Stumme telefonieren mit Gesichtsbewegungen per Computer

Das Gesicht des Probanden ist in Bewegung. Er spricht, aber kein Laut dringt aus seinem Mund. Verstanden und übersetzt wird seine Botschaft dennoch. Und zwar von einem Computer. Mit einer neuen Technologie wollen Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) das Telefonieren ohne den Einsatz der Stimme ermöglichen. Die neue Technik könnte insbesondere von Menschen mit Sprachbehinderungen genutzt werden.

Bei dem Verfahren werden die Gesichtsbewegungen während der stummen Konversation vom Computer erfasst, interpretiert und übersetzt. "Wenn wir sprechen, ziehen sich sämtliche Gesichtsmuskeln auseinander und wieder zusammen", erklärt die leitende Wissenschaftlerin Tanja Schultz das Prinzip der Technik. Je nachdem wie sich Zunge, Lippe und die Kiefer bewegten, ließen sich einzelne Worte mit Hilfe des Computers analysieren. Tatsächlich übersetzt die Maschine während des Praxistests die Lippenbewegungen und erkennt das "Hallo", das der Proband lautlos von sich gegeben hat.

Noch sind im Gesicht befestigte Elektroden nötig

Die Spracherkennung benötigt Elektroden, die im Gesicht des Probanden befestigt werden. Damit die elektrischen Potenziale der Gesichtsmuskeln überhaupt gemessen werden können, müssen die Testpersonen momentan noch auf die Haut geklebte Elektroden hinnehmen. "Für die Praxisanwendung der Zukunft gibt es aber schon Konzepte, die eine solche umständliche Apparatur überflüssig machen", berichtet Schultz.

Für Menschen, die krankheitsbedingt den Verlust der Stimme beklagen, könnte eine neuartige Entwicklung tatsächlich Vorteile haben, sagt beispielsweise Susanne Krumpholz vom Berliner Institut für Inklusion. "Jemand, der sich nicht mit Hilfe seiner Stimme ausdrücken kann, ist in unserer Gesellschaft benachteiligt", sagt sie.

Stimme ist Ausdruck der Persönlichkeit

Das Institut setzt sich für die Forschung und Entwicklung von barrierefreien Kommunikationsmöglichkeiten für Menschen mit Behinderung ein. "Ein großer Vorteil ist auch die Möglichkeit, die frühere Stimme des Betroffenen mit dem Computer nachzubilden, denn die eigene Stimme ist ein wichtiger Ausdruck der Persönlichkeit", sagt Krumpholz. Tatsächlich ist dies nach Angaben von Schultz möglich, wenn es eine frühere Quelle - etwa in Form einer Tonbandaufnahme - gibt.

Seit fünf Jahren versuchen die Wissenschaftler, die Technologie Schritt für Schritt zu verbessern. Gesucht werden mussten die besten Positionen für die Gesichts-Elektroden. Auch hätten die unterschiedlich starken Signale je nach Muskelbewegung zu Beginn noch Schwierigkeiten bereitet, denn mit der steigenden Wörterzahl steige auch die Verwechslungsrate. "Anfangs hatten wir noch eine Fehlerquote von 90 Prozent. Jetzt liegen wir bei zehn Prozent", berichtet die Schultz.

Implantierte Elektroden würden Alltagstauglichkeit erhöhen

Noch ist die umständliche Verkabelung mit den 1 Cent-großen Elektroden kaum für den Alltag geeignet, geben die Karlsruher Forscher zu bedenken. Doch sei es vorstellbar, dass in einigen Jahren nicht die Elektroden auf der Haut die Impulse messen, sondern ein eigens entwickeltes Mobiltelefon die Elektroden im Inneren trägt und beim Telefonieren durch den Hautkontakt weiterleitet, erläutert Projektleiterin Schultz. Vielversprechender sei es, winzige Elektroden direkt unter die Gesichtshaut des Nutzers zu verpflanzen. Auf diese Weise ließen sich die Informationen kabellos unmittelbar an den Computer senden.

Dass solche Implante von Menschen mit Sprachbehinderung genutzt werden könnten, hält der Landesverband für Körper und Mehrfachbehinderte in Baden-Württemberg durchaus für möglich. Andere alltagstaugliche Lösungen seien bislang nicht bekannt, sagt Verbandsgeschäftsführerin Jutta Pagel-Steidl. Bisher bedienten sich Sprachbehinderte der Gebärdensprache oder Bildertafeln. Damit seien aber nur begrenzte Aussagen möglich. "Stumme leiden unheimlich darunter, sich nicht mitteilen zu können. Der Verband ist dankbar für jeden Versuch, die Leute aus ihrer Sprachlosigkeit herauszuholen."

Technik auch für Call-Center und vertrauliche Informationen denkbar

Neben diesem Aspekt kann den Forschern zufolge die lautlose Konversation aber auch im Kino oder während einer Konferenz eingesetzt werden. Vor allem die Arbeitswelt könnte sich durch diese Entwicklung verändern, sagt Schultz, die weltweit zu den Spitzenforschern der Elektromyografie zählt. "Es wäre ein Vorteil, wenn mehrere Menschen, beispielsweise in einem Call-Center gleichzeitig telefonieren könnten, ohne dass eine störende Geräuschkulisse zu hören ist." Bei Austausch vertraulicher Informationen wie Passwörter sei dies ebenfalls nützlich.

ddp / Lars Hessling