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3  Ergebnisse

3.1 Audiometrische Voruntersuchungen

Das Probandenkollektiv aus 36 anamnestisch hörgesunden Erwachsenen wurde mit den üblichen audiologischen Verfahren voruntersucht. 24 Testpersonen zeigten Normalbefunde mit weniger als 10 dB Hörverlust im Tonschwellenaudiogramm und normaler Trommelfellcompliance. Bei drei Personen wurde eine Schalleitungsstörung festgestellt. Vier Personen zeigten im Tonschwellen­audiogramm eine “Senke” im 4 kHz-Bereich von über 10 dB, für die wahr­scheinlich eine Lärmschädigung ursächlich ist. Bei drei Personen war im hochfrequenten Bereich ab 6 bzw. bei 8 kHz ein geringer Hörverlust (zwischen 10 und 20 dB) zu beobachten, der auf eine beginnende Presbyakusis (Altersschwerhörigkeit) hinweisen könnte. Zwei Probanden zeigten beidseits im mittelfrequenten Bereich zwischen 0,5 und 2 kHz einen anscheinend hereditär bedingten Hörverlust.

Außerdem wurden die DPOAE jedes Probanden registriert und in DP-Grammen dargestellt. Diese zeigten bei 16 Personen mit Normalgehör (sieben Frauen und neun Männern) im Bereich zwischen 1,3 und 5 kHz auf mindestens einer Seite stabile DPOAE mit Pegeln zwischen 10 und über 20 dB SPL und mindestens 15-20 dB Abstand vom Körper- und Umgebungsrauschen. Der Rauschpegel lag in diesem Frequenzbereich nach digitaler Mittelung zwischen ‑5 und ‑15 dB SPL. Eine Geschlechts‑ oder generelle Seiten­abhängigkeit der DPOAE-Pegel ließ sich nicht fest­stellen.

Bei einer der 16 Versuchspersonen wurde die experimentelle Messung der unmaskierten DPOAE bei 2 kHz von SOAE beeinträchtigt. Die Daten dieser Probandin werden einzeln ausgewertet (s. Kapitel 4.3.5). Eine Probandin wurde wegen eines im Zeitraum der ersten Messungen aufgetretenen Tinnitus aus dem Kollektiv herausgenommen. Wegen Zeit­mangels auf Seiten zweier Probanden konnten bei diesen nur wenige Messungen durchgeführt werden. Das Kollektiv für die Messung der Modulation tieftonmaskierter DPOAE wird schließlich aus zwölf Versuchspersonen zusammengestellt. Bei vier dieser Probanden waren, bei normalem Tonschwellen­audiogramm, im DP-Gramm auf jeweils einem Ohr verminderte Pegel im 4 kHz- bzw. im Hochtonbereich sichtbar. Von diesen Versuchspersonen wird jeweils nur das andere Ohr in die Tieftonmessungen einbezogen, die Gesamtzahl der untersuchten Ohren beträgt daher n = 20.


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3.2  Phasenaudiometrie

Abbildung 13 zeigt die gemittelten Werte der Phasenaudiogramme des Probandenkollektivs (n = 20). Dargestellt werden die subjektiven Mithörschwellen (MHS) eines 2 kHz-Tonbursts in Abhängigkeit von der Phasenlage des sinusförmigen Tieftonmaskers. Der Pegel des Test­reizes in dB nHL ist auf der Ordinate, die Tieftonphase in 30°-Schritten auf der Abszisse auf­getragen. Die gemittelten Werte der Mithörschwellen (ausgefüllte Kreissymbole) werden mit einer Standard­abweichung (standard deviation, SD; leere Kreissymbole) gezeigt. Sie lassen eine deutliche Phasen­abhängigkeit mit zwei Maskierungsminima bei 0° und bei 150° und zwei Maskierungsmaxima bei 90° und 270° beobachten.

Die Differenz zwischen minimal und maximal maskierter Mithörschwelle wird als Modulations­tiefe (MD, engl.: modulation depth) bezeichnet. Sie beträgt im gemittelten Phasenaudiogramm dieses Probandenkollektivs (MD der Mittelwerte) 21,5 dB (SD: 6,1 dB).

Abb. 13: Phasenaudiogramm: Mittelwerte (ausgefüllte Kreissymbole, n = 20) und Mittelwerte zu- bzw. abzüglich der einfachen Standardabweichung (leere Kreissymbole) der Mithörschwellen (MHS) eines tieftonmaskierten 2 kHz-Ton­bursts in Abhängigkeit von der Phasenlage eines sinusförmigen Maskertons. MD: Modulations­tiefe; Masker­frequenz fM = 30 Hz, Maskerpegel LM = 115 dB SPL.


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Die Differenz der minimal maskierten MHS und der MHS bei 90° beträgt 14,6 dB (SD: 6,9 dB). Die mittlere Hörschwelle des 2 kHz-Tonbursts ohne Masker ist 1,4 dB nHL (SD = 2,9 dB).

