Künstliche Intelligenz revolutioniert die Hörsystem-Technologie – Oticon Own SI™ IIC und CIC sind die neuesten Meilensteine

Der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) in Hörsystemen ist noch jung, aber aus den Modellen von Oticon schon heute nicht mehr wegzudenken. Zentrales Einsatzgebiet ist die automatische Situationserkennung mit einer 360°-Perspektive. Das heißt, zwischen erwünschten Klängen, wie etwa Sprache, und unerwünschten, wie Straßenlärm, unterscheiden zu können und den Nutzer:innen die Unterstützung zu bieten, stets von einem vollumfassenden, aber ausbalancierten Klangbild der Hörumgebung profitieren zu können.

Trotz dieses revolutionären Fortschritts kann KI alleine nicht eine erfolgreiche Hörgeräteversorgung sicherstellen: Hörakustiker:innen reagieren mit Intuition und Erfahrung auf den Kundenwunsch und stellen tagtäglich innerhalb der Beratung und Anpassung sicher, dass persönliche Bedürfnisse und Wünsche erfüllt werden. Mit modernen Hörsystemen und Support-Tools für Hörakustiker:innen vereint Oticon beide Welten immer wieder auf’s Neue – aktuell mit Oticon Own SI^™ IIC und CIC, den kleinsten In-Ohr-Bauformen auf höchstem Niveau – für die bestmögliche Unterstützung aller Menschen mit Hörminderung.

Bei der Versorgung mit einem Hörsystem gibt es keine Einheitslösung. Jeder Mensch hat eigene Bedürfnisse und Gewohnheiten. Was jedoch immer gilt und Studien belegt haben: Unser Gehirn benötigt den Zugang zur gesamten Klangumgebung, um Klängen auf natürliche Weise einen Sinn geben zu können. Dieser Brainhearing^™-Philosophie folgend setzt Oticon bereits seit gut vier Jahren (siehe unten „Die Anfänge“) auf ein KI-basiertes Deep Neural Network (DNN), das mit mehr als 12 Millionen Klangszenen trainiert wurde. Konkret: Mit einem 360° sphärischen Mikrofon, bestehend aus 32 Einzelmikrofonen, die gleichmäßig über eine Kugel angeordnet sind, wurden Klangszenen aus dem realen Leben aufgenommen.

Rekonstruktion von Klangszenen

Zur Rekonstruktion dieser realen Klangszenen im Labor sind die Aufnahmen jedes Mikrofons innerhalb eines umfangreichen Lautsprecheraufbaus verwendet worden, um eine Klangumgebung physikalisch korrekt und detailgetreu widerzugeben. Auf diese Weise hat das DNN gelernt, alle Arten von Klängen zu erkennen und wie sie idealerweise klingen sollten. Mit dieser integrierten Intelligenz machen moderne Oticon Hörsysteme Klänge deutlicher, reduzieren die Höranstrengung und arbeiten nahtlos in verschiedenen Hörumgebungen – alles, um das Gehirn optimal zu unterstützen.

Deep Neural Network der nächsten Generation (DNN 2.0)

Moderne Hörsysteme wie Oticon Intent^™ oder die jüngsten Neuerungen, Oticon Own SI IIC und CIC, enthalten bereits das Deep Neural Network der nächsten Generation. Dieses baut auf dem Know-how und den Erkenntnissen des Vorgängers auf. Durch das Training mit einer größeren Vielfalt an Klangszenen hat das DNN 2.0 noch bessere Strategien für reale, komplexe Hörumgebungen erlernt und seine Fähigkeit zum Erkennen und Bewahren von Sprachmerkmalen sowie die Reduktion von Lärm optimiert. Indem während der Trainingsphase noch höhere Ansprüche an die Leistung gestellt und die Analysen auf 256 Kanälen durchgeführt wurden, erreicht das DNN 2.0 auch eine präzisere Ausgabe.

Das DNN 2.0 ist in den innovativen Sirius-Chip (siehe nachfolgend) integriert, sodass alle eingehenden Klänge aus der Geräuschkulisse – 500 Eingänge pro Sekunde (!) – in der Umgebung der Nutzer:innen unglaublich schnell verarbeiten werden können. Diese intelligente Funktion übertrifft die Leistungs-fähigkeit von Menschenhand geschaffener Algorithmen und optimiert die Art und Weise, wie Hörsysteme Klänge charakteristischer machen – und das problemlos in verschiedenen Umgebungen.

Sirius^™-Plattform – Die Basis

Sirius ist eine hochmoderne Plattform, die speziell für Hörsysteme entwickelt wurde. Dank ihrer hohen Leistungsfähigkeit kann sie mehrere Akustiksensoren einsetzen, die die Lautstärke und das Signal-Rausch-Verhältnis analysieren. So können etwa die neuen Oticon Own SI^™-Modelle die verschiedenen Eingangssignale kombinieren, die für eine nahtlose Anpassung der Unterstützung von Nutzer:innen erforderlich ist und so eine umfassende, offene Klangumgebung zugänglich macht. Sirius beinhaltet das DNN 2.0, mit dem die Natürlichkeit des Originalklangs noch besser erhalten bleibt und eine stärkere Lärmreduktion sowie mehr Deutlichkeit erreicht wird. Die Sirius-Plattform ist zukunftssicher, was bedeutet, dass Oticon Own SI-Hörsysteme mit den neuesten Verbesserungen von Oticon aktualisiert werden können.

