Die KI für besseres Hörvergnügen

Klarer Sound, auch wenn gerade die Straßenbahn vorbeirauscht oder der Kollege mal wieder laut auf der Tatstatur herumtippt? Die auf Künstlicher Intelligenz basierende Geräuschunterdrückungssoftware des Fraunhofer IIS schafft Abhilfe in Echtzeit. Der Clou daran: Die Technologie läuft unabhängig vom verwendeten Gerät.

Edwin Mabande strahlt voller Stolz auf sein Team: Die Communication Acoustics Group am Fraunhofer IIS hat innerhalb von zwei Jahren mit dem Fraunhofer upHear Microphone Processing eine Möglichkeit entwickelt, KI zur Geräuschunterdrückung auf mobilen Endgeräten einzusetzen. »Geräuschunterdrückung gibt es bereits seit vielen Jahren in unterschiedlichen Consumer-Geräten«, erzählt Gruppenleiter Mabande. Dahinter steckt bisher meist klassische Signalverarbeitung basierend auf mathematischen Modellen. Künstliche Intelligenz hebt die Geräuschunterdrückung nun auf die nächste Stufe. Denn tatsächlich gibt es eine hohe Nachfrage nach besserem Sound. Angefangen von Smartphones, die häufig in lauten Umgebungen verwendet werden, bis hin zur Etablierung von Telefon- und Videokonferenzen ist ein drängender Bedarf entstanden. »Der anhaltende Trend zum Arbeiten im Home-Office hat die Nachfrage nach Geräuschunterdrückung stark befeuert, denn viele Menschen können bei ihren Gesprächen keine ruhige Umgebung sicherstellen«, erzählt Mabande.

Klarer Sound, ganz akkuschonend

Das stellte das Fraunhofer-Team vor eine Herausforderung: »Bisherige Lösungen benötigen sehr leistungsstarke Prozessoren“« so Mabande. Leistung, die etwa auf Smartphones nicht immer zur Verfügung steht. Also musste eine Technologie mit deutlich geringerer Komplexität her. »Die Komplexität musste so reduziert werden, dass der Akku von mobilen Geräten nicht innerhalb von Minuten leer wird«, weiß der Wissenschaftler. Gleichzeitig muss die Technologie in der Lage sein, nahezu zeitgleich mit der Signalübertragung die Geräuschunterdrückung auszuführen. Das Forscherteam machte sich deshalb auf die Suche nach bestehenden Lösungen basierend auf Künstlicher Intelligenz, in denen neuronale Netze zur Datenverarbeitung zum Einsatz kommen. »Das Problem war, dass die bestehenden neuronalen Netze meist sehr allgemein ausgelegt und deshalb sehr komplex waren«, erinnert sich Edwin Mabande.

Geräuschunterdrückung in Echtzeit auf mobilen Geräten

Das Team entwickelte also eine eigene Lösung – und war schließlich erfolgreich. Insgesamt wurde die Komplexität der Technologie im Vergleich zu bestehenden Lösungen dramatisch verringert. »Unsere KI-basierte Geräuschunterdrückung ist eines der leistungsfähigsten Systeme auf dem Markt«, ist sich Edwin Mabande sicher. Hinzu kommt, dass die Technologie auf verschiedensten Endgeräten mit verschiedener Hardware funktioniert, unabhängig vom Hersteller. Bisher verfügbare Lösungen bieten das nicht. Die Fraunhofer-Geräuschunterdrückung ist robust, sie läuft in allen bisher erprobten Anwendungen. Denn natürlich spricht ein Kind anders als ein Erwachsener und Chinesisch hört sich anders an als Deutsch oder Englisch. »Die Technologie funktioniert immer«, sagt Mabande. All das sind die Gründe, weshalb die Geräuschunterdrückung nun Teil der Fraunhofer upHear-Produktfamilie ist, mit der das Fraunhofer IIS Audiotechnologien zur Klangverbesserung von der Aufnahme bis zur Wiedergabe vermarktet. Die Geräuschunterdrückung passt dort gut rein. »Künstliche Intelligenz ist im Moment das große Thema in allen Technologiefirmen. Mit unserer Geräuschunterdrückung können wir eine Vorreiterrolle einnehmen«, erklärt Sebastian Meyer, Produktmanager von upHear. Aktuell laufen Gespräche zur Lizenzierung der Software mit verschiedenen Herstellern aus dem Audiobereich.

Beitrag von Julian Hörndlein, Freier Journalist und PR-Texter