ii. funktion, störungen und objektive diagnostik des außen...

Funktion, Störungen und objektive Diagnostik des Mittelohrs 13

II. Funktion, Störungen und objektiveDiagnostik des Außen- und MittelohrsII.1 Außenohr (Pinna) und virtuelle AkustikII.1.1 GrundlagenDas Außenohr ist für die Einfallsrichtungs-abhängige Klangverfärbung(akustische Filterung) des Schallsignals −insbesondere bei hohenFrequenzen− von großer Bedeutung. Beispielsweise wird ein von vorneeinfallender Klang als wesentlich heller (größerer Anteil hoherFrequenzen) wahrgenommen, als ein von hinten einfallender Schall.Dieser Effekt wird durch die Hand hinter dem Ohr noch verstärkt. DurchAuswertung dieser richtungsabhängigen Klangverformung ist der Menschin der Lage, Schalleinfallsrichtungen wahrzunehmen (Lokalisation).Dabei werden sowohl binaurale Merkmale („binaural cues“) verwendet,d. h der bei z. B. seitlichem Schalleinfall zwischen den beiden Ohrenentstehende Zeitunterschied in der Ankunftzeit des Schalls (interauraleZeitdifferenz) und die durch die Kopfabschattung des abgewandtenOhres auftretende, zwischen den Ohren meßbare Intensitätsdifferenz(interaurale Intensitätsdifferenz). Diese Merkmale ermöglichen dahervorwiegend eine Lokalisation in der Horizontalebene (insbesondere dieRechts/Links-Unterscheidung), sie ermöglichen aber keine Lokalisation inder Medianebene (d. h in der senkrecht zur Verbindung zwischen denbeiden Ohren stehenden Ebene),innerhalb derer die interauralen Zeit- undIntensitätsunterschiede im Idealfall gleich Null sind. Bei seitlichemSchalleinfall liegen zudem alle Orte mit gleicher interauralen Zeit- undPegeldifferenz auf einer Kegeloberfläche, deren Spitze der Mittelpunktdes Kopfes ist (cone of confusion, vgl. Abb. 2.1).

Abbildung 2.1: Cone of confusion, d.h. Fläche im dreidimensionalen Raum, auf dersämtliche Schalleinfallsrichtungen dieselbe interaurale Zeit- undPegeldifferenz aufweisen (aus Moore, B. C. J.: Perceptual Consequencesof Cochlear Damage. Oxford University Press, Oxford 1995)

14 Funktion, Störungen und objektive Diagnostik des Mittelohrs

Für eine verläßliche und eindeutige Lokalisation auf diesem cone ofconfusion (z. B. zur Verhinderung von vorne/hinten-Vertauschung beiseitlichem Schalleinfall) oder für die Lokalisation innerhalb derMedianebene (z. B. zur Unterscheidung von oben und unten) spielen nundie monauralen cues, die durch die richtungsabhängige Beugung anRumpf, Kopf und Außenohr resultieren, eine entscheidene Rolle. Sokonnte beispielsweise Blauert (1985) richtungsbestimmende Bändercharakterisieren, d. h Frequenzbereiche, bei denen spektrale Maxima zueiner Lokalisation in die entsprechende Richtung (oben, unten, vorne bzw.hinten) führen (vgl. Abb. 2.2).

Abbildung 2.2: Richtungsbestimmende Bänder nach Blauert (aus Blauert, J. : RäumlichesHören. Nachschrift. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1985) Die erste Zeile gibtden Frequenzbereich an, bei dem in psychoakustischen Tests dieAnwesenheit (schraffiert) oder Abwesenheit (nicht schreffiert) einerspektralen Anregung zu einer Lokalisation nach vorne („v“) bzw. hinten(„h“) führt. Die zweite Spalte zeigt analoge Auswertungen ausÜbertragungsfunktionen für Schalleinfall von vorn (ϕ€=€0°) bzw. vonhinten (ϕ€=€180°).

Um die richtungsabhängige Filterung meßtechnisch zu erfassen, mißtman die Außenohrimpulsantwort (im Zeitbereich), d. h die mit einemMiniaturmikrophon im äußeren Gehörgang meßbare (mittlere) Antwort aufeine möglichst δ-Puls-förmige, akustische Stimulation (vgl. Abb. 2.3).Dabei wird der Schallimpuls („Click“) elektrisch z. B. digital erzeugt undüber einen Lautsprecher abgestrahlt, wobei bereits durch die begrenzteÜbertragungscharakteristik des Lautsprechers eine Bandbegrenzung (unddementsprechend eine zeitliche Verschmierung) des Clicks auftritt. Siekann erfaßt und ggf. kompensiert werden, indem mit einem (möglichstidealen) Mikrophon im freien Schallfeld eine Referenz-Messung zuvordurchgeführt wird. Am Mikrophon-Ausgang im äußeren Gehörgang (derdurch die Mikrophon-Kapsel entweder abgeschlossen oder teilweise offenbleibt) oder am Ausgang des in einem Kunstkopf angeordnetenMikrophons kann dann die Außenohrimpulsantwort gemessen werden.Dieser Vorgang wird häufig wiederholt und das Ergebnis gemittelt, um einmöglichst gutes Signal-Rauschverhältnis zu bekommen, das mit derQuadratwurzel aus der Anzahl der Mittelungen ansteigt.


Abbildung 2.3: δ-Impuls-Meßmethode für Außenohrimpulsantwort

Die Fourier-Transformierte der Außenohrimpulsantwort ist dieAußenohrübertragungsfunktion (AÜF, im Englischen head-relatedtransfer function, HRTF). Im Durchschnitt über verschiedene Menschenund Ohrgrößen zeigt sie spektrale Maxima bei der Kombination ausEinfallsrichtung und Frequenzen auf, die den von Blauert empirischgefundenen richtungsbestimmenden Bändern entsprechen. Dietechnische Anwendung der Außenohrimpulsantworten liegt in dervirtuellen Akustik , d. h der Möglichkeit, durch Faltung (Filterung) einesbeliebigen Signals mit den Außenohrimpulsantworten beider Ohren füreine bestimmte Einfallsrichtung bei Darbietung dieser resultierendenSignale über Kopfhörer den (subjektiven) Eindruck zu erwecken, daß derSchall aus dieser bestimmten Richtung einfällt. Damit läßt sich derKunstkopfeffekt quasi elektronisch mit dem Rechner nachbilden. Aufdiese Weise können mehrere virtuelle Schallquellen im Raum um eineVersuchsperson angeordnet werden, so daß sogar der akustischeräumliche Eindruck von Räumen (einschließlich Nachhall und sonstigen,für den Raumklang wichtigen Parametern) aufgrund der Raumgeometrieund der Absorptionseigenschaften der Wände simuliert werden kann.Damit kann man z. B. in eine nur virtuell existierende Räumlichkeit„hineinhören“ (z. B. bei der Konstruktion eines Konzertsaals). Wenn dieBewegungen des Kopfes mit einem Head-Tracker zugleich registriertwerden, kann zudem der räumliche Eindruck ortsfest gehalten werden, sodaß bei Kopfdrehungen die virtuellen Schallquellen scheinbar an dergleichen Stelle im Raum stehenbleiben, ohne sich mit dem Kopfmitzudrehen. Mögliche Anwendungen dieser Technik sind nebenComputerspielen und Feuerwehr-Einsatzleitständen auch beispielsweisevirtuelle akustische Umgebungen für Piloten von Flugzeugen, die dieStimmen des Kontrollturms von unten oder die Stimmen von Pilotenanderer Flugzeuge von der Seite bzw. von schräg oben eingespieltbekommen können. Dies erleichtert den Piloten angeblich die räumlicheOrientierung und die Trennung von verschiedenen Stimmen, so daßeiniges von der kognitiven Last bei ihrer Arbeit den Piloten abgenommenwerden kann, was besonders bei Extremsituationen von Bedeutung ist.


