Binaurales Hören: Wie wir Geräusche orten

Unser Hörsinn hilft uns, die Orientierung zu bewahren und Gefahren zu erkennen. Woher wissen wir, aus welcher Richtung Geräusche kommen?

Nicht ohne Grund sind Menschen mit zwei Ohren ausgestattet. Nur so ist es möglich, die Richtung von Schallquellen zu lokalisieren. Diese Fähigkeit nennt man auch binaurales Hören oder Richtungshören. Sie hilft uns dabei, Gespräche aufmerksam zu verfolgen, Gefahren im Straßenverkehr zu erkennen und Musik in Stereo zu genießen – eine besondere Leistung von Gehör und Gehirn.

Wie funktioniert Richtungshören?

Binaurales Hören (oder Richtungshören), das ist Hören mit zwei Ohren. Ein und dasselbe Geräusch wird sowohl vom linken als auch vom rechten Ohr empfangen. Unser Gehirn verarbeitet diese eingehenden Signale und setzt sie zu einem gesamten Höreindruck zusammen. Nur durch zwei unterschiedliche Signale ist es uns möglich, die Richtung einer Schallquelle einschätzen zu können.

“Wir verwenden dazu Laufzeitunterschiede und Pegelunterschiede”, sagt Clemens Amon, Akustiker in der Forschungsgruppe Intelligente Akustische Lösungen von Joanneum Research in Graz. Einerseits ist also wichtig, wie unterschiedlich laut das Signal in den beiden Ohren ankommt und andererseits in welchem zeitlichen Abstand. “Wir bewegen automatisch unseren Kopf und verschieben so unsere Position im Vergleich zur Schallquelle”, erklärt Amon. Schon kleinste Bewegungen würden uns dabei helfen, die Richtung präziser zu bestimmen.

Dabei beweist unser Gehirn seine unglaubliche Leistungsfähigkeit. Bereits eine zeitliche Differenz von nur zehn Mikrosekunden – das sind 0,00001 Sekunden – können wir registrieren. So lässt sich die Richtung von Geräuschen im Optimalfall auf bis zu ein Grad orten. Diese Genauigkeit hängt auch von der Position der Schallquelle ab.

Ob ein Geräusch von vorne oder hinten kommt, ist wiederum nicht so einfach zu erkennen. Hier hilft unser Außenohr weiter. Denn durch dessen asymmetrische Form klingen Geräusche von vorne anders als jene von hinten. “Unser Gehirn analysiert das eintreffende Signal. Durch unsere Erfahrung können wir dann feststellen, ob die Geräuschquelle vor uns oder hinter uns liegt“, so der erfahrene Forscher von Joanneum Research.

  • Mit nur einem Ohr wäre das Richtungshören (beinahe) unmöglich.
  • Kinder können durch Paukenergüsse massive Einschränkungen im Richtungshören erleben.
  • Durch binaurale Synchronisation unterstützen moderne Hörgeräte ein räumliches Klangbild.

Richtungshören: Ein Lernprozess?

Während das menschliche Hörorgan physisch schon sehr früh ausgeprägt ist, geht man davon aus, dass Richtungshören zu einem gewissen Grad trainiert werden muss. Denn vor allem die Verarbeitungsprozesse im Gehirn spielen eine wichtige Rolle. Wie ausgeprägt und ab welchem Zeitpunkt Kinder diese Fähigkeit besitzen, darüber sind sich die Experten uneinig.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Genauigkeit des Richtungshörens vor allem in den ersten Lebensjahren zunimmt. Laut Entwicklungspsychologen ist ein exaktes Richtungshören erst im 8. Lebensjahr möglich. Verkehrspsychologen setzen diese Fähigkeit sogar erst bei Kindern ab dem 14. Lebensjahr voraus. Oft könnten Schulkinder also gar nicht einschätzen, ob sich ein Auto im Straßenverkehr nähert oder entfernt.

Dieser Thematik nehmen sich aktuell auch Wissenschaftler des Instituts für Hörtechnik und Audiologie der Jade Hochschule an. Man entwickelte ein innovatives Diagnostik-System, das in den nächsten drei Jahren an mehreren deutschen Uni-Kliniken Erkenntnisse gewinnen soll. Es wird untersucht, ob das binaurale Hören altersabhängig ist und wie diese Fähigkeit erlernt wird. Auch welche Auswirkungen die häufig bei kleinen Kindern auftretenden Paukenergüsse haben, sei spannend, so die Forscherin Katharina Schmidt.

Hörschäden und Richtungshören

Die Fähigkeit, Geräuschquellen zu lokalisieren, kann durch Hörschäden beeinträchtigt werden. Richtungshören mit nur einem gesunden Ohr ist (beinahe) unmöglich. Doch auch bei zwei intakten Ohren gilt: Der Prozess des Alterns kann das binaurale Hören erschweren.

Denn das Abnehmen der oberen Hörfrequenz im Laufe der Zeit ist ein unvermeidbares Phänomen. Und das kann auch die Lokalisation von Geräuschen schwieriger machen.

Synchronisierte Hörgeräte, die sowohl links als auch rechts getragen werden, können Abhilfe schaffen. Sie kommunizieren miteinander und analysieren eingehende Lärm- und Geräuschquellen.

Aufeinander abgestimmt werden die Signale dann verstärkt oder abgeschwächt. Diese Technologie bezeichnet man als binaurale Kopplung oder binaurale Synchronisation. So entsteht ein Raumklangbild, mit dem man Geräusche im Raum besser orten und Sprache besser verstehen kann. Hörgeschädigte Menschen können so ein Stück Lebensqualität zurückgewinnen.