Autorenverzeichnis

Sabanca, M.

• Numerical Investigation of Self-Excited Oscillations of a Generic Profile with CAA [DAGA 2005 (München)]
  M. Sabanca and J. Delfs
[A]

Im Rahmen des BMBF Projektes AKUSIM wurden Schallquell- und Schallausbreitungsmechanismen an generischen Profilen besteht aus Halbzylinder mit Durchmesser d und Heckkeil der länge l untersucht. Die akustischen Schwankungsgrössen wurden mittels Störungsgleichungen über einer zeitgemittelten Grundströmung (bestimmt aus RANS Gleichungen) simuliert. Der Hinterkantenwinkel hat einen Einfluss auf die Ausbildung der instationären Wirbelstrukturen. Diesseits und jenseits eines kritischen Hinterkanntenwinkel Bereich konnten periodische, aber unterschiedliche Wirbelcharakteristiken identifiziert werden, die zu unterschiedlich starken Schallquellmechanismen aufgrund der Wechselwirkung der Wirbelstrukturen mit der Profilhinterkante führen. Die Transition zwischen den beiden tonalen Schallquellmechanismen erfolgt über einen Hinterkanntenwinkel Bereich, bei dem offensichtlich nichtperiodische Dynamik vorliegt. Die zwei periodische Wirbelabösungsformen können zwei charakteristischen Grundströmungsfällen zugeordnet werden: Im ersten Grundströmungsfall legt die Strömung aufgrund der langen Profilsehne l/d 3.75 im wieder an; im zweiten Fall ist sie voll abgelöst (kurze Profilsehne mit l/d 3.75). Bei abgelöster Grundströmung werden Wirbel alternierend abgeworfen (von Karmansche Wirbelstrasse). Bei anliegender Strömung wird die Generierung von Störwirbelstärke in der instabilen Grenzschicht durch die Schallabstrahlung von der Hinterkante getriggert, d.h. die Störwirbel der Profilober- und Unterseite sind gleichphasig. Bei einem bestimmten Abstand von Wiederanlegepunkt und Hinterkante wird dieser Rückkopplungsmechanismus ineffektiv. Die simulierten Dipolcharakteristiken der Schallabstrahlung stimmen mit der theoretischen Richtcharakteristik eines akustisch kompakten Profils überein. Der zeitliche Verlauf der Stördruckschwankungen wird sowohl mit experimentellen als auch mit den Vorhersagen des Lattice-Boltzmann Verfahrens von Achilles und Wilde verglichen. Während dieser Untersuchung wurden die numerische Wandrandbedingung sowie numerische Filter zur Unterdrückung hochfrequenter artifizieller Lösungsanteile hinsichtlich des Einflusses auf die aeroakustische Simulationsgüte des Störungsverfahrens verbessert.

Sabatié, G.

• Comparison of listening test methods : a case study [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E. Parizet, N. Hamzaoui and G. Sabatié
[A]

The goal of this study was to compare various listening test methods in the particular case of nine in-car ventilation noises. Six listening tests were conducted : - absolute evaluation of noise pleasantness; - evaluation of pleasantness, during which the subject could hear all noises as often as necessary; - pair comparisons (forced choice procedure); - pair comparisons (five levels scale); - pair comparisons (continuous scale); - similarity ratings, analysed with a multidimensional scaling method (Indscal). These six tests were realised by 64 subjects.

Different items were examined for each test : its perceived and real duration, its estimated difficulty, the accuracy of merit scores attributed to noises, the perceptual spaces which could be built and the accuracy of a pleasantness indicator which computed from the results.

It appeared that : - the second procedure can propose a good compromise between the accuracy of the results and the time needed for subjects to realise the test. Thus, it can be recommended for many industrial purposes; - perceptual spaces built from the pair comparison tests and the similarity rating one were similar, indicating a great stability of sound features used by listeners, whatever their task; - the MDS analysis of the similarity ratings lead to the more accurate pleasantness indicator.

Sabra, M.N.

• Design of Low Frequency Ultrasonic Sensors for Cheese Draining Investigation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M.N. Sabra, G. Nassar, B. Nongaillard and Y. Noël
[A]

The quality evaluation of food products is of great interest to the food industry for two main reasons. Firstly production should be fairly repeatable in order to gain trust in the market. Secondly food processing should be up to the hygienic norms to preserve consumer health. To reach these goals, we propose a new ultrasonic system working by through-transmission in the frequency range of 100-200 KHz. The system is made of ultrasonic point sources and is used in order to follow the mechanical properties of cheese during the early phases of the process. We will present the specialized sensor system designed for this purpose as well as a comparison between the system's model and experimental results and its application to the evolution of the medium while draining. Results show a good prediction via ultrasonic velocity measurement of the mechanical properties throughout the change of the physical state of the medium. This method will be later used to study the effect of parameters interfering in the consolidation of cheese grains during draining on the final quality of cheese.

Sabrautzky, C.

• Das spezifische Lautheits-Zeitmuster als gehörgerechte Klangdarstellung [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Sabrautzky and R. Mores
[A]

Die gehörrichtige Analyse von Klängen ist in der Vergangenheit gut beforscht worden.Dennoch existieren kaum brauchbare Werkzeuge für eine generelle Untersuchung etwa der Lautheit dynamischer Klänge.

Der Beitrag fasst den Stand der Wissenschaft zur spezifischen Lautheit zusammen, untersucht und implementiert dabei optional die bisher vorgestellten Modelle an den jeweiligen Schritten der Verarbeitung. Zu diesen Schritten gehört zum einen die Extraktion der Teiltöne sowie die Ermittlung des Erregungsmusters anhand von Filterbänken und der spezifischen Lautheit nach Modellen von Moore und Glasberg. Zur spektralen Analyse kommt alternativ zur FFT die FTT in Betracht. In weiteren Schritten werden unterschiedliche Modelle der zeitlichen Integration und der Nachverdeckung implementiert.

Im Ergebnis erlaubt ein MATLAB-basiertes interaktives Werkzeug den Vergleich der verschiedenen Modelle sowie die spezifische Untersuchung der in einem Klang enthaltenen Beiträge zur Gesamtlautheit, aufgelöst nach 1/4 ERB Schritten und der Zeitachse. Dieses Werkzeug unterstützt die Optimierung von Arbeiten im Instrumentenbau und im Klangdesign. Die Darstellung der spezifischen Lautheit über Frequenzgruppen und Zeit ermöglicht nun eine empfindungsnahe Betrachtung des Klanges. Auf dieser Basis werden sich weitere charakteristische Klangattribute extrahieren lassen.

Sachau, D.

• Schallstrahleridentifikation mit der Randelementmethode [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Nolte and D. Sachau
[A]

Das selbst entwickelte Randelementprogramm BEMCUP-3D löst strukturdynamische Aufgabenstellungen und akustische Fragestellungen sowie Fluid-Struktur-Wechselwirkungsphänomene im Frequenzbereich. Dieses Programm gestattet die Ausgabe der Systemmatrizen. Mit diesen Systemmatrizen wird das Inverse Problem der Akustik ,ohne' Invertierung von Matrizen angegangen. Die Hüllfläche (Messfläche), die den beliebig geformten Strahler vollkommen umschließt, wird mit den entsprechenden Druckdaten aufgrund einer gegebenen Schallquelle im Inneren belegt und anschließend wird mit diesen Daten das Außenraumproblem behandelt. So ist sichergestellt, dass die entsprechenden Schallschnellewerte auf der Hüllfläche des korrespondierenden Außenraumproblems gleichzeitig diejenigen des Schallstrahlers sind. Im Weiteren wird der Bereich zwischen Schallstrahler und Hüllfläche als eine gemeinsame Struktur aufgefasst (Innenraumproblem). Die Vorgaben sind Druck- und Schnellewerte auf der äußeren Fläche. Ein Algorithmus stellt sicher, dass die Systemmatrizen so umpartitioniert werden, dass nach Gleichungslösung die unbekannten Druck- und Schnellewerte des Schallstrahlers im Lösungsvektor stehen. Untersuchungen an einfachen Schallstrahlern ermöglichen es, die Empfindlichkeit hinsichtlich der Stabilität zu untersuchen. Parameterstudien zum Abstand Hüllfläche und Schallstrahler sowie Geometrie des Schallstrahlers ermöglichen eine optimale Positionierung der Hüllfläche.

• Herstellen einer künstlichen Freifeldbedingung durch Gegenschall [DAGA 2005 (München)]
  M. Lange and D. Sachau
[A]

In schwach gedämpften geschlossenen Innenräumen, wie z.B. einer Flugzeugkabine, entstehen stehende Schallwellen, die eine Schallquellenortung schwierig machen. Daher wird im Rahmen der Entwicklung einer akustischen Innenraummesstechnik ein künstliches Freifeld erzeugt. Dies wird in ein Schallrohr implementiert. Die somit absorbierte Energie ergibt eine von der Kabinenwand abgestrahlte Schallintensität. Diese kann in der Messeinrichtung erfasst werden. Der Vorteil dieser Methode liegt in der direkten Messung, ohne störende Reflexionen. Das Lösen des inversen Problems der Schallfeldberechnung ist dadurch unnötig. Im Rahmen dieses Vortrags wird ein im Versuchsaufbau implementiertes Verfahren zur Realisierung des Freifeldes im Schallrohr für den monofrequenten Sonderfall vorgestellt. Misst man den komplexen Schalldruck an zwei Stellen x1 und x2 , so kann man aus den Ergebnissen auf die komplexe Amplitude der hin- und rücklaufenden Schallwelle schließen. Die zur Rechnung erforderlichen komplexen Drücke werden aus dem jeweiligen Zeitsignal durch eine monofrequente FFT ermittelt. Damit ist das Schallfeld vermessen. Die rücklaufende Schallwelle kann nun durch ein am Ende des Schallrohres befindlichen Lautsprecher destruktiv überlagert und damit ausgelöscht werden. Da sich bei einer veränderten Lautsprecheransteuerung auch die Impedanz am Rohrende ändert muss sich die Ansteuerung integrierend anpassen. Im Versuch konnte die Amplitude der rücklaufenden Schallwelle auf unter 1-151003136hres Ausgangswertes reduziert werden. Weitergehende Untersuchungen werden sich mit mehrfrequenten und stochastischen Schallsignalen beschäftigen.

• Ermittlung des akustischen Übertragungsverhaltens zur Optimierung aktiver Schallreduktion [DAGA 2005 (München)]
  R. Rössel and D. Sachau
[A]

Auf den Lademeister von Großraumtransportflugzeugen wirkt eine hohe Schallbelastung. Die Reduktion dieser Schallbelastung ist bei tiefen Frequenzen und passiven Maßnahmen mit hohen Platz- und Gewichtsaufwand verbunden. Daher werden für diese Anwendungsfälle vermehrt aktive Schallreduktionssysteme (ANC - ''active noise control'') untersucht. Diese ANC-Systeme bestehen aus Sensoren (Mikrofone und Mikrofonverstärker), einer Regeleinrichtung (digitaler Signalprozessor) und Aktoren (Leistungsverstärker und Lautsprecher). Ziel des ANC-Systems ist es, den primär auf den Lademeister wirkenden Schalldruck durch den sekundären Schalldruck der Lautsprecher des ANC-Systems der Art zu überlagern, dass sich im Arbeitsbereich des Lademeisters eine Verringerung der Schallbelastung einstellt. Für die Güte des ANC-Systems spielt die Lautsprecherpositionierung eine entscheidende Rolle. Für diese Positionierung muss ein Optimum hinsichtlich Platz-, Gewichts- und Ansteuerungsaufwand und Schalldruckreduktion gefunden werden. Ziel dieser Arbeit ist es für die Optimierung der Lautsprecherplatzierung die notwendigen Übertragungsmatrizen bereit zu stellen. Es wird dabei von einem NASTRAN FE-Modell des Transportflugzeuges ausgegangen. Aus diesem werden die akustischen Äquivalente der Massen- und Steifigkeitsmatrix der Strukturmechanik gewonnen und nach MATLAB eingelesen. Diese beiden Matrizen werden anschließend im Frequenzbereich zu einer Systemmatrix zusammengefasst, welche den Druck- und Schnellevektor in einem linearen Gleichungssystem miteinander verknüpft. Aus diesem sehr großen Gleichungssystem wird anschließend ein Übertragungssystem durch n-maliges Lösen des Gleichungssystems, für jede der n möglichen Lautsprecherpositionen, gewonnen. Als Ergebnis dieses Vorgehens liegt ein Übertragungssystem vor, mit welchem sich die gesuchten Schalldrücke an den Mikrofonpositionen aus den gegebenen Schnelleanregungen von möglichen Lautsprechern berechnen lassen. Auf dieser Grundlage ist eine Optimierung der Lautsprecherpositionen möglich.

• Optimierungsverfahren zur Bestimmung der Aktuator- und Sensorpositionen für ein aktives Schallreduzierungssystem [DAGA 2005 (München)]
  D. Sachau and C. Gerner
[A]

In einigen Fahrzeugen tritt tonaler Lärm im unteren Frequenzbereich (500Hz) mit hohen Schalldruckpegeln auf. Ein typisches Beispiel hierfür sind Propellerflugzeuge, bei denen die Anregungsfrequenz durch die Blattfolgefrequenz und ihre Höherharmonischen gegeben ist. Da die Profile der Propellerblätter ausschließlich unter aerodynamischen Gesichtspunkten optimiert sind, kann es zu hohen Lärmpegeln kommen. Um diese in der Flugzeugkabine auf ein in Bezug auf Komfort und Arbeitsschutz akzeptables Maß zu reduzieren, werden vielfach passive Maßnahmen wie z.B. das Einbringen von Dämmmaterial oder Schwingungsdämpfern ergriffen. Speziell bei tiefen Frequenzen führen diese Maßnahmen zu einer erheblichen und unerwünschten Gewichtsteigerung des Flugzeuges. Um dies zu vermeiden, wurde in den letzten Jahrzehnten verstärkt im Bereich der aktiven Geräuschreduzierung geforscht. Das Resultat sind erste praktische Anwendungen kommerzieller Systeme in kleinen Passagiermaschinen. Bei der Auslegung dieser Systeme spielt die Positionierung der Aktuatoren und Sensoren eine entscheidende Rolle. Folgen einer ungünstigen Positionierung sind höher Leistungsbedarf des Gesamtsystems und/oder eine verminderte Geräuschreduzierung. In diesem Tagungsbeitrag wird ein Verfahren zu optimalen Platzierung der Aktuatoren und Sensoren für ein aktives Geräuschreduzierungssystem vorgestellt. Als Basis dienen die in einem Modell einer Flugzeugsektion gemessenen Übertragungsfunktionen zwischen den möglichen diskreten Positionen für Aktuatoren und Sensoren. Auf der Basis dieser Daten werden sowohl die minimale Anzahl der notwendigen Aktuatoren und Sensoren bestimmt, als auch deren optimale Position ermittelt. Für diese Konfiguration wird die zu erwartende Geräuschreduzierung und die dazugehörige elektrische Leistungstaufname aus den Übertragungsfunktionen ermittelt. Weiterhin wird die ermittelte Konfiguration in das Modell eingerüstet um die Ergebnisse der Optimierung im Experiment zu überprüfen.

• Positionsoptimierung für ANR - Systeme [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Böhme, D. Sachau and H. Breitbach
[A]

In propellergetriebenen Militärflugzeugen kann der Lärmpegel in der Luftfahrzeugzelle bis zu 110 dBA erreichen. Verursacht wird der tonale Lärm durch Schwingungen, deren Frequenzen Vielfache der Propeller-Blattfolgefrequenzen bis zu 500Hz sind. Für den Aufenthalt von Personen in einer solchen Umgebung müssen nach gesetzlichen Bestimmungen Lärmschutzmaßnahmen vorgesehen werden. Da die Reduzierung des Gesamtgewichtes ein Kernproblem bei der Konstruktion von Luftfahrzeugen darstellt, rücken aktive Maßnahmen zur Reduzierung der Lärmpegel in den Focus der Flugzeugindustrie. Die Qualität solcher ANR (engl.: active noise reduction) - Systeme wird entscheidend durch die Positionierung der Aktuatoren und Sensoren bestimmt. Vorgestellt wird ein hybrider evolutionärer Algorithmus zur Lösung dieses diskreten kombinatorischen Optimierungsproblems. Dieses Verfahren verknüpft zwei Ansätze der naturanalogen Optimierungsstrategien das Simulated Annealing (SA) und den Genetischen Algorithmus (GA). Für die Anwendung eines solchen Algorithmus werden die möglichen Anordnungen des Systems in binäre Ketten kodiert. Verschiedene Konfigurationen werden zu einer Population zusammengefasst und bestimmten evolutionären Prozessen unterworfen. Die Gestaltung dieser Phasen sowie die Formulierung der zu minimierenden Zielfunktion sind ausschlaggebend für den Erfolg der Optimierung. Der Algorithmus wird angewendet für ein ANR - System im Militärtransporter A400M der Firma Airbus, um den Lärmpegel in einem halbgeschlossenen Volumen auf 86 dBA zu senken und damit bestehende Arbeitschutzbestimmungen einzuhalten. Ausgewählte Ergebnisse und der grundlegende Ablauf der Positionsoptimierung werden präsentiert.

• Aktive und passive Schallreduktion mit elektrostatischen Flachlautsprechern [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  T. Kletschkowski and D. Sachau
[A]

Um den Schalldruckpegel eines störenden Lärmfeldes zu reduzieren, stehen sowohl passive als auch aktive Maßnahmen zur Verfügung. Passive Maßnahmen basieren auf der Dissipation der eintreffenden Schallenergie und werden erfolgreich zur Reduzierung hochfrequenten Lärms eingesetzt. Im Gegensatz hierzu bieten aktive Maßnahmen, bei denen der störende Lärm durch Gegenschall ausgelöscht wird, die Möglichkeit, den Schallpegel auch im niederfrequenten Bereich deutlich zu reduzieren.

Gegenwärtig basieren aktive Schalldruckreduktionssysteme überwiegend auf konventionellen Tauchspulenlautsprechern. Problematisch sind jedoch das hohe Eigengewicht und das für diese Sekundärquellen benötigte Einbauvolumen.

Eine Alternative stellen gewichtssparende Flachlautsprecher dar. In der neuren Literatur werden insbesondere die physikalischen Grundlagen sowie spezielle Anwendungen von Flachlautsprechern zur rein aktiven Kontrolle störender Schallfelder diskutiert. Ihr Einsatz bietet jedoch insbesondere die bisher nicht diskutierte Möglichkeit, aktive und passive Schallreduktionsmaßnahmen in einem Element zusammenzufassen.

In der vorliegenden Arbeit werden daher die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen zur Kombination aktiver und passiver Maßnahmen in einem Element diskutiert. Hierfür wird ein Prüfstandsaufbau zur Untersuchung des Übertragungs- und Transmissionsverhaltens von elektrostatischen Folienlautsprechern vorgestellt, das im Experiment beobachtete akustische Verhalten eines speziellen Folienlautsprechers bei tonaler und breitbandiger Erregung analysiert sowie der mit dieser Gegenschallquelle lokal erreichbare Reduktionsgrad bei tonaler Anregung diskutiert.

• Schallquellenlokalisierung mit Hilfe der Inversen Finite Elemente Methode [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  D. Sachau and J. Drenckhan
[A]

Um Schallquellen zu lokalisieren, stehen heutzutage unterschiedliche Verfahren bereit. Hierbei hängt die Wahl des richtigen Verfahrens, sowohl von der Anwendung ab, in der es eingesetzt werden soll, als auch von den Informationen, die aus der Messung gewonnen werden sollen. Die eingesetzten Methoden reichen dabei von einfachen Messungen der Schallpegel bis zu anspruchsvollen Techniken, wie z.B. Beamforming oder der akustischen Nahfeld Holographie (NAH). Diese Techniken haben jedoch den Nachteil, nur unter Freifeldbedingungen richtig eingesetzt werden zu können. Aus diesem Grund wird ein neuer Ansatz auf Basis der inversen Finiten Elemente Methode (IFEM) vorgestellt, mit welchem es möglich ist, Schallquellen in Innenräumen zu lokalisieren. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie ohne weiteres auf verschiedene Innenräume angewendet werden kann, ohne dass eine akustische Transfermatrix (ATM) bestimmt werden muss. In diesem Paper wird die für diese Methode zugrunde liegende Idee erläutert und es werden Ergebnisse gezeigt.

• Fehlerabschätzung und Reduktion des Messaufwandes bei der inversen Schallquellenortung [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Sachau and T. Kletschkowski
[A]

Um störenden Kabinenlärm erfolgreich bekämpfen zu können, müssen zunächst die Orte des Schalleintrags identifiziert werden. Die direkte Lokalisierung von Lärmquellen stellt in schwach gedämpften Innenräumen eine besondere Schwierigkeit dar, da sich im Gegensatz zum Freifeld stehende Wellen ausbilden. Daher werden zur Ortung dieser Schallquellen üblicherweise absorbierende Dämpfungsmaterialien eingebracht, um künstlich Freifeldbedingungen zu erzeugen.

Im Unterschied zu diesem zeit- und kostenintensiven Vorgehen, stellt die Ortung von Schallquellen mit Hilfe der inversen Finite Elemente Methode (IFEM) eine geeignete Alternative dar, deren Anwendung zunächst das Vermessen des Schallfeldes in der Kabine erfordert. Anschließend sind die Schalldrücke des Messge-bietes den Knoten eines FE-Modells zuzuordnen. In einem letzten Schritt kann das resultierende Glei-chungssystem derart umsortiert werden, dass mit Hilfe von Regularisierungsverfahren die Berechnung der unbekannten Randlasten möglich wird.

Die Anwendung dieser neuartigen Ortungsmethode wird am Beispiel eines vereinfachten numerischen Mo-dells, das dem Querschnitt eines Flugzeugrumpfes angepasst ist, erläutert. Insbesondere wird auf Fehlerein-flüsse bei der Rückrechnung eingegangen. Um zwischen realen Schallquellen und so genannten Phantom-quellen unterscheiden zu können, wird eine gefilterte quadratische Fehlerzahl vorgeschlagen, deren Aussa-gekraft mittels numerischer Untersuchungen bestätigt wird.

Um den Einfluss von Messfehlern zu begrenzen und den experimentellen Aufwand moderat zu gestalten, ist eine geringe Anzahl von Messpunkten wünschenswert. Aus diesem Grund wird ein innerer Rand eingeführt. Dieser umschließt das ursprüngliche Messgebiet vollständig. Sind die Schallwechseldrücke auf dem inneren Rand bekannt, lassen sich für diesen in einer einfachen Vorwärtsrechnung konsistente Druck-Schnelle-Paare ermitteln, die als Randwerte für die Rückrechnung auf den äußeren Rand benötigt werden. Die Effi-zienz dieses Vorgehens wurde anhand numerischer Experimente verifiziert.

• Aktive Schallreduktion ohne Sekundärstreckenmodell mit dem Time-Averaged-Error Algorithmus [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  K. Kochan, D. Sachau and S. Böhme
[A]

Die aktive Schallreduktion basiert auf der Überlagerung eines Primärschallfeldes mit einem Sekundärschallfeld. Dieses durch Sekundärlautsprecher ausgesendete Sekundärschallsignal wird gegenwärtig mit dem weit verbreiteten Filtered-x Least Mean Square (FxLMS) Algorithmus berechnet. Nachteil des FxLMS-Algorithmus ist, dass er ein Modell der Sekundärstrecke benötigt. Die Leistungsfähigkeit des Reglers ist dabei von der Qualität dieses Modells abhängig. Bei einer Änderung der Sekundärstrecke z.B. durch Positionsänderung des Fehlermikrofons muss das Modell nachgeführt werden. Notwendig wäre dazu ein rechenintensives Online-Sekundärstreckenidentifikationsverfahren. Hierbei kann der Fehler des Sekundärstreckenmodells unter Umständen so groß werden, dass Instabilität des Reglers eintritt. In diesem Vortrag wird der neue Time-Averaged-Error (TAE) Algorithmus zur Lösung dieses Instabilitätsproblems durch Vermeidung eines Sekundärstreckenmodells vorgestellt. Der TAE-Algorithmus nutzt dabei die besonderen Eigenschaften eines näherungsweise stationären harmonischen Schallfeldes. Der FxLMS-Algorithmus nutzt zur Approximation des Fehlerflächengradienten stochastische Werte des gefilterten Referenz- und des Fehlersignals. Abweichend davon approximiert der TAE-Algorithmus die Fehlerfläche über die blockweise zeitliche Mittelung des quadratischen Fehlersignals. Entlang dieser Fehlerfläche findet die Optimierung der Filterkoeffizienten des adaptiven FIR Filters statt. Zur Optimierung wird hier ein direktes Optimierungsverfahren eingesetzt, welches durch sukzessives Austesten die optimalen Filterkoeffizienten findet. Das Optimierungsverfahren arbeitet ableitungsfrei, dennoch erreicht der TAE-Algorithmus durch ein geschicktes Verfahren zur Wahl der Suchrichtungen und Schrittweite vergleichbare Konvergenzgeschwindigkeit zum FxLMS-Algorithmus. Der TAE-Algorithmus arbeitet mit dem beschriebenen Verfahren sehr stabil, selbst wenn das Fehlermikrofon im Raum bewegt wird. Die Idee des TAE-Algorithmus sowie die analytischen Beschreibung und erste experimentellen Er-gebnisse werden präsentiert.

• Aktive akustische Barriere [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Böhme, D. Sachau and T. Kletschkowski
[A]

In vielen technischen Anwendungen werden durch Maschinenlärm, Propellerlärm oder anderen Primärquellen stehende Wellenfelder im niederen Frequenzbereich (f500 Hz) in Innenräumen induziert. Aufgrund von Lärmschutzvorschriften oder zur Erhöhung des Komforts kann es notwendig sein Maßnahmen zur Lärmbekämpfung zu ergreifen. In der heutigen Zeit stehen eine Vielzahl von passiven und aktiven Maßnahmen zur Verfügung. Aktive Systeme bieten gerade bei der Anwendung im niederen Frequenzbereich Gewichts- und Platzersparnis. Aber gerade der Einsatz von aktiven Gegenschallsystemen in Innenräumen ist mit einem hohen Aufwand für die Positionierung der Aktuatoren und Sensoren verbunden, um eine hohe Gesamtperformance des Systems zu erreichen. Die Komponenten des eingesetzten Active Noise Control - Systems müssen für einen globalen Regelungserfolg in Innenräumen in der Regel ebenfalls global verteilt sein. Gerade in Flugzeugen und anderen Fahrzeugen ist die globale Verteilung von Systemkomponenten im Innenraum aufgrund von Designanforderungen problematisch. In vielen Anwendungen wird der meist stationäre harmonische Störschall über eine begrenzte Anzahl von Transmissionswegen in den Innenraum übertragen. Diese können zum Beispiel Öffnungen oder schwingende Strukturen beinhalten. Das globale Positionierungsproblem wird für solch eine Problemstellung mit Hilfe der aktiven akustischen Barriere gelöst. Durch eine lokale Anordnung von Aktuatoren und Sensoren in den Schalltransmissionspfad wird mit Hilfe von destruktiver Interferenz ein globaler Regelungserfolg erzielt. Der Ansatz zeigt seine Wirksamkeit nicht nur in Innenräumen sondern auch unter Freifeldbedingungen. Die Idee und erste experimentelle Resultate bei der Anwendung in einer Transmissionsöffnung, die einen reflexionsarmen Raum und einen Hallraum verbindet, werden präsentiert.

• Aktive Lärmminderung in Schlafräumen mit realen und virtuellen Fehlersensoren [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  T. Kletschkowski, D. Sachau and S. Böhme
[A]

Für einen gesunden und erholsamen Schlaf ist es notwendig, Schlafräume mit Frischluft zu versorgen. Dies erfolgt im Allgemeinen durch Öffnen von Fenstern. Allerdings dringt durch geöffnete Fenster auch Lärm von nahe gelegenen Straßen in den Schlafraum ein, wodurch der Schlaf erheblich beeinträchtigt wird. Eine Re-duktion dieser Geräuschbelastung ist volkswirtschaftlich außerordentlich bedeutsam, da die häufigste To-desursache (Herz-Kreislauf-Erkrankungen) auch auf lärmbedingte Stressbelastung zurückgeführt wird. Folg-lich besteht die Notwendigkeit, insbesondere den Lärm im Bereich einer schlafenden Person zu reduzieren, ohne dabei den Schlafkomfort oder die Frischluftzufuhr zu beeinträchtigen.

Zur Lärmminderung in Schlafräumen bieten insbesondere im Bereich niedriger Frequenzen, aktive Maß-nahmen an. Der Einsatz derartiger Verfahren wird derzeit an Professur für Mechatronik der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg in einem durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt ge-förderten Projektes (24483) geprüft.

In der vorliegenden Arbeit werden, basierend auf den erzielten Arbeitsergebnissen, lokale Gegenschallkon-zepte im Kopfbereich einer schlafenden Person diskutiert, da diese nicht an eine spezielle Raumgeometrie gebunden sind. Im Einzelnen wird auf den Aufbau eines vereinfachten Experimentalsystems, die Ermittlung der initialen Lärmverteilung und die Bewertung der erreichten Lärmminderung bezug genommen.

Im Unterschied zu den Voruntersuchungen wird insbesondere der durch den Einsatz virtueller Mikrophone erzielbare Regelungserfolg analysiert. Die Anwendung dieser noch in der Entwicklung befindlichen Sensor-technologie, die Fragestellungen der Optimierung (optimale Platzierung), der Regelungstechnik und digitalen Signalverarbeitung verbindet, verdeutlicht die Komplexität der Aufgabenstellung.

• Simulation und experimenteller Modelltest einer Schallintensitätssonde mit aktivem Freifeld [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  T. Kletschkowski and D. Sachau
[A]

Um störenden erfolgreich bekämpfen zu können, müssen zunächst die Orte des Schalleintrags identifiziert werden. Die Lokalisierung von Lärmquellen stellt insbesondere in geschlossenen Räumen wie Flug- oder Kraftfahrzeugkabinen eine besondere Schwierigkeit dar, da sich im Gegensatz zum Freifeld stehende Wel-len ausbilden. Im Bereich niedriger Frequenzen ist hierfür nur ein geringer Energieeintrag erforderlich. Daher werden für Messungen in Innenräumen üblicherweise absorbierende Dämpfungsmaterialien eingebracht, um künstlich Freifeldbedingungen zu erzeugen. Dieses Vorgehen stellt den gegenwärtigen Stand der Technik dar. Es ist jedoch äußerst zeit- und kostenintensiv. Weiterhin verändert es die Raumcharakteristik und er-schwert somit eine exakte Lokalisierung der Lärmquellen. Im Folgenden wird daher ein Vorschlag zur Reali-sierung einer Schallintensitätssonde mit aktivem Freifeld vorgestellt, der sich zur Lösung des oben beschrie-benen Problems eignet.

Untersuchungsgegenstand ist das Modell einer neuartigen Schallintensitätssonde mit aktiv erzeugtem Frei-feld. Es beruht auf einer Röhrenkonstruktion, die innenliegende Mikrophone und Lautsprecher weitestge-hend vom umgebenen Schallfeld abschirmt. Wird die Röhre in Wandnähe platziert, dringt somit nur lokaler Schall des zu vermessenden Bereichs ein. Vom Messpunkt ausgehend bildet sich ein eindimensionales Schallfeld im Röhreninneren aus. Dieses wird über Lautsprecher derart beeinflusst, dass innerhalb der Röh-re ein Freifeld entsteht. Die elektro-vibro-akustische Simulation der eindimensionalen Schallausbreitung im Sondeninneren ermöglicht die Entwicklung eines adaptiven Reglers, der auf einer Separation des stehenden Wellenfeldes in hin- und rücklaufende Anteile beruht. Durch Auslöschung der rücklaufenden Welle, wird aktiv ein Freifeld erzeugt. Die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen an einem Demonstrator bestätigen die instantane Wirksamkeit des vorgeschlagenen Konzeptes bei tonaler und, nach Erweiterung des Reglers, breitbandiger Erregung.

• Räumliche Schalldruckverteilung bei lokaler aktiver Lärmminderung in Schlafräumen [DAGA 2008 (Dresden)]
  K. Simanowski, T. Kletschkowski and D. Sachau
[A]

Zur Lärmbekämpfung in Schlafräumen bieten sich, insbesondere im Bereich niedriger Frequenzen, aktive Maßnahmen an. In der vorliegenden Arbeit wurde die Anwendung eines lokal wirksamen Gegenschallsystems an einem handelsüblichen Bett analysiert. Die Versuche fanden in einem Transmissionsprüfstand statt. Dieser besteht aus einem Reflektionsarmen Raum, in dem der Störschall erzeugt wurde und einem Hallraum, in dem sich der Versuchsaufbau befand. Der beide Räume verbindende Transmissionskanal wurde mit einem doppelglasigen Fenster ausgestattet. Zwei direkt in das Kopfkissen integrierte Mikrophone dienten als Fehlersensoren. Die Anwendung einer adaptiven Vorwärtsführung auf Basis des FxLMS-Algorithmus (engl. Filtered Reference Least Mean Square) ermöglichte für tonale und breitbandige Anregungen signifikante Pegelreduktionen an den Fehlermikrophonen. Die räumliche Verteilung des Schalldruckes im ungeregelten und geregelten Zustand wurde unter Verwendung eines Mikrophonfeldes vermessen. Die Untersuchungen erfolgten auf drei Ebenen von je 7,2m in einer Höhe von 76cm, 126cm und 176cm über dem Fußboden. In jeder Ebene wurden in einem äquidistanten Raster 777 Messpunkte aufgenommen. Die Untersuchungen belegen einerseits die Ausbildung der Ruhezone über dem Kopfkissen. Andererseits verdeutlichen die Ergebnisse, dass die globale Rückwirkung des lokalen, aktiven Gegenschallsystems auf den Hallraum von deutlich kleinerer Ordnung als die Lärmminderung an den Fehlermikrophonen ist.

• Globale Lärmreduktion mit intensitätsbasierter Regelung [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Böhme, D. Sachau and T. Kletschkowski
[A]

Die Implementierung von Systemen für die aktive Lärmreduktion lohnt sich vor allem für technische Anwendungen mit stationärem Störschall. Aktive Systeme können gerade im niederen Frequenzbereich eine Gewichts- und Platzersparnis gegenüber passiven Maßnahmen bieten, deswegen wird gerade im Flugzeug- und Fahrzeugbau die Integration solcher Systeme forciert. Um eine hohe Performance des Gesamtsystems zu erreichen, sind bei der technischen Realisierung verschiedene Aspekte wie Regelstrategie, Platzierung und Auswahl der Aktuatoren bzw. Sensoren zu beachten. In der Regel müssen für eine globale Lärmreduktion die Hardwarekomponenten ebenfalls global verteilt sein. Tritt jedoch der stationäre Störschall durch eine begrenzte Anzahl von Transmissionswegen in das Kontrollvolumen ein, können mit der Platzierung von Aktuatoren in die Übertragungswege globale Schallpegelreduktionen erzielt werden. Allerdings müssen dafür bei herkömmlichen Gegenschallsystemen die Sensoren weiterhin räumlich disloziert sein. Unter Verwendung einer intensitätsbasierten Regelstrategie im Zusammenhang mit einer kollokalen Anordnung von Aktuatoren und Sensoren ist es möglich den Eintrag von Schallenergie durch die Transmissionswege zu verhindern. Dadurch wird mit einer rein lokalen Maßnahme ein globaler Regelungserfolg möglich. Der Ansatz für mehrkanalige Systeme und dessen experimentelle Umsetzung für stationären tonalen Störschall in einer vereinfachten Versuchsumgebung werden präsentiert.

• Regelalgorithmen zur Schallreduktion [DAGA 2008 (Dresden)]
  K. Kochan, D. Sachau and T. Kletschkowski
[A]

Lärm ist heute ein ständiger Begleiter in der technisierten Welt. Systeme zur aktiven Schallreduktion (engl. Active Noise Control Systems, ANC) bieten hierbei die Möglichkeit gezielt den Lärm so zu beeinflussen, dass der Komfort des Menschen verbessert wird. Die Regelungsaufgabe können hierbei von adaptiven Filtern der Signalverarbeitung oder Reglern der klassischen Regelungstechnik übernommen werden. Im Vortrag wird auf Teilaspekte bei der Entwicklung von ANC-Systemen eingegangen, wie zum Beispiel die Echtzeitimplementierung großer (mehr als 15 Lautsprecher und 15 Mikrofone) ANC-Systeme bei begrenzten Hardware-Ressourcen, die Robustheit und die Konvergenzgeschwindigkeit von Algorithmen. Experimentelle Ergebnisse aus aktuellen Projekten werden vorgestellt.

• Identifikation von Schallquellen mittels inverser FEM mit realen Messdaten [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Weber, T. Kletschkowski and D. Sachau
[A]

Die Identifikation von Lärmquellen in Flugzeugkabinen gestaltet sich insbesondere bei tiefen Frequenzen schwierig, da das sich ausbildende stehende Schallfeld keinen direkten Rückschluss auf Schallquellen zulässt. Ein neuer Ansatz zur Rekonstruktion der räumlichen Verteilung von Schalldruck und Schallschnelle auf dem Kabinenrand basiert auf der Anwendung der inversen Finite-Elemente-Methode. Dieses Vorgehen setzt zunächst die Aufnahme von Messwerten im Kabineninneren voraus. In einem zweiten Schritt sind diese den Knoten eines FE-Modells zuzuordnen. Befinden sich alle Schallquellen auf dem Kabinenrand, kann das aus dem FE-Modell resultierende Gleichungssystem umsortiert werden, und zwar derart, dass mit Hilfe von Regularisierungsverfahren die Berechnung der unbekannten Randlasten auch bei Störung der Messwerte möglich wird. Im Vortrag wird die Anwendung dieser neuartigen Ortungsmethode am Beispiel eines vereinfachten Versuchsaufbaus erläutert. Dieser besteht aus einem schallhart berandeten Messgebiet mit einem in den Rand eingelassenen Lautsprecher. Die Vermessung des Schalldruckes im gesamten Messgebiet ermöglichte zunächst die Validierung eines zur Vorwärtsrechung mit gegebenen Randwerten verwendeten FE-Modells. Für die nachfolgende inverse Berechnung wurde die Steifigkeitsmatrix dieses FE-Modells so umpartitioniert, dass ein Teil der im Messgebiet aufgenommenen Schalldrücke erfolgreich zur Berechnung der nun freien Randwerte verwendet werden konnte. Vorgestellt wird die Qualität der Randverläufe für Schalldruck- und Schallschnelle für unterschiedliche Geometrien, Netzdichten und Anregungsfrequenzen.

Sachs, W.

