Studien- und Abschlussarbeiten

Aalener Kunstkopf

* Dieses Thema wurde/wird bereits bearbeitet.
 
Jahr:  2006
Studiengang:  Augenoptik / Augenoptik & Hörakustik
Kategorie:  Diplomarbeit
Erstbetreuer:  Prof. Dr. Eckhard Hoffmann
Ersteller: Stefan Fuchs
Kurzbeschreibung:     

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde ein Kopf- und Rumpfsimulator entwickelt, der unterschiedliche Aspekte wie die Messung von Hörgeräten sowie die Aufnahme und Messung binauraler Signale vereint. Bereits in den Siebziger Jahren beschäftigte man sich mit dem Thema Kunstkopf. Dort kamen Kunstköpfe in der Aufnahmetechnik zum Einsatz. So wurden einige wenige Musikproduktionen (z.B. Lou Reed: „The Bells", LP 1979)1 und Hörspiele mit diesem Verfahren aufgezeichnet. Die Aufnahme über Kunstkopf konnte sich jedoch nicht durchsetzen, da solche Aufnahmen ausschließlich über Kopfhörer wiedergegeben werden können. An Bedeutung erlangte das Thema Kunstkopf in den letzten Jahren vermehrt im Bereich der gehörrichtigen Messung von Schallereignissen und der Messung von Hörgeräten. Bei der Messung von Hörgeräten ist der Kunstkopf nicht nur hilfreich, um diese unter realen Bedingungen am Ohr zu testen, sondern auch um das binaurale Verhalten bei beidohriger Hörgeräteversorgung zu messen. Ein modernes, hochwertiges Hörgerät verfügt über eine Vielzahl von Mechanismen wie z.B. Störschallmanager oder adaptive Richtcharakteristik. Mittels eines Kunstkopfes wird es möglich, zu untersuchen, wie sich diese Regelmechanismen binaural bei einem Schallereignis verhalten. Gehörrichtige Messungen von Schallereignissen werden vor allem im Bereich des Schallschutzes immer wichtiger. Im Gegensatz zur Messung über ein einfaches Mikrofon interessiert dabei nicht nur der Pegel eines Schallereignisses, sondern wie dieses direkt am menschlichen Ohr ankommt und wahrgenommen wird. Eine praktische Anwendung finden Kunstköpfe etwa bei der Bestimmung von Schallpegeln während dem Auslösen eines Airbags.2 Diese unterschiedlichen Aspekte wurden im vorliegenden Kopf- und Rumpfsimulator umgesetzt. Mit dem entwickelten Kunstkopf wurde eine Grundlage geschaffen, mittels der ACAM 5 Hörgeräte und deren Verhalten unter konstanten Bedingungen realitätsnah zu überprüfen. Durch eine bereits geplante Überarbeitung des ACAM 5 Messmoduls durch die Firma Acousticon wird es in Zukunft möglich sein, Messungen an beiden Hörsystemen gleichzeitig durchzuführen. In Verbindung mit der akustischen Kammer und den Modulen zum Richtungshören ist dafür ein nützliches Messgerät für Hörgerätemessungen zum Richtungshören entstanden. Im Moment ist kein direkter Vergleich der Messergebnisse mit denen anderer Kunstköpfe wie z.B. dem KEMAR möglich. Die DIN 45608 zur Messung von Hörgeräten über einen Kunstkopf wurde lediglich als Grundlage zur Orientierung verwendet, konnte aber im vorliegenden Aufbau nicht vollständig berücksichtigt werden. Es bleibt zukünftigen Projekten vorbehalten die Entwicklung in dieser Hinsicht zu verfeinern und eine Messung nach DIN-Norm zu ermöglichen. Im Aalener Kunstkopf wurde durch spezielle Vorverstärkerstufen die Möglichkeit geschaffen, die gemessenen Signale zusätzlich über die Soundkarte in einen PC zu speisen. Durch professionelle Studioprogramme wie Adobe Audition oder eine Echtzeit FFT-Analysesoftware wie WinAudioMLS wird eine Aufnahme und Analyse dieser Signale möglich. Den Kern der Arbeit bildete die Planung, Entwicklung und physische Konstruktion des Kopf- und Rumpfsimulators. Im vorliegenden theoretischen Teil der Arbeit wird zuerst ein Überblick über die Grundlagen des Hörens und der Kunstkopftechnologie geliefert (Kapitel 2). In den folgenden Kapiteln wird der Verlauf von den ersten Ideen und den Anforderungen an einen Kunstkopf (Kapitel 3) bis zur Planung und Durchführung der Kostruktion (Kapitel 4) geschildert. In Kapitel 4 wird dabei ausführlich auf die Auswahl der Bauteile und die einzelnen Schritte der Planung und Konstruktion der Elektronik und des Körpers eingegangen. Im fünften Kapitel werden einige wichtige Messungen zur Überprüfung der Eignung und Funktionalität des Kunstkopfes dargestellt. In Kapitel 6 folgt abschließend eine ausführliche Bedienungsanleitung des Aalener Kunstkopfes und aller benötigten Geräte und Programme. Dabei werden detailliert alle Arbeitsschritte beim Anschluss und der Inbetriebnahme, dem Betrieb an der ACAM 5, den gehörrichtige Messungen und Aufnahmen über die Soundkarte und der Wartung und Instandhaltung aufgelistet.