Warum wir künstliche Intelligenz in Hörgeräten brauchen – Ein Interview mit Horst Warncke

Oticon hat mit dem MORE ein neues Kapitel der Technologiegeschichte aufgeschlagen. Erstmals nutzen Hörgeräte ein Deep Neuronal Network, die höchste Stufe künstlicher Intelligenz. Was es damit auf sich hat, verrät Horst Warncke, Leiter der Audiologie von Oticon, im Gespräch.

Sünder: Brauchen Hörgeräte wirklich künstliche Intelligenz und was bedeutet das für den Klang?

Warncke: Wir brauchen unbedingt künstliche Intelligenz in modernen Hörsystemen, weil damit der Klang deutlich verbessert werden kann. Zum einen können einzelne Stimmen wesentlich klarer erkannt und hervorgehoben werden. Vor allem in komplexen Situationen, wo viele Stimmen durcheinander sprechen, funktioniert das mit KI viel besser. Zum anderen klingt alles natürlicher. Außerdem berichten viele Nutzer, dass die MORE-Geräte leiser eingestellt werden können, wodurch die akustische Belastung kleiner ist. Das führt zu einer Leichtigkeit des Hörens.

Sünder: Muss man mit einem Smartphone und dem Internet verbunden sein, um die KI in den winzigen Hörgeräten nutzen zu können?

Warncke: Wir setzen schon seit Jahren bei der Entwicklung darauf, dass ein Hörsystem idealerweise in allen erdenklichen Situationen ohne weiteres Zubehör optimales Hören ermöglichen soll. Wir haben die KI in den Hörgeräten mit 12 Millionen Klangszenen aus dem echten Leben trainiert, so dass sie selbständig in jeder Situation die beste Klangverarbeitung wählt. Das alles funktioniert ohne Smartphone. Natürlich soll man bei Bedarf auch zusätzlich Apps nutzen können, zum Beispiel für Übersetzungs- oder Vorlesefunktionen („Text to Speech“). Aber viele ältere Menschen haben kein Smartphone, manche wollen es nicht ständig bei sich tragen und außerdem gibt es in vielen Regionen keinen mobilen Internetzugang. Deshalb ist es für uns ganz wichtig, dass ein Hörsystem für sich allein funktioniert.

Sünder: Welche Vorteile bringt die neueste Gerätegeneration gegenüber dem Vorgänger?

Warncke: Eine Reihe von Vorteilen wurden in diversen wissenschaftlichen Studien im Vergleich mit der Vorgängergeneration, aber auch mit Mitbewerbern objektiv ermittelt. Spektrale Messungen haben gezeigt, dass Sprache sehr viel deutlicher aus Umgebungsgeräuschen hervorgehoben wird. Damit haben sogar Normalhörende in akustisch komplexen Situationen eine bessere Sprachverständlichkeit. Das gleiche gilt auch für andere wichtige Klänge, wie zum Beispiel vorbeifahrende Autos. Außerdem wurde per EEG gemessen, wie Sprache im Gehirn repräsentiert wird. Auch hier hat sich gezeigt, dass die Sprachrepräsentanz deutlich besser ist als bei allen anderen Systemen. Das gilt auch für Situationen mit mehreren Sprechern. Gleichzeitig werden Störgeräusche während der Wahrnehmung im Gehirn drastisch reduziert. Der Höraufwand sinkt und die Merkfähigkeit steigt, was mit der Messung durch die so genannten Pupillometrie bei Testpersonen objektiv nachgewiesen wurde. Außerdem wurden Befragungen von Testpersonen durchgeführt, die den Klang und die Sprachverständlichkeit der Geräte höher bewertete.

Sünder: Ich habe auch das Opn S 1 getragen und mir kommt es vor, als wäre das MORE noch brillanter. Überträgt es mehr Höhen?

Warncke: Die MORE-Hörsysteme übertragen bis zu 10.000 Hz. Und zwar tatsächlich im Sprachanteil, so dass Konsonanten deutlicher wiedergegeben werden. Weil die KI die Konsonanten erkennt, werden sie nicht als hochtönendes Störgeräusch weg gefiltert, wie das bei anderen Systemen der Fall ist.

