institut für schallforschung - Acoustics Research Institute ...

Das Institut für Schallforschung (ISF) betreibt anwendungsoffene
Grundlagenforschung im Bereich der
Akustik.
Akustik, die „Wissenschaft vom Hören“, ist ein breitgefächertes,
interdisziplinäres Forschungsgebiet, das
die Anwendung von Erkenntnissen zahlreicher anderer
Fachrichtungen, wie etwa der Physik, Psychologie,
Phonetik, Physiologie, Nachrichtentechnik oder Mathematik
in sich vereint.
Am Institut befassen sich daher
vier Arbeitsgruppen in enger
Zusammenarbeit mit interdisziplinären
Projekten zur Erarbeitung
neuer Erkenntnisse
mit dem Fokus auf Schall und
dessen:
•
Entstehung und Erzeugung
ÜBeR uns FoRschunG
FoRschunG
Messung des Lärms einer Zugvorbeifahrt
mit einem 64 Kanal-Mikrofon-
Array (links im Bild).
• Ausbreitung, Beeinflussung
und Analyse
• Wahrnehmung und Wirkung auf Mensch und Tier
Unsere Resultate werden in den renommierten Fachzeitschriften
publiziert sowie in Softwaresystemen
implementiert. Wir haben Kooperationen mit hochrangigen
Partner(inne)n aus Wissenschaft und Industrie.
Wissenschaftsnachwuchs kann bei uns Erfahrungen in
der Arbeit am komplexen Gebiet der Akustik gewinnen.
Computersimulation einer Lärmschutzwand: die 3 m hohe aber gebogene
Wand (unten im Bild) bietet trotz niedrigerer Höhe vergleichbare Dämmwirkung
wie die 4 m hohe gerade Wand (oben).
Mathematik und Signalverarbeitung in der Akustik
Wir forschen im Überschneidungsbereich der abstrakten
Welt der Mathematik mit der realen Welt
der angewandten Wissenschaften
und leisten Beiträge
zu beiden. Durch
die Anwendung mathematischer
Theorien (z.B. Operatortheorie)
auf konkrete
akustische und psychoakustische
Fragestellungen (z.B.
bei der Modellierung der
akustischen Wahrnehmung)
werden innovative Methoden
zur Untersuchung von Schall
entwickelt.
Psychoakustik und experimentelle Audiologie
Mit Hörexperimenten wird der Zusammenhang der
Wahrnehmung von akustischen Signalen mit deren
physikalischen Eigenschaften
untersucht. Daraus leiten wir
ab, wie unser Gehör akustische
Information verarbeitet.
Unser Schwerpunkt
ist das räumliche Hören bei
Normalhörenden, Schwerhörenden
und Cochlea-
Koordinatensystem für Schallquellen-
Lokalisation beim Menschen.
Gesang eines Vogels dargestellt mit
unterschiedlichen mathematischen
Methoden.
implantatträgern.
Zeit-Frequenzdarstellung einiger Vokale der österreichischen Standardsprache.
Physikalische und numerische Akustik
Um Hören besser verstehen zu können, simulieren
wir Schallfelder. Wir entwickeln Computermodelle
zur Schallausbreitung und Messmethoden
zur Identifikation von Schallquellen
(„Sichtbarmachen von Lärm“). Dies ermöglicht
die kostensparende Entwicklung
innovativer Produkte (z.B. Lärmschutzwänden
oder Soundsystemen im
Auto) und ein besseres Verständnis akustischer
Vorgänge (z.B. der Sprachpro-
duktion durch Vokaltraktsimulation).
Akustische Phonetik
Simulierter Schall
am Ohr.
Modelle des Vokal- und Nasaltrakts dienen zur Extraktion
akustischer Parameter, mit deren Hilfe
Sprachen und Dialekte akustisch-phonetisch und
phonologisch beschrieben werden. Derartige Beschreibungen
werden in der Sprachtechnologie (z.B.
Sprach-Synthesizer, automatischer Sprachprobenvergleich),
der klinischen Phonetik (z.B. Sprachwahrnehmung
und -produktion bei Hörbehinderungen)
oder der Sicherheitsforschung benötigt. Um derart
große Datenmengen verarbeiten zu können, arbeiten
wir mit eigenen Softwareentwicklungen.
Software & Datenbank für Räumliches Hören
Ein wichtiges Beispiel unserer Softwareentwicklung
ist das Signalverarbeitungsprogramm S_TOOLS-STx.
Es kann mühelos mit großen Dateien umgehen und
bietet Mehrkanalbearbeitung von Audio-Signalen in
Echtzeit.
Weitere Entwicklungen sind ExpSuite (eine Software
für Hörexperimente), die AMToolbox (zur Modellierung
des Gehörs) oder LTFAT (Toolbox zur Zeit-Frequenz
Analyse) sowie eine umfangreiche öffentlich
zugängliche HRTF-Datenbank über die individuellen
Eigenschaften menschlicher Ohren für das räumliche
Hören.