Von Carsten Braun (Bernafon)/ Abbildungen: Bernafon
»Hier bei Ihnen verstehe ich immer super, aber …« Von individuellen SNR-Verlusten und der <40 dB Parallelwelt
Jede für den Hörgeräteträger herausfordernde Hörsituation ist charakterisiert durch das vorherrschende Signal-Rausch-Verhältnis. Dieses Verhältnis lässt sich relativ einfach bestimmen und kann als objektiver SNR-Wert der Hörsituation beschrieben werden. Die Herausforderung bei der Hörgeräteanpassung ist jedoch, dass jeder Mensch Hörsituationen völlig anders bewertet und z.T. vollkommen unterschiedliche SNR-Werte benötigt, um zu verstehen. Und so kommt es, dass ein nicht geringer Anteil der Hörgeräteträger bemängelt, dass sie in lauten Umgebungen nach wie vor Schwierigkeiten haben, adäquat zu verstehen. Es gilt daher, mehr Informationen über das individuell benötigte Verhältnis zwischen Sprachverständlichkeit und Komfort zu erhalten. Dieses Verhältnis kann als subjektiver SNR bezeichnet werden.
Der SNR-Verlust
Ein Hörverlust lässt sich im Allgemeinen in zwei Arten kategorisieren: Der Verlust der Hörbarkeit und der Verlust der Klarheit (Sprache). Es gibt eine vorhersehbare Beziehung zwischen den gemessenen Ruhehörschwellen und der benötigten Verstärkung, um die Hörbarkeit wiederherzustellen. Bei einem Verlust der Klarheit (Sprache) resultierend aus einem Schallempfindungsschaden, besteht zwischen den audiometrischen Schwellenwerten und der Sprachverständlichkeit im Lärm in den meisten Fällen hingegen eine unvorhersehbare Beziehung.
Und so zeigt sich, dass selbst Kunden mit identischem Audiogramm z.T. vollkommen unterschiedliche Sprachergebnisse im Störgeräusch erreichen. Diese Streuung nimmt mit zunehmendem Hörverlust z.T. deutlich zu. 2009 testete Pam Souza mit dem SNR-basierenden QuickSIN-Test zwei Patientengruppen auf ihre Sprachverständlichkeit im Lärm (Abb. 1). Eine Gruppe Probanden hatte einen moderaten bis mittleren Hörverlust (blau), die andere Gruppe hatte einen starken Hörverlust (rot).
Während sich die Sprachverständlichkeit in Ruhe bei Nutzern mit moderaten Hörverlusten kaum unterschied, stieg die Variabilität im Störgeräusch deutlich (blau). Die Probanden mit einem stärkeren Hörverlust, zeigten eine noch viel größere Bandbreite an Variabilität (rot). Das stellt uns in der Anpassung vor Herausforderungen, da sich die etablierten Anpassformeln primär auf die tonaudiometrischen Werte beziehen, und das macht die Vorhersage, wie gut ein Nutzer mit den ausgewählten Hörgeräten zurechtkommen wird oder welche Leistungsklasse am geeignetsten ist, sehr vage.
Zwar wird seit über zehn Jahren die Anpassung mit Hilfe der Perzentilanalyse überprüft und optimiert, jedoch in den allermeisten Fällen ausschließlich in einer ruhigen Testumgebung, die selten der Problembeschreibung unserer Kunden entspricht.
Häufig hören wir die Aussage: „Hier, bei Ihnen im Fachgeschäft verstehe ich immer super, aber gestern Abend auf der Feier habe ich kein Wort verstanden“. Da liegt zum Teil daran, dass wir selten eine Vorstellung davon haben, wie viel von der Dynamik des ISTS Signals (gemessen in Ruhe <40dB) im Störlärm übrigbleibt (siehe Abb. 2 & 3), oder wie der individuelle SNR-Verlust des Kunden im Störgeräusch ist.
Die Tatsache, dass wir Sprache in den Zielbereich des Kunden bringen, heißt jedoch nicht automatisch, dass er diese auch nutzen kann. Es benötigt daher weiterführende Informationen über das individuelle Verstehen von Sprache im Störschall.
