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 Verfahren und unsere Begründungen werden unten beschrieben, und angesichts unserer Methoden stellen unsere Daten ein „Best-Fit“-Modell besser dar, da für die Messungen ein Manikin verwendet und die Ohrstöpsel von einem Audiologen angepasst wurden.

Wie zeichnen Sie die Ohrstöpsel auf?

Gehörschutzvorrichtungen werden an einem KEMAR-Akustikmannequin⁸ angepasst. Das Manikin verwendet anthropometrische Ohrmuscheln und VA-artige konisch zulaufende Gehörgänge. Die Qualität des physischen Sitzes wird durch Messung der verschlossenen Reaktion und Vergleich der Diagramme mit Herstellerdaten beurteilt. Sobald der Sitz als relativ genau erachtet wird, werden fünf verschlossene Sinus-Sweeps aufgezeichnet, wobei der Ohrstöpsel zwischen den Aufzeichnungen vollständig entfernt und wieder eingesetzt wird, um die Variabilität des Sitzes zu berücksichtigen. Musikklangproben werden dann aufgezeichnet, sobald die verschlossenen Reaktionen zwischen den Ohren des Manikins symmetrisch sind und den Erwartungen hinsichtlich der Okklusion entsprechen.

KEMAR befindet sich in einem ruhigen, akustisch behandelten Raum, umgeben von einem Ring aus 8 Lautsprechern (1m Radius). Sinus-Sweeps werden über den Lautsprecher bei 0 Grad mithilfe von Room EQ Wizard (REW) wiedergegeben und an der Trommelfell-Referenzposition des Manikins aufgezeichnet. Um die Aufzeichnungen für die Wiedergabe über kommerzielle Kopfhörer geeignet zu machen, wurden alle Aufzeichnungen über einen an die Testumgebung angepassten Diffusfeld-Entzerrungsfilter⁵ nachbearbeitet (siehe Abbildung 1). Schließlich werden alle Aufzeichnungen gefiltert, um Frequenzen über 10 kHz zu entfernen, da im GRAS RA0045 Ohrsimulator Halbwellenschwingungsresonanzen vorhanden sind.

Wie stellen Sie sicher, dass der Testraum geeignet ist?

Der Testraum wurde speziell für die Bewertung von Technologien auf Ohrhöhe gebaut. Der Raum ist ausreichend ruhig und nicht nachhallend und weist eine RT60 von 64.2 Millisekunden auf. Diese Nachhallzeit entspricht einer kritischen Distanz, also der Distanz, bei der die Energie des Direktschalls der des Nachhalls entspricht, von 1.37 Metern. Daher liegt der Radius von 1 Meter in unserem Labor deutlich innerhalb der kritischen Distanz, wodurch sichergestellt wird, dass unsere Mehrkanalwiedergabe vom direkten Schallweg vom Lautsprecher zum Kunstkopf dominiert wird.

Wie präsentieren Sie die Musik?

Wir simulieren das Hören akustischer Musik, indem wir mehrere Genres aufgezeichneter (lizenzfreier) Musik über ein Stereopaar von Lautsprechern wiedergeben, das bei -45 und +45 Grad positioniert ist.

Wie berechnen Sie die Klangqualität

Unsere Kennzahl für Klangqualität ist subjektiv und entspricht der Frage, wie gut der Ohrstöpsel die Musikalität beim Tragen bewahrt. Wenn ein Ohrstöpsel so klingt, als wäre die Welt gleichmäßig „leiser gestellt“, erhält er eine höhere Bewertung. Geräte, die eher wie industrielle Stöpsel funktionieren und eine gedämpfte Klangqualität erzeugen, erhalten eine niedrigere Bewertung. Diese Kennzahl ähnelt unserer Bewertung der Gleichmäßigkeit, die objektiv die Gleichmäßigkeit der Schalldämpfung beurteilt.

Eine Obergrenze von einer Stunde wurde aus mehreren Gründen als Referenz für das obere Ende verwendet. Hauptsächlich ist sie ein logischer Zeitraum, der für Live-Veranstaltungen leicht vorstellbar ist. Zweitens würde die Wahl einer längeren Konzertdauer oder eines höheren Gesamtschalldruckpegels die meisten Ohrstöpsel als unzureichenden Schutz darstellen. Da wir nicht vermitteln möchten, dass Ohrstöpsel unwirksam sind, wird ein Standard von einer Stunde beibehalten.

Der höchste verfügbare NRR wurde verwendet, um Geräten mit verschiedenen Filtern oder einstellbarer Dämpfung eine Bewertung zuzuweisen.