Ein einfaches Modell für die Entstehung derAußenohrübertragungsfunktion durch Schallbeugung am Rumpf, Kopfund Außenohr einer Person kann durch die Schallbeugung an der Kugelerfolgen, die von Stenzel (1938) analytisch berechnet wurde (vgl.Abb. 2.4).

Abbildung 2.4: Beugungsbild bei Schallbeugung an einer Kugel für unterschiedlicheFrequenzen, wobei f1<f2<f3

Bei niedrigen Frequenzen stellt die Kugel fast kein Hindernis dar, währendbei hohen Frequenzen der Grenzfall der geometrischen Akustik bereitsangenähert ist, d. h eine starke akustische Schattenwirkung und einegeringe seitliche Streuung. Interessanterweise entsteht immer auf dergenau der Schalleinfallsrichtung abgekehrten Seite („auf der akustischenAchse“) ein Schalldruckmaximum, das man sich nach dem BabinetschenTheorem erklären kann (bei Anwesenheit des inversen Streuobjektes, d. heiner kugelförmigen Öffnung in einer ansonsten geschlossenen Wand,müßte nämlich genaue dasselbe Beugungsbild resultieren, und da ist die„akustische Achse“ genau in Richtung der geometrischenStrahlenausbreitung). Ein etwas weitergehendes, für technischeAnwendungen geeignetes Modell zur Entstehung und Synthese vonAußenohrübertragungsfunktionen stammt von Genuit (1984), der denEinfluß verschiedener beugender Strukturen als Parallelschaltung vonÜbertragungsfunktionen beschrieben hat (vgl. Abb. 2.5).

Abbildung 2.5: Modell zur Berechnung von Außenohrimpulsantworten nach Genuit(1984). Die Elemente auf der linken Seite weisen für unterschiedliche


Einfallsrichtungen verschiedene Frequenzgänge auf, während dieÜbertragungsfunktionen rechts von der Einfallsrichtung unabhängig sind

Dabei wird die Übertragungsfunktion des Oberkörpers H (Oberkörper) durch die(analytische) Berechnung der Beugung an einer schrägen Fläche approximiert,H (Schulter) dagegen durch die Beugung an zwei senkrechten Flächen, die Beugung amKopf H (Kopf) wird durch die analytische Beschreibung der Beugung an einem räumlichenEllipsoid und die Beugung an der Ohrmuschel H (Ohrmuschel) wird dagegen durch dieBeugung an einer Ellipse mit ellipsenförmiger Öffnung samt einer dazu senkrechtstehenden Ellipse (zur Beschreibung des Cavum conchae) beschrieben. Sämtliche dieserÜbertragungsfunktionen sind von der Einfallsrichtung des Schalls abhängig, so daß ihre(parallele) Überlagerung eine komplexe, Einfallsrichtungs-abhängigeÜbertragungsfunktion ergibt. In Reihe mit dieser Übertragungsfunktion sind zweiEinfallsrichtungs-unabhängige Funktionen vorgesehen, die die Ankopplung an dasCavum conchae und die Übertragung durch den Ohrkanal beschreiben. Dabei wird dieÜbertragungsfunktion H (Cavum conchae) durch einen Resonator mit kreisrunderÖffnung (mit einer Resonanzfrequenz von etwa 2 kHz) beschrieben, währendH (Ohrkanal) durch eine Impedanz-Transformation mit einem λ/4-Resonator mit einerResonanzfrequenz von etwa 4 kHz beschrieben wird.

Dadurch ist es in erster Näherung möglich, dieAußenohrübertragungsfunktion analytisch und numerisch zu berechnen.Allerdings hat sich dieser Ansatz in der Praxis nicht durchgesetzt. Stattdessen werden zumeist Kataloge von Außenohrimpulsantwortenbestimmter Versuchspersonen, die besonders gut lokalisieren können,benutzt („goldene Ohren“) oder es werden Kunstköpfe eingesetzt, die denVorteil einer guten Normierbarkeit und Reproduzierbarkeit aufweisen.Allerdings sind die individuellen Unterschiede zwischen denAußenohrübertragungsfunktionen sehr groß, so daß die besteLokalisationsleistung und natürlichste Klangwiedergabe nur mit deneigenen Außenohrübertragungsfunktionen möglich ist und mit demKunstkopf (oder den „goldenen Ohren“) nur eine Approximation anmittlere Verhältnisse möglich ist.

II.1.2 Richtungsabhängige FreifeldentzerrungDas Ziel der Freifeldentzerrung eines Kopfhörers, den man beispielsweisefür die Sprachaudiometrie benötigt (vgl. Kapitel 6) besteht darin, derVersuchsperson denselben Schalldruck am Trommelfell zu vermitteln, wiebei einer Freifelddarbietung (d. h bei Lautsprecherdarbietung im freienSchallfeld, z. B. im reflexionsarmen Raum). Im Freifeld bzw. unterKopfhörer-Beschallung treten dabei die folgendenÜbertragungsfunktionen auf:


Abbildung 2.6: Übertragungsfunktionen bei Freifeldbeschallung und beiKopfhörerbeschallung (hier am Beispiel eines Kunstkopf-Mikrophons).Dabei bezeichnen die Indizes für die Übertragungsfunktionen H diefolgenden Stationen:HLF: el. Lautsprechereingang zum (akustischen) Freifeld,HFM: (akustisches Freifeld) zum (elektrischen) Mikrophonsignal,HKM: (elektrischer) Kopfhörereingang zum (elektrischen) Mikrophonsignal

