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Archiv Ohren- usw. Heilk. u. Z. Hals- usw. Heilk., Bd. 170, S. 487--497 (1957) Aus tier Ha]s-Nasen-Ohre~l~l~T~ik der Universit~t KbIn (Direktor: Prof. Dr. L. B. SEIFERTH) Die Beziehungen zwischen dem Lautst~irkeausgleich und dem Energiespektrum der Sprachlaute Ein Beitrag zur Frage der Fehlh~rigkeit Von KURT JATHO Mit 7 Textabbildungen (Eingegangen am 10. Dezember 1956) Die Perception der menschlichen Sprache und die Unterscheidung ~hnlich klingender Sprachlaute durch das Ohr kann nur durch ein HSr- organ erfo]gen, dessen physikalische Funktionsdaten auf diejenigen der mensehlichen Sprachwerkzeuge abgestimmt sind. Die Laute a]ler mensehliehen Sprachen, die in ihrer energetisehen Zusammensetzung auf Grund des immer gleiehen anatomischen Baues der Stimmbildungs- und Artikulationsorgane im groBen und ganzen fibereinstimmen m/issen, lie- gen bei gewShnlicher Umgangssprache mit den Schalldruckwerten im mittleren Bereich des HSrfeldes zwischen der normalen HSrschwelle und Ffihlschwelle. Nach der bekannten Darstellung des Sprachfeldes im Ko- ordinatensystem yon FLETC~]~ U. MVNSO~ (zit. b. LA~qGE~ECK) er- reiehen die energetisch schw/icheren Bestandteile eines Sprachlautes bei normal laut gesprochener und aus 2--3 m Entfernung vernommener Umgangssprache eine Lautst/h'ke yon etwa 45 Db. absolut, im oberen Formantbereich zwisehen 3000 und 800 Hz nur 35 Db. Die lauten Anteile der Spraehe, insbesondere der Vokale, haben dagegen eine Lautsti~rke von mehr als 75 Db. (nierenfSrmiges Feld in Abb. 1 u. 2). Die Erkennung eines Sprachlautes, insbesondere die Unterscheidung yon iihnlieh klingenden Lauten -- m, n und p, b und t, d -- usw. h~ng~ weniger -- wie die Schalleitungsschwerh6rigkeit zeigt -- nur yon einem normalen Sehwellengeh6r f/ir alle Frequenzen ab, sondern vielmehr yon einer weitaus wiehtigeren F/~higkeit des GehSrs, dem Lautst/~rkeunter- scheidungsverm6gen. Wir definieren dies als diejenige F~higkeit, das Ansteigen oder die Verminderung einer Lautst/~rke soeben wahrzuneh- men und k6nnen diese direkt mit der Unterschiedssehwellenbestimmung nach LOSCHEg oder B]~.sY, aber auch indirekt mit dem Lautst/~rke- vergleich nach FOWLE]~ bestimmen.

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Page 1: Die Beziehungen zwischen dem Lautstärkeausgleich und dem Energiespektrum der Sprachlaute Ein Beitrag zur Frage der Fehlhörigkeit

Archiv Ohren- usw. Heilk. u. Z. Hals- usw. Heilk., Bd. 170, S. 487--497 (1957)

Aus tier Ha]s-Nasen-Ohre~l~l~T~ik der Universit~t KbIn (Direktor: Prof. Dr. L. B. SEIFERTH)

Die Beziehungen zwischen dem Lautst~irkeausgleich und dem Energiespektrum der Sprachlaute

Ein Beitrag zur Frage der Fehlh~rigkeit

Von KURT JATHO

Mit 7 Textabbildungen

(Eingegangen am 10. Dezember 1956)

Die Perception der menschlichen Sprache und die Unterscheidung ~hnlich klingender Sprachlaute durch das Ohr kann nur durch ein HSr- organ erfo]gen, dessen physikalische Funktionsdaten auf diejenigen der mensehlichen Sprachwerkzeuge abgest immt sind. Die Laute a]ler mensehliehen Sprachen, die in ihrer energetisehen Zusammensetzung auf Grund des immer gleiehen anatomischen Baues der Stimmbildungs- und Artikulationsorgane im groBen und ganzen fibereinstimmen m/issen, lie- gen bei gewShnlicher Umgangssprache mit den Schalldruckwerten im mitt leren Bereich des HSrfeldes zwischen der normalen HSrschwelle und Ffihlschwelle. Nach der bekannten Darstellung des Sprachfeldes im Ko- ordinatensystem yon FLETC~]~ U. MVNSO~ (zit. b. LA~qGE~ECK) er- reiehen die energetisch schw/icheren Bestandteile eines Sprachlautes bei normal laut gesprochener und aus 2 - -3 m Entfernung vernommener Umgangssprache eine Lautst/h'ke yon etwa 45 Db. absolut, im oberen Formantbereich zwisehen 3000 und 800 Hz nur 35 Db. Die lauten Anteile der Spraehe, insbesondere der Vokale, haben dagegen eine Lautsti~rke von mehr als 75 Db. (nierenfSrmiges Feld in Abb. 1 u. 2).

