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Automatische Verfahren zur Bestimmung der Hörschwelle Christian Kaernbach Institut für Allgemeine Psychologie Universität Leipzig.

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Präsentation zum Thema: "Automatische Verfahren zur Bestimmung der Hörschwelle Christian Kaernbach Institut für Allgemeine Psychologie Universität Leipzig."—  Präsentation transkript:

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2 Automatische Verfahren zur Bestimmung der Hörschwelle Christian Kaernbach Institut für Allgemeine Psychologie Universität Leipzig

3 klassische Audiometrie bewährtes Diagnostikon preiswert, unaufwendig flexibel einsetzbar, auch bei Patienten mit Kommunikationsproblemen und motorischen Störungen Versuchsleitereffekte, Kriterienproblem

4 Versuchsleitereffekte bewährtes Diagnostikon preiswert, unaufwendig flexibel einsetzbar, auch bei Patienten mit Kommunikationsproblemen und motorischen Störungen Versuchsleitereffekte, Kriterienproblem Der kluge Hans bei einer Vorführung Der Besitzer, Wilhelm von Osten war fest von der Leistung des Pferdes überzeugt. Oskar Pfungst löste 1907 das Rätsel: das Pferd reagierte auf unwillentlich gegebene nonverbale Signale

5 Kriterienproblem bewährtes Diagnostikon preiswert, unaufwendig flexibel einsetzbar, auch bei Patienten mit Kommunikationsproblemen und motorischen Störungen Versuchsleitereffekte, Kriterienproblem Bei Ja/Nein-Aufgaben ist die Wahr- scheinlichkeit für die Antwort Ja vom Kriterium abhängig

6 Automatische Verfahren Gustav Theodor Fechner ( ) 3 Verfahren zur Schwellenmessung (1860) –Herstellungsverfahren –Konstanzverfahren –Grenzverfahren Signal- stärke Wahrnehm- barkeit 20 Versuche 10 Versuche 20 Versuche 30 Versuche 20 Versuche 10 Versuche Zeit Georg von Békésy ( ) –simple up-down (1946) erstes adaptives Verfahren p(+) = 50% % 0%

7 Kriterienfreie Verfahren Problem mit Ja/Nein-Aufgaben: (Békésy, Herstellung, manuell, z.T. auch Konstanz- und Grenzverfahren) Kriterium für Antwort Ja variabel kriterienfreie Aufgaben z.B. 2IFC (2-Intervals Forced-Choice, Paarvergleich) Treffer: 50% (Zufall) – 100% (perfekt) 2AFC: kurzer oder langer Ton? (2-Alternatives Forced-Choice)

8 Kriterienfreie adaptive Verfahren Gustav Theodor Fechner ( ) 3 Verfahren zur Schwellenmessung (1860) –Herstellungsverfahren –Konstanzverfahren –Grenzverfahren Signal- stärke Wahrnehm- barkeit Zeit Georg von Békésy ( ) –simple up-down (1946) erstes adaptives Verfahren p(+) = 50% Lösbarkeit (Paarvergleich) p(+) = 75% 100% 0%50% p(+) = 71% down 1-up, 2-step p(+) = 79% down 1-up, 3-step –weighted up-down (Kaernbach, 1991) Verfahren für forced-choice Aufgaben –parameter estimation by sequential testing (Taylor, 1967) –maximum likelihood Methoden –transformed up-down (Levitt, 1971) ? ? ? + + Verfahren für forced-choice Aufgaben –unforced weighted up-down (Kaernbach, 2001) ? timeout

9 weighted up-down unforced weighted up-down Kriterienfreie adaptive Verfahren simple up-down richtig: ???: falsch: Ja/Nein-Aufgaben: Paarvergleiche: ja: nein: richtig: falsch: 6 Versuchspersonen 4 VPn (2+2) nach Training 3 gute 3 schlechte

10 weighted up-down unforced weighted up-down Kriterienfreie adaptive Verfahren simple up-down richtig: ???: falsch: Ja/Nein-Aufgaben: Paarvergleiche: ja: nein: richtig: falsch: Wiederholte Schwellenmessungen mit Versuchspersonen: simple up-down ist nicht reliabel. Bestenfalls geeignet für trainierte/begabte VPn. Beide weighted up-down Verfahren sind reliabel. unforced weighted up-down ist etwas genauer, und deutlich komfortabler als (forced) weighted up-down. Der Vorteil (Genauigkeit, Komfort) von unforced weighted up-down ist besonders deutlich bei untrainierten VPn.

11 Vergleich verschiedener Methoden manuelle Audiometrie –2 stud. Versuchsleiter, je 1 Woche Instruktion BWK Leipzig autom. Grenzverfahren –wie implementiert im von Auritec gestellten Audiometer unforced weighted up-down –2 Alternativen: kurzer oder langer Ton? –mit Heuristiken WS 98/99: 88 Studenten absolvieren in 6 Wochen je 6 Audiogramme (3 Methoden je 2-mal). (1 Audiogramm = 14 Meßwerte)

12 Vergleich verschiedener Methoden manuelle Audiometrie autom. Grenzverfahren unforced weighted up-down WS 98/99: 88 Studenten absolvieren in 6 Wochen je 6 Audiogramme (3 Methoden je 2-mal). (1 Audiogramm = 14 Meßwerte) Fehler [dB] Abbrüche von 176 Dauer [min]

13 Zeit - Fehler - Ausgleich WS 99/00

14 Automatische adaptive Verfahren sind geeignet, zuverlässig Audiogramme zu ermitteln. Heuristiken können dabei unplausible Meßwerte detektieren. Schlußfolgerungen weitere Arbeiten Heuristiken optimieren Zeitaufwand reduzieren < 10 min Test mit Patienten Vorteile:kriterienfrei unabhängig vom Versuchsleiter spart Versuchsleiterzeit Nachteil:erhöhter Zeitaufwand für Patienten

15 Dank Raphael Hüfner Susanne Lamm Frank Neutzler Thomas Rigotti Auritec Hamburg GmbH


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