Wie berechnen Sie Our Reduction Rating

Our Reduction Rating ist eine weitere objektive Kennzahl im Zusammenhang mit der Schalldämpfung. Der oben für die Kennzahl Sound Protection beschriebene Prozess wird anhand der in unserem Labor erhobenen Einfügedämpfungsdaten erneut durchgeführt. Zur Ermittlung der Einfügedämpfung werden Sinus-Sweeps über den Manikin mit und ohne eingesetzte Ohrstöpsel aufgezeichnet. Es werden fünf Sweeps durchgeführt, wobei die Ohrstöpsel zwischen den Aufzeichnungen vollständig eingesetzt und entfernt werden, um Unterschiede beim Einsetzen zu berücksichtigen. Die Daten jeder Bedingung werden gemittelt und voneinander abgezogen, um den Grad der bereitgestellten Dämpfung, d. h. die Einfügedämpfung, zu erhalten:

• Einfügedämpfung = Reaktion des offenen Ohrs(AVG) - Reaktion des verschlossenen Ohrs(AVG)

NRR wird gemäß ANSI S3.19-1974¹ berechnet, und die oben für die Kennzahl Sound Protection genannten verbleibenden Schritte werden einschließlich der Tabelle zur Ermittlung einer endgültigen Bewertung durchgeführt.

Wir haben uns entschieden, dies als „Our Reduction Rating“ und nicht als sekundären NRR zu bezeichnen, da unser anthropomorpher Manikin die vielen komplexen Aspekte der menschlichen Anatomie und des Hörens möglicherweise nicht genau nachbildet⁷. Auch wenn diese Kennzahl die Dämpfung am realen Ohr möglicherweise nicht genau widerspiegelt, können Vergleiche zwischen Geräten hinsichtlich der Einfügedämpfung nützliche Informationen liefern, da der Testaufbau konstant bleibt.

Wie berechnen Sie Uniformity

Unsere Kennzahl Uniformity entspricht objektiv der Gleichmäßigkeit beziehungsweise Uniformität der von jedem Ohrstöpsel bereitgestellten Schalldämpfung. Wir erachten diese Kennzahl als sehr wichtig, da sie direkt mit der zugrunde liegenden Annahme von Musikern und High-Fidelity-Gehörschutzgeräten zusammenhängt. Das heißt, ein flacheres Profil mit gleichmäßiger Schalldämpfung sollte zu einer natürlicheren und musikalischeren Klangqualität führen.

Die Gleichmäßigkeit wird berechnet, indem die Differenz der durchschnittlichen dB-Dämpfung zwischen 250 und 4000 Hz über das entsprechende Oktavverhältnis^{11, 12} ausgedrückt wird:

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

Die Steigungen aller Geräte werden anschließend in fünf gleich große Stufen von der geringsten (flachsten) bis zur größten geordnet und entsprechend eine Punktzahl von 5 bis 1 vergeben. Die Steigungswerte werden gemittelt, um eine einzelne Gesamtbewertung für Geräte mit mehreren Filtern oder einstellbarer Dämpfung zu erhalten.

Wie berechnen Sie Overall Value

Overall Value ist eine subjektive Kennzahl, die auf der gesamten wahrgenommenen Qualität eines Geräts und seines Angebots basiert. Alle Aspekte der Passform werden sowohl anhand professioneller Audio- als auch klinischer Erfahrungen gewichtet, um eine endgültige Bewertung zu erreichen.

Wie berechnen Sie Fit and Comfort

Fit and Comfort ist eine subjektive Bewertung, die auf Nutzererfahrungen während der Tests basiert. Sie umfasst die Leichtigkeit des Einsetzens, den Halt des Ohrstöpsels im Ohr, den kurzfristigen Komfort während der Durchführung der Kennzahl Sound Quality, den Langzeit-Tragekomfort (mindestens 1 Stunde kontinuierliche Nutzung) sowie den Komfort bei extremen Kieferbewegungen wie Kauen und Singen.

Für Tests und Bewertungen wird der beste verfügbare Stil und die beste verfügbare Größe der Ohrstöpselspitze verwendet. Bei Geräten, die nur mit einer Größe der Ohrstöpselspitze geliefert werden, wird zum Zeitpunkt des Kaufs die als am geeignetsten erachtete Option ausgewählt.

Wie berechnen Sie Occlusion

Occlusion ist eine subjektive Bewertung, die auf Nutzererfahrungen während der Tests basiert. Occlusion bezeichnet eine wahrgenommene „hohle“ oder „dröhnende“ Stimmqualität, wenn die Gehörgänge verschlossen sind. Höhere Bewertungen entsprechen Geräten mit minimalem Okklusionseffekt, da dieser allgemein als unerwünscht gilt. Geräte mit einem verstärkten Gefühl der Isolation und Stimmresonanz erhalten eine niedrigere Bewertung. Occlusion wird durch Sprechen, Singen und Kauen bei getragenen Ohrstöpseln beurteilt.

