2.3.1(3). Luidheid en verschillen in luidheid
Print Friendly, PDF & Email

2.3.1.1(3). Opmerkingen over de beschikbare literatuur

Het onderwerp ‘luidheid’ wordt – Nederlandstalig – goed behandeld door Slis (1996). Verder wordt verwezen naar – het mogelijk niet meer verkrijgbare – ‘Experimental Sensory Psychology’ (Scharf and Reynolds, 1975) en naar ‘Introduction to the Psychology of Hearing (Moore, 1997). Men lette er op dat er veel literatuur is over de luidheidsopbouw in relatie tot hoortoestelaanpassing. Voor details over de Pascoe Audiometrie zie Pascoe (1986) en Fenijn & Dreschler (1992).

2.3.1.2(3). Modellen van luidheidsperceptie

Luidheidsmodellen in het algemeen
Luidheidsmodellen zijn vooral ontwikkeld om vanuit het bekende luidheidsgedrag van enkelvoudige signalen inzicht te krijgen in de luidheid van natuurlijke – breedbandige en fluctuerende – signalen, maar ook om een berekening te maken van de luidheid van industrieel geluid.  In de laatste categorie valt het destijds door Zwicker (1967) ontwikkelde model. De berekening hierbij start met het bepalen van het spectrum in banden die overeenkomen met de filterbreedte van normaalhorenden (langs een ‘Bark’ schaal, zie Hfdst.2.8.1). Het niveau in iedere band bepaalt het excitatiepatroon op het basilair membraan, waarbij sterkere geluiden een groter gebied exciteren dan zwakkere geluiden. Vervolgens wordt voor ieder auditief filter de luidheid (in soon) berekend vanuit het excitatiepatroon en worden de luidheden in verschillende filters opgeteld tot de totale luidheidswaardering. Een nadeel van dit model is dat het alleen toegepast kan worden bij  statische signalen. De modelvorming van de luidheidsperceptie van dynamische signalen is nog een braak liggend terrein.

Luidheidsmodellen bij slechthorendheid
Bij slechthorenden met een perceptief verlies kan men de cochleaire beschadiging opgebouwd denken uit een beschadiging van de binnenste haarcellen en een beschadiging van de buitenste haarcellen. Bij beschadiging van de binnenste haarcellen neemt de drempelgevoeligheid af of is er zelfs sprake van een lokale uitval van de overdracht. Dit leidt tot een verhoging van de drempel, maar niet tot het verschijnsel recruitment. Bij beschadiging van de buitenste haarcellen is er echter meer aan de hand dan een verminderde gevoeligheid. Hierbij verdwijnt ook de comprimerende niet-lineariteit van de geluidsoverdracht in het binnenoor. Tevens leidt beschadiging van de buitenste haarcellen tot verbreding van de auditieve filters. Deze laatste factoren resulteren gezamenlijk in een steilere toename van de luidheid bij toename van de intensiteit van het aangeboden geluid. De belangrijkste oorzaak voor recruitment is dan ook de beschadiging van de buitenste haarcellen. De mate van recruitment bij een gegeven grootte van het cochleaire verlies is afhankelijk van de verhouding van de schade aan binnenste en buitenste haarcellen bij de individuele slechthorende.

Fig.1. Voorbeeld van een luidheidsmodel (Elberling, 1995)

Niettemin zijn pogingen gedaan om een model als dat van Zwicker geschikt te maken voor slechthorenden. Een voorbeeld hiervan staat weergegeven in Fig.1 (Elberling, 1995). Op basis van het toonaudiogram worden de filterbreedtes vergroot en wordt de opbouw van de luidheid per auditief filter steiler gekozen. Een dergelijk model wordt gebruikt om de individuele luidheidsopbouw te begrijpen op basis van de verbreding van de auditieve filters en het wegvallen van de comprimerende niet-lineariteit in het binnenoor. Tot nu toe heeft men bij de berekening echter relatief weinig aandacht gegeven aan de wijze waarop de luidheid in de verschillende frequentiegebieden bij elkaar opgeteld moet worden (het verschijnsel ‘loudness summation’). Het is onjuist gebleken om er van uit te gaan dat de hoeveelheid ‘loudness summation’ bij slechthorenden altijd geringer is dan bij normaalhorenden. Ook hier blijken er grote inter-individuele verschillen te bestaan.

