Von Philippa Folgner (Widex) Foto & Abb.: Widex
»AUTHENTISCHE WIEDERGABE VON MUSIK UND SPRACHE«
Die faszinierende Welt der Musik berührt und begeistert Menschen auf vielfältige Weise. Sie schafft emotionale Bindungen, weckt Erinnerungen und inspiriert. Für Menschen mit Hörverlust sind Hörsysteme von entscheidender Bedeutung, insbesondere wenn es um Musik geht. Die Herausforderung bei der Musikverarbeitung durch Hörsysteme besteht darin, nicht nur den Klang zu übertragen, sondern auch seine emotionale Tiefe und Nuancen zu bewahren. Dies erfordert zum einen hochwertige Hardware und zum anderen ausgeklügelte Funktionen, die eine individuell angepasste Klangverarbeitung ermöglichen. Dieser Artikel widmet sich der Musikverarbeitung in Widex-Hörsystemen und untersucht grundlegende Merkmale, die für die Klangqualität verantwortlich sind. Von präziser Signalverarbeitung bis hin zur innovativen Sound-Class-Automatik werden Technologien beleuchtet, die einen authentischen Musikgenuss ermöglichen.
Grundlegende Unterschiede von Musik und Sprache
Doch was unterscheidet Sprache von Musik? Selbst eine flüchtige Betrachtung der akustischen Umwelt weist subtile, aber fundamentale Unterschiede in der spektralen Struktur von Sprache und Musik auf.
Sprache wird primär durch charakteristische Klangmuster, sogenannte Formanten – Frequenzbereiche mit erhöhter Energie, die für die Erkennung von Vokalen und Konsonanten von Bedeutung sind –, definiert (Chasin, 2006). Formanten erreichen bei laut gesprochener Sprache selten Werte über 85 dB SPL und liegen normalerweise bei 75–82 dB SPL (Chasin, 2006). Die durchschnittliche Lautstärke von gesprochener Sprache liegt in der Regel bei etwa 65 Dezibel (dB).
Musik hingegen setzt sich aus einer komplexen Mischung harmonischer und nicht harmonischer Elemente zusammen. Harmonische Strukturen sind regelmäßige Muster von Frequenzverhältnissen, die den Klang vieler Musikinstrumente ausmachen. Nicht harmonische sind Elemente wie Obertöne, Resonanzen und Schwebungen, die den Klang komplexer gestalten. Im Gegensatz zu Sprache kann Musik je nach Genre und Instrument eine weitaus größere dynamische Bandbreite aufweisen, von leisen Passagen bei etwa 20–30 dB bis hin zu extrem lauten Tönen (wie. z. B. bei Rockkonzerten) mit über 120 dB (Chasin, 2003).
Sprache konzentriert sich auf die korrekte Reproduktion von Formanten und phonetischen Eigenschaften (Chasin, 2003). Der vielfältige Charakter von Musik und die Anforderung präziser Sprachwiedergabe erfordern daher eine flexible Signalverarbeitungsarchitektur, die die gesamte Bandbreite akustischer Nuancen abdeckt (Chasin, 2006). Während die spektrale Analyse von Sprache eine genaue Unterscheidung der Formanten und deren Modulation erfordert, muss die Analyse von Musik die Erhaltung der harmonischen Strukturen und Obertöne adaptiv hervorheben (Chasin, 2003). Die Untersuchung der sprachlichen und musikalischen Klanglandschaft eröffnet somit eine bedeutende Dimension für die technologische Gestaltung von Hörgeräten, um die authentische Wiedergabe beider Klangwelten zu gewährleisten.
Signalverarbeitung bei Widex Moment Sheer-Hörsystemen
Wie kann nun eine authentische Wiedergabe von sowohl Musik als auch Sprache erreicht werden?
Das Fundament dafür bildet die Digitalisierung der akustischen Umgebung durch den Einsatz eines 18-bit-Analog/Digital-Wandlers. Die lineare Abdeckung des gesamten Dynamikbereichs von 5 bis 113 dB SPL ermöglicht die originalgetreue Übertragung eines breiten Spektrums akustischer Nuancen (Chasin, 2014). Die Erhaltung dieser Linearität ist entscheidend, um Verzerrungen zu vermeiden und die Reinheit der Klangverarbeitung zu gewährleisten (Kuk et al., 2014). Besonders in der Welt der Musik, in der klangliche Details und räumliche Tiefenwirkung gleichermaßen wichtig sind, kommt dieser Aspekt zur Geltung. Dies wird besonders in orchestralen Werken deutlich. Hier wird eine Vielzahl an Instrumenten und Klangschichten dargeboten.
