Perzentilanalyse – Der einfache Weg zum schnellen Erfolg

Perzentilanalyse – Der einfache Weg
zum schnellen Erfolg
THORSTEN KNOOP – HÖRGERÄTE VON KNOOP, KIEL
Inhalt
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FRESH-Noise
Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere –
Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz –
Darstellung der Kompressionsverhältnisse in der OTOsuite
Messung von Hörsystemfeatures mit dem 2-Kanal-Modus in
PMM-Freestyle
Copyrights: Thorsten Knoop - Kiel, Deutschland -
FRESH-Noise
Ein neues Schmalbandrauschen in der
Audiometrie
EIN NEUES FEATURE AB DER VERSION 4.75.01
FRESH noise
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TM
– Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
FREequency Specific Hearing assessment (FRESH) ist ein neues Schmalbandrauschen mit extrem
stark abfallender Signalflanke (100 dB/Okt. im Vergleich zu 12dB/Okt. beim klassischen
Schmalbandrauschen) zur Nutzung in der Hörschwellenerfassung
Das klassische Schmalbandrauschen wird nicht in HL sondern in EML (Effective Masking Level)
kalibriert. Damit ist es ausschließlich zur Maskierung einsetzbar (z.B. Vertäubung). Die
verhältnismäßig geringe Flankensteilheit von 12 dB/Okt. kann dazu führen, dass nebenstehende
Bereiche auf der Cochlea gereizt und ein unerwünschter Höreindruck entstehen kann.
Das FRESH-Rauschen ist ein HL-kalibriertes
Messsignal, dass aufgrund seiner steil abfallenden
Signalflanke zur Bestimmung einer Hörschwelle in
HL bestens geeignet ist.
Das FRESH ist besonders geeignet, steil verlaufende
Hörschwellen (ab 20 dB/Okt.) im Zusammenhang
mit Dead Regions zu erfassen.
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FRESH noise
TM
– Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
Einfluss eines Schmalbandrauschens auf die Hörschwelle:
 Frequenzbreite Sinuston in der FFT-Darstellung
 frequenzgenaue Reizung der Hörschwelle
Messfrequenz
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FRESH noise
TM
– Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
Einfluss eines Schmalbandrauschens auf die Hörschwelle:
 Frequenzbreite Schmalbandrauschen in der FFTDarstellung
 Abfall von 12dB/Oktave ist deutlich zu sehen
 keine frequenzgenaue
Hörschwellenbestimmung!
 Durch Reizung der Cochlea um 750 Hz sind
Fehlaussagen des Kunden möglich!
Messfrequenz
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FRESH noise
TM
– Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
Einfluss eines Schmalbandrauschens auf die Hörschwelle:
 Durch die große Frequenzbreite ist bereits hier
mit einer Schwellenwahrnehmung des Kunden
zu rechnen!
Messfrequenz
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Die gemessene
Hörschwelle bei 2 kHz
würde sich hier um 15 dB
zu leiseren Pegeln
verschieben!
FRESH noise
TM
– Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
Einfluss eines Schmalbandrauschens auf die Hörschwelle:
 Bei einem breitbandigen
Hörverlust ist die geringe
Flankensteilheit kaum ein
Problem, da es in den tiefen
Frequenzen kaum zu einer
Reizung kommt.
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FRESH noise
TM
– Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
Einfluss eines Schmalbandrauschens auf die Hörschwelle:
 Das FRESH-Noise ist im
Gegensatz zum
Schmalbandrauschen als
frequenzspezifisch zu
bezeichnen.
Sinus
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FRESH
FRESH noise
TM
– Ein neues Schmalbandrauschen in der Audiometrie
Einfluss eines Schmalbandrauschens auf die Hörschwelle:
Schmalband-Hörschwelle
Sinuston-Hörschwelle
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FRESH-Hörschwelle
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere Die Perzentilanalyse
 Ist KEIN neues Anpassverfahren, wie NAL-NL2 o.ä..
 Ist nicht besser als die Insituanpassung
 Kann Insitu und in der Messbox angewandt werden
(wenn die technischen Voraussetzungen gegeben sind)
 Ist nicht das Maß der Dinge!
Die Perzentilanalyse ist lediglich eine neue Form
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der Signalanalyse und –darstellung.
