Af Ulla Oppermann Blankholm • Illustration Kirsten Knudsen
De seneste fire år har ph.d. studerende Mathew Kavalekalam dykket længere og længere ned i forskellige matematiske modeller på Aalborg Universitets Audio Analysis Lab. Han har taget udgangspunkt i, hvordan lyd bevæger sig fra lungerne, over strubehovedet, mundhulen, tænderne, læberne og ud af munden – kort sagt, hvordan talen bliver produceret – og med det som base har han beskrevet, hvilken type signal en computer skal ”lytte” efter for at identificere en talende stemme.
Derefter satte han programmet i gang med at lytte og lære og afspillede forskellige optagelser af talende stemmer for computeren og tilsatte herefter forskellige typer baggrundsstøj, der blev afspillet højere og højere. Med tiden ”lærte” computerprogrammet at genkende mønstre i lyden og regne ud, hvordan talende stemmer bedst kan hæves – uden samtidig at hæve niveauet på baggrundsstøjen. Fremgangsmåden bliver kaldt for machine learning, og den algoritme han har fundet frem til kan altså få en
computer til at skelne mellem tale og støj i forskellige lydmiljøer, så talen bliver tydeligere.
En løsning på præcis det problem, som mange med høretab oplever som størst. Mads Græsbøll Christensen, professor på Aalborg
Universitets Audio Analysis Lab, har arbejdet sammen med Mathew Kavalekalam om projektet, der er søsat på foranledning af GN Hearing, hvor forskningsleder Jesper Bünsow Boldt, har haft ansvaret for forskningen. Projektet er blevet til i samarbejde med Innovationsfonden.
- Vi fik at vide, at det var her, skoen trykkede allermest hos folk med høreapparater, og da vi godt kan lide en udfordring, gik vi i gang med projektet, fortæller Mads Græsbøll Christensen og tilføjer, at mange var ret skeptiske over for Mathew Kavalekalams modeller over, hvordan talen bliver produceret, men at det har vist sig, at de performer rigtig godt.
Banebrydende resultater
Projektet startede i sommeren 2014 og sluttede i slutningen af 2018 – og resultaterne er ifølge Mads Græsbøll Christensen særdeles interessante og banebrydende – også på internationalt plan.
- Mathew Kavalekalam har via matematiske modeller ”lært” computerprogrammet at genkende mønstre i lyden og fremhæve stemmen – og dæmpe baggrundsstøjen uden at skade talen synderligt, og det er viden fra de matematiske modeller, der kan komme til at ligge i fremtidens høreapparater og gøre dem endnu bedre, for de kan gøres bedre, siger Mads Græsbøll Christensen.
Mads Græsbøll Christensen og Mathew Kavalekalam har hele tiden haft deres mål klart: At gøre det nemmere for folk med høreapparater at høre i større forsamlinger, til selskaber og lignende – at fjerne baggrundsstøjen – men undervejs i projektet har de egentlig ikke skænket folk med høretab en tanke: De har udelukkende tænkt på det som et matematisk og fysisk spørgsmål:
- Vi stiller det op som fysiske og matematiske modeller. Vi tror på, at tingene kan forbedres, og hvis noget går galt undervejs, så er det modellerne, det er gået galt med, og så kigger vi på dem og forbedrer dem. Det er denne systematiske tilgang, der giver fremgangen og gør det bedre, lyder det fra Mads Græsbøll Christensen.
Teknologien skal forfines før brug
Det store spørgsmål er, om det så kan lade sig gøre at få den nye viden ind i fremtidens høreapparater og gøre dem perfekte.
Læs, hvordan du allerede i dag kan bruge teknologien til at styre dit høreapparat
- Det er ikke en del af vores arbejde at få den viden ned i høreapparaterne. Nu må eksperter i audiologi gå videre og arbejde med, hvordan den nye teknologi kan bruges bedst muligt. Teknologien skal forfines og tilpasses yderligere, inden den kan bruges. Algoritmen skal optimeres, så den ikke fylder så meget og ikke kræver så meget datakraft, for det er begrænset, hvor meget der
er plads til i de små høreapparater, siger Mads Græsbøll Christensen og fortsætter:
- Næste skridt er at lave grundige tests ud over dem, vi har lavet, hvor vi har testet på ti normalthørende personer – som oplevede at blive 15 procent bedre til at skelne ord fra ellers meget støjende omgivelser – og så skal man beslutte, om man vil forfølge det spor eller ej. Vi har gjort det så godt, vi kan, siger Mads Græsbøll Christensen, der mener, at det ud fra et teoretisk perspektiv ser
meget lovende ud for fremtidens høreapparater.
Han mener i øvrigt, at jo flere mikrofoner, man kan bruge, des bedre hørelse vil du få ind i høreapparaterne.
- Vi har jo kun to ører, men vi kan gøre det bedre end det med flere mikrofoner. Det er meget lovende, at man kan gøre brug af så meget information som overhovedet muligt i et akustisk miljø, selv om det kan være svært at gøre. Hvis det kan lade sig gøre, så vil vi også kunne give normalthørende bedre lyd, end de har nu, hvor de kun har deres to ører. Det er et skridt i den rigtige retning, lyder det fra Mads Græsbøll Christensen.
Han håber, at den nye teknologi vil hjælpe folk med høretab, for har de problemer i støjende omgivelser kan det betyde meget for deres sociale liv.
- Mange bruger ikke deres høreapparater, hvis de ikke hjælper dem i den slags situationer, og nogle begynder ligefrem at undgå sociale arrangementer, fordi det er meget belastende ikke at kunne høre, hvad der bliver sagt. Det kaldes også listener fatigue – hvor man bliver meget træt af at skulle koncentrere sig så meget hele tiden, siger Mads Græsbøll Christensen.
Læs også om Lars Poulsen, der var blevet vanvittig uden sit høreapparat