Betrachtet man die Phasenaudiogramme der einzelnen Probanden, zeigt sich bei allen eine deutliche Phasenabhängigkeit der Mithörschwelle mit zwei Minima und zwei Maxima. Diese liegen im Gegensatz zur Mittelwertkurve aber nicht immer bei den o.g. Phasen­werten des Tief­tons. Sowohl inter- als auch intraindividuell lassen sich Unterschiede in Bezug auf die Lage der Maskierungsmaxima und -minima und auf die Modulationstiefe beobachten. Bei etwa der Hälfte aller untersuchten Ohren sind die Minima und Maxima um 30° nach vorn verschoben (Minima bei 330° und 150°, Maxima bei 240° und 60°). Die Einzelergebnisse werden mit den Initialen der Probanden und der gemessenen Seite links - “li” oder rechts - “re” benannt. Fünf Versuchspersonen (ECli, ESre, NTli, PJli, SAli) zeigen auf einem Ohr eine Vertauschung des kleineren und größeren Maskierungsmaximums bzw. gleich große Maskierungsmaxima. Bei ECli, HMli und re, PJli, PPli und SAli ist nur eine relativ geringe MD (< 25 dB) zu beobachten. Bei den Probanden SA und PJ zeigen sich auffällige Seitendifferenzen der Modulationstiefen (MD bei SA links 21,25, rechts 37,5 dB, Differenz 16,25 dB; bei PJ rechts 35, links 21,25 dB, Differenz 13,75 dB), während der Seitenunterschied bei den anderen Versuchspersonen zwischen 0 und 5 dB liegt. Der Mittelwert der Modulationstiefen in diesem Probandenkollektiv beträgt 29,5 dB (SD 5,3 dB).

3.3 Tieftonmodulation von DPOAE

Der Pegelverlauf tieftonmodulierter DPOAE hängt von den Reizparametern ab. Im folgenden werden die Ergebnisse der Untersuchungen des Einflusses verschiedener Tiefton­pegel und verschiedener Primärton­pegel und ‑frequenzen auf die Modulation der  DPOAE mit der Frequenz 2f1-f2 dargestellt. Der Einfluß der Tieftonfrequenz wird in dieser Arbeit nicht untersucht.

3.3.1 Einfluß des Tieftonpegels

Abbildung 14 zeigt den Einfluß verschiedener Maskerpegel auf den phasenabhängigen Verlauf der gemittelten DPOAE-Pegel bei 2 kHz (n = 20). Der Tieftonpegel wird in 5 dB-Schritten von 95 auf 115 dB SPL erhöht, dabei bleiben die Primärtonfrequenzen und ‑pegel konstant (f1 = 2,5 kHz, f2 = 3 kHz und L1 = 50 dB HL, L2 = 25 dB HL).


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Abb. 14: Pegelverläufe der DPOAE mit der Frequenz 2 kHz (Mittelwerte, n = 20) unmaskiert (gestrichelte Linie) und maskiert mit Tieftönen unterschiedlicher Pegel (durchgezogene Linien). M1, M2: Modulationstiefen; L: Latenz (s. Text). Die Primärtöne mit den Frequenzen f1 = 2,5 kHz und f2 = 3 kHz haben die Pegel L1 = 50 dB HL, L2 =25 dB HL, der Tieftonmasker hat die Frequenz 32,8 Hz.

Unmaskiert verlaufen die gemittelten DPOAE‑Pegel im registrierten Zeitbereich konstant zwischen 5,75 und 6,2 dB SPL (geringste vorkommende SD: 3,3 dB, größte vorkommende SD: 4,2 dB). Bei Tieftonmaskierung zeigen sie ab bestimmten Maskerpegeln eine Modulation, die wie die subjektive Mithör­schwelle im Phasenaudiogramm von der Phasenlage des Tieftons abhängt. Bei 95 dB SPL Maskerpegel ist noch keine Modulation des DPOAE-Pegelverlaufs sichtbar. Ab 100 dB SPL zeigen sich pro Tieftonperiode ein Pegelmaximum kurz nach der 90°‑Phase des Maskers und ein ‑minimum kurz nach der 270°‑Phase. Mit steigendem Tieftonpegel nimmt das Ausmaß der Modulation nichtlinear zu, [Seite 40↓]wobei sich der Phasenbezug nicht ändert. Die einfache Standard­abweichung liegt bei Maskierung mit Tieftonpegeln von 95 bis 105 dB SPL zwischen 3 und 4,4 dB, vergleichbar mit der des unmaskierten Verlaufes. Mit 110 dB SPL Maskerpegel zeigt die SD eine periodische Schwankung mit Maximalwerten (bis zu 5,5 dB) kurz nach 270°. Bei Maskierung mit 115 dB SPL schwankt die SD in Abhängigkeit von der Tieftonphase (zwischen 2,9 und 8,3 dB) mit Maximalwerten kurz nach 90° und 270°.

Im Vergleich mit dem unmaskierten Verlauf läßt sich ab 100 dB SPL ein leichter Anstieg des DPOAE-Pegels zwischen 0° und 180° beobachten (“enhancement”). Erhöht man den Tieftonpegel weiter auf 115 dB SPL, verschwindet dieser Anstieg und ein zweites, weniger ausgeprägtes, Minimum erscheint kurz nach der 90°‑Phase des Maskers. Pro Tieftonperiode sind jetzt zwei Maxima kurz nach (0° und 180°) und zwei Minima (kurz nach 90° und 270°) sichtbar. Die Latenz (L) zwischen den Extrempunkten des Maskerverlaufs (90° bzw. 270°) und den DPOAE-Pegelminima beträgt im Mittel 4 ms (SD: 1,1 ms). Sie wird bei 270° abgelesen. Um diese Latenz ist der modulierte DPOAE-Pegelverlauf auch gegenüber dem Verlauf der subjektiven Mithörschwelle im Phasenaudiogramm verzögert. Die Zeitpunkte des Maskerverlaufs, zu denen die DPOAE-Pegel im folgenden betrachtet werden, sind mit der Phase des Maskers zuzüglich der Latenz beschrieben (z.B. 270°+L).

