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Weltpremiere für digitale Stimmverstärker


Von einem analogen Verstärker wird die Stimme verzerrt. Mit einem digitalen Verstärker wird die Stimme neu aufgebaut und so empfunden, als würde man die ganz normale Stimme hören. Bei der Verwendung des digitalen Stimmverstärkers erkennt man also seine eigene Stimme.

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Die Eigenschaften der Stimme hängen von anatomischen Voraussetzungen und der Nutzung der Stimme ab.
Das Stimmverhalten lässt sich ändern. Dazu sind Übung und wieder Übung erforderlich.
Lehrer sind die Berufsgruppe, die aufgrund von Stimmproblemen am häufigsten medizinische Hilfe in Anspruch nehmen. Das ist darauf zurückzuführen, dass man seine Stimme in dieser Berufsgruppe täglich in verschiedenen Umfeldern und Situationen vor einer Gruppe gebraucht.

Die meisten Patienten, die mit der Diagnose Stimmschwäche einen Arzt/Logopäden aufsuchen, sind Frauen. Die Stimmen der Frauen sind heller und schwächer. Frauen müssen daher ihre Stimme anheben, um gehört zu werden. Die Stimme der Frau ist nicht nur heller, sondern auch nicht mit so dichten Übertönen ausgestattet wie die des Mannes. Das ist eine von mehreren Erklärungen, warum Frauenstimmen in bestimmten akustischen Umfeldern schlechter zu verstehen sind.

Das Stimmband einer Lehrerin leistet an einem normalen Arbeitstag mehr als eine Millionen Schwingungen, wenn sie 20 Prozent der Zeit spricht, während ein männliches Stimmband nur eine halbe Million Schwingungen zu ertragen hat. Eine männliche Stimme hat im Durchschnitt 100 Schwingungen pro Sekunde (Frequenz etwa 100 Hz), während das erheblich kürzere Stimmband der Frau schwingt ungefähr doppelt so schnell.

Doktorarbeiten deuten darauf hin, dass eine Person, die das Publikum mit einer starken Stimme erreicht, eher die Aufmerksamkeit und das Interesse der Zuhörer gewinnt als jemand, der Probleme damit hat, sich mit seiner Stimme und damit auch Aussage Gehör zu verschaffen. Daher ist es wichtig, dass die Stimme möglichst deutlich und verständlich wiedergegeben wird. Eine analoge Wiedergabe kann niemals eine korrekte Stimmwiedergabe sicherstellen, was jedoch mit einer digitalen Verstärkung und somit auch Wiedergabe gelingt.

In seiner Dokumentation „Die Stimme - das wichtigste Werkzeug“ schreibt der schwedische Lehrerverband:

„In den meisten Diagnosegruppen mit Stimmstörungen sind die Frauen in der Mehrheit. Am häufigsten wird Phonasthenie (Stimmschwäche) diagnostiziert. Dabei sind übliche Symptome ein unangenehmes Gefühl und Schmerzen im Hals. Man räuspert sich häufig und manchmal wird die Stimme auch instabil. Es bereitet Probleme, die Stimme zu erheben, aber vor allen Dingen fühlt man, dass die eigene Stimme schwach ist. Dabei wird die Stimme häufig monoton und brummig. Aber auch eine Person, deren Stimme sich ganz gut anhört, kann unter Phonasthenie leiden und erhebliche Beschwerden haben.“

Stimmschwäche (Phonasthenie) kann man vorbeugen, indem man einen digitalen Stimmverstärker zur Entlastung der Stimme einsetzt. Sobald man die Anstrengung der Stimme bemerkt, sollte man den digitalen Stimmverstärker anschließen und verwenden. Dadurch fühlt man sich selber besser und erreicht die Gruppe mit seiner Aussage erheblich leichter. Wenn man die Stimme weiterhin ohne Entlastung anstrengt, deuten Untersuchungen darauf hin, dass die Personen dann häufig über trockene und verbrauchte Luft, Staub, Schmutz und Lärm klagen, während sie gleichzeitig Symptome wie Müdigkeit, Halsaustrocknung und sogar Heiserkeit verspüren. Die Folgen kommen dann in Form von kostspieligen Umbauten und Krankschreibungen zum Ausdruck. Der Arbeitgeber kann also durch die Unterstützung von Mitarbeitern mit Stimmproblemen/-überanstrengungen nur gewinnen.


Digitale Wiedergabe
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Von einem analogen Verstärker wird die Stimme verzerrt. Mit einem digitalen Verstärker wird die Stimme neu aufgebaut und so empfunden, als würde man die ganz normale Stimme hören. Bei der Verwendung des digitalen Stimmverstärkers erkennt man also seine eigene Stimme.

