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Wissen & Umwelt

Sonification – Daten werden zu Klängen

Thomas Hermann ist Klangforscher an der Uni Bielefeld. Seine Mission: Daten in Töne umwandeln. Wie hört sich ein epileptischer Anfall an? Wie das Wetter der nächsten Tage? Sonification macht es möglich.

Grafik des DAX-Kurses (AP)

Der DAX-Kurs als Grafik - warum nicht als Klangkurve?

"Sonification heißt Datenverklanglichung. Wir verwandeln Daten, also eine Masse von Zahlen, in Klänge", erklärt Thomas Hermann, Neuroinformatiker und Klangforscher an der Universität Bielefeld. "Wir machen Daten hörbar."

Klingt nett, aber wofür braucht man so etwas? "Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten zum Beispiel in der Medizin." Die Augen von Thomas Hermann funkeln, wenn er spricht. Er ist ein leidenschaftlicher Forscher und ein Fan des Hörens. In der Medizin soll Sonification die Diagnose von Epilepsie unterstützen. "Wir verwandeln hier die Daten der Elektroenzephalografie, also des EEG, in hörbare Klänge."

EEG zum Hören

Portraitbild von Thomas Hermann (Foto: Till Bovermann)

Klangforscher Thomas Hermann

Die über das EEG gewonnen Daten, die die Aktivität des Gehirns anzeigen, werden sie in ein Computerprogramm eingespeist. Hier werden sie in Töne umgewandelt und diese dann zu einem Klangteppich zusammengefügt. Die zusammengefügten Klänge repräsentieren sehr systematisch und objektiv die zugrunde liegenden Daten. Bestimmten Daten wird ein bestimmter Ton zugeordnet, so dass die Klangkurve einen codierten Inhalt enthält. Sie entsteht keinesfalls beliebig, sondern nach festen Regeln.

Gelingt diese Transformation von Daten in Klänge, kann der Arzt, während er seinen Patienten untersucht, die Aktionen im Gehirn, die Gehirnwellen hören. So erkennt er akustisch, ob die Gehirnaktivitäten normal sind, oder ein krankhafter Zustand, wie ein epileptischer Anfall vorliegt.

Modernes Stethoskop

Die Sonification lässt Thomas Hermann schwärmen. Er zeigt auf seinem Laptop einen Film eines Kindes, das am EEG angeschlossen ist und von einem Arzt untersucht wird. Über die Boxen des Computers ist eine relativ harmonische Klangwelle zu hören. "Bis hierhin ist alles okay", sagt Hermann. "Aber jetzt, jetzt gleich kommt der epileptische Anfall". Und tatsächlich: das Kind wirkt nervöser, die Klänge ändern sich, ein rhythmisches Pochen erklingt. "Bamm, bamm, bamm, bamm", macht Hermann das Pochen nach. "Da hört man sehr deutlich den Rhythmus der Epilepsie. Das ist ein rhythmisches Schlagen im Gehirn, das sich von dem normalen Zustand unterscheidet."

Ein Kind ist am EEG angeschlossen. Es hat Dutzende Elektroden auf dem Kopf befestigt. (dpa)

Was geht in dem Kopf vor? Ein Bildschirm zeigt die Ausschläge an, bald könnten sie auch hörbar sein

Mithilfe der Sonification könnten sich Ärzte zukünftig ganz ihren Patienten zuwenden, ohne ständig einen Bildschirm mit Spannungsausschlägen beobachten zu müssen. Die vom EEG gemessenen Ausschläge, bekämen die Mediziner über die Sonification auf die Ohren. Hirnströme werden zu Tönen. Eine Art modernes Stethoskop.

Klänge als Infos für Blinde

Aber nicht nur Ärzte sollen von der Sonification profitieren. Thomas Hermann kann sich die Verklanglichung von Daten auch in vielen anderen Bereichen vorstellen. Zum Beispiel als Informationskanal für blinde Menschen. So hat er mit seinem Team Sportspiele für Blinde entwickelt. "Wir haben Blindminton kreiert – eine Art akustisches Badminton. Es erlaubt Menschen nur über das Hören mit einem realen Schläger in der Hand einen virtuellen Ball zurückzuschlagen." Der Ball existiert in diesem Spiel nicht wirklich. Seine Existenz wird simuliert und der Ort des Balles wird relativ zum Schläger verklanglicht. Der Spieler kann also anhand des Geräusches erkennen, wo der Ball ist, wohin er schlagen muss, um ihn zu treffen.

Die Wettervorhörsage

Ein Frau überquert mit Regenschirm bei strömendem Regen eine Straße (AP)

Der Klang zu diesem Bild: Prasselnde Regentropfen und Wind?

Der Klangforscher macht sich aber auch dafür stark in Zukunft Diagramme und Grafiken hörbar zu machen. Angesichts komplexer Daten sei das Auge oft überfordert und übersehe wichtige Informationen. Geht es nach Hermann würde die grafische Kurve der Kursentwicklung des DAX an der Börse deshalb hörbar gemacht werden und die tägliche Wettervorhersage durch eine Wettervorhörsage ergänzt werden.

Eine Fraue springt auf einer grünen Wiese, vor strahlend blauem Himmel in die Luft (picture-alliance)

Wie klingen Sonne und 30 Grad?

"Das Wetter in den nächsten 24 Stunden als kurzes Klangbild, indem ganz dicht Informationen enthalten sind", sprudelt es aus Thomas Hermann heraus. "Zum Beispiel der Temperaturverlauf, die Feuchtigkeitsentwicklung, Niederschlag, Windgeschwindigkeit, Bewölkungsgrad all das in einen Klangstrom eingewoben, so dass man in wenigen Sekunden einen guten Eindruck davon hat, wie das Wetter wird, ohne viele abstrakte Worte verstehen zu müssen."

"Wunderbare Ressource"

Damit der Hörer dann auch wirklich versteht, wie das Wetter wird, bedarf es natürlich etwas Übung, räumt der Klangforscher ein. Man muss erst einmal verstehen, welcher Klang für welche Daten steht. Das gehe aber sehr schnell, sagt Hermann: "Wenn wir ein bisschen in das Hören als Informationskanal investieren, dann können wir vielleicht damit besser werden, als mit dem Sehen. Warum sollen wir diese wunderbare Ressource des Hörens so brach liegen lassen?"

Ein Plädoyer für das Hören. Mittlerweile hat sich der Bielefelder Klangforscher Thomas Hermann weltweit einen Namen gemacht. Er hat auf Konferenzen und Tagungen in Japan, Australien oder den USA anderen Datenforschern seine Klänge präsentiert. Noch wartet er aber auf den großen Paukenschlag, den Durchbruch in der Praxis.

Autor: Benjamin Wüst

Redaktion: Marlis Schaum