gms | German Medical Science

Die Signalverarbeitung von Kodierungsstrategien bei Cochlea Implantaten (CI) beginnt normalerweise mit einer front-end automatic gain control (AGC), die den akustischen Dynamikbereich deutlich reduziert, um den Ausgangspegel zu kontrollieren und die Signalverarbeitung vor hohen Amplitudenänderungen zu schützen. Die Nutzung eines front-end AGC führt aber auch zu Verzerrungen im Signal und verhindert, dass die Energie des akustischen Eingangssignals direkt wie das des elektrisch stimulierenden Stimulus übernommen wird, was in geringeres Sprachverstehen resultieren kann. Transienten (z.B. b und p in Logatomen wie "aba" / "apa") beinhalten feine spektrale Eigenschaften, die bei einer AGC Verarbeitung zu spektralen Verzerrungen und einer geringeren Wahrnehmungsschwelle führen können. Deshalb ist es erstrebenswert, einen AGC ähnlichen Mechanismus in ein CI System einzubetten, dass den vollen akustischen Dynamikbereich während der Verarbeitung beibehält. Solch ein Algorithmus hat das Potential schwierig zu detektierende Transienten oder Sprache im Rauschen besser hervorzuheben und das Sprachverstehen zu verbessern.

Objektive Messmethoden basierend auf dem short-time objective measure (STOI) und der Analyse generierter Elektrodogramme sollen Unterschiede zwischen beiden Verarbeitungen aufzeigen. Subjektive Tests wurden zusätzlich an zehn CI Nutzern durchgeführt, um das Sprachverstehen zwischen einem single-channel dual-loop front-end AGC und einem adaptiven multi-band back-end Dynamikkompensationssystem (VG) zu vergleichen. Die CI Gruppe bestand aus Oticon Medical CI Nutzern und wurde direkt über den AuxIn Eingang eines Forschungsprozessors stimuliert. Ein Diskriminationstest mit Logatomen und ein Sprachverständlichkeitstest mit dem HSM Satztest wurden in Ruhe und im Störgeräusch bei +10 dB SNR durchgeführt.

Signifikant besseres Sprachverstehen in Ruhe und ein ähnlicher Trend für die Störgeräuschkondition konnte in der VG Kondition festgestellt werden (10% Verbesserung in Ruhe, 9% im Störgeräusch). Sieben Patienten konnten den Logatomtest ebenfalls abschließen und erreichten eine signifikante, 9% bessere Leistung in der VG Kondition. Die objektive Analyse mittels STOI ergab für VG ein ebenfalls signifikantes, um 0.13 besseres Maß als die AGC Kondition. Insgesamt kann ein multi-band back-end Dynamikkompensationssystem eine einfache front-end Kompression bezüglich des Sprach- und Logatomverstehens übertreffen.

Diese Studie wurde finanziert durch den DFG Exzellenzcluster EXC 1077/1 "Hearing4all".