Het gehoorapparaat van morgen weet wie je wilt horen
Een gehoorapparaat dat in een volle kroeg alleen het geluid versterkt van degene die jij wilt horen. Lijkt onmogelijk, maar volgens Amerikaanse onderzoekers kan het.
Het kan voor goedhorenden al lastig zijn om in de kakofonie van de kroeg iemand te verstaan, voor mensen met een gehoorapparaat is het vrijwel ondoenlijk. De betere gehoorapparaten kunnen wel achtergrondgeluiden wegdrukken, ten gunste van de sprekers, maar ze weten niet welke spreker de gebruiker wil horen. Diens hersenen weten dat wel. Maak dan een hersengestuurd gehoorapparaat dat het geluid van de gesprekspartner naar keuze versterkt en al het andere geleuter niet.
Dat klinkt helder en eenvoudig, maar is erg lastig, schrijft een ploeg van ingenieurs en neurochirurgen vandaag in vakblad Science Advances. Een stel goed werkende hersenen en oren kunnen ook in volle ruimte precies de geluiden oppikken de belangrijk zijn en de rest negeren. Dat vermogen staat bekend als het ‘cocktail party effect’; als aan de andere kant van de kroeg je naam over de tong gaat, hoor je dat. Maar om iets van dat vermogen te krijgen in een combinatie van levende hersenen en een gehoorapparaat, moeten vele hobbels worden genomen.
Het ‘cocktail party effect’ is als een stel goed werkende oren in volle ruimte precies de geluiden oppikken die belangrijk zijn
Lerende computer
Om te beginnen komen alle geluiden binnen door één microfoon. In dat ene audiosignaal moeten de verschillende sprekers worden onderscheiden. Dat kan met een chip – eigenlijk een lerende computer – die is getraind met de stemgeluiden van bekende sprekers.
Maar in een kroeg vol vreemden heb je een chip nodig die ook onderscheid kan maken tussen stemmen die hij nooit heeft gehoord. Inmiddels, zeggen de onderzoekers, is de kunst van lerende machines gelukkig zo ver gevorderd dat dit mogelijk wordt.
Zijn al die sprekers uit elkaar gehaald, dan kun je kijken wiens frequentiespectrum het best overeenkomt met het spectrum dat overheerst in de gehoorschors van ontvanger, want dat overheersende spectrum laat zien wie hij wil horen. Heb je die koppeling gevonden, dan kun je het geluid van die spreker versterken en dat van alle anderen niet.
Elektroden
Om te zien of dat kan werken, vroegen de onderzoekers de medewerking van drie mensen die hersenelektroden geïmplanteerd hadden gekregen omdat ze aan epilepsie leden. De drie proefpersonen lieten zien dat hun hersenen inderdaad een gehoorapparaat in de richting van de gewenste spreker kunnen dirigeren.
Nu is het niet de bedoeling om bij slechthorenden voor dit doel elektroden te implanteren. Het ging er alleen om te bewijzen dat het principe werkt. En, zeggen de onderzoekers, ook zonder implantaten moet je dat hersensignaal kunnen oppikken, bijvoorbeeld met elektroden op het hoofd.
Verwacht deze vinding niet snel in de winkel, waarschuwen de Amerikaanse wetenschappers. Er moet nog heel veel gebeuren om alle onderdelen geschikt te maken voor de vaak rumoerige omgevingen waarin de mens zich beweegt. Maar het principe werkt.
Lees ook:
Een beter gehoorapparaat, met dank aan de sluipvlieg
Veel mensen kennen het cocktailparty-probleem. Nee, dat heeft niets te maken met kledingkeuzestress of een dronken Bob, het zit in en tussen onze oren: de uitdaging om tijdens feestjes een gesprekspartner te verstaan in de kakofonie van vele luidruchtige achtergrondgeluiden.