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
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in der Vergangenheit wurden Hörsysteme mit Signalen geringer Dynamik
gemessen
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Frequenzdurchlauf mit Sinustönen
weißes, rosa oder sprachsimulierendes Rauschen
CHIRP
Stimmengewirr (Visible Speech)
Diese Signale werden durch moderne Hörsysteme oft als Störgeräusch
erkannt und adaptiv verändert. So kann es zu einer Fehlinterpretation der
Ergebnisse kommen
Jedes Messsignal hat einen individuellen Frequenzverlauf und spricht
deshalb unterschiedliche Kompressoren im Hörsystem an
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ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -

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Heute wird für Hörsystemanpassungen das ISTS -International Speech Test
Signal- genutzt
Dieses Signal bildet die tatsächliche Dynamik menschlicher Sprache ab
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21 Sprecherinnen lesen die Fabel „Sonne und Wind“ in ihrer jeweiligen Muttersprachen

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Deutsch, Französisch, Arabisch, Kantonesisch, Spanisch, amerikanisches Englisch
6 Stimmen mit einer Varianz von 10 Hz in ihrer Grundfrequenz wurden verwertet
das Material wurde in 100-600ms lange Abschnitte zerlegt und zufällig zusammengereiht,
wobei auf jedes Segment eine andere Sprache folgt
Auf natürliche Sprachpausen wurde geachtet.
Dieses Signal entspricht dem primären Nutzsignal eines Hörsystems. Alle
Parameter können hier während der Messung eingeschaltet bleiben
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ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
Bei ISTS und mod. ILTAS-Rauschens ähnelt sich das LTASS sehr
ISTS
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Mod. ILTAS-Rauschen
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
In der Perzentilanalyse werden die Unterschiede der Signaldynamik deutlich!
ISTS
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Mod. ILTAS-Rauschen
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere 100 Hz
im Zeitspektrum
Zeitspektrum
100 Hz
im Frequenzspektrum
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Frequenzspektrum
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
Sprachmaximum
Sprachminimum
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Max. gemessener Ausgang
(100. Perzentil)
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
Durch Analyse des gesamten Spektrums
ist eine Ermittlung einzelner Perzentile möglich.
Hier das 99. und das 30. Perzentil
(auch z.B. 1. oder 27. ist grundsätzlich möglich)
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Langzeitspektrum
ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere Absc
hnitt
Darstellung der Perzentilanalyse in der FreeFit
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ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
Definition Perzentil:
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Durch Perzentile (lat. „Hundertstelwerte“), auch Prozentränge genannt, wird das Messsignal in
100 Teile zerlegt.
Perzentile teilen das Messsignal also in einhundert 1-%-Segmente auf.
Das Messsignal wird in Zeitfenstern von 125ms erfasst und in Terzbandbreite analysiert.
Durch ein statistisches Verfahren wird ermittelt, welcher Pegel, bei welcher Frequenz, wie häufig
vorhanden ist.
Diese Daten werden in Prozent aufbereitet und die Signalverteilung durch die Perzentilanalyse
dargestellt.
Es handelt sich bei der Darstellung der Perzentilanalyse um eine
Prozentdarstellung! Diese ist nur bedingt vergleichbar mit einer Darstellung in
dB!
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ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
Bedeutung der einzelnen Perzentile für die Hörgeräteanpassung:
• Das 100. Perzentil bezeichnet den maximal gemessen Ausgang.

in der OTOsuite als Spitzenwertkurve einstellbar
• In der Praxis wird lt. Norm das 99. und das 30. Perzentil dargestellt.
• Die OTOsuite stellt den Abstand dieser Perzentilkurven farblich dar.
• Hier ist die dynamische Kompression des Hörsystems erkennbar.
• Die Verteilung und damit der Abstand zwischen dem 30. und dem 99. Perzentil ist
vergleichbar mit einem LE/LA Diagramm an dem man die klassische Kompression abliest.
• Je ähnlicher die Breite von Eingangs- und Ausgangssignal, desto linearer ist das Hörsystem
bei diesem Eingangsspektrum. Wenn die Verteilung im Ausgangsignal schmaler als im
Eingangssignal wird, ist eine Kompression des Messsignals (ISTS) erkennbar.
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ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere -
•
•
•
Seit der OTOsuite-Version 4.75.01 werden in der Darstellung der Perzentilanalyse die
Kompressionsverhältnisse als Zahlenwert dargestellt.
Hierzu werden die Messungen von Referenzmikrofon und Sonden- bzw. Kupplermikrofon
in ein Verhältnis gesetzt.
Im Bezug auf das ISTS wird so die dynamische Kompression von Sprache sichtbar
•
Im Anpassmodul des Hörsystemherstellers wird häufig das Kompressionsverhältnis eines
Sinustons dargestellt.
