Wie wir Ohrstöpsel testen

Die Bewertung von Ohrstöpseln ist schwierig und keine Methodik ist perfekt. Wir haben viele audiologische und akustische Entscheidungen sorgfältig berücksichtigt. Unser Prozess und die Begründungen werden unten beschrieben und unsere Daten stellen angesichts unserer Methoden eher ein "best fit"-Modell dar, da ein Phantom für Messungen verwendet wurde und die Ohrstöpsel von einem Audiologen angepasst wurden.

Wie werden die Ohrstöpsel aufgezeichnet?

Gehörschutzgeräte werden an einem KEMAR-Akustik-Phantom⁸ angebracht. Das Phantom verwendet anthropometrische Pinnae und VA-förmig konische Gehörgänge. Die Qualität der physischen Anpassung wird bewertet, indem die verdeckte Reaktion gemessen und die Diagramme mit Herstellerdaten verglichen werden. Sobald die Anpassung als relativ genau beurteilt wird, werden fünf verdeckte Sinusschwünge aufgezeichnet, wobei der Ohrstöpsel zwischen den Aufnahmen vollständig entfernt und wieder eingeführt wird, um Anpassungsvariabilität zu berücksichtigen. Musikmuster werden dann aufgezeichnet, sobald die verdeckten Reaktionen zwischen den Phantom-Ohren symmetrisch sind und den Erwartungen für die Okklusion entsprechen.

Der KEMAR befindet sich in einem ruhigen, akustisch behandelten Raum, umgeben von einem Ring aus 8 Lautsprechern (1 m Radius). Sinusschwünge werden über den Lautsprecher bei 0 Grad mit Room EQ Wizard (REW) präsentiert und von der Trommelfell-Referenzposition des Phantoms aufgezeichnet. Um die Aufnahmen für die Wiedergabe über handelsübliche Kopfhörer geeignet zu machen, wurden alle Aufnahmen nachbearbeitet mit einem diffusen Feldausgleichsfilter⁵, der auf die Testumgebung abgestimmt ist (siehe Abbildung 1). Abschließend werden alle Aufnahmen gefiltert, um Frequenzen über 10 kHz zu entfernen, da diese in dem GRAS RA0045 Ohrsimulator vorhanden sind.

Sind Sie sicher, dass der Testraum angemessen ist?

Der Testraum wurde speziell gebaut, um für die Bewertung von Technologien auf Ohrbasis geeignet zu sein. Der Raum ist ausreichend leise und nicht hallig mit einer RT60 von 64,2 Millisekunden. Diese Nachhallzeit entspricht einer kritischen Entfernung, also der Entfernung, bei der die direkte Pfadenergie der halligen Energie entspricht, von 1,37 Metern. Daher liegt unser 1-Meter-Radius in unserem Labor gut innerhalb der kritischen Entfernung und gewährleistet, dass unsere mehrkanalige Wiedergabe vom direkten Pfad vom Lautsprecher zum Phantom dominiert wird.

Wie präsentieren Sie die Musik?

Wir simulieren akustisches Musikhören, indem wir mehrere Genres aufgezeichneter (gebührenfreier) Musik von einem Stereolautsprecherpaar, das sich bei -45 und +45 Grad befindet, abspielen.

Wie berechnen Sie die Soundqualität?

Unsere Soundqualitäts-Metrik ist subjektiv und entspricht dem Ausmaß, in dem der Ohrstöpsel die Musikalität beim Tragen bewahrt. Wenn ein Ohrstöpsel so klingt, als würde die Welt gleichermaßen „leiser", erhält er eine höhere Bewertung. Geräte, die ähnlicher wie Industriestöpsel funktionieren und einen dumpfen Soundklang erzeugen, erhalten eine niedrigere Bewertung. Diese Metrik ähnelt unserer Uniformitätsbewertung, die objektiv die Ebenheit der Schallabschwächung bewertet.

Eine Obergrenze von einer Stunde wurde als Referenz für die obere Grenze aus mehreren Gründen verwendet. Hauptsächlich ist es eine logische Zeitdauer, die für Live-Events leicht vorstellbar ist. Zweitens würde die Wahl einer längeren Konzertdauer oder eines lauteren Gesamtschalldruckpegels die meisten Ohrstöpsel als unzureichenden Schutz darstellen. Da wir nicht vermitteln möchten, dass Ohrstöpsel ineffektiv sind, wird ein Einstunden-Standard beibehalten.

Die höchste verfügbare NRR wurde verwendet, um Geräte mit verschiedenen Filtern oder verstellbarer Abnahme zu bewerten.

Wie berechnen Sie unsere Reduzierungsrate?