Sünder: Ich habe beim Tragen den Eindruck, dass das MORE schöne Klänge wie zum Beispiel Vogelgezwitscher sehr deutlich und schön wiedergibt, ohne dass sie Sprache überdecken. Auch die räumliche Ortung von Klängen ist beeindruckend. Erkennt das Gerät schöne Klänge und bearbeitet sie separat?

Warncke: Ja, das war auch unser Ziel beim Trainieren des Deep Neuronal Network in den Hörgeräten. Es ging nicht direkt darum, Vogelgezwitscher besser zu übertragen, sondern allgemein angenehme Klänge deutlich und natürlich darzustellen. Gleichzeitig werden auch Warngeräusche erkannt und übertragen, zum Beispiel im Straßenverkehr, aber eben nicht so, dass es störend wirkt. Das räumliche Hören ist bei uns in der Entwicklung seit Jahren besonders wichtig. Nicht nur um Gefahren und wichtige Signale in der Umgebung zu erkennen, sondern auch um das Sprachverstehen zu verbessern. Wir haben Studien mit bis zu 18 Stimmen rundum durchgeführt, die gleichzeitig sprachen. Selbst dann war es mit dem MORE möglich, einem einzelnen Sprecher in einer bestimmten Richtung zu folgen.

Sünder: Sehr praktisch ist beim MORE auch, dass man es dank des ASHA-Protokolls gleichzeitig mit einen Android-Smartphone und einem iPhone koppeln kann. Welchen Stellenwert hat bei Oticon die Konnektivität?

Warncke: Natürlich ist es ganz wichtig, dass ich mit Hörsystemen Telefonate oder Medieninhalte streamen kann. Das ist heutzutage eigentlich ein Standard, den man erwarten kann. Mit dem iPhone ist das schon lange möglich. Wir und andere Hersteller haben uns lange dafür eingesetzt, dass Bluetooth Low Energy auch bei Android-Geräten eingeführt wird. Dadurch ist es jetzt endlich möglich, direkt mit dieser Plattform zu koppeln, ohne einen zusätzlichen Streamer einsetzen zu müssen.

Sünder: Bei der Anpassung des MORE mit Genie sollen die Kunden aus Klangbeispielen ihren Favoriten wählen. Wie beeinflusst das die Klangverarbeitung der KI?

Warncke: Hörsysteme werden ja anhand eines Hörtests angepasst. Das ist allerdings ein rein statistischer Wert, der nichts darüber aussagt, wie die jeweilige Person bestimmte Klänge empfindet. Im Prinzip haben wir fast unendlich viele Einstellungsmöglichkeiten, um Hörgeräte an die Vorlieben eines Nutzers anzupassen. Die können wir nicht alle einzeln abfragen. Deshalb braucht die KI eine Art „Leitplanke“, an der sie sich orientieren kann. Das sind die Klangbeispiele, für die sich der Nutzer entscheidet. Je nachdem, welchen Klang er bevorzugt, trifft die KI dann Entscheidungen, die dem Nutzer in unterschiedlichen Situationen einen möglichst angenehmen Klang liefern.

Sünder: Zum Abschluss wollen wir noch einen Blick in die Zukunft werfen. Wohin wird Deiner Meinung nach die Entwicklung von KI in Hörgeräten gehen?

Warncke: Denkbar ist, dass Hörgeräte in naher Zukunft auch ohne die Verbindung mit einem Smartphone Sprachbefehle des Trägers erkennen. Dann könnte man beispielsweise dem Hörgerät sagen, es soll das Musikprogramm starten und es schaltet entsprechend um. Aber die Entwicklung geht weit darüber hinaus. Wir möchten in Zukunft dem Stör-Lärm immer weiter ein Schippchen schlagen und auch in komplexen Situationen gutes Verstehen ermöglichen. Eine Möglichkeit dafür ist es, dass Hörsysteme die Hirnströme des Trägers per EEG im Ohr messen. Dadurch erkennen sie, welchem Sprecher aus welcher Richtung der Träger zuhören möchte, und heben die entsprechende Stimme gezielt hervor. Im Labor haben wir bereits Systeme, die das können. Wann das marktreif ist, ist schwer zu sagen, aber eines Tages wird das kommen.