Gebruik luidheidsmodellen bij aanpassing van hoortoestellen
Bij de aanpassing van de meeste innovatieve hoortoestellen is het uitvoeren van individuele luidheidsmetingen (tot nu toe) niet vereist. Men gebruikt daarbij echter wel degelijk een min of meer ‘gemiddeld’ luidheidsgedrag, afgeleid van de in het voorafgaande beschreven luidheidsmodellen. Gegeven de voorafgaande kritische opmerkingen is het  de vraag of aanpas-strategieën uitsluitend gebaseerd kunnen worden op het toonaudiogram, omdat hiervoor moet worden aangenomen dat iedere slechthorende zich ‘gedraagt’ volgens het – gemiddelde – luidheidsmodel. In de toekomst zal blijken in hoeverre dit voldoende is voor een adequate instelling van complexe signaalbewerking voor individuele slechthorenden.

Würzburg Hörfeld Skalierung
De Würzburg Hörfeld Skalierung (WHS test) is ontwikkeld door Hellbrück en Moser (1985).

Literatuur

  1. Allen JB, Hall JL, Jeng PS. Loudness growth in 1/2-octave bands (LGOB) – a procedure for the assessment of loudness. J Acoust Soc Am 1990;88:745-753.
  2. Arlinger S. Comparison of ascending and bracketing methods in pure-tone audiometry. Scand Audiol 1979;8:247-251.
  3. ASHA. Guidelines for manual pure-tone audiometry. ASHA 1978;20:297-30.
  4. Brand T, Hohmann V. An adaptive procedure for categorical loudness scaling. J Acoust Soc Am 2002;112:1597-1604.
  5. Buus, S. Loudness functions derived from measurements of temporal and spectral integration of loudness. In: Rasmussen AR, Poulsen T, Andersen T, Osterhammel PA (eds) Auditory models and non-linear hearing instruments, 1999, 135-188. GN ReSound, Taastrup, Denmark.
  6. Buus S, Florentine M. Psychometric functions for level discrimination. J Acoust Soc Am 1991; 90: 1371-1380.
  7. Buus S, Florentine M, Mason CR. Psychoacoustical tuning curves and absolute thresholds at high frequencies. In:Moore BCJ, Patterson RD (eds) Auditory Frequency Selectivity. New York: Plenum 1986.
  8. Buus S, Florentine M, Zwicker T. Psychometric functions for level discrimination in cochlearly impaired and normal listeners with equivalent-threshold masking. J Acoust Soc Am 1995;98:853-861.
  9. Buus S, Müsch H, Florentine M. On loudness at threshold. J Acoust Soc Am 1998;104:399-410.
  10. Carhart R, Jerger JF. Preferred method for clinical determination of pure-tone thresholds. J Speech Hear Dis 1959;24:330-345.
  11. Chocholle R. Etude statistique des seuils auditifs monauraux et binauraux; interprétation des résultats. Acustica 1954;4:341-350.
  12. Cooper NP, Yates GK. Nonlinear input-output functions derived from the responses of guinea-pig cochlear nerve fibers: Variations with characteristic frequency. Hear Res 1994;78:221-234.
  13. Crocker MJ (ed.). Encyclopedia of Acoustics, vol 3. New York, Wiley, 1997.
  14. Dreschler WA. Fitting multi-channel compression hearing aids. Audiology 1992;31:121-131.
  15. Dreschler WA, Hijmans AC. Hoortoestellen met driekanaals compressie (2): toepassingsmogelijkheden en aanpasprocedures. Logopedie en Foniatrie 1992;64:39-43.
  16. Dreschler WA. Amplification. Current opinion in Otolaryngology & Head and Neck Surgery 1994;2:201-208.
  17. Dreschler WA, Maré MJ, Boermans PP, Verschuure J. Compression in hearing aids: frequency dependence and effects in background noise. In: Beilin J, Jensen GR, eds. Recent developments in hearing instrument technology 1993:253-272.
  18. Elberling C. Evaluation of the auditory dynamic range using narrow band signals. Paper presented at UHA-Congress Hamburg, 1995.
