Infraschall und seine Bedeutung für den Hörschall

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thomas Fedtke; Professor Dr. Jesko L. Verhey
• Fachliche Zuordnung: Akustik ; Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 381242260

• Erstellungsjahr: 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Zahl der Menschen, die akustischen Expositionen durch Infraschall ausgesetzt sind, wächst. Es ist bekannt, dass einige Menschen besonders empfindlich darauf reagieren und dass ihre Lebensqualität durch eine Reihe von Beschwerden (Schlaf- und Konzentrationsstörungen, Unruhe, Migräne) erheblich eingeschränkt ist. Wie der Infraschall vom Menschen verarbeitet wird, ist jedoch weitestgehend ungeklärt. Ziel des Projektes war es, die Mechanismen der Wahrnehmung von Infraschall und tieffrequentem Schall zu erforschen. Der Fokus lag dabei auf der Wahrnehmung des Infraschalls durch das Gehör. Eine Hypothese, wie Infraschall gehört wird, war, dass das Gehör nichtlineare Verzerrungen erzeugt, deren Frequenzen im Hörschallbereich liegen. Um das zu untersuchen, musste zunächst sichergestellt werden, dass die Verzerrungen nicht durch das Wiedergabesystem für die Infraschallstimuli selbst erzeugt werden. Daher stand am Anfang des Projekts die Entwicklung verzerrungsfreier Infraschall-Wiedergabetechnik sowie empfindlicher Gehörgangsmesstechnik. Diese wurde in den Ohren von Probanden verwendet, um die gehörspezifischen nichtlinearen Verzerrungen zu quantifizieren. Es wurde untersucht, inwieweit diese mit den Ruhehörschwellen der Versuchspersonen zusammenhängen. Die Ergebnisse unterstützen die Hypothese der Hörbarkeit von Infraschall durch nichtlineare Verzerrungen nicht. Eine alternative Hypothese zur Infraschallwahrnehmung ist, dass der Hörschall durch den Infraschall moduliert und letzterer dadurch wahrnehmbar wird. Im Einklang mit dieser Hypothese konnte in Hörversuchen gezeigt werden, dass der Infraschall die Wahrnehmung von Pegelschwankungen im Hörfrequenzbereich beeinflusst. Neben der Testung dieser Hypothesen wurde im Projekt die generelle Charakterisierung der Infraschallwahrnehmung bezüglich der spektralen und der zeitlichen Integration untersucht. Auf Grundlage der Ergebnisse sowohl der Hörversuche als auch der technischen Messungen im Gehörgang wurden Modelle zur Infraschallwahrnehmung entwickelt. Es wird davon ausgegangen, dass langfristig die Erkenntnisse des Projektes als Grundlage für die Entwicklung eines Regelwerks zum Schutz vor gesundheitlichen Schäden durch Infraschall und die adäquate Beschreibung der Emissionsparameter von Infraschallquellen genutzt werden. Die Erkenntnisse sind daher für den Gesundheitsschutz (Schutz vor schädlicher Infraschallimmission) und die wirtschaftliche Entwicklung (Infraschallemission, z. B. Hersteller und Betreiber von Windkraftanlagen) von Bedeutung.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Kompaktes verzerrungsarmes Infraschall-Einsteckhörersystem. Vortrag, 45. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2019, Rostock. (2019)
  Joost H., Friedrich B., Verhey J. L. & Fedtke T.
  
• Detektionsschwellen von Infraschall-Tonkomplexen. Tagungsband der 46. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2020, Hannover. (2020)
  Friedrich B., Joost H., Fedtke T. & Verhey J. L.
  
• Is infrasound perceived by the auditory system through distortions?. Acta Acustica, 5, 4.
  Joost, Holger; Friedrich, Björn; Verhey, Jesko L. & Fedtke, Thomas
  
• Spectral integration of infrasound at threshold. The Journal of the Acoustical Society of America, 147(3), EL259-EL263.
  Friedrich, Björn; Joost, Holger; Fedtke, Thomas & Verhey, Jesko L.
  
• Ein Modell zur Zeitintegration akustischer Reize im Infraschallbereich. Tagungsband der 47. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2021, Wien. (2021)
  Friedrich B., Joost H., Fedtke T. & Verhey J. L.
  
• Schutz des Gehörs bei Infraschall-Hörversuchen. Tagungsband der 47. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2021, Wien. (2021)
  Joost H., Bug M., Friedrich B., Verhey J. L. & Fedtke T.
  
• Zur Kalibrierung von Einsteckhörern für Infraschall und tieffrequenten Hörschall: Real-Ear-to-Coupler Differences (RECD). Vortrag, 24. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Audiologie, DGA 2022, Erfurt.Friedrich B, Joost H, Fedtke T, Verhey JL (2022) Daten zur Zeitintegration akustischer Reize im Infraschallbereich. Tagungsband der 48. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2022, Stuttgart.
  Joost H., Friedrich B., Verhey J. L. & Fedtke T.
  
• Effects of infrasound on the perception of a low-frequency sound. Acta Acustica, 7(2023), 60.
  Friedrich, Björn; Joost, Holger; Fedtke, Thomas & Verhey, Jesko L.
  
• Einfluss des Infraschalls auf die Wahrnehmung von Amplitudenmodulationen im Hörfrequenzbereich. Tagungsband der 49. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2023, Hamburg.
  Friedrich B., Joost H., Fedtke T. & Verhey J. L.
  
• How to define thresholds for level and interaural-level-difference discrimination: Insights from scedasticities and distributions. Hearing Research, 436, 108837.
  Heil, Peter & Friedrich, Björn
  
• Temporal integration of infrasound at threshold. PLOS ONE, 18(7), e0289216.
  Friedrich, Björn; Joost, Holger; Fedtke, Thomas & Verhey, Jesko L.