Das Ziel besteht nun darin, eine Freifeld-Entzerrungsfunktion F(f,ϑ) zufinden, die genau eine Angleichung beider Übertragungswege (für einenvorgegebenen Einfallswinkel ϑ) ermöglicht, d. h

( ) ( ) ( ) ( )( )H f F f H f H fKM FM LF⋅ = ⋅, ,ϑ ϑ (2.1)

Dies kann auf eine der folgenden Weisen geschehen:

Erster Weg: Meßtechnische Ermittlung der Freifeldentzerrungsfunktionmit Hilfe eines Kunstkopfes oder eines Miniatur-Mikrophons im Gehörgangder Versuchsperson, mit der sowohl die Funktion HKM (f) als auch dieFunktion HFM (f, ϑ) unter Kopfhörer bzw. im Freifeld gemessen wird, undzusätzlich die Übertragungsfunktion HLF (f) durch Messung mit einemReferenz-Mikrophon:

( ) ( ) ( )( )F f

H f H fH f

FM LF

KM

,,

ϑϑ

=⋅

(2.2)


Die Division durch eine Übertragungsfunktion im Frequenzbereichentspricht im Zeitbereich einer Entfaltung. Dabei muß darauf geachtetwerden, daß die Fourier-Rücktransformierte dieses Quotienten überhauptexistiert (beispielsweise könnte es sich dabei um eine nichtstabile,exponentiell ansteigende Impulsantwort handeln). Die Rücktransformierteexistiert dann, wenn im Nenner eine minimalphasigeÜbertragungsfunktion steht (d. h eine Übertragungsfunktion, die keineNullstellen bei positiven Realteilen in der Laplace-Ebene aufweist). Dieskann z. B. durch eine Allpaß-Transformation erreicht werden, bei der nurder Phasengang von HKM(f), nicht jedoch der Betrag derÜbertragungsfunktion verändert wird. Als Fourier-Rücktransformation derFreifeldentzerrungsfunktion F(f, ϑ) ergibt sich dann:

( ) ( )( )f t F f, ,ϑ ϑ= −F 1 (2.3)

Diese stellt die Impulsantwort des Freifeldentzerrungsfilters dar. Mit ihrkann ein beliebiges Signal gefaltet werden, um bei Kopfhörerdarbietungexakt denselben Schalldruck zu erzeugen, wie beiLautsprecherdarbietung aus einer bestimmten Einfallsrichtung mit demWinkel ϑ.

Als zweiter Weg bietet sich die psychoakustische Bestimmung desBetrags der Freifeld-Übertragungsfunktion an, bei der anstelle des(Kunstkopf-) Mikrophons in Abb. 2.6 das reale Ohr der Versuchspersontritt. Ihre Aufgabe ist es dabei, die unter Kopfhörereinflußwahrgenommene Lautstärke eines Signals so einzuregeln, daß dieseLautstärke genau gleich der Lautstärke unter Freifeldbeschallung ist.Dabei ergibt sich ein Faktor (Verstärkungsfaktor) F’(f), für den gilt:

H f F f H fKV LFp( ) ( ) ( )⋅ ′ = (2.4)

F’(f) stellt die Freifeldübertragungsfunktion bzw. in Pegelschreibweise dasFreifeldübertragungsmaß dar, d. h der für Kopfhörer-Darbietungnotwendige Verstärkungsfaktor, um für ein vorgegebenes (elektrisches)Signal genau den gleichen Lautheits-Eindruck zu erzielen, wie beiFreifelddarbietung. Da die Versuchsperson nur den Betrag (Lautstärke),nicht jedoch die Phase des Signals einstellen kann, kann man damit nurder Betrag der Freifeld-Übertragungsfunktion, aber im Gegensatz zumersten Weg nicht die Phase und auch nicht die interauralePhasenbeziehung (d. h der zwischen den beiden Ohren auftretendenPhasenunterschied) erfassen.


Bei dem dritten Weg wird die Übertragungsfunktion des Kopfhörers miteinem Kuppler gemessen, der in sehr grober Näherung dieÜbertragungseigenschaften des (mit dem Kopfhörer gekoppelten)menschlichen Ohres nachbilden kann (vgl. Abb. 2.7.).

Abbildung 2.7: Bestimmung des Kuppler-Übertragungsmaßes

Der Kuppler wird kalibriert, indem für einen bestimmten Kopfhörertyp dasKuppler-Übertragungsmaß F’’(f) bestimmt wird, d. h diejenigeVerstärkung eines elektrischen Signals für den Kopfhörer, die notwendigist, um bei aufgesetztem Kopfhörer denselben Lautheitseindruck wie imFreifeld bei einem bestimmten Schalldruckpegel zu bekommen(subjektiver Abgleich). Dieser vom Kopfhörer erzeugte äquivalenteSchallpegel wird durch den im Kuppler gemessenen Schallpegelmeßwertcharakterisiert. Damit gilt also:

( ) ( ) ( )H f F f H fKKu LF⋅ ′′ = (2.5)

Aus dem Kuppler-Übertragungsmaß und dem Freifeldübertragungsmaßläßt sich nun die Kuppler-Übertragungsfunktion und die Außenohr-Übertragungsfunktion folgendermaßen miteinander in Verbindung setzen(Kombination von Formel 2.4 und 2.5):

( )( ) ( )H

F fF f

H fKV KKup=

′′′

⋅ (2.6)

Der Quotient aus Kuppler- und Freifeldübertragungsfunktion (bzw. beiPegelschreibweise: Differenz von Kuppler- und Freifeld-übertragungsmaß) läßt sich für die Kalibrierung von Kopfhörernverwenden: Dazu wird einfach die Übertragungsfunktion HKKu(f) imKuppler gemessen, d. h der benötigte elektrische Eingangspegelzusammen mit dem gemessenen akustischen Ausgangssignal-Pegel. Beibekannter Kuppler-Freifeldübertragungsmaß-Differenz wird zur


Kalibrierung von Kopfhörern und Überprüfung der Kopfhörer-Freifeldentzerrung die Kopfhörerempfindlichkeit HKVp berechnet, d. h. derEingangs-spannungswert, der zum Erreichen eines „äquivalenten“Schalldruckpegels für die Versuchsperson benötigt wird. Genau wie beimzweiten Weg (psychoakustische Abgleichung des Freifeld-Übertragungsmaßes) wird hier auch nicht die Phase, sondern nur derBetrag der (notwendigen) Übertragungsfunktion ermittelt. Damit stellt diezuerst vorgestellte Methode die einzige Möglichkeit dar, eine weitgehendphasentreue, richtungsabhängige Freifeld-übertragungsfunktion zubestimmen.

