Pictures of the Future - Hörgeräte

Etwa jedes dritte Hörgerät, das heute weltweit verkauft wird, ist von Siemens. Seit 100 Jahren ist die Siemens Audiologische Technik (S.A.T.) in Erlangen die erste Adresse für gutes Hören. Doch dieser Erfolg musste hart erarbeitet werden, denn ein guter Name und ein weitverzweigtes Händlernetz bedeuten nicht zwangsläufig guten Absatz. "In vielen Ländern sind die Händler verpflichtet, Schwerhörigen Apparate unterschiedlicher Hersteller zur Auswahl zu stellen", erläutert Dr. Gerhard Röhrlein, Leiter der Forschung und Entwicklung bei S.A.T. in Erlangen. Nach einigen Tagen Probehören entscheidet dann der Kunde, mit welchem Produkt er besser hört und sich wohler fühlt.

Bereits Firmengründer Werner von Siemens kümmerte sich um Menschen mit Hörproblemen. Im Jahr 1878 konstruierte er für sie einen Telefonhörer mit besonders intensiver Verstärkung. Ab 1910 gab es dann richtige Hörgeräte von Siemens, die auch den Umgebungsschall verstärkten – zunächst nur für Werksangehörige und deren Familien. 1913 kam ein überarbeitetes Modell unter dem Namen Phonophor in den freien Verkauf, bestehend aus Batterie, Mikrophon und Hörer – teils elegant verpackt als Handtäschchen oder Köfferchen (Plakat oben). Seit 1914 lieferte Siemens Phonophore mit einem eigens erfundenen Kleinhörer aus. Dieser Ohrsprecher genannte Einsteckhörer war nicht nur unauffälliger, sondern er saß auch näher am Trommelfell, konnte den Schalldruck also besser zur Wirkung bringen. Der Ohrsprecher war eine der ersten Siemens-Erfindungen speziell für Hörgeräte.

1924 gelang dank eines Kohlemikrofon-Verstärkers eine Schallverstärkung um maximal 46 dB. Die Abkürzung dB steht für Dezibel, ein logarithmisches Maß, das in der Technik gebräuchlich ist, aber leicht in die Irre führt. Eine Zunahme um jeweils 3 dB bedeutet eine Verdoppelung des Schalldrucks. Zum Vergleich: Die Hand hinterm Ohr verstärkt um etwa 10 dB, das Hörrohr, mit dem sich der Komponist Beethoven begnügen musste, um 25 dB. "Moderne Hörgeräte können die Klangintensität um bis zu 80 dB anheben", erläutert Röhrlein den Stand der Technik. "Damit kann man auch fast taube Menschen wieder aktiv ins Leben integrieren".

Stets versuchten die Hörgerätebauer, neueste Technologien zu nutzen. Ende der 1920er Jahre waren es Röhrenverstärker mit verbessertem Klang – und einigem Gewicht. Erst in den 50er Jahren gab es Miniröhren, die das Gerät fast auf Zigarettenschachtelgröße schrumpfen ließen. Dann kam die Transistortechnik, und die Hörgeräte waren nur noch so klein wie ein Pillendöschen. Auch diese Geräte hießen bei Siemens noch Phonophore.

Elektronik im Ohr. Ab den 60er Jahren wanderte die Elektronik in die unmittelbare Nähe des Gehörs. Zunächst in Form von Hörbrillen, doch dann gelang Siemens die Fertigung von Hinter-dem-Ohr-Hörgeräten, die die gesamte Elektronik enthielten und sich hinter die Ohrmuschel schmiegten. Die heutigen Im-Ohr-Geräte können sogar komplett im Gehörgang verschwinden. "Sie sind im Alltag praktisch unsichtbar – ein wichtiges Kaufargument", sagt Röhrlein. Hinter-dem-Ohr- und Im-Ohr-Hörgeräte haben beide bis heute ihre Anhänger. Lediglich bei schwerst hörgeschädigten Menschen stoßen Im-Ohr-Hörgeräte noch immer an gewisse Grenzen. Da Mikrofon und Schallgeber nur wenige Millimeter voneinander getrennt sind, besteht bei zu großer Verstärkung die Gefahr von Rückkoppelungen.

