Vom Walkman-Format zum Knopf im Ohr

Rasch mit neuen Ideen im Markt sein, stets kürzere Entwicklungszyklen erzielen, ist heute Garant, um im Wettbewerb den Ton anzugeben. Doch "echte Technologiesprünge" beziehen ihren Innovationsgehalt meist aus grundlegender Forschung, lassen sich vom Marketingchef nicht so ohne weiteres zeitlich festlegen. Ein Beispiel dafür ist die neue digitale Hörsystemfamilie Symbio der Bernafon AG in Bern

Geistesblitz sucht clevere Partner

Anfangs der 90er Jahre hatten Entwicklungsingenieure der damaligen Ascom Audiosys AG die Idee, eine neue Hörgerätefamilie aus der Taufe zu heben, die dank raffinierter digitaler Signalverarbeitung (DSP) die bisherigen analogen Geräte in ihrer Leistungsfähigkeit weit übertreffen sollte.

Zu diesem Zweck initiierten die Berner Ingenieure eine Kooperation mit dem Universitätsspital Zürich und dem Institut für Mikrotechnik der Universität Neuchâtel, für welche die Förderagentur für Innovation (KTI) den Forschungsaufwand berappte. Die Entwicklung des Algorithmus in seiner Grundform erfolgte in einer Dissertation von Dr. Thomas Fröhlich, betreut durch PD Dr. Norbert Dillier, Chef des Labors für experimentelle Audiologie. Während die Fachleute an der Klinik für Ohren-, Nasen- Hals- und Gesichtschirurgie (ORL-Klinik) des Zürcher Universitätsspitals ihr audiologisches Wissen beisteuerten, trugen Neuenburger Mikrotechniker mit ihrem Know-how zur Realisierung komplexer Algorithmen auf integrierten Schaltungen bei. Sache der Berner Entwicklungsingenieure war es, die Ergebnisse der Grundlagenforschung rasch und praxisgerecht umzusetzen.

Noch waren die Arbeiten in vollem Gang, als im Jahr 1995 die dänische William Demant Holding A/S die Ascom Audiosys-Gruppe übernahm und ihr den heutigen Namen Bernafon gab. Die Produktion wurde nach Dänemark und Australien verlegt, Hauptsitz der Gruppe blieb jedoch Bern, wo auch Forschung und Entwicklung mit einer Abteilung für integrierte Schaltungen, Marketing und Verkauf international angesiedelt wurden. Dank dem expliziten ‚Ja’ der Dänen zum Forschungsplatz Schweiz, konnten die KTI-Projektpartner ihre Arbeiten fortsetzen. Im Jahr 2002 kam schliesslich - nach eingehenden Tests durch die Kollegen der australischen Akustiklabors - Symbio, das Produkt dieser 10jährigen Kooperation auf den Markt.

Mini-Computer fürs Ohr

Herzstück von Symbio ist eine integrierte Schaltung auf einem Chip. Er analysiert das akustische Signal 16'000 mal pro Sekunde und verarbeitet es mit höchster Präzision. Eine Matrix von 81 individuellen Anpasspunkten erlaubt es, neun Verstärkungsfunktionen für unterschiedliche Signalpegel des Eingangssignals an jeweils neun Frequenzen vorzugeben. Dadurch ist die Sprache klarer, laute Töne wirken angenehmer und selbst weit entfernte Geräusche sind gut hörbar. „Für Hörgeschädigte ist ein reiner Klang ausserordentlich wichtig“, bemerkt Arthur Schaub.

Besondere Sorgfalt schenkten die Projektpartner den Rückkopplungseffekten, die sich in Hörgeräten häufig als störende Pfeifgeräusche bemerkbar machen. Die Bernafon-Crew entwickelte mit dem Adaptive Feedback Canceller ein elektronische System, das die Rückkopplung aufhebt, ohne die Verstärkung zu beeinflussen. Mit der Anpass-Software OASIS plus steht ein aktiver und ein passiver Modus zur Verfügung. Im Aktivmodus wird jener Signalteil, der die Rückkopplung auslöst, herausgefiltert und aus dem Eingangssignal entfernt. Dies unterbindet Pfeifgeräusche und ermöglicht ein problemloses Telefonieren.

Symbio kommt der Funktionsweise des menschlichen Ohres sehr nahe. „Während der Zeit, die man braucht, um einen Lautstärkeregler zu erreichen, hat der Signalprozessor schon mehr als 10'000 Anpassungen vorgenommen“, erklärt Dr. Paul Zbinden, technischer Direktor von Bernafon. „Symbio ist ein echter Rechner im Kleinstformat. Seine miniaturisierten Audioprozessoren führen pro Sekunde rund 4 Mio. Rechenoperationen aus.“

Technologie am Markt orientiert

Ein wichtiger Partner für den Hörgerätehersteller ist der Audiologe, der das System spezifisch auf die Bedürfnisse des schwerhörigen Menschen einstellt. Mit OASIS plus kann die Hörgeräteberaterin alle wichtigen Daten auf dem Bildschirm grafisch darstellen und das Hörsystem an die individuellen Bedürfnisse eines jeden Hörbehinderten anpassen.

Immer wieder hatte Bernafon in der Vergangenheit die Nase vorn mit technologischen Neuerungen. 1982 war es das erste Hörgerät mit einem IC, 1988 mit PHOX das erste digital programmierbare Hörgerät der Welt und das weltweit erste Programmiergerät für Hörsysteme, nun Symbio mit dem C.A.S.I.™ Signalprozessor. Doch die Bernafon-Crew denkt nicht daran, sich auf den Lorbeeren auszuruhen. „Das heutige Problem in diesem Sektor ist die Explosion der Technologiekosten“, gibt Bernafon-Geschäftsführer Erich Spahr zu bedenken. „Nur durch Kooperationen mit den besten Kliniken und Forschungszentren in Audiologie, HNO, Psychoakustik und DSP, wie dies in KTI-Projekten möglich ist, können wir auch in Zukunft auf den Weltmärkten technologisch führend bleiben.“

Informationen

Bernafon AG                                www.bernafon.com

William Demant Holding A/S         www.demant.com

KTI Life Science

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