Allerdings treten in der Praxis gewisse Unterschiede zwischen dieser„objektiv“ bestimmten Freifeldübertragungsfunktion und der „subjektiv“ausgemessenen Freifeldübertragungsfunktion auf (gemessen gemäß demzweiten Weg) auf. Diese Differenzen lassen sich jedoch weitestgehendauf methodische Einflüsse beim Lautheitsabgleich zwischenFreifeldbeschallung und Kopfhörerbeschallung zurückführen (vgl.Pastoors, A., Diplomarbeit, Universität Oldenburg, 1996).

II.2 Mittelohr, Schalleitungs-SchwerhörigkeitII.2.1 GrundlagenDie Funktion des Mittelohres ist die Impedanz-Anpassung von derLuftleitung des Schalls im äußeren Schallfeld auf die Fortleitung in denflüssigkeitsgefüllten Räumen des Innenohres. Beim Übergang von Schallvon einem Medium auf ein anderes wird die Schallwelle z. T. reflektiert(Schalldruck pr, Schallschnelle vr) und z. T. in das zweite Mediumweitergeleitet (Schalldruck pe, Schallschnelle ve). Wenn wir mit pe (bzw.mit ve) den Schalldruck (bzw. die Schallschnelle) der einfallendenSchallwelle bezeichnen, addieren sich an der Grenzfläche dieSchalldrücke, während sich die Schallschnellen vektoriell addieren, d. hdie Schnelle der reflektierten Welle weist in die entgegengesetzteRichtung von der einfallenden und der weitergeleiteten Welle (unterAnnahme eines senkrechten Schalleinfalls bzw. ausschließlicherBetrachtung der senkrecht zur Grenzfläche stehendenSchnellekomponenten):

p p pv v ve r w

e r w

+ =− =

(2.7)


Abbildung 2.8: Reflexion und Transmission einer von links (Medium 1) nach rechts(Medium 2) laufenden Schallwelle

Als Schallwiderstand oder Impedanz bezeichnen wir den Quotienten ausSchalldruck und Schallschnelle, der in dem ersten Medium (einlaufendeund reflektierte Welle) einen anderen Wert als im zweiten Medium(weitergeleitete Welle) annimmt:

Zpv

pv

Zpv

e

e

r

r

w

w1 2= = =, (2.8)

Durch Einsetzen von 2.7 in 2.8 ergibt sich für die Impedanz Z2 damit:

Z Zp pp pe r

e r2 1= ⋅

+−

(2.9)

Hieraus läßt sich der Reflexionsfaktor r bestimmen, d. h der Quotient ausreflektiertem Schalldruck und einfallendem Schalldruck, der nur von denbeiden Impedanzen Z1 und Z2 abhängt:

rpp

Z ZZ Z

r

e= =

−+

1 2

1 2(2.10)

Bei dieser für den vereinfachten Fall des senkrechten Schalleinfallsdurchgeführten Rechnung ergibt sich als Verhältnis aus transmittierterSchalleistung Nw und einfallender Schalleistung Ne:

( )( ) ( )( )( )

NN

p vp v

p p v vp v

r r Z ZZ Z

W

e

W w

e e

e r e r

e e

= ⋅⋅

=+ −

⋅= + − =

+1 1 4 1 2

1 22

(2.11)

Dabei wurde vereinfachend angenommen, daß es sich um


fortschreitende Wellen ohne Phasenverschiebung zwischen Schalldruckund Schnelle handelt, bei denen sich die Intensität (d. h die proFlächeneinheit transportierte Schalleistung in Ausbreitungsrichtung derSchallwelle) aus dem Produkt von Schalldruck und Schallschnelleberechnet.

Für das Beispiel des Übergangs von Luft in Wasser ergibt sichbeispielsweise ein Wellenwiderstand von Luft (der sich als Produkt vonDichte und Schallgeschwindigkeit beschreiben läßt) zu:

( )Z kg m s c= = ⋅− −414 2 1 ρ , während die Impedanz in Wasser um denFaktor 3000 höher liegt, d. h Z kg m s= ⋅ − −1 48 106 2 1, .Damit resultiert ein Reflexionsfaktor von: r = 0 9994, , d. h eineAbschwächung von etwa 30 dB.

Abbildung 2.9: Relative Leistung der transmittierten Schallwelle (im logarithmischenMaßstab) als Funktion des Verhältnisses der beiden Impedanzen Z1 undZ2.

Interessant ist es nun, den Anteil an weitergeleiteter Schallenergie alsFunktion des Impedanzverhältnisses Z1 : Z2 zu betrachten: Schon beirelativ kleinem Verhältnis Z1 : Z2 ist die Abschwächung der Grenzflächerelativ gering (d. h die Leistungsanpassung im logarithmischen Maßstabrelativ gut). Allerdings bringen relativ kleine Verbesserungen in der Nähevon Z1 : Z2= 0 schon erhebliche Gewinne der Impedanz-Anpassung. Dadas Ohr in erster Näherung logarithmisch die Intensität verarbeitet, kannan der logarithmischen Auftragung der relative Gewinn einerVerbesserung der Impedanz-Anpassung für das Hörvermögen gutabgelesen werden: Bereits eine relativ geringgradige Verbesserung des


Impedanzverhältnisses von 1 / 3000 kann eine enorme Verbesserung desHörvermögens bewirken, während für die letzten paar dB, die für eine„perfekte“ Impedanz-Anpassung erforderlich sind, ein erheblicher,offensichtlich nicht lohnender Aufwand betrieben werden muß. DasMittelohr stellt damit einen Kompromiß dar zwischen der Forderung nacheiner möglichst guten Impedanz-Anpassung und dem relativ hohenAufwand bei geringem zusätzlichen Gewinn, wenn die Impedanz-Anpassung perfekt wäre.

II.2.2 Aufbau des MittelohrsDas Mittelohr besteht aus einer luftgefüllten Höhle (Paukenhöhle), dieüber die Eustachische Röhre mit dem Nasen-Rachenraum verbunden ist(so daß sich das Mittelohr z. B. beim Schlucken belüften läßt). In derPaukenhöhle befinden sich die drei Gehörknöchelchen Hammer,Amboss und Steigbügel. Hammer und Amboss sind mit einemDrehgleitgelenk verbunden, das in einer festen Position arretiert und quasiden Arbeitspunkt der Schallübertragung in das Innenohr bei wechselndenstatischen Luftdrucken einstellen hilft. Am Steigbügel setzt der musculusstapedius an, der kleinste Muskel des Menschen, der bei hohenEingangs-Schalldrücken eine Schutzwirkung des Innenohrs durchVerschlechtung der Schallübertragung vom Trommelfell auf das Innenohrbewirken kann (über den Stapedius-Reflex).

