Missverständnisse sind beim Telefonieren mit dem Handy keine Seltenheit. Denn Übertragungsverluste, Umgebungslärm oder ein eingeschränktes Hörvermögen können die Sprachverständlichkeit stark beeinträchtigen. Mittels einer App können Smartphone-Besitzer nun Verfahren zur Signalverarbeitung aus der Hörgerätetechnologie nutzen: mit verbessertem Sprachverstehen für Menschen mit normalem Gehör ebenso wie einem gezielten Ausgleich bestehender Hörverluste bei VoIP-Gesprächen.

Mit dem Alter nimmt beim Menschen das natürliche Hörvermögen ab. Der Übergang vom normalen Hören zur diagnostizierten Schwerhörigkeit ist dabei fließend. In Deutschland leidet etwa jeder sechste Erwachsene an einer Hörschädigung. Typisch für das Nachlassen des Gehörs ist zunächst eine verminderte Fähigkeit, hochfrequente Töne zu unterscheiden oder wahrzunehmen. Gerade Laute mit hohen Frequenzanteilen wie die Konsonanten s, t, k, p und f werden schlechter oder nicht mehr gehört. Durch erhöhte Konzentration gelingt es dem menschlichen Gehirn selbst bei schleichender Hörminderung, ein nachlassendes Sprachverstehen teilweise auszugleichen oder zumindest abzumildern. Diese mentale Beanspruchung kann jedoch vor allem im Arbeitsleben zu Ermüdung und verringerter Leistungsfähigkeit führen. Außerdem: »Wird der Hörsinn nicht ausreichend stimuliert, lässt seine Funktion nach. Und wer bei beginnender Hörminderung zu lange keine Hörunterstützung nutzt, für den ist es später wesentlich schwieriger, sich an ein Hörgerät zu gewöhnen und davon zu profitieren«, betont Dr. Jan Rennies von der Projektgruppe für Hör-, Sprach- und Audiotechnologie am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT.

Auch beim Telefonieren wird ein eingeschränktes Hörvermögen für die Betroffenen zum Alltagsproblem. Denn hier kommt hinzu, dass Übertragungsverluste, eine schlechte Verbindung und Umgebungslärm die Sprachverständlichkeit behindern. Dies betrifft bereits Menschen mit einer beginnenden und damit leichten Hörbeeinträchtigung. Je nach Verbindungsqualität und Umgebungssituation sind gerade Handygespräche aber auch für normal hörende Personen oft nur schwierig zu führen.

Die Wissenschaftler am Fraunhofer IDMT entwickelten daher eine App für Smartphones, die ein besseres Sprachverstehen bei VoIP- oder Internet-Telefonaten ermöglicht. »AuditoryVoIP« wird dazu auf dem Mobiltelefon installiert und bietet alle Standardfunktionen üblicher Internet-Telefonie-Apps. Nutzer können nach Eingabe der Zugangsdaten ihres Dienstleisters Telefonate über die Internetverbindung des Mobilgeräts führen. Für eine bessere Sprachverständlichkeit sind erst die zusätzlichen Programmfeatures entscheidend: Die Software bietet über eine einfach zu benutzende Bedienoberfläche personalisierte Hörunterstützung. Ein Hörtest beim Fachmann, wie er bei der Anpassung eines Hörgeräts die Regel ist, ist dafür nicht notwendig. Die Anwender selbst können aus verschiedenen voreingestellten Hörprofilen wählen, welcher Klangcharakter und welche Lautstärke ihre individuellen Hörsituationen am besten unterstützen. Die Stimmen von Gesprächspartnern werden dann entsprechend der gewählten Hörpräferenz automatisch optimiert – durch eine adaptive Signalverarbeitung.

Die adaptive Signalverarbeitung der App arbeitet dabei mit Verfahren, wie sie auch in Hörgeräten eingesetzt werden. Um speziell die Sprachverständlichkeit eines Telefonsignals zu verbessern, wurden diese Verfahren von den Forschern an die Möglichkeiten und Anforderungen einer Smartphone-App angepasst. Eine Herausforderung war die Reduzierung erheblich komplexerer Verfahren aus der Hörgerätetechnologie auf die Kenngrößen, die zur Anpassung des Telefonsignals an individuelle Hörminderungen nötig sind. So werden beispielsweise je nach Hörprofil bestimmte Frequenzbereiche gezielt verstärkt. Diese Lautstärkenanpassung erfolgt aber nicht pauschal, sondern berücksichtigt gleichzeitig die aktuelle Lautstärke des eingehenden Telefonsignals. Dadurch wird gewährleistet, dass leise Gesprächsteile gut verstanden und laute Signale nicht zu laut wiedergegeben werden.

Über die Lautstärketaste des Telefons lassen sich 20 Lautheitsgrade einstellen. Mithilfe des »Wischreglers« auf der Bedienoberfläche sind zudem sechs Hörprofile wählbar. Sie arbeiten mit verschiedenen Kombinationen aus frequenzabhängiger Signalverarbeitung und Dynamikkompression und entsprechen einer Hörunterstützung, wie sie Hörminderungen zwischen 10 dB und 30 dB erfordern. »Praxistests haben gezeigt, dass bereits durch diese überschaubare und damit einfach benutzbare Anzahl an Presets auch Menschen mit gering- und mittelgradigen Hörverlusten Telefongespräche wieder gut verstehen können«, so Rennies. Auch Personen ohne Hörbeeinträchtigung profitieren von der App. Denn das Hörprofil lässt sich sogar während des Gesprächs mit einem »Wisch« über den Bildschirm ändern. Stört eine schlechte Verbindungsqualität oder Umgebungslärm das Gespräch, so kann der Nutzer schnell eine stärkere Hörunterstützung einstellen.

»AuditoryVoIP« wird als Produkt des Forschungs- und Entwicklungsnetzwerks »AuditoryValley« von der Hörtech gGmbH vertrieben. Die App ist aktuell für das iPhone erhältlich. »Ein Umsetzung für weitere Systemplattformen ist ebenso denkbar wie ein Einsatz der Hörunterstützung nicht nur für VoIP-Telefonate«, bestätigt Rennies. Allerdings verlangt eine App-Lösung für Android-Geräte noch weitere Entwicklungsarbeit. Um die Hörunterstützung bei Gesprächen direkt über das Mobilfunknetz zu nutzen, müssten die Hersteller die Technologie direkt in die Geräte integrieren. Denn eine Anpassung des Telefonsignals über eine App ist hier derzeit technisch nicht möglich. (stw)

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Dr. rer. nat. Jan Rennies-Hochmuth
  • Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT
Christian Colmer
  • Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT - Oldenburg
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