Um den individuellen SNR zu bestimmen, gibt es seit vielen Jahren eine Reihe von etablierten Tests, wie z.B. OLSA GÖSA, HINT, QuickSiN, etc.
Alle Tests haben ein Ziel: Die individuelle Sprachempfindung in geräuschvoller Umgebung zu ermitteln und den notwendigen Abstand zwischen Nutzschall und Störschall zu beschreiben, damit Hörgerätenutzer im Vergleich zu Normalhörenden ein gleichwertiges Sprachverstehen erreichen.
Dabei gibt es verschiedene Methoden und Ansätze, und die daraus resultierenden Ableitungen sind vergleichbar: Je stärker der individuelle SNR-Verlust eines Kunden ist, umso herausfordernder werden komplexe Hörumgebungen in Bezug auf Sprachverständlichkeit empfunden. Und umso wichtiger ist es, für die Nutzer einerseits die geeignete Leistungsklasse zu wählen und andererseits die zur Verfügung stehenden Features individuell anzupassen.
Die SNR basierte Anpassung
Bereits in der ersten Sitzung sollte auf den Einfluss der SNR-Werte und auf die individuelle Sprachverständlichkeit eingegangen werden, denn mit zunehmender Komplexität der Situation fällt der SNR-Wert und damit die zu erwartende Sprachverständlichkeit. In dem in Abb. 4 dargestellten Beispiel beträgt der SNR-Verlust des Probanden 6 dB. Das heißt für die Anpassung, dass das Hörsystem den SNR um 6 dB verbessern muss, damit der Nutzer gleichwertig gut versteht. Eine kategoriale Einteilung der SNR-Verluste hilft, die Beratung für jede der Gruppen unterschiedlich zu gestalteten.. Das macht es für Kunden leichter und transparenter und hilft die Erwartungen realistisch einzuschätzen.
Ein SNR-Verlust von 0-3 dB zeigt an, dass, sobald die Hörbarkeit wiederhergestellt ist, der Nutzer in den meisten Hintergrundgeräuschsituationen ziemlich gut zurechtkommen sollte.
Ein leicht- bis mittelgradiger Wert von 3-7 dB SNR-Verlust zeigt an, dass Nutzer gut zurechtkommen, solange die Adaptive Funktionen präzise arbeiten.
Liegt ein Kunde mit einem SNR-Wert von 7-12 dB im hochgradigen Bereich, können selbst bei guter Direktionalität und Störlärmmanagement Probleme auftreten. Diese Hörverluste machen die Bereitstellung von Zubehör notwendig.
Ein SNR-Verlust von mehr als 12 dB weist darauf hin, dass der Kunde selbst mit Hörgeräten schwer zu kämpfen haben wird und definitiv auf die Hilfe von SNR verbesserndem Zubehör angewiesen ist.
Der Mehrwert der gewählten Leistungsklasse und des Feature-Setups, lässt sich schnell und nachvollziehbar überprüfen. Eine SNR-Veränderung um 1 dB im Sprachtest klingt nach nicht viel, kann aber im positiven Fall eine Verbesserung der Sprachverständlichkeit im Störgeräusch von 20% bewirken (Abb. 5). Allerdings kann eine SNR-Minderung von 1 dB, umgekehrt zu einer Verschlechterung in gleichem Maße führen. Daher gilt es unbedingt auf ein effizientes Venting, eine moderate Kompression und auf geeignete SNR-basierte Features zu achten.
Auch lassen sich SNR-Ergebnisse in der Beratung und in der vergleichenden Anpassung einsetzen. Umfrageergebnisse von EuroTrak 2022 zeigen, dass die Zufriedenheit der Hörgeräteträger mit ihren Geräten abnimmt, je älter die Hörgeräte sind.
