Task Group 4: Algorithmen für Hörhilfen

In dieser Task Group werden fortschrittliche Signalverarbeitungsmethoden entwickelt, die den rehabilitativen Nutzen von Hörhilfen verbessern sollen. Signalverarbeitungsstrategien werden untersucht und auf die spezifischen Anwendungsbereiche (Hörgerät, persönliches Hörsystem, Cochleaimplantat, zentralauditorisches Implantat) angepasst und sowohl auf herkömmlicher als auch auf DSP-Hardware vorgeführt.

Die erste wichtige Herausforderung liegt in der Entwicklung von Algorithmen, die eine Quellenauswahl und –trennung gemäß der Prinzipien der Auditorischen Szenenanalyse („S3-ASA“) des menschlichen Gehörs beherrschen, um vorhandene Schallquellen zu finden, zu analysieren und sich robust auf die Dekodierung einer ausgewählten Quelle zu konzentrieren. Ein entscheidender Punkt ist deshalb, dass diese Algorithmen neben der akustischen Analyse auch Informationen aus Kopf-, Torso- und Augenbewegungen zurückgemeldet bekommen.

Nachdem die gewählte Quelle mithilfe der S3-ASA-Technik gefunden ist, muss sie dem Benutzer auf optimale Weise dargeboten werden. Dies erfordert ein tiefes Verständnis des auditorischen und neuronalen Codes, insbesondere dann, wenn es sich um die Anwendung von Hybridstimulation, d.h. akustisch und elektrisch, z.B. beim Cochleaimplantat (CI), Hirnstammimplantat (engl. Auditory Brainstem Implant, ABI), oder beim Mittelhirnimplantat (engl. Auditory Midbrain Implant, AMI) handelt, oder auch bei der beidseitigen oder binauralen Versorgung.

Die dritte große Herausforderung in allen Signalverarbeitungsanwendungen, die in Echtzeit arbeiten sollen, ist der Rechenaufwand. Daher ist der Nachweis, dass die in dieser Task Group entwickelten komplexen Algorithmen auch in der Lage sind, in den entsprechenden Geräten in Echtzeit zu laufen, ein weiterer wichtiger Aspekt der Arbeit in der Task Group. Hierzu wird basierend auf Vorarbeiten (Master Hearing Aid, FPGA-Emulation von Niedrigleistung-DSP) der Aspekt System- und Hardwareentwicklung eine wichtige Rolle spielen. Ziel ist es, ein Demonstratorsystem für die Signalverarbeitungsalgorithmen zu entwickeln, das genau diesen Nachweis erbringt.

Task Group 4 trägt wesentlich dazu bei, die Kenntnisse der (menschlichen) auditorischen Szenenanalyse und der (rechnergestützten) Quellentrennungsansätze (siehe Forschungsfelder A und C) sowie die individualisierten Hörprofile aus Task Groups 3 und 5 in technische Hörsysteme umzumünzen. Diese Arbeit ist auch nahe mit der Arbeit in Task Group 6 verwandt, wo ähnliche Hard- und Softwareanforderungen gestellt werden, sowie mit der von Task Group 7, in der die Absichten des Benutzers mittels eines brain-computer-interface (BCI) abgefangen werden. Diese Arbeiten können von der akustischen Signalverarbeitung aus Task Group 4 profitieren.

 

Task-Group-Leiter

Prof. Dr. Volker Hohmann

Oldenburg/UOL: Medizinische Physik Kontakt
Medical Physics Section
Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg
D-26111 Oldenburg
+49 (0)441 798-5468
+49 (0)441 798-3902

Prof. Dr. Andreas Büchner

Hannover/MHH: HNO/Cochlea-Implantate Kontakt
Deutsches HörZentrum Hannover
Karl-Wiechert-Allee 3
30625 Hannover
+49 (0)511 532-6603 (Sekretariat)