Fast drei Jahrzehnte lang mussten sich die Ingenieure mit mehr oder weniger kleinen Verbesserungen begnügen, denn mehr als vier Transistoren und einige Spulen sowie Kondensatoren konnte man in die Geräte nicht einbauen. Ein neues Zeitalter begann 1996, als das erste volldigitale Hörgerät auf den Markt kam.

Ein digitales Hörgerät verstärkt den Klang nicht nur, es berechnet ihn neu. "Meist kann ein Schwerhöriger zunächst die hohen Töne nicht mehr wahrnehmen", erläutert Röhrlein. "Sprache und Musik wirken deshalb dumpf und sind bei fortgeschrittener Schädigung am Ende völlig unverständlich." Ein digitales Hörgerät verstärkt die betroffenen Frequenzbänder ganz gezielt. Beim Siemens Spitzenmodell Triano liefern drei Mikrofone den Daten-Input (Bild oben). Falls nötig werden störende Nebengeräusche herausgerechnet und dank Richtmikrofontechnologie kann man Gesprächspartner aus einer Menschentraube akustisch "herauspicken". Die verwendeten Signalprozessoren verfügen mit einigen Millionen Schaltfunktionen pro Sekunde über beachtliche Rechenleistung.

Allerdings war die Digitaltechnik eine echte Herausforderung für die Ingenieure, denn Spannung und Kapazität der Batterien sind vorgegeben. Auch eine frische Hörgerätebatterie liefert nicht mehr als 1,6 V, während des Betriebs sogar oft nur 0,9 V. "Standardbauelemente benötigten damals aber 3 bis 4 V", erläutert Röhrlein. "Unsere Chips hingegen mussten schon mit 0,9 V funktionieren. Nur wenige Firmen konnten solche Siliziumscheiben herstellen." Doch die Patienten waren begeistert. Ähnlich wie beim Equalizer einer Stereoanlage kann der Akustiker die Verstärkung des Hörgeräts nun über die gesamte Tonleiter exakt auf das Schädigungsprofil des Patienten anpassen.

Wenn Hörgeräte funken. Und schon sind weitere Verbesserungen in Sicht. Mikrofone werden in absehbarer Zeit nicht mehr externe Bauteile sein, sondern in den Chip integriert. Das spart Platz und verbessert die Klangqualität. Auch soll der Bedienkomfort weiter steigen. So müssen bislang die Nutzer von zwei Hörgeräten beim Wechsel der Lautstärke oder der Programme beide Geräte von Hand umstellen. Doch zwei Geräte sind nach Meinung von Ärzten und Akustikern notwendig: Nur durch die Stereoversorgung kann das Gehirn wieder richtig hören lernen.

In Zukunft sollen die beiden Hörhilfen daher komfortabel über Funkimpulse miteinander "reden" können. Dieses Zusammenwachsen von Hörgerät und Funktechnik stellt eine neue Herausforderung dar. Denn die Ingenieure müssen Antenne und Funkelektronik noch zusätzlich zu allen vorhandenen Komponenten mit ins Hörgerät zwängen.

Doch die Anstrengung lohnt sich, weil die drahtlose Kommunikation auch als Verbindung zu anderen Geräten nützlich wäre. So könnten Hörgeräte zum Headset für Handys werden und eine Chance eröffnen, ihr Image weg von der Medizin hin zum Lifestyle zu wandeln. Vielleicht würden dann auch Hörprobleme nicht länger verdrängt. Denn anders als bei Brillen oder Kontaktlinsen gelten Hörgeräte immer noch als Makel. "Bislang dauert es im Schnitt 10 bis 15 Jahre, bis sich jemand mit Hörproblemen überwindet, zum Akustiker zu gehen", sagt Gerhard Röhrlein.

Bernd Schöne