Die Differenz aus maximalem DPOAE-Pegel und dem Pegelminimum bei 270°+L wird als Modulations­tiefe M1 bezeichnet, die Differenz aus maximalem DPOAE-Pegel und dem Pegel­minimum bei 90°+L als M2. In Abbildung 14 sind jeweils die zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. bei einer bestimmten Tieftonphase gemessenen DPOAE-Pegel nach Mittelung dargestellt. Dabei werden interindividuell unterschiedliche Latenzen nicht berücksichtigt, und die maximalen MD der einzelnen Probanden fließen, im Gegensatz zu den Werten in Abbildung 15, nicht immer in die dargestellten Modulationstiefen M1 und M2 ein.

Abbildung 15 zeigt die Mittelwerte der einzeln berechneten Modulationstiefen M1 und M2 (n = 20) in Abhängigkeit vom Tieftonpegel. Mit zunehmendem Tieftonpegel wächst M1 nichtlinear. Eine Erhöhung des Pegels um 5 dB führt bei 95 dB SPL zu einer Steigerung der mittleren Modulationstiefe M1 um 0,85 dB, bei 110 dB SPL dagegen um 8,7 dB. Erst ab 115 dB SPL Maskerpegel ist M2 mit 5,25 dB im Mittel zu beobachten.


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Abb. 15: Mittelwerte der Modulationstiefen M1 und M2 (n = 20) der mittleren Tieftonperiode in Abhängigkeit vom Maskerpegel (dicke Linie, ausgefüllte Symbole), zu‑ bzw. abzüglich einer Standardabweichung (dünne Linien, leere Symbole). Frequenzen und Pegel des Maskers und der Primärtöne wie in Abb. 14.

In den Abbildungen 16a und 16b werden die gemessenen DPOAE-Pegel der Probanden gemittelt (16a) und einzeln (16b) bei 0°+L, 90°+L und 270°+L mit steigendem Maskerpegel gezeigt (Standardabweichungen zu Abb. 16a s. Tab. 5). Die Diagramme sind mit den Initialen der Probanden und der gemessenen Seite benannt. Da die DPOAE-Pegel bei 0°+L und 180°+L kaum (im Mittel weniger als 1 dB) voneinander abweichen, wurde zur besseren Übersichtlichkeit auf die Darstellung der 180°+L-Werte verzichtet. Bei 115 dB SPL Tiefton­pegel zeigen die Mittelwerte der maskierten DPOAE bei 0°+L und 270°+L die größte Pegel­differenz, sie beträgt 12,3 dB (SD 4,8 dB).

Bei drei Probanden läßt sich eine nur geringe Modulation mit einer Pegeldifferenz von ca. bzw. kleiner als 6 dB beobachten (ECli: 3 dB, PJli 5,5 dB, SGre: 6,5 dB). Eine besonders deutliche Modulation (Pegeldifferenz bei 0°+L - 270°+L größer als 15 dB) zeigt sich bei den Probanden MT, NT, ES und SJ. Bei drei Versuchspersonen fallen große Seitenunterschiede der maximalen Pegeldifferenzen bei 0°+L und 270°+L auf: Bei ES beträgt der Unterschied zwischen linkem und rechten Ohr 8,5 dB (links stärkere Modulation), bei SJ 6 dB und bei PJ 9 dB (beide rechts stärkere Modulation). Im Gegensatz zu den anderen Versuchs­[Seite 42↓]personen werden die DPOAE bei ES rechts und PJ rechts mit 110 dB SPL Maskerpegel stärker moduliert als mit 115 dB SPL, was wahrscheinlich auf den ungleichen Sondensitz zurückzuführen ist. Zwei Probanden zeigen ohne Masker Seitendifferenzen der DPOAE-Pegel von 6,5 dB (HM: links 1, rechts 7,5 dB SPL) bzw. 7,5 dB (SJ: links 2,5, rechts 10 dB SPL). Während bei HM die DPOAE auf beiden Seiten gleich stark moduliert werden, läßt sich bei SJ rechts eine stärkere Modulation erkennen (s.o.)

Abb. 16a: Mittelwerte der Pegel der unmaskierten und maskierten DPOAE (n = 20) in Abhängigkeit vom Masker­pegel bei 0°+L, 90°+L und 270°+L. Die Primärtöne mit den Frequenzen f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz haben die Pegel L1 = 50 und L2 = 25 dB HL, der Masker hat die Frequenz 32,8 Hz

Tab. 5: Standardabweichungen der gemittelten DPOAE-Pegel in Abb. 16a (TT: Tiefton).

TT-Pegel in dB SPL

SD in dB

0° + L

90° + L

270° + L

95

3,6

3,4

3,6

100

3,7

3,4

3,9

105

3,6

3,6

3,7

110

3,6

3,5

3,9

115

3.6

4,5

6,5

Ohne TT

3,9

  


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Abb. 16b: DPOAE-Pegel der der einzelnen Probanden, unmaskiert und maskiert bei 0°+L, 90°+L und 270°+L in Abhängigkeit vom Tieftonpegel. Die Diagramme sind mit den Initialen der Probanden und der gemessenen Seite benannt. Reizparameter wie in Abbildung 16a.