Unsere Reduzierungsrate ist eine weitere objektive Metrik, die mit Schallreduktion verbunden ist. Der oben für die Sound Protection-Metrik beschriebene Prozess wird erneut basierend auf den in unserem Labor erfassten Einfügungsverlustdaten durchgeführt. Um einen Einfügungsverlust zu erhalten, werden Sinusschwünge durch das Phantom mit und ohne eingeführte Ohrstöpsel aufgezeichnet. Es werden fünf Schwünge durchgeführt, wobei Ohrstöpsel zwischen den Aufnahmen vollständig eingefügt und entfernt werden, um Einfügungsvariabilität zu berücksichtigen. Die Daten aus jedem Zustand werden gemittelt und voneinander abgezogen, um die bereitgestellte Abnahme, also den Einfügungsverlust, zu erhalten:

• Einfügungsverlust = Freiohr-Reaktion(DURCHSCHN.) - Verdeckte Ohrenreaktion(DURCHSCHN.)

Die NRR wird wie in ANSI S3.19-1974¹ angegeben berechnet und die verbleibenden oben für die Sound Protection-Metrik erwähnten Schritte werden durchgeführt, einschließlich der Tabelle zur Bereitstellung einer endgültigen Bewertung.

Wir haben uns dafür entschieden, dies als "Unsere Reduzierungsrate" zu bezeichnen, anstatt eine sekundäre NRR, da unser anthropomorphes Phantom die vielen Komplexitäten in menschlicher Anatomie und Gehör möglicherweise nicht genau abbildet⁷. Obwohl diese Metrik daher möglicherweise nicht den Schallabschwächungsverlust in der realen Welt genau widerspiegelt, können intra-Geräte-Vergleiche bezüglich des Einfügungsverlusts nützliche Informationen liefern, da die Testeinrichtung konstant bleibt.

Wie berechnen Sie die Uniformität?

Unsere Uniformitäts-Metrik entspricht objektiv der Ebenheit oder Uniformität der Schallabschwächung, die von jedem Ohrstöpsel bereitgestellt wird. Wir erachten diese Metrik als sehr wichtig, da sie sich direkt auf die zugrunde liegende Annahme von Musikern und High-Fidelity-Gehörschutzgeräten bezieht. Das heißt, ein flacheres Profil mit gleicher Schallabschwächung sollte zu einem natürlicheren und musikalischeren Soundklang führen.

Die Ebenheit wird berechnet, indem der Unterschied in der durchschnittlichen dB-Abnahme zwischen 250 und 4000 Hz über das entsprechende Oktavverhältnis^{11, 12} ausgedrückt wird:

• Steigung = | 250Hz(DURCHSCHN.)- 4000Hz(DURCHSCHN.) | / 4 Oktaven

Die Steigung aller Geräte wird dann in fünf gleiche Stufen von am wenigsten (flachsten) bis zum größten organisiert und eine Bewertung von 5 bis 1 wird jeweils zugewiesen. Steigungsbewertungen werden gemittelt, um eine einzelne Gesamtbewertung für Geräte mit mehreren Filtern oder verstellbarer Abnahme zu erhalten.

Wie berechnen Sie das Gesamtwert?

Gesamtwert ist eine subjektive Metrik, die auf der kollektiven wahrgenommenen Qualität eines Geräts und seines Angebots basiert. Alle Elemente der Anpassung werden gegen sowohl professionelle Audio- als auch klinische Erfahrung gewichtet, um zu einer endgültigen Bewertung zu gelangen.

Wie berechnen Sie Sitz und Komfort?

Sitz und Komfort ist eine subjektive Bewertung basierend auf Benutzererfahrungen während des Tests. Es umfasst Leichtigkeit beim Einsetzen, Ohrstöpsel-Haftung im Ohr, kurzfristigen Komfort beim Durchführen der Soundqualitäts-Metrik, langfristigen Tragkomfort (mindestens 1 Stunde kontinuierliche Nutzung) und Komfort bei extremen Kieferbewegungen wie Kauen und Singen.

Der beste verfügbare Stil und Größe des Ohraufsatzes werden zum Testen und Bewerten verwendet. Für Geräte, die mit nur einer Größe des Ohraufsatzes geliefert werden, wird die Option, die zum Zeitpunkt des Kaufs als am meisten geeignet erachtet wird, ausgewählt.

Wie berechnen Sie die Okklusion?

Okklusion ist eine subjektive Bewertung basierend auf Benutzererfahrungen während des Tests. Okklusion bezieht sich auf eine wahrgenommene "hohle" oder "dumpfe" Stimmqualität, wenn die Gehörgänge verstopft sind. Höhere Bewertungen entsprechen Geräten mit minimaler Okklusionswirkung, da dies im Allgemeinen als unerwünscht angesehen wird. Geräte, die ein erhöhtes Isolations- und Stimmresonanzgefühl aufweisen, erhalten eine niedrigere Bewertung. Die Okklusion wird bewertet, indem beim Tragen von Ohrstöpseln gesprochen, gesungen und gekaut wird.