Wie berechnen Sie Price

Der Preis kann bei der Auswahl eines Gehörschutzgeräts ein Einflussfaktor sein. Obwohl die meisten Ohrstöpsel relativ günstig sind, haben wir bei einigen der neueren einstellbaren Optionen höhere Kosten festgestellt. Zur Berücksichtigung dieser Bandbreite wird ein einfaches Bewertungssystem mit 5 Stufen verwendet:

Wie berechnen Sie die Verarbeitungsqualität

Unsere Bewertung der Verarbeitungsqualität ist subjektiv und basiert auf der Handhabung und Nutzung jedes Ohrstöpsels. Berücksichtigt werden die wahrgenommene Qualität der Bearbeitung des Ohrstöpsels, der verwendeten Materialien, Filter und Silikon-Ohrstöpselaufsätze. Es ist außerdem möglich, dass zwei Ohrstöpsel desselben Modells leichte Leistungsunterschiede aufweisen. Dies kann auf eine geringere Qualitätskontrolle und weniger Konsistenz zwischen den Akustikfiltern im Herstellungsprozess hindeuten. Wenn beim Testen Abweichungen festgestellt werden, fließt dies gewichtet in diese Bewertung ein. 

Wie berechnen Sie zusätzliche Funktionen

Zusätzliche Funktionen ist eine direkte Bewertung aller zusätzlichen Zubehörteile, die mit einem Ohrstöpsel angeboten werden. Obwohl sie gegenüber Aspekten wie der Klangqualität scheinbar zweitrangig sind, können Zubehörteile wie mehrere Ohrstöpselaufsätze und ein Schlüsselanhänger-Transportetui einen erheblichen Einfluss auf die Nutzung von Ohrstöpseln haben. Wir haben einige der häufigsten und wünschenswertesten Funktionen in der folgenden Tabelle zusammengestellt und ermitteln daraus die Bewertung für zusätzliche Funktionen:

Wie berechnet man die Sichtbarkeit

Die Sichtbarkeit ist eine subjektive Bewertung dafür, wie auffällig ein Ohrstöpsel beim Tragen ist. Geräte mit größeren Profilen, die aus dem Gehörgang herausragen, erhalten eine niedrigere Bewertung, während kleinere, transparente und tiefer sitzende Geräte günstiger bewertet werden. Diese Kennzahl ist potenziell umstritten, da individuelle Vorlieben für den Stil von Ohrstöpseln variieren. Wir sehen jedoch einen allgemeinen Konsens hin zu unauffälligerer Ohrtechnologie und haben die Skala dieser Kennzahl auf diesem Trend basiert. 

Haftungsausschlüsse

Messungen wurden an KEMAR durchgeführt, einem der am besten dokumentierten Kopf- und Rumpfsimulatoren für Forschung und Entwicklung⁸. Allerdings kann keine Messpuppe bislang die Komplexität des menschlichen Kopfes und seiner zugehörigen Flankenwege perfekt nachbilden. Daher ist die Grenze, die wir bei der Bestimmung der Gültigkeit unserer Messungen berücksichtigt haben, der Fall eines perfekt blockierten Ohrs. Dies haben wir gemessen, indem wir den Gehörgang der Messpuppe mit Kitt blockiert haben, um eine Messung des Selbsteinführungsverlusts zu erhalten⁹. In diesem Zustand gelangt jeglicher Schall, der das Gehörgangsmikrofon erreicht, nicht über den traditionellen Luftleitungsweg – den für die Leistung von Ohrstöpseln relevanten Weg. Die Dämpfung in diesem Zustand ist die hellgraue geschwungene Linie, die in Abbildung 1 sichtbar ist. Alle Werte unterhalb dieser Linie sind nicht gültig, da wir den luftgeleiteten (Ziel-)Pfad nicht vom knochengeleiteten (Stör-)Pfad unterscheiden können. Beim Menschen ist die Grenze der knochengeleitete Pfad (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.

In den Hörwissenschaften Tätige können auf den bevorzugten Ansatz zur Messung des Einfügungsverlusts von Ohrstöpseln verweisen, der menschliche Probanden und eine Real-Ear Attenuation at Threshold (REAT)-Methode⁴ umfasst. Obwohl dies der „Goldstandard“ ist, bringt es viele praktische Einschränkungen mit sich. Eine akustische Prüfvorrichtung, wie wir sie verwendet haben, ermöglicht es uns, konsistente, wiederholbare Messungen durchzuführen, und es werden alle Anstrengungen unternommen, angesichts der erörterten Einschränkungen belastbare Informationen bereitzustellen.