• Simulation based design for acoustic system analysis of underwater sensors [DAGA 2002 (Bochum)]
  W. Sachs and C. Hoffmann
[A]

In the field of underwater acoustics special consideration has to be given to the interaction problem of sonar sensors with the platform on which these systems are mounted. An integrated design approach based on numerical simulation tools has been developed. The influence of the acoustical environment with respect to the self-noise level as well as to the signal behaviour of sonar arrays is analysed in the complex environment of the ships structure. In a short introduction the specially developed software based on a finite element approach with explicit time integration is presented. The main emphasis is focused on examples which elucidate the interference of complex fluid structure interactions. Besides these system aspects and material issues the coupling to the signal processing and a comprehensive system simulation is addressed.

Sachse, M.

• Projektarbeit mit internationaler Beteiligung: Lärmrasterkarte für die Stadt Guaratinguetá [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  K. Künzel, D. Schulz, H. Santos, J. Gullo, L.M. Santos, T. Behr, M. Sachse and R. Schimmel
[A]

Seit vier Jahren arbeiten Studenten der Fachrichtung Umweltakustik in Mittweida gemeinsam mit Studenten der UNESP in Guaratinguetá an Lärmkarten für brasilianische Städte, in denen sich die Verkehrssituation zu einem ernsthaften Problem ausgewachsen hat. Gegenwärtig sind fünf Studenten, zwei aus Mittweida in Brasilien und drei aus Brasilien in Mittweida, mit einer Immissionsprognose einschließlich Betroffenheitsanalyse für die an der Magistrale São Paulo - Rio de Janeiro gelegene Universitätsstadt Guaratinguetá befasst. Die Projektarbeit wird für die brasilianischen Studenten an der Hochschule Mittweida begleitet von Vorlesungen zu ausgewählten Themen der Technischen Akustik, speziell zu Fragen der Schallausbreitung im Freien (Umweltakustik). Für die Datenverarbeitung steht das Programm IMMI der Firma Wölfel zur Verfügung. Im Vortrag werden Schwierigkeiten bei der Anwendung europäischer Normen auf Länder aus einem gänzlich anderen Kulturkreis aufgezeigt. Im Mittelpunkt steht aber der Nutzen einer solchen Herangehensweise für die Lehre der Akustik.

Sadiki, A.

• Strategies for Coupling Large-Eddy Simulations with Computational Aeroacoustics [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  F. Flemming, A. Sadiki and J. Janicka
[A]

To describe the noise generation in turbulent combustion systems, it is important to capture the fluctuating density which acts as a volume source of sound - the volume of the flame fluctuates with the reciprocal of the density. In the reactive case and for small Mach numbers, the main cause for the density fluctuations are fluctuations in the heat release by the chemical reactions in the flamefront. This heat release can be related to the acoustical pressure fluctuations. The main issue is then to get an accurate description of the fluctuating heat release. Following a conserved scalar approach, the latter can be expressed as a function of the mixture fraction.

While large-eddy simulations (LES) of the reactive flowfield enable a time dependent description of the heat release, acoustic approaches in the frame of computational aeroacoustics (CAA) determine the acoustical field. Here, methods like the acoustic perturbation equations (APE), the boundary element method (BEM) or the equivalent source method (ESM) utilize the time dependent heat release and its influence on the flowfield to predict the propagation of the noise into the far sound field. To combine the two fields - fluid dynamics/combustion and acoustics - with its individual approaches enables a detailed description of the combustion noise. For this purpose one needs to define common interfaces, on which the exchange of data is based. In this contribution the coupling strategies for the data supplied by means of the LES with the CAA approaches are addressed.

Sälzer, E.

• Double walls with complete and incomplete separation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Maack and E. Sälzer
[A]

Bei Reihenhäusern mit 'Weißer Wanne' im UG oder bei kellerlosen Reihenhäusern mit durchgehender Bodenplatte liegt eine unvollständige Trennung vor.

Für derartige Konstruktionen wurden die Schnellepegeldifferenzen an den Stoßstellen sowie die Schalldämmung zwischen den Räumen an ausgeführten Bauten messtechnisch untersucht.

Auf Grundlage der ermittelten Schnellepegeldifferenzen wird es möglich, die Schalldämmung in Anlehnung an DIN EN 12354 zu berechnen.

Saemann, E.-U.

• Ausgewählte Einflüsse der Reifengestaltung auf das Außengeräusch [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  E.-U. Saemann
[A]

Die großen Fortschritte in der Automobilkonstruktion haben mit dazu geführt, daß das Reifen-/Fahrbahngeräusch deutlicher in den Vordergrund tritt. Bislang ist es nicht gelungen, die Wechselwirkung zwischen Reifen und Fahrbahn zu beeinflussen. Stattdessen konzentrieren sich die Entwicklungen zur Lärmminderung entweder nur auf die Fahrbahn oder nur den Reifen. Den Bemühungen, allein durch die Modifikation des Reifens die abgestrahlten Pegel erheblich zu mindern, sind durch die übrigen geforderten Gebrauchseigenschaften des Reifens Grenzen gesetzt. Die Auswirkung der Variation wesentlicher Konstruktionsparameter eines Reifenprofils wie der Pitchfolge, der Blockanzahl, des Negativanteils, der Lamellen sowie des Einlaufwinkels der Klötze auf das Außengeräusch werden dargestellt und die entstehenden Zielkonflikte aufgezeigt. Obwohl es das Ziel sein muß, die abgestrahlten Schallpegel des Reifen-/Fahrbahngeräusches über die großen Erfolge der letzten Jahre hinaus weiter zu senken, kommt neben der objektiven Beschreibung des Geräusches auch der subjektiven Beurteilung wachsende Bedeutung zu. Die Auswirkungen ausgewählter Konstruktionsparameter auf den subjektiven Eindruck werden unter dem Aspekt des Komforts vorgestellt.

• Hybridmethode zur Bestimmung der Betriebsschwingung von Reifen [DAGA 2003 (Aachen)]
  C. Ropers, E.-U. Saemann and F. Gauterin
[A]

Mit der Methode der akustischen Holographie (STSF im Frequenzbereich und NS-STSF im Zeitbereich) wurde die sehr komplizierte Struktur der Schallquellenverteilung und der frequenzabhängigen Abstrahlcharakteristik von Reifen aufgezeigt. Aufbauend auf diese Ergebnisse wird im Rahmen des EU Projektes ACES (N GRD1-1999-1120) ein Werkzeug zur Anpassung der Schallabstrahlung des Reifens an die Luftschallempfindlichkeit des Fahrzeug entwickelt. Die Methode basiert auf einer Kombination der NS-STSF Datenerfassung und einer neuen robusten Inversen Boundary Element Methode. Die Anzahl der virtuellen Quellen zur Repräsentation der realen Schallquellenverteilung wird durch einen Satz äquivalenter Schallquellen minimiert. In Verbindung mit gemessenen Frequenzgängen kann so das akustische Verhalten des Reifens in jedem Punkt mit vertretbarem Aufwand beschrieben werden. Es wurden mehrere Versuchsreifen mit unterschiedlicher Komplexität des Schallfeldes vermessen und es werden erste Ergebnisse vorgestellt. Neben der modalen Anpassung der Schwingungen des Reifens an das Fahrzeug steht der Automobilindustrie somit auch ein Werkzeug zur Luftschallanpassung der Reifen zur Verfügung. Eine weitere Anwendung findet die Methode bei der Verifizierung von FEM Modellierungen des Reifens, für die bisher keine Schnelleverteilungen auf der Oberfläche des drehenden Reifens zur Verfügung standen.

• Vibration Field on a rolling tyre – results from a simulation model [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  W. Kropp and E.-U. Saemann
[A]

Tyre road noise is the dominant source for traffic noise at driving speeds above 30 km/h. In order to achieve a substantial reduction of tyre/road noise a sound understanding of the noise generation mechanisms is required. At the Department of Applied Acoustics, Chalmers University of Technology, a simulation model for tyre/road noise generation is under development. With this model it is possible to calculate the vibration field on the tyre structure for a tyre rolling as a function of tyre properties such as tyre design, tread pattern and road parameters (i.e. road texture). The simulation model is used to predict the vibration field for different tyres at different rolling speeds. A qualitative comparison is made between simulation results and results from near field holography.

• Untersuchung/Optimierung von LKW-Reifen hinsichtlich der Geräuschemission: Status und Fortschritt des Teilprojekts im Leisen Straßenverkehr 2 [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E.-U. Saemann, H. Schmidt and F. Gauterin
[A]

Für eine Geräuschreduzierung schwerer Nutzfahrzeuge über Maßnahmen an Reifen und Fahrbahnen muss reifenseitig das Hauptaugenmerk auf die Hinterachsbereifung gelegt werden. Vorderachsreifen sind bereits ausgesprochen geräuscharm, gleiches gilt für diemeisten Trailerreifen. Ihr Rollgeräusch weist meist nur geringfügig höhere Schalldruckpegel als Glattreifen auf, bei denen die wichtigsten Geräuschentstehungsmechanismen auf Profilklotzaufschlag, Ausschnappen der Profilklötze aus der verspannten Bodenaufstandsfläche und Luftverdrängung aus Profilrillen entfallen. Eine weitere Geräuschminderung dieser Reifen wäre zum einen aufwändig und würde andererseits keinen nennenswerten Beitrag zur Verkehrsgeräuschreduzierung liefern. Hinterachsreifen für schwere Nutzfahrzeuge im Güterverkehr sind aus Traktionsgründen üblicherweise stark profiliert, weisen ausgeprägte Querrillen auf und regen daher beim Abrollen die Reifenstruktur sehr viel stärker zum Schwingen an. Maßnahmen zur Geräuschminderung müssen daher am Profil angreifen. Optimierungen der Konstruktion des Reifens, die das Schwingungsverhalten des Reifens und dessen Schallabstrahlungsverhalten beeinflussen sind demgegenüber bei Antriebsachsreifen von untergeordneter Bedeutung. Neben der Selbsterregung des rollenden Reifens spielt die Fahrbahnoberfläche eine wichtige Rolle, deren Textur die Reifenoberfläche verformt und so Schwingungen im Reifen erzeugt. Auch die Griffigkeit der Fahrbahn, die die Schlupfverhältnisse und die Erzeugung von Slip-Stick-Vorgängen in der Bodenaufstandsfläche beeinflusst, die Makrostruktur der Oberfläche, die für die Luftverdrängung zwischen Reifen und Fahrbahn bedeutsam ist und die Fähigkeit der Fahrbahn, Schall zu absorbieren sind bedeutsame Fahrbahneigenschaften hinsichtlich der Geräuschentwicklung. In diesem Beitrag wird der Anteil von der Continental AG am Forschungsverbund ''Leiser Verkehr 2'' beschrieben und Fortschritt und Ergebnisse aufgezeigt.

• Kontaktfreie Evaluation von akustischen Mikrophänomenen bei Rhinophobia aperta mit Hilfe der akustischen Nahfeldholographie SONAH [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E.-U. Saemann, M. Ptok and H. Volk
[A]

Several methods of quantifying nasal or denals speech have been proposed. All methods, though valuable for certain aspects of nasality, have failed to be truly useful for clinical purposes, partly because they do not allow differentiating between different aspects of nasality or they work in a contact mode. The latter proved to be a severe drawback in examining small children, e.g. with cleft palate prior to surgery to reduce nasality.

Acoustic holography is known to be useful for studying any instant, i.e. transient or averaged periods of a radiated sound field in detail. Specifically, analyses of sound fields generated by microphenomena such as the effects of individual parts of complex sound are possible. Theoretically, these features set the stage to make acoustic holography an ideal candidate for analysis of complex sound fields irradiating from lips and nares.

The paper presents first results of acoustic holography measurements to analyse quantitative and qualitative aspects of nasal and denasal speech sounds.

Säuberlich, B.

• Zwei hybride Unit Selection-Strategien im Vergleich [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Barbisch, B. Säuberlich and A. Schweitzer
[A]

This paper compares two unit selection strategies for open domains used in the SmartWeb dialog system. Both strategies have been implemented in the IMS German Festival speech synthesis system. The first is a hybrid approach combining the advantages of two existing unit selection approaches, viz. phonological structure matching [Taylor&Black,Proc. Eurospeech 1999] and automatic unit clustering [Black&Taylor,Proc. Eurospeech 1997]. This hybrid approach was motivated by the claim that the phonological structure matching (PSM) would prefer longer units in a more direct way than the automatic clustering (AC) approach, while clustering is appropriate to reduce candidate sets in cases where no long units are available. Accordingly, PSM is used for phrase, word and syllable-sized units, while AC is used on the segment level.

The second approach also combines the PSM strategy and a clustering mechanism. The difference to the first approach is that all units are treated with this hybrid strategy, irrespective of their size. In contrast to the AC method, this approach uses manually designed decision trees where the nodes are based on linguistically motivated features of the target unit to reduce the candidate sets. The advantage of the manually specified trees over the automatically generated ones is that they allow a controlled and flexible unit-specific ranking of the relevant features.

An initial assessment indicates that both approaches produce a comparable synthesis quality. A more comprehensive evaluation is currently underway, and specific results will be discussed in the full paper.

Saez, A.

• Suppression of intra-plate echoes induced by a titanium Fabry Perot: the Stokes equations linking time-reversal and the inverse filter [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  F. Vignon, J.F. Aubry, A. Saez, M. Tanter, D. Cassereau and M. Fink
[A]

When focusing through plates or tubes the presence of multiple interfaces induces reflected wave fronts that follow the main wave front. Adaptive focusing techniques can be used to cancel the echoes. For that purpose, two linear arrays of transducers have been placed on each side of a titanium plate acting like an ultrasonic Fabry-Perot. Three propagation operators have been acquired: the transmission H from one array to the other and the two reflection operators K1 and K2 acquired by each array.
Theoretically, the echoes can be suppressed by using a complete cavity with transducers surrounding the plate. In this experiment, the two arrays are recording the field along a sufficient surface to cancel the echoes (20dB decrease). Parallel to this work, thanks to the inversion of the H matrix, the echoes have been cancelled by using the inverse filter technique. Thus, the inverse filter achieves echoes cancellation by using only the transmitted fields, whereas time reversal also needs the reflected fields. Signals emitted with both techniques are compared in order to explain how the focusing is achieved in both cases. In fact, transmit and reflected wave fronts are related by the Stokes relations, explaining how the transmitted wavefront includes information on the reflected one.
Thanks to finite differences simulations, the experiment has been numerically modeled. The reconstructed movie of the propagation of the emitted wave fronts inside the plate gives a clear illustration of the focusing techniques.

Sagemühl, D.

• Überarbeitung der E DIN 45681 (Tonhaltigkeit) [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  D. Sagemühl
[A]

Im Januar 1992 wurde der Entwurf der DIN 45681 ''Bestimmung der Tonhaltigkeit von Geräuschen und Ermittlung eines Tonzuschlages für die Beurteilung von Geräuschimmissionen'' veröffentlicht. Zwischenzeitlich wurde dieser Entwurf in der Praxis ausgiebig angewendet. In mehreren Veröffentlichungen wurde darüber berichtet, insbesondere wurden bei einer Reihe von Geräuschbeispielen die meßtechnisch ermittelten Tonzuschläge nach dieser Norm den subjektiv vergebenen Tonzuschlägen gegenübergestellt. Diese Ergebnisse führten zu einer Überarbeitung der Norm. Dieser neue Entwurf soll vorgestellt und anderen nationalen und internationalen Normen gegenübergestellt werden.

• Behandlung der Tonhaltigkeit unter Berücksichtigung der E DIN 45681 [DAGA 2002 (Bochum)]
  D. Sagemühl and L. Schmidt
[A]

Bei der Ermittlung der Tonhaltigkeit von Geräuschen bestehen zwischen dem Komitee-Entwurf ISO/CD 1996-2 und der E DIN 45681 im wesentlichen in zwei Bereichen Unterschiede: 1. im Satz der Kriterien, nach denen die Energie von Spektrallinien, die dem Ton, dem verdeckenden Geräusch oder keinem von beiden zugeordnet (also verworfen) werden 2. die Intention der E DIN 45681, ein Verfahren zur Ermittlung der Tonalität darzustellen, das sich in ausreichend einfacher Weise (z. B. für Messstationen) automatisieren lässt, ist beim ISO/CD 1996-2 nicht zu erkennen. Die beiden Verfahren zur Ermittlung der Tonalität und die Kriterien werden gegenübergestellt; die Auswirkungen der unterschiedlichen Kriterien werden an ausgewählten Beispielen dargestellt.

• Bestimmung und Berücksichtigung der Messunsicherheit in der betrieblichen Praxis [DAGA 2003 (Aachen)]
  L. Schmidt and D. Sagemühl
[A]

Grundsätzlich ist aus messtechnischer Sicht ein Messwert nur unter Angabe der Messvorschrift einerseits und der Messunsicherheit andererseits vollständig. Mit beiden Themen beschäftigen sich Normen und Richtlinien. In den Niederrheinwerken der Bayer AG müssen im Rahmen des Schall-Immissions-schutzes jährlich etwa 3000 - 4000 Quellen gemessen und im Rahmen des Schall-Arbeitsschutzes für etwa die gleich Anzahl Arbeitnehmer in Betrieben und Werkstätten der Lärm am Arbeitsplatz bestimmt werden. Darüber hinaus werden 11 Messstationen im Umfeld der Standorte betrieben, für deren Messwerte eine Messunsicherheit zu bestimmen ist. Ausgehend von den oben erwähnten Normen und Richtlinien wurden bei der Bayer AG Vorgehensweisen entwickelt, die geeignet erscheinen, Aussagen zur Mess-unsicherheit zu erhalten, ohne dass der Aufwand hierfür in nicht mehr vertretbare Größenordnungen steigt.

• Tonhaltigkeit - Stand der E DIN 45681 einschließlich weiterer Ergänzungen [DAGA 2003 (Aachen)]
  D. Sagemühl and L. Schmidt
[A]

Im Januar 1992 wurde der erste Entwurf der DIN 45681 ''Bestimmung der Tonhaltigkeit von Geräuschen und Ermittlung eines Tonzuschlages für die Beurteilung von Geräuschimmissionen'' veröffentlicht. Im November 2002 erschien der zweite Entwurf dieser Norm; Einspruchsfrist für diesen Entwurf ist bis 2003-04-30. Der neue Entwurf enthält die folgenden Änderungen: Einführung eines frequenzabhängigen Verdeckungsmaßes av(f) Änderung der Tonzuschläge in Abhängigkeit von der Differenz des Tonpegels zum Pegel des verdeckenden Geräusches in der Frequenzgruppe um die Tonfrequenz Reduzierung der Frequenzauflösung auf höchstens 4% anstatt 8% der Frequenzgruppenbreite Einführung eines Iterationsverfahrens zur Berechnung des mittleren Schmalbandpegels in der Frequenzgruppe des Tones Addition der Tonpegel bei mehreren Tönen in einer Frequenzgruppe Anwendung des Verfahrens zur Tonhaltigkeitsbestimmung auf A- bewertete Spektren Anwendung der Hanning-Korrektur bei Addition von zwei oder mehr Pegeln Mittelung der Differenzen ?Lj mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Kurzzeitspektren bei schwankenden Tonfrequenzen Einführung von Kriterien für die Ausgeprägtheit eines Tones (maximale Bandbreite und minimale Flankensteilheit). Dieser neue Entwurf soll einschließlich einiger neuer Vorschläge für Ergänzungen bzw. Modifikationen vorgestellt werden.

• Richtwirkung von Kaminen [DAGA 2005 (München)]
  D. Sagemühl and W. Straßen
[A]

Die Richtwirkung von Kaminmündungen ist von vielen Parametern in unterschiedlicher Weise abhängig, u. a. vom Kaminradius, von der Frequenzverteilung der abgestrahlten Schallleistung, von Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases und von der Lufttemperatur, Windrichtung und -geschwindigkeit. In Berichten des Umwelt-Bundesamtes, Berlin (1982) und des Fraunhoferinstitutes für Bauphysik Stuttgart (2002) werden die Ergebnisse sehr umfangreicher Untersuchungen zu diesem Thema in Form von Diagrammen wiedergegeben. Ein Spezialfall der Ergebnisse des UBA-Berichtes wurde in der VDI-Richtlinie 2714 aufgenommen. Es werden Algorithmen vorgestellt, die eine Bestimmung des Richtwirkungsmaßes in Abhängigkeit von den oben genannten Parametern für Anwendungsfälle aus der täglichen Praxis ermöglichen. Eine Extrapolation für größere und kleinere Kamindurchmesser über die in den Diagrammen enthaltenen Werte hinaus wird vorgeschlagen. Diese Algorithmen sind auch für kommerzielle Programme zur Schallausbreitungsrechnung verwendbar.

• Tonhaltigkeit – Erläuterungen zum Weißdruck der DIN 45681 [DAGA 2005 (München)]
  L. Schmidt and D. Sagemühl
[A]

Im Januar 1992 wurde der erste Entwurf der DIN 45681 ''Bestimmung der Tonhaltigkeit von Geräuschen und Ermittlung eines Tonzuschlages für die Beurteilung von Geräuschimmissionen'' veröffentlicht. Im November 2002 erschien der zweite Entwurf mit einer Reihe von Änderungen und Ergänzungen. Nach eingehenden Beratungen soll im März 2004 der Weißdruck dieser Norm veröffentlicht werden, der weitere Änderungen und Ergänzungen enthält. U. a. wird nicht mehr zwischen stationären und instationären Geräuschen unterschieden. Es werden mehrere zeitlich versetzte Schmalband-Mittelungsspektren über eine Messzeit von jeweils etwa 3 Sekunden gefordert und ein Berechnungsverfahren zur Unsicherheit der Differenz DL wird angegeben. Diese Änderungen und ihre Hintergründe sollen erläutert werden.

Sahr, R.O.

• 20 Jahre Compact Disc Digital Audio System – das Ende der Langspielplatte [DAGA 2003 (Aachen)]
  R.O. Sahr
[A]

Vor 20 Jahren wurde das von Philips gemeinsam mit Sony entwickelte Compact Disc System auf den Markt gebracht. Mit diesem digitalen Medium war es erstmals möglich, den Endverbraucher mit der gleichen Ton-Qualität zu versorgen, die bei der Aufnahme erzielt wurde. Die Entwicklung der digitalen Platte war von der Firma Philips schon Anfang der 70er Jahre begonnen und unter äußerst schwierigen Bedingungen bis zur Serienreife gebracht worden. Am 17. August 1982 lief bei der Plattenfirma Polygram (heute Universal Music) in Hannover-Langenhagen weltweit die erste Fertigung der Compact Disc (CD) an. Im Laufe der folgenden Jahre wurde dann die CD das Medium für den Endverbraucher und verdrängte die alte Langspielplatte fast völlig.

Sahrhage, J.

• Zur Architektur interaktiver Systeme zur Erzeugung virtueller Umgebungen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  J. Sahrhage and J. Blauert
[A]

Moderne Kommunikationssysteme erfordern geeignete Benutzerschnittstellen. Die Zukunft gehört dabei zweifellos solchen Schnittstellen, welche die Komplexität des technologischen Systems vor den Benutzern verbergen und es zulassen, dass letztere sich weitgehend intuitiv wie bei direkter zwischenmenschlicher Kommunikation verhalten können. Zu den Charakteristika solcher Schnittstellen, welche durch sogenannte virtuelle Umgebungen zur Verfügung gestellt werden, gehören Interaktivität und Multimodalität. Der Vortrag gibt einen Überblick über die gegenwärtigen technologischen Möglichkeiten, wobei besonderes Gewicht auf die auditive Repräsentation in interaktiven virtuellen Umgebungen gelegt wird. Der Vortrag dient zur Einführung in die nachfolgende strukturierte Sitzung.

Said, A.

• Laborversuche zur Ermittlung von Unterschiedsschwellen bei der Wahrnehmung von Erschütterungen aus dem Schienenverkehr [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  A. Said, D. Fleischer, H. Fastl, H.-P. Grütz and G. Hölzl
[A]

Durch Laborversuche mit definierten Erschütterungsparametern wurden die Unterschiedsschwellen für die Wahr-nehmungen von Erschütterungen aus dem Schienen-verkehr unter Einfluss des gleichzeitig einwirkenden Innengeräuschpegels mit Probanden untersucht. Es wurden 4 Erschütterungsintensitäten des Fußbodens des Versuchs-raumes in folge einer simulierten Zug-vorbeifahrt (KB = 0.2, 0.4, 0.8 und 1.6) bei 3 verschiedenen Innengeräuschpegeln ( 30 dB(A), 45 dB(A) und 55 dB(A)), also insgesamt 12 Kategoriestufen mit 20 Probanden untersucht. Die Untersuchungen wurden mit dem psychophysikalischen Modell der SDT (Signal Detection Theory) nach der Methode ''Same-Different'' durchgeführt und ausgewertet.

Saied, M.

• Acoustical measurements in poroelastic materials performed with a parametric demodulation ultrasonic method [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Saied, B. Castagnède, A. Moussatov, V. Gusev and V. Tournat
[A]

A new hybrid ultrasonic technique is used to generate planar sound waves from powerful low frequency ultrasound being amplitude modulated. These audio plane waves are then utilized to perform fine metrological measurements on poroelastic media, such as felt materials. In the present work several configurations are described both in retrodiffusion and in transmission within the tested material. In any case, one uses a 1/2 inch B&K audio microphone for detection and an hand-made piezoelectric transducer for generation of the ultrasonic amplitude modulated waves.

In the transmission configuration, dispersion curves have been obtained on various felt plates over the 4-40 kHz bandwidth, and the experimental results have been compared with the well-known Biot-Johnson-Allard 'equivalent fluid' theoretical model. For retrodiffusion measurements, the coefficient of reflection has been measured on the very same plates for a similar bandwidth. These results exhibit some frequency dependent oscillations which are due to constructive and partially destructive interferences within the porous plates. Agreement between numerical predictions and experimental data is generally fair, in some cases being excellent. Other ancillary measurements based on the Hilbert transform of the transfer function between the incident and the reflected wave will also be presented and discussed for some significant results.

Saint-Loubry, B.

• Objective Evaluation of Interior Car Sound – the OBELICS project [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  W. Krebber, M. Adams, F. Brandl, N. Chouard, K. Genuit, T. Hempel, R. von Hofe, G. Irato, P. van der Ponseele, B. Saint-Loubry, B. Schulte-Fortkamp, R. Sottek and R. Weber
[A]

Within the European Brite-EURAM programme the OBELICS project has been performed by a consortium consisting of companies and universities active in psychoacoustics and acoustical engineering on one hand and car manufacturers on the other hand. Auditory perceptual spaces have been explored derived from interior car sounds in order to identify and define validate descriptors that can be used by psychoacousticians, car manufacturers and customers. Different methods for subjective tests have been investigated as well as the correlation between possible objective descriptors and results of subjective tests. In addition, target sounds have been defined. An overview of activities and results will be given. The impact on future sound design will be discussed.

Sakamoto, Y.

• Relationship between Transient Sound and Mouth Tone in Flue Organ Pipes [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  Y. Sakamoto, J. Angster and S. Yoshikawa
[A]

Mouth tone has been investigated to study the transient sound of flue organ pipes. Mouth tone is a sound which is emitted from a pipe when its resonator is filled with an acoustic absorber. The mouth tone sounds like a broad band noise, however, it has also a certain pitch. In its frequency spectrum some peaks are present and the frequency of the largest peak is very close to the frequency of the harmonic which builds up fastest of all the harmonics of the normal pipe sound. This observation could be explained by the fact that the jet driven system around the mouth produces the mouth tone in a much shorter time than the time needed for the excitation of the pipe resonator. On the other hand, the characteristics of the mouth tone have rarely been investigated so far. To clear up the factors through which the frequency characteristics of the mouth tone can be determined, the peak frequencies of the mouth tone were compared to the frequencies of the edge tone which were calculated from the jet velocity using Brown's equation. The change in the 5th mode of the mouth tone was very similar to that in the 3rd mode of edge tone. This suggests that the 5th mode of the mouth tone is caused by the 3rd mode of edge tone. It was also proved that the peak frequencies except for the 1st peak depend on the blowing pressure, i.e. on jet velocity.

Sakout, A.

• Jet Instabilities Producing the Slot-Tone [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Billon, V. Valeau and A. Sakout
[A]

The nature of the instability governing the self-sustained tones produced by a low Mach number free plane jet impinging on a slotted plate, known as slot-tone, is identified experimentally. The experimental apparatus permits to control the Reynolds number and the distance from the jet outlet to the plate. For a Reynolds number, the shear-layer natural frequency and the jet column mode frequency of the free jet without the obstacle are estimated and compared to the minimal and maximal frequencies of the tones (for any position of the plate). The frequency of both instabilities defines the frequency domain of the self sustained tones. The lowest frequency of the tones, obtained when the plate is placed downstream the end of the potential core, are the result of the amplification of the column mode frequency. On the other hand, the maximal frequency of the tones, obtained when the plate is situated near the jet outlet, is close to the natural shear-layer frequency. Moreover, when the tones frequency is higher than the natural shear-layer frequency, the sound pressure level produced is very inferior to the maximal sound pressure level measured at the same Reynolds number. This confirms the prominent role of the shear-layer instability in the self-sustained tones process for the highest frequencies. Tones with a frequency lower than the jet column mode frequency are rarely observed.

Sakuma, T.

• Convergency of the iterative process and numerical error in acoustical analysis with the fast multiple boundary element method [DAGA 2002 (Bochum)]
  T. Sakuma and Y. Yasuda
[A]

The fast multipole boundary element method (FMBEM), applying the fast multipole algorithm (FMA) to BE analysis with the iterative solution, has a possibility of drastic acceleration and memory saving for large-scale 3D acoustical problems. Although we have already developed the concrete setup for two sets of formulations, i.e. the regular and the hypersingular boundary integral equations, the following characteristics should be clarified with relation to the types of formulation and the nature of problems: (i) convergency of the iterative process, (ii) numerical error in computed results. In this report, we settle inner and outer problems with a rectangular object with changing the acoustical impedance of the surface, and execute numerical calculation with three ways of FMBEM based on the regular, hypersingular and combined formulations, and also with the conventional BEM. An investigation on convergency shows how it depends on the frequency, the damping factor of inner space, and the way of analysis. An error analysis shows that FMBEM gives results almost as accurate as with BEM, and fictitious eigenfrequency difficulty in outer problems is also discussed.

Salah El Din, I.

• Influence of Liquid Injection at the Nose of a Supersonic Aircraft on the Sonic Boom [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  I. Salah El Din, A. Lebedev, J.-P. Boin and T. Alziary de Roquefort
[A]

The objective of this study is to investigate the influence of liquid injection at the nose of a supersonic aircraft on the near field and ground pressure signature. An experimental study is performed in a small supersonic tunnel (150x150mm) at Mach 2 using a generic model aircraft with a double sweep delta wing. The pressure measurements provide the near field signature around the aircraft on a cylinder at a distance 1.7L where L is the length of the model. A numerical code is then used to find the extrapolated signal at ground level. The method involves two steps: first, the far field signature corresponding to the near field data set is computed using a matching method. Then the theory for non linear acoustic propagation through a non uniform medium is used to find the ground signature. A significant influence of liquid injection is observed, hence opening a possibility of reduction of the sonic boom. Detailed analysis of the aspect of the signal with and without injection can be found in the final paper.

Salm, J.

• Akustikoptimierungen an Hochleistungsdiesel-Bahnantrieben durch Sekundärmaßnahmen [DAGA 2003 (Aachen)]
  A. Hopt, J. Salm and M. Brandes
[A]

• Aktive Lagerung eines Schiff-Dieselmotors [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  A. Hopt and J. Salm
[A]

Um den steigenden Kundenanforderungen an Komfort und zur Erfüllung akustischer Grenzkurven für exclusive Yacht- und Marineanwendungen gerecht zu werden, sind bei der Entwicklung von Motor- und Antriebssystemen intensive Untersuchungen zur Reduktion der Luft- und Körperschallemissionen notwendig. Bei den Anforderungen an Körperschalleinleitung von Antriebsanlagen treten die heute üblichen passiven Systeme - unter Berücksichtigung der Aspekte Bauraum, Fundamentimpedanz, Gewicht - an die Grenze des Erreichbaren. Deshalb wurden neue hybride aktive Lagerelemente - bestehend aus einer passiven Elastomer- und einer leistungsfähigen aktiven Komponente - gemeinsam mit unserem Partner StopChoc für einen Dieselmotor entwickelt und im Versuch bei MTU verifiziert. In diesem Beitrag sollen die Erprobungsergebnisse in der Anwendung der aktiven elastischen Motorlagerung eines Hochleistungsdiesel-Schiffmotors vorgestellt und die Leistungsfähigkeit demonstriert werden. Das Körperschallspektrum eines Verbrennungsmotors wird im wesentlichen durch die Pegelspitzen der Motorordnungen geprägt. Zur Reduktion dieser Körperschallanteile wird die neu entwickelte aktive Lagerungseinheit vorgestellt, die es erlaubt, verbleibende dominante einzelne Pegelspitzen um mehr als 30 dB zu reduzieren. Das aktive Lagerungssystem wurde auf einem MTU-Prüfstand unter realen Bedingungen untersucht und erprobt. Die Dämmung sehr guter konventioneller Gummielemente wurde dabei übertroffen. Die entwickelte Regelung ermöglicht die gezielte Abstimmung des Lagerungssystems auf die dominierenden Motorordnungen auch vor Ort und die individuelle Anpassung an die vorhandene Einbausituation.

Salmon, S.

• High order finite element methods for the wave equation on unstructured grids [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Jund, S. Salmon and E. Sonnendrucker
[A]

High order finite elements for acoustics.

This project is a part of a french-german cooperation DFG-CNRS on 'Noise Generation in Turbulent Flows'. Our objective is to study and predict the noise generation induced by the flow and to find new noise reduction concepts.

Thus we are interested in very precise numerical methods for wave propagation.

First, we are developing numerical schemes of high order to solve the second order wave equation on unstructured grids. These schemes should be sufficiently compact to obtain a good resolution with a small number of grid points and designed such that the dispersion and dissipation errors are low.

We have opted for the use of continuous Lagrangian polynomial finite element methods in space (implemented for any arbitrary high degree) which are well adapted for unstructured grids, coupled with high order ADER schemes in time.

Salomon, R.

• Akustische Ortung mobiler Objekte in großen Räumen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Schneider, D. Wehden and R. Salomon
[A]

Dieser Beitrag beschreibt ein System zur akustischen Ortung mobiler Objekte in (großen) geschlossenen Räumen. Die Entwicklung geht von theoretischen Betrachtungen zur Divergenz, Absorption und Nachhallzeit sowie prognostischen Messungen zur Ausbreitung und zur Laufzeit für verschiedene Schallfrequenzen aus. Aufbauend auf den theoretischen Erkenntnissen und den gemessenen Ergebnissen erfolgt die Konstruktion des Systems unter den folgenden Randbedingungen:

• sehr geringe Kosten - Low-Cost-System
• sehr geringer Installationsaufwand
• sehr einfache Handhabung

Des Weiteren behandelt der Beitrag ebenfalls die Verbesserung der Störanfälligkeit, die durch akustische Nebengeräusche entstehen. Dazu werden die übertragenen Siganlsequenzen randomisiert und auf der Empfängerseite mittels Kreuzkorrelation rekonstruiert. Es wird gezeigt, dass diese Maßnahme zu einer erhöhten Präzision bezüglich der Abstandsbestimmung zu festen Referenzpunkten führt.

Saltik, A.

• Die Übertragung von Sprache über schalldämmende Bauteile [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Thaden and A. Saltik
[A]

Die Kennzeichnung der Schalldämmung von Bauteilen durch Einzahlkennwerte ist teilweise problematisch, da durch das Bewertungsverfahren zum einen die Frequenzabhängigkeit verloren geht und zum anderen tiefe und hohe Frequenzen vernachlässigt werden. Deshalb wurden Beiwerte eingeführt, die für bestimmte Situationen dieses Manko ausgleichen sollen (C, Ctr). Für die Übertragung von Sprache durch schalldämmende Bauteile sollen ähnliche Beiwerte basierend auf subjektiven Kriterien errechnet werden. Dazu wurde die subjektive Wirkung von Sprache, übertragen durch schalldämmende Bauteile, mit Hilfe der Auralisation von Schalldämmmaßen verschiedener Raumsituationen in Hörversuchen untersucht. Zwei Aspekte wurden besonders beleuchtet: 1. Die Sprachverständlichkeit, welche zum einen für die Privatsphäre und zum anderen für die Vertraulichkeit (z.B. an Kundenschaltern oder in Großraumbüros) entscheidend ist. Dazu wurde versucht, aus dem frequenzabhängigen Schalldämmmaß einen Beiwert für die Verständlichkeit zu errechnen (STI). Es zeigte sich, dass bei niedrigen Pegeln die Berechnung des STI problematisch ist. Es wurde versucht, dieses durch die Berücksichtigung der Modulationswahrnehmung bei niedrigen Pegeln zu korrigieren. 2. Die Beeinträchtigung der Konzentrationsfähigkeit. Interessant ist hier vor allem der Irrelevant Speech Effect, der die Beeinträchtigung des Kurzzeit-Gedächtnis durch der Sprache ähnliche Signale (Modulationsfrequenz) beschreibt. Es wurden Hörversuche zur Sprachverständlichkeit und zur Aufmerksamkeitsleistung durchgeführt mit Hilfe auraliserter Raumsituationen mit unterschiedlichen Schalldämmmaßen. Die Ergebnisse der Versuche werden vorgestellt.

Salvucci, A.

• Determination of the equivalent source height of Strasbourg's tramway with a two-microphone technique [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  G. Dutilleux, A. Salvucci and D. Ecotière
[A]

Equivalent source height is an important parameter for accurate predictions of the impact of new transportation infrastructures. It has been shown recently that it is possible to obtain in situ the source height of passenger cars by a method based on the interferences between two microphones. Passenger cars are a represented by a single point source. The present papers shows first that the measurement principle can be generalized to a rectilinear distribution of point sources. The distribution is supposed to be parallel to a flat homogenegous ground. A supplementary hypothesis is that the relation between the amplitudes of the different sources involved is known. A measurement system based on this principle is outlined. The underlying uncertainty and the parameter sensitivity of the method is investigated. The method is applied to experimental data from tramways. For this kind of vehicules, the obtained equivalent source height appears to be located very close to the ground, which is coherent with expectations.

Salz, D.