Die Leistung des Stimmverstärkers von Voxema ist mindestens doppelt so hoch wie die aller anderen analogen Stimmverstärker auf dem Weltmarkt. Sie wird durch das von uns entwickelte digitale Programm ermöglicht. Diese Software bietet folgende Vorteile:
- Entfernung unerwünschter Schmatzgeräusche und Sicherstellung eines deutlicheren und lauteren Tons.
- „Zusammendrückung“ des Tons in einer gleichmäßigen Verstärkung im gesamten Frequenzbereich von 0 bis 14.000 Hz.
- Belohnungssystem in Form einer automatischen Abschaltung des Stimmverstärkers für einige Sekunden, wenn man seine Stimme zu sehr belastet (damit die Stimme nicht unnötig angestrengt wird).
- Ausschließung aller Schalleffekte und Filterung im Sinne einer deutlicheren Aussprache.
- Das Programm beinhaltet zwei verschiedene Ebenen für wechselnde Umfelder und Stimmsituationen. Es lässt sich einfach auf die jeweilige Situation einstellen.
- Die Software des Stimmverstärkers passt sich an die Stimme bzw. das Stimmproblem an.

Mit diesen Punkten lässt sich zusammenfassen, was ein digitales Programm in einem Stimmverstärker im Vergleich zu einem analogen Stimmverstärker zu leisten vermag. Das Programm kann jederzeit durch verschiedene Filtersysteme und empfindlichere Mikrofone, die sich an verschiedene Umfelder und Situationen anpassen lassen, verbessert werden. Demnächst wird es auch die Möglichkeit geben, den Ton des digitalen Stimmverstärkers drahtlos zu übertragen (Bluetooth). Das bedeutet, dass Handys die Sprache empfangen und in einem laufenden Gespräch vermitteln können. Das ist eine enorme Veränderung für viele Menschen, die Probleme mit ihrer Stimme haben. Die Sprache im Handy wird dadurch deutlicher und besser.


Technik
Ein DSP oder Signalprozessor ist ein Prozessor mit einer speziellen Anpassung an die Signalverarbeitung.
Diese Prozessoren gibt es in vielen verschiedenen Geräten, in denen Signale verarbeitet werden müssen. Beispiele dafür sind Handys, Netzwerkkarten, CD-Spieler etc. DSP-Prozessoren sind mehr auf bestimmte Aufgaben ausgerichtet, so dass sie erheblich schneller als normale CPU-Einheiten, aber in anderen Bereichen auch langsamer sind.

Ein DSP eignet sich für folgende Einsatzbereiche:

FFT - Fast Fourier Transforming (schnelle Fourier-Transfomation)
Filterung u. a. von Schallwellen
Hochmoderne Bitmanipulation
CRC-Berechnungen


Verwendung der DSP in Verbindung mit digitalen Stimmverstärkern:
Als Schallprozessor kann ein Signalprozessor in Verstärker, Tieftöner und sonstige HiFi-Anlagen eingebaut werden. In Verbindung mit moderner Software kann er dazu verwendet werden, die Eigenschaften des Tons einzustellen, ohne dass sich die Tonqualität verschlechtert. Dies ist erst in den letzten Jahren durch eine Digitaltechnik mit hoher Auflösung ermöglicht worden. Darin ist der Hauptgrund dafür zu suchen, warum sich Voxema für die Verwendung der digitalen Technik in diesem Produkt entschieden hat.

Die Definition eines absolut optimalen Schallvergleichswertes ist praktisch unmöglich, weil bei der Jagd nach dem „perfekten“ Ton immer de persönliche Geschmack eine Rolle spielt. Somit fällt die entscheidende Beurteilung immer subjektiv aus, was wiederum dazu führt, dass es auch bei der Art des bevorzugten Tons große Schwankungen gibt. Die DSP-Technik bietet dem Anwender die Freiheit, den Ton so einzustellen, dass er in den eigenen Ohren „perfekt“ klingt.


Folgende praktische Einsatzbereiche wurden durch die digitale Technik in den Stimmverstärkern von Vo
Filterung
Der Stimmverstärker muss über verschiedene Filter verfügen, damit er die von Voxema angestrebte Tonqualität und die gewünschten Funktionen gewährleisten kann.

Tonfilter
Dieser Filter muss die meisten Schallformen wie Schmatzgeräusche, Schnaufen,
Kratzen, Wind, Lärm etc. herausfiltern können.

Störfilter
Der Filter muss Störgeräusche beseitigen können, die von Handys oder anderen Elektrogeräten stammen, die eine Störung verursachen können.

Lautstärke, Strafe und Belohnung
Der Stimmverstärker hat eine stufenlose Lautstärkenregelung, die an mehrere Umfelder wie z. B. im Gebäude, Büro, Besprechungen, im Freien, in der Stadt, größere Menschenansammlungen, Wirtshaus etc. angepasst wurde, damit man jederzeit ein ganz normales Gespräch führen kann. In das Gerät wurde auch ein Straf- und Belohnungssystem eingebaut. Wenn man im Verhältnis zu seiner normalen Stimme zu laut spricht/flüstert, wird man vom Gerät „bestraft“, indem es für einige Sekunden abgeschaltet wird. So lernt man, die Lautstärke des Stimmverstärkers zu erhöhen statt selber lauter zu sprechen. Als Belohnung hat man eine weniger angestrengte Stimme.



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