Hörgerät mit KI und „Telepathie“

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Hörapparate sind schon heute Wunderwerke der Technik. Für die Zukunft aber versprechen Wissenschaftler beinahe „Phantastisches“.

„Die Erschüt­terung der Luft wird erst Schall, wo ein Ohr ist“, so der Physiker und Aufklärer Georg Christoph Licht­en­berg im achtzehnten Jahrhundert. Damals wie heute nahm allerdings die Leistungsfähigkeit der ultrafeinen Haarzellen im Innenohr mit fortschreitendem Alter erheblich ab. Dabei ist gutes Hören so wichtig. Denn es geht weit über das Erkennen von Geräuschen hinaus. Neben einer aktiven Teilhabe am Leben und der Gefahrenerkennung konnten Studien durch die Anpassung der Hörsysteme sogar eine deutliche Steigerung der Intelligenz feststellen. Verantworlich dafür soll der freiwerdende „Arbeitsspeicher“ sein.

Mittlerweile lässt sich zumindest teilweise nachlassendes Hörvermögen durch Hard- und Software ganz gut ausgleichen. Der wohl wichtigste Meilenstein dafür war die 2012 mit dem Deutschen Zukunftspreis prämierte Technologie für das sogenannte Binaurale Hören (Ohr-zu-Ohr Synchronisation). Ein räumlicher Eindruck entsteht nämlich nur durch das Zusammenspiel beider Ohren. Da jedes Ohr in der Regel ein eigenes Hörgerät mit individueller Einstellung hat, müssen dazu beide kommunizieren und die unterschiedlichen Höreindrücke – Dampfhammer von rechts, Sprache von links – durch mathematische Verfahren automatisch aufeinander abstimmen. Das sorgt für mehr „Raum“ und besseres Sprachverstehen.

Letzteres unterstützen auch direktionale Richt-Mikrofone. Sie nehmen die Sprachsignale hauptsächlich von vorne auf und filtern Umgebungsgeräusche heraus. Denn für Hörgeräte-Träger ist die Wunschrichtung üblicherweise seine Blickrichtung. Neueste Lösungen richten sich zusätzlich auf sprechende Personen aus – etwa auf den Beifahrer im Auto.

Intelligentes Hörgerät

Beinahe phantastisch dagegen hört sich eine Entwicklung der Columbia University an. Sie verbindet künstliche Intelligenz mit Gedankenlesen. Damit können Schwerhörige dann selbst in lauter Umgebung an einem Gespräch mit mehreren Personen teilnehmen. Empfangen werden dazu sowohl die verschiedenen Stimmen über einen Audio-Eingang als auch gleichzeitig die neuronalen Signale des Hörgeräteträgers via Gehirnscan. Richtet der nun seine Aufmerksamkeit auf eine bestimmte Person, wird nur dessen Stimme verstärkt.

 

Hörgerät
Signaltrennung mit neuronalen Netzen. (Bild: Columbia University).

Der Ansatz vereinigt Methoden der Aufmerksamkeitserkennung und der Sprachverarbeitung. Der Durchbruch kam wie dieser Tage nicht unüblich durch die Nutzung tiefer neuronaler Netze (Deep Learning) zur Sprachseparierung und zum Dekodieren der Gehirnsignale. Verschiedene Stimmen aus dem Eingangssignal lassen sich so getrennt voneinander mit dem neuronalen Signal des Nutzers vergleichen. Korreliert das Signal einer der Stimmen mit dem gemessenen Gehirnmuster, wird es verstärkt.

Noch vor fünf Jahren erledigten die Messung der Gehirnsignale invasive Methoden. Die nichtinvasive Aufmerksamkeitserkennung mit einer „Elektroden-Kappe“ gelang erst 2014. Bis allerdings ein kaffebohnengrosser Hörapparat Gedanken liest sowie die Stimmen trennt und verstärkt sollen noch fünf Jahre vergehen. So jedenfalls die Wissenschaftler der Columbia University. Dann aber sollte das Hörgerät endlich das Image der Prothese ablegen können. Schließlich ist die Brille als Mode-Accessoir auch schon längst gesellschaftlich akzeptiert.

Knowledge Base

Online-Demo http://naplab.ee.columbia.edu/nnaad.html

 

Hörgerät (Bild: ReSound)

ReSound mit einer Hörgeräte-App speziell für die Apple Watch. (Bild: ReSound).