Die vorliegende Arbeit beschreibt die prototypische Umsetzung eines mobilen Personalisierten, Miniaturisierten Lärm-Dosimeters (PMD), mit dem eine Messung der tatsächlichen Lärm-Immission in situ sowie eine personenbezogene Risikoanalyse im Sinne der Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung (LärmVibrationsArbSchV) möglich wird. Mithilfe des PMD könnten die gängigen Messverfahren den vorhandenen Arbeitsplatz- und Expositionsbedingungen angepasst sowie jene jeweiligen physikalischen Größen bestimmt werden, die eine Entscheidung erlauben, ob die festgesetzten Auslöse- und Expositionsgrenzwerte eingehalten werden. Die Kontrolle der Wirksamkeit des Gehörschutzes kann unter der Einbeziehung der Messung otoakustischer Emissionen (OAE) als unmittelbare funktionsbezogene Reaktion des Innenohrs erfolgen.
Hearing loss is a disease of civilization. Many of the sounds and noises surrounding people are simply too loud and damage their inner ears. In current ergonomics extensive legal, technical and occupational medical measures for the prevention of hearing-loss exist. In spite of these measuresthe noise-induced hearing loss is still at the top of the approved occupational diseases in Germany. Determination of the beginning of a hearing-loss is to date impossible. The main reason is that the individual´s hearing violability and disposition is not taken into account. Thus, in dependence on these individual factors, comparable noise exposure (stress) leads to inter-individualstrain responses. Therefore, we postulate that stress and strain must be measured simultaneously.In this thesis, we present a new concept of a „Personalized Miniaturized mechatronic Dosimeter (PMD)“ for the prevention of noise-provoked damages in hearing. To do that we focussed our work on the development of a new procedure and setup which for an employee exposed to noiseallows a precise quantification of individual stress and strain. The work presents a catalog of specifications for the development of a miniaturized device with personalized adaption for each individual, and high data resolution for precise and comprehensive determination of binaural noise exposure or strain. This concept was extended to a first prototype. Functional tests were performed on this device. The output parameters measured are according to the requirements of topical norms and regulations of acoustic measuring technology and audiological acoustics.To date exists no measuring procedure capable to quantify the sensitivity of the inner ear before the onset of a continuous noise exposition. Therefore it was necessary to analyse first what kind of individual-risk analysis could be performed by means of otoacoustic emissions (OAE).The results show that the exponent of TEOAE input/output functions could be a possible indicator for the individual strain and therefore they should be tested as predictors for prophylaxis of hearing decrease. Finally, the measurement of otoacoustic emissions in a portable device PMDpromises better information about the individual’s hearing violability.
In einer modernen Kommunikationsgesellschaft ist der Verlust des Gehörs eine tiefgreifende soziale Behinderung, die zu einer weitgehenden Isolation des Betroffenen führt. Die Erkennung lärmbedingter Funktionsveränderungen des Innenohrs ist demnach nicht nur ein humanes, sondern auch ein ökonomisches Anliegen. Präventive Gesichtspunkte sind so zu gestalten, dass Gesundheitsgefahren vermieden und /oder beginnende Erkrankungen in einem sehr frühen Stadium erkannt werden können. Die Grundlage dafür ist eine möglichst genaue und sichere Quantifizierung der äußeren Noxen und Symptome. Deshalb haben Arbeitgeber wie Arbeitnehmer Interesse an der Verfügbarkeit nichtbelastender ständig vorhandener (technischer) Möglichkeiten zur Messung und Kontrolle individueller Lärmbelastungen und -beanspruchungen. Für die Präventionsforschung und in der Folge für den Arbeitsschutz ergeben sich aus der Miniaturisierung mechatronischer Systeme vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Eine davon ist die Entwicklung eines tragbaren Personalisierten, Miniaturisierten Lärm-Dosimeters (PMD), mit dem eine (quasi-)simultane Messung der tatsächlichen Lärm-Immission in situ und der individuellen Beanspruchung des Gehörs möglich wird.Aus einem Grundkonzept einer Familie Personalisierter Miniaturisierter Dosimeter für beliebige physio-chemische Qualitäten und Größen sowie einem Messkonzept zur Bestimmung individueller Belastungs-Beanspruchungs-Beziehungen konnte in dieser Arbeit ein Anforderungskatalog für ein selbstreferenzierendes PMD zum Einsatz in der primären Lärmprävention definiert werden. Dieser wurde in eine exemplarische Umsetzung überführt und einem ausführlichen Funktionstest nach aktuellen Normen und Richtlinien der akustischen Messtechnik unterzogen.Da bisher noch kein Messverfahren existiert, um die Vulnerabilität des Innenohres zu erfassen, wurden zunächst die Möglichkeiten individueller Risikoanalyse mittels otoakustischer Emissionen (OAE) untersucht. Dabei konnte die Wirkung des Lärms auf TEOAE-Eingangs-/Ausgangsfunktionen als mögliche Indikatoren der Lärm-Vulnerabilität geprüft werden. Aus den Daten wurde ein neues Modell zur Quantifizierung der individuellen Vulnerabilität (IdiV-Modell) gebildet. Dieses Modell soll in die prototypische Umsetzung des PMD integriert werden.