Wissenschaftler entwickeln ein gehirngesteuertes Hörgerät, das die Stimmen verstärkt, die Sie hören möchten

0

 

Wissenschaftler haben ein Hörgerät entwickelt, das sich auf die Gehirnströme des Benutzers stützt, um nicht spezifische Personen und Dinge abzustimmen und Hintergrundgeräusche zu übertönen.

Das an der Columbia University in New York entwickelte Gerät verwendet Sprachtrennungsalgorithmen mit neuronalen Netzen, komplexe mathematische Modelle, die die natürlichen Fähigkeiten des Gehirns imitieren.

Das System trennt zuerst die Stimmen einzelner Sprecher von einer Gruppe und vergleicht dann die Stimmen jedes Sprechers mit den Gehirnwellen der hörenden Person.

Welches Sprachmuster am ehesten mit den Gehirnwellen des Hörers übereinstimmt, wird dann über den Rest verstärkt.

Es befindet sich noch im Anfangsstadium der Entwicklung, aber Experten sagen, die Technologie sei ein großer Schritt für schwerhörige Menschen, um besser mit den Menschen um sie herum zu kommunizieren.

„Der Bereich des Gehirns, in dem Geräusche verarbeitet werden, ist außerordentlich empfindlich und leistungsfähig. Es kann mühelos eine Stimme über andere verstärken, während die heutigen Hörgeräte noch immer verblasst sind “, sagte Nima Mesgarani, PhD, leitende Forscherin am Mortimer B. Zuckerman Minimal Brain Behavior Institute in Columbia und leitende Autorin der Zeitung.

“Durch die Entwicklung eines Geräts, das die Kraft des Gehirns selbst nutzt, hoffen wir, dass unsere Arbeit zu technologischen Verbesserungen führt, die es Hunderten von Millionen von Hörgeschädigten weltweit ermöglichen, genauso einfach zu kommunizieren wie es ihre Freunde und Familie tun.”

Moderne Hörgeräte verstärken die Sprache und unterdrücken Hintergrundgeräusche wie Verkehr.

Aber das ist so genau, wie es nur geht.

Sie können die Lautstärke oder die Ähnlichkeit einzelner Stimmen nicht erhöhen – was zum klassischen „Cocktailparty-Problem“ führt, wenn mehrere Stimmen zu lauten Partys verschmelzen.

“In überfüllten Gegenden, wie auf Partys, verstärken Hörgeräte in der Regel alle Lautsprecher auf einmal”, sagte Dr. Mesgarani, der an der Folge beteiligt ist, einem außerordentlichen Professor für Elektrotechnik bei Columbia Engineering.

“Dies behindert die Fähigkeit des Trägers, sich effektiv zu unterhalten, und isoliert ihn im Wesentlichen von den Menschen um ihn herum.”

Das Gerät von Dr. Mesgarani, das heute in der Fachzeitschrift Science Advances beschrieben wird, versucht, dies zu überwinden, indem es sich sowohl auf die eigenen Gehirnströme des Hörers als auch auf das externe Nicht konzentriert.

“Zuvor hatten wir festgestellt, dass die Gehirnwellen des Sprechers den Gehirnwellen des Zuhörers ähneln, wenn zwei Personen miteinander sprechen”, sagte Dr. Mesgarani.

2017 produzierte das Team eine Version, die das Gleiche tat, sich aber nicht spontan anpassen konnte. Sie musste trainiert werden, um vorgewählte Stimmen selektiv zu verstärken.

“Wenn Sie nicht mit Ihrer Familie im Restaurant sind, würde dieses Gerät diese Stimmen für Sie erkennen und entschlüsseln”, erklärte Dr. Mesgarani. „Aber sobald eine neue Person wie der Kellner eintrifft, fällt das System aus.

Die neue Version verwendet einen Sprachtrennungsalgorithmus, mit dem “eine Stimme – jede Stimme – auf Anhieb erkannt und dekodiert werden kann”.

Bei einem Schüler mit Epilepsie-Patienten funktionierte dies gut und die Lautstärke wurde je nach dem, wo der Benutzer seine Aufmerksamkeit verlagerte, verändert.

Sie haben es derzeit jedoch nur in Innenräumen getestet und es ist derzeit ein schweres Gerät.

Dr. Mesgarani hofft, ein einfach zu tragendes Gerät zu entwickeln und zu überprüfen, ob der Algorithmus auch im Freien funktioniert.

“Bisher haben wir es nur getestet, nicht in Innenräumen”, sagte Dr. Mesgarani. “Aber wir wollen sicherstellen, dass es genauso gut funktioniert wie in der Stadtstraße oder im Ähnlichenoisy-Restaurant, damit die Träger die Welt und die Menschen in ihrer Umgebung überall erleben können.”

Share.

Leave A Reply