  19. Fenijn K, Dreschler WA. Hoortoestellen met driekanaals compressie (1): De relevantie van Pascoe-audiometrie. Logopedie en Foniatrie 1992;64:34-38.
  20. Fletcher H, Munson WA. Loudness, its definition, measurement and calculation. J Acoust Soc Am 1933;5:82-108.
  21. Fletcher H, Steinberg JC. The dependence of the loudness of a complex sound upon the energy in the various frequency regions of the sound. Phys Rev 1924;24:306-317.
  22. Florentine M. Level discrimination of tones as a function of duration. J Acoust Soc Am 1986;79:792-798.
  23. Florentine M, Buus S, Mason CR. Level discrimination as a function of level for tones from 0.25 to 16 kHz. J Acoust Soc Am 1987;81:1528-1541.
  24. Florentine M, Buus S, Poulsen T. Temporal integration of loudness as a function of level. J Acoust Soc Am 1996;99:1633-1644.
  25. Florentine M, Buus S, Robinson M. Temporal integration of loudness under partial masking. J Acoust Soc Am 1998;104:999-1007.
  26. Grantham DW, Yost WA. Measures of intensity discrimination. J Acoust Soc Am 1982;72:406-410.
  27. Green DM. Stimulus selection in adaptive psychophysical procedures. J Acoust Soc Am 1990;87:26622674. Erratum: J Acoust Soc 1990;88:2486.
  28. Green DM. A maximum-likelihood procedure for estimating thresholds in a yes-no task. J Acoust Soc Am 1993;93:2096-2105.
  29. Han LA, Poulsen T. Equivalent threshold sound pressure levels for Sennheiser HDA 200 earphone and Etymotic Research ER-2 insert earphone in the frequency range 125 Hz to 16 kHz. Scand Audiol 1998;27:105-112.
  30. Harris JD. Loudness discrimination. J Speech Hear Dis 1963; Monogr Suppl 11: 1-63.
  31. Hellbrück J, Moser LM. Hörgeräte-Audiometrie: Ein computerunterstütztes psychologisches Verfahren zur Hörgeräteanpassung. Psycholog Beiträge 1985;27:494-508.
  32. Hellman RP. Cross-modality matching: A tool for measuring loudness in sensorineural impairment. Ear Hearing 1999;20:193-213.
  33. Hellman RP, Meiselman CH. Rate of loudness growth for pure tones in normal and impaired hearing. J Acoust Soc Am 1993;93:966-975.
  34. Hughson W, Westlake H. Manual for program outline for rehabilitation of aural casualties both military and civilian. Trans Am Acad Ophthalmol Otolaryngol 1944;Suppl 48:1-15.
  35. ISO 226 (1987) Acoustics – Normal Equal-Loudness Level Contours, International Organization for Standardization, Geneva.
  36. ISO 389-7 (1996) Acoustics – Reference zero for the calibration of audiometric equipment-Part 7: Reference threshold of hearing under free-field and diffuse-field listening conditions, International Organization for Standardization, Geneva.
  37. ISO 8253-1 (1989) Acoustics-Audiometric test methods-Part 1: Basic pure-tone air and bone conduction threshold audiometry, International Organization for Standardization, Geneva.
  38. Kiessling J, Schubert M. ScalAdapt – Ein adaptives Verfahren zur Hörgeräteanpassung mittels Lautheitsskalierung. Hörakustik 1995;3:4-15.
  39. Miskiewicz A, Buus S, Florentine M. Auditory facilitation: Procedural or sensory effect? J Acoust Soc Am 1994;96:1429-1434.
  40. Moore BCJ. Frequency difference limens for short-duration tones. J Acoust Soc Am 1973;54:610-619.
  41. Moore BCJ. An introduction to the psychology of hearing (5th edition). Academic Press, San Diego CA, 2003.
  42. Moore BCJ, Glasberg BR, Baer T. A model for the prediction of thresholds, loudness, and partial loudness. J Aud Eng Soc 1997;45:224-240.