• Ein Vergleich berechneter Tonhaltigkeiten mit subjektiven Urteilen zu Tonhaltigkeit und Unangenehmheit von Schienenfahrzeuggeräuschen [DAGA 2003 (Aachen)]
  D. Salz and S. Roßberg
[A]

Die ''Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung'' f''rdert innerhalb des Vorhabens ''Reduktion von Straáenbahnger''uschen'' die Untersuchung von Tonhaltigkeit. Dazu wird die subjektive Wahrnehmung der Tonhaltigkeit und Unangenehmheit verschiedener Schienenfahrzeugger''usche untersucht. Es wurde ein Test entwickelt, in dem Versuchspersonen anhand vollst''ndiger Paarvergleiche die Tonhaltigkeit und Unangenehmheit beurteilen. Die daraus ermittelten subjektiven Skalierungen werden mit berechneten Werten der Tonhaltigkeit verglichen. Es wird geprft, ob die Beurteilung eines Ger''usches mit instation''rer Tonhaltigkeit verlaufsabh''ngig ist, um so m''gliche subjektive Tonhaltigkeitsschwerpunkte innerhalb eines Ger''usches zu ermitteln. Zudem wird untersucht, ob Versuchspersonen station''re und instation''re Tonhaltigkeiten innerhalb eines Tests vergleichend bewerten k''nnen. Testpersonen waren Schler und Schlerinnen des beteiligten Andreas-Gymnasiums Berlin, sowie Teilnehmende an den Schler-Technik-Tagen der TU Berlin. Diese beurteilten im Labor auf Frageb''gen Ger''usche, die in stochastischer Reihenfolge ber Kopfh''rer dargebotenen wurden. In diesem Beitrag wird ein sberblick ber die Erstellung des Tests gegeben, erste Ergebnisse werden vorgestellt.

• Potentiale von Terzspektren zur Bewertung der Tonhaltigkeit – Analyse von Schienenfahrzeuggeräuschen und subjektiven Urteilen [DAGA 2005 (München)]
  D. Salz, M. Hecht and B. Schulte-Fortkamp
[A]

Bisher existiert kein Bewertungsverfahren für die Tonhaltigkeit, welches auf alle Arten der Schienenfahrzeuggeräusche anwendbar ist. Terzspektren-Verfahren bieten die Chance, wesentliche Aspekte auch bei der Bewertung der Tonhaltigkeit zu erfassen und schnell Eingang in die Praxis zu finden. Die zu beantwortende Frage lautet: Sind die wesentlichen Strategien zur Beurteilung der Tonhaltigkeit von Schienenfahrzeuggeräuschen mittels Terzspektren-Verfahren darstellbar?

Schienenfahrzeuggeräusche sind durch zeitliche Veränderungen charakterisiert. Die entwickelten auf Terzspektren basierenden Verfahren können sowohl den zeitlichen Verlauf und die Frequenzlage der tonhaltigen Komponenten als auch Maskierungseffekte in die Geräuschbewertung einbeziehen. Die berechneten Tonhaltigkeiten werden mit den subjektiven Urteilen zur Tonhaltigkeit und Unangenehmheit von Schienenfahrzeuggeräuschen verglichen. Weiterhin werden Vergleiche zu Ergebnissen anderer Verfahren zur Tonhaltigkeitsbewertung (DIN 45681, PR-Verfahren, Terzspektren-Verfahren) gezogen. Die Grundlage für die Erfassung der subjektiven Empfindung der Tonhaltigkeit bilden zwei psychoakustische Laborstudien, aufgebaut nach der Methode des vollständigen Paarvergleichs mit Intermittierendem Lauten Denken. Mittels Hauptkomponentenanalysen werden Urteilsstrategien aufgedeckt und näher beleuchtet. Die ermittelten Einflussparameter auf das Tonhaltigkeitsempfinden fließen in die Terzspektrenbasierten-Verfahren ein. Insbesondere für instationäre Geräusche konkurrieren unterschiedliche Bewertungsstrategien zur Beurteilung der Tonhaltigkeit. Die mittels der Terzspektren-basierten Verfahren berechneten Tonhaltigkeiten weisen signifikant hohe Korrelationen zu den Urteilen der psychoakustischen Versuche auf.

• Tonhaltigkeiten von Fahrgeräuschen moderner Schienenfahrzeuge des Nahverkehrs im Vergleich [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Salz, C. Czolbe and M. Hecht
[A]

Die Tonhaltigkeit von Fahrgeräuschen bei Schienenfahrzeugen - insbesondere Anfahrten oder Bremsungen - lassen sich mittels vorhandener Verfahren nicht immer zufrieden stellend bestimmen. Insbesondere im Nahverkehr führen tonale Geräuschkomponenten oftmals zu erhöhten Belästigungen. Um die Tonhaltigkeit dieser Geräusche wahrnehmungsspezifisch zu erfassen, entwickelte die Autorin ein Verfahren zur Bewertung tonaler zeitvarianter Komponenten auf der Basis von Terzspektren. Dieses Verfahren hatte in Hörversuchen zu hervorragenden Ergebnissen geführt. Die subjektiven Tonhaltigkeitsurteile korrelieren sehr signifikant mit 0.890 zu der mittels des Terzspektren-Verfahrens bestimmten Tonhaltigkeit. Das Terzspektren-Verfahren wurde nun zur Bewertung der Tonhaltigkeit von Geräuschbeispielen moderner Schienenfahrzeuge des Nahverkehrs eingesetzt. An einigen Schienenfahrzeugtypen des Nahverkehrs wurden akustische Optimierungsmaßnahmen durchgeführt. Zum Einsatz kamen beispielsweise folgende Maßnahmen: Körperschallentdröhnung, Radschallabsorber und Schallschürzen im Drehgestellbereich. Damit ließen sich mit unter deutliche Verbesserungen des Vorbeifahrtpegels erzielen. Im Rahmen der akustischen Analyse wurden auch die Auswirkungen der Optimierungsmaßnahmen auf die Tonhaltigkeit der Geräusche untersucht. Die Tonhaltigkeiten dieser Geräusche werden nach dem Terzspektren-basierten Verfahren und nach bekannten Verfahren (beispielsweise nach DIN 45681) bestimmt. Sie weisen eine große Bandbreite auf. Nach DIN 45681 lassen sich Tonzuschläge von 0 bis 6dB bestimmen. Die Ergebnisse werden vergleichend gegenüber gestellt. Für einige Optimierungsmaßnahmen konnten Verminderungen der Tonhaltigkeit der Geräusche festgestellt werden. Das Terzspektren-Verfahren erweist sich als ein sehr gutes Verfahren zur Bewertung der Tonhaltigkeit von Schienenfahrzeuggeräuschen.

Samel, A.

• The influence of nocturnal aircraft noise on humans – a new comprehensive approach [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Basner, H. Buess, N. Luks, H. Maass, L. Mawet, E. Mueller, U. Mueller, C. Piehler, G. Plath, E. Rey, A. Samel, M. Schulze, M. Vejvoda and J. Wenzel
[A]

Aufgrund des stetig steigenden Luftverkehrsaufkommens nimmt die Nachtfluglärm-Problematik einen immer größeren Stellenwert ein. Das DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin untersucht seit 1999 den Einfluss von Nachtfluglärm auf den menschlichen Schlaf, die Leistungsfähigkeit und das Befinden. In vier repräsentativen Laborstudien werden insgesamt 128 Probanden über 13 aufeinanderfolgende Nächte im Schlaflabor untersucht. Neben den physiologischen Messgrößen Polysomnographie (EEG, EOG, EMG), Atmung, EKG, Fingerpulsamplitude und Aktometrie werden computergestützte Leistungstests durchgeführt, mit denen fluglärmbedingte Einflüsse auf die Merkfähigkeit, die Reaktionsgeschwindigkeit und die Hand-Auge-Koordination überprüft werden. Das subjektive Empfinden wird mit standardisierten Fragebögen erfasst. Zusätzliche werden die Stresshormone Adrenalin, Noradrenalin und Kortisol im nächtlichen Sammelurin bestimmt. Die Fluggeräusche wurden mit Klasse-1-Schallpegelmessern in den Schlafräumen von Flughafenanwohnern aufgezeichnet. Die korrekte Wiedergabe im Schlaflabor wird durch das individuelle akustische Einmessen jeder Schlafkabine garantiert. Die Versuchspersonen erhalten nach zwei Gewöhnungsnächten über neun aufeinander folgende Nächte in der Zeit von 23:00 bis 7:00 Uhr zwischen 4 und 128 Fluggeräusche pro Nacht mit Maximalpegeln zwischen 50 und 80 dB(A). Durch die gleichzeitige Ausgabe eines Triggersignals ist erstmals eine ereigniskorrelierte Auswertung mit einer zeitlichen Auflösung von bis zu 5 msec möglich. Die Ergebnisse aus den Laborstudien werden in zwei Feldstudien an 64 Versuchspersonen mit derselben Messtechnik, wie sie im Labor zum Einsatz kommt, validiert. Insgesamt werden über 2200 Probandennächte aufgezeichnet, anhand derer ein belastbarer Kriterienkatalog für die Beurteilung und Bewertung von Nachtfluglärmwirkungen auf den Menschen erstellt werden soll. Zwischenergebnisse der ersten beiden Laborstudien mit 64 Probanden (832 Nächte) liegen bereits vor und werden auszugsweise auf der Tagung präsentiert.

Sampic, J.

• An innovative G.I.S. tool for environmental noise management [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Miège, J. Sampic and E. Premat
[A]

The Technical Studies Centre of Equipment of Lyon (CETE de Lyon) has been requested by the Departmental Direction of Equipment of Isère to build up a Geographical Information System collecting all the information related to noise on the 36 km long network of Grenoble's highways. The goal is to establish a reference state and to allow for setting and following up a program and a set of noise action plans according to the European Noise Directive 2002/49/EC. The achieved database is made up of three topics. Some basic data are given concerning urbanization around the road network, noise sensitivity in these areas, traffic distribution and history, existing noise shielding devices classified by categories (noise barriers, building insulation, road pavements...) with detailed information (size, pictures, ...). A second topic shows the results of noise measurements and the extension of these results using a noise propagation model based on the New French Method for Noise Prediction. This gives rise to a classification of the road network into around 30 homogeneous areas in terms of noise exposure and potential noise abatement measures. The last topic describes and assesses some action plans designed in order to reach a goal of acoustical comfort in the highways' vicinity. Since the achievement of this G.I.S. tool, the Departmental Direction of Equipment of Isère has set up an important program of actions for several years based on the results of this work and consisting in settling efficient acoustical road pavements on the whole network, building noise barriers and enhancing façade insulation.

San Martin Murugarren, R.

• Der Einfluss der Quellenrichtcharakteristik auf raumakustische Parameter [DAGA 2005 (München)]
  I. Witew, R. San Martin Murugarren, G. Behler and M. Vorländer
[A]

Für die Bestimmung raumakustischer Kenngrößen in Konzertsälen werden spezielle Lautsprecher benutzt, die eine möglichst gleichmäßige Schallabstrahlung in alle Raumrichtungen aufweisen sollen. In der ISO-3382 Norm werden neben der Messvorschrift für die Parameterbestimmung auch Qualitätsanforderungen an die Dodekaeder-Messlautsprecher festgelegt.

Dieser Beitrag befasst sich mit dem Einfluss der Quellenrichtcharakteristik auf das Ergebnis des raumakustischen Parameters. In akustischen Messungen wurden verschiedene Dodekaeder-Lautsprecher auf einem Drehteller positioniert und raumakustische Kenngrößen in Abhängigkeit des Drehwinkels bestimmt. Neben dem Vergleich der verschiedenen Lautsprecher ergibt sich so eine Aussage über den Einfluss der Richtcharakteristik auf die raumakustische Messgröße. Trotz der in der Norm verankerten Qualitätsanforderungen ist das Messergebnis mit nennenswerten Unsicherheiten behaftet, die sich auf die Richtcharakteristik des Lautsprechers zurückführen lassen.

Sánchez, M.

• Improving speech recognition by means of pointing gestures [DAGA 2005 (München)]
  M. Sánchez
[A]

This paper presents a bimodal system that uses the information from pointing to improve the performance of a speech recognition system. The idea is to use the information from the user's pointing on the screen to rectify the recognition hypotheses when needed. Using a self-generated database, we build a continuous, speaker-dependent Hidden Markov Models based speech recognizer. Its task domain is determined by an e-commerce scenario. Herein, a user purchases items (in our case furniture) from an online store. The vocabulary to be recognized consists of typical phrases appearing in a sales conversation. In this vocabulary, there are a series of words able to be detected by the pointing (for example, left, right, up or down). While the user is speaking, the system keeps track of the coordinates on the screen she/he is pointing at. This is done by applying a DirectShow -Filter which uses a webcam to detect the user's hand movements based on skin color. If one of the direction-indicating keywords appears on the speech recognizer's list of best recognition hypotheses with a confidence score lower than a give threshold, the pointing output in the corresponding time interval is used to rectify the recognition hypotheses.

Sandberg, G.

• Prediction model of the flanking transmission through a light-weight building construction utilizing fluid-structure interaction procedures [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Bard, J. Sonnerup and G. Sandberg
[A]

A reliable acoustic prediction method is a fundamental prerequistite for a successful sound insulation design in a light-weight building construction. The vibration pattern of a light-weight floor structure and the corresponding pressure field in the cavity in the low frequency range have been evaluated with the help of a fluid-structure interaction prediction model. Both flanking transmission rate and the direct transmission rate between two adjacent rooms depends on a multitude of structural properties, such as the orientation of the bearing beams, the formation of plasterboards in the dividing wall and the precise design of the junction between the two rooms. The diagonal transmission rate of the low frequency rate with different floor beam orientation is another important quality that affects the total behaviour.

In this presentation we will discuss a number of the crucial design parameters. In the prediction model, the damping loss factors at each location are extracted from the experimental measurements with the help of Rayleigh's method.

• Experimental investigation of the damping coefficient in light-weight constructions [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Bard, J. Sonnerup and G. Sandberg
[A]

Light-weight timber construction has many advantages, but the main challenge in the acoustic design process is to improve the relatively poor sound insulation through different junctions, especially in the low frequency range. Increasing the total mass can eliminate the sound transmission rate, but is of course against the basic aim of light-weight construction. One alternative is to put a sandwich construction that contains a number of EPDM rubber layers and a thin piece of synthetic material layer in between. Similar solution uses frequently in the vehicle design to obtain sufficiently vibration insulation.

To be able to give a reliable prediction calculation model for such a construction with the help of finite element methods, a number of experimental measurements have been performed with the help of three axis accelerometers. To be able to estimate the damping loss factor, a set of Rayleigh damping measurements have been performed. All the constants can later be used to extract the damping coefficients of the discrete Maxwell-element in the calculations as part of an optimized design process.

Sankin, G.

• Early stage of bubble dynamics and luminescence in water in a converging shock reflected by a free surface [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  G. Sankin, R. Mettin, R. Geisler, V. Teslenko and W. Lauterborn
[A]

Die Dynamik von Kavitationsblasen, die im Fokus konvergenter Stosswellen oder (nach schallweicher Reflektion) Zugwellen in Wasser auftreten, wird mit Hochgeschwindigkeitsfotografie untersucht. Ausserdem ist das Auftreten und der Zeitpunkt von Lumineszenz von Interesse.

Sankowsky, T.

• Anwendbarkeit des SII für nichtlinear dynamik-komprimierte Sprache [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  T. Sankowsky and M. Hansen
[A]

Der SII (speech inteligibillity index) ist ein psychoakustisches Modell zur Vorhersage der realisierbaren Sprachverständlichkeit von Übertragungssystemen. Er wird angewendet um Einflüsse von linearer Frequenzgangsverzerrung, additiv überlagertem Störgeräusch und Nachhall auf die Sprachverständlichkeit zu bestimmen. Darüber hinaus lässt der SII auch eine Aussage über die Auswirkung eines frequenzabhängigen Hörverlustes auf die Sprachverständlichkeit zu. Eine Forderung des SII ist die Linearität des Übertragungssystems, wodurch Sprache auch nach der Übertragung einen Dynamikbereich von 30 dB aufweist. Eine Reihe von Übertragungssystemen weist jedoch eine nicht unerhebliche und zumeist bewusst eingeführte Nichtlinearität auf, wie z. B. die Amplitudenkompression in modernen Hörgeräten, die zur Kompensation von Recruitment bei sensorineuralem Hörverlust eingesetzt wird. Es wurde der Einfluss von Amplitudenkompression auf die Sprachverständlichkeit von normalhörenden Probanden untersucht. Hierfür wurden verschiedene Kompressionsverfahren, ähnlich denen in kommerziellen Hörgeräten, verwendet. Der Dynamikbereich von Sprache in Ruhe wurde breitbandig oder in 4 bzw. 19 spektralen Bändern mit verschiedenen Kompressionsverhälnissen und stets kurzen Kompressionszeitkonstanten effektiv komprimiert. Anschließend wurde die komprimierte Sprache bei verschiedenen S/N zu unmoduliertem sprachförmigen Rauschen addiert. Die Ergebnisse zeigten für breitbandige Kompression positive und für Kompression in mehreren spektralen Bändern negative Auswirkungen auf die Sprachverständlichkeit. Durch den SII konnten diese Auswirkungen nicht vorhergesagt werden, jedoch konnte durch eine Modifizierung der SII-Berechnung die Vorhersage der empirisch gefundenen Sprachverständlichkeit erreicht werden.

• Einfluss des Otoplastikprofils auf den objektiven Okklusionseffekt [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Blau, T. Sankowsky, H. Oberdanner and A. Stirnemann
[A]

Okklusion, d.h. die Gesamtheit der durch das Verschließen des Gehörgangs durch eine Otoplastik verursachten (unangenehmen) Empfindungen, ist eine der häufigsten Beschwerden von Hörgeräteträgern. Die akustische Komponente dieser Empfindungen geht mit einem erhöhten Schalldruck im verschlossenen Gehörgang einher, dem objektiven Okklusionseffekt. Der Okklusionseffekt kann durch eine ausreichend große Belüftungsbohrung unterdrückt werden. Alternativ stellt sich die Frage, ob ein ähnlicher Effekt auch durch eine besondere Formgebung der Otoplastik erzielt werden kann.

Diese Fragestellung wurde in einer Studie mit 10 normalhörenden Versuchspersonen untersucht, bei der geschlossene und belüftete Otoplastiken mit unterschiedlichem Oberflächenprofil hinsichtlich des gemessenen objektiven Okklusionseffekts beurteilt wurden.

Sowohl bei geschlossenen als auch bei belüfteten Otoplastiken wurde der objektive Okklusionseffekt im betrachteten Frequenzbereich (80Hz...560Hz) signifikant durch das Oberflächenprofil der Otoplastik beeinflusst. Otoplastiken mit einer inneren Abdichtung erzeugen im Mittel einen bis etwa 6dB geringeren Okklusionseffekt als Otoplastiken mit einer äußeren Abdichtung. Konsistent mit dieser Beobachtung erzeugte die Otoplastik mit einer inneren Abdichtung einen im Mittel um 1 bis 2 Skalenstufen geringeren subjektiven Okklusionseffekt als die Otoplastik mit der äußeren Abdichtung. Hinsichtlich des Tragekomforts wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Otoplastiken festgestellt.

Die Verwendung von Otoplastiken mit einer inneren Abdichtung könnte somit kleinere Belüftungsbohrungen und damit eine bessere Feedback-Unterdrückung ermöglichen.

Santos, H.

• Projektarbeit mit internationaler Beteiligung: Lärmrasterkarte für die Stadt Guaratinguetá [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  K. Künzel, D. Schulz, H. Santos, J. Gullo, L.M. Santos, T. Behr, M. Sachse and R. Schimmel
[A]

Seit vier Jahren arbeiten Studenten der Fachrichtung Umweltakustik in Mittweida gemeinsam mit Studenten der UNESP in Guaratinguetá an Lärmkarten für brasilianische Städte, in denen sich die Verkehrssituation zu einem ernsthaften Problem ausgewachsen hat. Gegenwärtig sind fünf Studenten, zwei aus Mittweida in Brasilien und drei aus Brasilien in Mittweida, mit einer Immissionsprognose einschließlich Betroffenheitsanalyse für die an der Magistrale São Paulo - Rio de Janeiro gelegene Universitätsstadt Guaratinguetá befasst. Die Projektarbeit wird für die brasilianischen Studenten an der Hochschule Mittweida begleitet von Vorlesungen zu ausgewählten Themen der Technischen Akustik, speziell zu Fragen der Schallausbreitung im Freien (Umweltakustik). Für die Datenverarbeitung steht das Programm IMMI der Firma Wölfel zur Verfügung. Im Vortrag werden Schwierigkeiten bei der Anwendung europäischer Normen auf Länder aus einem gänzlich anderen Kulturkreis aufgezeigt. Im Mittelpunkt steht aber der Nutzen einer solchen Herangehensweise für die Lehre der Akustik.

Santos, L.M.

• Projektarbeit mit internationaler Beteiligung: Lärmrasterkarte für die Stadt Guaratinguetá [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  K. Künzel, D. Schulz, H. Santos, J. Gullo, L.M. Santos, T. Behr, M. Sachse and R. Schimmel
[A]

Seit vier Jahren arbeiten Studenten der Fachrichtung Umweltakustik in Mittweida gemeinsam mit Studenten der UNESP in Guaratinguetá an Lärmkarten für brasilianische Städte, in denen sich die Verkehrssituation zu einem ernsthaften Problem ausgewachsen hat. Gegenwärtig sind fünf Studenten, zwei aus Mittweida in Brasilien und drei aus Brasilien in Mittweida, mit einer Immissionsprognose einschließlich Betroffenheitsanalyse für die an der Magistrale São Paulo - Rio de Janeiro gelegene Universitätsstadt Guaratinguetá befasst. Die Projektarbeit wird für die brasilianischen Studenten an der Hochschule Mittweida begleitet von Vorlesungen zu ausgewählten Themen der Technischen Akustik, speziell zu Fragen der Schallausbreitung im Freien (Umweltakustik). Für die Datenverarbeitung steht das Programm IMMI der Firma Wölfel zur Verfügung. Im Vortrag werden Schwierigkeiten bei der Anwendung europäischer Normen auf Länder aus einem gänzlich anderen Kulturkreis aufgezeigt. Im Mittelpunkt steht aber der Nutzen einer solchen Herangehensweise für die Lehre der Akustik.

Santurette, S.

• Binaural pitch perception and binaural unmasking in hearing-impaired listeners [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  T. Dau, S. Santurette and O. Strelcyk
[A]

While binaural processing and perception in normal hearing listeners have been investigated in a number of experimental and modelling studies, effects of hearing impairment on binaural performance appear to be less understood. In the present study, the effects of hearing impairment on the perception of binaural-pitch stimuli were investigated. Several experiments were performed, including detection and discrimination of binaural pitch, and melody recognition using different types of binaural pitches. Most of the listeners could perceive all types of binaural pitches immediately but with less salience compared to normal hearing listeners. Listeners with central auditory deficits were unable to perceive any binaural pitch at all. Additional experiments investigated the mutual correlation between performance in binaural-pitch perception, measures of audibility, frequency selectivity, binaural unmasking and speech-in-noise intelligibility. The performance of the listeners in the binaural pitch tasks was not correlated with audibility. Reduced frequency selectivity clearly impeded the perception of binaural-pitch stimuli as well as the performance in binaural unmasking experiments. In particular, those listeners with poor speech-in-noise intelligibility were typically those with the poorest binaural performance. The binaural data in hearing-impaired listeners could not be accounted for by the (modified) equalization cancellation model but suggest a contrast enhancement operation at the level of the ''residual activation spectra'' of the model. Overall, binaural-pitch stimuli might be very useful both in terms of auditory modelling and within clinical diagnostics for detecting specific deficiencies in the auditory system.

Sapp, M.

• Untersuchung der Bedeutung von Aperiodizitäten in quasi-stationären Signalen akustischer Musikinstrumente für einen natürlichen Klangeindruck [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Sapp, J. Becker and F. Marrone
[A]

Viele Untersuchungen zum Thema Klangsynthese beschäftigen sich damit, Klänge akustischer Instrumente möglichst genau nachzubilden. Eine andere interessante Anwendung von Klangsynthese ist die Erzeugung neuartiger Klänge ohne akustisches Vorbild. Dabei ist es reizvoll diese Klänge so zu gestalten, daß ein Zuhörer sie nicht als unnatürlich empfindet sondern der Eindruck entsteht, auch diese neuartigen Klänge seien auf akustischem Weg erzeugt worden. par Um dies zu erreichen, wurde in der hier vorgestellten Arbeit für den Fall quasi-stationärer Signale untersucht, welche Arten von Fluktuationen und Mikrovariationen für diesen natürlichen Klangeindruck von Bedeutung sind. Dazu wurden Hörversuche durchgeführt, in denen unterschiedlich stark vereinfachte Variationen quasi-stationärer Ausschnitte aus Instrumentenaufnahmen verglichen wurden. Die Testsignale wurden auf Basis einer Phase-Vocoder-Analyse von nahezu sationären Ausschnitten verschiedener Originalaufnahmen generiert. Die Resynthese erfolgte dabei sowohl rein additiv aus Sinuswellen als auch durch eine Kombination von Sinuswellen mit unterschiedlich modifizierten Restsignalen. par Die Ergebnisse dieser Hörversuche werden präsentiert und es wird aufgezeigt, wo die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der für einen natürlichen Klangeindruck notwendigen Unregelmäßigkeiten für verschiedene Familien akustischer Instrumente liegen.

• Messung kopfbezogener raumakustischer Parameter mit Mikrophonarrays [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  J. Becker, M. de la Fuente and M. Sapp
[A]

In der Raumakustik ist die Messung zahlreicher raumakustischer Parameter zur Erfassung der Akustik eines Saales üblich. Insbesondere zur Ermittlung der räumlichen Schallfeldeigenschaften wie ASW, LEV, Seitenschallgrad oder Raumeindrucksmaß sind Messungen mit Mikrophonen verschiedener Richtcharakteristik oder Messungen mit Kunstköpfen nötig. Das wiederholte Messen an einer Empfangsposition mit verschiedenen Empfängern stellt dabei eine nicht zu unterschätzende Vergrößerung des Meßaufwandes und eine Verlängerung der Meßzeit dar. Eine Vereinfachung des Meßverfahrens ist daher aus Zeit und Kostengründen erwünscht. Mehrkanalige Mikrophonarrays bieten die Möglichkeit, sowohl raumakustische Parameter mit ungerichteten messenden Mikrophonen zu ermitteln, als auch auch Größen welche Mikrophone mit Richtcharakteristik benötigen, zu bestimmen. Dieser Beitrag befaßt sich mit der Messung von kopfbezogenen raumakustischen Parametern wie dem IACC mit Hilfe von Mikrophonarrays. Es wird ein neuer Optimierungsalgorithmus vorgestellt, der iterativ für eine vorgegebene Anzahl von Mikrophonen die optimale Position ermittelt. Als Eingangsdaten dienen hierbei die für die Horizontalebene bestimmten Außenohrübertragungsfunktionen eines Kunstkopfes. Durch den Optimierungsalgorithmus wird die Geometrie des Arrays spezifisch an die Außenohrübertragungsfunktionen des jeweiligen Kunstkopfes angepaßt. Die ''simulierten'' Außenohrübertragungsfunktionen werden mit den AOÜFs dreier verschiedener Kunstköpfe verglichen. Die Auswertungen raumakustischer Parameter von Messungen mit Mikrophonarray und Kunstköpfen werden für verschiedene Räume vorgestellt.

• Untersuchung zur Räumlichen Wiedergabequalität Mittels Mikrophonarray Erstellter Kopfbezogener Aufnahmen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Becker and M. Sapp
[A]

Für eine gehörrichtige Schallfeldaufzeichnung ist es nötig, daß das Aufzeichnungsverfahren, neben der zeitlichen und tonalen, auch die räumliche Information des Schallfeldes speichert. Zur gehörrichtigen Speicherung räumlicher Informationen ist die Kunstkopfmeßtechnik sicherlich das Verfahren der Wahl. Durch spezielle Wiedergabesysteme (Übersprechkompensation), oder mittels Kopfhörer können so die Trommelfellsignale reproduziert und die Zuhörer quasi in die Aufnahmesituation zurückversetzt werden. In neuerer Zeit, aber auch in der Vergangenheit, wurden verschiedene Aufnahmesysteme als Ersatz für Kunstkopfaufnahmen vorgeschlagen (Jecklin-Scheiben, Richtmikrophone, u.v.a.). In diesem Beitrag wird der Ansatz eines Mikrophonarrays mit nachgeschalteter Filterbank, welcher zur Ermittlung kopfbezogener raumakustischer Parameter gute Ergebnisse liefert, aufgegriffen. Mit Hilfe eines Adaptionsalgorithmus lassen sich, durch Optimierung von Sondengeometrie und Filterbank, die Übertragungsfunktionen des Mikrophonarrays an die verschiedener Kunstköpfe anpassen. Anhand von Hörversuchen wird die Qualität dieses Aufzeichnungssystemes, insbesondere im Hinblick auf seine räumliche Komponenten, mit der von Kunstköpfen verglichen. Ergebnisse von Lokalisationshörversuchen und von Hörversuchen räumlich integrierender Größen, wie der scheinbaren Schallquellenbreite (ASW), deren Bestimmung mit dem Verfahren der akustischer Pointer erfolgte, werden vorgestellt.

Sarlat, L.

• Virtual Ventriloquism [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  I. Viaud-Delmon, L. Sarlat and O. Warusfel
[A]

Virtual reality (VR) represents a set of computer technologies, which allow users to interact with a three-dimensional, computer-generated environment in real time. VR is starting to be used in psychophysics experiments as well as in psychological therapy around the world. VR provides a way to immerse a user in an environment in which the interaction between different sensory modalities can be controlled. Therefore VR represents an interesting tool to study the integration of space-related multisensory information in human and its disorders. Incorporating real-time updated 3-D sound to virtual reality technologies addresses several issues. If there seems to be a consensus on the fact that 'presence' is improved by 3-D sound, little is known about how an auditory virtual environment (VE) should be designed so that it does not interfere with the visual VE. It is well known that discrepancies in the location of synchronized auditory and visual events can lead to mislocalizations of the auditory source, so-called ventriloquism. In two experiments, we tested whether such cross-modal influences on auditory localization could be observed after an immersion in a VE. Auditory stimuli were presented via headphones (HRTFs) and were presented in synchrony with virtual visual events. We observed that the association of virtual auditory and visual stimuli could lead to a 'complete' remapping of auditory space, including stimulus locations not presented during the VR immersion. It is therefore possible to induce a ventriloquist effect with VR, which can not be interpreted in terms of a simple visual biasing of auditory localization.

Sarradj, E.

• Untersuchungen zu Messverfahren für die Ermittlung von Gehschall von Holz- und Laminatfußböden [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  E. Sarradj and R. Emmler
[A]

Kenntnisse über die Anwendung numerischer Verfahren werden für Akustik-Ingenieure immer wichtiger. Am Institut für Akustik und Sprachkommunikation der TU Dresden wurde eine Vorlesung zur Anwendung numerischer Verfahren in der Akustik neu aufgebaut und im Sommersemester 1998 vor Studierenden des 8. Semesters erstmals gehalten. Zu den behandelten Themen zählen FEM, BEM, SEA, Residualmethoden (Multipolsynthese) und Grundlagen der Rechenverfahren für die Immissionsprognose. Der Vortrag beschäftigt sich mit der Darstellung der Konzeption der Vorlesung und der inhaltlichen Schwerpunkte.

• Numerische Akustik – eine neue Vorlesung an der TU Dresden [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  E. Sarradj and P. Költzsch
[A]

Der verstärkte Einsatz von Parkett- und Laminatfußböden führt in jüngerer Zeit zu vermehrten Beanstandungen des im begangenen Raum entstehenden Lärms. Als Voraussetzung für die gezielte Entwicklung von Fußbodenkonstruktionen mit verminderten Gehschall wird ein Meßverfahren benötigt, das den entstehenden Gehschall zuverlässig beurteilen kann. Es hat sich gezeigt, daß die für die Messung von Trittschall verwendeten Verfahren und Geräte sich nicht ohne weiteres dazu eignen. Im Vortrag werden einige Messergebnisse alternativer Meßverfahren vorgestellt und die Anforderungen an ein Gehschall-Meßverfahren diskutiert.

• Tortuositätsmessungen an offenporigen Asphalten [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  T. Lerch, E. Sarradj and J. Hübelt
[A]

In einer Anzahl von Theorien zur Bestimmung der akustischen Kennwerte poröser Absorber, u.a. von BIOT, spielt der Parameter hydraulische Tortuosität eine wichtige Rolle. Die hydraulische Tortuosität kennzeichnet die mittlere Weglänge von Teilchen in einer Strömung durch eine Schicht porösen Materials im Verhältnis zur Schichtdicke. Da sich die hydraulische Tortuosität einer direkten Messung entzieht, muß sie durch Messung der elektrischen Tortuosität ermittelt werden. Im Vortrag werden der dazu aufgebaute Meßplatz sowie erste Ergebnisse von Messungen an Proben offenporigen Asphalts vorgestellt.

• Absorbertheorien für offenporigen Asphalt [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  E. Sarradj
[A]

In dem Beitrag wird ein Meßplatz für Messungen des Strömungswiderstandes von Proben porösen Material vorgestellt. Das Meßverfahren entspricht nicht den üblichen z.B. in DIN EN 29053 vorgeschlagenen Methoden. Vielmehr wird der Strömungswiderstand durch den Vergleich mit einem bekannten Wert ermittelt. Das erlaubt schnelle und präzise Messungen an einer großen Anzahl von Proben. Bei Bedarf kann die komplette Steuerung des Platzes vom Computer aus erfolgen. Das gestattet die unkomplizierte Aufnahme der Abhängigkeit des Strömungswiderstandes von der Strömungsgeschwindigkeit. Neben den Eigenschaften des Meßplatzes wird im Beitrag auch auf Meßergebnisse eingegangen.

• Präzise Strömungswiderstandsmessungen mit der Vergleichsmethode [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  E. Sarradj and T. Lerch
[A]

Offenporiger Asphalt spielt als Straßenbelag eine potentiell wichtige Rolle bei der Verminderung des Verkehrslärms. Neben anderen, das Reifenrollgeräusch mindernden Eigenschaften wirkt er auch als Schallabsorber. Um die Eigenschaften dieses Absorbers zu optimieren, ist eine passende Theorie zur Bestimmung der akustischen Kennwerte aus den Parametern des offenporigen Asphalts erforderlich. In dem Beitrag werden die Ergebnisse verschiedener Theorien Meßergebnissen an Proben offenporigen Asphalts gegenübergestellt.

• Zur Schallausbreitung über porösen Straßenoberflächen [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Hübelt, T. Lerch, E. Sarradj and A. Zeibig
[A]

Ziel eines an der TU-Dresden laufenden Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer akustischen Modellbeschreibung zur Optimierung poröser Straßenbeläge hinsichtlich ihrer lärmmindernden Wirkung. Dazu war zunächst die Auswahl und Validation eines geeigneten Modells zur Beschreibung des als homogener Absorber aufgefassten Straßenbelages notwendig. Bei der Aufstellung des Absorbermodells konnte auf einen umfangreichen Pool von ''Marshall''-Probekörpern zurückgegriffen werden. Die Modellvorhersagen (Wandimpedanz, Absorptionsgrad) wurden in einem ersten Schritt mit Messergebnissen, bestimmt im Kundtschen Rohr, verglichen. In einem weiteren Schritt sind ''in-situ'' Messungen an eigens hergestellten Asphaltplatten und an realen Straßenoberflächen durchgeführt worden. Zunächst wurden dabei die bei senkrechter Beschallung der Proben gewonnenen Ergebnisse mit den Resultaten von Messungen an Bohrkernen im ''Kundtsches Rohr'' verglichen. Um Aussagen über die Wirkung der Aspahlte bei streifender Beschallung zu gewinnen, erfolgte im Anschluß die Modellierung der Schallausbreitung über einer homogenen Absorberfläche nach der in der Literatur oft als ''WEYL-VAN DER POL''-Theorie bezeichneten Methode. Im Vortrag werden die Ergebnisse der eingangs erwähnten Berechnungen und Messungen kritisch diskutiert. Es wird ein Vorschlag für ein Kriterium zur Bewertung der schallabsorbierenden Wirkung von porösen Strassenbelägen vorgestellt.

• Randelemente-Methode für poröse Absorber [DAGA 2002 (Bochum)]
  E. Sarradj
[A]

Für poröse Absorber mit starrem Skelett kann die Schallausbreitung durch eine komplexe Wellenzahl und einen komplexen Wellenwiderstand beschrieben werden. Deshalb ist die Anwendung der Kirchhoff-Helmholtz-Integralformel auch für Schallfelder in Absorbern möglich. Im Beitrag wird die gezeigt, wie die auf dieser Formel besierende Randelemente-Methode der Akustik zur Berechnung solcher Schallfelder verwendet werden kann. Dabei werden Absorber und Umgebung jeweils als einzelne Gebiete diskretisiert und über Koppelbedingungen verknüpft. Neben der Erläuterung der Methode werden auch Anwendungsbeispiele gezeigt.

• Kundt’sches Rohr mit örtlicher Schallfeldabtastung durch ortsfeste Mikrofone [DAGA 2003 (Aachen)]
  T. Dietrich-Radt and E. Sarradj
[A]

Im Beitrag wird ein Kundtsches Rohr zur Messung von Wandimpedanz und Absorptionsgrad für den Frequenzbereich von 200 Hz - 1600 Hz vorgestellt. Zur Messung wird eine neuentwickelte Methode angewandt, die auf einer örtlichen Abtastung des Schallfeldes mit mehreren ortsfesten Mikrofonen beruht. Aufbauend auf einer Literaturstudie über bereits praktizierte Messmethoden zur Absorptionsgradmessung im Rohr mit einem, zwei und mehr Mikrofonen, geht die Theorie von der Beschreibung des Schallfeldes im Rohr durch Schalldruckpegelmesswerte an einzelnen Orten aus. Die mit Hilfe der Theorie gewonnenen Erkenntnisse erlauben die gezielte Auslegung des Messrohrs, so z.B. die günstige Positionierung der einzelnen Mikrofone im Rohr unter dem Gesichtspunkt des Aufwandes und eines minimalen Fehlers. Bei der Messung wird aus den an den jeweiligen Mikrofonstandorten frequenzabhängig gemessenen Schalldrücken mit Hilfe einer mathematischen Optimierungsmethode die im Messrohr entstandene Schalldruckkurve rechnerisch rekonstruiert und somit die gesuchten akustischen Kenngrößen Wandimpedanz und Absorptionsgrad gewonnen. Die Anregung des Schallfelds durch einen Lautsprecher sowie Aufnahme und Auswertung der Messwerte werden mit Hilfe eines Computers realisiert.