Wie berechnen Sie den Preis?

Der Preis kann ein Einflussfaktor bei der Auswahl eines Gehörschutzgeräts sein. Obwohl die meisten Ohrstöpsel relativ kostengünstig sind, haben wir höhere Kosten im Zusammenhang mit einigen der neueren verstellbaren Optionen gesehen. Ein einfaches 5-Tier-Bewertungssystem wird verwendet, um diesem Bereich gerecht zu werden:

Wie berechnen Sie die Bauqualität

Unsere Bauqualitätsbewertung ist subjektiv und basiert auf der Handhabung und Verwendung mit jedem Ohrstöpsel. Die wahrgenommene Qualität der Ohrstöpsel-Bearbeitung, Baumaterialien, Filter und Silikon-Ohrstöpsel werden berücksichtigt. Es ist auch möglich, dass zwei Ohrstöpsel des gleichen Modells leichte Leistungsunterschiede aufweisen. Dies kann auf eine geringere Qualitätskontrolle und weniger Konsistenz zwischen den akustischen Filtern im Herstellungsprozess hindeuten. Dies wird in dieser Bewertung gewichtet, wenn bei Tests Abweichungen beobachtet werden.

Wie berechnen Sie zusätzliche Funktionen

Extra Features ist eine direkte Bewertung aller zusätzlichen Vorräte, die mit einem Ohrstöpsel angeboten werden. Obwohl diese scheinbar sekundär zu Elementen wie Soundqualität sind, können Zubehörteile wie mehrere Ohrstöpsel und eine praktische Tragetasche einen erheblichen Einfluss auf die Verwendung von Ohrstöpseln haben. Wir haben einige der häufigeren und wünschenswertesten Funktionen in der folgenden Tabelle zusammengestellt und die Punktzahl für zusätzliche Funktionen zusammengezählt:

Wie berechnet man die Sichtbarkeit

Die Sichtbarkeit ist eine subjektive Bewertung, wie auffällig ein Ohrstöpsel beim Tragen ist. Geräte mit größeren Profilen, die aus dem Gehörgang herausragen, erhalten eine niedrigere Punktzahl, während kleinere, transparente, tiefer sitzende Geräte besser bewertet werden. Diese Metrik könnte potenziell umstritten sein, da individuelle Vorlieben für den Ohrstöpsel-Stil unterschiedlich sind. Wir sehen jedoch einen allgemeinen Konsens in Richtung unauffälligerer Ohrtechnologie und haben diese Metrik-Skala auf diesem Trend basiert.

Haftungsausschlüsse

Die Messungen wurden an KEMAR durchgeführt, einem der am besten dokumentierten Kopf- und Rumpfsimulator für Forschung und Entwicklung⁸. Allerdings kann kein Kunstkopf bis heute die Komplexität des menschlichen Kopfes und seiner damit verbundenen Flankierungswege perfekt replizieren. Daher ist die Grenze, die wir bei der Bestimmung der Gültigkeit unserer Messungen berücksichtigt haben, der Fall eines vollständig blockierten Ohrs. Wir haben dies gemessen, indem wir den Gehörgang des Kunstkopfes mit Kitt blockiert haben, um eine Selbsteinfügungsdämpfungsmessung⁹ zu erhalten. Unter dieser Bedingung erfolgt jeder Schall, der das Mikrofon im Gehörgang erreicht, nicht über den traditionellen Luftleitungsweg – den Weg, der für die Leistung des Ohrstöpsels von Interesse ist. Die Dämpfung unter dieser Bedingung ist die hellgraue geschwungene Linie, die in Abbildung 1 sichtbar ist. Alle Werte unterhalb dieser Linie sind ungültig, da wir nicht zwischen dem luftgeleiteten (Ziel-)Weg und dem Knochenleitung(Interferenz-)Weg unterscheiden können. Beim Menschen ist die Grenze der knochengeleitete Weg (siehe die blaue Linie mit quadratischen Markierungen in Abbildung 1)^{6, 7}. Der gesamte graue Bereich zeigt an, wo unsere Messungen möglicherweise nicht die akustische Isolierung eines menschlichen Kopfes widerspiegeln.

Diejenigen in der Hörakustik können auf den bevorzugten Ansatz zur Messung des Ohrstöpsel-Einfügungsverlusts verweisen, der menschliche Probanden und eine Echtohrattenuation-bei-Schwelle-Methode (REAT) beinhaltet⁴. Dies ist zwar der „Goldstandard", stellt aber viele praktische Herausforderungen dar. Eine akustische Testvorrichtung, wie wir sie verwendet haben, ermöglicht es uns, konsistente wiederholbare Messungen durchzuführen, und es werden alle Anstrengungen unternommen, um angesichts der besprochenen Einschränkungen praktikable Informationen bereitzustellen.