Die Erkennung eines Sprachlautes, insbesondere die Unterscheidung yon iihnlieh klingenden Lauten - - m, n und p, b und t, d - - usw. h~ng~ weniger - - wie die Schalleitungsschwerh6rigkeit zeigt - - nur yon einem normalen Sehwellengeh6r f/ir alle Frequenzen ab, sondern vielmehr yon einer weitaus wiehtigeren F/~higkeit des GehSrs, dem Lautst/~rkeunter- scheidungsverm6gen. Wir definieren dies als diejenige F~higkeit, das Ansteigen oder die Verminderung einer Lautst/~rke soeben wahrzuneh- men und k6nnen diese direkt mit der Unterschiedssehwellenbestimmung nach LOSCHEg oder B ]~ . s Y , aber auch indirekt mit dem Lautst/~rke- vergleich nach FOWLE]~ bestimmen.

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488 K. JAw~o:

Unser Ohr ist in der Lage, im mittleren Tonbereich einen Lautst~rke- anstieg oder -abfall yon etwa 1 Db als Lautheitszu. oder -abnahme wahr- zunehmen, wobei die Unterschiedsschwellen in N/~he der H6rsehwellen niedriger sind, als bei grSBeren Lautst/~rken. In der besonderen Form des HSrfeldes mit der im unteren und oberen Tonbereieh zusammenlaufen- den HSr- und Fiihlsehwe~e ist begriindet, dab in N/~he der unteren und oberen Tongrenze die Lautst/~rkeunterseheidungsf/~higkeit wieder ab- nimmt. Naeh Untersuehungen yon FLETCtrE~ fmden sieh die meisten unterscheidbaren Lautst/~rkestufen in der Mitre des HSrfeldes zwisehen 250 und 8000 Hz, mit einem Empfindlichkeitsmaximum bei 1000 bis 2000 Hz mit 374 Stufen. Es ist kein Zufall, sondern entspricht einem biologisehen Sinn, dab ziemlieh genau in der Mitre unseres HSrfeldes einmal die hSehste Empfindliehkeit des Sehwellengeh6rs, dann die mei- sten unterscheidbaren Lautsts mad aueh die Mitte des Spraeh- feldes nach FLETCHE~ U. MU~SON liegen. Diese Tatsaehen diirften hin- reiehend bekunden, daB HSr- und Spraehorgan aufeinander abgestimmt sind.

Die besondere Wiehtigkeit des Lautst/~rkeunterscheidungsvermSgens fiir das Spraehverst/s wird deutlich, wenn man einen Sprachlaut hinsichtlieh seines Frequenzumfanges und Energievolumens untersueht und mit dem Lautst/~rkeunterscheidungsvermSgen in einem Koordinaten- System in Beziehung bringt. Jeder Spraehlaut setzt sieh zusammen aus einem Grundtongemisch, das yon den Stimmb/indern erzeugt wird, und aus den dureh die Resonanz des Ansatzrohres erzeugten Formanten, die maBgeben4 fiir den Klangeharakter des Lautes sind. Ws die TonhShe des Grundtongemisches wie beim Gesang willkiirlich ge/~ndert werden kann, bleibt die Zusammensetzung der Formanten des jeweiligen Sprachlautes innerhalb gewisser Grenzen unver/~nder~. Die Sprachlaute vermag unser Ohr dadurch voneinander zu unterseheiden, dab die ein- zelnen Abschnitte ihres ~requenzvolumens zueinander in einem ganz bestimmten Lautst/irke- bzw. Energieverh/~ltnis stehen. Die Gesamt- heir aller Schalldruckwerte der einzelnen Frequenzbereiehe ls sieh mittels Tonfrequenzspektrometer direkt oseillographisch darstellen oder indirekt aus tier Suehton-Analyse ermitteln und ergibt das Energiespek- trum eines Sprachlautes (Abb. 1).