• Vibroakustisches Verhalten einer Kastenstruktur bei hohen Frequenzen [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Knöfel and E. Sarradj
[A]

Das Schall-Übertragungsverhalten von Strukturen bei hohen Frequenzen kann mit Hilfe der Statistischen Energieanalyse (SEA) berechnet werden. Im Beitrag werden die Ergebnisse der Untersuchung des Schwingungsverhaltens einer unregelmäßig geformten geschlossenen Box vorgestellt, die aus 6 verschieden großen Aluminiumplatten zusammengesetzt ist. Ausgehend von den Ergebnissen ähnlicher Untersuchungen aus der Literatur ist die Box so konstruiert, dass Messungen des Schall-Übertragungsverhaltens unter Laborbedingungen gut möglich sind. Zunächst wird die Konstruktion vorgestellt, die auch so ausgelegt ist, dass eine Berechnung des Schwingungsverhaltens mit der SEA ohne Verletzung der Voraussetzungen für diese Methode möglich ist. Dann wird auf die Modellierung mit der Software FreeSEA eingegangen. Abschließend werden Rechen- und Messergebnisse gegenübergestellt und Abweichungen diskutiert.

• Randintegral-Methode für hohe Frequenzen [DAGA 2003 (Aachen)]
  E. Sarradj
[A]

Für die Berechnung hochfrequenter Körper- und Luftschallausbreitung und -übertragung kommen deterministische Methoden wie die Finite-Elemente-Methode nicht zuletzt wegen des sehr hohen Berechnungsaufwandes meist nicht in Frage. Eine Möglichkeit der Behandlung solcher Probleme besteht im Einsatz der Statistischen Energieanalyse (SEA). Die von der SEA gelieferten Ergebnisse beinhalten allerdings nicht immer die gewünschten Informationen. Deshalb befinden sich zur SEA alternative oder ergänzende Berechnungsverfahren in Entwicklung. Eines dieser Berechnungsverfahren, eine Randintegral-Methode für Energiegrößen wird im Beitrag vorgestellt. Über erste Erfahrungen bei der Anwendung wird berichtet.

• Structure-borne Sound in Automotive Structures: High Frequency Boundary Element Method (HFBEM) vs. Statistical Energy Analysis (SEA) [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Knöfel and E. Sarradj
[A]

At high frequencies, sound radiation and vibration transmission are increasingly difficult to predict. The well known Statistical Energy Analysis has been for years more or less the only method which could be applied for high frequency predictions with a satisfying result. Because of several reasons, it comes with some limitations which are trying to be overcome by some alternative approaches. One out of these approaches, the High Frequency Boundary Element Method (HFBEM) is being tested for its general usability in comparison with measurements on three different typical automotive structures (ripped plate, railway carriage, floor panel of a Van). First HFBEM results will be presented and compared to SEA as well as measurement results.

• Power Transmission Coefficients for Generic Structural Junctions [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E. Sarradj
[A]

A number of numerical methods exist for the prediction of high-frequency structure-borne sound. In particular statistical energy analysis, energy finite element methods and smooth energy methods are used. In all these methods, the transmission across structural junctions is characterised by power transmission coefficients. Thus, the results of the calculation depend on the exact prediction of these coefficients.

In the paper, a generic approach for the calculation of power transmission coefficients is presented. Included in this approach are several types of connections: line-connected plates, point-connected beams, point-connected-plates and point connections between beams and line-connected plates. The theory and numerical procedure applied for these connection types is outlined and some example results are shown.

• Walking Noise: Physics and Perception [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E. Sarradj
[A]

Hard floors such as laminate became increasingly popular in the last years. As a consequence, the annoyance by the noise from walking over such floors became a problem. This problem was addressed by various efforts to manufacture less annoying floorings. In order to assess the quality of each solution, a number of different rating procedures were developed. These procedures occur to lead not to consistent results.

One main reason for that is a lack of knowledge regarding the physical mechanism of walking noise production. Another reason is that there is not much known about the perception of walking noise. The presentation addresses several open questions both from a physical and perceptional view and explains some necessary prerequisites for a rating method. Preliminary results of calculations for the sound generation by the impact on the flooring are shown and important influence factors will be listed.

• Extended Impedance Tube Measurements of Porous Absorbers [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E. Sarradj, J. Hübelt, E. Elsaghir and P. Holstein
[A]

Samples of porous absorbers are commonly characterised by their absorption coefficient and surface impedance. For measurements, standard Kundt's tube or impedance tube method is used. In the paper, the use of extended measurement techniques to get the characteristic impedance and the propagation constant is demonstrated. It is shown that to know these parameters is advantageous as they provide information about the material rather than the sample.

• Energy-based vibroacoustics: SEA and beyond [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E. Sarradj
[A]

In this paper, a short overview will be given on the basic ideas behind methods for the treatment of vibroacoustic problems that are based on energy variables. In particular, theory and application of the most popular of these methods, the statistical energy analysis (SEA), will be explained. Main advantages will be shown as well as the problems and limitations. As example for methods that go beyond the limits of SEA, a brief introduction into energy finite element method (EFEM) and high frequency boundary element method (HFBEM) will be giveb.

• Ein alternatives Berechnungsverfahren für die Körperschall-Ausbreitung in Fahrzeugstrukturen [DAGA 2005 (München)]
  B. Knöfel, T. Dietrich-Radt and E. Sarradj
[A]

Die Berechnung der hochfrequenten Körperschall-Ausbreitung ist in vielen Bereichen der Fahrzeugindustrie von großem Interesse. Alternativ zur Statistischen Energieanalyse (SEA) ist ein auf einer Randintegralmethode basierendes Verfahren, die High Frequency Boundary Element Method (HFBEM), auf seine Anwendbarkeit in der Praxis getestet worden. Um einen Vergleich mit dem Schwingungsverhalten realer Strukturen zu erzielen, erfolgte der Aufbau von drei vereinfachten Strukturen verschiedener Fahrzeugbereiche (Bodenblech, Verrippte Platte, Hochflurbereich eines Regionalzuges), an denen vibroakustische Messungen durchgeführt worden sind. Zusätzlich fanden praxisrelevante Veränderungen der Strukturen statt, die die HFBEM mit vorhersagen soll. Die Bestimmung der Dämpfungsverlustfaktoren der einzelnen Fahrzeugstrukturen ist zum einen mit der Nachhallzeitmethode und zum anderen mit der Power Injection Method (PIM) durchgeführt worden. Für die HFBEM-Berechnung wurde im Weiteren die Bestimmung der Randdämpfung aller Strukturen einbezogen, die über den Abstrahlgrad ermittelt wurde. In einem Vergleich werden die HFBEM-Berechnungen den Messergebnissen und den SEA-Berechnungen gegenübergestellt, wobei der höhere Informationsgehalt der HFBEM in Bezug zur SEA deutlich wird.

• Einsatz eines Mikrofonarrays zur Trennung von Quellmechanismen [DAGA 2005 (München)]
  E. Sarradj, C. Schulze and A. Zeibig
[A]

Mikrofonarrays sind mit Hilfe der bekannten 'beamforming'-Algorithmen als elektronische Richtempfänger für eine Lokalisierung von Schallquellen mit guter örtlicher Auflösung geeignet. Das Ergebnis ist üblicherweise eine Abbildung der relativen Schalldruckbeiträge (akustische Fotografie). Aus der Abbildung kann jedoch keine Information entnommen werden, wie diese Schalldruckbeiträge einzelnen Quellmechanismen zuzuordnen sind. Darüber hinaus wird durch Rauschen und sogenannte 'ghost images' der Dynamikbereich der Abbildung der Schalldruckbeiträge eingeschränkt. Das führt dazu, dass lediglich die dominierenden Schallquellen abgebildet werden, während weniger starke Schallquellen durch das Rauschen der Abbildung überdeckt werden.

Bei einem praktisch interessierenden Untersuchungsobjekt ist das Schallfeld aus den Anteilen verschiedener Quellmechanismen zusammengesetzt. Jeder dieser Mechanismen kann zu mehreren Schallquellen führen. Sind die Mechanismen unkorreliert, so sind die zugehörigen Schalldrucksignale orthogonal. Auf dieser Überlegung aufbauend, kann der Beamforming-Algorithmus so modifiziert werden, dass partielle Abbildungen entstehen, in denen die zu einzelnen Quellmechanismen gehörenden Schallquellen abgebildet werden. Auf diese Art und Weise können auch die nicht dominierenden Schallquellen aufgespürt werden.

Die Vorgehensweise dazu wird erklärt und anhand praktischer Beispiele von Windkanal-Messungen sowie Messungen an einem Staubsauger demonstriert.

• Unterschiedliche Mikrofonanordnungen bei praktischen Arraymessungen [DAGA 2005 (München)]
  C. Schulze, E. Sarradj and A. Zeibig
[A]

Der Einsatz eines Mikrofonarrays mit nachgeschalteter Signalverarbeitung ist ein wirksames Werkzeug zur Ortung von Schallquellen an Objekten. Das Lokalisationsergebnis hängt neben der Signalverarbeitung besonders von der Richtwirkungseigenschaft des Mikrofonarrays ab, die durch das Arraypattern beschrieben werden kann. Die das Arraypattern beeinflussenden Parameter werden weitestgehend durch den spezifischen Anwendungsfall der Schallquellenlokalisation und die verwendete Hardware bestimmt. Die Mikrofonanordnung kann als verbleibende Einflussgröße frei gewählt und optimiert werden. Dabei erlaubt die Bestimmung von Qualitätskriterien die Bewertung der Mikrofonanordnungen. Der Vortrag beinhaltet den Vergleich von drei optimierten Mikrofonanordnungen deren Leistungsfähigkeit anhand einer Vielzahl von Ergebnissen praktischer Messungen demonstriert werden soll. Die untersuchten Quellanordnungen an umströmten Strukturen im aeroakustischen Windkanal sowie einem Staubsauger weisen verschiedene spektrale Charakteristiken und Schallentstehungsmechanismen auf. Im Vergleich der Mikrofonanordnungen wird insbesondere auf die Qualitätsparameter der simulierten Arraypattern und der Lokalisationsergebnisse einer einzelnen Schallquelle eingegangen.

• Zur Vorhersage der akustischen Eigenschaften offenporiger Asphalte [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E. Sarradj and J. Hübelt
[A]

Im Vorfeld des Einsatzes offenporiger Asphalte als lärmmindernde Straßenoberflächen ist die Vorhersage der akustischen Eigenschaften solcher Asphalte erforderlich. Anhand der Parameter Porosität, Strömungswiderstand und Tortuosität lässt sich offenporiger Asphalt als poröses Material (poröser akustischer Absorber) charakterisieren.

Der Beitrag geht darauf ein, wie diese Parameter aus den technologischen Parametern bei der Herstellung des Asphalts (Korngrößenverteilung, Kornform sowie weitere Mischguteigenschaften) vorhergesagt werden können. Auf der Grundlage einer systematischen Untersuchung von mehr als 200 Asphaltproben wurden Modelle entwickelt, die eine Vorhersage der für akustischen Eigenschaften relevanten Parameter aus der Mischgutzusammensetzung ermöglichen.

• Konzeption und Inbetriebnahme eines aeroakustischen Freistrahl-Windkanals [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E. Sarradj and T. Windisch
[A]

Im Beitrag wird über die Konzeption und Inbetriebnahme des aeroakustischen Freistrahl-Windkanals im Fluidzentrum der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus berichtet.

Das Ziel der Auslegung dieses Windkanals war, eine hohe Strömungsgüte und ein extrem geringes Eigengeräusch bei gleichzeitig geringen Baukosten zu erreichen. Es wird zunächst auf die Konstruktion des Antriebs und der Schalldämpfer unter akustischen und strömungstechnischen Gesichtspunkten eingegangen. Anschließend werden die erreichten Leistungsparameter diskutiert und die Ergebnisse der Inbetriebnahmemessungen gezeigt.

• Einfluss fortgeschrittener Signalverarbeitungstechniken bei praktischen Mikrofonarraymessungen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  C. Schulze and E. Sarradj
[A]

Die Anwendung von Mikrofonarrays ist eine Möglichkeit zur Lokalisation von Schallquellen an Fahrzeugen, Maschinen u.a., die in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen hat. Seit der Entwicklung dieser Methode entstanden eine Vielzahl von Algorithmen zur Signalverarbeitung, die den Informationsgehalt der gewonnenen Schallfeldabbildungen verbessern. Ein Großteil dieser Algorithmen beruht auf der Veränderung und Erweiterung des meist zugrunde liegenden Beamforming Algorithmus. Einer dieser Algorithmen basiert auf der Variation der Korrelationsmatrix der Mikrofonsignale im Frequenzbereich. Durch die Vernachlässigung der Autokorrelationsterme werden unkorrelierte Signalanteile (z.B. Eigenrauschen der Mikrofone) nicht in die Berechnung mit einbezogen. Ein bisher ungeklärtes Problem stellt der Einfluss dieser Methode auf den absoluten Schalldruckpegel der lokalisierten Schallquellen dar. Anhand der Auswertung einer Vielzahl von praktischen Ergebnissen soll dieses Problem untersucht werden.

• Über die Vorhersage der Kanaldämpfung von Absorptionsschalldämpfern beliebiger Kanalquerschnittsform anhand von im Impedanzrohr gemessenen Absorberkennwerten [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  J. Hübelt, T. Geyer and E. Sarradj
[A]

Offenporige Strukturen werden sehr vielseitig zur Absorption von Luftschall, z.B. in Schalldämpfern, eingesetzt. Zur Vorhersage der akustischen Eigenschaften dieser Strukturen existiert eine Vielzahl von Absorbermodellen. Diese Modelle benötigen als Eingabewerte Parameter, wie z.B. die Porosität oder den Strömungswiderstand und erlauben die Berechnung von Absorberkennwertpaaren, wie z.B. die komplexwertigen Größen, charakteristische Impedanz und Wellenzahl. Mit Hilfe des Übertragungsmatrixverfahrens ist es möglich, dieses Kennwertpaar messtechnisch zu bestimmen. Dazu wird ein offenporiger Probekörper in einem Rohr angeordnet. Die Messung des frequenzabhängigen Kennwertpaares erfolgt dann mit Hilfe von vier Mikrofonen, zwei vor und zwei hinter der Probe. Im Vortrag wird anhand der ermittelten Absorberkennwerte die Kanaldämpfung eines mit dem untersuchten offenporigen Werkstoff ausgekleideten Absorptionsschalldämpfers vorhergesagt. Die Ergebnisse dieser Berechnungen werden anschließend Messergebnissen zur Kanaldämpfung des betrachteten Schalldämpfers gegenübergestellt.

• Modellierung einer Werkzeugmaschine mit der Statistischen Energieanalyse [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E. Sarradj, M. Quickert and B. Kranz
[A]

Das Verfahren der Statistischen Energieanalyse (SEA) ist in der Vergangenheit vor allem im Bereich des Fahrzeugbaus für die Berechnung der hochfrequenten Körper- und Luftschallausbreitung erfolgreich verwendet worden. Im Beitrag wird die Anwendung der SEA im Bereich des Maschinenbaus am Beispiel einer Stanzmaschine gezeigt.

Die Erstellung des SEA-Modells für Körperschall erfolgte anhand vorhandener CAD-Daten und eines Finite-Elemente-Modells. Die notwendigen Eingangsparameter für die Anregung und Dämpfung wurden aus Messungen gewonnen. Die Modellierung und Berechnung erfolgte mit Hilfe der Software FreeSEA.

Abschließend werden die Berechnungsergebnisse für die abgestrahlte Schallleistung und den Körperschall Messergebnissen gegenübergestellt. Die Schlußfolgerungen hinsichtlich der Lärmminderung an der Maschine werden diskutiert.

• Experimentelle Untersuchung der Schallentstehung an porösen Profilen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  T. Geyer and E. Sarradj
[A]

Die Schallentstehung bei der Umströmung von Tragflügelprofilen ist eine der wichtigsten aeroakustischen Lärmquellen. Der Vortrag präsentiert erste Ergebnisse einer Untersuchung des Einflusses einer Porosität auf das Umströmungsgeräusch von Profilen. Zu diesem Zweck wurde ein Profil aus einem porösen Material, charakterisiert durch seine Porosität sowie seine Strömungsresistanz , gefertigt und im aeroakustischen Windkanal untersucht. Der dabei gemessene Schalldruckpegel wurde mit dem Schalldruckpegel bei der Umströmung eines glatten, nicht porösen Profils verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl der Schalldruckpegel als auch die spektrale Zusammensetzung des gemessenen Schalls durch den Einsatz des porösen Materials beeinflusst werden.

• Zur Minderung des Umströmungsgeräusches bei Profilen aus porösem Material [DAGA 2008 (Dresden)]
  T. Geyer, E. Sarradj and C. Fritzsche
[A]

Der bei der Umströmung von Tragflügeln und anderen Profilen vor allem an der Hinterkante entstehende Schall ist eine der untersuchten Schallquellen auf dem Gebiet der Aeroakustik.
Ein mögliches Konzept zur Minderung dieses Umströmungsgeräuschs ist die vollständige oder teilweise Verwendung von offenporösen Materialien zur Fertigung der Profile. Im Beitrag wird der Frage nachgegangen, welche physikalischen Ursachen dieser Minderung zugrunde liegen und wie sich die porösen Materialparameter, insbesondere der längenbezogene Strömungswiderstand , auf das Umströmungsgeräusch auswirken. Dazu wird über die Ergebnisse umfangreicher experimenteller Untersuchungen im aeroakustischen Windkanal der BTU Cottbus berichtet. Dabei wurden Messungen an verschiedenen Modellprofilen identischer Form und Größe, aber aus unterschiedlichen Materialien, durchgeführt. Mit Hilfe akustischer und aerodynamischer Messtechnik wurde die aeroakustische Schallentstehung der einzelnen Profile unter Berücksichtigung der aerodynamischen Effizienz analysiert. Es werden die aus den Ergebnissen abgeleiteten Schlussfolgerungen über die Wirkungsweise des porösen Materials diskutiert. Abschließend werden Arbeiten zur Entwicklung eines Modells vorgestellt, welches die Abhängigkeit der Schallentstehung von den Parametern der porösen Materialien beschreibt.

• Modifikation am aeroakustischen Windkanal der BTU Cottbus [DAGA 2008 (Dresden)]
  J. Giesler and E. Sarradj
[A]

Für aeroakustische Untersuchungen steht der Juniorprofessur Aeroakustik der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus ein Freistrahl-Windkanal nach Eiffel-Bauart zur Verfügung, der eine hohe Strömungsgüte und ein leises Eigengeräusch aufweist. Letzteres wurde unter anderem durch den Einbau von Schalldämpfern und die getrennte Unterbringung von Messstrecke und Antrieb des Kanals in zwei benachbarten Räumen erreicht.
Die akustischen Bedingungen für Messungen können variiert werden. Im Messraum selbst herrschen akustische Diffusfeldbedingungen. Durch Einsatz einer mobilen schallabsorbierend ausgekleideten Messkabine kann aber auch eine reflexionsarme Messumgebung bereitgestellt werden. Mit verschiedenen Düsen waren bisher Strömungsgeschwindigkeiten bis zu 50 m/s in der Messstrecke des Kanals möglich. Durch Modifikation werden höhere Geschwindigkeiten erreicht.
Im Beitrag wird die Nachrüstung des Windkanals vorgestellt und es werden Messergebnisse zur Strömungsgüte und zur Schallemission des Kanals präsentiert.

• Mikrofonarrayverfahren für kompakte aeroakustische Quellen [DAGA 2008 (Dresden)]
  E. Sarradj
[A]

Im Bereich der aeroakustischen Messtechnik und darüber hinaus hat sich die Untersuchung von Schallquellen mit Hilfe des gleichzeitigen Einsatzes mehrerer Mikrofone, so genannter Mikrofonarrays, etabliert. Dabei werden vorrangig Algorithmen zur Signalverarbeitung eingesetzt, die darauf optimiert sind, die Orte mehrerer Schallquellen zu bestimmen. Dabei entsteht, wie zum Beispiel beim Beamforming, das Problem einer mangelhaften Abbildung der einzelnen Quellstärken. Gleichzeitig ist oft der Ort einer Schallquelle a priori bekannt. Davon ausgehend, wird im Beitrag über ein Verfahren berichtet, das auf der Grundlage eines generischen Modells der Schallquelle quantitative Aussagen über die Quellstärke liefert. Dazu wird zunächst der zugrunde liegende Algorithmus erläutert. Danach werden anhand von aus synthetisch gewonnenen Daten erzeugten Ergebnissen die Eigenschaften des Verfahrens erläutert. Abschließend werden Ergebnisse realer Messungen vorgestellt.

• Hinterkantengeräusch an einem aerodynamischen Profil [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Fritzsche, E. Sarradj, T. Geyer and J. Giesler
[A]

Hinterkantengeräusch an einem aerodynamischen Profil

Sas, P.

• Design of an active exhaust attenuating valve for internal combustion engines [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  R. Boonen and P. Sas
[A]

A procedure to design an an active exhaust attenuating valve for internal combustion engines is presented. The active exhaust system is designed using equivalent electrical circuits. First, an analog circuit of the global system is built. Herein, a model of the internal combustion engine, the exhaust ducts and a simplified active exhaust valve is included. A non-adaptive feedforward or collocated feedback controller is integrated to cancel the exhaust noise. As result from this simulation, the noise attenuation performance, the back pressure, the engine gas flow, the required flow-resistance of the attenuation valve and some other minor parameters are obtained. In the second stage, a detailed valve model is built in a separate electrical analog circuit. It includes the electrical, the mechanical and the flow-dynamic behaviour of the valve. The engine flow is applied to the flow-dynamic part of the valve and at the electrical side, a collocated feedback controller attenuates the pulsation of the engine flow. The dimensions of the valve, the valve head stroke, the dimensions of the electrical motor and the needed electrical power results from this simulation. After some optimization steps, the prototype valve can be designed. In the testing phase, experiments can be carried out to select a suitable controller (feedback or adaptive feedforward), followed by temperature and corrosion tests. The simulation procedure allows to design the active valve quickly and reliable. It reduces the number of prototypes and saves a lot of effort during the testing phase.

• Determination of the acoustical impedance of an internal combustion engine exhaust [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Boonen and P. Sas
[A]

In this investigation, the acoustical impedance of an internal combustion engine is measured and simulated. The measurements are based on the two microphone transfer function method, which is described in the ISO/FDIS 10543-2. Some improvements are proposed to this procedure, concerning the determination of the speed of sound, the exact microphone locations and the correction for the deviation between the microphone responses. To prevent the engine to disturb the reflection coefficient, the engine is run with an electric motor and the intake is sealed. The simulations are carried out using electrical analog circuits, wherein geometrical data of the engine and the manifold is used. The simulation results correlates well with the measurement results. Also, some special cases are simulated, to determine the engine components which contribute primarily to its acoustical impedance.

• Development of a cold engine simulator to carry out acoustic and fluid-dynamic experiments with exhaust systems [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Boonen and P. Sas
[A]

A cold engine simulator has been developed which generates realistic exhaust noise with the associated gas flow using compressed air. The device permits to carry out reliable experiments with new concepts of exhaust systems without taking precautions against the hot corrosive exhaust gases. The exhaust noise is caused by the discharge of the expanded gases into the exhaust line when the exhaust valve opens. The discharge time is such short, that the cylinder volume change due to the piston movement is negligible. The cold engine simulator consists of a regular engine block whose pistons are fixed at the bottom dead point. At the intake, compressed air is supplied at the same pressure as the pressure level at the end of an engine expansion cycle. The camshaft is run electrically. The result is a series of gas discharge pulses in the exhaust, which are very similar with the pulses of a regular engine. The acoustic impedance and the source spectrum are evaluated and compared with a regular internal combustion engine. This comparison shows that the cold engine simulator has similar characteristics as the engine.

• On the use of the wave based method for the dynamic analysis of flat plate assemblies [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Vanmaele, B. Pluymers, W. Desmet, D. Vandepitte and P. Sas
[A]

In recent years, the vibro-acoustic behaviour of a product has become a design criterion of growing importance. This behaviour is mainly determined by the steady-state dynamic deformations in the mechanical structure of the product. Commonly, the finite element method is used to predict the dynamic behaviour of structures. This method expands the dynamic field variables, within each element, in terms of local, non-exact shape functions. As a result, the size of the model becomes prohibitively large for increasing frequencies, thereby leading to a practical frequency limit. The newly developed wave based prediction technique, based on the indirect Trefftz method, expands the field variables in terms of global wave function expansions, which exactly satisfy the governing dynamic equations. The wave based method shows to be computationally more efficient, and will consequently be applicable also for higher frequencies. Although the structural-dynamic calculations are computationally the most demanding part in a vibro-acoustic problem, until now the research focused mostly on acoustic systems.

Current research extends the applicability of the wave base method towards three-dimensional structural-dynamic applications. This paper discusses the development of the wave based method for analysing the behaviour of an assembly of flat plates, coupled at arbitrary angles. Numerical validations confirm that the wave based method achieves a high accuracy with substantially smaller models in comparison with the finite element method.

• Application of a Novel Wave Based Prediction Technique for Acoustic Cavity Analysis [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Pluymers, C. Vanmaele, R. Masti, W. Desmet, D. Vandepitte, P. Sas and E. Brechlin
[A]

Vehicle interior acoustics has become an important design criterion. Both legal restrictions and the growing demand for comfort, force car manufacturers to optimize the vibro-acoustic behavior of their products. The tendency to minimize the number of physical prototypes and to reduce the overall development cost and time, as well as the high performance of modern computer resources, clear the path for numerical prediction techniques to drive the noise, vibration and harshness optimization. The most commonly used numerical prediction techniques for vibro-acoustics are element based methods, such as the finite element method and the boundary element method, and the statistical energy analysis method. However, element based methods are only applicable in the lower frequency range and the statistical energy analysis method in the higher frequency range, leaving a frequency band, which is called the mid-frequency gap, for which no effective prediction technique is available at this moment. The wave based prediction technique is one of the techniques that exhibit potential to narrow this frequency gap. Like the element based methods, the wave based prediction technique is a deterministic technique, which is however computationally more efficient and thus suited for the mid-frequency range. This paper discusses the application of the wave based prediction technique for the three-dimensional acoustic analysis of a car-like cavity. A comparison with corresponding finite element discretizations as well as an experimental validation are presented with special focus on the convergence rate and computational efforts involved with the novel technique.

• Determination of the acoustical impedance of an internal combustion engine exhaust [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  R. Boonen and P. Sas
[A]

In this investigation, the acoustical impedance of an internal combustion engine is measured and simulated. The measurements are based on the two microphone transfer function method, which is described in the standard ISO/FDIS 10543-2. The method uses the transfer function between two microphones positioned on a waveguide connected to the impedance to be measured. Some improvements are proposed to this procedure, concerning the calibration of the measurement setup. New corrections are proposed to eliminate the speed of sound, the microphone locations and the the deviation between the microphone responses.

The method is applied to measure the acoustical impedance of an engine. The reflection coefficient at the engine exhaust is measured. From the reflection coefficient, the acoustical impedance is determined. To prevent the engine to disturb the reflection coefficient during the measurements, the engine is run with an electric motor and the intake is sealed.

The simulations are carried out using electrical analog circuits. The circuits are built by analyzing the engine parts contributing to the acoustical impedance. The electrical analog components are determined using the geometrical data of the engine and the exhaust manifold. The simulation results correlate well with the measured impedances . Also, some special cases are simulated, to determine the engine components which contribute primarily to the acoustical impedance.

• Design of an active exhaust attenuating valve for internal combustion engines [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  R. Boonen and P. Sas
[A]

An active silencer to attenuate internal combustion engine exhaust noise is developed. The silencer consists of an electrically controlled valve connected to a buffer volume. The pulsating flow from the engine is buffered in the volume and the valve resistance is continuously controlled such that only the mean flow passes to the atmosphere. This flow is free of fluctuations and consequently free of sound.

The design of the active silencer is carried out using electrical analog circuits. First, the interaction between the active silencer and the engine will be studied using an analog circuit including the combustion engine and a linearized active silencer. Then, a detailed valve model is built in a separate electrical analog circuit. It includes the electrical, the mechanical and the flow-dynamic properties of the actuator valve. The actuator valve concept is then simulated, from which a prototype can be constructed. The active silencer has been tested on a cold engine simulator. This device generates realistic exhaust noise with the associated gas flow using compressed air.

The silencer can attenuate pulsations from engines at very low revolution speed, without passive elements preconnected between the engine and the active silencer. This is not possible using loudspeaker based active silencers.

• Active Structural Acoustic Control of Repetitive Impact Noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  G. Pinte, R. Boonen, W. Desmet and P. Sas
[A]

Industrial machines, which generate structure-borne impact noise, often produce noise levels exceeding the limiting levels, demanded by the regulations for noise emission. Until today, the research on active control focuses on harmonic noise. This paper presents the possibilities of active structural acoustic control of transient noise, produced by an impact excitation.

The presented research focuses on the development of feedback control algorithms. A linear time-invariant feedback controller was developed to drive the structural actuator. The performance of this time-invariant controller is limited for several reasons: time-variance of the controlled system, limited controller bandwidth, non-linearities,... However, when the transient noise consists of successive impacts that exhibit a repetitive character, it is possible to extend the developed time-invariant feedback controller with a learning behaviour, based on the additional information about the repetitiveness. As test case, a thick plate, excited by a hammer, is considered. The goal of the research is to reduce the structural transient noise, generated by a hammer impact on the plate, by applying control forces on the plate. An accelerometer measures the generated plate vibrations. This signal is sent to the input of the controller, which drives a structural actuator. At each impact, the residual vibrations measured by the accelerometer, which cannot be controlled despite the action of the feedback controller, are measured and stored in memory. At the next impact, the control signal for the structural actuator is adapted on the basis of the residual error at the previous impacts, such that the radiated noise is reduced.

• Predicting the Aerodynamically Generated Noise in 2D-Mufflers and its Far-Field Propagation Using a Combined LES/LEE Approach [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  W. De Roeck, W. Desmet and P. Sas
[A]

Mufflers are often installed in ducted flow systems to attenuate the noise generated by engines, fans, ... Under certain circumstances, however, they may become flow-excited noise generators rather than silencers. Up till now only limited research is related to the numerical computation of flow-induced noise in automotive muffler applications. In the present paper, a combined Large Eddy Simulation-Linearized Euler equations (LES/LEE) approach is used to predict the aero-acoustic source field and its far-field propagation. This approach is applied to predict the flow-induced noise in a 2D-muffler and to gain some insight in the noise generating mechanisms such as tailpipe and chamber resonances. An evaluation of different kind of source terms in the LEE and their effects on the generated sound field is presented. The acoustic near-field results are compared with LES-results to validate the different kinds of acoustic source terms and to evaluate the use of a combined LES/LEE approach to compute the generated sound field in a 2D-muffler. The acoustic far-field will be compared with acoustic analogy calculations based on the Ffowcs-Williams/Hawkings (FWH) analogy. The effect of the flow field on the propagation of acoustic waves will be investigated by comparing LEE-results that incorporate the flow field, with the FWH-results that assume a medium at rest.

• Calibration of the two microphone transfer function method to measure acoustical impedance in a wide frequency range [DAGA 2005 (München)]
  R. Boonen and P. Sas
[A]

The acoustical impedance of a component (for example a silencer)is one of its most important characteristics. It is needed when acoustical simulations using lumped elements or electrical analog circuits are carried out. The calibration procedure for the two microphone transfer function method described in ISO 10534-2 is not sufficiently accurate in most cases.

In this research, a new calibration method for the two microphone transfer function method has been proposed such that acoustical impedances can be measured with high accuracy over a wide frequency range. In this method, the estimation of the speed of sound has been eliminated. Next, in the calibration of the sensor mismatch, the deviation in sensor position after interchanging the pressure sensors has been taken into account. Finally, a recursive procedure has been proposed to refine the microphone position calibration. This refinement can be continued until the required calibration accuracy has been obtained. As result, the acoustical impedance of a component can be accurately determined.

• New Calibration Method for the Two Microphone Transfer Function Method to Measure Acoustical Impedance in a Wide Frequency Range [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  R. Boonen and P. Sas
[A]

The acoustical impedance of a component (for example a silencer) is one of its most important characteristics. It is needed when acoustical simulations using lumped elements or electrical analog circuits are carried out. The calibration procedure for the two microphone transfer function method described in ISO 10534-2 is not sufficiently accurate in most cases. It is necessary to calibrate the sensor positions for accurate measurements in the high frequency range.

In this research, a new calibration method for the two microphone transfer function method has been proposed such that acoustical impedances can be measured with high accuracy over a wide frequency range. In this method, the estimation of the speed of sound has been eliminated.

The microphone calibrations have been performed in amplitude as well as in position with respect to a reference section simultaniously. First, the sensor positions are estimated from the measured transfer function between the microphones. Then, these positions are refined using a recursive procedure until the required calibration accuracy has been obtained. As result, the acoustical impedance of a component can be accurately determined.

Finally, the results obtianed on an experimental setup, on which the new calibration method will be verified, will be presented.

• Error corrections for the calibration of the two microphone transfer function method for acoustic impedance measurement [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  R. Boonen, P. Sas and W. Desmet
[A]

In many acoustic simulations, particularly when using lumped parameter models or electrical analog circuits, the acoustic impedance of a component needs to be determined accurately. A widely used acoustic impedance measurement method is the 'two microphone transfer function method', which is standardized in ISO-10534-2. When the acoustic impedance is needed over a wide frequency band of several decades, this method faces some limitations.

In this research, the two microphone transfer function method has been enhanced. A combination of experiments and simulations is used to trace the errors sources and to find compensations for these errors. The error sources which have been traced are position errors of the microphones, wave damping in the measurement duct and deviations between the subsequent measurements of the different transfer functions. For these error mechanisms, compensation methods are proposed. The new measurement method has been set up such that corrections for the sensor mismatch, the finite microphone diaphragm dimensions and the speed of sound have been avoided.

The resulting method allows acoustic impedance measurements with high accuracy in a wide frequency range. To demonstrate the capabilities of the improved method, some material samples have been measured compared with analytical models. In future research, the impedance measurement method will be expanded to make measurement under flow conditions possible.

Saß, B.

• The sound insulation of façades [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

In the building acoustics of facades especially for commercial buildings, the sound protection is one of the most important physical properties of the outer partition of a building. The acoustical behaviour of facades is discussed in this paper for the two ways involved: the sound isolation against outdoor traffic noise and the role in the overall sound transmission between adjacent rooms in a building either for horizontal and vertical flanking sound transmission. The paper confines to timber frame glass facades, some examples of steel profile facades and aluminium profile glass facades. The results acoustical devellopment work in cooperation with profile and glass companies is reportes dealing with the variation of glass construction, thermal isolating panels and different profile types as well as different kinds of mounting. For the flanking sound transmission, the influence of the structural reverberation time (or the total loss factor) and the vibration reduction index for the relevance of a junction have been investigated. Examples show how to handle the dates for flanking transmission due to the calculation model according to DIN EN 12354-1 and the future German Bauteilkatalog of DIN 4109.

• Längsschalldämmung und Stoßstellendämmung im mehrgeschossigen Holzbau [DAGA 2002 (Bochum)]
  B. Saß and R. Schumacher
[A]

Mit der Einführung des europäischen Rechenverfahrens nach DIN EN 12354-1 und dessen Übernahme in DIN 4109 besteht die Notwendigkeit, die erforderlichen Eingangsdaten für die Flankenschallübertragung zwischen zwei Räumen zu ermitteln. Für den mehrgeschossigen Holzbau (z.B. Holzständerwände) wurden dazu grundlegende Arbeiten durchgeführt, die in diesem Papier vorgestellt werden. Es sind Untersuchungen zur Körperschallnachhallzeit, Messungen der Längsschalldämmung, des Stoßstellendämm-Maßes, der Transmissionsschalldämmung verschiedener Wandtypen, und des Einflusses von Vorsatzschalen und Dämmstoffen. Diskutiert werden die einzelnen Übertragungspfade, die Relevanz der Anschlüsse und der Stoßstellendämmung. Untersucht wurde die die Frage, ob die Anwendung der im Rechenmodell erforderlichen Eingangsdaten (z.B. Körperschallnachhallzeit) für die Holzständerbauweise relevant ist und ob sich Vereinfachungen im Sinne des simplified modell für den Holzbau ergeben. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass das Rechenverfahren nach DIN EN 12354-1 im Holzbau angewendet werden kann, insbesondere dass die Stoßstellendämmung Kij zwar wichtig für das Rechenverfahren, ansonsten wahrscheinlich jedoch invariant ist.

• Vertikale Längsschallübertragung bei Aluminium-Glas- Fassaden [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

Die Längsschalldämmung von Aluminium-Glas-Fassaden gehört längst schon zum Repertoire des Akustikers beim Schallschutz-Nachweis, zumindest für die horizontale Schallübertragung im gewerblichen Hochbau. In diesem Beitrag wird über Untersuchungen der Längsschallübertragung bei Fassaden in vertikaler Richtung berichtet. Detailliert werden die Eingangsdaten für das Rechenmodell nach DIN EN 12354-1 sowie den Bauteilkatalog für DIN 4109 diskutiert. Es wurde untersucht, ob die Anschlüsse der Fassaden an die massiven trennenden Bauteile (Decke, Wand) relevant für die Rechnung sind und damit für jeden Anschluss bestimmt werden müssen oder ob eine einmalige Bestimmung ausreicht, um unabhängig von der Art der Befestigung der Fassade den Beitrag der Flankenschalldämmung zur Gesamtschalldämmung bestimmen zu können. Es zeigt sich darüber hinaus , dass der Anschluss (Schwert oder Statikprofil) Teil der Transmissionsdämmung und nicht der Flankenschalldämmung ist. Andererseits ist die Reduzierung der Flankenschalldämmung auf die Pfostenausbildung ohne Berücksichtigung der Verglasung eine unzulässige Vereinfachung, die das Gesamtbauteil Fassade nur unvollständig repräsentiert.

• Sound Insulation of Aluminium and Timber Glass Facades [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

• Schalldämmung von Fugen [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Saß and R. Schumacher
[A]

Schallübertragung über Fugen und Dichtungen kann die Schalldämmung eines Bauteils beträchtlich beeinflussen. Um diesen Übertragungsweg zu bewerten wurde vom ift Rosenheim ein Verfahren des IBP Stuttgart zur Bestimmung der Fugenschalldämmung weiterentwickelt. Mit dieser Methode kann die Fugenschalldämmung von Falz- und Bodendichtungen sowie Materialien zur Ausführung von Bauanschlüssen (Schäume, Mineralfaser...) gemessen und bewerten werden. Diese Daten können nach DIN EN 12354-3 Anhang B sowohl zur Bestimmung der resultierenden Schalldämmung des gesamten Elementes (Tür, Fenster...) einschließlich der Fugen und Anschlüsse herangezogen als auch zur Charakterisierung der schalldämmenden Eigenschaften von Dichtungen verwendet werden. Meßmethode und Ergebnisse werden mitgeteilt.

