Ein automatisiertes System zur Geräuschlokalisierungsprüfung bei hörgeschädigten Zuhörern

Zusammenfassung

Dieses Protokoll führt ein automatisiertes Soundlokalisierungstestsystem mit präziser Lautsprecherplatzierung und integrierter Antwortanalyse ein, die bei Teilnehmern mit normalem Hören und bei Personen mit einseitiger Taubheit validiert wird. Es bietet eine reproduzierbare Methode zur Bewertung des räumlichen Hörens und unterstützt die funktionelle Klassifikation nach dem International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF)-Rahmenwerk.

Zusammenfassung

Klanglokalisierung ist ein grundlegender Bestandteil der auditiven Wahrnehmung, doch ihre klinische Bewertung bleibt technisch anspruchsvoll. Obwohl Freifeld-Lokalisationstests mit halbkreisförmigen Lautsprecherarrays als Goldstandard gelten, basieren viele bestehende Protokolle auf von Prüfern gesteuerte Verfahren und bieten nur begrenzte Hinweise zur funktionalen Interpretation von Lokalisierungsfehlern.

Ein automatisiertes Soundlokalisierungsprotokoll, das standardisierte Stimulusübertragung und Reaktionserfassung mit einem funktionsorientierten interpretativen Rahmen kombiniert, wird präsentiert. Reize werden von vordefinierten azimutalen Positionen unter kontrollierten Bedingungen präsentiert, die Antworten der Teilnehmer werden über eine grafische Schnittstelle erfasst, und Lokalisierungsmetriken werden nach Abschluss des Tests automatisch berechnet. Wichtig ist, dass quantitative Lokalisierungsfehler anschließend mithilfe des International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF)-basierten Klassifikationsrahmens in klinisch sinnvolle Kategorien übersetzt werden.

Das Protokoll wurde bei 34 Erwachsenen angewendet, darunter 20 mit normalem Hören und 14 mit einseitiger Taubheit (SSD). Die Teilnehmer wurden unter standardisierten Bedingungen getestet, und ihre Leistung wurde anhand des Root Mean Square Error (RMSE) und des mittleren absoluten Fehlers (MAE) quantifiziert. Die Ergebnisse wurden funktional nach dem ICF-Rahmen klassifiziert. Zuhörer mit normalem Hören zeigten durchweg geringe Lokalisationsfehler, die keiner oder leichten Beeinträchtigung entsprechen, während die SSD-Gruppe größere Winkelfehler und höhere ICF-definierte Beeinträchtigungsstufen aufwies.

Durch die Integration eines automatisierten Lokalisierungsprotokolls mit einer ICF-basierten interpretativen Skala erleichtert dieser Ansatz eine reproduzierbare Bewertung der horizontalen Lautlokalisierung und ermöglicht gleichzeitig eine klinisch relevante Interpretation räumlicher Hördefizite. Der vorgeschlagene Rahmen unterstützt prüferunabhängige Tests und kann in klinischen und Forschungskontexten angewendet werden, um die Lokalisierungsleistung zwischen Zuhörergruppen und Interventionen zu charakterisieren.

Einleitung

Hörverlust wird typischerweise mittels Reinton-Audiometrie quantifiziert, die eine einfache Messung der auditiven Schwellenwerte liefert und es Klinikern ermöglicht, die Schwere der Beeinträchtigung zu klassifizieren und damit verbundene Schwierigkeiten im Alltag vorherzusagen. Der Rückgang der Schalllokalisierungsfähigkeit, eine funktionale Folge des Hörverlusts, lässt sich jedoch nicht so leicht erfassen ¹. Im Gegensatz zum Schwellenwert erfordert die Lokalisierung die Integration binauraler Hinweise und ist wesentlich schwieriger objektiv zu bewerten oder nach funktioneller Behinderung zu klassifizieren.

....

Protokoll

Das Studienprotokoll wurde vom Institutional Review Board des Hallym University Sacred Heart Hospital überprüft und genehmigt (Genehmigungsnummer: HALLYM 2023-07-015-001). Alle Teilnehmer gaben vor der Teilnahme eine schriftliche informierte Einwilligung ab.

1. Instrumente

HINWEIS: Während der Tests wurde das Hintergrundgeräuschpegel in der Kabine unter etwa 35 dBA gehalten, um sicherzustellen, dass externe Geräusche die Klanglokalisierung nicht beeinträchtigten.

