Wie wir eine einzige Stimme in einer lauten Umgebung erkennen

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Eine Vielzahl der menschlichen Fähigkeiten nehmen wir für selbstverständlich. Deshalb sind wir uns dabei wohl nicht ganz bewusst, wie unglaublich komplex sie sind. Beispielsweise das Wahrnehmen einer einzigen Stimme mitten in einer lauten Umgebung, ein Problem mit dem sich Wissenschaftler bereits seit Jahrzehnten beschäftigen. Und nun haben sie endlich herausgefunden, wie dieses Filtern der Geräusche und Stimmen in uns abläuft. Diese Erkenntnis könnte vielleicht sogar die zukünftige Technologie der Spracherkennung revolutionieren.

Das Phänomen, welches auch als Cocktail Party Effekt bekannt ist, erlaubt es uns die Stimme einer Person auszuwählen, wenn um uns herum nur Lärm herrscht. Ein Team von Wissenschaftlern von der Universität von Kalifornien in San Francisco hat nun Experimente mit Patienten durchgeführt, die am Gehirn operiert wurden. Während der Operationen wurde eine dünne Folie aus 256 Elektroden an den Schläfenlappen der Patienten angebracht, um die neuronalen Aktivitäten aufzeichnen zu können. Nach der OP wurden den Patienten Audiospuren mit mehreren Stimmen vorgespielt, bei denen sie das Gesagte von bestimmten Personen erkennen sollen. Dabei wurden ihre Gehirnaktivitäten überwacht.

Im Anschluss benutzten die Wissenschaftler eine bestimmte Software um diese Gehirnaktivitäten zu rekonstruieren und beurteilen zu können, in wieweit sie voneinander abweichen, wenn die Patienten gleichzeitig auf mehrere Sprecher achten. Erstaunlicherweise scheint die neuronale Cortex nur auf eine einzige Stimme zu einer Zeit zu reagieren, wenn wir uns auf diese konzentrieren. Dabei werden alle anderen akustischen Elemente aus der Umgebung effektiv abgeschaltet. In anderen Worten ist das selektive Hören sehr real, denn wir hören nur was wir hören wollen.

Zwar ist das jetzt ein netter Einblick gewesen, doch die Wissenschaftler hoffen dieses Wissen auch sinnvoll bei der Beurteilung von Hörschädigung und der Aufmerksamkeits-Defizit-Störung einsetzen zu können. Und nicht nur das, sie möchten auch Geräte entwickeln, die die Absichten und Gedanken von gelähmten Patienten decodieren, die nicht mehr in der Lage sind selbst zu kommunizieren.

Und zu guter Letzt noch eine weitere lukrative Anwendung: Spracherkennung. Eines der wichtigsten Stolpersteine bei Apples Siri und ihren „Brüdern“ ist ihre Unfähigkeit laute Umgebungen zu bewältigen. Wenn die Wissenschaftler es herausfinden, wie der Schläfenlappen selbst die Nebengeräusche herausfiltert, könnte die Technologie einen großen Sprung nach vorne machen. [Jamie Condliffe/Helene Gunin]

[via Nature]

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  1. Wird so schnell nicht möglich sein, da das Handy nicht selbstständig denken kann und dementsprechend nicht ermitteln kann, welcher Stimme es nun folge leisten soll und welcher nicht. Die ganze Forschung in Ehren, aber es gibt einfach Dinge, die man so nicht nachmachen kann.
    (Selbst wenn man das Handy auf eine bestimmte Stimmlage/Stimme sensibilisiert, die es dann herrausfiltert, wird es dem menschlichen Gehör immer noch in irre vielen Dingen nachstehen, da es dann nur auf eine Stimme hört… nicht auf mehrere)

    1. Mit Forschung ist es so wie mit der Werbung. Mindestens die Hälfte des Budgets dafür, sind vollkommen nutzlos verpufftes Geld. Leider weiß man vorher nicht, welche Hälfte. Jedenfalls gilt durchaus als gesichert, dass wir heute noch in Höhlen leben würden, wenn nie jemand etwas erforscht hätte.

  2. Also dass Menschen selektiv hören und generell das menschliche Gehirn Meisterleistungen vollbringt wenn es darum geht, Reize zu filtern und nur die (subjektiv) relevanten bewusst wahrzunehmen ist jetzt nichts wirklich Neues.

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