Die einer Darstellung yon THXENTrAUS entnommenen und maBstab- gerecht in ein absolutes Schalldruek-Frequenzdiagramm eingezeich- neten Energiespektren der Vokale I u n d A zeigen, dab sieh diese Laute aus mehreren Formantbereiehen mit untersehiedliehen Schalldruck- grSBen zusammensetzen. Die MaBe der Spektren sind in den nachfolgen- den Abbildungen so gew/~hlt, dab die Schalldruekmaxima etwa an der oberen Grenze des HSrfeldes ffir Spraehe liegen. Das Verh/~ltnis der ein- zelnen Energiemaxima und -minima untereinander bleibt fiir jeden

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Lautst~rkeausgleich und Energiespekt rum der Sprachlaute 489

S p r a c h l a u $ b e i V e r g r 6 g e r u n g o d e r V e r k l e i n e r u n g s e i n e r L a u t s ~ g r k e k o n -

s t an~ . D a s K l a n g b i l d e ines L a u t e s f f i r u n s e r O h r i s t s ~ r e n g a b h g n g i g y o r e

E n e r g i e v e r h g R n i s i n d e n e i n z e l n e n T o n b e r e i c h e n .

Die Percept ion eines Sprachlantes durch nnser Ohr ist in der Weise zu ver- stehen, dab die einzelnen Energiespitzen, bzw. die GrSBe der Schallenergie einer jeden Frequenz au f der Kurve des Energiespektrums im iiberschwelligen HSrfeld

benu/z/e C c c ~ c 2 c s c ~ c s c e r&rEusch-

Oyn/cra220 S~ 128 258 512 ;'0;5 20~ ~09# 8192Hz _201s/'Erken:

o, ao01. o i 0 - 1o z o ~ ft.5".

o, oof. go 2 0 - 30 1 ~ 30 -

O,01. ~0 ~0 - 50 . 5 0 -

0.1.60 '~ 60- 70 70 -

l . g O ~ 8 0 - 90 90-

i o , ; ' o O m " ' 192Hz , ;~176 0 -

WOf " " ' ~ ~ 7 9 2 1 715,~).) r Db r

~-20 . -20

0,0o08'. 0 0 -

o, oo;' so W ' / / ~ I ~ I I 30 30 -

so'~~ I W//J~../.~.- ' ~ / s o - e IAPT/Z////X~ A eo-

o,;'.so i Ii ~ / / 2 2 J ~ , / I'~111g:12(I I ; ' .80 ! 8 0 -

9o ; I Enerq/espekf.r.um Vok~l [ -_ 1o.100 ; I 1,92 Hz }

I I 0 i I ] , I l ~ O D b a b S O I U f

Db Luffle//-unq , ll)Tkes Ohr: to~" = x rech/es Ohr:ffr~'~ = o

Abb. 1..F, nerolespel~tren der Fokale A und I bei 192 Hz Grtmdtonh6he (Umzeichnung nach TtlIEN- HAUS). Die schr~igschrafflerten Felder geben auf der Abszisse den :Frequenzumfang des Vokals, auf der Ordinate die Schallenergie der Frequenzen an. Die L~ngenverh~ltnisse der senkrechten Linie sind fib" jeden Sprachlaut konstant. Der ~Iagstab is~ bei der Umzeichnung so gewghR, dab die Energie- spitzen im oder ~och nahe am H6rfeld yon FA~OH~a und W ~ liegen (nierenfGrmiges Feld).

--o--c--o-- Schwellenkurve der untersuchten InnenohrschwerhSrigkeit

eine bes$immte LautheitssSufe errcicht. Dami t en ts fch t in unserem Ohr eine u zahl yon Lau the i t en verschiedener Frequcnzen nebeneinander , die auch wieder in e inem bes t lmmten Verh~ltnis zueinander stehen. Diese Vielzahl gleichzeitig vor- handener Lauthei tsuntersehiede nehmen wir n icht einzeln wahr, sondern die simul- t ane Synthese aller verschieden laut percipierten Frequenzen ergibt die Wahrneh- mung eines komplizierten Tongemisches yore Charaktcr des jeweiligen SpraeMautes.

