Lateralization of Sounds based on Interaural Time Differences in Cochlear Implant Listeners

Dissertation (pdf. 1000KB)

August 2002, Dissertation in Zusammenarbeit mit der Akademie der Wissenschaften, Wien

Interaurale Zeitdifferenzen (engl.: interaural time differences, ITD) entstehen sobald der Schall ein Ohr des Zuhörers früher erreicht, was bei Schallquellen außerhalb der Medianebene des Zuhörers der Fall ist. Modulierte Signale wie Sprache oder Musik beinhalten die ITD sowohl in der schnell fluktuierenden Feinstruktur als auch in der langsam verlaufenden Einhüllenden. Es wird angenommen, dass die Feinstruktur-ITD eine sehr wichtige Rolle bei der Lateralisation von Schallquellen sowie beim Sprachverständnis im Störgeräusch spielt. Moderne Cochleaimplantate (CI), neuronale Hörprothesen für Schwerhörige, werden bilateral implantiert, um den Patienten die Vorteile des binauralen Hörens bieten zu können. Die bei klinischen CI-Systemen eingesetzten pulsatilen Stimulationsstrategien übertragen ITDs nur über die Einhüllende des Signals – die Feinstruktur des Signals und damit die Feinstruktur-ITD wird nicht kodiert. Einer der Gründe hierfür ist der geringe Wissensstand über die Effekte der Feinstruktur-ITD bei den eingesetzten Pulsraten von bis zu 1600 Pulsen pro Sekunde (pps).

In dieser Arbeit wurden die Effekte der Feinstruktur-ITD auf die Lateralization von Schallquellen bei CI-Trägern untersucht. Drei aufeinander aufbauende Studien zeigen, dass CI-Träger die Feinstruktur-ITD wahrnehmen und bis zu einer Pulsrate von 800 pps auswerten können. In der vierten Studie wurde eine Methode zur Verbesserung der Feinstruktur-ITD-Wahrnehmung vorgestellt und untersucht. Diese Methode verwendet binaural synchronisierten Jitter, um die Feinstruktur-ITD-Wahrnehmung bei hohen Pulsraten zu verbessern. Mit binaural synchronisiertem Jitter konnte die Lateralisation von Schallquellen bei CI-Trägern bei Pulsraten von bis zu 1515 pps verbessert werden.