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ISTS und Perzentilanalyse
- das Eine bedingt das Andere Zielformeln in Abhängigkeit des gewählten Signals in der OTOsuite
Unterschiede in den Darstellungen AG – IG – AR
- In der Ausgangsdarstellung ändern sich die
Zielkurven in Abhängigkeit des Messsignals
- Dies kann z.B. beim ISTS dazu führen, dass die
Zielkurve nicht immer im Hörfeld des Kunden liegen
- In REAR passen nur die Sinus-Zielkurve und das
Hörfeld physikalisch zusammen. Ein Vergleich der
Zielkurve für Sprache (ISTS) mit der gemessenen
Sinustonhörschwelle ist nicht optimal.
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Leitfaden für die objektive
Hörsystemanpassung
Leitfaden für die objektive Hörsystemanpassung
Optimale MPO-Überprüfung
• Um die MPO-Einstellung des Hörsystems zu überprüfen, sollte das MPO-Signal der EUHA verwendet werden
• Das EUHA-MPO-Signal besteht aus einem ISTS mit 55dB Lautstärke, aus dem nach 5 Sekunden bei 0,5
,1,2,3, und 4 kHz Sinus-Töne mit 90dB dargeboten werden. Dieses Signal darf in den Spitzenwerten die
gemessene U-Grenze des Hörsystemträgers nicht erreichen!
•
Mehr Informationen dazu auf http://www.euha.org/informationen/arbeitskreis-perzentile/
• Es ist im First-Fit nicht erkennbar, ob die Begrenzung des Hörsystems über eine PC oder nur über eine frühe
Kompression gewährleistet ist.
• Dies gilt es zu überprüfen!
• In dem Fall einer frühen AGC-Regelung, kann der Hörsystemträger durch Nutzung eines Potis mit der
Verstärkung eben auch den maximalen Ausgang verändern. Liegt eine frühe U-Grenze vor, kann diese
hier trotz vorheriger Messung leicht überschritten werden!
• Nutzen Sie für die Überprüfung der MPO die Messbox und stellen das Hörsystem nach dem First-Fit über alle
Steller maximal laut (vgl. OSPL90). Regeln Sie nun ausschließlich die MPO auf den gemessenen Wert der UCL.
Notieren Sie sich die Einstellwerte in der Fitting-Software, setzen das Hörsystem zurück in den First-Fit und
übertragen die zuvor notierten Werte erneut in die Hörsystemeinstellung.
• Beginnen Sie anschließend die Insitu-Anpassung mit der Kontrolle der MPO-Einstellung
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Leitfaden für die objektive Hörsystemanpassung
Der EUHA-Perzentil-Leitfaden 2.0 in Kürze – www.euha.org
Durchführung der Anpassung
• Programmierung eines First Fit mit geeignetem Verfahren
• Voreinstellung in Annäherung an das Ziel
1.
2.
3.
4.
Schritt 1, Einstellung des maximal erreichbaren Ausgangsschalldruckpegels: Präsentation des EUHA-MPOSignals (siehe Abschnitt 4) bei 90 dB. Die gemessenen Pegel (Scheitelwerte bzw. 100. Perzentil) dürfen die
SPL-korrigierte Unbehaglichkeitsgrenze für Töne im entsprechenden Teilspektrum nicht überschreiten.
Ggf. muss die Ausgangspegelbegrenzung des Hörsystems nachjustiert werden.
Präsentation von 65 dB SPL ISTS, LTASS soll auf Zielwert liegen und das 30. Perzentil sollte um 1 kHz
oberhalb der Ruhehörschwelle liegen
Präsentation von 80 dB SPL ISTS, LTASS auf Zielkurve anpassen
Präsentation von 50 dB SPL ISTS, LTASS auf Zielkurve anpassen
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Leitfaden für die objektive Hörsystemanpassung
Der EUHA-Perzentil-Leitfaden 2.0 in Kürze – www.euha.org
Anmerkungen:
Zu Schritt 1: Durch die First-Fit-Programmierung kann die Begrenzung zu einschränkend sein. Es empfiehlt sich
in diesem Fall die Begrenzung zu verringern.
Zu Schritten 2, 3, 4: Änderungen an der Verstärkung und / oder Kompression können Auswirkungen auf alle
anderen Eingangspegel haben. Die Reihenfolge 65, 80, 50 dB SPL hat sich in der Praxis bei vielen
Herstellermodulen bewährt. Je nach Möglichkeiten der Module kann die Reihenfolge 50, 80, 65 dB SPL
vorteilhafter sein (z. B. dann wenn die AGC bei 50 dB SPL noch nicht wirkt).
•
Für eine orientierende Messung (Schritt 2-4) ist eine Messdauer von 15-20 Sekunden ausreichend.
•
Adaptive Parameter sollten eingeschaltet bleiben.