Abbildung 2.10: Aufbau des Mittelohrs (aus Gulick, W. L., Gescheider, G. A.,Frisina, R.


D.: Hearing. Oxford University Press, Oxford 1989)

Um die Impedanz-Anpassung zwischen Trommelfell und Steigbügel-Fußplatte zu erreichen, die beim ovalen Fenster die Flüssigkeit desInnenohres zu Schwingungen anregt, werden die folgenden Prinzipieneingesetzt:

Das Flächenverhältnis aus dem Trommelfell und dem ovalen Fensterbeträgt 22 : 1, so daß hier die auf eine große Fläche wirkende Kraft aufeine kleine Fläche (bei größerer Kraft pro Fläche und gleicher Schall-Leistung) übertragen werden kann.

Der Hebelarm zwischen Hammergriff und Amboss-Schenkel beträgtungefähr 1,2 : 1, so daß auch hier eine Umsetzung der Impedanz erfolgt(größere Kraft bei kleinerer Auslenkung).

Die Krümmung des Trommelfells bewirkt gemäß dem Prinzip dergekrümmten Membran ebenfalls eine Impedanz-Anpassung mit einemFaktor von ungefähr 2. Durch die Membrankrümmung bewirkt eine relativgroße Membranauslenkung (bei kleiner aufzuwendender Kraft) nur einerelativ kleine Auslenkung des Hammergriffs (mit einer entsprechendgrößeren Kraftwirkung auf den Hammgriff).

Abbildung 2.11: Impedanztransformation durch das Prinzip der gekrümmten Membran

Die Schwingungsform des Steigbügels kann (insbesondere durchKontraktion des musculus stapedius) von einer stempelförmigenBewegung (effiziente Form der Schallweiterleitung in das Innenohr beiniedrigen Pegeln) zu einer Pendelbewegung (wenig effizienteSchallweiterleitung bei hohen Schalleingangspegeln) verändert werden(Abb. 2.12).


Abbildung 2.12: Vom musculs stapedius beeinflußte Schwingungsformvarianten desSteigbügels

Die Eingangsimpedanz der Cochlea ist geringer als die Impedanz vonWasser, weil bei Eindrücken des ovalen Fensters durch die Steigbügel-Grundplatte das Wasser im Innenohr etwas ausweichen kann, indem sichdas runde Fenster vorwölbt. Daher ist die Eingangsimpedanz desInnenohres deutlich niedriger als bei einem mit schallharten Wändenumgebenen, mit Wasser angefüllten Volumen.

Abbildung 2.13: Zur Eingangsimpedanz der Cochlea, die unter derjenigen von Wasserliegt

All diese Faktoren tragen zu der optimalen (aber nicht perfekten!)Impedanzanpassung im Mittelohr bei. Die Effizienz dieserImpedanzanpassung für die Schallfortleitung wird erst deutlich, wennStörungen am Mittelohr auftreten (z. B. Erguß, Mittelohrentzündung oderBeschädigungen der Gehörknöchelchen), was zu einem empfindlichenVerlust des Hörvermögens führt (Schalleitungs-Schwerhörigkeit s. u.).

II.2.3 Schalleitungs-SchwerhörigkeitBei Störungen der Schallübertragung vom Außenohr in das Innenohr tritteine Schalleitungs-Schwerhörigkeit auf, die beispielsweise durchVerstopfen des Gehörgangs mit einem Ohrstöpsel simuliert werden kann.Mögliche Ursachen dafür: ein Verschluß des Gehörgangs z. B. mitCerumen (Ohrenschmalz, das insbesondere bei falscherReinigungstechnik mit Wattestäbchen vor das Trommelfell geschobenwird), Fremdkörper oder Tumoren. Auch Störungen derMittelohrfunktion können eine Schalleitungs-Schwerhörigkeitverursachen (z. B. eine Beschädigung des Trommelfells, eineFlüssigkeitsansammlung (Erguß) im Mittelohr, Tuben-Belüftungsstörungen, eine Unterbrechung der Gehörknöchelchenketteoder eine Fixation der Steigbügelplatte im ovalen Fenster bei derOtosklerose). Eine Diagnose dieser Störung läßt sich klinisch durch die


Anamnese und Otoskopie stellen, sowie durch die Funktionsprüfung desMittelohres anhand der Impedanzaudiometrie und Tonaudiometrie. DieseArt der Hörstörungen ist der HNO-ärztlichen Therapie gut zugänglich,wobei beispielsweise die Entfernung von Fremdkörpern, die Verbesserungder Mittelohrbelüftung durch konservative oder chirurgische Maßnahmen,die Abdeckung von Trommelfelldefekten oder die Mittelohrchirurgie zurVerfügung stehen.

Die Auswirkung von Schalleitungs-Schwerhörigkeiten läßt sich durcheine Abschwächung des in das Innenohr gelangenden Luftschallscharakterisieren, die unter Umständen eine gewisseFrequenzabhängigkeit aufweist. Dieser Abschwächungseffekt läßt sichdurch einen frequenzabhängigen Verstärker relativ gut kompensieren, sodaß diese Form der Schwerhörigkeit auch durch Hörgeräte relativ gutkompensierbar ist. Eine weitere Möglichkeit zur Kompensation derSchalleitungs-Schwerhörigkeit beruht auf der Tatsache, daß dieKnochenleitung zumeist ungestört ist, d. h die Überleitung vonSchallschwingungen des Schädelknochens in das Innenohr. Dieser Effektwird einerseits für die Differentialdiagnose zwischen Schalleitungs- undSchallempfindungs-Schwerhörigkeit ausgenutzt (vgl. 5.4). Ein ähnlicherAnsatz wird bei knochenverankerten Hörgeräten verfolgt, die bei extremenSchalleitungs-Schwerhörigkeiten einen Vorteil durch direkte Anregung desSchädelknochens bieten.

II.3 Impedanz-AudiometrieII.3.1 Prinzip und AuswertungBei der diagnostischen Methode der Impedanz-Audiometrie versucht mandurch Messung der akustischen Impedanz im Gehörgang Rückschlüsseauf die Funktionsfähigkeit des Mittel- und Innenohres zu ziehen. Dabeibedient man sich der in Abb. 2.14 schematisch dargestellten Anordnung,bei der mit einem Lautsprecher oder Miniatur-Schallwandler einSchallsignal in den abgedichteten Gehörgang abgestrahlt wird, der miteinem Mikrophon aufgenommen und registriert wird. Zusätzlich kann derstatische Luftdruck im äußeren Gehörgang systematisch verändertwerden. Gemessen wird die Komplianz (d. h die „Steifigkeit“ des inInteraktion mit dem Mittelohr stehenden Luftvolumens) in Abhängigkeitvon dem Druck im äußeren Gehörgang. In der Routine-Impedanz-Audiometrie wird zumeist ein Sinuston von 226 Hz als Meßton verwendet,während bei der nur in Spezialfällen verwendeten Multi-Frequenz-Tympanometrie diese Frequenz bis 6 kHz systematisch variiert werdenkann. Der Reflexionsfaktor am Trommelfell wird für jede Frequenz durchden Betrag und die Phase des mit dem Mikrophon aufgenommenen


Schalls im äußeren Gehörgang ausgewertet. Dazu wird zumeist eineAutomatic-Gain-Control (AGC)-Schaltung verwendet (vgl. Abb. 2.14).

