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Google: Software-Trick lässt alle ANC-Earbuds Herzfrequenz messen

Einer Gruppe von Forschern des US-Internetkonzerns Google ist es gelungen, einen scheinbar einfachen Weg zu finden, um alle Kopfhörer mit aktiver Geräuschunterdrückung per Software-Update in die Lage zu versetzen, die Herzfrequenz ihrer Träger zu ermitteln.
Google
30.10.2023  19:41 Uhr

Beliebige ANC-Buds lassen sich per Software modifizieren

Theoretisch lassen sich scheinbar In-Ear-Kopfhörer, die ab Werk mit einer Funktion zur aktiven Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen vorgesehen sind, auch für die Überwachung der Herzfrequenz des Nutzers verwenden. Möglich wird dies laut einem Forschungspapier einiger Google-Forscher durch die eingebauten Mikrofone und einige Software-Kniffe. Das Google-Team nennt seinen Ansatz laut 9to5Google Audioplethysmografie (APG) für die Herzfrequenzüberwachung in Hearables. Bei dieser Art der APG geben die Lautsprecher in den Kopfhörern ein Tonsignal von sehr geringer Frequenz ab und die Echos dieser Töne werden von den eigentlich für die Geräuschunterdrückung verwendeten Mikrofone in den Kopfhörern aufgefangen.


Mit einem speziellen mathematischen Modell werden die Ultraschallechos dann in Herzfrequenzwerte umgerechnet. Das System nutzt den Umstand, dass sich das Volumen des Ohrkanals des Menschen mit den durch den Blutfluss erzeugen Deformierungen der Adern im Ohr verändert, wodurch sich die Ultraschallechos ebenfalls verändern. Anhand dieser Unterschiede lässt sich die Herzfrequenz daher ermitteln und dauerhaft überwachen.

Googles Forscherteam zufolge funktioniert ihr Ansatz auch dann, wenn die Kopfhörer gerade zur Audiowiedergabe verwendet werden oder der Nutzer sportlichen Aktivitäten wie etwa Jogging nachgeht. Die Hautfarbe, schlechter Sitz oder die Größe des Ohrkanals spielen keine Rolle, heißt es weiter. Die Auswirkungen auf die Akkulaufzeit der Kopfhörer sollen auch bei dauerhafter Überwachung der Herzfrequenz minimal sein.

Google führte nach eigenen Angaben sogar eine achtmonatige Studie durch, um mit über 150 Teilnehmern zu belegen, dass das neuartige APG-System unter verschiedensten Bedingungen funktioniert. Die Genauigkeit war dabei angeblich sehr hoch, wobei auch schwankende Herzfrequenzen zuverlässig ermittelt werden konnten.

Die Forscher wollen nun die Zuverlässigkeit unter erschwerten Bedingungen prüfen, also zum Beispiel bei anspruchsvolleren Sportarten. Ob und wann die Technik in fertigen Produkten von Google integriert werden könnte, wurde nicht bekannt.

Zusammenfassung
  • Google-Forscher entwickeln Methode zur Herzfrequenzmessung mit Kopfhörern
  • Kopfhörer mit aktiver Geräuschunterdrückung können Herzfrequenz ermitteln
  • Methode nutzt Mikrofone und Tonsignale in den Kopfhörern
  • Volumenveränderungen im Ohrkanal durch Blutfluss ermöglichen Messung
  • Methode funktioniert auch während Audiowiedergabe und sportlichen Aktivitäten
  • Akkulaufzeit der Kopfhörer wird kaum beeinflusst
  • Achtmonatige Studie bestätigt hohe Genauigkeit der Methode
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