger entsteht. Da die Lichtgeschwindigkeit schneller als die Schallgeschwindigkeit ist, kommt das Bild beim Empfänger schneller an als der Ton. Mit steigender Distanz des Empfängers zur Schallquelle steigt proportional auch die akusti-sche Verzögerung. In wie weit die visuelle Distanz Einfluss auf die synchrone Wahrnehmung von Bild und Ton hat, ist bisher nur unzureichend erforscht. In zwei Versuchsreihen wurden den Probanden Sprach- und Klappstimuli von verschiedenen Distanzen (1, 7, 12, 20 m) mit verschiedenen akustischen Verzögerungen zwischen 0 und 350 ms präsentiert, um zu unter-suchen ob eine größere visuelle Distanz zu einer höheren Toleranz für die audiovisuelle Asyn-chronität führt. Die Probanden wurden dazu in zwei Vergleichsgruppen eingeteilt: eine nor-malhörende und eine Cochlea Implantat simulierte. Die Aufgabe der Probanden während der Versuchsreihe war es, zu beurteilen ob die präsentierten Stimuli synchron oder asynchron wahrgenommen wurden. Weder für die normalhörende noch für die Cochlea Implantat simu-lierte Gruppe ergab sich zwischen den präsentierten Distanzen ein signifikanter Unterschied in der Wahrnehmung, zu erkennen war nur eine leichte Tendenz zu einer höheren Sensitivität bei steigender Distanz. Die Vergleichsgruppen reagierten deutlich unterschiedlich, aber in den beiden Versuchsreihen entgegengesetzt, so dass eine Aussage ob eine Cochlea Implantat Si-mulation zu einer Verbesserung oder Verschlechterung der Schwelle für audiovisuelle Ver-zögerungen führt, nicht getroffen werden konnte. Die gewonnen Ergebnisse zeigen auf, dass zum Einfluss von Distanz auf akustische Verzögerungen weiterer Forschungsbedarf besteht.

For audiovisual sensory events, sounds arrives with a delay relative to vision that increases with distance. However, it is not well known, whether the visual distance has an influence of the perceived synchrony of audio and vision. This thesis tested the hypothesis that the toler-ance for audio visual asynchrony increases with a raise of visual distance, such that the audio visual asynchrony is perceived later for longer distances. The experiment were performed with a normal-hearing group, and a group with a cochlear implant simulation, presenting speech and clap stimuli from various distances (1, 7, 12, 20 m) with auditory delays ranging between 0 ms and 350 ms. Therefore the difference between normal hearing people and peo-ple with a cochlear implant simulation were assessed additionally. In an experiment, consist-ing of two appointments, participants judged whether the visual and auditory streams ap-peared to be synchronous. No significant differences between the used distances were ob-served, neither for the normal-hearing, nor for the simulated cochlear implant group. A trend for more sensitivity for audio delays with increasing distance, was detected. Between the two groups, a significant difference was noticed, however not knowing whether a cochlear implant simulation improved or deteriorate the judgements. Nevertheless, the findings indicate, that the assumption concerning the dependence of visual distance and the perception of audio de-lays may have to be reconsidered.

Akustische Qualitätsüberwachung von Heckklappenantrieben an einem Dauertestprüfstand durch Vibrationsmessung
Andreas Minch

Bachelorarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr.-Ing. Matthias Blau und Dr.-Ing. Marcus Bauer
Eingereicht am 9. Oktober 2017

Einzugsgründe von Menschen ab 65 Jahren mit geringem Pflegebedarf (Pflegestufe I oder Pflegegrad 2) in Einrichtungen der vollstationären Pflege - Versorgungsforschung in der Region Ostfriesland
Annika Harmeling

Masterarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Kristin Illiger M.A. und Prof. Dr. Frauke Koppelin
Eingereicht am 31. August 2017

Entwicklung und Evaluation eines blinden Hallanteilschätzers basierend auf Eigensprache unter Berücksichtigung der Privatsphäre
Sven Kliesch

Masterarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Herr Prof. Dr.-lng. Jörg Bitzer und Prof. Dr. Volker Hohmann
Eingereicht am 17. Juli 2017

Innerhalb der vorliegenden Arbeit soll ein Algorithmus entwickelt werden, mit dem eine Einschätzung des vorhanden Halls, in einer gewissen Situation und anhand von Sprache, getroffen werden kann. Als Grundlage dienen binaurale Daten bezüglich dem Root-Mean-Square(RMS) und dem Leistungsdichtespektrums(PSD). Das Besondere an diesen ist, dass die Privatsphäre des Sprechers zu jedem Zeitpunkt gewährleistet ist. Das in dieser Arbeit vorgestellte Verfahren zur Schätzung des Hallanteils basiert auf drei Einzelschätzungen. Eins von diesen beinhalten die Nachhallzeit(t60), eins die Steigung vom Decay und eins das direct-to-reverberant- Ratio(DRR).Wichtig bei allen drei Schätzungen ist, dass diese anhand von Audiomaterial, welches Eigensprache beinhaltet, durchgeführt werden. Aufbauend auf den resultierenden Einzelergebnissen, wird ein Verfahren realisiert, welches den gesuchten Hallanteil bestimmt. Anschließende Untersuchungen zeigen, dass eine grobe Einschätzung des vorhanden Halls möglich ist. Auch im Vergleich zu den Ergebnissen des Speech-to-Reverberation Modulation Energy Ratios (SRMR-Verfahren) liefert das hier vorgestellte Verfahren gute Ergebnisse. Eindeutig geklärt werden konnte jedoch nicht, ob der Hallanteil gegebenenfalls Geschlechter- oder sogar Sprecherabhängig ist.

The main goal of this master thesis is to develop an algorithm in order to give an assessment about the reverberations of an acoustical environment by speech. The basis for this project is provided by binaural data of the Root-Mean-Square(RMS) and the Power-Spectrum-Density(PSD). The special feature of this data is that the privacy of the speaker is guaranteed all the time. In this master thesis we will introduce a method that depends on three single estimations. One of these procedures estimate the reverberation-time(t60), one the gradient of the decay and the third one the Directto- Reverbrant-Ratio(DRR). All three estimations have to be conducted with a signal which includes own-voice. Subsequently, we will introduce a method which depends on the three outcomes of the single estimations and offer the possibility to give an assessment about the amount of reverberation. The following experiments show that a classification of different situations is possible. A comparison with the Speechto- Reverberation-Modulation-Energy-Ratio(SRMR) illustrates that the procedure presented in this work delivers good results, too. However, a final clarification about a dependency of the gender or the speaker and his own individual speech could not be made.

Belastung und Ressourcen von Personaldisponent/innen in der Zeitarbeit - Ansätze zur Gestaltung betrieblicher Gesundheitsförderung
Heike Reuter

Masterarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Frauke Koppelin und Prof. Dr. Kirsten Plog
Eingereicht am 26. Juni 2017

Prägung durch pränatale, perinatale und frühkindliche Faktoren und ihre Bedeutung für die Entwicklung des Metabolischen Syndroms und kardiovaskulären Risikofaktoren bei Kindern und Jugendlichen
Maren Pflüger

Masterarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Wolfgang Ahrens und Prof. Dr. Frauke Koppelin
Eingereicht am 15. Juni 2017

Kommunale Versorgungsverantwortung: Ehrenamtliche zwischen informellen und formellen Hilfen am Beispiel der präventiven Hausbesuche in Bremen
Sarah Stich

Masterarbeit im Studiengang Hörtechnik und Audiologie
Betreut durch Prof. Dr. Monike Habermann und Prof. Dr. Frauke Koppelin
Eingereicht am 15. Juni 2017