Abbildung 2.14: Prinzipieller Aufbau eines Impedanz-Audiometrie-Meßkopfes (ausBöhme, G., Welzl-Müller, K.: Audiometrie. Hans Huber Verlag, Bern1993)

Durch den am Mikrophon gemessenen Schallpegel wird dabei dieVerstärkung des vom Lautsprecher (bzw. Miniatur-Schallwandler)abgestrahlten Signals so verändert, daß am Mikrophon immer einkonstanter Eingangs-Schallpegel selbst bei Variation des Schallabflussesdurch das Mittelohr auftritt. Die am Ausgang des AGC-Verstärkersgemessene Spannung (Eingangs-Spannung für den Lautsprecher) istdamit proportional zum Betrag der Admittanz, d. h dem Kehrwert derImpedanz Z. Für diese beiden Meßgrößen gilt die folgende Beziehung:

Impedanz Z R iX= +(Resistanz) (Reaktanz)

Admittanz Y G iB= +(Konduktanz) (Suzseptanz)

Bei tiefen Frequenzen ist der Realteil der Admittanz vernachlässigbar, sodaß die Admittanz vorwiegend vom Imaginärteil bestimmt wird, der dieSteifigkeit des mechanischen Systems beinhaltet:

Y iB≈

Diese wird als Komplianz (Nachgiebigkeit) bezeichnet und wird in ml


eines äquivalenten luftgefüllten Hohlraums angegeben. Dies ist sinnvoll,weil mit zunehmendem Volumen eines Hohlraums die Nachgiebigkeit (d. hdie bei einer bestimmten Drucksteigerung erfolgende Volumen-verkleinerung) ansteigt.

Die prinzipiell mit dieser Anordnung als Funktion des statischen Luftdrucksim äußeren Gehörgang meßbare Komplianz ist schematisch in Abb. 2.15aufgetragen. Beim normalen, funktionsfähigen Mittelohr tritt ein relativscharfes Maximum der Komplianz beim Luftdruck von Null auf, d. h wennkeine Druckdifferenz zwischen Mittelohr (belüftet über die EustachischeRöhre) und äußerem Gehörgang besteht. Bei Erhöhung oder Erniedrigungdes statischen Luftdrucks im äußeren Gehörgang wird dagegen dasTrommelfell „festgebremst“, so daß die Komplianz abnimmt.Dementsprechend resultiert beim Verschluß der Eustachischen Röhre einUnterdruck im Mittelohr (aufgrund der Resorption der im Mittelohreingeschlossenen Luft durch das die umgebenen Schleimhäutedurchfließende Blut), so daß eine maximale Komplianz bei einemUnterdruck im äußeren Gehörgang entsteht (Verschiebung desMaximums nach links). Bei einem Erguß im Mittelohr gibt es dagegen keinausgeprägtes Maximum der Komplianz, sondern eine sehr breite, kaumvon der Luftdruckdifferenz abhängige, abgeflachte Kurve, die (aufgrundder geringen Nachgiebigkeit von Wasser) keinen großen Komplianz-Werterreicht.

Abbildung 2.15: Schematischer Verlauf der Komplianz für verschiedene Mittelohr-Pathologien als Funktion des statischen Drucks im äußeren Gehörgang

Bei der Auswertung des Typanogramms bestimmt man den Druck, beidem die maximale Komplianz auftritt. Ist dieser Druck erniedrigt, spricht


das für einen Tubenverschluß, eine Mittelohrentzündung (Otitis media) mitErguß oder für Adhäsivprozesse (s. Tab. 2.1). Bei normalem Druck fürmaximale Komplianz kann eine Veränderung des Trommelfells vorliegen,eine Schädigung der Gehörknöchelchenkette (fixierte oder unterbrocheneGehörknöchelchen) oder ein Tumor, während beim Vorliegen keinesMaximums ein Erguß oder ein Trommelfelldefekt (perforiertes oderfehlendes Trommelfell) die Ursache für die zu diagnostizierende Mittelohr-Fehlfunktion sein kann.


Tabelle 2.1: Pathologische Befunde im Bereich des Mittelohres und die am häufigstenbeobachteten Veränderungen bei der Impedanz-Messung(Tympanometrie) (nach Böhme, G. Welzl-Müller, K.: Audiometrie. HansHuber Verlag, Bern 1993)

Befund stat. Komplianz Tympanometrie-Druck

(Compl. Max)

Amplitude Form

Erguß in derPaukenhöhle

verringert Unterdruck verringert bisfehlend

flach

Cholesteatom normal bisverringert

Atmosphären-druck bisUnterdruck

verringert bisfehlend

unverändert/flach

knöcherne/bindegewebigeFixierungen(Adhäsionen)

verringert Atmosphären-druck

verringert bisfehlend

unverändert/flach

knöcherneFixierung desStapes

normal bisverringert

Atmosphären-druck

normal bisverringert

unverändert

Glomustumore normal bisverringert

Atmosphären-druck

verringert pulssynchroneImpedanzände-rung(vorwiegend beiÜberdruck imäußerenGehörgang)

Verschluß derOhrtrompete

normal Unterdruck normal unverändert

klaffendeOhrtrompete

normal Atmosphären-druck

normal atemsynchroneImpedanz-änderung

schlaffesTrommelfell,zarte Narbe

erhöht Atmosphären-druck

überhöht steiler, evtl.mehrereMaxima

Unterbre-chungder Kette

erhöht Atmosphä-rendruck

überhöht steiler, evtl.mehrereMaxima

Trommelfell-perforation

nicht meßbar flach

Zur Interpretation der Tympanometrie bei der Standardfrequenz und beianderen Meßfrequenzen (Multifrequenz-Tympanometrie) für verschiedeneMittelohr-Pathologien ist es sinnvoll, ein mechanisches Modell für dasMittelohr aufzustellen. Ein sehr einfaches mechanisches Modell wurde


von M. Berg (1980) aufgestellt, bei dem die elastische Ankopplung desMittelohres an das äußere Gehörgangvolumen sowie die Masse derGehörknöchelchen (mit zugehöriger Reibung und elastischer Aufhängung)nachgebildet wird. Mit der Impedanz-Audiometrie wird die Komplianz(Imaginärteil der Admittanz) dieses mechanischen Ersatzschaltbildesbestimmt, das für die Berechnung am zweckmäßigsten in ein elektrischesErsatzschaltbild umgewandelt wird.