In einem direkten Vergleich zwischen Viron und Alpha wurde am Hörzentrum Oldenburg die Sprachverständlichkeit im Störgeräusch mit einem GÖSA-Test überprüft. Es zeigte sich, dass Bernafon Alpha im Vergleich zur vorherigen Gerätefamilie Viron eine durchschnittliche Verbesserung von 1,1 dB SNR bietet. 1,1 dB im GÖSA-Test entspricht einer Verbesserung der Sprachverständlichkeit um ca. 20% (Abb. 5). Das zeigt, wie sehr es sich lohnt, bei einer anstehenden Wiederversorgung auf neuere Generationen von Hörgeräten mit fortschrittlicherer Technologie umzusteigen.
Die Features
Features haben primär das Ziel, die Rahmenbedingungen der besuchten Hörsituation zu optimieren. Je höher der erreichte SNR-Wert, umso besser der Zugang zur Sprache. Gleichermaßen reduziert sich die Höranstrengung. Seit der Einführung der Bernafon DECS-Plattform im Jahr 2017 arbeiten die Technologien von Bernafon SNR-basierend und weniger nach vordefinierten akustischen Modellen oder fixen Umgebungsklassifizierungen. Das ermöglicht es, die Features für jeden Kunden anhand der individuellen SNR oder ANL-Werte (Acceptable Noise Level) anzupassen und so die Authentizität der Umgebung zu erhalten. Unterstützt durch künstliche Intelligenz entscheiden die Systeme selbstständig, wie stark die jeweiligen Features arbeiten, um den SNR zu verbessern. Das Maß der Absenkung ist also immer situationsbezogen.
Hier zwei Beispiele SNR-basierter Features aus der aktuellen Alpha XT Familie mit hybrider Signalverarbeitung.
Smart Directionality
Im Hybrid Noise Management™ arbeiten Smart Directionality und Smart Noise Reduction aufeinander abgestimmt und erzielen das bestmögliche Signal-Rausch-Verhältnis.
In 24 Frequenzbereichen werden die Null-Steering-Punkte minimalinvasiv gesetzt, um Störanteile gezielt aus verschiedenen Winkeln zu reduzieren, ohne dabei die räumliche Auflösung wie bei einer klassischen Richtwirkung unnatürlich zu verändern. So bleiben auch Sprecher aus anderen Winkeln verständlich.
Das Feature Fokus legt dabei fest, wie stark die Störanteile in der Null Steering Kerbe abgesenkt werden. Das Ziel ist immer, so viele Rauminformationen wie möglich zu erhalten. Damit lässt sich das Hörsystem ganz individuell anpassen und die Höranstrengung reduzieren. Ein guter Indikator ist der ANL-Wert oder SNR-Verlust des Kunden. Je höher diese liegen, umso höher sollte der Fokus auf die Lärmquelle eingestellt werden.
Übergangspegel
Jeder Mensch hat individuelle Geräusch-Toleranzwerte (ANL) und einen individuellen Bedarf an SNR-Unterstützung durch das Hörsystem. Der Übergangspegel bestimmt das Maß der Unterstützung durch Smart Directionality und Smart Noise Reduction. Dabei ist der Wert der Unterstützung analog zum ANL-Score, bzw. zum SNR-Verlust zu sehen. So benötigen Menschen mit höheren ANL-Werten oder SNR-Verlusten u.U. schon in weniger komplexen Umgebungen mehr Unterstützung.
In der Praxis zeigt sich oft, dass viele Features, während der Anpassphase wenig oder gar nicht verändert werden und oft in der Grundeinstellung verbleiben. Das kann im ungünstigsten Fall bedeuten, dass Kunden aus Feature-Sicht unter- oder überversorgt sind. Eine einfache Matrix wie in Abb.6 exemplarisch dargestellt, kann helfen, die Features einerseits zielgerichteter einzustellen, aber auch die entsprechende Leistungsklasse im Vorfeld zu bestimmen.
Der ANL-Test
Warum Hörgeräteträger in geräuschvollen Umgebungen Schwierigkeiten haben, ist nicht immer von der Sprachverständlichkeit abhängig, sondern auch von der individuellen Toleranzschwelle Geräuschen gegenüber. Eine seit den 90ern bestehende und mittlerweile etablierte Methode, um die individuelle Toleranzschwelle zu messen, ist der Acceptable Noise Level Test (ANL-Test).