• Trennwandanschlüsse an Fassadenprofile-Längsschalldämmung oder Durchgangsdämmung? [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

Der Anschluss von Trennwänden an Fassadenprofile ist ein häufiger Schwachpunkt der Schalldämmung zwischen zwei Räumen im gewerblichen Hochbau. Bei der Planung oder Konzeption der Profil- oder Schwertanschlüsse stellt sich die Frage, wie die Schalldämmung von Pfostenprofilen von Glasfassaden zu bestimmen und zu bewerten ist. Aufgrund von Messungen in der Industrie (Schüco) und am ift Rosenheim können die Profile separat betrachten werden und als Durchgangs-Schalldämm-Maß bei der Bestimmung der resultierenden Schalldämmung berücksichtigt werden. Messanordnung und Ergebnisse werden vorgestellt.

• Schalldämmung von Holzwänden - Daten für den neuen Bauteilkatalog von DIN 4109 [DAGA 2005 (München)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

Die Untersuchungen zur Schalldämmung, Längsschalldämmung und Stoßstellendämmung von Wänden in Holzrahmenbauweise im Labor ergeben die Eingangsdaten für das Rechenmodell nach DIN EN 12354 und sollen somit auch in den neuen Bauteilkatalog für DIN 4109 aufgenommen werden. Die Bestimmung des Stoßstellendämm-Maßes Kij für Anschlüsse von Flanken-wänden ermöglicht die Beurteilung der Frage, ob die Verbindung einen wesentlichen Einfluss auf die Flankenschalldämmung hat oder ob nach dem vereinfachten Modell mit der Norm-Flankenpegeldifferenz Dn,f alleine gerechnet werden kann. Es werden Konstruktionen vorgestellt, die insbesondere die Längsschalldämmung flankierender Wände so verbessern, dass diese Bauweise für den Mehrgeschosswohnungsbau mit Holzbauteilen die relevanten akustischen Anforderungen erfüllt.

• Einfluss der Temperatur auf die Schalldämmung von Verbundscheiben [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  B. Saß
[A]

Die Konstruktion von Isolierverglasungen mit hoher Schalldämmung hat sich in der letzten Zeit dahin entwickelt, dass Verbundscheiben mit speziell entwickelten Kunststofffolien als Zwischenlage in die Produktpalette vieler Glasherstellen eingearbeitet worden sind. Diese Art Folie dient zur Erstellung eines biegeweichen Sandwichaufbaus aus dünnen Glasscheiben mit elastischer Zwischenschicht. Bei der Laborprüfung von Verglasungen mit Verbundscheiben mit Folien- und auch Gießharz- Zwischenlagen und von Fenstern, in die solche Verbundscheiben eingebaut wurden, zeigt sich ein deutlicher Einfluss der Temperatur auf die Schalldämmung. Es zeigt sich, dass sich das bewertete Schalldämm-Maß bei einem Temperaturunterschied von 10C um bis zu 3 dB verändern kann. In dem Vortrag werden Messbeispiele aus dem Labor gezeigt. Weiterhin werden die möglichen Auswirkungen auf die praktische Handhabung solcher Verglasungen diskutiert.

• Flankenschalldämmung und Stoßstellendämmung bei Holzwänden und Glasfassaden [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  B. Saß and R. Schumacher
[A]

Die Untersuchungen zur Längsschalldämmung und Stoßstellendämmung von Holzwänden und Glas-Fassaden liefern Daten für das Rechenverfahren nach DIN EN 12354 und damit auch für den Bauteilkatalog von DIN 4109. Es wird diskutiert, ob die Ermittlung des Stoßstellendämm-Maßes Kij erforderlich ist für die vollständige Beschreibung der Flankenübertragung oder ob es hinreichend genau ist, die Flanken-Normschallpegeldifferenz Dn,f zu bestimmen und Kij als eine für viele Anschlüsse bzw. Stoßstellen konstante Größe zu betrachten. Diese vereinfachte Vorgehensweise für Holzwände und elementierte Pfosten-Riegel-Fassaden (in Holz-/Alu-Profilen) wird erläutert und evaluiert.

• Ringversuch zur Schalldämmung von Mehrscheiben-Isolierglas [DAGA 2008 (Dresden)]
  B. Saß
[A]

Ringversuch zur Schalldämmung von Mehrscheiben-Isolierglas

Satriadarma, B.

• Adaptive and Robust Control for the Reduction of Tonal Noise Components of Axial Turbomachinery with Flow Control [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Garwon, J. Schulz, B. Satriadarma, R. King, M. Möser and W. Neise
[A]

This paper presents results of a research project using robust and adaptive feedback control algorithms for the reduction of tonal noise components of an axial fan by flow control. The active noise control is achieved by specific distortions of the flow conditions near the impeller blade tips which results in an aeroacoustic secondary field. This can be realised by blowing air into the blade tip region through nozzles in the casing wall. An extremum-seeking controller is used to find the optimal mass flux, which determines the amplitude of the secondary sources. The phase was controlled by geometrical parameters.

The experimental investigations demonstrate the performance of the proposed controller for higher order mode sound fields. To investigate the robustness of the closed-loop disturbances such as changing operating points, non-uniform inflow conditions and a 33% deviation of the revolution of the fan were simulated. In all cases the controller reacted on the changed operating conditions and determined the optimal mass flux, achieving a blade passage frequency level reduction of 15dB for the tested configuration.

The radiated sound of the tonal noise components in the far field is mainly determined by the dominant azimuthal duct modes generated by the rotor-stator interaction. Therefore a robust H-controller based on black-box modelling of the non-linear process dynamics was synthesised additionally, to suppress the dominant mode. Further experiments will focus on a controller including the adaptation of both, amplitude and phase of the aeroacoustic secondary field.

This study was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (German Science Foundation).

Sattelmayer, T.

• Investigation of combustion noise with real time laser measurement techniques [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Winkler, J. Wäsle and T. Sattelmayer
[A]

In open turbulent premixed flames the volume of the reaction zone is time dependent. This leads to a temporal fluctuation of the heat release resulting in noise production. As long as the combustion process proceeds in the flamelet-regime there is a strong coupling between the local reaction rate and the flame surface. Consequently, the noise production of the flame becomes finally accessible by determination of the surface fluctuation. Unfortunately most measuring methods integrate along the optical axis, which leads to the loss of local information. Thus, there are set up light sheet techniques to visualize the flame fronts with high temporal and spatial resolution. One of the procedures is based on the laser induced fluorescence of OH-molecules, which indicates the edge of the reaction zone. In addition a second procedure was developed, feeding an evaporating tracer in the gas. The reaction zone is estimated from the absence of this tracer. Due to the different physical effects their qualification for the image post processing and their application for the noise production of open turbulent premixed flames has to be checked.

• Numerische Simulation der Schallabstrahlung von eingeschlossenen turbulenten Flammen [DAGA 2008 (Dresden)]
  F. Weyermann, C. Hirsch and T. Sattelmayer
[A]

In technischen Verbrennungssystemen werden häufig turbulente Flammen eingesetzt, um eine hohe volumetrische Leistungsdichte zu erreichen. Allerdings haben turbulente Flammen den grundsätzlichen Nachteil, Lärm zu entwickeln, den so genannten turbulenten Verbrennungslärm. Dies macht aufwändige Schalldämpfungsmaßnahmen notwendig, die in Zukunft durch eine lärmarme Gestaltung des Verbrennungsvorgangs vermieden oder vermindert werden sollen.

Damit turbulente Verbrennungssysteme schon im frühen Entwicklungsprozess hinsichtlich ihrer Lärmemission optimiert werden können, sollen Methoden entwickelt werden, die eine Vorausberechnung des emittierten Schallspektrums erlauben. Das von den Autoren entwickelte Verfahren basiert auf dem Ansatz, aus einer stationären numerischen Simulation der Strömung mit Verbrennung die räumliche Verteilung der Wärmefreisetzung zu ermitteln. Die zeitlichen Wärmefreisetzungsfluktuationen wirken als akustische Monopolquelle und sind die stärkste Lärmquelle in reaktiven Strömungen geringer Machzahlen. Deshalb kann über geeignete Modelle sowohl die Schalleistung, als auch der spektrale Charakter des Lärms aus der Charakteristik der Wärmefreisetzung und den Turbulenzgrößen in der Flammenzone ermittelt werden.

Das gewonnene Spektrenfeld wird als Quellterm in ein eindimensionales akustisches Netzwerkmodell eingelesen, das die Wellenausbreitung im Verbrennungssystem modelliert. Das Verfahren basiert auf der isentropen Wellengleichung, berücksichtigt aber darüber hinaus auch akustische Verluste im Strömungspfad. Über diese Schallausbreitungsrechnung wird die über den Abgasstutzen abgestrahlte Schallleistung berechnet.

Es werden Rechenergebnisse präsentiert und deren gute Übereinstimmung mit Validierungsexperimenten nachgewiesen.

Sattler, M.

• Wann klingt ein Glockenklang nach Kirchenglocke? [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  H. Fleischer, H. Fastl and M. Sattler
[A]

Der Klang einer kleinen Kirchenglocke (37 kg; Moll-Oktav, Schlagton C6) wurde mittels FFT analysiert. Die Frequenzen, relativen Amplituden sowie die Zeitkonstanten des Abklingens der einzelnen Teiltöne wurden bestimmt. Auf der Basis dieser Daten wurde mit MATLAB ein synthetischer Klang hergestellt. Dessen Zusammensetzung konnte durch Weglassen von Teiltönen manipuliert werden.

In Hörversuchen hatten Testpersonen zu beurteilen, ob sich ein reduzierter Klang wie derjenige einer Kirchenglocke anhörte. Dazu wurde eine fünfteilige Skale verwendet. Die Ergebnisse lassen Rückschlüsse darauf zu, welche der zahlreichen Teiltöne den Klang der Glocke tatsächlich bestimmen. Damit geben sie Hinweise darauf, welche Schwingungsformen des Glockenkörpers ''klangbildend'' sind und welche zwar gemessen bzw. berechnet werden können, für die Funktion einer Glocke jedoch irrelevant sind.

Saueressig, G.

• Forschungsverbund Leiser Verkehr - Projekt FREQUENZ - Lärmarme Nachrüstmaßnahmen für existierende Flugzeuge [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  G. Saueressig, W. Dobrzynski, S. Guérin, S. Fröhlich, J. Jaeglé, W. Jans, B. Kiefner, I. Köhler, M. Kutner, U. Michel, M. Pott-Pollenske, H. Siller, A. Uhl, J. Wiedau and K. Haag
[A]

Unter dem Dach des Forschungsverbunds Leiser Verkehr wurde 2004 das Projekt FREQUENZ gestartet. Im Teilprojekt 3 werden kurz- und mittelfristig einsetzbare Lösungen zur Lärmreduzierung für bereits im Einsatz befindliche Flugzeuge entwickelt. Hierfür müssen einzelne Schallquellen im Überflug genau vermessen werden, um entsprechende lärmarme Modifikationen entwickeln zu können, die dann noch auf Flugtauglichkeit geprüft und zertifiziert werden müssen. Diese Arbeiten basieren auf den Untersuchungen in den vorgeschalteten Teilprojekten 1 und 2, in denen numerischen Methoden eingesetzt und durch Windkanalversuche verifiziert werden. Wirbelgeneratoren konnten erfolgreich an einem Lufthansa Airbus A319 eingesetzt werden, um zwei starke Töne zu eliminieren, die an der Flügelunterseite durch Tankdruckausgleichöffnungen hervorgerufen werden. Ton- und Breitbandschallquellen vom Triebwerk, Fahrwerk und den Hochauftriebssystemen werden ebenfalls analysiert. Weitere Untersuchungen widmen sich lärmarmen Landeverfahren für die Lufthansa Boeing MD11-F, für die Bewertungs- und Umsetzungskonzepte entwickelt werden. Darüber hinaus soll die Quelle eines vom Fahrwerk herrührenden Tons identifiziert und eine lärmarme Modifikation erarbeitet werden.

Saus, W.

• Untersuchungen der akustischen Eigenschaften des Obertongesangs [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  M. Kob, C. Neuschaefer-Rube and W. Saus
[A]

Beim Obertongesang handelt es sich um eine besondere Art des Singens, die einen wichtigen Platz in der Tradition fernöstlicher Länder hat, seit einigen Jahren aber auch in Europa an Bedeutung zunimmt. Es gibt verschiedene Techniken des Obertongesangs, deren Gemeinsamkeit darin besteht, daß neben dem auch bei normaler Phonation erzeugten Ton ein weiterer, scheinbar eigenständiger Ton hörbar wird, dessen Frequenz meist zwei bis drei Oktaven oberhalb der des tieferen Tons liegt und aus dessen Obertonreihe stammt. Durch eine besondere Gestaltung des Resonanzraumes zwischen den Stimmlippen und der Mundöffnung wird dieser Oberton gegenüber den anderen Obertönen in der Amplitude so stark hervorgehoben, daß er getrennt vom Grundton wahrgenommen wird. Sänger, die diese Technik beherrschen, können somit im Rahmen der Obertonreihe zwei weitgehend unabhängige Melodien singen. In diesem Beitrag werden Messungen des Schalldrucks und der Eingangsimpedanz und Übertragungsfunktion des Vokaltraktes sowie sonographische und endoskopische Videoaufnahmen des Stimmapparates eines Obertonsängers vorgestellt und ein Zusammenhang zwischen Geometrie und Akustik hergeleitet. Weiterhin wird auf Besonderheiten bei der Richtcharakteristik eines Obertonsängers sowie die Möglichkeiten zur Modellierung von Obertongesang eingegangen.

Savariaux, C.

• Adaptive Audio-Visual Speech Recognition with Distorted Audio and Video Data [DAGA 2005 (München)]
  M. Heckmann, F. Berthommier, C. Savariaux and K. Kroschel
[A]

Die Kombination von akustischen und visuellen Signalen bei der Spracherkennung führt insbesondere bei starken Hintergrundstörungen zu starken Verbesserungen. Abhängig von den Störungen im akustischen oder visuellen Kanal ist es nützlich, den Einfluss der beiden Kanäle während der Erkennung zu steuern. Wir präsentieren ein System, welches in der Lage ist den Grad der Störungen im akustischen Kanal zu schätzen und abhängig davon dessen Einfluss bei der Erkennung zu kontrollieren. Des weiteren zeigen wir, dass in den meisten Fällen Störungen im visuellen Kanal unberücksichtigt bleiben können ohne damit die Erkennungsergebnisse signifikant zu beeinträchtigen. Hierzu vergleichen wir die mittels des von uns entwickelten Systems zur Schätzung der Gewichte erzielten Ergebnisse mit Ergebnissen, die durch eine manuelle Anpassung der Gewichte an die Störungen im akustischen und visuellen Kanal erreicht werden. Für die Tests verwenden wir eine audio-visuelle Datenbank, welche kontinuierlich gesprochene englische Ziffernfolgen enthält. Dem akustischen und visuellen Kanal wurden dabei unterschiedliche Störungen bei unterschiedlichen SNR-Werten (Signal to Noise Ratio) hinzugemischt. Das Erkennungssystem basiert auf einem hybriden System bestehend aus einem künstlichen neuronalen Netz und einem Hidden-Markov-Model. Damit ist es uns möglich direkt die von dem neuronalen Netz geschätzten a-posteriori Wahrscheinlichkeiten zu gewichten.

Savel, S.

• Effect of Aspirin on the Temporal Effect in Simultaneous Masking with On- and Off-Frequency Maskers [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Savel and S. Bacon
[A]

The threshold for a brief signal can be 10-20 dB higher when it is at the onset than at the temporal center of a longer masker. This temporal effect with broadband maskers is thought to depend on the input-output function of the basilar membrane, which is linear at low and possibly high levels, but compressive at moderate levels. The elevated threshold near masker onset (which occurs at moderate levels) is thought to reflect compression of the signal whereas the decrease in threshold over time is thought to reflect a decrease in that compression. Consistent with this are findings that temporary or permanent cochlear hearing loss reduces the temporal effect by reducing threshold at onset. A temporal effect with off-frequency maskers also exists, although the role of compression there is less clear. The purpose of this study was to examine the role of compression on the temporal effect with on- and off-frequency maskers by studying the effects of aspirin ingestion. The signal frequency was 1730 or 4000 Hz and the masker was 10 ERBs wide and centered at the signal frequency or 500 Hz wide and positioned above the signal. Despite some variability, aspirin tended to reduce thresholds at masker onset when the level of the signal was moderate, but not when it was high. Aspirin had no effect on thresholds when the signal was at the temporal center of the masker. These effects were observed for both maskers, suggesting that compression plays a role in the temporal effect for both.

Sawicki, A.

• Bones characterization with ultrasound [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Litniewski, A. Nowicki and A. Sawicki
[A]

Macroscopic, X-ray methods for bone quality assessment are mainly based on porous bone density measurements. In recent years, several new ultrasonic diagnostic methods have been developed to examine bones in vivo. These methods are based on measurements speed of sound (SOS) and broadband ultrasonic attenuation (BUA) of waves penetrating porous bone. The principal element which determines the bone strength is the trabecular structure of a porous bone. In our project we measure acoustic properties of a single trabecula using a scanning acoustic microscope and we introduce the system for '' in vivo'' measurement of an overall properties of a calcanus bone. In our approach we operate in the backscattered mode rather than in transmission. First, it enables to overcome the problems of a signal distortion by tissue and bone interfaces characteristic for BUA transmission measurements. Secondly, the magnitude of backscattered waves depends on scattering crossection of a trabecular structure that to some extend describes the micro architecture of a calcaneus. A set of data representing signals transmitted through the heel and reflected inside a calcaneus for osteoporotic patients was recorded and next trabecular structure crossection (TSC) function was calculated. These results along with a spectral shift method and a standard BUA measurements will be presented and compared to X-ray bone mineral density determination results.

Schaaf, K.

• Verbesserung der Sprachqualität im Fahrzeug [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  K. Schaaf, J. Schultz and K. Tontch
[A]

Der Stellenwert, der dem Thema ''Komfort'' bei der Entwicklung eines Kraftfahrzeugs zukommt, ist in den letzten Jahren ständig gestiegen. Für den Akustiker bedeutete dies vor allem, das Fahrzeuginnengeräusch zu reduzieren. Dies konnte durch passive Maßnahmen, insbesondere absorbierende Materialien erreicht werden. Leider dämpfen diese absorbierenden Materialien auch die Sprache, so daß ein leises Fahrzeug nicht unbedingt eine problemlose Kommunikation zwischen den Sitzreihen garantiert. Insbesondere bei Vans mit drei Sitzreihen ist eine Unterhaltung schon bei moderaten Geschwindigkeiten schwierig. Der Fahrer neigt dazu, sich beim Sprechen umzuwenden, um hinten besser verstanden zu werden. Ein System zur Unterstützung der Fahrzeuginnenkommunikation kann daher einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung des Komforts, aber auch zur Verbesserung der Fahrsicherheit liefern. Bei einem solchen System muß die Sprachqualität ausreichend gut sein, insbesondere müssen aber auch Rückkopplungen verhindert werden.

• Signalunterraum-Verfahren zur Störgeräuschbefreiung von Sprachsignalen mit Stimmhaft/Stimmlos-Unterscheidung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Schultz, D. Ronneberger, K. Kroschel and K. Schaaf
[A]

Algorithmen zur Störgeräuschbefreiung von Sprachsignalen werden im Kraftfahrzeug im Zusammenhang mit Spracherkennern, Freisprechtelefonen und Systemen zur verbesserten Kommunikation zwischen vorderen und hinteren Passagieren (glqq Digital Voice Enhancementgrqq, DAGA'99) eingesetzt. Signalunterraum-Verfahren sind ein möglicher Ansatz zur Störgeräuschbefreiung von Sprachsignalen. Die Grundannahme besteht darin, daß weißes Rauschen kein korreliertes Signal darstellt, während Sprache eine starke Korrelation aufweist. Diese Grundannahme trifft jedoch für Zischlaute nur eingeschränkt zu. Das Signalunterraum-Verfahren wird erläutert und es wird eine Erweiterung vorgestellt, die es ermöglicht, stimmhafte und stimmlose Sprachanteile zu erkennen. Damit wird es möglich, diese Fälle getrennt zu behandeln.

• Mehrkanalige Sprachsignalerfassung im Kfz [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  K. Tontch, G. Seitz and K. Schaaf
[A]

Telefonfreisprecheinrichtungen im Kraftfahrzeug werden zur Zeit mit Einzelmikrofonen betrieben. In Zukunft wird eine bessere Sprachsignalqualität und -verständlichkeit auch bei widrigen Störgeräuschsituationen erforderlich werden. Hierfür eignen sich mehrdimensionale mehrkanalige Mikrofonanordnungen in besonderer Weise. Es wird über Untersuchungen verschiedener Mikrofonanordnungen in unterschiedlichen Fahrzeugklassen unter ausschließlich realen Fahrsituationen berichtet. Notwendige Ortungsergebnisse und darauf aufbauende Beamformingverfahren werden präsentiert und die verbesserten Sprachsignale werden zu Gehör gebracht.

Schachtl, S.

• Spoken Dialog Access to Web Content in the Car [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Schachtl, M. Gehrke, M. Schuster, H.-U. Block, A. Berton and P. Regel-Brietzmann
[A]

Der Vortrag skizziert Verfahren zur Bereitstellung von Internet-Inhalten im Kfz über einen natürlichsprachlichen Dialog. Neben einem Sprachzugang zu Webservices wird die automatische Generierung von Sprachapplikationen aus Internet-Inhalten und ihre Verteilung über digitalen Rundfunk dargestellt.

Schack, T.

• Comparisons between a new Binaural Microphone and a traditional Head and Torso Simulator
  P. Ladegaard, H. Haslev and T. Schack
[A]

In some cases, Binaural Recording using a conventional Head & Torso Simulator (HATS) is not practical or desirable.

Then the use of a Binaural Microphone featuring two miniature microphones positioned at the entrance to the ear canal is an obvious choice. The first experiment lists the range of measured objective differences in a few Head Related Transfer Functions with the Binaural Microphone mounted on a small number of test persons. Measurements were done both in Free field and Diffuse field. The results were very satisfying. In another test set-up, recording of sounds with a traditional HATS and the Binaural Microphone mounted on a number of test persons were made. After this followed Paired Comparison preference evaluation of all recorded sounds. Included, as jury members were the test persons participating in the sound recordings as well as other jurors for later comparison. A preliminary analysis of the results indicates that the bias errors, when comparing recordings from a HATS and the Binaural Microphone, mounted on different persons are small and generally acceptable. However, some deviations in the results seem to relate to the size of the head - distance between the ears of the person wearing the Binaural Microphone. Further investigations regarding this as well as the use of more test persons and other test conditions have been used to validate the first findings.

Schade, H.-P.

• Holographische Modalanalyse mit skalierbarem Kugelarray [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Schlesinger, G. Del Galdo, B. Albrecht, S. Husung, J. Lotze, H.-P. Schade and M. Haardt
[A]

Das Problem der Modalanalyse in der raumakustischen Praxis ist der geringe Informationsgehalt aus punktuell vorgenommenen Messungen der Raumimpulsantwort. Grund dafür ist die orts- und quellenabhängig hohe Varianz der zu erfassenden Schallfeldgrößen. Die richtungsbezogene raumakustische Untersuchung wird möglich durch ein skalierbares Ein-Mikrophon-Array. Dieses tastet durch Mehrfachmessung eine Kugeloberfläche ab und bildet so ein ''virtuelles'' Kugelarray. Dieses Analyseverfahren bietet Vorteile gegenüber den heute verbreiteten und standardisierten Messmethoden, welche den Raum nur an einzelnen Positionen aufmessen und nach Mittelung der Messergebnisse oftmals nur allgemeine Beurteilung der Raumakustik ermöglichen. Mit Hilfe von Oberflächen-Arrays kann das Eigentonnetz im modalen Frequenzbereich sichtbar gemacht und quantifiziert werden. Bestimmt durch die obere Grenzfrequenz des modal charakterisierten Schallfeldes, allgemein als Schröderfrequenz bekannt, werden die Messpositionen skaliert und eine Kugeloberfläche räumlich abgetastet. Die Extrapolation des Schallfeldes im Gültigkeitsbereich der Array-Anordnung wird durch Reihenzerlegung des Schallfeldes in Sphärische Harmonische und Multiplikation mit Sphärischen Besselfunktionen im zugehörigen Fourierraum erreicht. Auf Grundlage des extrapolierten Schalldrucks wird eine holographische Bildgebung des Schallfeldes vorgenommen. Die akustische Planung und Analyse kritischer Räume, vor allem im tieffrequenten Bereich, ist mit dem vorgestellten Ansatz über ein Raumvolumen exakt quantifizierbar. Erste Simulationen und experimentelle Messungen haben die theoretischen Annahmen und die praktische Anwendbarkeit des vorgestellten Messverfahrens nachweisen können.

Schaden, S.

• Spracherkennung bei akzentgefärbten Aussprachevarianten [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  S. Schaden
[A]

Die Variabilität menschlicher Sprache ist ein zentrales Problem der automatischen Spracherkennung: Sprecherspezifische, situationsspezifische oder regionale (dialektale) Färbungen der Aussprache stellen oftmals ein Hindernis für eine zuverlässige Erkennung dar. Dieses grundsätzliche Problem wird noch verstärkt, wenn als potentielle Nutzer des Spracherkenners auch Nicht- Muttersprachler vorgesehen sind, Sprecher also, die einen fremdsprachlichen Akzent aufweisen. Hier ist die Diskrepanz zur kanonischen Aussprache mitunter so erheblich, daß die Erkennungsrate im Vergleich zu Muttersprachlern deutlich absinkt. Die Behandlung fremdsprachlich akzentgefärbter Varianten erfordert daher gezielte Modifikationen eines Spracherkenners. Diese können auf verschiedenen Ebenen vorgenommen werden: (a) auf der Ebene des Lexikons durch Anpassung der phonetischen Transkription, (b) auf der Ebene der akustischen Modelle (Phonem-Modelle) oder (c) auf der Ebene des Sprachmodells. Vorgestellt werden Ergebnisse von Versuchen, bei denen zwei der genannten Ebenen - Lexikon und Phonem-Modelle - manipuliert wurden, um deren Einfluß auf die Performanz eines Spracherkenners bei akzentgefärbten Aussprachevarianten zu ermitteln. Die Versuche zeigen, daß durch die gezielte Kombination von Phonemlexika, die mittels Graphem-nach-Phonem-Regeln der Ausgangssprache (L1, Muttersprache des Sprechers) generiert wurden, mit ausgangssprachlichen (L1) oder zielsprachlichen (L2) Phonem- Modellen eine Verbesserung der Erkennungsleistung für bestimmte Typen akzentgefärbter Aussprache möglich ist.

• Ein erweiterter Graphem-nach-Phonem-Umsetzer zur Modellierung nicht-muttersprachlicher Aussprachevarianten [DAGA 2002 (Bochum)]
  S. Schaden
[A]

Dieser Beitrag behandelt die Frage, ob und wie weit prototypische Abweichungen von der kanonischen Aussprache, wie sie bei Nicht- Muttersprachlern auftreten, mittels Regeln beschrieben und durch einen erweiterten Graphem-Phonem-Umsetzer modelliert werden können. Solche 'akzentgefärbten' Aussprachevarianten sind dadurch gekennzeichnet, daß Sprecher einer Ausgangssprache (L1) oftmals nur über unvollständige Kenntnisse bzw. Fertigkeiten der Phonetik der Zielsprache (L2) verfügen. Diese partielle Kenntnis manifestiert sich in charakteristischen lautlichen Erscheinungen wie z.B. (i) der Substitution von zielsprachlichen Lauten durch muttersprachliche Äquivalente (z.B. dt. [96] für engl. [3:]), (ii) der Übertragung der muttersprachlichen Schriftaussprache (Graphem-Phonem- Beziehungen) auf die Zielsprache (z.B. dt. [S] für nld. = [sx]) oder (iii) dem Transfer phonologischer Regelmäßigkeiten der Muttersprache auf die Zielsprache (z.B. Übertragung der dt. 'Auslautverhärtung' auf das Englische). Vorgestellt wird das Konzept eines sprachenübergreifenden Graphem-nach- Phonem-Umsetzers, der dahingehend erweitert wird, daß charakteristische akzentgefärbte Aussprachevarianten auf der Ebene der Phonemtranskription modelliert werden können. Hierzu werden Regelsätze der Ausgangs- und Zielsprache miteinander in einer Weise kombiniert, die es ermöglicht, verschiedene Übergangsstufen zwischen einer stark muttersprachlich geprägten, fehlerhaften Lautung und einer korrekten zielsprachlichen Lautung zu generieren. Die Regeln wurden an einer am IKA im Aufbau befindlichen Sprachdatenbank mit Aufzeichnungen nicht- muttersprachlicher Sprecher verschiedener Herkunftssprachen gewonnen. Ein modularer Aufbau des Regelwerks erlaubt es dabei, lediglich Teilkenntnisse der Zielsprache anzuwenden und somit systematisch auftretende Aussprachefehler auf der Symbolebene nachzubilden.

Schäfer, C.

• Ein körperschallbasiertes Überwachungssystem für die Ultrapräzisionsfertigung [DAGA 2008 (Dresden)]
  J.O.A. Köhler, C. Schäfer and A. Merz
[A]

In einem größeren Projekt zur akustischen Überwachung von Ultrapräzisionsfertigungsprozessen, wie z.B. Drehen, Schleifen oder Bohren, werden Acoustic Emission (AE) Sensoren eingesetzt um Anschnittsmomente und Crashs zu erkennen und um den Werkzeugverschleiß zu überwachen. Die AE-Sensoren werden dazu direkt auf dem Werkzeughalter montiert. Die Übertragungsfunktion vom Werkzeug zum Sensor wird zunächst charakterisiert und es werden geeignete Algorithmen vorgestellt, die für diese Anwendung entwickelt wurden. Die gesamte Algorithmik soll später in einem Prototyp auf einem FPGA integriert werden.

Schäfer, F.

• Schallemission bei der Überströmung einer vorwärtsspringenden Stufe [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Scheit, I. Ali, F. Schäfer, S. Becker, C. Hahn and M. Kaltenbacher
[A]

Waehrend in den letzten Jahren die Umweltverschmutzung insgesammt vermindert wurde, blieb die laermbedingte Umweltverschmutzung nahezu konstant. Um geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Laermemission entwickeln zu koennen, sind ein tieferes Verstaendnis der Entstehungsmechanismen sowie experimentelle und numerische Methoden zur Bestimmung der Laermquellen und der Ausbreitung notwendig. In dieser Arbeit wird die Verwendung des Ffowcs-Williams und Hawkings Integralverfahren in Verbindung mit einer inkompressiblen Large-Eddy-Stroemungssimulation zur Berechnung der aerodynamischen Schallerzeugung vorgestellt. Das Verfahren ist direkt in einen Stroemungsloeser integriert um eine Zwischenspeicherung der kompletten Simulationsdaten auf einer Festplatte zu vermeiden. Dazu wurde ein Advanced-Time-Verfahren verwendet. Zur Erzeugung des Oberflaechengitters wird ein Marching-Cubes Algorithmus verwendet, der urspruenglich zur Visualisierung von Isoflaechen entwickelt wurde. Auf diese Weise ist keine zusaetzliche Gittergenerierung notwendig. Das Verfahren wurde darueber hinaus zum Einsatz auf Hochleistungsrechnern parallelisiert. Im Folgenden wird die Berechnung der Schallabstrahlung bei der Ueberstroemung einer vorwaertsspringenden Stufe gezeigt. Die Berechnung wurde fuer verschiedene Anstroemgeschwindigkeiten im Bereich niedriger Machzahlen () durchgefuehrt. Die Ergebnisse werden mit Messungen in einem Akustik-Windkanal verglichen und diskutiert.

• Numerische und experimentelle Untersuchungen der Schallabstrahlung bei strömungsinduzierten Strukturschwingungen [DAGA 2008 (Dresden)]
  T. Uffinger, S. Becker, F. Schäfer, S. Müller, J. Grabinger and M. Kaltenbacher
[A]

Neben der Wirtschaftlichkeit nimmt der Fahrzeugkomfort heute eine sehr wichtige Rolle in der Akzeptanz und im Kaufverhalten der Bevölkerung ein. Markant ist hier im Fahrzeuginnern ein lästiges tieffrequentes Geräusch, das resultierend aus der Unterströmung des Fahrzeuges im Unterbodenbereich über Vibrationen der Bodenbleche in das Fahrzeuginnere übertragen wird.

Gegenstand der Untersuchungen ist es, die Ursachen zu verstehen und sie so zu beeinflussen, dass die strömungsbedingten Schallentstehungsprozesse in ihrer Interaktion mit der Struktur gezielt beeinflusst werden können. Die Strömung im Unterbodenbereich erweist sich als sehr komplex. In der Arbeit wird daher ein vereinfachtes Modell benutzt, in denen charakteristische Anströmbedingungen definiert wurden und deren Wirkungen auf das Schwingungsverhalten und die akustische Antwort untersucht wurden. Benutzt wurde eine Grenzschichtströmung über einer ebenen Platte. Die sich hinter einem Zylinder ausbreitende Wirbelstrasse überstreicht somit eine Bodenplatte, in die eine weichere Struktur eingebettet ist. Es wird die akustische Wirkung der durch die Strömung induzierten Strukturschwingung betrachtet aber auch den durch die Turbulenz induzierten Lärm.

Die Ergebnisse dieser experimentellen und numerischen Untersuchungen zeigen einen direkten Vergleich beider Methodiken sowie grundlegende Erkenntnisse darüber, wie sich die Turbulenzstruktur sich auf das Schwingungsverhalten einer elastischen Struktur auswirkt und wie damit die Schallentstehung und Schallabstrahlung aufgrund des Strömungsfeldes der Strukturvibration beeinflusst wird.

Schäfer, G.

• TAI-CHI: Tangible Acoustic Interfaces for Computer-Human Interaction [DAGA 2005 (München)]
  W. Rolshofen, P. Dietz and G. Schäfer
[A]

Mensch-Maschine Schnittstellen können in zwei Gruppen eingeteilt werden, die unterschieden werden in berührbar und unberührbar. Bei den berührbaren Eingabe-Systemen handelt es sich meist um Baugruppen, wie Tastatur, Touch-Pad oder Touch-Screen. Das Projekt ''Tangible Acoustic Interfaces for Computer-Human Interaction (TAI-CHI)'', welches durch die Europäische Union (IST-2002-507882) gefördert wird, untersucht wie der menschliche Tastsinn selbstverständlicher, d.h. ohne explizite Bedienknöpfe, mit Computeranwendungen verknüpft werden kann.

Physikalische Objekte (flache bzw. komplexe Oberflächen) sollen als natürliche berührbare Schnittstellen für Benutzer funktionieren, die auf Basis festkörperakustischer Signale, eine Verbindung zwischen virtueller und realer Welt herstellen. Hierfür werden sowohl das akustische Übertragungsverhalten unterschiedlicher Medien untersucht, als auch neuartige Schwingungssensoren entwickelt. In Verbindung damit werden Algorithmen zur Verarbeitung der akustischen Signale entwickelt und verfeinert. Zu den Methoden, welche im TAI-CHI Projekt eingesetzt werden, gehören die Zeitumkehr des Signals (time reversal), holographische Methoden (für Luft und Festkörper) und Laufzeitverfahren (time different arrival). Jedes Prinzip und die bisher damit erzielten Ergebnisse werden in diesem Beitrag gezeigt. Ein erster einfacher Prototyp solcher berührbarer, akustischer Benutzerschnittstellen steht für eine Demonstration bereit und soll mit weiteren Schwingungsanalyseverfahren bezüglich Auflösung und Sensorikaufwand optimiert werden.

• Neuartige berührbare Schnittstellen durch die Rückprojektion akustischer Wellen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  W. Rolshofen, P. Dietz and G. Schäfer
[A]

Eine Herausforderung der Zukunft ist die Entwicklung neuartiger Schnittstellen für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Mittlerweile gibt es zahlreiche Lösungen, doch es bleibt immer noch. ein Optimum aus unterschiedlichen Ansätzen zu verwirklichen. Die Ziele des Projektes ''Tangible Acoustic Interfaces for Computer-Human Interaction (TAI-CHI)'', das die Europäische Union innerhalb des sechsten Rahmenprogramms fördert, sind die Entwicklung und Verbesserung von Methoden zur Lokalisierung von Schallquellen. Beim Berühren eines physikalischen Objektes oder Klopfen mit einem Finger darauf werden akustische Wellen erzeugt, deren Ausbreitungsweg bis zur Quelle zurückverfolgt werden kann. Hierfür wird ein Verfahren eingesetzt, dass die Amplituden- und Phasenverteilung des Signals auswertet, nachdem der zeitliche Verlauf transformiert wurde. Zur Verdeutlichung werden in diesem Beitrag die Ergebnisse der Lokalisierung gezeigt, die an unterschiedlichen Materialien durchgeführt wurden. Außerdem wird erklärt, welche Voraussetzungen für diese Methode und deren erfolgreichen Einsatz als berührbare Schnittstelle gewährleistet sein müssen.

Schäfer, I.

• Methoden zur Lösung von Streuphänomenen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  B. Nolte and I. Schäfer
[A]

Die akustischen Rückstreueigenschaften eines Schallstrahlers im Fluid sind durch die einfallende, d.h. anregende Welle vollständig determiniert. Eine exakte Beschreibung der Lösung des Problems im Sinne der Numerik ist möglich durch geeignete Finite Element sowie Randelementmethoden. Bei der Finite Element Methode sind sogenannte Unendlichkeitsrandbedingungen zu berücksichtigen resp. zu entwickeln. Dirichlet-to-Neumann-Methoden können Anwendung finden sowie in jüngster Zeit PML-Methoden (Perfectly Matched Layers). Bei Anwendung einer Methode ist zu entscheiden, ob die Fluid-Struktur-Interaktion einen nicht zu vernachlässigbaren Anteil liefert, so dass BEM-BEM als auch BEM-FEM Koppelalgorithmen verwendet werden müssen. Der Rechenaufwand steigt hier naturgemäß insbesondere bei hohen Frequenzen stark an. Alternativ können Näherungsverfahren eingesetzt werden, die das Abstrahlverhalten einzelner Strukturabschnitte aufgrund vorgegebener Reflexionseigenschaften zugrundelegen. Diese können experimentell ermittelt werden oder geeigneter, in der Literatur zu findender Theorien entnommen werden. Dieses sogenannte Kirchhoffsche Näherungsverfahren ist bei konkaven Strahlern um Doppel- resp. Mehrfachstreuung zu erweitern, welches zu der Kirchhoffschen Näherung n-ter Ordnung führt.