3.3.2 Einfluß der Primärtonpegel

Abbildung 17 zeigt den Einfluß verschiedener Primärtonpegel nach der “Pegelschere” (s. Kapitel 1.2.4.3 und 2.7.2.2) auf den gemittelten Pegelverlauf unmaskierter und tiefton­maskierter DPOAE bei 2 kHz (n = 20). Die Primärtonfrequenzen (f1 mit 2,5 kHz und f2 mit 3 kHz) sowie die Frequenz und der Pegel des Tieftonmaskers (fM = 32,8 Hz, LM = 115 dB SPL) werden nicht verändert.

Unmaskiert bleiben die gemittelten DPOAE-Pegel im betrachteten Zeitverlauf konstant. Sie nehmen mit steigenden Primärtonpegeln zu. Bei Maskierung zeigen die gemittelten DPOAE-Pegelverläufe mit dem Primärtonpegelpaar L1 = 45, L2 = 20 dB HL die stärkste Modulation. M1 und M2 sind deutlich ausgeprägt, die Pegel­verläufe haben je zwei Minima (bei 90°+L und 270°+L) und Maxima (bei 0°+L und 180°+L) pro Tieftonperiode. Mit steigenden Primärton­pegeln vermindert sich das Ausmaß der Modulation nichtlinear, wobei M2 stärker abnimmt, als M1. Ab Primärtonpegeln mit L1 = 55 und L2 = 40 dB HL kommt es kurz nach der 90°-Phase des Maskers zu einem leichten Anstieg des DPOAE-Pegels im Vergleich zum unmaskierten Verlauf (“Enhancement”). Der gemittelte phasenabhängige DPOAE-Pegelverlauf zeigt nur noch ein Maximum pro Periode, M2 ist nicht mehr zu beobachten.


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Abb. 17: Pegelverläufe der DPOAE mit der Frequenz 2 kHz (Mittelwerte, n = 20) mit unterschiedlichen Primärtonpegelnpaaren, unmaskiert (gestrichelte Linien) und bei Tieftonmaskierung (durchgezogene Linien). M1, M2: Modulationstiefen; L: Latenz (s. Text). Die Primärtöne haben die Frequenzen f1 = 2,5 kHz, f2 = 3 kHz, der Tieftonmasker mit der Frequenz 32,8 Hz hat den Pegel 115 dB SPL.

In Abbildung 18 sind die gemittelten Modulationstiefen M1 und M2 in Abhängigkeit von den Primärtonpegeln dargestellt. Werden die Pegel erhöht, nehmen M1 und M2 nichtlinear ab: Die Erhöhung von L1 um 5 und L2 um 10 dB führt bei L1 = 45 und L2 = 20 dB HL im Mittel zu einer Verminderung von M1 um ca. 3 dB, bei L1 = 55 und L2 = 40 dB HL nur um ca. 0,3 dB. M2 verringert sich bei L1 = 45 und L2 = 20 dB HL im Mittel um 4,2 dB, und ist ab den Primärton­pegeln L1 = 55 und L2 = 40 dB HL nicht mehr zu beobachten.


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Abb. 18: Modulationstiefen M1 und M2: Mittelwerte (dicke Linien, ausgefüllte Symbole) und Mittelwerte zu- bzw. abzüglich einer Standardabweichung (dünne Linien, leere Symbole) in Abhängigkeit von den Primärton­pegeln (n = 20). Die Primärtonfrequenzen sind f1 = 2,5 kHz, f2 = 3 kHz, der Masker hat die Frequenz 32,8 Hz und den Pegel 115 dB SPL.

Betrachtet man die zeitlichen DPOAE-Pegelverläufe der Probanden einzeln, so fallen bei den Versuchs­personen JA rechts bei L2 = 20 dB und NT rechts bei höheren Primärtonpegeln (ab L2 = 30 bis 40 dB HL) im Bereich um 270° des Maskerverlaufs “Doppelsenken” mit jeweils zwei Minima auf. Die DPOAE werden bei beiden Probanden auch bei Maskierung mit dem Tiefton nicht vom Rauschen überlagert. Abbildung 19 zeigt die bei Proband NT rechts mit verschie­denen Primärtonpegeln gemessenen DPOAE-Pegelverläufe bei Tieftonmaskierung.


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Abb. 19: Tieftonmodulierter DPOAE-Pegelverlauf (geglättet) mit unterschiedlichen Primärtonpegel­paaren: “Doppelsenken” bei 270° Maskerphase (Proband NT rechts).

In Abbildung 20 sind die DPOAE-Pegel der Probanden einzeln sowie gemittelt, unmaskiert und maskiert bei 0°+L, 90°+L und 270°+L, in Abhängigkeit von L2dargestellt. Wie in Abbildung 16b lassen sich bei den Probanden PJ links, EC und SG nur geringe Modulationen erkennen.


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Abb. 20: DPOAE-Pegel der Probanden einzeln und gemittelt (Diagramm unten links), unmaskiert und maskiert bei 0°+L, 90°+L und 180°+L des Maskerverlaufes, in Abhängigkeit von den Primärton­pegeln (aufgetragen gegen L2).

