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Modelle des Sprachverstehens für die Hörakustik
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Published: | November 28, 2019 |
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Die Evaluation von Systemen zur Verbesserung von Sprachsignalen (z.B. durch Hörgeräte) erfordert in der Regel zeitaufwändige Hörexperimente. Um diesen Aufwand zu reduzieren bieten sich Modelle zur binauralen Sprachverständlichkeitsvorhersage an, die sich in aus einer Stufe der binauralen Signalverarbeitung des normalhörenden, aber auch schwerhörenden auditorischen Systems und einer Stufe zur Bewertung der Sprachverständlichkeit zusammensetzen. Diese Modelle bieten den Vorteil, dass sie zum Teil Ursachen für das reduzierte Sprachverstehen aufdecken können und auf diese Weise zu Vorschlägen führen können, welche Signalverbesserungsstrategie für eine gegebene Situation bzw. einen gegebenen Hörverlust eingesetzt werden sollte. In diesem Beitrag werden physiologische und effektive Modelle der binauralen Verarbeitung vorgestellt und deren Eignung für Sprachverständlichkeitsvorhersagen untersucht. Resultierend daraus wird aufgezeigt, warum Modelle für binaurale Sprachverständlichkeit sich dabei bisher kaum in der Art der binauralen Verarbeitung unterscheiden, sondern in der Auswahl der Sprachmerkmale, die für die Bewertung der Sprachverständlichkeit verwendet werden. Ein entscheidender Nachteil dieser Modelle bestand allerdings bisher darin, dass sie das ungestörte Sprachsignal und/oder das Störsignal als getrennte Eingangssignale benötigten. Dies schränkte die Anwendungsmöglichkeiten (z.B. für den Echtzeit-Einsatz in Hörgeräten) erheblich ein. In den letzten Jahren wurden verschiedene neue Ansätze entwickelt, die ausschließlich gemischte Signale verwenden. Hierbei werden entweder auf heuristische Weise die Modulationseigenschaften des gestörten Signals analysiert oder es werden Verfahren eingesetzt, die anhand von Sprachdatenbasen trainiert werden. Sowohl Umfang der verwendeten Trainingsmaterialien als auch die Komplexität und die Anwendungsmöglichkeiten der verschiedenen Ansätze sind dabei sehr unterschiedlich. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass auch die binaurale Vorverarbeitung eines binauralen Modells des Sprachverstehens lediglich die gemischten Signale benötigt ohne dabei Annahmen über die Richtung des Zielsprechers oder den Signal-zu-Rauschabstand zu treffen.