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490 K. JAT~O:

Jede J~nderung der Energiespitzen und ihrer Verh~ltnisse zueinander (etwa elektroakustiseh als Verzerrung kfinstlleh erzeugt) empfmdet das Ohr auch als eine auditive ~_uderung des Spraehlautes in dem Sinne, dab der Laut sehlechter wiederzuerkermen ist. Eine solche ~tmderung der Wahrnehmung tri t t aber auch ein, wenn das Lautst~rkeunterscheidungs- vcrmSgen unseres GehSrs sich iindert, d. h. werm die Absti~nde der Laut- st~rkeunterseheidungsstufen in der graphischen Darstellung sieh ver- grSi3ern oder verringern. Ein so]cher Fall liegt bei einer Recruitment- SchwerhSrigkeit vor, unter der bekanntlich znns nut eine HSr- st6rung verstanden wird, die mit ansteigender Lautst~rke wieder ab- nimmt und somit nur eine SchwellenschwerhSrigkeit ist.

Wenn man, wie bisher, unter dem Begriff Recruitment diejenige Erscheinung versteht, dab bei zunehmender Lautst~rke eines Tones die Lautheitsempfindung schneller anw~ehst als auf der SeRe des gesunden Ohres, dab ferner bei groBen Lautst~rken die Lautheitsempfindung zwischen dem gesunden und dem kranken Ohre ausgegliehen ist, dann erseheint die Recruitment-SehwerhSrigkeit nur als eine Sehwe]len- bzw. schwellennahe SehwerhSrigkeit. Auch die Tatsache, dab sieh in solchen F~llen die HSrsehwelle viel genauer bestimmen l~l~t als bei einem gesunden GehSr, ]~13t den Eindruck entstehen, dal~ das Recruitment der Ausdruck fiir eine pathologiseh gesteigerte ttSrsch~rfe sein kSnnte. Dies mag wohl fOr die Wahrneh- mung eines Einzeltones zutreffen, wird aber der Bedeutung des Lautstarkeaus- gleichs fiir die auditive Erkennung eines Spraehlautes durch unser Ohr in keiner Weise gerecht; denn gerade bei einer Recruitment-SchwerhSrigkeit ist die Sprach- verstiindlichkeit nieht etwa besser, wie man im Hinbliek auf die genauere Sehwellen- hSrschi~rfe und das empfindliehere Lautst~rkeunterscheidungsvermSgen annehmen kSnnte, sondern im Gegenteil wesentl/eh schlechter als bei einer HSrst6rung ohne Lautst~rkeausgleich. Einen besonders groBen Diskriminations-Verlust beobaehtet man beim Morbus Meni~re, der in der Regel ein Recruitment, oft auch ein Over- recruitment aufweist.

Wenn wir bei einer solchen HSrstSrung das Recruitment mittels binauralen Lautst~rkevergleichs in allen mel~baren Frequenzen bestim- men und im Diagramm zeichnerisch darstellen, kommen wir zun~chst zu dem bekannten Begriff der Dynamikkompression des tt6rfeldes, d. h. die in allen Frequenzen heraufgesetzte HSrschwelle hat sich der unver- i~nderten ~fihlschwelle gen~hert. Die Vorste]lung yon einer Dynamik- kompression des HSffeldes bei einer Recruitmentschwerh6rigkeit er- w~ehst zwar aus der graphischen Darstellmlg eines Lautst~rkeausgleiehs, erfaBt aber diese Erscheinung noch nieh~ in ihrer wirklichen Bedeutung fiir 4as Spraehgeh6r. Aus der Tatsache, da~ sich im Lautst~rkevergleiehs- test ffir jeden Lautheitswert zwischen HSr- und Ffihlsehwelle auf der Seite des normalen GehSrs ein korrespondierender Lautheitswert auf dem erkrankten Ohr finden l~Bt, ist zu schlieBen, dab auch das recruit- mentsehwerhSrige GehSr fiber die gleiche Anzahl yon Lautst~rkeunter- scheidungsstufen verfiigen muB wie das normale Ohr, nur mit dem Unterschied, dab die Lautst~rke-Unterseheidungsschwellen feiner ge- stuff sind (Abb. 2).

Page 5: Die Beziehungen zwischen dem Lautstärkeausgleich und dem Energiespektrum der Sprachlaute Ein Beitrag zur Frage der Fehlhörigkeit

Lautstarkeausgleich und Energiespektrum der Sprachlaute 491

Liiscmm gibt hieffor Werte mit weniger als 0,8 Db FOr alle Frequenzen 40 Db fiber der pathologisehen HSrschwelle an, wahrend des normale Lautstarke-Unimr- seheidungsvermSgen bei 40 Db 'einen Sehwel]enwert zwisehen 0,8 und 1,6 Db hat. Die grSBere Lautstarke-Unterscheidungsempfindiichkeit fOr EirmeltSne bedeutet nun nicht, dab die HSrscharfe grSl~er is$, sondern dab des Lautstarke-Unr dungsvermSgen ftir Sprachlautm vergrSbert ist.