Tab. 6 (zu Abb. 20 links unten): Mittelwerte und Standardabweichungen (n = 20) der Pegel der unmaskierten DPOAE (“ohne TT”) und der maskierten DPOAE bei 0°+L, 90°+L, 180°+L und 270°+L des Masker­verlaufs

L2 in dB HL

DPOAE-Pegel in dB SPL

 

ohne TT (SD)

0°+ L (SD)

90°+ L (SD)

180°+ L (SD)

270°+ L (SD)

20

4,9 (3,3)

0,8 (3,5)

-2,5 (6,4)

1,2 (2,7)

-11,0 (6,4)

30

8,0 (2,8)

6,3 (2,6)

6,3 (2,6)

6,4 (2,2)

-3,2 (5,4)

40

10,1 (3,2)

9,1 (3,4)

10,4 (2,6)

9,1 (3,4)

2,6 (4,1)

50

13,4 (3,2)

11,8 (4,7)

14,1 (2,8)

12,6 (4,2)

7,5 (4,6)

Bei allen Versuchspersonen zeigen sich zwischen linkem und rechten Ohr Unterschiede der DPOAE-Pegeldifferenzen bei 0°+L und 270°+L. Besonders stark (Seitendifferenz über 6 dB) sind sie bei den Probanden HM, MT, NT und SJ ausgeprägt.

Die Steigungen der DPOAE-Pegel in Abhängigkeit von den Primärtonpegeln lassen sich als Differenzenquotienten bestimmen. Unmaskiert steigen die gemittelten DPOAE-Pegel (n = 20) mit zunehmenden Primärtonpegeln im untersuchten Bereich (L2 zwischen 20 und 50 dB HL) mit etwa 0,2 bis 0,3 dB/dB flach an. Bei Tieftonmaskierung (fM = 32,8 Hz, LM = 115 dB SPL) ändert sich diese Steigung in den verschiedenen Tieftonphasen (s. Tab. 7). Die DPOAE-Pegel zeigen mit wachsenden Primärtonpegeln unterhalb L1 = 50 und L2 = 30 dB HL einen steileren Anstieg als oberhalb, insbesondere bei 90°+L und 270°+L.

Tab. 7: Steigungen der gemittelten DPOAE-Pegel (n = 20) in Abhängigkeit von L2, unmaskiert (“ohne TT”) und maskiert bei 0°+L, 90°+L, 180°+L und 270°+L des Maskerverlaufs

L2 in dB HL

Steigung ( y2-y1 / x2-x1; x = L2, y = LDPOAE ) in dB/dB

 

ohne TT

0°+ L

90°+ L

180°+ L

270°+ L

20

0,3

0,5

0,9

0,5

0,8

30

0,2

0,3

0,4

0,3

0,6

40

0,3

0,3

0,4

0,3

0,5


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Besonders deutlich zeigen sich die unterschiedlichen Steigungen bei 0°+L und 270°+L bei den Versuchspersonen MT links, JA links, PJ rechts und HC. Bei 0°+L und 90°+L sind sie besonders bei NT rechts, bei SA rechts und bei ES auf beiden Seiten zu beobachten. Auffällig ist die nahezu gleich starke Verminderung der DPOAE-Pegel bei 90°+L und 270°+L bei NTre und ESre mit L2 = 20 dB HL. Beinahe parallele Pegelverläufe (gleiche Steigungen) bei 0°+L und 270°+L, die Ausdruck einer etwa gleichbleibenden Modulation der DPOAE trotz zunehmender Primärton­pegel sind, lassen sich bei den Probanden NTre, SJli, ECli und SGre erkennen (wobei die DPOAE bei ECli und SGre insgesamt wenig modulieren).

Eine Besonder­heit im Verlauf der DPOAE-Pegel zeigt sich außerdem bei Proband SJ: bei 90°+L ist die DPOAE ab L2 = 30 dB HL maskiert lauter als unmaskiert. Dieser Effekt (“Enhancement”) läßt sich weniger stark auch bei anderen Probanden (MTli, NTli und re, SAre, ESre, PPli) und in der Darstellung der gemittelten Werte beobachten.

3.3.3 Einfluß der Primärtonfrequenzen

Der Verlauf der DPOAE-Pegel bei Tieftonmaskierung ist von den Frequenzen der Primär­töne abhängig. Abbildung 21 zeigt die gemittelten Pegelverläufe (n = 12) der DPOAE mit der Frequenz bei 2 kHz (f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz, schwarze Linien) und 4 kHz (f1 = 5 und f2 = 6 kHz, graue Linien), also im Abstand einer Oktave, mit drei verschiedenen Primärton­pegelpaaren (L1, L2: 45, 20; 50, 30 und 55, 40 dB HL).

Bei 2 kHz zeigen die tieftonmaskierten DPOAE die bereits beschriebene phasenabhängige Modulation, die mit zunehmenden Primärtonpegeln abnimmt. Mit L1 = 45 und L2 = 20 dB HL bzw. L1 = 50 und L2 = 30 dB HL sind die beiden Minima (bei 90°+L und 270°+L) deutlich ausgeprägt, mit L1 = 55 und L2 = 40 dB HL zeigt sich in der gemittelten Darstellung nur noch ein Minimum (bei 270°+L). Die maskierten DPOAE-Pegelverläufe bei 4 kHz zeigen dagegen auch bei den niedrigen Primärtonpegeln nur eine geringe Modulation, die mit steigenden Primärton­pegeln noch weiter abnimmt. Pro Tieftonperiode sind bei allen Primärtonpegelpaaren nur ein Minimum (kurz nach 270°) und einem Maximum (kurz nach 90°) vorhanden. Tabelle 8 zeigt die Mittelwerte (und Standardabweichungen, n = 12) der berechneten Modulations­tiefen M1 und M2 der DPOAE bei 2 und 4 kHz.