•
Es wird grundsätzlich empfohlen, dieses Verfahren in situ durchzuführen.
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Leitfaden für die objektive Hörsystemanpassung
Herstellereigene Zielformeln in Kombination mit der FreeFit nutzen
•
Die FreeFit kann als Zielkurven nur die offen am Markt erhältlichen Formeln anbieten.
•
Alle Hörsysteme pauschal für alle Eingangspegel auf NAL oder DSL zu bringen ist nicht immer
Zielführend.
•
•
•
In den herstellereigenen Zielformeln steckt ein sehr hoher Erfahrungsschatz und individuelle
Korrekturwerte.
Der Hersteller First-Fit sollte unter Nutzung einer modernen Insitu-Anlage eher als Pre-Fit
verstanden werden.
Otoplastik-, Vent- und RECD-Korrekturen basieren häufig auf nur geschätzten Werten.
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Leitfaden für die objektive Hörsystemanpassung
Herstellereigene Zielformeln in Kombination mit der FreeFit nutzen
Vorgehen bei der Insitu-Anpassung:
• Voreinstellung des Hörsystems
• Überprüfung der MPO (85-90dB Sinus oder EUHA-MPO-Signal) und ggf. Nachjustierung
• Die Messkurve des MPO-Signals darf die gemessene U-Schwelle nicht erreichen, evtl.
vorhandene Dynamik sollte genutzt werden!
• Insitu-Überprüfung mit 65 dB ISTS
• Anpassung des Langzeitspektrums auf DSL- oder NAL-Ziel (nach Wunsch) über alle!
Eingangspegel
• Überprüfung des Dynamikverhaltens mit 50 und 80dB ISTS, ggf. korrigieren
• Erneute Überprüfung der MPO (85-90dB Sinus oder EUHA-MPO-Signal) und ggf.
Nachjustierung
• Bei diesem Verfahren wird die gesamte Erfahrung des Hörsystemherstellers genutzt und um
die individuellen Komponenten wie SE, Vent und Gehörgangsvolumen optimal ergänzt
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Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz -
Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz Große Ventings oder offene Anpassungen bei einer Insitu-Messung unter Nutzung
der Komparationsmethode sind schon immer bedenklich. Das Referenzmikrofon
meldet den vorm Ohr anliegenden Pegel und lässt die gewünschte Lautstärke
justieren.
Das Hörgerät nimmt gleichzeitig den Pegel auf und verstärkt ihn. Durch die
Reflexionen des Trommelfells fließt diese Verstärkung durch ein großes Vent einfach
ab.
Dieser Abfluss verunreinigt die Lautstärkesituation am Referenzmikrofon und führt
zwangsläufig zu falschen Pegelwerten die der Kalibrierung mitgeteilt werden und
lassen den Pegel leiser werden!
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Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz In Zeiten, wo mit ANSI-Rauschen oder Sinustönen gemessen wurde, waren aufgrund
des eher breitbandigen Signal-Charakters kaum Veränderungen messbar.
Das ISTS bringt aber eine zu den hohen Frequenzen deutlich erkennbare Abnahme
des Pegels mit sich. Bei 65 dB liegt der mittlere Pegel um 3-4 kHz um 40 dB:
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Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz Durch diese aktuelle Besonderheit kommt es dazu, dass im Hörsystem ganz andere
AGC-I Schaltungen angesprochen werden. Wenn das Signal also durch die
Komparationsmethode als zu laut erkannt wird, sinkt der Messpegel.
Eine Verringerung der Lautstärke des ISTS führt um 3-4 kHz zu einem mittleren
Eingangspegel von weniger als 30 dB bei eingestellten 65 dB. Hier spricht man unter
Umständen bereits eine Expansionsschaltung an und betrachtet damit ganz andere
Verstärkungsbereiche und bekommt eine fehlerhafte Aussage über die Tatsächlich
eingestellte Verstärkung!
Ausgang
mit openREM
Verstärkung
ohne openREM
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Die OTOsuite bietet die openREMKalibrierung standardmäßig an. Sie ist mit
jedem Signal und Pegel einfach Nutzbar!
Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz Nutzen der openREM-Funktion:
1. Hier ist die openREM-Kalibrierung auswählbar:
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Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz Nutzen der openREM-Funktion:
2. Die Schaltfläche für die Kalibrierung und ein Hinweis auf die Kalibrierung
erscheinen:
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Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz Nutzen der openREM-Funktion:
3. Bei Betätigen der Schaltfläche für die Kalibrierung öffnet sich ein DialogFenster. Den Anweisungen folgen und Start drücken. Das Kalibriersignal
wird abgespielt.
