Forscher entwickeln künstliche Ohren

Ohren sind Technik weit voraus

Faszination menschliches Ohr

Im Innenohr befinden sich zahlreiche feine Härchen in der sogenannten Hörschnecke. Das ist ein mit Flüssigkeit gefüllter Kanal, der ankommende Schallwellen aufspaltet. Die Härchen sind unterschiedlich lang, sodass sie auf verschiedene Bereiche des Schallspektrums reagieren. Einige schwingen nur bei hohen Tönen, während andere nur bei tiefen Tönen aktiv sind.

Dank dieser Struktur kann das Gehör einzelne Klänge aus einer Vielzahl von Geräuschen herausfiltern und separat erfassen, bevor die Informationen an das Gehirn weitergeleitet werden. Das verhindert, dass ein Ton von einem anderen überdeckt wird. Gleichzeitig werden leise Klänge verstärkt und sehr laute gedämpft. Forscher nennen diese Fähigkeit „nichtlineare oder kompressive Verstärkung“.

Künstliche Ohren – Mikrofone mit biegsamen Siliziumstreifen

Forscher der Technischen Universität Ilmenau, der Universität Kiel, dem Karlsruher Institut für Technologie, dem University College Cork und dem Fraunhofer-Institut für Medientechnologie haben gemeinsam ein neues Mikrofon konstruiert. Dieses verwendet biegsame Streifen aus Silizium, die als künstliche Adern fungieren und den Haarzellen im menschlichen Ohr ähneln. Diese Streifen variieren in der Größe zwischen 30 Mikrometern und einem Millimeter.

Sie reagieren auf verschiedene Töne aufgrund ihrer variierenden Längen und lassen sich individuell elektronisch verstärken. Dadurch ist es möglich, dass sich das Mikrofon an unterschiedliche Umgebungen anpasst, einschließlich Umgebungen mit lauten Störgeräuschen.

Diese Anpassung könnte auch dazu beitragen, dass Sprachassistenten wie Alexa oder Siri die Stimmen ihrer Benutzer besser verstehen, insbesondere in geräuschvollen Wohnungen. Außerdem könnten Träger von Hörgeräten von einer verbesserten Filterung des Klanges profitieren.

Bessere Klangfilterung erhöht Hörgeräte-Rechenleistung

Künftig könnten diese Mikrofone auch in Hörgeräten eingesetzt werden. Dank einer verbesserten Klangfilterung ist es dann möglich, den Bedarf an Rechenleistung sowohl für die Spracherkennung als auch für die Verstärkung von Hörgeräten zu reduzieren. Dadurch könnte Energie eingespart werden, was zu einer längeren Laufzeit und höheren Leistungsfähigkeit von Hörgeräten führen könnte.

Die Verwendung von Silizium ermöglicht laut den Forschenden zudem eine kostengünstige Massenproduktion. Als nächsten Schritt planen sie die Entwicklung von Prototypen, um von der Laborforschung zur praktischen Anwendung übergehen zu können.

Sie haben das Gefühl, nicht mehr alles richtig zu verstehen? Müssen Sie öfter bei Gesprächspartnern nachfragen, was diese gesagt haben? Drehen Sie den Fernseher lauter? Vielleicht sollten Sie über eine Hörversorgung nachdenken und diese mit einem Hörakustiker in der Nähe besprechen.