Die TruAcoustics-Technologie ermöglicht eine individuelle Verstärkungsberechnung, basierend auf der individuellen Hörschwelle und der Berücksichtigung physiologischer Eigenschaften des Gehörgangs, des Mittelohrs und der akustischen Ankopplung mittels eines eigens entwickelten Algorithmus (Townend & Balling, 2020). Die maßgeschneiderte Anpassung des Verstärkungsbedarfs trägt dazu bei, ein optimales Hörerlebnis zu schaffen, sowohl für Sprache als auch Musik. Musikstücke umfassen oft eine breite Palette von Frequenzen und Klangdynamiken. Durch die präzise Anpassung der Verstärkung an die individuelle Hörschwelle und die akustischen Parameter des Hörsystemträgers werden feine Klangdetails in der Musik deutlicher wahrgenommen (Smeds et al., 2016). Diese personalisierte Verstärkung stellt sicher, dass die Wiedergabe von Musik ausgewogen und naturgetreu übertragen wird.
Eine weitere Funktion, die bei der Signalverarbeitung in Widex Moment Sheer-Hörsystemen eine wichtige Rolle spielt, ist die Variable-Speed-Compression. Diese Technologie kombiniert langsame und schnelle Kompressionsgeschwindigkeiten, um eine optimale Balance zwischen Detailreichtum und Hörbarkeit zu erzielen. Das sichert die Wahrnehmung leiser Sprachanteile sowie die natürliche Übertragung lauter Schallereignisse. Gerade in der Musikverarbeitung ist dies entscheidend, da sie eine flexible Anpassung der Verstärkung an unterschiedliche Lautstärkepegel erfordert (Chasin, 2014). Musikstücke zeichnen sich oft durch Dynamikveränderungen aus. Die Fähigkeit, leise Nuancen zu verstärken, während laute Passagen angemessen kontrolliert werden, ist entscheidend für die originalgetreue Wiedergabe der musikalischen Intention und Emotion (Schmidt, 2012).
Die PureSound-Technologie spielt ebenfalls eine bedeutende Rolle in der Musikverarbeitung, indem sie die Klangqualität durch die Reduzierung von Durchlaufzeiten optimiert. Der Kammfiltereffekt, der bei Hörsystemen mit längeren Durchlaufzeiten auftreten kann und Verzerrungen verursacht, wird durch PureSound eliminiert (Schepker et al., 2019). Die Verwendung von IIR-Filtern verringert die Durchlaufzeit pro Frequenzkanal auf unter 0,5 ms (Balling et al., 2020). Das führt zu einer nahezu zeitgleichen Schallübertragung von verarbeitetem und Direktschall. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Klarheit und Natürlichkeit musikalischer Klänge. In der Musikverarbeitung gewährleistet die fast gleichzeitige Übertragung von verarbeitetem und Direktschall eine authentische Klangreproduktion, in der die feinen harmonischen Details und die räumliche Tiefe der Musik erhalten bleiben (Balling et al., 2021; Slugocki et al., 2020).
Die Sound-Class-Technologie ermöglicht eine automatische Anpassung der Signalverarbeitung an die jeweilige Hörumgebung. Durch die adaptive Situationserkennung und die Zuordnung zu verschiedenen Sound-Classes kann das Hörsystem die Schallabgabe gezielt optimieren. Bei der Wiedergabe von Musik in unterschiedlichen Kontexten – sei es beim Musikhören zu Hause, in einem Konzertsaal oder in einer lauten Umgebung – passt sich das Hörsystem automatisch an, um die besten akustischen Ergebnisse zu erzielen.
Mehr Details zu den einzelnen Funktionen erhalten Sie in dem Artikel »Erste Wahl in der Anpassung – 10 Features für einen gelungenen Hörsystemstart«.
Soundklasse Musik – klassisch und zeitgenössisch
Eine Besonderheit in Moment Sheer 440-Hörsystemen ist die Unterscheidung in der Sound-Class »Musik«. Hier wird zwischen klassischer und zeitgenössischer Musik differenziert. Diese Unterscheidung optimiert den Genuss von verschiedenen Musikgenres automatisch. Doch wie funktioniert das genau?
Klassische Musik:
Der Fluid-Sound-Analyser erkennt klassische Musik anhand ihrer hohen Dynamikbandbreite. Er nutzt dabei eine detaillierte Echtzeit-Schall-Analyse mit 700 realen Hörmustern, die in einer Hörwelt-Datenbank hinterlegt sind. Diese Analyse basiert auf verschiedenen Faktoren wie z. B. einer umfassenden Perzentilanalyse, einer Raumklanganalyse oder einer Rückkopplungserkennung. Die Regelzeit des schnellen Kompressors wird speziell für klassische Musik in der Variable-Speed-Compression berücksichtigt, was eine präzise Wiedergabe der höchsten Dynamik ermöglicht.
Zeitgenössische Musik:
Für zeitgenössische Musikstile erkennt das System eine niedrigere Dynamikbandbreite des Musiksignals und setzt die »Beat Detection« des TruSound-Softeners ein. Dies garantiert die bestmögliche Klangqualität für zeitgenössische Musik durch die Verwendung einer ausschließlich langsamen Kompressionsgeschwindigkeit.