Eine schalldichte Kabine (Innenmaße von etwa 3.800 × 2.200 × 2.100 mm) bot ....

Ergebnisse

Insgesamt wurden 34 Teilnehmer an dieser Studie teilgenommen, davon 20 Erwachsene mit normalem Hören (NH) und 14 Erwachsenen mit einseitiger Taubheit (SSD), definiert als schwer bis schwer schwer bis schwer geschwächtes Ohr (> 70 dB HL) und ein kontralaterales Ohr mit einem reinen Tonschnitt ≤30 dB HL bis 4.000 Hz, basierend auf einer Definition von SSD, die durch internationalen Konsens² festgelegt wurde^{. 10}. Die NH-Gruppe besta.......

Diskussion

Um die Leistung des vorgeschlagenen Lokalisierungssystems in den Kontext zu stellen, wurden die in der vorliegenden Studie beobachteten Lokalisierungsfehler im Verhältnis zu den in früheren Freifeld-Lokalisierungsstudien berichteten Werten untersucht. Obwohl direkte quantitative Vergleiche zwischen Studien von Natur aus durch Unterschiede in experimentellen Konfigurationen, Stimulusparametern und Reaktionsmethoden begrenzt sind, haben frühere Arbeiten berichtet, dass die horizontale Scha.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Software zur Testing von individueller Klanglokalisierung	Interne Entwicklung	N/A	Individuell entwickelte Software (Python-basiert, Version 3.14.2), die für die automatisierte Stimuluspräsentation, Versuchssequenzierung, touchscreenbasierte Antworterfassung und automatische Berechnung von RMSE-, MAE- und Lokalisierungsbias verwendet wird.
R-Software	R Foundation for Statistical Computing	N/A	Statistische Rechenumgebung für Post-hoc-Datenvisualisierung und Figurengenerierung (Version 4.4.2)
RME Fireface UFX+ Audio-Schnittstelle	RME	Fireface UFX+	Mehrkanalige ASIO-kompatible Soundkarte, die für Stimuluswiedergabe und Pegelkalibrierung verwendet wird. Die Ausgangspegel einzelner Lautsprecher wurden auf Interface-Ebene eingestellt.
Genelec 8010A Lautsprecher	Genelec	8010A	Fullrange-Lautsprecher, die für Freifeld-Soundlokalisierungstests verwendet werden. Alle Lautsprecher waren identische Modelle, um eine gleichmäßige akustische Leistung über die Azimutpositionen zu gewährleisten.
Maßgeschneidertes halbkreisförmiges Speeker-Gestell	Interne Fertigung	N/A	Radius 3000 mm, Höhe 1050 mm, ausgelegt, um 7 Lautsprecher mit gleichem Winkelabstand (30 °F) zu montieren
Höhenverstellbarer Stuhl	Interne Fertigung	N/A	Maßgefertigter höhenverstellbarer Stuhl mit verstellbarer Kopfstütze, der taktile Rückmeldung liefert und während der Tests eine stabile Kopfposition aufrechterhält.
Windows-basierter Personal Computer	ASUS	PN64	Mini-PC (Intel Core i5-13500H) wird für die Präsentation von Reizen, Testkontrolle und Datenerfassung verwendet
Symmetrisches Audiokabel	Mogami	W2594	Symmetrisches Audiokabel mit niedriger Kapazität, verwendet zum Anschließen von Lautsprechern an das Audiointerface
Schallpegelmesser	Brü EL & Kjæ r	Typ 2250	Zur Kalibrierung des Lautsprecherausgangs verwendet; Präzisionsinstrument der Klasse 1 (IEC 61672-1)
Freifeldmikrofon	Brü EL & Kjæ r	Typ 4189	½-Zoll präpolarisiertes Freifeldmikrofon, kompatibel mit dem Typ 2250, verwendet für genaue SPL-Messungen.
Touchscreen-Monitor	Jooyon	Carry view B	Touchscreen-Monitor zur Erfassung von Teilnehmerantworten.
Schalldichter Raum	Sontek (maßgefertigt, Korea)	N/A	Extern: 4050 & Mal; 2450 & Times; 2575 mm (W & Times; D & Times; H); Intern: 3800 & Mal; 2200 & mal; 2100 mm, ausgelegt, um eine rauschisolierte Umgebung für Freifeldtests zu schaffen