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Abb. 21: Mittelwerte der Pegelverläufe der unmaskierten und maskierten DPOAE (n = 12) mit den Frequenzen 2 kHz (Primärtonfrequenzen: f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz) und 4 kHz (f1 = 5 und f2 = 6 kHz) bei verschiedenen Primärtonpegelpaaren. Der Masker hat die Frequenz 32,8 Hz und den Pegel 115 dB SPL.


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Tab. 8: Mittelwerte der Modulationstiefen M1 und M2 (und Standardabweichungen) der DPOAE mit der Frequenz 2 kHz (f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz) und mit der Frequenz 4 kHz (f1 = 5 und f2 = 6 kHz) bei drei verschiedenen Primärton­pegelpaaren (n = 12), der Masker hat die Frequenz 32,8 Hz und den Pegel 115 dB SPL

L1, L2 in dB HL

2 kHz: M1 in dB (SD)

2 kHz: M2 in dB (SD)

4 kHz: M1 in dB (SD)

45, 20

17,3 (7,4)

8,4 (6,6)

4,8 (2,8)

50, 30

14,9 (7,3)

4,2 (3,1)

3,4 (2,3)

55, 40

12,3 (6,0)

3,0 (1,4)

2,2 (1,4)

Bei drei Testpersonen wurde der Einfluß der Primärtonfrequenzen auf die Modulation der DPOAE außer mit den beiden Primärtonfrequenzpaaren im Oktav­abstand (2,5 / 3 kHz und 5 / 6 kHz) mit den Primärtonfrequenzen f1 = 4 und f2 = 4,8 kHz untersucht; die Wahl dieser Frequenzen erfolgte geräte­bedingt. Die DPOAE (2f1-f2) hat die Frequenz 3,2 kHz und somit den Abstand einer kleinen Sexte von der unteren (2 kHz) und einer großen Terz von der oberen bereits untersuchten DPOAE-Frequenz (4 kHz). Abbildung 22 zeigt die DPOAE-Pegelverläufe der drei Probanden (Mittelwerte) mit den Primärtonpegeln (L1 = 45, L2 = 20 dB HL) bei 2, 3,2 und 4 kHz unmaskiert. und maskiert. Die Darstellung der Mittelwerte wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit gewählt und soll die Tendenz der DPOAE-Modulation mit steigenden Primärton­frequenzen verdeutlichen.

Bei 2 kHz ist eine deutliche phasenabhängige Modulation des DPOAE-Pegelverlaufs mit zwei Pegel­minima zu beobachten. Bei 3,2 kHz nimmt die Modulationstiefe um nur etwa 3 dB ab; bei 4 kHz dagegen ist sie kaum noch zu erkennen. Die berechneten Modulationstiefen M1 und M2 (Mittelwerte und Standardabweichungen) mit sind in Tabelle 9 aufgeführt.

Tab. 9: Modulationstiefen M1 und M2 (Mittelwerte und Standardabweichung, n = 3) in Abhängigkeit von den Primärtonfrequenzen; Primärtonpegel: L1 = 45, L2 = 20 dB HL, Maskerfrequenz fM = 32,8 Hz, Maskerpegel LM = 115 dB SPL

f1 / f2 in kHz

M1 (SD) in dB

M2 (SD) in dB

2,5 / 3

14 (10,0)

4 (0,8)

4 / 4,8

11,3 (6,9)

4 (2,2)

5 / 6

6,7 (3,1)

 


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Abb. 22: Pegelverläufe der unmaskierten und maskierten DPOAE (Mittelwerte, n = 3) mit den Frequenzen 4, 3,2 und 2 kHz (Primärtonfrequenzen f1 / f2: 5 / 6 kHz, 4 / 4,8 kHz und 2,5 / 3 kHz). Die Primärtonpegel sind L1 = 45 und L2 = 20 dB HL, der Masker mit der Frequenz 32,8 Hz hat den Pegel 115 dB SPL.


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3.3.4  Untersuchung der DPOAE mit der Frequenz 3f1-2f2

Neben der DPOAE-Spektrallinie mit der Frequenz 2f1-f2 kann in der Frequenzanalyse des Mikrofonsignals bei unterschiedlichen Messungen die Spektrallinie der DPOAE mit der Frequenz 3f1-2f2 beobachtet werden. Die Abbildungen 23a und 23b zeigen als Beispiel die Spektralanalysen mit f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz (23a) und f1 = 5 und f2 = 6 kHz (23b) mit den Primärton­pegeln L1 = 55 und L2 = 40 dB HL bei Proband NT links.

Abb. 23a und 23b: Spektralanalysen der Mikrofonsignale (Fensterbreite 42,7 ms) bei Proband NT links mit den Primärtonfrequenzen f1 = 2,5 kHz, f2 = 3kHz (Abb. 11a) und f1 = 5 kHz, f2 = 6 kHz (Abb. 11b); die Primärtonpegel sind L1 = 55 und L2 = 40 dB HL; beide Messungen ohne Masker.