Abbildung 2.16: Einfaches mechanisches Ersatzschaltbild für die Eingangsimpedanz desMittelohres nach M. Berg (1980)

Dazu verwendet man die zweite elektromechanische Analogie (Kraft / Strom-Analogie) beider die Spannung als proportional zur Schallschnelle und der Strom als proportional zumSchalldruck (bzw. zur Kraft bei vorgegebener Flächeneinheit) angesetzt wird, so daß sichder elektrische Wirkwiderstand als Realteil der Admittanz (Kehrwert des Realteils derImpedanz) darstellt, während die Kapazität der Masse und die Induktivität derFedersteifigkeit entspricht:

U v I K

RZ

vK

C IU

Kv

M

L UI

vK

D

M

~ , ~

~

& ~ &

& ~ &

1=

= =

= − =

(2.12)

Als elektrisches Ersatzschaltbild resultiert damit folgende Kombination ausHintereinander- und Parallelschaltungen:


Abbildung 2.17: Elektrisches Ersatzschaltbild der mechanischen Schaltung

Dafür läßt sich die Impedanz wie folgt ausrechnen:

[ ]( ) [ ]

Z i LR

I Ci L

i L L C i RC L C R L C

i L R

i RC

= + ++

= + + ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ =

= + ⋅−

+ −

−

−

ω

ωω

ω ω ω ωω

ω

ωω

ω ωω

1

2

1

12

2

12

2 202

10

2

0

2

1 11

1 1 1

1

1

, (2.13)

Hierbei treten zwei Resonanzfrequenzen auf: Die erste Resonanzfrequenz

(ω = ω0= 1

2L C⋅) ist die Resonanzfrequenz der Gehörknöchelchen-Masse (symbolisiert

durch C) zusammen mit ihrer elastischen Aufhängung (symbolisiert durch L2). Bei diesemWert wird die Impedanz Z minimal (der Realteil von Z wird 0) und auch der Realteil derAdmittanz wird minimal. Die zweite Resonanzfrequenz tritt bei der Serienresonanz auselastischer Ankopplung des Mittelohres (symbolisiert durch L1) und Mittelohr-Masse(symbolisiert durch C) auf. Bei Variationen des statischen Luftdrucks verändert sich vorallem die Steifigkeit der Ankopplung (d. h der Wert L2 ändert sich), so daß sich dieResonanzfrequenz ω0 verändert. Damit hat der Impedanz-Verlauf für verschiedenenstatischen Luftdruck eine sehr unterschiedliche Form (vgl. Abb. 2.18).

Abbildung 2.18: Abhängigkeit der Resonanzfrequenz der Mittelohr-Eingangsimpedanzvom statischen Luftdruckunterschied: Bei starker Erhöhung oder


Erniedrigung des statischen Luftdrucks verschiebt sich dieResonanzfrequenz zu hohen Frequenzen hin.

Aufgrund dieser Betrachtung wird es verständlich, daß die Form des Tympanogrammsstark von der Frequenz abhängt, bei der die Impedanz bzw. die Komplianz gemessenwird: Während bei niedrigen Frequenzen der bekannte eingipflige Verlauf auftritt(Wegdriften der Resonanz-frequenz bei Erhöhung und Erniedrigung des statischenLuftdruckunterschiedes) kann bei mittleren Frequenzen ein zweigipfliger Verlaufgemessen werden (d. h. „Durchwandern“ des Resonanz-Maximums für mittlereDruckerhöhungen und Druckerniedrigungen) und bei sehr hohen Frequenzen kann eineextrem muldenförmige Funktion des Tympanogramm-Verlaufs resultieren(vgl. Abb. 2.19).

Abbildung 2.19: Schematischer Verlauf des Tympanogramms für verschiedeneMeßfrequenzen.

Abb. 2.19 stellt die „Schnittlinien“ durch ein „Komplianz-Gebirge“ dar, dassich bei einer dreidimensionalen Auftragung der Komplianz als Funktionder Meßfrequenz und des statischen Druckunterschiedes ergibt. Einederartige Berechnung des Komplianz-Gebirges für ein normales Mittelohr,eine otosklerotische Fixation (Festbremsung) der Stapes-Fußplatte undeine Kettenluxation (d. h Unterbrechung der Ohrknöchelchen-Kette) wurdemit einem genaueren Mittelohr-Modell von H. Hudde (1995) angegeben(vgl. Abb. 2.20). Deutlich läßt sich die unterschiedliche Form des zuerwartenden Tympanogramms bei verschiedenen Meßfrequenzenablesen. Leider ist die Veränderung des Tympanogramms beiverschiedenen Mittelohrpathologien nicht eindeutig, so daß mehrereBefunde für eine valide Mittelohrdiagnostik berücksichtigt werden müssen.


Abbildung 2.20: Dreidimensionale Admittanz-Tympanogramme als Funktion vonstatischem Gehörgangsdruck und Meßfrequenz für (a) normales Ohr, (b)otosklerotische Fixation der Stapesfußplatte und (c) Kettenluxation. DerBetrag der Admittanz ist in akustischen Milli-Siemens angegeben (ausHudde, H.: Mittelohrdiagnostik durch Impedanzmessung. AudiologischeAkustik, Vol. 31, No. 2, Median-Verlag 1992).


II.3.2 Stapediusreflex-AudiometrieBei hohen Schallpegeln wird der Stapedius-Reflex ausgelöst, der zumSchutz des Innenohrs vor zu großer Schallbelastung dient und damit eineArt Adaptation bewirkt. Dieser Reflex kann auch diagnostisch eingesetztwerden, um die Funktion von Mittelohr, Innenohr, ersten Stationen derHörbahn und dem efferenten Reflex-Schenkel, dem Nervus facialis(motorischer Gesichtsnerv) zu testen, der den Musculus stapediusversorgt. Dabei tritt der Reflex mit einer Latenz (Verzögerung) von etwa8−10 ms ein und führt zu einer Veränderung der Komplianz, die mit derMeßmethode der Impedanz-Audiometrie erfaßt werden kann(vgl. Abb. 2.21).

