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Wissenschaft und Technik stoßen häufig dann an ihre Grenzen, wenn sie Leistungen der menschlichen Sinne nachahmen wollen. Augen und Ohren, Nase und Zunge erreichen in Verbindung mit dem Gehirn eine Präzision und Aufnahmefähigkeit, vor der viele technische Kopien blass aussehen. Beim Gehör sind die Versuche, den Verlust menschlicher Sinneskraft technisch auszugleichen, besonders weit fortgeschritten. Denn während eine Brille letztlich doch nicht mehr ist als zwei sehr sorgfältig geschliffene Linsengläser, steckt in einem modernen Hörgerät enorme Computertechnik. Damit können die kleinen Ohrstecker inzwischen schon einige Fähigkeiten des Gehörs recht erfolgreich imitieren.

Störgeräusche werden unterdrückt

Das Richtungshören zum Beispiel, das es uns ermöglicht, einem Gesprächspartner, der uns gegenüber sitzt, besondere Aufmerksamkeit zu schenken, wird im Hörgerät durch Richtmikrofone realisiert. Auch lästige Störgeräusche zum Beispiel in einer lauten Umgebung, wie einer Party oder in einer Kneipe, können reduziert werden. Das gesunde Gehör ist in der Lage, eine gewünschte Schallquelle aus dem Umgebungsgemurmel um etwa 9 bis 15 Dezibel herauszuheben. Sie wird dann etwa zwei- bis dreimal so laut wahrgenommen wie die Störgeräusche. Das Gehör erreicht diese Unterdrückung der Störgeräusche durch einen Vergleich der Signale, die an den beiden Ohren wahrgenommen werden. Da Störgeräusche meist aus größerer Entfernung kommen, erreichen sie die Ohren mit einer minimalen zeitlichen Differenz. Durch den Vergleich der Signale kann das ferne Störgeräusch von der Stimme des Gesprächspartners in der Nähe unterschieden werden. Diesen Effekt nennt man binaurales Hören. Er wird im Hörgerät durch eine Funkverbindung zwischen den beiden Geräten erreicht. Dadurch können die Signale verglichen, die weiter entfernten Geräusche ermittelt und unterdrückt werden.

Lücken der Stille

Eine weitere erstaunliche Fähigkeit des Gehörs ist noch Gegenstand der Hörgeräteforschung: das Vervollständigen von Gehörtem über Störeinflüsse hinweg. Wir können es leicht in einem akustischen Experiment ausprobieren. Wir nehmen ein normales Musikstück, am besten ein eher ruhiges, getragenes und überspielen es in den Computer. Mit einer Audio-Schnittsoftware (zum Beispiel mit dem intuitiv bedienbaren Gratis-Programm „Audacity“, erhältlich auf www.audacity.sourceforge.net) schneiden wir nun kleine Lücken in etwa 10 bis 20 Sekunden des Musikstücks, so dass kurze Momente der Stille entstehen. In jeder halben Sekunde sollte etwa eine Zehntel Sekunde Lücke sein. Wenn wir uns das Musikstück jetzt anhören, klingt es unnatürlich zerhackt. Die kleinen Lücken reißen uns immer wieder aus dem Fluss der Musik.

Wundersames Weiterhören

In einem zweiten Schritt erzeugen wir (am einfachsten ebenfalls mit „Audacity“) eine Minute Rauschen und setzen kleine Schnipsel des Rauschens in die Lücken in unserem Musikstück. Wir hören uns die Musik mit den Rauschlücken noch einmal an. Erstaunt stellen wir fest, dass die Musik ihren Fluss zurück gewonnen hat. Obwohl weiterhin in jeder Sekunde ein paar Zehntel der Musik fehlen, haben wir den Eindruck, das Stück würde weitergehen, sozusagen unter dem Rauschen. Unser Gehör ist in der Lage, die Musik, der wir unsere Aufmerksamkeit schenken, über das störende Rauschen hinweg weiterzudenken, also weiterzuhören. Diese Fähigkeit ist nützlich, weil auch oft im alltäglichen Hören, die Schallquelle, der wir lauschen, kurzzeitig durch ein Störgeräusch übertönt wird. Sie ist letztlich noch nicht vollständig von der Wissenschaft verstanden, beruht aber wohl vor allem auf Erfahrungswerten des Gehörs. Sowohl die Musik als auch gesprochene Sprache folgen einer gewissen kontinuierlichen Gesetzmäßigkeit. Daraus extrapoliert das Gehör, wie ein Schallsignal weitergehen wird, wenn es von einem Störgeräusch übertönt wird. Bei den stillen Lücken ist das anders: Hier wird die wahrgenommene Schallquelle nicht wie im Alltag üblich vom störenden Rauschen überdeckt, sondern sie reißt abrupt ab und hinterlässt nur Stille. Das widerspricht den Erfahrungswerten des Gehörs und wird daher nicht intuitiv durch ein Weiterführen der Wunschschallquelle überspielt.

Das Gehör bleibt unerreicht

Diese Fähigkeit technisch nachzubilden, ist ausgesprochen anspruchsvoll. Im Computer des Hörgeräts muss das Erfahrungswissen des menschlichen Gehörs über die erwartbare Struktur von Klängen, Stimmen und Geräuschen nachgebildet werden. Dieses gespeicherte „Weltwissen“ muss dann vom Hörgerät in großer Geschwindigkeit zuverlässig ausgewählt und gegen kurze Störeinflüsse eingesetzt werden. Die Entwicklung eines solchen Algorithmus ist Gegenstand der Forschung und wird wohl erst in einigen Jahren tatsächlich praktisch nutzbar sein. Den enormen Leistungen eines gesunden Gehörs werden die technischen Nachbildungen aber auch dann bei weitem nicht das Wasser reichen können.

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