Die Anfänge – Das erste DNN in einem Oticon Hörsystem

Lange Zeit war es üblich, Hörsystem-Klangverarbeitungssysteme anhand theoretischer Modelle und Hypothesen zu entwickeln. Auf diese Weise sollte Sprache optimal hervorgehoben, Hintergrund-geräusche hingegen reduziert werden. Im mehrfach ausgezeichneten Oticon More^™ (Launch 11/2020) nutzt Oticon erstmals eine grundlegend neue Hörsystemtechnologie – das integrierte Deep Neural Network, welches nachahmt, wie unser Gehirn lernt. MoreSound Intelligence^™ bietet diesem hierbei Zugang zur gesamten Klangumgebung – kontrastreich und ausgewogen. Zudem sorgt MoreSound Amplifier^™ für eine präzise und ausgewogene Verstärkung aller Klänge.

„Als unabhängige Studien zeigten, dass das Gehirn Zugang zur gesamten Klangumgebung benötigt, um auf natürliche Weise arbeiten zu können^[*], wussten wir, dass wir mit konventionellen Denkmustern brechen müssen“, erinnert sich Oticon Geschäftsführer Torben Lindø. „Dank der DNN-Innovation konnten wir eine neue, zukunftsweisende Perspektive der Hörversorgung etablieren.“^[**]

Das Potenzial von KI in Hörsystemen

Der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) hat eine neue Ära in der Hörakustik eingeläutet. Sie macht aus modernen Hörsystemen lernfähige Systeme, die sich an die Hörumgebung und -bedürfnisse der Nutzenden dynamisch anpassen und diesen eine maßgeschneiderte Hörerfahrung bieten kann. Hörsystemenutzer:innen profitieren bei Oticon Hörsystemen schon heute von DNN Technologie:

die, die die natürliche Klangverarbeitung des Gehirns imitiert
die kombiniert mit dem einzigartigen 360°-Klangkonzept von Oticon eine vollumfassende Hörumgebung bereitstellt
verfügbar ist in fünf Technologiestufen und somit eine breite Preisspanne im Portfolio abdeckt
vollautomatische Unterstützung in allen Hörumgebungen (einfachere bis komplexere) den ganzen Tag anbietet – ALWAYS ON
die, die Natürlichkeit des Originalklangs erhält und Klangumgebungen detailgetreu abbildet
relevante Klänge priorisiert und weniger relevante Klänge in den Hintergrund rückt und somit Sprachmerkmale deutlicher für Nutzer:innen betreitstellt
in der zweiten Generation (DNN 2.0), bereits ein 12 dB Lärmreduktion in komplexen Hörumgebungen ermöglicht
die in Kombination mit der 4D-Sensortechnologie von Oticon Intent^™ die Hörintention von Nutzer:innen individuell unterstützt
deren individuelle Unterstützung innerhalb der Anpassung mit Oticon Genie 2 schon heute mittels Fragebogen, oder ACT^TM personalisiert werden kann

KI in Hörsystemen – Ein Ausblick

Und was kommt als Nächstes? Künstliche Intelligenz in Hörsystemen stellt auch für „Morgen“ weitere bahnbrechende Innovationen in Aussicht: Zukünftige Hörsysteme könnten Vitalparameter überwachen und als präventive Gesundheitsgeräte dienen. Die direkte Integration von Sprachassistenten könnte die Art und Weise, wie wir mit Technologie interagieren, revolutionieren. Ebenso denkbar sind Hörsysteme, die 3D-Audio und immersive Klangerlebnisse in Echtzeit bieten. Es deutet sich an, dass die Reise der KI in der Hörakustik erst begonnen hat, was aber jetzt schon sicher ist: Wenn es um Fortschritt und Innovation geht, auch in Sachen KI, wird Oticon auch weiterhin eine der Lokomotiven sein.

Kontakt

Oticon GmbH
Offakamp 7-9 b
22529 Hamburg
Deutschland

Tel: +49 40 8488840
eMail: atwm@oticon.com
Web: www.oticon.com

Quellen:

* Sullivan, J.; Herrero, J.; Smith, E.; Schevon, C.; McKhann, G. M.; Sheth, S. A. … & Mesgarani, N. (2019). Hierarchical Encoding of Attended Auditory Objects in Multi-talker Speech Perception. Neuron, 104(6), 1195-1209. Hausfeld, L.;
Riecke, L.; Valente, G. & Formisano, E. (2018). Cortical tracking of multiple streams outside the focus of attention in naturalistic auditory scenes. NeuroImage, 181, 617-626. Puvvada, K. C. & Simon, J. Z. (2017). Cortical representations of speech in a multitalker auditory scene. Journal of Neuroscience, 37(38), 9189-9196.
** Man, B. & Ng, E. (2020). BrainHearing – The new perspective. Oticon Whitepaper.