De avond werd geopend door de voorzitter van de Nederlandse sectie van de AES, Daniël Schobben die direct het woord gaf aan Jos Leenen. Jos is werkzaam bij de Eindhovense vestiging van het Deense hoortoestellen bedrijf GN Resound AS (http://www.gnresound-group.com). Een klein aantal medewerkers houdt in Nederland de traditie gaande van de oorspronkelijke hoorapparatenfabriek van Philips in Eindhoven. Het hoofdkantoor is gevestigd in Denemarken, fitting software ontwikkeling gebeurd in Chicago en de fabricage in Xiamen (China). De hoortoestellenmarkt breidt zich snel uit, vooral doordat de vergrijzing toeslaat. Slecht horen is nu voornamelijk nog een zaak van leeftijd, ca. 75% van de klanten is ouder dan 75 jaar! Maar ook jongeren zijn door hun slechte gewoonte hun oren langdurig bloot te stellen aan hoge geluidsniveaus een snel groeiende doelgroep. Natuurlijke achteruitgang van de gehoorfunctie noemt men overigens presbyacusis. Het gebruik van hoortoestellen is wereldwijd ongeveer gelijk over de volgende drie gebieden verdeeld: USA, Europa en de rest van de wereld. In “de rest van de wereld” wonen veruit de meeste mensen zodat, indien de welvaart daar toeneemt, het gebruik van gehoorhulpmiddelen daar ook zal stijgen. Op dit moment worden er ca. 6 miljoen hoortoestellen per jaar gefabriceerd, dit gebeurd door bedrijven als het al genoemde GN Resound/Beltone (meer dan 3200 medewerkers!) met een marktaandeel van 15%, Siemens met 20%, Oticon (Denemarken) 20%, Phonak (Zwitserland) 15%, Starkey (USA) 10% en Widex (Denemarken).
In het verleden werd het dragen van een bril geassocieerd met slimheid terwijl iemand die een hoortoestel gebruikt toch wel als een beetje seniel werd beschouwd. Doordat de gehoorhulpmiddelenindustrie steeds kleinere apparaten ontwikkelt verandert dit imago gelukkig langzaam maar zeker. “Small is beautiful” is nu de filosofie. Bij GN Resound worden de DSP chips die in de toestellen worden toegepast zelf ontwikkeld en geproduceerd. Hierdoor is het mogelijk na het opnemen van het audiogram en andere gegevens van de gebruiker voor elke situatie de op de persoon toegesneden software settings in deze chips te laden.
Door de spreker werd uitvoerig ingegaan op de energiehuishouding in het hulpmiddel, hierbij worden Ultra Low Power technieken gebruikt. In het verleden werkten chips standaard op een voedingsspanning van 3,3 volt, dit is nu 0,9 volt wat een aanzienlijk betere energie-efficiëntie tot gevolg heeft. Chips voor hoortoestellen kunnen steeds meer de mainstream IC processen volgen, wat zeer gunstig is voor de voorspelbaarheid. Het meeste vermogen wordt overigens verbruikt door het geheugengebruik en niet door de versterking. Zelfs de plaats waar informatie in het geheugen wordt weggeschreven is hierbij van belang. Ook de eisen aan het gebruikte batterijmodel worden steeds hoger, ten allen tijde moet bijvoorbeeld voorkomen worden dat het hoortoestel gaat rondzingen via de voeding! De gebruiker kan zelf (beperkte) wijzigingen aanbrengen in de instellingen van het toestel, bijvoorbeeld het inschakelen van een inductiespoel in het geval van het luisteren via een ringleiding, of met een druk op de knop een programma laden dat speciaal voor lawaaiige omstandigheden is ontworpen. Er is geëxperimenteerd met draadloze afstandsbedieningen, maar hoe vreemd dit ook mag lijken, dit “bedieningsgemak” werd maar matig door de gebruikers gewaardeerd. Hoortoestellen worden voorgeschreven indien het gehoorverlies meer dan zo’n 30 decibel bedraagt. Als we dit verlies gaan versterken verandert de spraakverstaanbaarheid in rumoer in het algemeen niet zoveel, storende signalen (verkeerslawaai, meerdere mensen die in een ruimte door elkaar heen praten, weergave van muziek etc.) worden net zoveel versterkt als het gewenst signaal (bijvoorbeeld een tweegesprek). Alleen door het gebruik van meerdere microfoons per hoortoestel kan dmv richtinggevoeligheid een betere signaal stoor verhouding verkregen worden. Hiermee is een belangrijke verbetering van het spraakverstaan in lawaai mogelijk, maar een hoorbril blijft door zijn veel grotere lengte duidelijk in het voordeel op dit punt. De versterking kan ook niet onbegrensd worden opgevoerd. Als de gehoordrempel bij een slechthorende op 80 decibel ligt is er in sommige gevallen nog slechts een “speelruimte" van minder dan 30 decibel voordat de pijngrens wordt bereikt.
