NeuroSensEar – Bio-inspirierte akustische Sensorik für hocheffiziente Hörgeräte

© TU Ilmenau/ari

Mehr als 11 Prozent der Menschen in der Europäischen Union sind von Hörverlust betroffen, aber nur 41 Prozent von ihnen benutzen eine Hörhilfe. Dies liegt unter anderem daran, dass diese Menschen mit herkömmlichen Hörgeräten Sprache nur schwer von Hintergrundgeräuschen unterscheiden können. Andere verzichten auf Hörgeräte, weil die Anpassung der Geräte durch einen Fachmann oft kompliziert und zeitaufwändig ist. 

Akzeptanz für Hörgeräte erhöhen

Das Projekt »NeuroSensEar: Neuromorphe akustische Sensorik für leistungsfähige Hörgeräte von morgen« will die Akzeptanz und Versorgung mit Hörgeräten verbessern, indem es einen intelligenten und adaptiven MEMS-Sensor entwickelt, der sich automatisch an die individuelle Hörsituation und den Hörverlust des Nutzers anpasst. Dazu wird der Sensor mit einer Steuerung ausgestattet, die in Echtzeit auf verschiedene akustische Szenarien reagiert und lebenslang neue Hörsituationen erkennt und erlernt. Dabei nimmt der Sensor nur die wichtigsten Informationen des Schallsignals auf und verarbeitet sie, um die spätere Signalanalyse zu erleichtern. 

Der neuartige Sensor kann in verschiedenen Arten von Hörhilfen eingesetzt werden, insbesondere in Hörgeräten und Hearables, wie z. B. in Kopfhörern mit Zusatzfunktionen zur Verbesserung des Sprachverstehens und Unterdrückung von Störgeräuschen. Er könnte auch in Cochlea-Implantaten und Hörprothesen zum Einsatz kommen, die für hochgradig Schwerhörige geeignet sind, bei denen herkömmliche Hörgeräte nicht ausreichen. Der Sensor könnte auch eine Option für Gehörlose sein, deren Hörnerv noch funktionsfähig ist.

Die Vorzüge des menschlichen Ohrs nutzbar machen

Bei der Entwicklung der neuen Hörgerätetechnologie lassen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der Art und Weise inspirieren, wie das menschliche Gehör Informationen verarbeitet. Insbesondere die Anpassungsfähigkeit des Sensors an unterschiedliche Signale, die direkt im Sensor integrierte Signalverarbeitung und die enge Verbindung zwischen Sensor und Schallverarbeitung, lehnen sich an die Fähigkeiten des menschlichen Gehörs an.

Aufgabenbereich Fraunhofer IDMT

Das Fraunhofer IDMT bearbeitet in diesem Projekt Forschungsfragen zur Steuerung und Regelung der neuartigen akustischen Sensorik sowie zum Einsatz künstlicher Intelligenz zur Analyse akustischer Situationen. Dabei geht es zum einen um die Entwicklung einer adaptiven Regelung, die akustische Signale erfasst und durch automatische Anpassungen optimiert, um die Analyse einer Vielzahl von Schallsignalen zu ermöglichen. Zum anderen werden im Rahmen der KI-basierten akustischen Szenenanalyse energieeffiziente Audioanalysemodelle mit möglichst geringen Datenmengen trainiert, die sich im Laufe der Zeit adaptiv an sich ändernde Umgebungsszenarien anpassen können.

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