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| Hörgerät: Forscher verbessern Leistung erheblich (Foto: Hans Snoek, pixelio.de) |
Neue Algorithmen sollen Tricks des menschlichen Hörens nachahmen
Southampton – Forscher in Großbritannien wollen Hörgeräte ermöglichen, die Sprache besser von Umgebungslärm unterscheiden und somit gezielt hervorheben können. Dazu sollen neue Algorithmen das Hören im menschlichen Gehirn nachahmen. "Wir wollen endlich den Durchbruch schaffen zu verstehen, wie…
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Neuronen im Hirnstamm die Signale – Sprache und Geräusch – abbilden und trennen", erklärt Stefan Bleeck vom Institute of Sound and Vibration Research http://www.isvr.soton.ac.uk an der University of Southampton gegenüber pressetext. Denn das Prinzip mit Algorithmen nachzubilden könnte viel mehr bringen als heutige Ansätze.
Hörgeräte brauchen Hilfe
Klassische Hörgeräte sind für Träger oft nur mäßig nützlich, da sie jedes Geräusch gleich verstärken und so beispielsweise das Verstehen von Sprache schwer machen. Inzwischen gibt es zwar technologische Ansätze, die Abhilfe schaffen sollen, doch sie können das nur bedingt. "Die beste Möglichkeit, das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, sind Richtungsmikrofone", sagt Bleeck. Denn sie bringen bis zu 15 Dezibel Gewinn an Lautstärke. Doch verstärken sie eigentlich nicht nur die Sprache. "Der große Effekt kommt davon, dass der Träger den Kopf zur Quelle hindrehen kann", betont der Forscher.
Andere Premium-Features von Hörgeräten wie beispielsweise digitale Rauschunterdrückung wiederum haben Bleeck zufolge das Problem, dass die Anwender oft nicht wissen, wie sie diese überhaupt aktivieren oder optimal einstellen. Außerdem verbessern sie die Sprachqualität, aber nicht deren eigentliche Erkennung. "Das ist natürlich wichtig und dient einem höheren Komfort, aber Sprache ist nicht wirklich leichter zu verstehen", meint der Experte. Genau hier soll der neue Ansatz einen wesentlichen Vorteil bringen, weil er wirklich gesprochenes Wort und Umgebungsgeräusch trennt – wie das Gehirn, wenn es Lärm praktisch ausblendet.
Neuronen als Vorbild
Das Team, dem auch Forscher der Universität Cambridge http://www.cam.ac.uk angehören, nehmen an, dass das Gehirn beim Hören eine Form des "Sparse Coding" nutzt, bei dem relativ wenige Neuronen stark aktiv sind, um Signal – also relevante Klänge wie Sprache – und Rauschen zu trennen. Sie wollen den genauen Mechanismus in einzelnen Neuronen erforschen, um dann neue Algorithmen für die Signalverarbeitung zu entwickeln, die Sprache und Umgebungsgeräusche komplett trennen. "Dann können wir den Ton in Hörgeräten neu mischen, mit reduziertem Rauschen, aber intakter Qualität, um die Verständlichkeit der Sprache zu verbessern", hofft Bleeck.
Noch ist es aber zu früh, die möglichen Verbesserungen durch den Ansatz zu quantifizieren. Das Team hat aktuell eine Finanzierung vom Engineering and Physical Sciences Research Council http://www.epsrc.ac.uk erhalten, die erst wirkliche Detailarbeit erlaubt. "Wir haben dabei zum ersten Mal eine sehr enge Verknüpfung von Neurowissenschaften und Signalverarbeitung", betont der Forscher. Wenn alles gut geht, soll der Ansatz aber innerhalb von fünf Jahren in Hörgeräten zum Einsatz kommen. Interesse seitens Geräteherstellern besteht jedenfalls, Siemens http://www.siemens.com ist ein Partner bei dem Projekt.
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