Foto: DTU Elektro

Ny viden: Sådan bevæger radiobølger sig rundt om hovedet

mandag 10 dec 18

Kontakt

Kaj Bjarne Jakobsen
Lektor
DTU Elektro
45 25 52 55

Om forskningen på DTU

Nikolaj Kammersgaards erhvervs-ph.d. var på DTU fagligt forankret i faggruppen Elektromagnetiske Systemer ved DTU Elektro.

Gruppen underviser og forsker i elektromagnetisme, antenneteknologi samt mikrobølge-komponenter og -kredsløb med anvendelser inden for bl.a. trådløs kommunikation, telekommunikation, telemåling og medicinsk billeddannelse.

Gruppen har samarbejdet med en række danske og internationale firmaer gennem erhvervs-ph.d.-projekter, ESA-projekter samt EU-projekter og er desuden ansvarlig for DTUESA Spherical Near-Field Antenna Test Facility.

ems.elektro.dtu.dk

En ny model over radiobølgers vej rundt om hovedet og idéer til nyt design af antennen i et høreapparat er resultatet af et samarbejde mellem GN Hearing og DTU.

Nogle af markedets mindste høreapparater er placeret inde i øregangen og er næsten usynlige for omverdenen. De kommunikerer trådløst via Bluetooth, både med hinanden og med f.eks. en iPhone, der bruges til diskret at styre høreapparaternes indstillinger, så de bedst tilpasses akustikken i omgivelserne eller sluttes direkte til lyden fra eksempelvis et TV. Udviklingen af et høreapparat i miniatureudgave er dog ikke uden udfordringer. En af dem er knyttet til antennen i høreapparatet. Antenner er nemlig særlig følsomme over for påvirkningen fra de ledninger og øvrige metaldele, som høreapparatet består af: mikrofon, højttaler osv. Ydermere udformes de små høreapparater ikke som en standardudgave, men 3D-printes til den enkelte bruger via en afstøbning af øregangen. Det betyder, at antennen og de øvrige dele placeres forskelligt i hvert enkelt høreapparat, der har sit helt eget design.

Ny viden om radiobølger

For at kunne optimere udformningen af antennerne har det derfor været væsentligt at få en større viden om, hvordan radiobølger til og fra antennerne bevæger sig fra øre til øre.

”GN Hearing har samarbejdet med DTU i flere projekter, der har skabt gradvis større viden om, hvordan radiobølgerne finder vej rundt om hovedet. Det er væsentlig viden for at kunne udforme og placere antennen i høreapparatet, så den er optimal i forhold til at modtage og udstråle signaler til høreapparatet i det andet øre,” siger Søren Kvist, line manager hos GN Hearing.

Det blev Nikolaj Kammersgaard, som var ansat som erhvervs-ph.d. på DTU Elektro og GN Hearing, der på baggrund af det indledende arbejde udformede den endelige model over, hvordan radiobølger typisk løber rundt om hovedet.

”Det har været spændende at arbejde med en model, der ikke blot skulle fungere teoretisk, men også skulle anvendes i praksis til at gøre både høreapparater og trådløse hovedtelefoner, der benytter sig af samme teknik, endnu bedre,” siger Nikolaj Kammersgaard.

Bedømmelse af lydretning

Kommunikationen mellem høreapparaterne på hver sin side af hovedet hos en bruger er bl.a. væsentlig for personens mulighed for at kunne bedømme, hvor en lyd kommer fra.

”Høreapparaterne forstærker som udgangspunkt al lyd. Forestil dig f.eks., at du venter på en elevator. Hvis de to høreapparater ikke samarbejder, vil en svag biplyd fra en elevator langt til venstre for dig blive forstærket mere end en høj biplyd fra en elevator til højre for dig, der er meget tættere på. Ved at kommunikere med hinanden kan høreapparaterne afstemme, at lyden fra elevatoren til højre bliver gengivet højest, så brugeren let kan overskue, hvilken elevator der først når frem,” forklarer Søren Kvist.

Nikolaj Kammersgaards model over radiobølgerne har givet ham en god indsigt til efterfølgende at kunne udarbejde en række nye design af antennerne, der optimerer udstrålingen i den retning, radiobølgerne bevæger sig. 

”De forslag glæder vi os til at anvende i kommende udgaver af vores små høreapparater,” siger Søren Kvist.

Erhvervs-ph.d. sikrer ny viden

GN Hearing er da heller ikke i tvivl om, at de gerne vil fortsætte samarbejdet med DTU om nye erhvervs-ph.d.er.

”Vi har selv en stor udviklingsafdeling, men vi er hængt op på mange projekter med skarpe deadlines og har ikke altid mulighed for at fordybe os i enkelte elementer og udforske dem grundigt, som Nikolaj har gjort. Men vi har brug for den type viden, så vi ikke bare gør, som vi plejer. Vi skal anvende de nye muligheder, som teknologien giver os, til hele tiden at forbedre høreapparaterne,” siger Søren Kvist.

Nikolaj Kammersgaard er efter færdiggørelsen af sin ph.d. blevet ansat i GN Hearing inden for antennedesign.

Relaterede Videoer