Dabei wird nicht die Sprachverständlichkeit gemessen, sondern primär der Pegelabstand gesucht, bei dem Nutzer Sprache angenehm laut verstehen und die Hintergrundgeräusche gerade noch tolerieren können.
Die Messung kann mit und ohne Hörgeräte durchgeführt werden und wird in der Regel im Freifeld durchgeführt.
Aus den gemessenen Werten lassen sich ebenfalls die geeignete Anpassformel, die optimale Leistungsklasse und damit das notwendige Maß an Feature-Unterstützung ableiten. Je größer der ANL-Wert ausfällt, umso weniger tolerant sind Nutzer Störgeräuschen gegenüber und umso stärker sollten die jeweiligen Features unterstützen. Auch hier kann die Tabelle aus Abb. 6 zu Rate gezogen werden.
Aus den ANL-Werten lassen sich zudem Prognosen erstellen, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass die Hörgeräte dauerhaft getragen werden und Kunden einen hohen Nutzen erfahren. Kunden mit einstelligen ANL-Werten kommen in der Regel mit den Hörsystemen gut zurecht. Kunden mit zweistelligen Werten benötigen dagegen stärkere Technologien und Zubehör zur Verbesserung des SNR und u.U. mehr Beratung. Bei hohen Werten ist möglicherweise auch ein Hörtraining angezeigt. Wie stark sich die Prognose verbessert, wird in Abb. 7 deutlich. Eine Verbesserung des ANL-Wertes um nur 2dB (Abszisse) resultiert in einer deutlich höheren Prognose (Ordinate), dass das Hörgerät dauerhaft getragen wird.
Der Audible Contrast Threshold Test (ACT)
Ein weiterer und neuer Kandidat der präskriptiven Tests ist der ACT-Test. ACT steht für Audible Contrast Threshold (Hörkontrastschwelle). Auch dieser Test eignet sich, um im Vorfeld die Fähigkeit der Sprachwahrnehmung im Störgeräusch vorherzusagen. Der ACT-Test ist weder ein tonaler Test noch ein Sprachtest, sondern misst die minimale Kontrastschwelle einer spektro-temporalen Modulation, die einem Rauschen aufgeprägt ist. Aus dem erzielten ACT-Wert lässt sich das notwendige Maß der Hörgeräteunterstützung ableiten (siehe Abb. 8).
Je höher der ACT-Wert, umso mehr Unterstützung wird von Hörsystem benötigt (analog zur Tabelle aus Abb. 6). Dabei nehmen Alter und Audiogramm ebenfalls Einfluss. Denkbar wäre auch eine direkte Implementierung in die Fitting-Software. Der ACT-Test dauert nur zwei bis drei Minuten wird über einen Audiometrie Kopfhörer durchgeführt und steht derzeit ausschließlich in Affinity Compact Messsystemen zur Verfügung.
Fazit:
Unsere Kunden sind so verschieden wie die Hörsituationen, die sie besuchen. Selbst bei Kunden mit gleichem Hörverlust ist die Varianz der Sprachverständlichkeit im Störgeräusch z.T. sehr hoch. Es braucht daher bereits im Vorfeld weiterführende Informationen, die über Sinustöne und „Ring, Spott, Farm“ hinausgehen. Informationen, die den individuellen SNR-Bedarf und die benötigte Unterstützung durch Hörsysteme ermitteln. GÖSA, ANL oder ACT sind Tests, die einfach durchzuführen und näher an den von unseren Kunden geschilderten Problemsituationen dran sind und nicht in einer lebensfernen Parallelwelt <40dB stattfinden.
Unsere Features und Hörgerätenutzer freuen sich schon drauf!
Mehr zum Thema SNR-basierte Anpassung finden sie hier: https://www.bernafon.de/professionals/akademie/seminare/snr-anl-anpassung