Die ausgeprgg~e FehlhSrigkeit bei einer Recruitment-SchwerhSrigkeit erkldrt sich daraws, daft des Energiespektrum dutch das qeschSdigte Laut- stdrke-UnterscheidungsvermSgen eine starke Abwandlung er/dhrt.

benutzle 2 C c c ~ e 2 c 3 c ~ c 5 c 6 rGerEusch-

Den/era .~ 6'~ 12g 25G 512 102( z 20#8 ~9~ #192Hz ,,,~ sfEr/r ~ "I , - ~u I L - ' ~v

o, oool. o , ~ _. o-

3O ~ I i 30 -

50 ~, ~ ~ 50-

0.1. G0 ~ ~ ~ 60-

Db '~ rec/#es Oh/:~rD'n ---x ~

Abb. 2. f~autst~r~eausgleichsmessung auf allen Frequenzen zwischen 128 und 4096 Hz. Die l~Ie~punkte gleicher Lautheiten un4 dami~ auch die Lautst~rkmmterscheidungsstufen liegen

auf dem schwerh(irigen linken Ohr doppelt so eng zusammen wie auf dem rechten

YJbertr/~gt m a n - - an 2 Beispielen demons t r i e r t - - die Spek$ren der Vokale A u n d I maBstabgerecht in des Aud iog ramm einer solchen HSr- s tSrung, d a n n wird eine zweifache ~mderung des Sprachlautes durch des

pathologische GehSr offenbar.

1. Der Sprachlaut wird um den Betrag des Spektrums leiser sein, weleher im Diagramm fiber der HSrschwelle liegt; d. h. des Ohr nimm~ nur noch den unterhalb der Schwellenkurve liegenden Abschnitt des ]~nergiespek~rums auf, den verbliebe- hen Rest des Spraehlautes (Abb. 3).

2. Der dutch ein Svhalleitungshindernis bedingte Frequenzgang bei einer reinen MittelohrsehwerhSrigkeit mi~ normalem LauSstarkeunterscheidungsvermSgen ist bei einer Reeruitment-SehwerhSrigkei$ nieh$ in gleicher Weise wirksam, da hier das Lautstarke-UnterscheidungsvermSgen gestSrt ist. Der mit zunehmender X~re- quenz ansteigende H5rverlust einer InnenohrsehwerhSrigkeit mi~ Recruitment be- deuSe$ niche, dal3 die hohen Frequenzen eines Sprachlautes leiser gehSr~ werden als. die $iefen. Beim Recruitment liegen die VerhMtnisse anders: Des zunachst dureh die HSrsehwellenkurve reduzierte Energiespektrum (Abb. 3) erreieh$ im iibersehwelli- gen H6rfeld des geschadigten Geh6rs Lautstarke-Unterseheidungsstufen, welehe gemaB der Bestimmung des Recruitments in allen ~requenzen eine grSBere Laut- heir im Ohr erzeugen, als naeh der Lage der H0rsehwellen zunaehsr zu erwarten ware.

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492 K. Jaw~o:

Wie groB nun die yon den Energiespitzen des Spektrums erreichten Lautheitsstufen sind, d. h. welchen physikalischen Lauts tgrken sie ent- sprechen, erfghrt m a n aus den jewefls korrespondierenden Stufen gleicher Lauthei ten des normalen GehSrs im absoluten Nudiogramm (Abb. 2). Wenn man den Versuch maeht , flit jede yore recruitmentschwerhSrigen

benutzfe C c, c ~ c m c a c ~ c s c ~ Fqerd'usch- 84 ~ 128 25G 512 102r ?Og8 ~os# 81szH -zo~ sfErken:

I I I r ! r ~ l o ~ ff.E.

I " I

o, ool,eo } ) / ' i "@l l / t } I I ~N 2o- ! . f I ~ V I ] I I I

30 / 2 " ~ I ' " ~ , 1~ ' , 3 0 -

0.1, 60 C0- 70 70 -

90 PO - 1o.10o Reduz ieHe~ Spekirum V o k a 1 , 4 _ ~ 1oo-

11a ~ . 1 9 2 H z - . ~ _ ~ ' wo. l 1 ~ ~ s c s)e2 7r'e '~ C[~SO/Uf

o o0o1" o i i o - �9 1 o ~ - - - j - - ~ ~ lo--s.z. o, ool.eo ] 1 ~ - - ~ ' " 2 o -