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Offene Anpassung
- ein Lösungsansatz Nutzen der openREM-Funktion:
4. Nach dem Schließen des Fensters, die Hörsysteme wieder einschalten
und mit der Messung beginnen. Nun läuft das Messsignal ohne vorherige
Kalibrierung einfach ab. Der Fehler durch den Abfluss des verstärkten
Kalibriersignals
Die FreeFit arbeitet nun so lange im Substitutionsverfahren, bis der
openREM-Modus durch die Nutzung der Schaltfläche oder die Auswahl
eines neuen Benutzertests deaktiviert wird.
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Darstellung der Kompressionsverhältnisse in
der OTOsuite
EIN NEUES FEATURE AB DER VERSION 4.75.01
Darstellung der Kompressionsverhältnisse in der OTOsuite
•
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•
•
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Seit der OTOsuite-Version 4.75.01 werden in der Darstellung der Perzentilanalyse die
Kompressionsverhältnisse als Zahlenwert dargestellt.
•
In den Optionen ist Oktav- und Terzbandauflösung wählbar
Hierzu werden die Messungen von Referenzmikrofon und Sonden- bzw. Kupplermikrofon
in ein Verhältnis gesetzt.
Im Bezug auf das ISTS wird so die dynamische Kompression von Sprache sichtbar
•
Im Anpassmodul des Hörsystemherstellers wird häufig das Kompressionsverhältnis eines
Sinustons dargestellt.
Auf den nächsten zwei Seiten wird deutlich, dass das gemessene Dynamikverhältnis von
Sprache in REAR (LA/F) nicht immer dem eines Sinustondurchlaufs in LE/LA-Darstellung
entspricht. Die eingestellte Kompression von 2:1 ist nur in LE/LA mit Sinus erkennbar, für
ein dynamisches Signal für Sprache sind Kompressionen von 1,2-1,5:1 erkennbar.
Zur besseren Erfassung der Kompression in der Insitu-Messung empfiehlt sich die
Nutzung des Substitutionsverfahrens in Form der openREM-Methode!
•
Aufgrund der linearen Zuflüsse durch ein vorhandenes Vent, wird das Messergebnis vor dem
Trommelfell üblicherweise verfälscht.
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Darstellung der Kompressionsverhältnisse in der OTOsuite
Lineare Verstärkungseinstellung:
•
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Verstärkung linear, MPO max., alle Features aus
ISTS in REAR in PMM, LE/LA in HIT Freestyle
65 dB ISTS
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Sinustondurchlauf
LE/LA
Darstellung der Kompressionsverhältnisse in der OTOsuite
Kompressive Verstärkungseinstellung:
•
•
Verstärkung 2:1, MPO max., alle Features aus
ISTS in REAR in PMM, LE/LA in HIT Freestyle
65 dB ISTS
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Sinustondurchlauf
LE/LA
Messung von Hörsystemfeatures mit
dem 2-Kanal-Modus in PMM-Freestyle
EIN NEUES FEATURE AB DER VERSION 4.75.01
Der 2-Kanal-Modus in PMM-Freestyle
•
Für die Messung von Hörsystemfeatures bedarf es einiger technischer Voraussetzungen:
•
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OTOsuite Vers. 4.75.01
Mindestens 2 Lautsprecher
•
•
•
Für die Insitu-Anwendung bietet die Aurical Aud einen internen Verstärker mit bis zu drei
Lautsprecheranschlüssen. Diese müssen im Konfigurationsassistenten der PMM kalibriert sein.
Für den Feature-Nachweis am Kuppler hat die Aurical HIT durch die OnePosition-Methode zwei
Lautsprecher in der Konstellation vorne/hinten
In den Optionen kann je nach Wunschgenauigkeit der Messung eine Auflösung von 3 oder 24
Pkt./Okt. eingestellt werden
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Der 2-Kanal-Modus in PMM-Freestyle
•
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•
Der Freestyle-Modus in PMM bietet die
Möglichkeit ein zwei Messsignale gleichzeitig
abzuspielen.
Hier sind Pegelunterschiede in 5dB-Schritten
bis 40 dB Unterschied möglich
Die Messdauer hat erheblichen Einfluss auf die
Messergebnisse
•
ist das Messfenster zu kurz, sind die
Regelsysteme häufig noch nicht voll
eingeregelt, ist sie zu lang, verwischen die
Ergebnisse ebenfalls und werden unklar.
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Der 2-Kanal-Modus in PMM-Freestyle
So könnte eine Feature-Wirkung mittels Perzentilanalyse interpretiert werden:
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THORSTEN KNOOP
HÖRGERÄTE VON KNOOP
ESMARCHSTR. 29
24105 KIEL
[email protected]