Computermodell des Geh�rs

 Ein neues, quantitatives Computermodell der �effektiven� Signalverarbeitung im menschlichen Geh�r ist an der Universit�t Oldenburg entwickelt worden. Dadurch ist es erstmalig m�glich, verschiedene Funktionen des Geh�rs mit einem einzigen Modell nachzubilden Das Modell wurde von dem Physiker Dr. Torsten Dau im Rahmen seiner Doktorarbeit �Modeling auditory processing of amplitude modulations� entwickelt. In Anerkennung seiner Arbeit wurde Dau der diesj�hrige Lothar-Cremer-Preis der Deutschen Gesellschaft f�r Akustik - ein mit 3.000 Mark dotierter F�rderpreis f�r junge Wissenschaftler - verliehen.

�Das Modell konnte bereits erfolgreich f�r die k�nstliche Spracherkennung und die Erfassung der Sprach�bertragungsqualit�t von Mobiltelefonen eingesetzt werden�, kommentierte Prof. Dr. Dr. Birger Kollmeier, Doktorvater des Preistr�gers und Dekan des Fachbereichs Physik. Mit der Preisverleihung werde erneut die Spitzenstellung der Oldenburger H�r- und Akustikforschung im internationalen Ma�stab gew�rdigt.

Der 1965 geborene Dau, der in Hannover Maschinenbau und an der Universit�t G�ttingen Physik studierte, hat an der Universit�t Oldenburg 1996 promoviert und ist hier in den Arbeitsgruppen �Medizinische Physik� und �Akustik� am Fachbereich Physik und im Sonderforschungsbereich �Neurokognition� t�tig. Trotz verlockender Angebote aus dem Ausland bleibt er der Universit�t zun�chst als Hochschulassistent erhalten, da er die Habilitation im Fach Physik anstrebt.

Das Hauptaugenmerk der Forschung lag in der Modellierung von F�higkeiten und Grenzen des Geh�rs bei der Wahrnehmung von zeitlich schwankenden, sogenannten amplituden-modulierten Signalen. Dieses ist besonders relevant, da s�mtliche in der Natur vorkommenden Signale, insbesondere Sprache, durch solche Modulationen gekennzeichnet sind. Das Modell versucht, mit einer minimalen Anzahl von Annahmen auszukommen und damit m�glichst die gesamte Signalverarbeitung im menschlichen Geh�r nachzubilden. Das Modell geht bei der Beschreibung des Schallweges von �au�en nach innen� vor. Beginnend bei den durch den Schall ausgel�sten mechanischen Schwingungen am Trommelfell im Au�enohr �ber die Umsetzung dieser Schwingungen in Nervenreizmuster im Innenohr bis hin zur sogenannten internen Repr�sentation des urspr�nglichen akustischen Eingangssignals im Gehirn. Auf dieser internen Repr�sentationsebene setzt dann eine sogenannte Detektionsstufe ein, die dar�ber entscheidet, ob ein Signal oder eine bestimmte Signal�nderung wahrgenommen werden kann oder nicht. Das Modell enth�lt dabei sowohl neurophysiologisches Wissen �ber einzelne Verarbeitungsstufen im Geh�r als auch physikalische Prinzipien bei der Signalerkennung, wie sie sich z.B. in der Radartechnologie bew�hrt haben.

Das Modell stehe auf einem hohen international anerkannten Niveau und sei richtungweisend, so Kollmeier. Durch einen solchen Ansatz sei es erst m�glich, in der H�rforschung nicht nur eine rein empirische Datenaufnahme durchzuf�hren, sondern auch zur analytischen Kl�rung der Funktionen der zugrundeliegenden Verarbeitungsstrukturen zu gelangen. Auf der Grundlage eines solch detaillierten Verarbeitungsmodells werde es in Zukunft m�glich sein, ein �Computer-Ohr� in die Anwendung einzuf�hren, das wesentliche Funktionen des bisher von keinem technischen System in seiner Leistungsf�higkeit erreichten H�rorgans simulieren k�nne. Daraus w�rden sich wichtige praktische Anwendungen im Bereich der Spracherkennung, der Sprach- und Musik�bertragung mit niedrigen Datenraten bei hoher Qualit�t sowie im Bereich der Entwicklung �intelligenter� Algorithmen f�r moderne H�rger�te erschlie�en.

Kontakt: Dr. Torsten Dau, Arbeitsgruppe Medizinische Physik, Fachbereich 8 Physik, Tel.: 0441/798-3344, Fax: -3698, e-mail: torsten@medi.physik.uni-oldenburg.de