30 ' ' 30 -

gO1, qO ~/0- , o _

0.1. GO CO-

1.80 8 0 -

1o 1o0 4~ Reouziertes gpe~rum V~kal [_L_ �9 I00-

11o - ~ - ~ s , I I [ @ ~ODb e~SOlU f lao. g ! 1 J l l ~ a l zesc I sz~a l ~

Db LuPfle/fun g l/nk~;s Ohm r o f =x J. rechfes Ohr: grg"~ = o

Abb.[S. Beduz@r~e Ene~giespe~t~en der Irokale A und I . Ohne Berfioksichtigung des Recruitment~ n immt das schwerhOri~e Ohr yore urspriinglichen Spektrtun ~ur noeh die lautst~rks~en Anteile wahr ,

die in Abb. i uuterhalb der 8chwellenkurve liegen

Ohr geh6rte Frequenz die jeweilige Lauthei t zu ermi~teln, dann k o m m t man zeichneriseh zu einem neuen Lauthei tsspektrum des untersuehten Sprachlautes, das uns ein ungefghres Bild davon gibt, was das kranke Ohr hSrt (Abb. 4).

Bei dem Vokal U in Abb. 5, in der Energiespektrum, reduziertes Spektrum und Lautheitsspektrum nebeneinander dargestellt sind, liegen die Formanten des oberen Tonbereiches bei 1500 und 2500 Hz mit ihren Energiespi~zen aul~erhalb des patho- logischen HSrfeldes. Infolgedessen erscheinen sie auch nicht im reduzierten Spek- trum. Percipierg werden kSnnen daher nut die Tiefenfrequenzen um 256 tIz. I)as

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Lautsti~rkeausgleich und Energiespek~rum der Sprachlaute 493

Recruitmen~ kann sich somit nut in diesem Bereich des Sprachlautes auswirken und erzeugt claim gehSrseitig eine Lau~heit, die einer Lau~starke yon ungefSkr 40 Db entspricht. Wiirde tier Vokal U bei gleicher TonhShe lauter gesprochen, dann er- scheinen auch die Energiespitzen der Formantcn im iiberschwelligen tISffeld, und danai~ kSnnte auch der Lautstarkeausgleich fiir diese Frequenzen wirksam werden, d. h. diese Prequenzen werden mit einer vie] grSl~eren Lautheit percipiert, als es der

Oy./~' zo I "~'70

0,0001. 0

10

0,001.20

30

0,0~. qO

50

0.1. gO

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1.,25

96

10.106

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I =10

0,0001. 0 10

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0.1. 6"0

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90 10,100

11g 100. I

Db

beza:z/e

C c c ~ c ~ c a c ~̀ c s c ~ r & rdusch- g# 12B 258 512 102# 20#8 qggg 8192Hz - I sf~'r&.:

I I -1o-

! / ! ,\i I I I . ; , - i '~ -i 80-

i I ::~ Virluel/es Spek/rum Vo/ral A~1o0_ i ~ / J I B 2 H z ~ 1 1 0 . . . . .

xJ. ........... ~ rech/es Ohr:grb~=o

ADB. 4. Virtuelle Lautheitsspektren der Vokale A und I . Die steilere Lautheitsempfindung der Recruit- ment-SchwerhSrigkeit bewirk?0 eine Elongation der Energiespitzen in] reduzierten Spektrum der

Abb. 3. Es entstehen vom ursprtinglichen Spektrum stark abweichende Bilder

Zunahme der physikalischen L~utst~rke des Vokals entspricht. D~ aber auch der Grundtonbereich an Lautstgrke zunimmt, wird dieser immer - - das gleiche HSrbfld vorausgesetzt - - die Formanten an Energie iiberwiegen. ])as EnergieverhMtnis zwi- schen Grundton und ObertSnen gndert sich hier bei dem Vokal U nicht zugunsten der Obert6ne, wie bei den Vokalen A und I (Abb. 1 u. 3), sondern vie bei einem nor- malen Geh6r bleibt das Lautheitsverhgltnis: lautere Grundfrequenz, leisere For- manten erhalten: das bedeutet nun, dab der Vokal U im vorliegenden Falle mit Lautst~rkeausgleich geh6rseitig yon seinem normalen Kl~ngcharakter weniger ab- weicht, als die zuvor demonstrierten Vokale A und 1; aus den Diagrammen lgBt

Page 8: Die Beziehungen zwischen dem Lautstärkeausgleich und dem Energiespektrum der Sprachlaute Ein Beitrag zur Frage der Fehlhörigkeit