Bei sieben der zwölf Probanden (acht Ohren: MTre, NTre, HMli und re, SJre, PJli, HCli und SGre) lassen sich mit den Primärtonfrequenzen f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz und den Primärton­pegeln L1 = 50 und L2 = 25 dB HL DPOAE mit der Frequenz 1,5 kHz (3f1-2f2) registrieren. In der zeitlichen Analyse zeigen sie unmaskiert einen instabilen Pegelverlauf. Bei Tiefton­maskierung zeigen die DPOAE mit der Frequenz 3f1-2f2 wie die DPOAE mit der Frequenz 2f1-f2 eine phasen­abhängige Modulation, die mit zunehmendem Tieftonpegel stärker wird. Die Pegelverläufe weisen ein Minimum bei 270°+L bzw. zwei Minima bei 90°+L und 270°+L auf. Die DPOAE mit der Frequenz 3f1-2f2 ist mit geringerem Maskerpegel modulierbar als die DPOAE mit der Frequenz 2f1-f2 (s.Tab. 10). Mit L1 = 50 und L2 = 25 dB HL ist die deutlichste Modulation bei 100 bis 105 dB SPL Tieftonpegel erkennbar, ab 110 dB SPL ist diese Verzerrungsproduktemission im zunehmenden Rauschen nicht mehr registrierbar.


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Tab. 10: Modulationstiefen (Mittelwerte und Standardabweichungen, n = 8) bei Tieftonmaskierung der DPOAE mit den Frequenzen 1,5 kHz (3f1-2f2) und 2 kHz (2f1-f2) mit verschiedenen Tieftonpegeln; die Primärtonpegel sind L1 = 50 und L2 = 25 dB HL

Maskerpegel

M1 (SD) in dB

in dB SPL

1,5 kHz

2 kHz

95

9,6 (5,5)

2,5 (0,9)

100

14 (5,5)

4 (1,7)

105

12,8 (6,5)

4,6 (2,6)

110

verrauscht

7,5 (2,7)

115

verrauscht

16,8 (7,3)

 

  

Mit steigenden Primärtonpegeln wird der Verlauf der DPOAE mit der Frequenz 3f1‑2f2 = 1,5 kHz stabiler. Ab L1 = 55 und L2 = 40 dB HL lassen sich die Emissionen bei allen Probanden messen. Mit L1 = 60 und L2 = 50 dB HL sind sie auch bei Maskierung mit 115 dB SPL Tieftonpegel zu beobachten und zeigen eine deutliche Modulation in ihrem Verlauf, der allerdings bei einigen Probanden von Störanteilen überlagert wird (s. Abb. 24).

Abb. 24: Pegelverläufe der unmaskierten und tieftonmaskierten DPOAE mit den Frequenzen 3f1‑2f2 (1,5 kHz) und 2f1‑f2 (2 kHz), Mittelwerte (n = 20). Die Primärtöne haben die Pegel L1 = 60 und L2 = 50 dB HL, der Masker mit der Frequenz 32,8 Hz hat den Pegel 115  dB SPL.

Die Modulation der DPOAE mit der Frequenz 3f1‑2f2 ist mit gleichen Primärtonpegeln stärker ausgeprägt als die der DPOAE mit der Frequenz 2f1‑f2. Mit L1 = 60 und L2 = 50 dB HL beträgt die gemittelte Modulationstiefe M1 (n = 20) bei 1,5 kHz 16,4 dB (SD = 6,2 dB), bei 2 kHz dagegen 11,35 dB (SD = 7 dB). Es ist aber nicht auszuschließen, daß bei der Berechnung der mittleren Modulationstiefe der DPOAE mit der Frequenz 1,5 kHz Artefakte einfließen.

Auch mit den Primärtonfrequenzen f1 = 5 und f2 = 6 kHz ist bei dreien der sieben Probanden eine deutlich ausgeprägte DPOAE mit der Frequenz 3f1-2f2 = 3 kHz meßbar. Bei Tiefton­maskierung mit 115 dB SPL Maskerpegel kann aber nur bei einem Probanden (NTli) die Modulation der DPOAE (mit L1 = 55 und L2 = 40 dB HL) ohne Überlagerung durch Störanteile registriert werden.

3.3.5 Einfluß spontaner otoakustischer Emissionen auf die Messung tiefton­modulierter DPOAE

In der Spektralanalyse des Mikrofonsignals fallen bei mehreren Probanden (MT links und rechts, NT links, HM links und rechts, SA rechts, SJ links und rechts, PJ rechts und EC links) neben den Spektrallinien der untersuchten DPOAE weitere Spektrallinien zwischen 1 und 1,86 kHz auf. Mit dem ILO 88-Gerät (Otodynamics) können bei diesen Probanden sog. synchronisierte, mit einem Klick getriggerte, spontane otoakustische Emisionen (SOAE) gemessen werden. In den meisten Fällen können die gemessenen SOAE den in der DPOAE-Messung beobachteten zusätzlichen Spektrallinien zugeordnet werden. Bei keinem dieser Probanden scheint die Anwesenheit der SOAE die Messung der DPOAE zu beein­trächtigen.

Im Gegensatz dazu wird die Messung der DPOAE mit der Frequenz 2 kHz bei Probandin RJ rechts anscheinend durch SOAE gestört. Die Meßdaten dieser Probandin werden getrennt ausgewertet und fließen nicht in die oben beschriebenen Ergebnisse ein.


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Mit den Primärtonfrequenzen f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz und den Primärtonpegeln L1 = 50 und L2 = 25 bzw. 30 dB HL lassen sich bei RJ rechts unmaskiert keine DPOAE registrieren. Dagegen sind in der Spektralanalyse des Mikrofonsignals die Spektrallinien von SOAE mit den Frequenzen 1,32, 1,64 und 1,83 kHz zu beobachten (s. Abb. 25a), die sich auch mit dem ILO 88-Gerät messen lassen. Die “synchronisierten SOAE” mit diesen Frequenzen haben die Pegel ‑10,2, ‑6,4 und ‑7,2 dB SPL. Weitere spontane Emissionen mit geringeren Pegeln (‑12 bis ‑23 dB SPL) lassen sich im Frequenzbereich zwischen 0,5 und 1 kHz und bei 3,29 und 3,5 kHz beobachten.

