Die absolute und die relative Lautheitsskalierung einer homogenen Gruppe von 24 audiometrisch überprüft normalhörenden Probanden wurde nach einer modifizierten Methode des Würzburger Hörfeldes (WHF) untersucht. Es handelte sich um junge Probanden zwischen 20 und 30 Jahren (Studenten). Es wurden zwei Hauptversuche mit unterschiedlichen Urteilsskalen durchgeführt, eine für Absolutskalierung und eine für Relativskalierung. Beide Methoden wurden mit jeweils zwei Stimulustypen getestet, einem breitbandigen (CCITT-Rauschen) und einem schmalbandigen (Wobbel-Ton). Der Pegelbereich bewegte sich in Fünferschritten zwischen 30 dB und 90 dB Schalldruckpegel (SPL). Die Reihenfolge war so gewählt, dass jeder Pegel jedem anderen möglichen Pegel als Vorgänger diente. Hierdurch bestand die Möglichkeit, sowohl bei den absoluten als auch bei den relativen Urteilen verschiedene Abhängigkeiten bei den Stimulustypen und den einzelnen Probanden oder auch die Einflüsse des Vorgängerpegels und des Vorgängerurteils auf das Lautheitsurteil gezielt zu betrachten. Die Stimulusdauer betrug jeweils eine Sekunde, die Versuchsperson hatte jeweils vier Sekunden Zeit, ihr Urteil abzugeben. Die Bewertungen wiesen sowohl bei der absoluten Skalierung als auch bei der relativen Skalierung eine Probandenspezifität auf. Trotz dieser Individualität der Testpersonen ist bei der Absolutbeurteilung mit zunehmendem Pegel ein streng monotoner Anstieg der Lautheitsbeurteilung zu erkennen. Dabei empfand die Versuchsgruppe die breitbandigen Stimuli mit ca. 3,5 hel bis ca. 7,5 hel signifikant lauter als die schmalbandigen. Eine positive Abhängigkeit des Urteils wurde sowohl vom Vorgängerpegel, als auch vom Vorgängerurteil festgestellt. Auch bei der Relativbeurteilung wurde in Bezug auf die Pegeldifferenzen ein Anstieg beobachtet, wobei die Steigung nicht gleichmäßig verlief. Im Bereich zwischen -10 dB und -5 dB bzw. 5 dB und 10 dB ist ein deutlicher Sprung erkennbar, dagegen verläuft die Kurve zwischen -5 dB und 5 dB relativ flach. Die Differenz zwischen den breitbandigen und den schmalbandigen Stimuli ist bei der Relativskalierung deutlich kleiner als bei der Absolutskalierung. Im Bereich von -25 dB bis 0 dB haben die Probanden fast keinen Unterschied zwischen CCITT-Rauschen und Wobbel-Ton empfunden. Um einen Vergleich zu ermöglichen, wurden den Relativurteilen die ausgerechneten Absoluturteilsdifferenzen gegenübergestellt. Die Steigung der so enstandenen Kurve verläuft sehr gleichmäßig. Diese ideale Situation wurde jedoch von den direkt abgegebenen Relativurteilen nicht bestätigt. Die Häufigkeit der angebotenen Pegeldifferenzen ist bei der Relativskalierung und bei der Absolutskalierung sehr unterschiedlich. Dadurch ergibt sich als statistisches Artefakt zwangsläufig eine Zentrierung um die Skalenmitte. Relativurteile und berechnete Absoluturteilsdifferenzen sind zwar über weite Bereiche deckungsgleich, stimmen aber bei geringen Differenzen nicht überein, was (zumindest in diesem Bereich) auf unterschiedliche Mechanismen schließen läßt. / Absolute and relative loudness scaling was conducted with a homogeneous group of 24 subjects who were audiometrically tested for normal hearing status. A modified method of the "Würzburg Hörfeld" (WHF) scaling was used. Subjects were all between 20 and 30 years of age (students). Two main experiments with different judgment scales were performed, one for absolute scaling and one for relative scaling. Both methods were tested with two stimulus types, one broad band signal (CCITT noise) and one narrow band signal (warble tone). Sound pressure levels (SPL) varied between 30 dB and 90 dB in 5 dB steps. Stimulation order was defined such, that each level served as predecessor of each possible other level. By employing this method, it was possible for both absolute and relative judgment to investigate various influencing factors such as stimulus type, individual subjects, preceding level and preceding judgment on the loudness judgment. Stimulus duration was one second, and subjects were allowed four seconds time to respond. Judgments were highly specific for the subjects for both absolute and relative scaling. Despite of this individual differences between subjects, we observed strictly monotonic increasing loudness judgments with increasing levels. The group as a whole perceived broad band stimuli with around 3.5 hel to 7.5 hel significantly louder than narrow band stimuli. A positive dependency of the judgment from both the preceding level as well as from the preceding judgment was noticed. Regarding the level differences, relative judgment increased, however not strictly monotonic. In the region from -10 dB to -5 dB, respectively from 5 db to 10 dB, a considerable step was visible, whereas the judgment increase between -5 dB and 5 dB was relatively flat. The difference between broad band and narrow band stimuli in relative scaling is considerably smaller than in absolute scaling. In the region from -25 dB to 0 dB, subjects apparently perceive barely a difference between CCITT noise and warble tone. To allow for a comparison, relative judgments were contrasted with the calculated differences of absolute judgments. The slope contour of the thus constructed function is very smooth. However, this ideal situation was not confirmed by the directly given relative judgments. The occurence of the level differences offered is very different between relative and absolute scaling. This results in the inevitable statistical artifact of centering around the middle of the scale. Relative judgments and calculated differences of absolute judgments are indeed congruent over a wide range, however do not match at small differences, which suggests different mechanisms, at least in this region.