494 :K. JATHO:

oy,/o~_~o I ~-10

O, O001. 0

10

0,001.2O 30

0,01. gO 50

0.1. ~0

7O

1. o~ 9O

10.100

110 lOO. I

benufzfe C c c ~ c 2 c a c ~ c ~ c ~ rGerEusch- 6r s28 256 5~z ~02~ z 20#8 r 8192Hz ~.| sf~'rken:

I r - -Lui I ] - , o -

r ' ~ 7 / / / / ~ / ! I I l_J'~l 7o-

Energiesflektrum Voka/ U ~ _ ~ oo

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o, ooo<. o ! \ ~ I I [ ~ , I I IlF'T~L I

~176176176 , .Ir II1 i t l ' , l l~ I ! 3~ ~ , . s i I i l i ! lllll I i

1o.W6 ~ "Reduz/erfes Epekf ~ V~ I~0~ ~ I g B H z ' I I

I L 1 I I L I IL-

-2O ~ 0 -

0 - 10---~ G.E. 20- 30- #0- 50- 80- 70- 80- ~o0-

100 -

i O~)b ~bsoluf

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"'~ O, ODi. 20 ,o 1

o,os go!

o, f S~O0

I. 80

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1o .10o

lOP.; Db

\ q I ~ I I/L ~llVli111 ~. II 20- " "

I L--'I-- ~ I i "V'~I,o- . / " V / r Y u e l l e s ~qpektrum Voknl U I I Imo-

zmHz ] ] I~o-

LufHe/tung linko;s Ohr: rof =x d': rech/es Ohr: gr{Jn =o

Abb. 5. Spektren des Vokals U bei 128 Hz TonhShe gesprochen (nach THIENtIXUS). I m iiberschwelligen H6rfeld erscheinen nut der Grundtonbereich, nicht mehr die Energiespitzen der Formanten (mittlere Abb.). :Der Lau~st~rkeausgleich kann sich i. S. einer Lautheitszunahme

n u t im unteren Bereich auswirken (un~ere Abb. schr~g schrafflertes Feld)

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Lautst~rkeausgleich und Energiespektrum der Sprachlaute 495

sich entnehmen, dab der dumpfe Klang des Vokals U dem Schwerh6rigen noch dumpfer und eintonartig erscheint, wohingegen der Vokal I (Abb. 4) einen sehr batten eintonartigen Klang annehmen mull

Ein Vergleich zwischen dem reellen Energiespektrum, yon dem wir ausgegangen sind, und dem Lauthei~sspektrum, das wir als virtuell be- zeichnen mSchten, l/~Bt als wesentliches Merkmal erkennen, d a b die energetisch schw/icheren Anteile des Sprachlautes fehlen; die st/irkeren

Abb. 6. Die flache Schwarz-Wefl3-Gradation links entspricht der grol3en Lautheitsempflndungsspanne des normalen GehSrs. Die steile Gradation rechts verkSrpert die geringe Spanne beim Recruitment.

Die Strecken seitlich zeigen die L~ngen der Skalen yon Schwarz nach Wei~ an. (MJt Erlaubnis des Heering-Verlages Seebruck)

Anteile sind zwar auch in ihren maximalen Lautheitswerten reduziert, schmale Frequenzbezirke erreichen aber relativ grol~e Lautheiten. Im Falle eines Overrecruitments wiirden diese Frequenzen noeh h5here Lauthei~ss~ufen erreichen, als bei emem normalen GehSr. Das virtuelle Lautheitsspektrum ist eine plausible Erkldrung da]iir, daft der Recruitment. SchwerhSrige den Sprachlaut nicht nut leiser - - im Falle eines Over- recruitment lauter - - , sondern auch vSllig anders hSren muff, so daft er ihn unter Umstdnden nicht mehr erkennt.

Die Abwandlung yon Sprachlauten bei Recruitment-SchwerhSrigen l~13t sich zeichnerisch nur bei Vokalen und Halbvokalen vornehmen, da ihr Klangbfld zeit- bestiindig ist und somit mel3technisch als Spektrum oscillographisch oder durch die Suchton-Analyse gut zu erfassen ist. Die Veriinderungen der gehSrten Sprachlaute im erkrankten Ohr isr ein komplizierter u bei dem nicht nur das ver/~nderte Lautst/~rkeunterscheidungsvermSgen in der oben geschilderten Weise wirksam ist, sondern mit diesem fluktuierend auch noch der pathologische Adaptationsriick- stand und die patho]ogische TonhShenverschiebung.

