- Authors:
-
Hamacher,
V.
- Editors:
-
Vary,
P.
- Ph. D. Dissertation
-
- School:
- IND, RWTH Aachen
- Adress:
- Templergraben 55, 52056 Aachen
- Series:
- Aachener Beiträge zu Digitalen Nachrichtensystemen (ABDN)
- Number:
- 17
- Date:
-
2004
- Language:
- German
Abstract
Cochlea-Implantate haben sich als wirksames Therapiemittel bei Innenohrtaubheit etabliert. Sie übernehmen die Funktion der bei Taubheit ausgefallenen Sinneszellen im Innenohr und regen den Hörnerv über intracochleär implantierte Elektrodenketten unmittelbar elektrisch an. Die Nachbildung der natürlichen Anregung des Hörnervs gelingt aber prinzipiell nur sehr grob, da den ca. 3500 ausgefallenen Sinneszellen nur typischerweise 4 bis 22 Elektroden gegenüberstehen. Der damit verbundene Informations- und Redundanzverlust führt zu einer erheblichen Empfindlichkeit des Sprachverstehens gegenüber den akustischen Hintergrundstörungen des Alltags, was den Einsatz von Störgeräuschreduktionsverfahren notwendig macht. Da die Wirkung dieser Verfahren aufgrund der andersartigen Anregung des Gehörs nur bedingt mit den Wahrnehmungen Normalhörender korreliert, sind bei der Entwicklung und Evaluierung zeitaufwendige Testreihen mit CI-Trägern unumgänglich. Als Basis für ein leistungsfähiges instrumentelles Bewertungsmaß wurde in dieser Arbeit ein Signalverarbeitungsmodell des elektrisch stimulierten Gehörs entwickelt. Dieses Modell bildet wesentliche wahrnehmungsrelevante Aspekte der auditorischen Verarbeitung der räumlich-zeitlichen Stimulationssignale, die von Cochlea-Implantaten aus Sprach- und Umweltsignalen generiert werden, nach und liefert interne Repräsentationssignale des Gehörs, deren Eigenschaften im direkten Zusammenhang mit der auditiven Wahrnehmung der elektrischen Stimuli stehen. Das entwickelte Gehörmodell gliedert sich in eine Reihe von Teilmodellen, die stufenweise und in enger Anlehnung an den zugrundeliegenden physiologischen Prozessen entwickelt und validiert werden. Dabei handelt es sich um ein Modell der intracochleären Anregungsverteilung, ein Modell der einzelnen Hörnervzelle und ein Populationsmodell zur Anordnung und Parametrierung der 10000 den Hörnerv repräsentierenden Hörnervzellen, sowie um ein Modell wahrnehmungsrelevanter neuraler Prozesse im zentralen auditorischen System. Durch die Simulation von physiologischen und psychophysikalischen Experimenten wird die Validität des Modells systematisch nachgewiesen. Die Anwendung des Modells bei der instrumentellen modellbasierten Bewertung von Störgeräuschreduktionsverfahren wird anhand eines konkreten Zwei-Mikrofon-Ansatzes exemplarisch demonstriert. Die vorgestellte Bewertungsmethode erlaubt eine direkte Abschätzung der Sprachverständlichkeitsverbesserung aus den internen Repräsentationssignalen des Gehörmodells. Die gefundene gute Übereinstimmung der instrumentellen Vorhersagen mit den in zwei verschiedenen Testsituationen bei CI-Trägern gemessenen Sprachverständlichkeitsverbesserungen untermauern die Aussagekraft des entwickelten Modells.
Download
BibTeX