Freiburg i. Br., Univ., Diss., 2005.

Tübingen, Univ., Diss., 2007.

Zugl.: Graz, Univ., Diss., 2007 / Hergestellt on demand

Als computergestütztes Verfahren der kategorialen Lautheitsskalierung hat das Würzburger Hörfeld in der Audiometrie Verbreitung gefunden. Bei aufeinanderfolgender Darbietung der Reize treten Sequenzeffekte auf. Unter anderem wird das aktuelle Urteil in Richtung des Vorgängerurteils beeinflusst - die Korrelation ist also positiv. Es wurden 25 audiometrisch überprüft normalhörende Probanden (13 männlich, 12 weiblich) zwischen 20 und 30 Jahren getestet. Als Stimulus wurde CCITT-Rauschen einer Sekunde Dauer und mit Pegeln von 30 dB bis 90 dB SPL in 5 dB-Schritten verwendet. Jede mögliche Pegel-Vorgängerpegel-Kombination kam genau einmal vor. Dadurch konnte der Einfluss der Urteilsabgabemethode sowohl auf die Urteile direkt als auch auf ihre Vorgängerpegel- und -urteilsabhängigkeiten untersucht werden. Normalerweise wird das Urteil des Probanden mittels eines Skaliertabletts an den Computer übermittelt. Neben der Individualkomponente der Probanden wurde deshalb die physikalische Trägheit der Armbewegung sowie die Art der Abgabe des Urteils, die visuelle Präsenz einer Skala und eine "innere" Erinnerungskomponente postuliert. Um die jeweiligen Auswirkungen auf die Vorgängerabhängigkeit zu untersuchen, wurden die folgenden fünf Urteilsabgabemethoden so konstruiert, dass diese Faktoren Schritt für Schritt ausgeschaltet wurden: zwei Skaliertablettmethoden, eine davon mit Schwebenlassen der Hand über dem soeben gedrückten Urteil (A), und die andere mit Zurücklegen der Hand auf einen definierten Ruhepunkt zwischen den Urteilsabgaben (B), zwei mit mündlicher Abgabe des Urteils als Zahlenwert, eine davon mit als Poster aufgestellter (C), und die andere ohne sichtbare Skala (D), und eine Methode, bei der das Urteil mit einem Laserpointer auf dem Poster angezeigt wurde (E). Die Resultate zeigen eine starke Individualkomponente. Am lautesten wurde mit den Methoden A und B geurteilt, mit Methode D am leisesten, C und E lagen dazwischen. Der Unterschied in der Absolutlage der angegebenen Lautheit kann auf die Art der visuellen Repräsentation der Skala zurückgeführt werden. Die Abhängigkeiten vom Vorgängerurteil waren stärker als die Abhängigkeiten vom Vorgängerpegel, außerdem waren sie pegelabhängig. Diese Resultate entsprechen denen aus früheren Arbeiten. Im Vergleich der Stärke der Abhängigkeit vom Vorgängerpegel unterschied sich nur Methode D von den Methoden A, B und E signifikant; alle anderen paarweisen Vergleiche ergaben keinen Unterschied. Bezüglich der Abhängigkeit vom Vorgängerurteil unterschied sich Methode D von den vier anderen, diese untereinander jedoch nicht. In beiden Fällen war bei Methode D die Vorgängerabhängigkeit am stärksten. Aufgrund der Gleichheit der Methoden A und B kann die postulierte physikalische Armträgheit ausgeschlossen werden. Die Gleichheit der Methoden A, B, C und E schließt auch die Art der Urteilsabgabe (berührend, benennend bzw. zeigend) als Einflussfaktor aus. Die Beobachtung, dass bei Fehlen einer visuellen Skala (Methode D) die Vorgängerabhängigkeit am stärksten war, legt nahe, dass eine interne Erinnerungskomponente hauptverantwortlich ist. Die visuelle Präsenz einer Skala hat hingegen "stabilisierende" Wirkung, d.h. sie verringert die Vorgängerabhängigkeit. Von den postulierten Einflussfaktoren auf die Vorgängerabhängigkeit lassen sich die physikalische Armträgheit und die Art der Urteilsabgabe ausschließen, die "interne" Erinnerungskomponente und die visuelle Präsenz einer Skala wurden jedoch bestätigt. Von den modifizierten Verfahren erwies sich keines als günstiger als das bisher verwendete Standardverfahren. / The "Würzburger Hörfeld" (WHF) is well-established in audiometry as a computer-based method of categorial loudness scaling. There are known sequential effects when stimuli are offered consecutively, e.g. the current judgment is being influenced towards the preceding judgment - the correlation is positive. 