• Berechnung der akustische Rückstreustärke von Unterwasserobjekten mit Hilfe der Randelementmethode und der Kirchhoffschen-Hochfrequenznäherung [DAGA 2008 (Dresden)]
  I. Schäfer and B. Nolte
[A]

Die akustische Rückstreustärke entspricht dem Verhältnis von einfallender zu reflektierter Schallintensität. Um vergleichbare Werte zu erzielen, wird hierbei eine Schallquelle ins Fernfeld des Objektes gelegt und dann die Rückstreustärke, welche auf eine Entfernung von einem Meter zum Objekt zurückgerechnet wird, ermittelt. Die Randelementmethode bietet sich hierzu an, da das vom zu untersuchenden Objekt reflektierte Schallfeld in der Theorie ein Freifeld sein sollte. Demnach muss hierzu nur die Oberfläche des Objektes selbst elementiert werden. Hierbei sollte die Faustformel, welche besagt, dass mindestens sechs Elemente pro Wellenlänge verwendet werden sollten, zwingend beachtet werden. Der Rechenaufwand steigt daher für hohe Erregerfrequenzen (in der Sonartechnik kommen Frequenzen von mehr als 300.000 Hz vor) immens an. Mittels verschiedener Hochfrequenznäherungen kann ebenfalls unter Beachtung der Faustformel (sechs Elemente pro Wellenlänge) eine deutliche Laufzeitreduzierung erzielt werden. Der Vortrag beschreibt die Möglichkeit, diese Faustformel zu umgehen und beliebig grobe Oberflächenelementierungen (unter nicht Beachtung der Faustformel), die nur noch von der Geometrie des zu untersuchenden Objekts abhängen, zu realisieren. Hiermit kann eine weitere deutliche Laufzeitreduzierung erreicht werden.

Schael, S.

• Hydro acoustical range facilities in Germany [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Schael
[A]

DAGA 2004

Military requirements demand special properties of their equipment. Therefore the navy works out operational scenarios to derive the possibly threat of their mission and ships. In respect to this prerequisite we define feasible maximum signature levels of naval ships and boats placed in contracts agreed by the ship yard. WTD 71 provides hydro acoustical ranges to perform measurements for investigating the acoustical behavior of naval ships and boats and to control the fulfillment of the contracts. This talk will describe the underwater installation for deep water and also for shallow water measurements, the procedures of the performance and the analysis of the data processing. Besides measuring the target level it is also mandatory to verify the generating noise source. A brief overview will show results received by a phase array narrow band analysis DEMON LOFAR

The range facilities is constantly improved by the requirement of new projects. U 212 will give an idea of how to prepare the acceptance test.

Schätzer, C.

• Optimierung der Schallemission von Schienenfahrzeugen mit „nicht“akustischen Maßnahmen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E. Thoß, B. Stegemann, U. Treichler and C. Schätzer
[A]

Die schalltechnischen Anforderungen an Schienenfahrzeuge - gesetzliche und Kundenanforderungen - wurden in den letzten Jahren verschärft. Dieser Prozess zeichnet sich auch für die kommenden Jahre ab. Ein Schwerpunkt ist dabei die Vorgabe von schalltechnischen Grenzwerten für das stehende Fahrzeug. Gleichzeitig ist es Ziel Fahrzeuge möglichst kompakt, also mit hoher Leistungsdichte zu realisieren. Dies bedeutet einerseits mehr Raum für die Beförderung von Fahrgästen und Gütern aber gleichzeitig auch weniger Bauraum für konventionelle schalltechnische Maßnahmen. Akustiker sind daher zunehmend gefordert, schalltechnische Lösungen auf Komponentenebene - häufig schon sehr gut optimiert - oder im Zusammenspiel der Komponenten zu generieren. Dies erweitert einerseits das Arbeitsfeld des Akustikers, stellt aber auch neue Anforderungen an die Kompetenz und Kommunikationsfähigkeit des Akustikers im Entwicklungsteam, wo Akustik eine unter vielen Randbedingungen darstellt. An einem Beispiel werden Möglichkeiten und Lösungen aufgezeigt, die es ermöglichen: - weitestgehend kostenneutral, - ohne zusätzliche Bauräume für akustische Maßnahmen sowie - masseneutral und - ohne zusätzliche Einschränkung der Zugänglichkeit für die Wartung ein akustisch optimiertes Fahrzeug zu realisieren. Es wird dargestellt, dass das Vorurteil, dass ein schalltechnisch optimiertes Fahrzeug teuer und schwer ist, sowie das die akustischen Maßnahmen viel Bauraum beanspruchen, bei einem überlegten Systemansatz sich wirklich nur als Vorurteil erweist.

Schaffner, M.-H.

• Noise abatement in Switzerland: Present projects and perspectives [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  H. Bögli, I. Schlachter, M.-H. Schaffner, J.-D. Liengme and F. Fischer
[A]

Noise abatement has a long history in Switzerland. The recognition of noise as a public health problem led to a parliamentary report in the sixties and finally to a noise policy which was laid down in the Environmental Protection Law (1983) and in the Noise abatement ordinance (1986). The policy contains plans to study dose-effect relationships, to introduce limiting values and to apply measures, focusing on reducing noise mainly at the source. Costs are handled according to the polluter-pays principle and prevention measures to avoid future noise problems as well as improvement measures for existing noisy installation have been stipulated.

A critical review of 15 years of noise abatement published in 2002 proposed further actions to improve the strategy. In particular, the report recommended a better monitoring of noise abatement, concerning noise exposure and improvement projects. It also suggested a closer collaboration with international noise policies, especially with view to ongoing EU-activities. The report concluded that supplementary measures were needed in order to effectively protect the population from hazardous or undesirable effects of noise.

Some of the proposed measures are presently being implemented. It concerns the introduction of a national monitoring system of noise exposure, a stricter control over the slowly-progressing improvement projects as well as tighter regulations to monitor noisy installation. Further projects deal with the quantification of noise effects on health by means of the DALY-principle (disability adjusted life years) and its monetisation in order to cover the external costs of noise.

• Lärmdatenbank Schweiz - Pilotprojekt für ein nationales Monitoring der Lärmbelastung in der Schweiz [DAGA 2005 (München)]
  K. Ingold, H. Bögli, F. Fischer and M.-H. Schaffner
[A]

Trotz grossen Anstrengungen der Lärmbekämpfung der letzten zwanzig Jahre - insbesondere bei der Sanierung von bestehenden lärmigen Anlagen - ist das Wissen über die Lärmbelastung in der Schweiz lückenhaft. Zwar ist für Strassen, Eisenbahnen und Flugplätzen eine Darstellung der Lärmbelastungen mittels Lärmbelastungskataster (LBK) vorgeschrieben. Doch sind die LBK primär ein lokales Mittel zur Sanierung und die akustischen Informationen beschränken sich aufgrund der gesetzlichen Vorgaben auf die Angabe von Grenzwertüberschreitungen.

Das BUWAL als Fachstelle des Bundes für Umweltfragen in der Schweiz hat daher ein neues Projekt mit dem Ziel initiiert, ein Lärmdatenbank für die gesamte Schweiz auf Basis eines Geographischen Informationssystems (GIS) zur erstellen. Neben der Lärmbelastung aus Strassen, Eisenbahnen und Flugplätzen sollen damit auch wichtige Informationen über getätigte und geplante Lärmschutzmassnahmen sowie Aussagen zu den gesundheitlichen und wirtschaftlichen Auswirkungen von Lärm möglich sein. Das System wird sodann eine wichtige Rolle bei der Evaluation von Kosten und Nutzen zukünftiger Lärmschutzszenarien spielen. Gleichzeitig ist die EU-kompatible Erhebung und Verarbeitung von Daten geplant, welche die Vergleichbarkeit mit anderen Staaten gemäss der EU-Umgebungslärmrichtlinie 2002/49/EG ermöglichen wird.

Das Vorgehenskonzept zur Erstellung der Lärmdatenbank Schweiz besteht aus zwei Varianten unterschiedlicher Genauigkeitsstufen (GS): Eine Uebersichtsvariante (GS1) soll für die Gesamtschweiz anhand von Modellberechnungen und schnell zugänglichen Daten globale Aussagen zur Lärmbelastung liefern. Mit einer Detailvariante (GS2) werden von ausgewählten Gebieten in der Schweiz genauere Daten erhoben, womit die Genauigkeit der gesamtschweizerischen Aussagen weiter gesteigert werden kann.

Das Projekt erstreckt sich über einen Realisierungshorizont von rund drei Jahren. Nach Projektabschluss im Jahre 2007 sind Erweiterungen und weitere Detaillierungen vorgesehen.

• Monitoring der Umweltauswirkungen der flankierenden Massnahmen zur Verlagerung des alpenquerenden Güterschwerverkehrs in der Schweiz [DAGA 2005 (München)]
  M. Balmer, K. Ingold, M.-H. Schaffner, K. Kammer and H. Bögli
[A]

Beim Strassenverkehr (bzw. Eisenbahnverkehr) leiden 25% (bzw. 5%) der Schweizer Bevölkerung tagsüber an Lärmimmissionen, die über den Grenzwerten der Lärmschutz-Verordnung (LSV) für Wohnzonen liegen. Trotz Erfolgen in der Emissionsbegrenzung bei Fahrzeugen im Strassenverkehr führt die Verkehrszunahme zu einer Mehrbelastung der Bevölkerung. Einen wesentlichen Beitrag steuert dabei der Güterschwerverkehr bei.

Das Projekt ''Monitoring flankierende Massnahmen Umwelt (MFM-U)'' untersucht die Umwelt-Auswirkungen des Landesverkehrsabkommens mit der EU sowie der flankierenden Massnahmen zur Verlagerung des alpenquerenden Güterschwerverkehrs. Für das Umweltmonitoring wurden die Bereiche der Luftverschmutzung, des Lärms des Strassen- und Schienenverkehrs und die Auswirkungen auf Natur, Landschaft, Raumentwicklung und Bevölkerung festgelegt.

Das Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) ist für die Überwachung des Strassenlärms zuständig. Zu diesem Zweck wurden entlang der schweizerischen Nord-Süd-Haupttransitrouten A2 (Gotthard) und A13 (San Bernardino) sechs autobahnnahe Messstationen aufgestellt, die seit Beginn 2003 die Luft- und Lärmbelastung zusammen mit Verkehrs- und Meteodaten rund um die Uhr aufzeichnen. Die Messstationen werden durch die Kantone betrieben und die Messdaten an eine Messdatenzentrale weitergeleitet. Diese liefert die Daten an die zuständigen Bundesstellen und stellt die Grundlagen für weitergehende Projekte und Auswertungen zur Verfügung.

Ergänzt werden diese Messungen durch spezielle Untersuchungen von IFEC Consulenze (1) und Modellierungen der EMPA (2), um den Anteil des Güterschwerverkehrs an den Lärmemissionen bzw. Immissionen genauer bestimmen zu können. Die gemessenen Daten dienen unter anderem der Überprüfung der berechneten Emissionen.

(1) Siehe Beitrag ''Untersuchung auf LKW-sensible akustische Merkmale'', D.Bozzolo et al.

(2) Siehe Beitrag ''Schätzung der mittleren akustischen Leistungen von Personen und Lastwagen anhand von quellennahen Strassenlärmimmissionsmessungen'', K.Heutschi

Schafföner, M.

• Discriminative Kernel Classifiers in Speaker Recognition [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Katz, M. Schafföner, E. Andelic, S. Krüger and A. Wendemuth
[A]

The goal of automatic speaker recognition is to identify a speaker or to verify if a speaker is the person he claims to be. We present an overview of state-of-the-art speaker recognition systems which are usually based on speaker-dependent Gaussian Mixture Models (GMMs). In this paper we also describe different methods of integrating discriminative classifiers like the Support Vector Machine (SVM) into speaker recognition environments and show that it is possible to use the SVM methods directly on the frame-level for datasets with a small amount of speech data. On larger datasets a combination of generative and discriminative classifiers can be used. In speaker verification experiments the presented methods outperform the GMM baseline system on two speaker recognition datasets.

• Support Vector Machines as Acoustic Models in Speech Recognition [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Krüger, M. Schafföner, M. Katz, E. Andelic and A. Wendemuth
[A]

Speech recognition is usually based on Hidden Markov Models (HMMs), which represent the temporal dynamics of speech very efficiently, and Gaussian mixture models, which do non-optimally the classification (acoustic modeling) of speech into single speech units (phonemes). In this paper we present an overview about the use of Support Vector Machines (SVMs) for the classification task by integrating SVMs in a HMM-based speech recognition system. SVMs are very appealing due to their association with statistical learning theory and have already shown good results in pattern recognition. In our hybrid SVM/HMM system we use SVMs as acoustic models in a HMM-based decoder. We train and test the hybrid system on the DARPA Resource Management (RM1) corpus, showing better performance than HMM-based decoder using Gaussian mixtures. To reduce the effort for training of the SVMs, we also use mixtures of SVMs which scales nearly linearly with respect to the number of training vectors making it easier to deal with the large amount of speech data.

Schaffrath, W.

• Ein computerbasiertes Trainingsmodul zur Unterstützung der Lehre in der Schwingungstechnik [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Becker-Schweitzer, W. Schaffrath and M. Schmidt
[A]

Die Lehre an der Fachhochschule zeichnet sich durch ein hohes Maß an anwendungsbezogenen Themen aus. Der Vorteil der Auswahl dieser praxisnahen Unterrichtsinhalte geht zumeist mit dem Nachteil einher, daß theoretisch anspruchsvolles Hintergrundwissen in der Kürze der dann verbleibenden Zeit nur schwer zu vermitteln ist. Darüber hinaus fehlen oftmals mathematische Grundkenntnisse in der StudentInnenschaft, so daß ein sicherer Umgang mit den benötigten mathematischen Werkzeugen keinesfalls vorausgesetzt werden kann. Um diesen Zwiespalt zu beheben, wurde im Fachbereich Medien an Fachhochschule Düsseldorf ein computerunterstützes, interaktives Trainingsprogramm aufgebaut. Aus einem Gehörtrainingsprogramm wurde ein E-Learning Modul zur Vermittlung mathematisch-theoretischer Lehrinhalte entwickelt. Dieses kann von den Studenten begleitend zur Vorlesung Schwingungstechnik zur Festigung der mathematischen und theoretischen Kenntnisse verwendet werden. Der Vortrag widmet sich, neben einer Erläuterung des Moduls, einigen grundsätzlichen mediendidaktischen Überlegungen, die bei der Konzeptionierung des Moduls Beachtung gefunden haben.

Schaible, M.

• VDA-Spezifikation für Kfz-Freisprecheinrichtungen [DAGA 2002 (Bochum)]
  H.W. Gierlich, F. Kettler, W. Balduin, H. Best, M. Dietz, G. Eisner, A. Hanke, B. Heise and M. Schaible
[A]

Die im Rahmen des VDA Arbeitskreises ''Autotelefon'' entwickelte Spezifikation definiert Anforderungen und Messverfahren für Kfz-Freisprecheinrichtungen sowie für Mikrofone zum Einsatz für Kfz-Freisprecheinrichtungen. Sie beinhaltet sowohl die Anforderungen für ab Werk verbaute Einrichtungen als auch für Nachrüstlösungen. Alle Tests dieser Spezifikation werden unter Einbeziehung der akustischen Schnittstelle (Mikrofon/Lautsprecher) durchgeführt. Zusätzlich zu den Standard-Telefonometrie-Parametern werden spezielle Tests beschrieben, die wichtige Parameter in der Gegensprechsituation sowie zur Hintergrundgeräuschübertragung beschreiben. Im Vortrag wird diese Spezifikation erläutert. Das Hauptaugenmerk richtet sich hierbei auf die Beschreibung Testumgebung, der wesentlichen Parameter sowie Erläuterungen zur Ableitung der Grenzwerte.

Schallauer, P.

• Einsatz von MPEG-7 für die Entwicklung von akustischen Klassifikationssystemen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  B. Rettenbacher, W. Bailer and P. Schallauer
[A]

Für die Entwicklung von akustische Klassifikationssystemen wird eine Vielzahl unterschiedlicher Geräusche aufgezeichnet, die danach verschiedenen Signalklassen zugeordnet werden. Auf diese Weise werden die, für die Klassifikation nötigen Trainingsdaten erhalten. Da es nicht immer möglich ist, ein Geräusch einer einzigen Klasse zuzuordnen, wird deshalb oft eine subjektive Zuordnung vorgenommen. Dabei ermöglicht eine Beschreibung der Geräusche durch Deskriptoren unterschiedlicher Abstraktionsgrade eine vielschichtigere Einordnung der Geräusche. Weiters sind auch die Qualität und die temporale Struktur der Geräusche von zentraler Bedeutung, weshalb die Beurteilung und die Segmentierung der Geräusche in die Beschreibung einfließen müssen.

MPEG-7 ist ein Standard zur Ergänzung von Multimedialen Daten um Metainformationen, der 2002 von der Moving Picture Experts Group, kurz MPEG-Group verabschiedet wurde. MPEG-7 Daten werden wahlweise in einem XML-Dokument oder einer binären Repräsentation gespeichert. Für die Beschreibung von Audiosignalen existiert eine Reihe von MPEG-7-Deskriptoren, wobei innerhalb des Standards eigene Deskriptoren definiert werden können, um MPEG-7 Beschreibungen für die Anforderungen in den jeweiligen Applikationen zu erweitern.

Im Vortrag wird die Eignung von MPEG-7 für die Beschreibung von Audiosignalen in akustischen Klassifikationssystemen erläutert, wobei besonders die Aspekte Mehrkanalaufzeichnung, Beschreibung der Aufnahmesituation (Ort, Umweltparameter, Aufzeichnungssystem und Sensorik), Segmentierung, Signalqualität und Signalbearbeitung betrachtet werden.

Schanda, U.

• Prototyp eines Schwingerregers für tieffrequente Schwingungen von Holzdecken [DAGA 2005 (München)]
  U. Schanda, K. Rogge, P. Meistring and R. Mühlberger
[A]

Tieffrequente Schwingungen spielen im Holzbau eine wichtige Rolle; im EUROCODE 5, einem Regelwerk der Holzbaustatik, werden u.a. Nachweise für die erste Eigenfrequenz, die über 8 Hz zu liegen hat, verlangt. Bauakustisch erfolgt eine Beurteilung erst ab 100 Hz (bzw. über den Spektrumsanpassungswert ab 50 Hz). Viele Holzdecken weisen trotz guter bewerteter Normtrittschallpegel eine deutliche Erhöhung der Trittschallpegel mit zunehmenden Werten zu tiefen Frequenzen auf. Der oftmals verwendete Begriff ''Dröhnen'' mag darauf hindeuten. Um den sich überschneidenden Frequenzbereich zwischen 5 Hz aus statischen Gründen bis 100 Hz aus akustischer Sicht genauer untersuchen zu können, war es das Ziel, einen kostengünstigen und aus Gründen der Minimierung des Einflusses auf die zu untersuchende Decke auch leichten Schwingerregers zu bauen, der gleichzeitig durchstimmbar und variabel in der in die Decke eingeleiteten Kraft ist. Ein Prototyp des auf einer mechanischen Unwucht basierenden Schwingerregers soll einschließlich Steuerung und Messdatenaufnahme kurz erläutert werden. Vergleichsmessungen an einer Holzstegträgerdecke mit einer Modalanalyse mit dem Impulshammer als auch mit einer FEM-Berechnung sollen gezeigt werden. Der Vorteil der frequenzselektiven Anregung wird voraussichtlich am Beispiel der Wirkung eines Schwingungstilgers demonstriert.

• Modalanalyse einer Holzstegträgerdecke - FEM-Simulation im Vergleich mit Messungen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  P. Meistring and U. Schanda
[A]

Auf dem Gebiet der niederfrequenten Schwingungen im Holzbau besteht heute noch großer Klärungsbedarf. Die Vielzahl an ausgeführten Konstruktionen macht eine Vorhersage des Schwingungsverhaltens schwierig. Deshalb sind für die Entwicklung von schwingungsreduzierenden Maßnahmen an Holzbauteilen als auch für die Untersuchung derer Wirkung auf schall- und schwingungstechnische Eigenschaften aufwendige Messreihen unumgänglich. Eine Reduzierung dieses hohen Messaufwandes kann durch eine Berechnung mit Hilfe der Methode der finiten Elemente (FEM) erfolgen. Ziel ist es, das Eigenschwingungsverhalten einer Konstruktion mittels FEM in Abhängigkeit von Aufbau, Dimension sowie Auflager-, Einspannungs- und Belastungssituation zu berechnen. Derartige Berechnungen sollen auf lange Sicht die Grundlage für die Erarbeitung von Vorschriften zur projektbezogenen Bemessung von schwingungsreduzierenden Maßnahmen und damit für Verbesserung hinsichtlich der Trittschallübertragung bilden. Theoretisch kann darauf aufbauend auch die Ankopplung an das angrenzende Luftschallfeld oder an angrenzende Bauteile simuliert und bauakustische Kennwerte errechnet werden. Die vorgestellte Arbeit beschreibt ein FEM-Modell einer Holzstegträgerdecke samt schwimmendem Estrich. Als Vergleichsgrundlage dienen Ergebnisse von ausgiebigen Schwingungsmessungen an einer entsprechenden Prüfdecke. Neben der Übereinstimmung der Ergebnisse von messtechnischer und rechnerischer Modalanalyse werden in der Simulation unterschiedliche Faktoren wie Elementkombination, Materialsteifigkeit, Modellierung der Auflager bezüglich ihrer Auswirkung auf den Wert der Eigenfrequenzen untersucht.

• Bauakustische Eigenschaften von Bauteilen aus Leichtbauwerkstoffen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  P. Meistring, B. Nusser and U. Schanda
[A]

In einem Forschungsprojekt an der Fachhochschule Rosenheim werden Konstruktionsgrundlagen für die Anwendung von Leichtbauelementen im Innenausbau erarbeitet. Der Fokus wird auf die Anwendung von leichten Holzverbundwerkstoffen mit Rohdichten unter 500 kg/m als Beplankungsmaterial für nichttragende innere Trennwände gerichtet. Neben den werkstoffspezifischen Besonderheiten bei statischer Bemessung, Verbindungstechnik, Herstellung und Montage spielt die bauakustische Auslegung der Trennwände eine zentrale Rolle. Es gilt - trotz des geringen Gewichts der Bauteile - eine ausreichende, mit gängigen Konstruktionen des Innenausbaus vergleichbare Schalldämmung zu erzielen. Als Voraussetzung dafür werden neben der Ermittlung grundlegender mechanischer und schalltechnischer Kenngrößen (Steifigkeit, Verlustfaktor, ua.) umfangreiche orientierende Luftschallmessungen an Leichtbauwerkstoffen im Türenprüfstand in ein- und zweischaliger Anordnung durchgeführt. Die gewonnenen Ergebnisse im Vergleich mit Daten ausbautypischer Referenzwerkstoffe stellen die Grundlage für die Zusammenstellung sinnvoller Wandprototypen dar. Diese werden in Bauteilgröße auf ihre schalldämmenden Eigenschaften hin untersucht. Im Vortrag werden die Ergebnisse der Material- und Bauteilprüfungen zusammengefasst und die daraus zu ziehenden Rückschlüsse für die bauakustische Auslegung von Bauteilen aus Leichtbauwerkstoffen aufgezeigt.

• Innere Verlustfaktoren ausgewählter Leichtbauwerkstoffe und ihre Ermittlung [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  B. Nusser, P. Meistring and U. Schanda
[A]

Bei der Berechnung des Luftschalldämm-Maßes von Bauteilen nach der derzeit gültigen EN 12354-1:2000 geht der Verlustfaktor des jeweiligen Baustoffes mit ein. Für die für den Bausektor neuen Leichtbauwerkstoffe wie z.B. Waben- und Wellstegplatten, PUR- und PS-Sandwichplatten oder Tischlerplatten mit 'Leichtholz''-Mittellage sind jedoch noch keine Literaturwerte vorhanden. An der Fachhochschule Rosenheim wurde im Zuge des Verbundforschungsprojekts ''Holzbau der Zukunft'' die Eignung dieser Baustoffe für sehr leichte, nichttragende, innere Trennwände untersucht. Hierzu wurden die inneren Verlustfaktoren von 20 verschiedenen Plattentypen mit unterschiedlichen Kern- und Deckschichtdicken gemessen. Systematische Untersuchungen bzgl. Anrege- und Messpositionen, Anzahl der Messpunkte, Befestigungsart der Beschleunigungsaufnehmer, etc. wurden durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sowie die inneren Verlustfaktoren der Leichtbauwerkstoffe werden vorgestellt.

• Vergleichende Untersuchung raumakustischer Konzepte für Mehrpersonenbüros [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E. Schröder and U. Schanda
[A]

Zur raumakustischen Planung von Mehrpersonenbüros gibt es vielerlei Richtlinien und Regelwerke. Das Grundkonzept für Mehrpersonenbüros, welches in diesen Regelwerken implizit steckt, beinhaltet den klassischen Büroausbau mit vollflächig schallabsorbierenden Decken und Stellwänden. Dieses Konzept hat sich bewährt. Aus wirtschaftlichen Gründen erfolgt seit einigen Jahren die Kühlung und teilweise auch die Beheizung von Mehrpersonenbüros vermehrt über thermisch aktivierte Stahlbetondecken. Zur thermischen Wirksamkeit dieser Decken ist ein Strahlungsaustausch zwischen der Unterseite der Stahlbetondecken und den Mitarbeitern des Büros notwendig. Die Decke steht somit für schallabsorbierende Maßnahmen nur noch sehr eingeschränkt zur Verfügung. Alternativ zum o. g. klassischen Büroausbau wird in Mehrpersonenbüros mit thermisch aktivierten Stahlbetondecken zunehmend ein sog. Trennwandkonzept umgesetzt. Dabei wird auf die Schallabsorption an der Decke vollständig verzichtet, dafür aber raumhohe, beidseitig hochschallabsorbierende Stellwände ausgeführt. Um das Trennwandkonzept im Verhältnis zum klassischen Konzept aus akustischer Sicht beurteilen zu können, wurde eine vergleichende Untersuchung der beiden Konzepte für Mehrpersonenbüros durchgeführt. Als zusätzlicher Aspekt wurde die Wirkung von tieffrequenten Absorbern auf die akustischen Verhältnisse betrachtet. Zur Beurteilung der unterschiedlichen Bürokonzepte wurden Hörversuche durchgeführt. Hierzu wurden die raumakustischen Verhältnisse durch Messungen von Impulsantworten in realen Bürosituationen erfasst und nachträglich auralisiert. Mit diesem Verfahren sind die unterschiedlichen Bürosituationen direkt miteinander vergleichbar. Es werden die Verfahren und Ergebnisse der Untersuchung vorgestellt.

Schanz, D.

• Molekulardynamische Untersuchung der Kollapsdynmik von Sonolumineszenzblasen [DAGA 2003 (Aachen)]
  D. Schanz, T. Kurz, B. Metten and W. Lauterborn
[A]

Der Verlauf wichtiger physikalischer Grössen während des Kollapses einer mit Edelgas (Argon) gefüllten Sonolumineszenzblase wird numerisch untersucht. Dazu wird ein molekulardynamisches Hartkugelmodell benutzt. Rechnungen wurden von einigen Hunderttausend bis mehreren Millionen Teilchen gemacht, um den Einfluss der Teilchenzahl auf die Güte der Rechnung zu zeigen. Es zeigt sich, dass zur Fehlerminimierung eine Maximierung der Teilchenzahl anzustreben ist. Verschiedene physikalische Effekte wurden implementiert, die einzeln zugeschaltet werden können, um ihren Einfluss auf den Blasenzustand zu ermitteln. Dazu gehören eine thermische Grenzschicht, die den Wärmeaustausch mit der Umgebung regelt; Verwendung eines Gemisches von Edelgasen anstelle des reinen Argon; Das Verdampfen von Wasser in die Blase beim Aufschwung sowie die Kondensation der Wassermoleküle an der Blasenwand beim Kollaps; Die Dissoziation von Wassermolekülen durch die hohen Temperaturen beim Kollaps, daraus folgend die chemischen Reaktionen der verschiedenen Bestandteile. Der Einfluss dieser Effekte wird durch den Vergleich der zeitlichen Entwicklung von Temperatur, Druck, Dichte und Teilchengeschwindigkeiten in der Blase dokumentiert. Es wurde gefunden, dass das Vorhandensein von Wasserdampfmolekülen extremen Vehältnissen in der Blase entgegenwirkt. Chemische Reaktionen verringern aufgrund ihres endothermen Charakters die Blasentemperatur. Ein Gasgemisch setzt die maximal erreichte Temperatur aufgrund von Inhomogenitäten in der Blase herab.

• Particle modeling of strongly collapsing microbubbles [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  T. Kurz, D. Schanz, B. Metten and W. Lauterborn
[A]

Microbubbles having a rest radius below a few micrometers can be regarded as mesoscopic systems amenable to direct particle simulation on a molecular scale. In the final stages of strong collapse of such bubbles under ultrasonic or shock wave excitation a highly-excited, rapidly changing inhomogeneous state of the bubble medium emerges. Modeling of its dynamics is an involved task due to the interplay of several physical processes, e.g. heat and mass diffusion, phase transition, ionization, light emission, and chemical reactions.

A review is given of our recent attempts to simulate the physical and chemical scenario within collapsing bubbles by means of molecular dynamics simulations with up to several million particles. Different driving conditions, bubble compositions, and thermodynamic and physicochemical mechanisms were implemented and selectively turned on. In this way the relative importance of the included effects can be assessed, as regards the maximum temperature and pressure achieved in the bubble, the formation of compression or shock waves, the generation of cavitation luminescence light, and the concentration and outflow of chemical products.

• Sonochemical yields of cavitation collapse by molecular dynamics simulation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Schanz, T. Kurz, B. Metten and W. Lauterborn
[A]

The collapse of a single acoustically excited bubble is simulated using a hard-sphere molecular dynamics model. Initial bubble size, acoustic driving pressure and bubble composition are varied to study the influence of these parameters on the physical conditions attained during the collpase. Also, modifications of the MD model, e.g. by implementation of the variable-soft sphere (VSS) potential, are introduced to assess the model fidelity.

In the simulation, different particle species (e.g. noble gas atoms, water vapor molecules) and their chemical reactions are taken into account. At the end of the collapse, high temperatures and particle speeds occur because of energy-focusing in the spherical bubble. At driving conditions typically encountered with single-bubble sonoluminescence, temperatures and pressures are sufficiently high to lead to molecular dissociation and sonochemical reactions, in particular the formation of OH radicals. We investigate the sonochemical yield in a number of representative cases and point out that the effect of mixture segregation appears to be important to correctly predict the rate at which reaction products enter the liquid phase.

• Molekulardynamische Untersuchungen sonochemischer Reaktionen in Kavitationsblasen [DAGA 2005 (München)]
  D. Schanz, T. Kurz, B. Metten and W. Lauterborn
[A]

Zunehmend rückt in der Erforschung der Kavitationsblasendynamik und der Sonolumineszenz die chemische Entwicklung des Blasenmediums beim Kollaps in den Mittelpunkt des Interesses. Die chemischen Vorgänge bestimmen wesentlich den Massentransport aus der Blase, die Kompressibilität und Energiebilanz des Mediums und damit die erreichbaren Temperaturen und Drücke im Zentrum. Ein Verständnis der Kopplung zwischen Hydro- und Chemodynamik in der Blase ist ebenso Voraussetzung für eine korrekte Vorhersage chemischer Prozeßraten in sonochemischen Anwendungen. Neben Ratengleichungsmodellen, die an hydrodynamische Kontinuumsmodelle gekoppelt sind, bietet sich als ein alternativer Weg der numerischen Modellierung die Molekulardynamiksimulation an. Dieses Verfahren wird zur Berechnung der Fluid- und chemischen Dynamik beim Kollaps typischer Blasen, wie sie bei der Einzelblasensonolumineszenz auftreten, und von Mikrobläschen eingesetzt. Die im Innern der Blasen erreichten Temperaturen und Drücke und die dabei auftretenden chemischen Produktionsraten für verschiedene Verbindungen werden als Funktion der Anregungsparameter und der chemischen Anfangszusammensetzung von mit Edelgas und Wasserdampf bzw. mit Luft und Wasserdampf gefüllten Blasen dargestellt. Desweiteren wird ein Vergleich der molekulardynamischen Simulation mit Berechnungen eines von Storey und Szeri entwickelten Kontinuumsmodells durchgeführt, der die Temperatur- und Druckentwicklung sowie das Ausmass der Bildung verschiedener Verbindungen umfasst.

• Sonochemische Reaktionen in Kavitationsblasen aus Molekulardynamiksimulationen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  D. Schanz, W. Lauterborn and T. Kurz
[A]

Ein genaues Verständnis der chemischen Vorgänge in einer Kavitationsblase ist unerlässlich zur korrekten Vorhersage der Verhältnisse in der Blase. Sowohl die erreichten Temperaturen und Drücke als auch der Massentransport in die Flüssigkeit zeigen eine starke Abhängigkeit von der Art und der Energiebilanz der vorkommenden Reaktionen. Es wurde ein molekulardynamisches Modell einer Kavitationsblase entwickelt, anhand dessen die Bildung verschiedener Spezies gegen Ende des Kollapses untersucht und ihre Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern aufgezeigt wird. Die Entwicklung der Dichte dieser Spezies im weiteren Verlauf des Blasenzyklus wird diskutiert.

• Chemische Entwicklung in laser-induzierten Blasen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Schanz, T. Kurz, D. Kröninger and W. Lauterborn
[A]

Durch Fokussierung eines kurzen Laser - Pulses in einer Flüssigkeit kann durch optischen Durchbruch eine einzelne Blase zu exakt bestimmter Zeit an wohldefiniertem Ort erzeugt werden. Diese Methode wurde ausführlich zur Untersuchung der Blasendynamik unter verschiedenen Umständen genutzt. Ebenso wird sie auch z.B. in der Laser-induzierten Breakdown-Spektroskopie oder der Laser-Ophthalmologie (Augenheilkunde) angewandt. In diesem Beitrag werden die gekoppelte hydrodynamische und chemische Entwicklung einer Laser-induzierten Blase in Wasser untersucht. Dies geschieht numerisch, genauer mittels Molekulardynamiksimulation des Blaseninneren und Kontinuumssimulation des Blasenäußeren.

Es werden zwei unterschiedliche Szenarien betrachtet:

(i) eine kurzlebige Blase, welche sich nach kurzem Nachschwingen auflöst, (ii) eine in ein Ultraschallfeld gesetzte Blase, die in eine stabil oszillierende Blase übergeht.

Die räumliche und zeitliche Entwicklung von Temperatur, Druck und Spezies-Konzentrationen in der kollabierenden Blase werden für unterschiedliche Fälle (Laserenergie, Schallfeld, Phase des Pulses relativ zur Periode der Anregung) dargestellt. Hervorgehoben werden dabei die Thermo- und Chemodynamik während des ersten Kollapses und die dort erzielten chemischen Ausbeuten. Für Fall (ii) wird die chemische Entwicklung der Blase über mehrere Anregungszyklen betrachtet.

• Einfluß der Wassertemperatur auf Wasserdampfgehalt, sonochechemische Aktivität und Lumineszenz in schallangeregten Kavitationsblasen [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Schanz, T. Kurz and W. Lauterborn
[A]

Die in den letzten Jahren durchgeführten Simulationen der Dynamik des Mediums im Innern einer kollabierenden, schallangeregten Kavitationsblase haben gezeigt, dass die Menge an Wasserdampf, die während des Kollapses in der Blase gefangen bleibt, einen starken Einfluß auf die berechneten Temperaturen und chemischen Umwandlungen hat.

Ein hoher Anteil von Wasserdampf in der Blase senkt die Kollapstemperatur und Reaktionsausbeute, da die Rotationsfreiheitsgrade des Wassers und seine chemische Dissoziation Energie aufnehmen. Entsprechend vermindert sich die Emission von Sonolumineszenzlicht.

Für eine Maximierung der Temperatur und das Erreichen extremer Zustände im Kollaps sollte daher der Wasserdampfanteil im Blasenmedium verkleinert werden. Dies lässt sich durch eine Absenkung der Wassertemperatur erreichen, welche zu einer Verminderung des Dampfdruckes führt.

In der vorliegenden Arbeit wird ein molekulardynamisches Modell einer Kavitationsblase genutzt, um den Einfluß der Wassertemperatur auf die Menge des im Kollaps gefangenen Wasserdampfes (das 'vapor trapping') zu ermitteln. Es werden die Unterschiede in den erreichten Temperaturen und Drücken aufgezeigt, sowie die Auswirkungen auf die chemische Aktivität der Blase am Beispiel des Anteils der produzierten Radikale dargestellt.

Schanz, M.

• Efficient Simulation of Sound Insulation in Building Acoustics [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Clasen, S. Langer and M. Schanz
[A]

So far, damping mechanisms have not been used systematically in architectural acoustics and, thus, a great potential in improvement of sound insulation is lost. Due to this fact it is important to analyze different damping mechanisms and their effects on sound transmission in buildings. To study them, beside measurements, numerical simulation techniques for sound transmission are available.

To numerically predict the sound insulation of a building a tool based on Finite Element and Boundary Element Method has been developed. Real world problems result in very large systems which need an optimized implementation with respect to storage and numerical efficiency.

This is realized using freely available numerical libraries which provide efficient routines to treat sparse matrices and large scale linear equation systems. They have been integrated to the program to reduce memory usage and to speed up equation system solving. Hence, enormously larger problems can be handled now. Another advantage is that theses libraries are extensively tested and provide almost error free code.

• Untersuchung des Einflusses der Stoßstellendämpfung auf die Schalldämmung im Hochbau [DAGA 2005 (München)]
  D. Clasen, S. Langer and M. Schanz
[A]

Ein großes Potential zur Verbeserung der Schalldämmung in der Bauakustik geht dadurch verloren, dass Dämpfungsmechanismen nicht systematisch genutzt werden. Eine genauere Untersuchung dieser Dämpfungsmechanismen sowie deren Einfluss auf die Schalldämmung ist daher wichtig. Neben Messungen stehen dafür numerische Simulationsverfahren zur Verfügung. In ein Programm basierend auf der Finiten Elemente Methode wurden dazu verschiedene Dämpfungsmechanismen implementiert, die jetzt gezielt untersucht werden können. Im folgenden soll im besonderen der Einfluss der Stoßstellendämpfung betrachtet werden. Bisher werden Stoßstellen im allgemeinen vollkommen biegesteif oder gelenkig simuliert. Dies stellt ein sehr grobes mechanisches Modell dar, welches die wirklichen Eigenschaften der Stoßstelle nur unzureichend erfasst. Daher wird hier ein mechanisches Modell vorgestellt, das auf Feder-Dämpfer-Systemen basiert. Dieses Modell erfasst die wirkliche Situation in der Stoßstelle besser, da deren Dämpfung nun berücksichtigt wird. Anhand von Parameterstudien wird abschließend der Einfluss der Stoßstellendämpfung auf die Schalldämmung analysiert.