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Wire es mSglich, eus dem virtuellen Leutheitsspektrum einen Sprachlaut elektroakustisch zu erzeugen, dann bekime man als NormMhSriger aueh akustisch einen Eindruck devon, wie entstellt der SchwerhSrige den jewefligen Vokal hSren muB, zumindest, was des gestSrte Leutst~rkeunterscheidungsvermOgen betrifft.

I m Gegensatz zu der eingangs erw/ihnten scheinbar gesteigerten HSr- seh//rfe bei einer Recruitment-SchwerhSrigkeit ist der Lautst//rkeaus- gleich nichts anderes, als der Ausdruck eines stark vergrSberten akusti-

Abb. 7, Die normal kopierte Photographie links entspricht der linken Gradationsskala in Abb, 6 und der gro2en Lautheitsempfindungsbreite des normalea GehOrs. Durch den gr6Beren Gehalt an Grauwerten weisg des linke Bild mehr Einzelheiten auf als des hart kopierte rechte mit der steilen

Gradation, dem Recruitment entsprechend

sehen Aufl5sungsvermSgens des pathologischen Geh6rs. Die Lautheits- werte ,,laut" und ,,leise" kSnnen wohl in gleieher Weise wie yon einem normalen GehSr pereipiert werden; da aber die feine Abstufung yon ,,leise" naeh ,,laut" enger zusammenliegt, als unter normalen Verh/~lt- nissen, ist des GefNle der pathologisehen Lautheitsempfindung yon ,,leise" und ,,laut" sehr steil. Es fehlen die fiir die Perception der Spraeh- laute notwendigen Empfindungsstufen fiir mitt lere Lautheiten.

I)iese Verh/~ltnisse werden besonders ansehaulieh, wenn man sic mit der Sehw~rz-Weig-Gradation einer photographisehen Sehieht vergleieht. Des Recruitment, bzw. des reduzierte HSrfeld mi t seinen zusammen-

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Lautst/~rkeausgleich und Energiespektrum der Sprachlaute 497

gesinterten Lautst//rkeunterseheidungsstufen wiirde einer steilen Schwarz-WeiB-Gradation entsprechen, wobei die Helligkeitswerte ,,schwarz" und ,,weig" den Lautheitswerten ,,laut" und ,,leise" ent- sprechend gut gezeichnet werden, nieht aber die dazwischen liegende grol]e Skala der versohiedenen Grauwerte, die den mittleren Lau~helts- stufen entsprechen (Abb. 6). Ein photographisches Bild wtirde ir~ diesem Falle als sogenannte ,,harte" Kopie erscheinen. Die normale Lautheits- stufung des gesunden GehSrs entsprieht dagegen einer flachen 8chwarz- WeiS-Gradation mit einem flachen Gefglle yon den dunklen his zu den hellen Grauwerten, die alle Helligkeits-Nuancen eines Bildes wiedergeben kSnnen (Abb. 7).

Zusammenfassung Die Fehlh6rigkeit bei einer IrmenohrhSrstSrung ist bei Vorhanden-

sein eines Lautst/~rkeausgleichs besonders stark ausgeprs Ein soleher H6rfehler gu6ert sich fiir den SchwerhSrigen bekanntlich in einer aus- gepr/igten auditiven Verzerrung der Sprachlaute, yon der sich der Nor- malhSrige ffir das Klangbild eines Einzellautes akustisch gesehen keinen reehten Begriff machen kann. Es wird versucht, auf graphischem Wege durch Umzeichnung der Energiespektren einzelner Vokale f/Jr eine be- stimmte Schallempfindungsh6rst6rung mit Lautstgrkeausgleich Form und Grad der auditiven Verzerrung im gesch&digten GehSr zu ermitte!n. Man kommt auf diese Weise zu virtuellen Lautheitsspektren der unter- suehten Vokale, die je naeh Art der SehwerhSrigkeit und des Lautst/irke- ausgleichs stark yore ursprtinglichen Energiespektrum abweichen.

Das Recruitment wird entgegen einer bisherigen Auffassung von einer pathologisch gesteigerten I-I6rseh//rfe als Ausdruck eines pathologisch ver- grSberten akustischenAufl6sungsverm6gens gedeutet, welches seine Paral- lele in einer steilen Sehwarz-WeiB-Gradation liehtemlofindlieher photo- graphischer Schiehten hat.

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Privatdozent Dr. K~JRT JATHO~ Hals-Nasen-Ohrenklinik der Universit~t, KSln-Lindenthal