25 subjects (13 male, 12 female) between 20 and 30 years of age were included. They were audiometrically tested for normal hearing status. CCITT noise of one second duration and 30 dB to 90 dB SPL in 5 dB steps was used as stimulus. Each possible combination of current and preceding SPL occurred exactly once. Thus, the effect of the method of judgment could be measured: a) on the judgments directly, b) on the dependency of the preceding level, c) on the dependency of the preceding judgment. Normally, the subject's judgment is being transmitted to the computer by means of a scaling tablet. Therefore, besides the individual subject's component, we hypothesized other components, such as the physical inertia of the arm movement, the method of responding, the presence of a visual scale and an "internal" memorization. In order to measure the degree of how much each particular component affected predecessor dependency, the five following judgment methods were constructed such, that the components were stepwise eliminated: two methods used the scaling tablet, one with the hand resting over the just given judgment (A) and the other with returning the hand to a defined resting position (B), two with verbal announcement of the judgment as a numerical value, one with the scale visible on a poster (C) and the other without a visible scale (D). In the fifth method (E) the judgment was indicated on the poster with a laser pointer. The results exhibit a strong individual component. Methods A and B yielded the loudest, method D the quietest judgments, methods C and E were lying in between. This difference in the absolute level of loudness judgments can be attributed to the kind of visual representation of the scale. The judgments' dependency on the preceding judgments was stronger than that on the preceding stimulus level, moreover, they depended on the absolute stimulus level. These findings are in agreement with previous studies. In the comparison of the level of dependency on the preceding SPL only method D differed significantly from methods A, B and E; all other pairwise comparisons didn't show any differences. Regarding the dependency on the preceding judgment, only method D differed significantly from all other methods, these among each other however did not. In both cases the degree of dependency was greatest for method D. Because of the equality of methods A and B the hypothesized component of physical inertia of the arm can be ruled out. The equality of methods A, B, C and E also rules out the method of responding (touching, naming, or indicating) as a factor of influence. The finding that the greatest degree of dependency on the predecessor occured when a visible scale was missing (method D), indicates that the internal memorization is mainly responsible. In contrast, the presence of a visual scale stabilizes the judgments, i.e. it reduces the degree of dependency on the predecessor. Of the hypothesized factors of influence on the predecessor dependency, the physical arm inertia and the method of responding could be ruled out, whereas internal memorization and presence of a visual scale were confirmed. It remains to be noted, that none of the modified methods turned out to be favorable over the standard procedure.

Master-Arbeit Univ. St. Gallen, 2007.

Techn. Univ., Diss., 2006--Darmstadt

Stuttgart, Univ., Diss., 2008.

Heidelberg, Univ., Diss., 2002.