• A Poroelastic Plate Theory for Sound Absorbing Materials
  M. Schanz and A. Busse
[A]

In many fields of engineering thin porous components are used as sound absorbers, e.g., for noise insulation in cars or walls in buildings. Today these elements are often calculated using a numerical 3-D model. Because of numerical problems which occur using a 3-D model for thin transversely loaded structures a plate theory is advantageous. To take into account the porous structure as well as the damping effect of the porosity of these components a poroelastic plate theory is necessary.

Several possibilities exist to establish plate theories. Generally, methods to derive a plate theory require a priory assumptions motivated by engineering intuition (like the classical Kirchhoff normal hypothesis).

In this contribution, a priori assumptions are not used. A consistent plate theory of first order is derived from the 3-D poroelastic theory using series expansion. For elastic plates this idea was introduced by Kienzler. The simplification to an elastic constitutive equation yields the well known Kirchhoff theory. Similar to the elastic theory no direct coupling between deflection (plate theory) and longitudinal displacement (2-D theory, plain stress) occurs. However, coupling effects due to the boundary condition for the pore pressure is observed in some cases. A variational formulation gives the basis for the Finite Element Method. For the fluid structure interaction of the porous plate with the surrounding air coupling terms in the variational formulation will be presented.

Schapkin, S.

• Sleep disturbance by traffic noise: after-effects on brain activity [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Schapkin and B. Griefahn
[A]

This study examined the influence of sleep disturbances caused by traffic noise on inhibitory processes underlying the action planning and implementing. Fourteen undergraduates completed both simple and complex Go/Nogo tasks to visual word stimuli after sleep in quiet and after sleep under the influence of aircraft and road traffic noise with Lmax = 74 dB(A). The difference in event-related brain potentials (ERPs) between Nogo and Go trials served as an index of inhibition. After quiet nights, the N2d and P3d components with a maximum over fronto-central brain areas were smaller in amplitude and longer in latency in complex than in simple task, which suggests that they reflect the amount of resources available for inhibition of an intended action and hence for effective regulation of behaviour. In contrast, after noisy nights the clear-cut decrease of the N2d and P3d amplitudes and (to a lesser extent) prolonged latencies were obtained. This effect was greater in the complex task than in the simple one and after sleep disturbance induced by road traffic noise than by aircraft noise. The result suggest that traffic noise can exert its negative effect on brain processes indirectly, through shortening of cognitive resources by sleep disturbance.

Schatz, R.

• Berechnung des Stoßstellendämm-Maßes an Mauerwerkswänden mittels FEM [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Schneider, R. Schatz and H.-M. Fischer
[A]

Das Stoßstellendämm-Maß von Bauteilstößen wird üblicherweise nach EN 12354-1 Anhang E aus den flächenbezogenen Massen der Bauteile bestimmt. Häufig kommen jedoch auch im Mauerwerksbau Stöße zur Ausführung, deren Stoßstellendämm-Maß aufgrund ihrer konstruktiven oder geometrischen Ausführung nicht vereinfacht berechnet werden können. Im Rahmen einer an der HfT durchgeführten Diplomarbeit wurde überprüft, inwieweit mittels eines Finiten Elemente Programms die akustischen Eigenschaften dieser Stöße nachgebildet werden können. Hierzu wurde in einem ersten Schritt die Schnellepegeldifferenz und daraus die Stoßstellendämmung eines einfacher T-Stoß aus Mauerwerk unter verschiedenen Randbedingungen (Einspannung, Dämpfung, ...), berechnet. In einem weiteren Schritt wurde ein ausgeführter Stoß mittels Modalanalyse messtechnisch erfasst und mit den Ergebnissen der FEM Berechnungen abgeglichen. Nach der Validierung der FEM-Berechnungen an einfachen Strukturen wird der Einfluss elastischer Zwischenschichten auf die Stoßstellendämmung untersucht. Weiterhin werden Ergebnisse der FEM-Berechnungen für unterschiedlicher Mauerwerksstöße z.B.: 2-schalige Haustrennwand auf gemeinsamer/getrennter Bodenplatte/Fundament oder Außenwand- Decke mit Deckenabmauerung vorgestellt.

Schatz, W.

• Antischallsystem NANCY2000 und ausgewählte Einsatzfälle [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  S. Deus, W. Schatz and T. Neumann
[A]

In diesem Vortrag wird das neu entwickelte Antischallsystem NANCY2000 vorgestellt. Das System zeichnet sich im Vergleich zum Vorgänger durch folgende Merkmale aus: - digitale Vorfilter für Primär- und Sekundär-Signale - PC-Kopplung für Parametrisierung, Beobachtung und Steuerung des Controllers - optionale Endstufe mit höherer Leistung (100W,IP65) Außerdem werden einige Einsatzfälle für das Antischallsystem NANCY vorgestellt.

Schaupp, M.

• The influence of new types of wind systems on the sound of organ pipes [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Pitsch, M. Schaupp, J. Angster and A. Miklós
[A]

By building new organs large pressure oscillations may occur in the wind system. These oscillations have to be reduced so that the played melody won't be disturbed. On the other hand organists express often the wish that the wind should be 'living'. Organ builders are not able to set the wind pressure modulation ('the livingness of the wind') according to the wish of the customer. An innovative, computer controlled pressure regulation system with ''user defined'' pressure response has been developed in the Fraunhofer-Institute of Building Physics. With the help of a software the organist can choose the type of wind according to the style of music he is playing: living wind, normal wind and slow wind. The effect of different types of wind pressure oscillations on the pipe sound has been investigated. This research work was supported by the European Union in the context of a CRAFT project, in which 12 organ builder companies participated from nine countries.

Scheck, J.

• Anregevorgänge bei leichten Treppenkonstruktionen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Scheck, H.-M. Fischer and R. Kurz
[A]

Immer wieder kommt es zu Beschwerden über den von Montagetreppen erzeugten Trittschall. Neben den Eigenschaften der Treppe selbst sind bei der Analyse der Ursachen auch die Eigen-schaften des Gebäudes zu berücksichtigen. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen wurde in verschiedenen Gebäuden und in einem neuen Treppenprüfstand die Trittschallübertragung über trennende und flankierende Bauteile analysiert. Ermittelt wurden dabei auch mit Hilfe der Reziprozitätsmethode die interessierenden Übertragungsfunktionen zur Kennzeichnung der Kör-perschallempfindlichkeit einzelner Bauteile. Anhand der Untersuchungen wird für ausgewählte Beispiele gezeigt, in welchem Maße trennende und flankierende Bauteile an der Trittschallüber-tragung der Treppe beteiligt sind.

• Wie können Messungen im Treppenprüfstand auf konkrete Bausituationen übertragen werden? [DAGA 2002 (Bochum)]
  T. Möck, H.-M. Fischer, J. Scheck and E. Petzold
[A]

Es ist bekannt, dass es bei leichten Treppenkonstruktionen immer wieder zu Beschwer-den aufgrund einer zu hohen Trittschallübertragung vor allem im tiefen Frequenzbereich kommt. Da es für Hersteller von Treppen bisher fast keine Möglichkeiten zur schalltechni-schen Optimierung und Abnahme ihrer Produkte - außer im eingebauten Zustand am Bau - gab, wurde ein speziell für die schalltechnische Prüfung von Treppen ausgelegter Prüf-stand konzipiert und gebaut. Darüber wurde bereits auf der DAGA 2001 ausführlich be-richtet. Eine wesentliche Frage, die es in diesem Zusammenhang zu klären gilt, ist die Übertrag-barkeit der Messungen im Prüfstand auf konkrete Bausituationen. Bereits in der Pla-nungsphase dieses Prüfstandes wurde darauf geachtet, entsprechende Randbedingun-gen so zu wählen, dass sie möglichst realitätsnah sind, eine situationsbezogene Anpas-sung ist dennoch unumgänglich. Als Grundlage hierfür wird zur Zeit an einem Berechnungsmodell gearbeitet, über dessen grundlegende Ansätze und erste Erfahrungen damit hier berichtet wird. Das beschriebene Verfahren soll sowohl Messergebnisse aus Prüfstandsmessungen als auch unterschiedliche Randbedingungen, wie beispielsweise den Einfluss flankierender Bauteile und die unterschiedliche Ausbildung der Trennwand, berücksichtigen. Anmerkung: Dieser Vortrag steht in engem inhaltlichem Zusammenhang mit den Vorträgen von Frau Evi Petzold und Herrn Jochen Scheck. Aus diesem Grund sollten diese Beiträge nach Möglichkeit unmittelbar hintereinander eingeplant werden. Folgende Reihenfolge ist vor-gesehen: 1. Beitrag Petzold, 2. Beitrag Scheck, 3. Beitrag Möck

• Charakterisierung von Körperschallquellen im Zusammenhang mit der Anregung von leichten Treppen [DAGA 2002 (Bochum)]
  E. Petzold, H.-M. Fischer, J. Scheck and T. Möck
[A]

Aus Untersuchungen an leichten Deckenkonstruktionen und insbesondere am Modellauf-bau einer einzelnen Treppenstufe ist bekannt, dass die Anregung mit dem Norm-Hammerwerk bei weitem nicht der Anregung mit Gehen entspricht. Im folgenden wurden die Anregevorgänge von unterschiedlichen Körperschallquellen sowie verschiedenen Ge-hern mit unterschiedlichem Schuhwerk auf leichten Montagetreppen im Treppenprüfstand untersucht. Auf Grundlage dieser Untersuchungen soll ein charakteristischer Anregevor-gang definiert werden, mit dessen Hilfe eine vernünftige Beschreibung der Verhältnisse besonders im problematischen tiefen Frequenzbereich berücksichtigt wird. Anmerkung: Dieser Vortrag steht in engem inhaltlichem Zusammenhang mit den Vorträgen von Herrn Thomas Möck und Herrn Jochen Scheck. Aus diesem Grund sollten diese Beiträge nach Möglichkeit unmittelbar hintereinander eingeplant werden. Folgende Reihenfolge ist vor-gesehen: 1. Beitrag: Petzold, 2. Beitrag: Scheck, 3. Beitrag: Möck

• Analyse des Schwingungsverhaltens von Montagetreppen mit Hilfe der Modalanalyse [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Scheck, H.-M. Fischer, E. Petzold and T. Möck
[A]

Um wirksame und situationsbezogene Verbesserungsmaßnahmen für die Trittschallüber-tragung von Montagetreppen zu konzipieren, ist eine detaillierte Analyse des Übertra-gungsmechanismus erforderlich, die eine Quantifizierung der Einflussgrößen auf die Tritt-schallübertragung ermöglicht. Große Bedeutung hat hierbei die Analyse des Schwin-gungsverhaltens des Gesamtsystems, bestehend aus Treppe und Gebäude. Um den Kenntnisstand diesbezüglich zu erweitern, wurden in einem neugebauten Treppenprüf-stand Untersuchungen angestellt, deren Schwerpunkte die Bestimmung von Übertra-gungsfunktionen sowie Modalanalysen sind. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sol-len die Grundlage für anschließende schalltechnische Verbesserungsmaßnahmen darstel-len. Anmerkung: Dieser Vortrag steht in engem inhaltlichem Zusammenhang mit den Vorträgen von Frau Evi Petzold und Herrn Thomas Möck. Aus diesem Grund sollten diese Beiträge nach Mög-lichkeit unmittelbar hintereinander eingeplant werden. Folgende Reihenfolge ist vorgese-hen: 1. Beitrag: Petzold, 2. Beitrag: Scheck, 3. Beitrag: Möck

• Trittschall von Montagetreppen - Wege zu einer praxisgerechten Beurteilung der schalltechnischen Eigenschaften [DAGA 2003 (Aachen)]
  H.-M. Fischer, A. Drechsler and J. Scheck
[A]

Es ist bekannt, dass Montagetreppen selbst dann zu erheblichen Geräuschbelästigungen führen können, wenn die Anforderungen der DIN 4109, oftmals sogar die Vorschläge für den erhöhten Schallschutz eingehalten werden. Offensichtlich wird die tatsächlich auftretende Belästigung durch die genormten Mess- und Beurteilungsverfahren nicht in adäquater Weise berücksichtigt. Diese Situation war Anlass für umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Anregung und Übertragung der tatsächlichen Gehgeräusche. Dabei wurde die Tauglichkeit verschiedener künstlicher Körperschallquellen darauf hin untersucht, den Gehvorgang durch eine geeignete Anregung zu repräsentieren. Zusätzlich zur physikalischen Beschreibung der Anregevorgänge wurden auch erste psychoakustische Untersuchungen durchgeführt. Der Beitrag schildert den aktuellen Stand der Untersuchungen.

• Einfluss der Einbaubedingungen auf die Schalldämmung ein- und zweischaliger Massivwände [DAGA 2003 (Aachen)]
  J. Scheck, H.-M. Fischer and M. Schneider
[A]

Die Schalldämmung massiver Wände hängt außer von konstruktiven Parametern von der Einbausituation ab. Je nach Einbausituation ändert sich die Energieableitung in benachbarte Strukturen, sowie das Schwingungs- und Abstrahlungsverhalten. Der neugebaute Wandprüfstand der Fachhochschule Stuttgart bietet durch seine einzigartige Konzeption neue Möglichkeiten, obige Einflüsse näher zu untersuchen. Im Beitrag wird über derartige Untersuchungen im Zusammenhang mit der Schalldämmung einschaliger und zweischaliger Wände berichtet.

• Zum Stand des Schallschutzes bei Treppen in Massiv- und Leichtbauweise [DAGA 2003 (Aachen)]
  T. Möck, H.-M. Fischer, J. Scheck and R. Kurz
[A]

Im Zusammenhang mit bauakustischen Güteprüfungen von Treppen ergibt sich häufig die Frage nach dem Stand des Schallschutzes bei Treppenkonstruktionen. Dies veranlasste uns im Rahmen eines Forschungsprojektes zur Erstellung eines Fragebogens zur Erhebung des aktuellen Standes des Schallschutzes bei Treppen sowohl in Massiv- als auch in Leichtbauweise. Dieser wurde an alle bei der VMPA eingetragenen Güteprüfstellen verschickt. Neben den Messwerten für den Norm-Trittschallpegel der Treppenkonstruktionen wurden auch die technischen Daten der untersuchten Treppen und der Gebäude, in denen die Untersuchungen durchgeführt wurden, erfragt. Wesentliche Parameter waren: Gebäudetyp (Reihenhaus, Doppelhaus...), Trennwandkonstruktion (einschalig, zweischalig...) und Übertragungssituation (horizontal, diagonal...). Desweiteren wurde nach subjektiven Eindrücken der Bewohner, sofern Störungen vorlagen, gefragt. Im Zeitraum des vergangenen Jahres sind weit über 200 Ergebnisse von bauakustischen Messungen an Treppen zusammengetragen worden. Über die Auswertungen der Datensammlung wird in diesem Beitrag berichtet.

• Untersuchungen zur Prognose der Trittschallübertragung leichter Montagetreppen [DAGA 2003 (Aachen)]
  T. Alber, H. Haubensak, J. Scheck and H.-M. Fischer
[A]

Während für die Prognose der Trittschallübertragung von massiven Trenndecken in DIN EN 12354-2 ein Berechnungsverfahren beschrieben ist, existiert für leichte Montagetrep-pen kein solches Rechenmodell. Das erwähnte Prognoseverfahren für Massivdecken ist bei Montagetreppen zunächst nicht unmittelbar anwendbar, da es von einer vertikalen Körperschalleinleitung in die Trenndecke ausgeht, während bei leichten Treppen die Krafteinleitung nicht vertikal zum Trennbauteil erfolgt. Die physikalisch exakte Beschreibung der Körperschallübertragung von der leichten Trep-pe auf die Trennwand erscheint ausgesprochen schwierig. Eine Möglichkeit, dies im Rahmen eines Prognoseverfahrens zu umgehen, besteht in der messtechnischen Be-stimmung einer sog. äquivalenten Kraft. Im Beitrag wird über derartige Untersuchungen und über die gewonnenen Erfahrungen bei einer Bolzentreppe berichtet.

• Investigation of the Sound Transmission through Double-leaf Separating Walls with respect to Incomplete Separation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Scheck, H.-M. Fischer and M. Schneider
[A]

The separating walls between attached row and twin houses usually are of heavyweight cavity construction. For stability reasons the two leaves of the wall in most cases are structurally linked, particularly through the ground plate. This bridging increases the sound transmission of the cavity wall and also the flanking transmission. However, the international standard ISO 12354-1 offers no prediction methods for such cases. In order to investigate the direct and flanking transmission of heavyweight cavity walls, field measurements have been carried out at various building situations. The presentation contains the latest results of the survey.

• Approach for the Characterization of a Wooden Staircase as Structure-borne Sound Source [DAGA 2005 (München)]
  J. Scheck, H.-M. Fischer, B. Gibbs and A. Drechsler
[A]

Derzeit gibt es kein Prognoseverfahren zur Berechnung der Trittschallübertragung von Leichtbautreppen. Zur Adaptierung existierender Verfahren wird eine Charakterisierung der Treppe als Körperschallquelle benötigt. Diesbezüglich wird ein Ansatz verfolgt, bei dem die Treppe unter Berücksichtigung einer externen Anregung als aktive Komponente betrachtet wird. Die Anregemechanismen bei der Anregung des Baukörpers durch die Treppe wurden im Treppenprüfstand untersucht. Im Vortrag wird der aktuelle Stand der Untersuchungen dargestellt.

• Untersuchungen zur Verbesserung der Trittschalldämmung leichter Treppen am Beispiel einer Holzwangentreppe [DAGA 2005 (München)]
  A. Drechsler, H.-M. Fischer and J. Scheck
[A]

In Reihen- und Dopppelhäusern ist die starke Trittschallübertragung der dort häufig eingebauten leichten Treppen oftmals Ursache für Klagen der Bewohnerinnen und Bewohner. Am Beispiel einer Holzwangentreppe werden Möglichkeiten zur Verbesserung des Trittschallschutzes untersucht und vorgestellt. Hierbei wurde die Treppenkonstruktion selber nicht verändert, sondern lediglich die Befestigungs- und Auflagermöglichkeiten am Baukörper wurden variiert. Der Beitrag erläutert die erzielten Verbesserungen und spricht konstruktive und messtechnische Probleme an.

• Schalltechnische Optimierung einer Bolzentreppe [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  A.R. Mayr, A. Drechsler, J. Scheck and H.-M. Fischer
[A]

Die von leichten Treppen ausgehende Trittschallübertragung in Doppel- und Reihenhäusern führt häufig zu Beschwerden der Bewohner. In den letzten Jahren wurden umfangreiche Untersuchungen zu Anregung, Übertragung und Beurteilung von Trittschall an leichten Treppen durchgeführt. Im vergangenen Jahr wurde auf der DAGA über die erfolgreiche Optimierung einer an der Treppenwand befestigten Holzwangentreppe berichtet. Inhalt dieses Beitrags ist nun die akustische Optimierung einer Bolzentreppe, bei der jede Stufe in der Wand befestigt ist. Für diesen speziellen Treppentyp ist es in einem ersten Schritt ausreichend, eine einzelne Treppenstufe als Körperschallquelle zu charakterisieren. Dies konnte mit Hilfe der Empfangsplattenmethode und des dafür an der Hochschule für Technik Stuttgart entwickelten Empfangsplattenprüfstands realisiert werden. Der Beitrag zeigt, dass Versuchsergebnisse von der Einzelstufe auf das Gesamtsystem ''Treppe'' übertragen werden können. Dadurch lassen sich hinsichtlich der Produktoptimierung Aussagen über die Wirksamkeit von Verbesserungsmaßnahmen zur Trittschalldämmung treffen.

• Einfaches Prognosemodell zur Berechung der Trittschalldämmung von Leichtbautreppen im Massivbau [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  C. Fichtel, J. Scheck and R. Kurz
[A]

In DIN 4109 finden sich keine Angaben zur Trittschalldämmung von Leichtbautreppen, so dass in der Praxis große Planungsunsicherheit herrscht und es häufig zu Rechtstreitigkeiten kommt. Zur orientierenden Abschätzung der zu erwartenden Trittschalldämmung von verschiedenen Treppenkonstruktionen am Bau wird ein einfaches Prognosemodell vorgestellt und mit Baumessungen verglichen. Neben dieser Planungsgrundlage wird ein Ausblick gegeben auf die Möglichkeit einer schalltechnischen Qualitätssicherung und -überwachung von Treppen am Bau. Ferner wird ein Vorschlag für ein neues Bewertungskonzept zum Schallschutz von Treppen vorgestellt.

• Ein neues Hammerwerk für Geh- und Trittschallmessungen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  C. Fichtel, J. Scheck and R. Kurz
[A]

Seit nunmehr über 50 Jahren wird das Norm-Hammerwerk zur Messung und Beurteilung der Trittschalldämmung von Bauteilen verwendet und der ''Ruhestand'' ist noch in weiter Ferne. Auch in der neuen DIN 4109 hat das (Norm-) Hammerwerk einen festen Platz trotz bekannter Probleme mit der standardisierten Körperschallquelle durch eine nicht gehgerechte Anregung, die Unhandlichkeit und ein hohes Eigengeräusch, das vor allem bei Gehschallmessungen problematisch ist. Vor diesem Hintergrund wurde ein neues Hammerwerk entwickelt, welches elektrodynamisch angetrieben wird und dadurch eine Viel-zahl zusätzlicher neuer Möglichkeiten bietet. Diese werden anhand praktischer Anwendungen vorgestellt.

• Characterisation of a Wooden Stair as Structure-borne Sound Source [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Scheck, B. Gibbs and H.-M. Fischer
[A]

A characterisation of lightweight stairs as structure-borne sound sources is needed to predict the sound transmission in building situations. An approach is followed where a stair is treated as an active component, in a similar manner to that used for vibrating machines. The power flow from a lightweight wooden stair through a single contact into a separating wall was investigated using direct and indirect methods. The components of excitation (forces and moments) could be identified as will be illustrated in the contribution.

• Wie kann die Trittschallübertragung leichter Treppen prognostiziert werden? [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Drechsler, J. Scheck and H.-M. Fischer
[A]

Im Februar 2006 wurde ein Kooperationsprojekt an der Hochschule für Technik Stuttgart zur schalltechnischen Simulation und Optimierung leichter Treppen abgeschlossen. Neben der akustischen Optimierung war die Erarbeitung eines praktikablen Modells zur Berechung und Prognose der schalltechnischen Eigenschaften leichter Treppen wesentliche Aufgabenstellung des Projektes. Basierend auf der Analyse der Körperschallübertragung wurden Methoden zur Charakterisierung von Treppen als Körperschallquellen entwickelt, welche Eingangsdaten für eine Prognose der Übertragung in Bausituationen liefern. Neben einer physikalisch vollständigen Charakterisierung durch freie Schnelle und Admittanz wurde die Empfangsplattenmethode, die zur Charakterisierung von haustechnischen Anlagen entwickelt wurde, erfolgreich auch bei leichten Treppen angewandt. Für die Prognose der Körperschallübertragung im Gebäude wurde auf das Rechenverfahren der DIN EN 12354 Teil 2 zurückgegriffen. Im Beitrag wird das Prognosemodell erläutert und auf die erreichbare Genauigkeit eingegangen.

• Structure-borne sound power from vibrating sources into building elements [DAGA 2008 (Dresden)]
  J. Scheck, B. Gibbs and H.-M. Fischer
[A]

The reception plate method is used to characterise structure-borne sound sources in laboratories. The source power is obtained in terms of the spatial average plate velocity, plate mass and loss factor. The source data then can be used to predict the sound transmission in buildings using parts of EN 12354. The advantage, of the reception plate method, when compared to other methods such as the free velocity and mobility method, is the easy application and handling of the data. So far, reception plates with free edges have been used in laboratories. In the case considered here, the vibrating sources are lightweight stairs. The receiving system was a masonry wall in a special staircase test facility. The wall edges are bonded into surrounding walls and floors to simulate the real building situation. The power into the wall was obtained directly and the wall power was estimated from spatial average velocity. The relationship between the source power and the wall power is investigated in terms of a simplified Statistical Energy Analysis (SEA) model and conditions identified where source and receiver powers can be assumed equal. The presentation will be given in German.

• Untersuchungen zur Schallübertragung von Massivtreppen [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Fichtel, J. Scheck and H.-M. Fischer
[A]

In der aktuellen Fassung der DIN 4109 sind für den zu erwartenden Norm-Trittschallpegel für Massivtreppen nur für einige wenige und zum Teil nicht mehr dem Stand der Technik entsprechende Konstruktionen und Entkopplungsvarianten Tabellenwerte angegeben. Eine Berechnung des Norm-Trittschallpegels von elastisch gelagerten Massivtreppen ist nach DIN 4109 - Beiblatt 1 nicht möglich. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens, in Zusammenarbeit mit einem Hersteller für Entkopplungselemente, sollen die Körperschallübertragungswege analysiert und den beteiligten Komponenten (Treppenläufe, Podeste, Entkopplungselemente) für die Implementierung in ein bestehendes Rechenmodel z. B. nach DIN EN ISO 12354 geeignete akustische Parameter zugeordnet werden. Im Beitrag wird das Forschungsvorhaben vorgestellt und erste Ergebnisse aus den laufenden Untersuchungen vorgestellt.

Scheipers, U.

• Ultrasonic multifeature tissue characterisation for prostate diagnostics [DAGA 2002 (Bochum)]
  U. Scheipers, H. Ermert, A. Lorenz, A. Pesavento, H. Sommerfeld, M. Garcia-Schürmann, K. Kühne, T. Senge and S. Philippou
[A]

The incidence of the prostate carcinoma is one of the highest cancer risks in men in the western world. Its position in cancer mortality statistics is also among the highest. The prostate carcinoma is only curable at an early stage. Therefore, early detection is extremely important. The different types of diagnostics that are used today lack reliability and are therefore not sufficient. Diagnosis of the prostate carcinoma using multifeature tissue characterization in combination with ultrasound allows the detection of tumors at an early stage. Radio-frequency ultrasonic echo data of the prostate is captured during the usual examination of the patient with standard ultrasound equipment. The data is transmitted to a PC and subdivided into up to 1000 segments per prostate slice. Up to 40 spectral and texture parameters are calculated for each segment. Two fuzzy inference systems working in parallel classify and separate the segments into two classes (negative/positive). The results of the two fuzzy inference systems are combined to build a malignancy map, which consists of a traditional B-mode image in which areas of a high cancer probability are marked in red. The malignancy map is presented to the physician during the examination on a PC screen. During a clinical study, radio-frequency ultrasonic echo data of 100 patients have been recorded. Prostate slices with histological diagnosis following radical prostatectomies act as the gold standard. The ROC curve area is between A=0,76 and A=0,83. Sensitivities and specificities, which depend on each other, can be chosen freely.

Scheit, C.

• Schallemission bei der Überströmung einer vorwärtsspringenden Stufe [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Scheit, I. Ali, F. Schäfer, S. Becker, C. Hahn and M. Kaltenbacher
[A]

Waehrend in den letzten Jahren die Umweltverschmutzung insgesammt vermindert wurde, blieb die laermbedingte Umweltverschmutzung nahezu konstant. Um geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Laermemission entwickeln zu koennen, sind ein tieferes Verstaendnis der Entstehungsmechanismen sowie experimentelle und numerische Methoden zur Bestimmung der Laermquellen und der Ausbreitung notwendig. In dieser Arbeit wird die Verwendung des Ffowcs-Williams und Hawkings Integralverfahren in Verbindung mit einer inkompressiblen Large-Eddy-Stroemungssimulation zur Berechnung der aerodynamischen Schallerzeugung vorgestellt. Das Verfahren ist direkt in einen Stroemungsloeser integriert um eine Zwischenspeicherung der kompletten Simulationsdaten auf einer Festplatte zu vermeiden. Dazu wurde ein Advanced-Time-Verfahren verwendet. Zur Erzeugung des Oberflaechengitters wird ein Marching-Cubes Algorithmus verwendet, der urspruenglich zur Visualisierung von Isoflaechen entwickelt wurde. Auf diese Weise ist keine zusaetzliche Gittergenerierung notwendig. Das Verfahren wurde darueber hinaus zum Einsatz auf Hochleistungsrechnern parallelisiert. Im Folgenden wird die Berechnung der Schallabstrahlung bei der Ueberstroemung einer vorwaertsspringenden Stufe gezeigt. Die Berechnung wurde fuer verschiedene Anstroemgeschwindigkeiten im Bereich niedriger Machzahlen () durchgefuehrt. Die Ergebnisse werden mit Messungen in einem Akustik-Windkanal verglichen und diskutiert.

Schelenz, R.

• Akustische Untersuchungen im Gesamtsystem Verbrennungsmotor-Getriebe [DAGA 2003 (Aachen)]
  P.W. Gold, R. Schelenz and J. Fechler
[A]

Die akustische Optimierung der Einzelkomponenten von Maschinen und Aggregaten ist Gegenstand intensiver Forschung. Aus dem bisher erarbeiteten Kenntnisstand um die inneren Erregermechanismen, die Körperschallleitung und die Abstrahleigenschaften der Einzelaggregate sind Vorgehensweisen zur akustischen Optimierung und die hierfür benötigten Hilfsmittel und Rechenwerkzeuge abgeleitet worden. Deren erfolgreicher Einsatz zeigt sich in der industriellen Praxis durch den Bau immer geräuschärmerer Einzelaggregate. Die getrennte akustische Optimierung an den Einzelaggregaten wirkt sich positiv auf das Geräuschverhalten einer Maschinenanlage aus, die aus mehreren Einzelkomponenten zusammengesetzt ist. Zunehmend werden die Konstrukteure bei steigenden Forderungen an die Geräuschminimierung jedoch mit dem Phänomen konfrontiert, dass die als Einzelkomponenten getrennt entwickelten, optimierten und erprobten Baugruppen im Zusammenspiel unerwünschte bzw. unvorhergesehene Geräusche verursachen. Die Ursache ist darin zu suchen, dass alle Elemente der maschinenakustischen Übertragungskette nicht unabhängige Größen der Einzelaggregate, sondern abhängig von deren Zusammenwirken im Gesamtsystem sind. Für die beiden Teilsysteme Verbrennungsmotor und Getriebe liegt bei den Motoren- und Getriebeherstellern bereits ein umfassendes Wissen für die getrennte akustische Optimierung vor. Für den Gesamtverbund aus Motor und Getriebe, dem so genannten Powertrain, bestehen hingegen nur begrenzte Erkenntnisse im Hinblick auf die akustische Interaktion und das akustische Verhalten beider Komponenten. Der Vortrag stellt ein Verfahren vor, das die maschinenakustische Übertragungskette eines Verbrennungsmotor-Getriebe-Verbunds analysiert und diese Übertragungskette, bestehend aus den dynamischen Anregungen im Antriebsstrang, dem Körperschallverhalten und der Luftschallcharakteristik, rechnerisch abbildet. Gezeigt wird das Vorgehen am Beispiel eines Lkw-Motor-Getriebe-Verbunds sowie eines Pkw-Motor-Getriebe-Verbunds. Ausgehend von den Ergebnissen einer akustischen Vermessung der Versuchsträger werden die Simulationswerkzeuge, die Simulationstechniken und die Strategie aufgezeigt, die zur Abbildung des akustischen Verhaltens notwendig sind.

Scheler, R.

• Temporäre und permanente Innenohrschäden nach Einwirkung von Freizeit-Lärm (Kinderspielzeugpistolen, Rockmusik). Experimentelle Studien
  K. Lamm, C. Michaelis, R. Scheler, H.-J. Steinhoff and W. Arnold
[A]

In der vorliegenden Arbeit wurden die temporären und permanenten Hörschwellenabwanderungen (TTS, PTS) und morphologischen Innenohrschäden nach Knalltraumata mit Spielzeugpistolen (1-6 kHz, 150-153 dB[lin], 8 Schüsse, 1/min, 10 cm Abstand zum linken Ohr, n=25) und Impuls-Schallbelastungen mit Rockmusik (1-16 kHz, Mittelungspegel 106 dB[A], 2 x 2,5 Stunden, n=17) systematisch untersucht. Die Hörschwellen wurden mit Hilfe der Hirnstammaudiometrie (BERA) und den Distorsionsprodukten der otoakustischen Emissionen (DPOAE I/O functions) bei 1,5; 2; 3; 4; 6; 8; 12 und 16 kHz vor und nach den Schallexpositionen bis zum 21. Tag bestimmt. Zudem wurden Fluoreszenz-Zytokochleogramme erstellt, um die Haarzellschäden zu quantifizieren. Unmittelbar nach den Knalltraumata waren 54-151003136er äußeren Haarzellen (OHCs) in der 3-5 kHz Region rupturiert; ab dem 7. Tag fehlten auch 15 4096er inneren Haarzellen (IHCs). Die TTS betrug unmittelbar nach den Knalltraumata 29-50 dB bei 1.5-16 kHz. Eine partielle Erholung trat nur in den ersten 3 Tagen auf, so dass eine maximale PTS um 32-34 dB bei 3-4 kHz und eine moderate PTS um 16-24 dB in den benachbarten Frequenzen verblieb. Nach den Beschallungen mit Rockmusik wurden keine morphologisch sichtbaren Schäden an den OHCs oder IHCs festgestellt. Dennoch betrug die TTS 47-58 dBHL bei 3-16 kHz. Innerhalb von 24 h kam es zu einer partiellen Hörerholung, danach nicht mehr. Nach 21 Tagen betrug die PTS 28-42 dBHL bei 6-16 kHz. Diese Befunde deuten auf neue Aspekte permanenter zellulärer Funktionsstörungen im Hörsystem.

Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG La 670/4-1/4-2.

Schell, J.

• Vergleichende Untersuchungen von laserinterferometrischen und Beamforming-Verfahren zur Schallfeldvisualisierung [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Behrendt, J. Schell and A. Dittmar
[A]

Wie die akustischen Beamforming-Verfahren hat die Methode mittels scannender Laser-Doppler-Vibrometer Schallfelder zu visualisieren Eingang nicht nur in den Laborbetrieb, sondern auch im Bereich industrieller Prüfplätze gefunden. Dabei wird bei dem Laserverfahren die (Schall-) Druckabhängigkeit der optischen Brech-zahl ausgenutzt, wodurch ein virtuelles Weg- oder Geschwindigkeitssignal im Vibrometer erzeugt wird. Verfahrensbedingt eignet sich das Scanning-Vibrometer nicht für die flächenhafte Visualisierung von einmalig transienten Vorgängen. Bei periodisch oder zumindest wiederholt auftretenden Druckschwankungen können dagegen sogar Turbulenzen visualisiert werden. Im Gegensatz zu den rein akustischen Verfahren der Schallfeldvisualisierung ist man bei dem laseroptischen Verfahren bezüglich Frequenzbereich und Ortsauflösung kaum Einschränkungen unterworfen. Der experimentelle Vergleich mit rein akustischen Beamforming -Verfahren zeigt, dass das laseroptische Verfahren eine deutlich höhere Ortsauflösung, Dynamik aufweist und auch größere Frequenzbereiche abdeckt. Unterschiedliche Ansätze sowohl zur Numerischen als auch experimentellen Bestimmung absoluter Schalldruckverläufe werden gegenübergestellt. Eine besondere Beachtung findet dabei die Auswahl einer geeigneten Referenz- Punktmessung sowie die Erfassung der 3D-Schallausbreitung.

Schellekens, M.H.

• The effect of acoustical feedback on buzzing. From lips to vocal folds ? [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Van Hirtum, I. Lopez, M.H. Schellekens, X. Pelorson, N. Driessen and A. Hirschberg
[A]

Buzzing of lips or vocal folds is controlled by lip tension, initial opening, lung static pressure and acoustical response of the vocal tract. The static response of the lips to the lung pressure provides an indication for the lip stiffness. The dynamic response to acoustic forcing (with and without flow) provides information about the resonance modes of the lips: frequencies and quality factor. The order of magnitude of the effective mass in a lumped parameter model can furthermore be estimated from fluid dynamics considerations. Experiments show that the critical blowing pressure for the onset of buzzing is strongly dependent on the acoustical loading of the system. This critical blowing pressure shows a minimum when the lip tension is adjusted to close the glottis at zero lung pressure. The results of these experiments indicate that our lips do not perform as expected for vocal folds, which are much less sensitive to acoustical loading. The mechanical boundary conditions of the lips may play a crucial role in explaining this difference. The experimental results are compared with a single mass model analogous to the model of Cullen en the two-mass model of Lous et al. (1998). A linear stability analysis is used to predict the onset of oscillation, while a non-linear model provides a prediction of the established buzzing behaviour.

Schemel, C.

• Numerische Simulation der Schallabstrahlung vom Einlauf eines Flugtriebwerks [DAGA 2003 (Aachen)]
  N. Schönwald, C. Schemel, D. Eschricht, F. Thiele and U. Michel
[A]

Der stetig zunehmende Luftverkehr geht mit einem Anstieg der Lärmbelästigung einher, so dass die Entwicklung leiser Flugzeuge und Flugtriebwerke immer größere Bedeutung gewinnt. Durch die Einführung von Nebenstromtriebwerken konnte der Strahllärm deutlich reduziert werden, was dazu führte, dass andere Quellen die Lärmabstrahlung von Triebwerken dominieren. Von besonderer Bedeutung ist dabei der tonale Rotorlärm, der sich durch den Triebwerkseinlauf ausbreitet und ins Fernfeld abgestrahlt wird. Zum Entwurf lärmarmer Triebwerke wurde ein kombiniertes Simulationsverfahren zur Ausbreitung von Rotorlärm durch einen axialsymmetrischen Triebwerkseinlauf und dessen Abstrahlung ins Fernfeld entwickelt, dass entsprechend der physikalischen Anforderungen geeignete ressourcensparende numerische Methoden verwendet. Mittels Fourierreihenentwicklung in Umfangsrichtung kann ein zu den dreidimensionalen linerarisierten Eulergleichungen äquivalentes System von komplexen zweidimensionalen Gleichungen für jede Azimutalmode hergeleitet werden. Die Lösung für die einzelnen Azimutalmoden erfolgt mit einem modifizierten zweidimensionalen Computational-Aeroacoustics-Verfahren (CAA), das speziell für die Schallausbreitung optimierte Diskretisierungsschemata höherer Ordnung verwendet. Aus den Einzellösungen der jeweiligen Moden lässt sich anschließend das vollständige dreidimensionale Schallfeld zusammensetzen. Da in einem Flugtriebwerk nur eine begrenzte Anzahl von ausbreitungsfähigen Moden angeregt wird, reduziert diese Verfahrensweise den numerischen Aufwand erheblich. Von einer Interfacefläche außerhalb des Einlaufs wird die Schallabstrahlung ins Fernfeld mit einem Integralverfahren berechnet, das auf der akustischen Analogie von Ffowcs Willams und Hawkings (FWH) basiert. Das FWH-Verfahren arbeitet im nicht von der Triebwerksgeometrie beeinflussten Fernfeld sehr viel effizienter als das CAA-Verfahren im Einlauf, so dass das Schallfernfeld mit adäquatem numerischen Aufwand bestimmt werden kann. Als Anwendung für die Methode wurde die Richtcharakteristik für einen Triebwerkseinlauf berechnet und mit experimentellen Ergebnissen verglichen.