Erst mit höheren Primärtonpegeln (ab L1 = 55 und L2 = 40 dB HL) erscheint in der Spektral­analyse neben den SOAE-Linien auch eine DPOAE-Linie bei 2 kHz. In der experimentellen Leermessung (mit L1 und L2 = 0 bzw. ‑10 dB HL) sind keine SOAE zu erkennen. Wird der untere Primärton (f1 = 2,5 kHz) als Triggerreiz eingesetzt, treten ab L1 = 30 dB HL die SOAE mit o.g. Frequenzen hervor, deren Pegel mit zunehmendem Reizpegel steigt.

Bei Tieftonmaskierung mit 115 dB SPL Maskerpegel werden die SOAE anscheinend vollständig supprimiert. Dagegen tritt nun auch bei niedrigen Primärtonpegeln eine deutliche DPOAE-Linie bei 2 kHz in der Spektralanalyse auf (s. Abb. 25b). Wird der Maskerpegel auf 95 dB SPL vermindert, erscheinen (mit L1 = 50 und L2 = 25 dB HL) neben den DPOAE auch die SOAE wieder, allerdings mit geringeren Pegeln als ohne den Tiefton.

Bei Probandin RJ beträgt der Frequenzabstand der DPOAE mit der Frequenz 2 kHz zu der dichtesten spontanen Emission im rechten Ohr 170 Hz. Mehrere SOAE lassen sich bei RJ auch im linken Ohr registrieren, allerdings mit geringerem Pegel (maximal ‑15 dB SPL) und größerem Frequenz­abstand zu den DPOAE (minimaler Abstand: 400 Hz). Auch bei den anderen Versuchpersonen sind, mit Ausnahme von Probandin HM, die Frequenz­abstände der SOAE zu den DPOAE mit der Frequenz 2 kHz größer (mindestens 340 Hz). Nur bei HM werden auf beiden Seiten enger benachbarte SOAE registriert (links bei 1,76 und rechts bei 1,86 kHz), die aber niedrige Pegelwerte (unter ‑10 dB SPL) aufweisen.


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Abb. 25a und 25b: Spektralanalysen der Mikrofonsignale (Fensterbreite 42,7 ms) bei Probandin RJ rechts. Abb. 24a zeigt das Signal unmaskiert, Abb. 24b mit Tieftonmasker (fM = 32,8 Hz, LM = 115 dB SPL). Die Primärtöne haben die Frequenzen f1 = 2,5, f2 = 3 kHz und die Pegel L1 = 50, L2 = 25 dB HL.

Bei allen Probanden mit SOAE werden diese bei Maskierung mit 115 dB SPL Tieftonpegel vollständig unterdrückt. Mit geringeren Tieftonpegeln (95 bis 100 dB SPL) treten sie wieder hervor und zeigen teilweise wie die DPOAE eine phasenabhängige Modulation. Allerdings ist die Messung wegen des meist geringen Rauschabstandes schwierig. Bei RJ zeigt die am deutlichsten ausgeprägte SOAE (mit der Frequenz 1,64 kHz) im rechten Ohr bei Maskierung mit 95 dB SPL Tieftonpegel einen phasenabhängigen Pegelverlauf mit jeweils einem Pegel­minimum kurz nach 270° und einem ‑maximum kurz nach 90° Maskerphase. Allerdings werden die SOAE bei der Messung von Störanteilen des Mikrofonsignals überlagert (s. Abbildung 26 oben).

Ungestört lassen sich SOAE sowohl ohne als auch mit Masker (LM = 95 dB SPL) bei Proband MT auf beiden Seiten registrieren (s. Abb. 26 Mitte). Bei der Messung synchronisierter SOAE mit dem ILO 88-Gerät sind die SOAE mit der Frequenz 1,08 kHz und dem Pegel 0,5 dB SPL auf der linken und mit der Frequenz 1,19 kHz und dem Pegel ‑4,7 dB SPL auf der rechten Seite am ausgeprägtesten. In der experimentellen Messung weisen die SOAE, die durch die Primärtöne mit f1 = 2,5, f2 = 3 kHz und L1 = 50, L2 = 25 dB HL “getriggert” werden, unmaskiert höhere Pegel auf (links ca. 16, rechts ca. 8 dB SPL) Bei 95 dB SPL Maskerpegel ist auf beiden Seiten eine deutliche phasen­[Seite 59↓]abhängige Modulation zu erkennen. Ab 100 dB SPL Maskerpegel werden die SOAE von Störanteilen überlagert.

Im Gegensatz zur Modulation der DPOAE mit der Frequenz 2 kHz fallen bei beiden Probanden die starke Modulation der SOAE schon bei relativ geringen Maskerpegeln und die größeren Latenzen der SOAE-Pegelminima (RJ rechts: ca. 10 ms, MT links und rechts: ca. 8 ms) auf.

Abb. 26: Pegelverläufe der SOAE mit den Frequenzen 1,64 kHz (Probandin RJ rechts), 1,08 kHz (Proband MT links) und 1,19 kHz (MT rechts) ohne Masker (gestrichelte Linien) und bei Tieftonmaskierung (dicke Linien). Der Tiefton hat die Frequenz 32,8 Hz und den Pegel 95 dB SPL.


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31.08.2004