Følger med i samtalen

De fleste mennesker har svært ved at koncentrere sig om en bestemt stemme i et travlt miljø, men for dem, der er hørehæmmede, er det særligt udfordrende. Nu, imidlertid, en ny type høreapparat, udviklet med bistand fra Fraunhofer -forskere, er designet til at gøre tale mere forståelig mod en baggrund af støj, derved gør det lettere at følge en enkelt højttaler.

Ifølge den tyske døveforening (DSB) omkring 15 millioner tyskere er hørehæmmede. Hørehæmmede kan have svært ved at følge en diskussion i et højt miljø, især når samtalen involverer flere personer. Ofte har de problemer med at udvælge individuelle stemmer. Dette er fordi de ikke er i stand til at gøre brug af det, der er kendt som cocktailparty -effekten:evnen til at fokusere på en højttaler og filtrere andre baggrundslyde.

De nuværende høreapparater er ikke i stand til at etablere den særlige forbindelse mellem øret og hjernen, der står for processen med selektiv hørelse. "For mennesker med normal hørelse, forbindelsen mellem øret og hjernen er uhæmmet, " forklarer Dr. Axel Winneke, forskningsstipendiat ved Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT i Oldenburg. "Det er sådan, de ved, hvilken retning de skal vende, når de hører et signal. For høreapparatbrugere, denne evne er stærkt begrænset. Selv avancerede enheder er ikke i stand til at lokalisere kilden til et akustisk signal af interesse. Vi er derfor nødt til at hente denne information fra hjernen. Ved hjælp af en elektroencefalograf (EEG), vi kan analysere hjerneaktiviteten hos en hørehæmmet person og bestemme, hvem det er, de lytter til." Denne EEG-analyse er udført af Fraunhofer IDMT-HSA og University of Oldenburg. Sammen med partnere fra industri og forskning, Winneke og kolleger er ved at udvikle et system, der er designet til at forbedre forståeligheden af ​​tale i travle miljøer for hørehæmmede. Denne teknologi er baseret på en kombination af EEG, lydsignalbehandling, og elektrostimulering af den auditive cortex. Det fungerer som følger:et EEG måler hjerneaktivitet for at bestemme den retning, som den hørehæmmede forsøger at høre i – dvs. mod kilden til signalet - og danner derved en grænseflade mellem hjernen og en mikroprocessor. Disse oplysninger overføres til høreapparatet, som fokuserer en retningsbestemt mikrofon - kendt som en beamformer - i den tilsvarende retning. Denne stråleformere forstærker det specifikke lydsignal, som lytteren forsøger at fokusere på, samtidig bortfiltrering af alle andre støjkilder, inklusive andre stemmer. Det tredje element i systemet er en proces fra neurovidenskaben kaldet transkraniel elektrostimulation (tES). Dette anvender en meget lav elektrisk strøm til at stimulere den auditive cortex på basis af dette stemmesignal, derved forbedre forståeligheden af ​​den person, der taler. Stimuleringsprocessen og den nødvendige hardware udvikles af firmaet neuroConn GmbH i samarbejde med University of Oldenburg.

Fremtidens hørbare

Designundersøgelser er allerede blevet udført for at visualisere, hvordan disse nye høreapparater kan se ud. Konceptet og designet har til formål at fremhæve - frem for at skjule - hjernens interaktion med enheden. På samme tid, designet søger at fremhæve fordelene for bæreren, derved bevidst styre imod det stadig udbredte stigma, der er knyttet til at bære et høreapparat. I fremtiden, komponenter udviklet til projektet, herunder sensorteknologi, kunne inkorporeres i en bærbar hovedbeklædning. En anden mulighed ville være at eftermontere eksisterende høreapparater med disse nye moduler og en EEG-sensor. "Den nuværende prototype er endnu ikke tilgængelig i form af et bærbart høreapparat, "Winneke forklarer." Til det, det mangler stadig at blive væsentligt miniaturiseret." Tidlige forsøg med enheden, som blev udført med personer uden hørenedsættelse, har vist, at princippet fungerer godt. Undersøgelser med hørehæmmede er nu ved at blive planlagt.

Mobile neuroteknologier

Et bærbart EEG-hovedstykke kan også bruges til andre applikationer, såsom at måle den lytteindsats, som medarbejderne kræver på arbejdspladsen. Teknologien kunne også bruges i en medicinsk sammenhæng - i neurologi, for eksempel, at overvåge tilstande som epilepsi. "Og brug af en bærbar EEG-enhed ville gøre det muligt at observere patienter uden for det kliniske miljø, " siger Winneke. "I mEEGaHStim-projektet, vi bruger teknologien til at måle hjerneaktivitet for at kontrollere et høreapparat, men det kunne også bruges til at analysere hjerneaktivitet hos mennesker med neurologiske lidelser." Winneke tilhører Mobile Neurotechnologies-gruppen hos Fraunhofer IDMT. Denne gruppe arbejder på EEG-baserede multisensorplatforme til brug i konkrete scenarier, hvor analysen af ​​hjerneaktivitet kan yde support - f.eks. i medicinske applikationer eller sikkerhedskritiske arbejdssituationer.