Abbildung 2.21: Schematischer Verlauf des Stapedius-Reflex (aus Neumann, J.:Recording Techniques, Theory and Audiological Applications ofOtoacoustic Emissions. Dissertation, bis-Verlag, Oldenburg 1997)

Beim ipslateralen Reflex wird die Impedanz-Audiometrie-Sonde amReizohr eingesetzt. Zusätzlich zu dem Meßton für die Impedanzmessungwird ein Testton bei verschiedenen (audiologischen) Frequenzen undhohen Pegeln dargeboten. Bei dem contralateralen Reflex wird dagegender Testton (zumeist ein Sinuston mit hohem Pegel und verschiedenenaudiologischen Frequenzen) an der gegenüber-liegenden Seite derImpedanz-Audiometrie-Sonde plaziert. In beiden Fällen wird beiÜberschreiten der Reflex-Schwelle (ca. 90 bis 115 dB bei Tönen und ca.75 dB bei Breitbandrauschen) eine Änderung der Komplianz registriert (inder Regel Verringerung nach 10 bis 15 ms). Dabei gilt die Stapediusreflex-Schwelle als erreicht, wenn in zwei von drei Versuchen eine signifikanteÄnderung der Komplianz festgestellt werden kann (vgl. Abb. 2.21).


Die Stapedius-Reflex-Audiometrie kann folgendermaßen eingesetztwerden:

− Überschwellige Tests bei sensorineuraler Schwerhörigkeit:Bei reiner Innenohr-Schwerhörigkeit mit Recruitment (verringertemDynamikbereich zwischen Ruhehörschwelle und Schmerzschwelle) istder Abstand zwischen Tonschwelle im Audiogramm undStapediusreflex-Schwelle (die im wesentlichen der Unbehaglichkeits-schwelle entspricht) verringert (Normalwert: 70 bis 90 dB). Dies wird alsMetz-Recruitment bezeichnet und gilt als relativ zuverlässigerRecruitment-Indikator auch bei symmetrischer Schwerhörigkeit, bei derder Fowler-Test (vgl. Kap. 3.2) nicht eingesetzt werden kann.

− Beim Reflex-Decay-Test wird getestet, ob sich die beim Stapedius-Reflex beobachtete Komplianz-Veränderung innerhalb von 10 szurückbildet (trotz Dauer-Stimulation mit dem auslösenden Ton) oderob es zu einer anhaltenden Wirkung des Stapedius-Reflexes kommt.Bei Normalhörenden ist ein derartiger Abfall des Stapedius-Reflexes fürhohe Frequenzen (oberhalb von 2 kHz) normal. Tritt dieses Phänomenauch bei Frequenzen unterhalb von 2 kHz auf, ist es ein Zeichen füreine neurale Schwerhörigkeit , bei der eine pathologischeHörermüdung auftritt, so daß die Rückbildung des Reflexes plausibelerscheint.

− Die Reflex-Latenz kann ebenfalls zur Differentialdiagnostik einerneuralen Schwerhörigkeit herangezogen werden, weil sie in der Regelbei neuraler Schwerhörigkeit vergrößert ist.

− In der Neurootologie kann der Stapedius-Reflex eingesetzt werden,um die Funktion verschiedener Hirnnerven und Hirnnervenkerngebietezu überprüfen, bzw. den Ort einer Störung der Nervenleitung genaueinzugrenzen. Beispielsweise kann so zwischen einer peripheren undzentralen Fazialisparese unterschieden werden, da bei einer zentralenStörung (vor Abzweigen des für den Musculus stapediusverantwortlichen Astes) auch der Stapedius-Reflex ausfällt, währendbei einer peripheren Fazialis-Unterbrechnung (nach Abgang desZweiges, z. B. bei Unterbrechung des Nervus facialis in derOhrspeicheldrüse) der Stapedius-Reflex noch intakt ist.

− Bestimmung des Hörvermögens bei nicht kooperativen Patienten(z. B. Kleinkindern und komatösen Patienten):Als relativ leicht einzusetzender, nicht invasiver und objektiver Hörtest


dient die Stapedius-Reflex-Audiometrie zur Bestimmung einerSchwelle, die vorwiegend mit der Unbehaglichkeitsschwelle korreliert.Sie kann daher als ein Maß für das Hörvermögen dienen, obwohl sienur eine grobe Abschätzung erlaubt. Leider ist der Stapedius-Reflex beihohen Frequenzen schon bei relativ geringen Schwerhörigkeitsformennicht sicher auslösbar, so daß dieser Test nicht sehr sensitiv ist.

Eine neue, empfindlichere Form der Stapediusreflex-Audiometrie wurdevon Neumann et al. (1997) vorgeschlagen: Sie verwendet als Meßprinzipnicht die direkte Messung der Impedanz, sondern mißt die Änderung inder akustischen Antwort aus, die sich bei zweimalig kurz hintereinandererfolgender Reizdarbietung einstellt (vgl. Abb. 2.22). Dabei wird davonausgegangen, daß bei Registrierung der Antwort auf den ersten Stimulusder Stapedius-Reflex noch nicht ausgelöst ist, während bei Registrierungder Antwort auf den zweiten Stimulus bereits eine Änderung derÜbertragungseigenschaften des Mittelohres durch den Stapedius-Reflexstattfinden konnte. Daher wird die Differenz der Antwort auf den erstenund den zweiten Stimulus gemessen. Oberhalb einer Schwelle von etwa65 dB (für Sinustöne) wird ein deutlicher Anstieg des Differenz-Pegelsbeobachtet (vgl. Abb. 2.23). Dies läßt sich auf die Wirkung des Stapedius-Reflexes schon bei relativ niedrigen Pegeln zurückführen (Niedrigpegel-Reflex-Audiometrie), da hier schon eine geringgradige Änderung derÜbertragungseigenschaften des Mittelohres (z. B. eine Phasenänderung)zu einem Anstieg des Differenzsignals führt, während bei derkonventionellen Methode nur ein Anstieg der Intensität, nicht jedoch einePhasenverschiebung registriert wird. Diese neue Methode zur Messungdes Stapedius-Reflexes erscheint damit sensitiver und in einem weiterenBereich anwendbar zu sein als die konventionelle Methode. Sie befindetsich derzeit jedoch noch im klinischen Erprobungsstadium.


Abbildung 2.22: Meßparadigma der Niedrigpegel-Reflexaudiometrie (aus Neumann, J.:Recording Techniques, Theory and Audiological Applications ofOtoacoustic Emissions. Dissertation, bis-Verlag, Oldenburg 1997)

Abbildung 2.23: Anstieg des Pegels des Differenzsignals zwischen den beidenregistrierten Anworten als Funktion des Stimuluspegels (ausNeumann, J.: Recording Techniques, Theory and AudiologicalApplications of Otoacoustic Emissions. Dissertation, bis-Verlag,Oldenburg 1997)

ii. funktion, störungen und objektive diagnostik des außen...

Documents