Na deze zeer interessante lezing was het woord aan Rinus Boone, werkzaam bij de TU Delft op de sectie Akoestische Beeldvorming en Geluidsbeheersing. Onder zijn leiding is de laatste jaren onderzoek gedaan naar de toepasbaarheid van het “hoorbril” principe. Zoals al eerder gesteld is het doel van een hoortoestel het verbeteren van het verstaan van degene waarmee de gebruiker bijvoorbeeld in gesprek is. Vreemd genoeg gebeurt dit maar ten dele. Dit heeft te maken met de richting waaruit allerlei storende geluiden door de gebruiker wordt opgevangen. Een maat hiervoor is de directivity-index. “Normale” hoortoestellen verbeteren de spraak-stoorverhouding ca. 2 tot 3 decibel. Moderne hoortoestellen zijn zo klein dat het eigenlijk niet mogelijk is om goede richtinggevoelige microfoons aan te brengen.
Vanaf 1985 (!) is er onderzoek gedaan of er geen andere methode zou zijn om de directivity-index te verbeteren. Door gebruik te maken van de resultaten van baanbrekend onderzoek dat op het gebied van het gedrag van de voortplanting van geluid op de TU gedaan is ontstond het idee microfoons in de veren van een bril onder te brengen. Bedenk hierbij dat de golflengte van een frequentie van 2000 Herz slechts 17 centimeter bedraagt! Dat betekent dat over de lengte van een veer van een bril er in de verschillende microfoons duidelijke looptijdverschillen t.o.v. de voorzijde van de bril zijn waar te nemen. Het basisidee werd de signalen (men koos uiteindelijk voor 4 rondom gevoelige miniatuurmicrofoons) elektronisch ten opzichte van elkaar te vertragen. Signalen uit de gewenste richting worden dan versterkt en uit de ongewenste richting verzwakt. Aanvankelijk werd door een van de ontwerpers Wim Soede hiervoor gebruik gemaakt van analoge techniek (1986/1990). Hij ging hierbij nog uit van 5 microfoons. Later ging Ivo Merks over op het gebruik van 4 microfoons en begon te experimenteren met digitale schakelingen. Hij bereikte hiermee een spraak/stoor verhouding verbetering van 9 decibel! Het heeft echter nog tot 2006 geduurd tot de industrie dit idee oppakte en er een commercieel bruikbaar product uit dit idee werd ontwikkeld. Er moest veel werk verricht worden: marktanalyse, financiering van nader onderzoek en ontwikkeling, productvoorbereiding, algoritmen in de chipsets programmeren, onderdelen fabricage, optimalisatie van de bundelvorming en het regelbaar maken van de richtingsgevoeligheid. Tijdens de lezing werd de werking van de nu in productie gebrachte bril gedemonstreerd. Hiervoor waren er 4 luidsprekerzuiltjes op de hoeken van een denkbeeldig vierkant opgesteld. Uit de achterste werd “omgevingslawaai” weergegeven; op de twee voorste ter linkerzijde een spreker en ter rechterzijde een muziekensemble. Hiermee werd een typische cocktailparty situatie nagebootst. Juist daar hebben slechthorenden namelijk de grootste moeite een gesprek te verstaan. In het midden stond een etalagepop. Deze pop was voorzien van zowel conventionele hoortoestellen als de nu ontwikkelde hoorbril de Varibel, “de bril die hoort”. De pop was op een draaiplateau geplaatst, de door de hoortoestellen opgevangen signalen konden via de geluidsinstallatie worden beluisterd. Het resultaat is werkelijk verbluffend, de Varibel is in staat de spreker (mits de pop in de juiste richting ”kijkt”) uitstekend te volgen! Bij het verder verdraaien van het plateau was het muziekensemble via de geluidsinstallatie uitstekend te horen. Met andere woorden: er is sprake van en sterk richtingseffect. Dit werkt zo goed dat bij het beluisteren van bijvoorbeeld muziek in een concertzaal de gebruiker de bril moet instellen op een bredere openingshoek. Dit gaat met een schakelaartje op de brilveer. De Varibel is het resultaat van fundamenteel onderzoek dat aan de TU Delft is verricht, de gebruikers van deze bril profiteren hiermee direct van onderzoek dat in Nederland gedaan is!
Kijk voor meer informatie op www.soundcontrol.tudelft.nl/hoorbril en op www.varibel.nl