Ein Interview mit Friedemann Heller von Heller Hören
Um die Bedeutung von Musik im Alltag eines Hörakustikers zu ergründen, haben wir ein Gespräch mit Friedemann Heller von Heller Hören in Winterbach geführt. Herr Heller ist ein erfahrener Hörakustiker, der nicht nur sein Fachwissen, sondern auch seine persönliche Leidenschaft für Musik in seine Arbeit einbringt. Heller betonte: »Musik spielt eine entscheidende Rolle im Leben vieler Menschen und hat die Kraft, Emotionen auf einzigartige Weise zu wecken.«
Hinsichtlich der Klangqualität beim Musikhören erklärte er, dass sie von enormer Bedeutung sei, da sie maßgeblich dazu beitrage, die Gefühle und die Atmosphäre der Musik in vollem Umfang zu vermitteln. Er hob ebenfalls hervor, dass die Fähigkeit von Hörsystemen, einen vollen, natürlichen und differenzierten Klang zu bieten, für viele Menschen von höchster Wichtigkeit sei.
In Bezug auf Widex-Hörsysteme sagte Heller: »Die nuancierte Klangqualität, die diese Hörsysteme bieten, beeindruckt bereits beim ersten Tragen und Musikhören.« Er bemerkte, dass die Hörsysteme es ermöglichten, »die subtilen Feinheiten in der Musik in ihrer ganzen Pracht wahrzunehmen«.
Heller teilte zudem ein berührendes Kundenerlebnis: »Kürzlich hatte ich einen Kunden, der nach dem ersten Ausprobieren von Widex-Hörsystemen mit Tränen in den Augen von einem Konzertbesuch schwärmte. Seine genauen Worte lauteten: ,So habe ich seit meiner Jugend nicht mehr Musik gehört!‘ Dies zeigt, wie sehr Hörsysteme die Freude an der Musik wiedererwecken können.«
Er schloss mit den Worten: »Die Bedeutung einer präzisen Übertragung von Musik sollte keinesfalls unterschätzt werden, da Musik verschiedene Bereiche des Gehirns anspricht und sogar das Gedächtnis über einen längeren Zeitraum positiv beeinflussen kann – ein Effekt, der oft unterschätzt wird.«
Fazit
Musik schafft emotionale Bindungen, weckt Erinnerungen und inspiriert. Vor allem für Menschen mit Hörverlust spielt die Verarbeitung von Musik durch ihre Hörsysteme eine entscheidende Rolle. Funktionen wie der 18-bit-Analog/Digital-Wandler ermöglichen eine originalgetreue Übertragung eines breiten Dynamikbereichs, was besonders in der Musikverarbeitung von Relevanz ist, aber auch für das Sprachverstehen Vorteile bietet. Die TruAcoustics-Technologie ermöglicht eine individuelle Verstärkungsberechnung, die auf die persönlichen Hörschwellen und physiologischen Eigenschaften des Hörsystemträgers zugeschnitten ist. Die Variable-Speed-Compression und die PureSound-Technologie tragen dazu bei, feine Klangdetails und Dynamiken sowohl in der Musik als auch in der Sprache klar und ausgewogen wiederzugeben. Die Sound-Class-Technologie, die sich an verschiedene Hörsituationen anpasst, optimiert die Klangqualität in vielfältigen Umgebungen, von Konzertsälen über Musikhören zu Hause bis zu Gesprächen in ruhigen oder geräuschvollen Umgebungen (Kuk et al., 2014).
Widex Moment Sheer-Hörsysteme sind die ideale Wahl, sie sprechen nicht nur Musikliebhaber oder Musiker an, sondern auch all jene, die höchste Ansprüche an ihren Höralltag stellen.
Quellen:
1. Balling L W, Townend O, Stiefenhofer G, Switalski W. (2020). Reducing hearing aid delay for optimal sound quality: a new paradigm in processing. Hearing Review. 2020; 27 (4): 20–26.
2. Balling L W, Townend O, Helmink D. (2021). Sound quality for all: The benefits of ultra-fast signal processing in hearing aids. Hearing Review. 2021; 28 (9): 32–35.
3. Chasin M. (2003). Music and Hearing Aids. The Hearing Journal. 2003; 56 (7): 36–41.
4. Chasin M. (2006). Hearing Aids for Musicians. Hearing Review. 2006.
5. Chasin M. (2014). A hearing aid solution for music. Hearing Review. 2014; 21 (1): 28–32.
6. Kuk F, Chi-Chuen L, Korhonen P, Crose B. (2014). Evaluating hearing aid processing at high and very high input levels. Hearing Review. 2014; 21 (3): 32–35.
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8. Schmidt M. (2012). Musicians and hearing aid design – Is your hearing instrument being overworked? Trends Amplif. 2012; 16 (3): 140–145.
9. Slugocki C, Kuk F, Korhonen P, Ruperto N. (2020). Neural Encoding of the stimulus envelope facilitated by Widex ZeroDelay technology. Hearing Review. 2020; 27 (8): 28–31.
10. Smeds K, Dahlquist M, Wolters F, Larsson J, Hertzmann S. (2016). Widex Fitting Rationale: A Need for a Change? Hearing Review. 2016; 23 (1), S. 24.
11. Townend O, Balling L W. (2020). Widex Moment – This Sound Changes Everything. Widex Press; 2020/7 (43).