  43. Moore BCJ, Peters RW, Glasberg BR. Effects of frequency and duration on psychometric functions for detection of increments and decrements in sinusoids in noise. J Acoust Soc Am 1999;106:3539-3552.
  44. Pascoe DP. Hörgerate-Auswahlverfahren am Central Institute for the Deaf in Saint Louis. Audiologische Akustik 1986;25:90-106.
  45. Plomp R, Bouman MA. Relation between hearing threshold and duration for tone pulses. J Acoust Soc Am 1959;31:749-758.
  46. Riesz RR. Differential intensity sensitivity of the ear for pure tones. Phys Rev 1928;31:867-875.
  47. Robinson DW, Dadson RS. A re-determination of the equal-loudness relations for pure tones. Brit J Appl Phys 1956;7:166-181.
  48. Robinson DW, Whittle LS. A comparison of self-recording and manual audiometry: Some systematic effects shown by unpractised subjects. J Sound Vib 1973;26:41-62.
  49. Ruggero MA, Rich NC, Recio A, Narayan SS, Robles L. Basilar membrane responses to tones at the base of the chinchilla cochlea. J Acoust Soc Am 1997;101:2151-2163.
  50. Scharf B. Critical bands and the loudness of complex sounds near threshold. J Acoust Soc Am 1959;33:365-370.
  51. Scharf B, Buus S. Audition I: Stimuli, physiology, thresholds. In Boff K, Kaufman L, Thomas J (eds), Handbook of Perception and Human Performance, vol. 1. New York, Wiley, 1986:pp. 14-1-14-61.
  52. Scharf B, Houtsma AJM. Audition II: Loudness, pitch, localization, aural distortion, pathology. In: Boff K, Kaufman L, Thomas J (eds.), Handbook of Perception and Human Performance, vol. 1, New York, Wiley, 1986: pp. 15-1-15-60.
  53. Slis IH. Audiologie – Horen in een wereld van geluid. Dick Coutinho, Bussum, 1996.
  54. Smith RL, Zwislocki JJ. Short-term adaptation and incremental responses in single auditory nerve fibers. Biol Cybern 1975;17:169-182.
  55. Snodgrass JG. Psychophysics. In: Scharf B, Reynolds GS (eds), Experimental Sensory Psychology. Scott, Foresman and Company, Glenview etc, 1975.
  56. Stevens JC, Guirao M. Subjective scaling of length and area to loudness and brightness. J Exp Psych 1963;66: 177-186.
  57. Stevens SS, Greenbaum HB. Regression effect in psychophysical judgement. Perc Psychophys 1966;1:439-446.
  58. Verschuure J, Dreschler WA. Present and future technology in hearing aids. J .Sp Lang Pathology and Audiology 1993;suppl. 1:65-73.
  59. von Békésy G. Über das Fechnersche Gesetz und seine Bedeutung für die Theorie der akustischen Beobachtungfehler und die Theorie des Hörens. Ann Physik 1930;7:229-359.
  60. Wojtczak M, Viemeister NF. Intensity discrimination and detection of amplitude modulation. J Acoust Soc Am 1999;106:1917-1924.
  61. Yates GK. Basilar-membrane nonlinearity and its influence on auditory-nerve rate-intensity functions. Hearing Res 1990;50:145-162.
  62. Yost WA, Nielsen DW. Fundamentals of hearing: An introduction. Ac Press Inc. San Diego etc., 2000.
  63. Zwicker E, Feldtkeller R. Das Ohr als Nachrichtenempfanger, Hirzel-Verlag, Stuttgart, Germany, 1967. Available in English translation by Müsch H, Buus S, Florentine M. The Ear as a Conununication Receiver. Acoust. Soc. Am., Woodbury, NY, 1999.
  64. Zwislocki JJ. Analysis of some auditory characteristics. In: Luce RD, Bush RR, Galanter E (eds) Handbook of Mathematical Psychology. New York, Wiley, 1965, pp. 1-97.
  65. Zwislocki JJ. Temporal summation of loudness: An analysis. J Acoust Soc Am 1969;46:431-441.

Auteur

Lamoré, Dreschler

Revisie

2007