Bei der Anpassung eines Cochlea-Implantates (CI) entscheidet der Patient über die Lautstärke, mit der das CI ihm seine akustische Umwelt präsentiert. Mit der Methode der „kategorialen Lautheitsskalierung“ wurden Lautheitsurteile unilateraler CI-Träger ermittelt und ausgewertet. 26 unilateral versorgte CI-Träger beurteilten in 4 Versuchsabschnitten je einen Stimulustyp, der 169 mal mit 13 unterschiedlichen Lautstärken in festem zeitlichem Raster sequenziell dargeboten wurde. Der Sequenzaufbau stellte jeden Pegel jedem anderen möglichen Pegel als Vorgänger voran. Von jedem der Probanden wurden so 676 Lautheitsurteile erhoben und der statistischen Auswertung zugeführt. Probandenindividuell schwankten die Lautheitsurteile in Lage und Streuung. Mehrere Ergebnisse dieser Arbeit sind annähernd identisch mit denen einer Referenzgruppe von 26 Normalhörenden, die in einer Vorgängerarbeit mit dem gleichen Versuchsaufbau getestet worden waren. So wurden schmalbandige Stimuli signifikant leiser beurteilt als breitbandige. Beide Probandenkollektive zeigten eine positive Vorgängerpegelabhängigkeit sowie eine (signifikant stärkere) Vorgängerurteilsabhängigkeit. Sowohl bei den CI-Trägern als auch bei den Normalhörenden ging jede Erhöhung des Pegels um 5 dB mit einer signifikanten Erhöhung des Lautheitsurteils einher (strenge Monotonität). Die Lautheitsempfindungskurve der CI-Träger über alle Probanden und Stimuli verlief kontinuierlich unterhalb der der Normalhörenden. So wurde bei Sprachlautstärke (60–70 dB) gleiche Lautheit in der CI-Gruppe im Vergleich zur Referenzgruppe bei ca. 5 dB höheren Pegeln empfunden. Die unterschiedliche Lautheitsempfindung ist hinreichend durch die binaurale Hörsituation der Normalhörenden im Gegensatz zur monauralen der CI-Gruppe zu erklären. Es muss angenommen werden, dass die getesteten CI-Träger mit mindestens sechs Anpasssitzungen vor der Versuchsteilnahme über ausreichend Erfahrung zur Festlegung ihrer individuellen, idealen Lautstärke für den Alltagsgebrauch verfügten und diese an der Sprachlautstärke orientierten. Es bleibt Gegenstand weiterer Untersuchungen, warum unilaterale CI-Träger trotz der technischen Möglichkeit im Rahmen der Anpasssitzungen keine Kompensation des Lautheitsunterschiedes wünschen. / To investigate the overall level of loudness perception of cochlear implant (CI) users, 26 unilaterally implanted subjects (Med-El C40+ with Tempo+-processor) performed loudness scaling tasks. Four different types of stimuli, two narrow band and two broad band signals (1 kHz pure tone, warble tone, CCITT speech spectrum noise and a speech signal of 1 s duration each) were presented at 13 different SPLs in 5 db steps from 30 dB to 90 dB. The stimuli were presented in free field condition in an anechoic chamber. Each stimulus type was presented 169 times. This main sequence of SPLs was designed such, that each was offered 13 times and each SPL preceded each possible other. An additional initial sequence of SPLs, unrecognized by the subject, preceded the main sequence to allow for possible adaptation. Loudness judgments were made on a 1 to 50 scale, which was subdivided into five main loudness categories. Responses had to be given within a time window of four seconds. Depending on the individual CI user, loudness judgments varied in overall level and variance. In group statistics, judgments were strictly monotonic increasing with SPL, where each step of 5 dB was accompanied by a statistically significant increase in loudness judgment. Broad band stimuli were judged significantly louder than narrow band stimuli. A positive correlation of judgments both with the preceding SPL and the preceding judgment was found. In comparison to a reference group of 26 normal hearing listeners tested in the same setup in a preliminary work, the 26 CI users exhibited surprisingly similar results except for overall loudness level, especially in the lower SPL region. Generally, stimuli were judged significantly quieter than by normal hearing listeners. To produce the same loudness perception as in normal hearing listeners, approximately 5 dB higher SPLs would be necessary. The difference in loudness perception of the two groups can possibly be attributed to binaural loudness summation in normal hearing listeners as opposed to monaural hearing in the CI group. In the course of repeated mapping sessions and by adjusting their clinical processors, CI users have the option to decide about their CI system's loudness level. Assuming that binaural normal hearing establishes the optimal loudness perception, the question remains open, why CI users do not request loudness adjustment.