• Numerical Simulation of the Noise Generation at the Outlet Section of Combustion Chambers [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Schemel, F. Thiele and U. Michel
[A]

Combustion noise has become an increasingly important component of total aero-engine noise, especially during the landing approach of modern aircraft. In this flight regime, the reduction of combustion noise has become a particular goal of efforts to optimize sound emission. Combustion noise is understood to be a conglomerate of direct and indirect noise. The indirect combustion noise, addressed by a numerical method here, is radiated from an acceleration zone downstream of the combustion chamber. A change in state together with a fluctuation in entropy is identified as the source mechanism for this indirect noise. This change in state is brought about by the acceleration of an entropy fluctuation through a nozzle flow. The relationship between direct and indirect combustion noise, however, is outside the scope of this work.

The approach for the simulation of radiation and propagation of indirect combustion noise is based on the linearized Euler equations coupled with a Computational Aeroacoustics (CAA)-method. The numerical method employing the 4th order DRP scheme is first verified by comparison to a compact theory from literature.

The CAA method is applied to internal subsonic nozzle flows with non-compact entropy wave propagation. The sound pressure level (SPL) in the numerical examples given grows with increasing contraction ratio of the nozzle.

Schenk, T.

• Probleme bei der Messung und Beurteilung der Gesamtgeräuschbelastung aus der Sicht der Praxis [DAGA 2005 (München)]
  T. Schenk
[A]

Die Berücksichtigung der Gesamtgeräuschbelastung gewinnt in zunehmendem Maße auch für den in der Praxis des Nachbarschaftsschutzes beratend tätigen Akustiker an Bedeutung. Hierbei ist mit erheblichen Schwierigkeiten und Inkompatibilitäten des deutschen Regelwerkes zu kämpfen. Dies trifft auf die Gesamtgeräuschbetrachtung sowohl im Sinne der TA Lärm als auch im Sinne des BImSchG zu. In diesem Beitrag werden anhand von zwei Beispielen, einer Anlage die der TA Lärm unterliegt sowie einer Anlage die nicht der TA Lärm unterliegt, Probleme und Handlungsbedarf bei der Gesamtgeräuschbetrachtung aus der Sicht der Praxis dargestellt und erläutert.

Schenke, H.-W.

• Illuminating the invisible deep – Multibeam Sonar Techniques serve marine sciences [DAGA 2002 (Bochum)]
  H.-W. Schenke
[A]

Global oceans cover more than 70% of the Earth's surface. They are essential to the society as source of food and minerals, an economic means of transporting goods and, moreover, their influence on the global climate and environment is beyond dispute. Despite our reliance on the oceans and its resources, it remains a frontier for scientific exploration and discovery. Until few decades ago, human activities including research and industrial exploitation have focussed mainly on the coastal areas. After the invention of multibeam sonar techniques, in the mid 70th, marine research also concentrate on the deep ocean floor. The importance of the submarine relief for the ocean is evident. In general, the sea floor plays an important role to the interaction between geosphere, hydrosphere and atmosphere. Since 1983, the AWI research ice-breaker RV ''Polarstern'' conducts interdisciplinary expeditions to the polar oceans. The multibeam sonar system HYDROSWEEP DS-2 serves as a key instrument to map and image the sea floor topography. The 90 fan, oriented perpendicular to the ship's length axis, consists of 59 single sonar beams. HYDROSWEEP supplies depths and backscatter data for each beam, and sidescan images. Digital terrain models, derived from the depths data, are utilized to create bathymetric charts and to perform morphogenetic relief studies. Results from investigations in Arctic and Antarctic waters will be presented, using modern techniques, including 3D-visualization and animation.

Scherr, M.

• Evaluierung eines virtuellen Kopfhörers bezüglich Lateralisation [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Scherr, K. Laumann, G. Theile and G. Krump
[A]

Auf der DAGA 2006 wurde von Menzel et al. ein Verfahren zur Binauralen Raumsynthese mittels Wellenfeldsynthese vorgestellt. Kernstück des auch als ''Binaural Sky'' bekannten Verfahrens ist ein so genannter ''virtueller Kopfhörer'', der nach Prinzipen der Wellenfeldsynthese fokussierte Quellen erzeugt, die durch die kontinuierliche Ermittlung der aktuellen Kopfbewegung eine stabile Position relativ zu den Ohren des Hörers einhalten. Zusammen mit einer geeigneten Kompensation des Übersprechens basierend auf einer Filterung mit invertierten kopfbezogenen Übertragungsfunktionen (HRTFs) lassen sich die Systemeigenschaften eines realen Kopfhörers nachbilden.

Zur Evaluierung dieses ''virtuellen Kopfhörers'' ist es notwendig, seine Eigenschaften mit denen eines realen Kopfhörers hinsichtlich verschiedener Beurteilungsattribute zu vergleichen. Ein charakteristisches Phänomen der Kopfhörerwiedergabe ist die Im-Kopf-Lokalisation und entsprechende Gesetzmäßigkeiten der Lateralisation.

In Hörversuchen wurde die Position der im Kopf erzeugten Phantomschallquelle beurteilt. Untersucht wurden dabei neben der seitlichen Verschiebung auch die Auslenkungen nach vorne bzw. hinten sowie in der Vertikalen. Die Daten zeigen Abweichungen bei der Wiedergabe mit dem realen Kopfhörer im Vergleich zum ''virtuellen Kopfhörer''. Die Ergebnisse werden dargelegt und diskutiert.

Scherrer, J.-M.

• Mikroperforierte Absorber aus gespannten Folien [DAGA 2005 (München)]
  C. Nocke, C. Hilge and J.-M. Scherrer
[A]

Seit ihrer Einführung im Jahr 2001 erobern mikroperforierte Spannfolien immer neue Anwendungsgebiete. Inzwischen sind verschiedene akustisch wirksame Mikroperforationen in der seit mehr als 30 Jahren gut erprobten Spannfolie erhältlich.

Nach einer kurzen Darstellung der grundlegenden Zusammenhänge der Theorie mikroperforierter Schallabsorber nach D.-Y. Maa werden aktuelle Ergebnisse aus verschiedenen raumakustischen Anwendungen vorgestellt. Weiterhin werden Ergebnisse aus Labormessungen (Kundtsches Rohr du Hallraum) verschiedenster Aufbauten mit unperforierten, perforierten und mikroperforierten Spannfolien gegenüber gestellt. Schließlich werden theoretische Ansätze zur Modellierung von Kombinationen aus porösen und mikroperforierten Materialien mit Messergebnissen verglichen.

Dies Arbeit wurde dankenswerter Weise von textbf{BARRISOL} - Normalu S.A.S (www.barrisol.com) unterstützt.

Scheuing, J.

• Klassifikation von Korrelationsextrema zur Laufzeitdifferenzschätzung bei mehreren Sprachquellen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Scheuing and B. Yang
[A]

Die Schätzung der Laufzeitdifferenzen ist eine häufige und wichtige Aufgabe bei Verarbeitung von Sprachsignalen, die mit einem Mikrofon-Array aufgenommen werden. Neben den klassischen Kreuzkorrelationsverfahren werden derzeit verstärkt Methoden zur blinden Schätzung von Raumimpulsantworten verfolgt, die insbesondere in halligeren Umgebungen interessant sind, deren Ansatz jedoch vor einer einzelnen Quelle ausgeht. Die Herausforderung bei Verwendung der klassischen Verfahren zur Laufzeitdifferenzschätzung mehrerer gleichzeitig aktiver Quellen besteht in der daraus resultierenden Mehrdeutigkeit der Korrelationsextrema, welche zu jenen Mehrdeutigkeiten hinzukommt, die durch Schallreflexionen im Raum und durch die Eigenschaften des Sprachsignals hervorgerufen werden.

Das in diesem Beitrag beschriebene Verfahren reduziert die Reflexionsmehrdeutigkeit unter Ausnutzung der Autokorrelierten. Die geschätzten Laufzeitdifferenzen werden dabei in durch Direkt- oder Echopfade verursachte klassifiziert. Besonders kritisch bei einer digitalen Implementierung des Verfahrens ist die begrenzte Auflösungsgenauigkeit einzelner Extrema im Hinblick auf Robustheit bei Überlagerung von Echopfaden weiterer Quellen. Hierzu werden Zuverlässigkeitsmaße eingeführt und abschließend durch experimentelle Beispiele untermauert.

Scheuren, J.

• Etappen der Lärmbekämpfung in Deutschland [DAGA 2008 (Dresden)]
  J. Scheuren
[A]

Die Technische Akustik verdankt ihre erfolgreiche Entwicklung zu einer wichtigen Disziplin moderner Technologie ganz wesentlich der technischen und gesellschaftlichen Weiterentwicklung von Lärmbekämpfung und Lärmminderung. Denn diese hat mit der umweltkompatiblen Gestaltung vieler technischer Prozesse nicht nur einen erheblichen, weil notwendigen, Beitrag zur fortschreitenden Industrialisierung und Technisierung unseres Lebens geleistet, sie hat mit dieser Herausforderung zugleich auch das heute erreichte hohe Niveau akustischer Methoden und Werkzeuge eingefordert.

Im Einzelnen war diese Entwicklung von Anfang an durch das Spannungsfeld zwischen den unterschiedlichen Interessen von Betreibern und Betroffenen, den daraus resultierenden Vorschriften, Verordnungen und Richtlinien sowie der Entwicklung technischer Möglichkeiten zur Erkennung und Minderung relevanten Lärms gekennzeichnet.

Ausgehend von frühen Zeugnissen der Lärmbelastung wird die Entwicklung der Lärmbekämpfung und Lärmminderung in ihren wesentlichen Etappen mit dem Ziel nachgezeichnet, dieses Wechselspiel von Anforderungen und technischen Lösungen an Beispielen aufzuzeigen.

Schick, A.

• Psychoacoustics in Germany and its relations to Japan [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  A. Schick
[A]

In the 19th century Hermann von Helmholtz laid down the scientific principles of acoustical research on a very general basis. His assistant in Heidelberg, Wilhelm Wundt, founded the world's first psychological laboratory in Leibzig, devoting his work to a very intensive study of the measurement of volume and finding considerable inspiration from the psychophysical ideas of his senior colleague, Gustav Theodor Fechner Wundt's personal library has been kept in the University Library of Sendai for 75 years. I shall go into some details of this transaction. Heinrich Barkhausen also had a large following in Japan whom he accompanied on lecture tours through the country. In past years Eberhard Zwicker has made an important contribution to the cooperation between German and Japanese scientists. In this lecture, on the occasion of the German-Japanese symposion on Acoustics, I shall try to link this historical cooperation with some of my own personal experiences.

• Hauptdimensionen einer kombinierten Geräusch- und Vibrationswahrnehmung in Flugsituationen: Auswertungen zum semantischen Differential [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  J. Quehl, A. Schick, V. Mellert, B. Schulte-Fortkamp and H. Remmers
[A]

Untersucht werden die kombinierten Wirkungen von Geräuschen und Vibrationen auf das Wohlbefinden und Komforterleben beim Fliegen. Ziel ist es, einen sogenannten Komfortindex für Flugsituationen zu entwickeln, der objektiv-physikalische und subjek-tiv-psychologische Indikatoren der Flugsituation in einen numerischen Einzahlwert in-tegriert (Craik & Zube, 1976). Auf Basis derartiger Indexes soll eine Binnendifferenzie-rung innerhalb bestimmter Flugzeugtypen im Hinblick auf eine kombinierte Geräusch- und Vibrationswirkung erfolgen. In einer Reihe von psychoakustischen Voruntersuchungen wurde ein neues, dem Un-tersuchungsgegenstand methodologisch angepaßtes Erhebungsinstruments entwik-kelt. Es umfaßt zwei konzeptspezifische, semantische Differentiale (je eins für Flug-zeuge bzw. Hubschrauber) sowie standardisierte Subskalen aus der Eigenschafts-wörterliste von Janke & Debus (1981). Mit Hilfe des Erhebungsinstruments wurden drei Untersuchungsreihen in sogenannten Mock-ups [zwei Flugzeug-Mockups (n=117, n=250) und ein Hubschrauber-Mock-up (n=107)] bzw. während eines realen Hub-schrauberfluges (n=25) durchgeführt. Für jede Flugsituation wurden pro vibroakustischem Feld bzw. Cluster und pro Sitz Polaritätsprofile sowie die klassischen, psychoakustischen Parameter nach Zwicker (1999) bestimmt, die mit den korrespondierenden denotativen Items der Polaritätspro-file korreliert wurden. Faktor- und Regressionsanalysen wurden durchgeführt, um wichtige Faktoren zu extrahieren, die später in den angestrebten Komfortindex einflie-ßen sollen. Es ist geplant, diese Ergebnisse theoretisch mit einem Modell zur synergetischen Wir-kung von Geräuschen und Vibrationen beim Fliegen zu überprüfen. Dazu sollen in ei-ner laborexperimentellen Studie ausgewählte physikalische Parameter (z.B. Geräusch- und Vibrationspegel) von Cruisingsituationen in Flugzeugen und Hubschraubern mit Hilfe des vom Institut für technische und angewandte Physik (itap) entwickelten ''sound and vibration reproduction system'' systematisch variiert (z.B. 3 x 3 Design) und beur-teilt werden.

• Ein adaptives Verfahren zur Bestimmung der subjektiven Tonhaltigkeit [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Vormann, J.L. Verhey, V. Mellert and A. Schick
[A]

Bereits auf der DAGA 1999 in Berlin wurde ein adaptives 1-up-1-down-Verfahren mit interleavten Tracks zur Messung der subjektiven Tonhaltgkeit vorgestellt. Mit diesem Verfahren wurde der Einfluß verschiedner Signalparameter von syhthetischen Geräuschen auf die Tonhatigkeit ermittelt. Diese Messungen wurden auf weitere Parameter ausgedehnt und das Verfahren in einigen Punkten geändert. Schon in Berlin konnte gezeigt werden, daß die DIN45681(Entwurf) in vielen Punkten nicht mit den Daten diser Messungen in Einklang stehen. Die auf diese Weise erhobenen Daten sollen die Grundlage zum kritischen Vergleich mit der DIN45681 sein und als Basis für ein alternatives, im Vergleich zur DIN45681 erweitertes und robusteres Berechnungsmodell der Tonhatigkeit dienen.

• Interaktionseffekte von Schall und Vibration auf die Komfortbeurteilung von Flugsituationen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Quehl, A. Schick, V. Mellert and H. Remmers
[A]

Cruising situations of two aircraft types (jet or propeller aeroplane) were systematically varied in sound pressure level and vibration magnitude (3 x 3 design) and presented as stimuli in a laboratory experiment using a ''sound and vibration reproduction system''. Thirty subjects were asked to evaluate the stimuli on 15 adjective pairs of a semantic differential. The goal was to determine the specific contribution of sound and vibration on comfort evaluation of aircraft flight situations. Principal component analysis derived three orthogonal dimensions of a ''semantic space'' within the judgements were made. The first dimension explaining about 40 % of the observed variance was interpreted as comfort dimension related to specific sound and vibration characteristics. Analysis of variance indicated significant effects of vibration magnitudes and sound pressure levels as well as a significant two-way interaction, suggesting that the assessment of comfort was dependent on the interaction of both physical parameters. T-tests comparison showed that at almost all vibration magnitudes an additional increase of sound pressure level decreased the comfort assessment, and vice versa, that at nearly all sound pressure levels a further increase of vibration magnitude decreased the comfort rating. The conclusion with respect to these findings was to assume an additive interaction between sound pressure level and vibration magnitude with regard to the comfort judgement of aircraft flight situations. In the present study, the sound pressure level explained about 70 % of the variance, and the vibration magnitude accounted about 30 % of the variance in the comfort evaluation.

• Zum Einfluss der Sprachverständlichkeit auf kognitive Leistungen: Eine Studie mit Grundschulkindern [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Klatte, M. Meis, C. Janott, C. Hilge and A. Schick
[A]

Schulisches Lernen basiert massgeblich auf mündlicher Kommunikation. Schätzungen zufolge verbringen Kinder ca. 75 Prozent der Unterrichtszeit mit Zuhören. Gute Sprachverständlichkeit ist daher eine wesentliche Voraussetzung für erfolgreiches Lernen. Verschiedene Untersuchungen zeigen jedoch, dass diese Voraussetzung in Klassenräumen oft nicht gegeben ist. Anliegen der hier berichteten Studie war es, die Bedeutung einer guten Sprachverständlichkeit in Unterrichtsräumen für das schulische Lernen zu dokumentieren. Hierbei wurde von der Annahme ausgegangen, dass sich eine suboptimale Sprachverständlichkeit nicht nur in fehlerhafter Identifikation der gehörten Information, sondern vor allem auch in einer Erhöhung der Höranstrengung äußert: die Hörer benötigen mehr kognitive Kapazität, um die Sprache zu dekodieren. Hierdurch kommt es zu einer Verringerung der für das Behalten und die mentale Verarbeitung der Information verfügbaren Arbeitsgedächtnisressourcen und somit zu Leistungsbeeinträchtigungen bei komplexen Aufgaben. In der zu berichtenden Studie wurde der Einfluß der Sprachverständlichkeit auf die Leistung von Grundschulkindern beim Identifizieren, kurzzeitigen Behalten und Verarbeiten von gehörter Information geprüft. Die Sprachverständlichkeit wurde durch die Installation eines Soundfield-Systems in dem nach raumakustischen Kriterien eher ungünstigen Testklassenraum variiert. Die Ergebnisse der Studie zeigen die Bedeutung optimaler Hörbedingungen für Grundschulkinder.

• Auralisierung und subjektive Bewertung von Klassenräumen [DAGA 2003 (Aachen)]
  C. Nocke, D. Heydinger, M. Meis and A. Schick
[A]

Moderne Raumakustiksimulationsprogramme erlauben neben der Berechnung und Visualisierung von Schallfeldern in Räumen auch die Auralisierung der raumakustischen Verhältnisse. Somit lassen sich die Hörbedingungen in verschiedenen Klassenräumen schnell und ohne großen Aufwand im Computer nachbilden und verändern. Für das in diesem Beitrag vorgestellte Experiment wurden fünf verschiedene Räume modelliert und für zwei Hörpositionen mit männlicher und weiblicher Sprechstimme auralisiert. Diese insgesamt 20 Hörbeispiele bildeten die Grundlage einer subjektiven Beurteilugn der Hörsamkeit durch 79 Versuchspersonen.

Bislang liegen wenig Daten und somit psychometrische Grundlagen zur Erstellung eines Fragebogeninstruments zur Hörsamkeit (von Klassenräumen) vor. Mit Hilfe von Experten- und Laienbefragungen wurde daher das Oldenburger Hörsamkeitsinventar entwickelt. Die Ergebnisse der vorgestellten Untersuchung zur subjektiven Beurteilung der Hörsamkeit zeigen, dass anhand dieses neuen Instruments (16 siebenfach skalierte Adjektivpaare) möglich ist, wesentliche Charakteristika der Raumakustik subjektiv und trennscharf abzubilden.

Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund der Anwendung und Anwendbarkeit in Feldstudien zur Beurteilung von sehr guten, akzeptablen und sehr schlechten Räumen diskutiert.

• Zur Wirkung von aktiven und passiven raumakustischen Maßnahmen auf die Geräuschwahrnehmung und Lebensqualität von Schülern: Ergebnisse aus einer prospektiven Längsschnittstudie [DAGA 2003 (Aachen)]
  M. Meis, A. Uygun, C. Janott, C. Hemmer-Schanze, C. Hilge, J. Kahlert and A. Schick
[A]

Im Rahmen einer prospektiven Längsschnittstudie wurden in zwei Münchner Schulen bei sechs Klassenräumen (mittlere Nachhallzeit, vorher=0.86-1.11 sec.) drei unterschiedliche raumakustische Interventionsmaßnahmen (Mittlere Nachhallzeiten, nachher [Differenz] =0.32-0.57 durch die Akustikdecken, Bedingungen 1 und 3) durchgeführt: 1. Einbau von schallabsorbierenden Materialien, 2. Installation eines Soundfield-Systems und 3. die Kombination von beiden Maßnahmen. Es wurden insgesamt 124 Kinder (59 Mädchen) mittels psychometrisch geprüfter Inventare zur Umweltqualität und Akustik, zum Wohlbefinden und zur schulischen Leistungsfähigkeit befragt. Nach den raumakustischen Interventionen konnten signifikante Verbesserungen in allen drei feldexperimentellen Bedingungen besonders dann nachgewiesen werden, wenn die Fragen sich direkt auf die akustischen Veränderungen bezogen. Mögliche bildungspolitische Konsequenzen werden diskutiert.

• Effects of different kinds of traffic noise on reading and attention performance in elementary school children [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  H. Sukowski, M. Klatte, M. Meis and A. Schick
[A]

In the context of the sub-project ''Effects of traffic noise on speech intelligibility and cognitive performance in children'' the first test module examined attention performance (arithmetic test) and reading performance (reading test) in children under the influence of traffic noise. In addition, the perceived annoyance due to presented noise stimuli was surveyed. The implemented sounds varied in traffic density and frequency spectrum. A total of 103 children from elementary schools in Oldenburg with ages ranging from 8-10 years at the time of participation took part in the experiment.

The results from the arithmetic test show a general negative influence of the noise conditions compared to the control condition as well as significant differences between particular noise conditions. In both the arithmetic and reading tests, negative effects due to traffic noise were especially detected in children with high performance levels. An analysis of the judgments on annoyance primarily revealed an influence of traffic density.

In total, negative effects of general noise conditions as well as of particular noise stimuli were confirmed. The results additionally indicate that the influence of noise stimuli cannot only be predicted by acoustical parameters. Moreover, other factors such as individual performance ability also influence whether and to what extent an effect due to noise is detectable.

• Effects of irrelevant speech and traffic noise on speech perception and phonological short-term memory in children aged 6 to 7 years [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Klatte, H. Sukowski, M. Meis and A. Schick
[A]

The ability to analyze, store and process heard speech plays a fundamental role in social and cognitive development. Since children have much more difficulties to understand speech in noise than adults, noise reduction should be a primary goal in order to achieve acoustical environments supportive for children's learning. In a current study, we investigate the effects of traffic and speech noises on performance in listening tasks in children aged six to seven years. The tasks include phoneme discrimination, phonological short-term memory, and sentence comprehension. The traffic sounds vary with respect to temporal and spectral characteristics. The aim of this study is (a) to explore the effects of moderate-level environmental noise on children's learning and (b) to explore which qualities of traffic sounds affect the disruption of children's speech perception. Such findings could provide reasonable guidelines for the technical development of low-noise means of transport.

• Subjektive Einschätzung der Sprechstimme und der Hörumgebung in universitären Seminarräumen [DAGA 2005 (München)]
  M. Meis, C. Hilge, C. Nocke, T. Bräcker, V. Lammers, M. Lützen, R. Machner, M. Mühlhan, A. Müller, B. Silge, W. Wempe, S. Wolter and A. Schick
[A]

Im Rahmen einer feldexperimentellen Studie wurden insgesamt N=311 Studenten zur Hörsamkeit von universitären Seminarräumen befragt. Basierend auf dem laborexperimentellen Ansatz von Meis & Nocke und Befunden einer kanadischen Feldstudie von Hodgson & Kennedy wurde ein Fragebogen entwickelt, der zum einen reiznahe Items zur Bewertung der Sprechstimme (z.B. ''hallig'' vs. ''trocken'', ''klirrend vs. gedämmt'') und zum anderen Skalen zur Bewertung der Hörumgebung enthielt (z.B. genereller Hörkomfort, Störgeräusche). Nach einem raumakustischen Screening wurde für ein varianzanalytisches Modell die Befragung in insgesamt sechs raumakustisch unterschiedlichen Seminarräumen durchgeführt. Die Seminarräume unterschieden sich signifikant sowohl hinsichtlich der gemittelten Nachhallzeiten als auch hinsichtlich des Nachhallverlaufs. Beide Parameter schlugen sich in den subjektiven Bewertungen der befragten Personen nieder. So wurden Räume, die ein Maximum der Nachhallzeit im Frequenzbereich zwischen 500 Hz und 4 kHz aufwiesen, zwar klanglich als angenehmer bewertet als Räume, deren Maximum der Nachhallzeit unterhalb von 250 Hz lag, jedoch wurde die Geräuschkulisse durch Kommilitonen in den erstgenannten Räumen als störender empfunden. Implikationen für die angewandte Lehr-Lernforschung und die Möglichkeit einer Ferndiagnose durch psychometrisch geprüfte Befragungsinstrumente werden abschließend diskutiert.

• Beurteilung von Geräuschen: Ergebnisse einer Lärmwirkungsstudie mit Kindern [DAGA 2005 (München)]
  H. Sukowski, M. Meis, M. Klatte and A. Schick
[A]

In der Schallwirkungsforschung hat die Erhebung von subjektiven Urteilen vor allem hinsichtlich der störenden und belästigenden Wirkung von Geräuschen seit langem einen festen Platz. Untersuchungen zu dieser Frage werden jedoch überwiegend mit Erwachsenen durchgeführt. Kinder werden in Studien zu dieser Thematik dagegen kaum berücksichtigt, obwohl sie dem Umgebungslärm meist in gleicher Weise ausgesetzt sind wie Erwachsene und oftmals weniger Möglichkeiten haben, sich gegen unerwünschten Schall zu wehren.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes zur Wirkung von Lärm auf kognitive Leistungen von Kindern wurden daher zusätzlich zur Erhebung verschiedener kognitiver Fähigkeiten auch Aufgaben zur Beurteilung von präsentierten Geräuschen durchgeführt. In einem ersten Testblock beurteilten Kinder aus dritten Schulklassen kurze Ausschnitte von Straßenverkehrsgeräuschen sowie ein Sprachgeräusch hinsichtlich der empfundenen Störung und der Brummigkeit. Die Geräusche wurden über Lautsprecher dargeboten. In einem zweiten Testblock wurden Kindern aus ersten Schulklassen verschiedene Schienenverkehrsgeräusche und ein Sprachgeräusch über Kopfhörer präsentiert, die dann auf ihre Störung, Brummigkeit und Lautstärke hin zu beurteilen waren.

Die Ergebnisse beider Gruppen zeigen, dass Kinder grundsätzlich in der Lage sind, Aufgaben zur Beurteilung von Geräuschen zu bearbeiten. Die älteren Kinder konnten sehr differenzierte Urteile abgeben, aus denen sich Hinweise auf besonders störende oder brummige Geräuschkomponenten ableiten lassen. In der Gruppe der jüngeren Kinder zeigten sich bislang weniger eindeutige Ergebnisse. Hier deuten sich zwar möglicherweise Grenzen an, ab welchem Alter Aufgaben zur Geräuschbeurteilung überhaupt sinnvoll einsetzbar sind. Es ist jedoch zu diskutieren, ob durch eine noch weiter gehende altersadäquate Gestaltung der Erhebungsverfahren die Möglichkeit geschaffen werden kann, weiterhin auch sehr junge Kinder in Geräuschbeurteilungsaufgaben einzubeziehen.

• Die Wirkung von Verkehrslärm auf kognitive Leistungen bei Kindern: Kann alltäglicher Verkehrslärm zu Nacheffekten führen? [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  H. Sukowski and A. Schick
[A]

Lärm kann nicht nur unmittelbar während der Darbietung kognitive Leistungen beeinträchtigen, sondern Lärm kann unter Umständen auch dann noch wirken, wenn er bereits vorüber ist. Diese Wirkungen werden als Nacheffekte bezeichnet, und sie wurden, zumindest für Darbietungen bei hohen Pegeln, bereits nachgewiesen. Die Frage, ob Lärm nachwirken kann, ist auch im Zusammenhang mit den akustischen Bedingungen im Alltag von Schulkindern von großer Bedeutung. In einer Laborstudie wurde daher der Frage nachgegangen, ob auch alltägliche Straßenverkehrsgeräusche Nacheffekte hervorrufen, wenn Kinder schulähnliche Aufgaben bearbeiten. Außerdem wurde überprüft, welche Auswirkungen auf die Leistung vorliegen, wenn eine Aufgabe zweimal nacheinander unter einer Verkehrslärmbelastung durchgeführt wird. Die insgesamt 72 Kinder aus dritten Schulklassen bearbeiteten jeweils zweimal eine Leseaufgabe und im Anschluss daran einen Aufmerksamkeitstest (Durchstreichtest). Die Leseaufgabe wurde in einem Zwischengruppendesign unter vier verschiedenen Lärm-Kontroll-Bedingungen (Ruhe-Ruhe, Ruhe-Lärm, Lärm-Ruhe, Lärm-Lärm) durchgeführt, der Aufmerksamkeitstest immer in einer Ruhebedingung. Auf der Ebene von Mittelwertsanalysen wurden zwar keine signifikanten Effekte nachgewiesen, die eindeutig das Vorhandensein von Nacheffekten bestätigten. In der Gruppe mit zweimaliger Lärmbelastung zeigten sich jedoch die größten Veränderungen von einem Durchgang zum anderen. Da sowohl Leistungsverbesserungen als auch Leistungsverschlechterungen auftraten, ist neben den Aspekten 'Lärmintensität', 'Lärmquelle' und 'Bearbeitungs- bzw. Belastungsdauer' auch der Einfluss von personalen Faktoren zu diskutieren.

Schielke, O.

• Entwicklung hochschallabsorbierender Schallschutzwände aus Gabionen mit unporösem Gestein [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E. Mommertz and O. Schielke
[A]

Drahtkörbe mit Gesteinsfüllungen werden häufig für Befestigungen von Böschungen oder als gestalterische Elemente an Straßen oder Grundstücken verwendet. Der Einsatz als Schallschutzwand scheiterte bisher an der fehlenden schalltechnischen Eignung. Trotz hoher Flächenmassen wurde die geforderte Schalldämmung nicht erreicht und zudem wurde insbesondere bei der Verwendung unporösen Gesteins eine Einstufung als ''hochabsorbierend'' verfehlt. Um Gabionen mit unporösem Gestein als hochabsorbierende Schallschutzwände an Straßen und Schienenwegen einsetzen zu können, wurde ein Aufbau entwickelt, der die schalltechnischen Anforderungen gemäß ZTV-Lsw 88 und der Deutschen Bahn erfüllt. In diesem Beitrag wird über die theoretischen und experimentellen Untersuchungen sowie über erste Ausführungsbeispiele berichtet.

Schiema, H.

• Stimmungsmessung in der Musikinstrumentenfertigung [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  H. Schiema
[A]

Die Entwicklung von Hilfsmitteln zur Stimmung von Musikinstrumenten reicht bis ins 17. Jahrhundert zurück. Im Jahre 1711 wurde die Stimmgabel durch den englischen Militärtrompeter ''John Shore'' entwickelt. Im letzten Jahrhundert gab es eine reiche Anzahl von Entwicklungen elektrooptischer sowie elektronischer Stimmgeräte. Der Vortrag behandelt die verschiedenen Arbeitsverfahren von Stimmgeräten sowie deren Vor- und Nachteile. Es werden verschiedene Stimmgeräte für die Instrumentengruppen: Zupf- und Streich-, Zungen- und Tasteninstrumente sowie Blasinstrumente erläutert. Der Schwerpunkt des Vortrages liegt dabei nicht auf der Nutzung der Stimmungsmessung durch den Musiker, als vielmehr auf deren Anwendung in der Herstellung von Musikinstrumenten. Insbesondere bei der Fertigung von Zungeninstrumenten fällt eine große Anzahl von Stimmvorgängen an, welche in den 1970er Jahren zum Teil vollständig automatisiert wurden. Der Vortrag wird ergänzt durch eine kleine Ausstellung historischer Stimmgeräte des letzten Jahrhunderts.

• Zur Geschichte der elektrischen Tonabnahmesysteme für Musikinstrumente [DAGA 2008 (Dresden)]
  H. Schiema and M. Eisenmann
[A]

Die Geschichte der elektrischen Tonabnehmer reicht bis in die 20er Jahre des letzten Jahrhunderts zurück. Der erste elektrische Tonabnehmer wurde durch Lloyd Loar 1923 bei ''Gibson'' in eine Solidbody-Geige eingebaut. Die ersten Hersteller begannen nun Tonabnehmer in Gitarren zu integrieren. 1931 wurde der Prototyp der ''Rickenbacker Frying Pan'' Gitarre vorgestellt, in der erstmals ein magnetischer Tonabnehmer integriert war, der sogenannte ''Horseshoe Pickup''. Die Geburtsstunde der elektrischen Gitarre war geebnet. In den folgenden Jahren wurden zahlreiche Gitarrenmodelle mit Tonabnehmern vorgestellt. 1934 wurde durch Laurens Hammond das Patent für die Hammond-Orgel unter der Bezeichnung: ''Electric Musical Instrument'' eingereicht. Beim Hammond-Orgel-Prinzip wird die Tonerzeugung über rotierende Zahnräder in Verbindung mit magnetischen Tonabnehmern realisiert. Wo in der Vergangenheit durch den Einsatz von Tonabnehmern der Sound stark geprägt wurde, ist man heute auf der Suche nach Tonabnahme und Verstärkersystemen, welche den Klang des Instrumentes möglichst naturgetreu abbilden. So werden in modernen Streich- und Zupfinstrumenten meist Kombinationen aus Kontakt- bzw. Stegeinbautonabnehmern und Miniaturmikrofonen integriert.

Schierz, C.

• Validierung eines Fragebogens zur Erfassung der Emotionsinduktion von Umweltreizen mit Hilfe von Geräuschen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  C. Schierz, M. Brunschwiler, B. Weigel and H. Krüger
[A]

Verschiedene Umwelten rufen im Menschen verschiedene Emotionen hervor. In der Umweltpsychologie wird diese sogenannte Emotionsinduktion mit semantischen Differentialen erfasst und durch Faktoranalyse zu Wirkungen von Grundemotionen zusammengefasst. Diese bietet unter anderem die Möglichkeit, Wohlklang oder Lästigkeit von Lärmereignissen oder den affektiven Gehalt von Geräuscheigenschaften zu untersuchen. Das Ziel der Studie war, einen Fragebogen zu erstellen und zu validieren, der die Grundemotionen ''Pleasure'', ''Arousal'' und ''Dominance'' erfasst (PAD-System nach A. Mehrabian: Genetic. Soc. Gen. Psych. Monogr. V121 N3 (1995) P339-361). Das PAD-System geht davon aus, dass Emotionen wie ''wütend'', ''traurig'' etc. durch eine Linearkombination der drei Grundemotionen ausgedrückt werden können. Der Fragebogen sollte allgemeinverständliche deutsche Adjektive beinhalten. Aus englischen Fragebögen wurden Adjektivpaare ins Deutsche übersetzt bzw. es wurden Fremdwörter aus deutschen Fragebögen durch einfachere Begriffe ersetzt. Dies ergab einen Satz von 64 stufenlosen bipolaren Rating-Skalen. Die Aufgabe der 20 Versuchspersonen (davon 8 weiblich), bestand darin, die bei ihnen ausgelösten Emotionen beim Auftreten von 10 unterschiedlichen Geräuschen mit diesen Skalen zu bewerten. Die akustischen Reize wurden in einer schallarmen Kammer vorgespielt und sollten möglichst das gesamte Merkmalskontinuum des affektiven Raumes umfassen. Sie wurden mit Hilfe eines Expertenratings zusammengestellt (Beispiele: Küstenstrasse, Waldbach, Zahnarzt, Flugzeuge etc.) Aus der Faktoranalyse der Ergebnisse resultierten 18 Skalen, welche die gewünschten PAD-Grundemotionen hinreichend erfassen. Zusätzlich wurden auch Fragen zu Geräuscheigenschaften gestellt (Metallhaftigkeit, Kräftigkeit, Deutlichkeit, Rauhigkeit, Schwankhaftigkeit). Mit dem neuen Fragebogen kann der emotionale Gehalt dieser Hördimensionen erfasst und dargestellt werden.

• Seismokardiographie: Eine neue, non-invasive Methode zur objektiven Bestimmung der Schlafqualität bei Feldstudien über Fluglärmwirkungen [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Brink, K. Wirth and C. Schierz
[A]

In der Forschung zum Einfluss von Nachtfluglärm auf die Schlafqualität bieten sich dem Forschenden zwei unterschiedliche Herangehensweisen: Labor- oder Feldstudien. Objektive Messungen von Schlafverlauf und Schlaftiefe mittels klassischer polysomnographischer Methoden (EEG, EOG, EMG) lassen sich in grossflächigen Feldstudien jedoch kaum mit vernünftigem Aufwand durchführen. Man weicht deshalb gerne ins Schlaflabor aus, welches zwar einwandfreie Messungen ermöglicht, jedoch nebst anderen Nachteilen nicht dem natürlichen Umfeld der Versuchspersonen an ihrem Wohnort entspricht. Wir entwickelten deshalb ein seismokardiographisches Aufzeichnungsverfahren (''Dormograph''), um die Schlafparameter Herzrate, Atmung und Bewegungsaktivität zuverlässig im Feld messen zu können. Das System arbeitet berührungsfrei (keine Elektroden) und kann über mehrere Versuchsnächte ohne Wartung bei Versuchspersonen zuhause eingesetzt werden. Die dabei vorgenommene Messung basiert auf dem Prinzip der indirekten Aktimetrie. Die Bewegungen der schlafenden Person werden durch den Bettinhalt und das Bettgestell an vier Drucksensoren unter den einzelnen Bettpfosten weitergegeben und eine elektronische Schaltung rechnet diese Signale in X/Y-Koordinaten der aktuellen Bett-Schwerpunktlage um. Diese unverstärkten Rohsignale liefern Bewegungsdaten, die Aufschluss über Wach- und Schlafzeiten geben. Bei ausreichend hoher Abtastrate und passender Verstärkung lassen sich anhand der durch Herztätigkeit und Atmung verursachten impulsartigen Schwerpunktsverschiebungen des Körpers auch Herz- und Atemfrequenz aus dem Signal extrahieren. Aus den für einzelne Schlafstadien (z.B. den REM-Schlaf) charakteristischen Herzratenverläufen (Median, Variabilität) und den aktimetrischen Daten lassen sich Wach- und Schlafzeiten sowie die einzelnen Schlafstadien approximativ schätzen. Eine Validierung im Schlaflabor bestätigte die gute Reliabilität der Messmethode. In der grossangelegten Feldstudie ''Lärm 2000'' wird die aktuellste Version des Systems bei Versuchspersonen in ihrem heimischen Umfeld zum Einsatz kommen.

• Lärmstudie 2000 - Projektdesign und erste Resultate [DAGA 2002 (Bochum)]
  K. Wirth, M. Brink and C. Schierz
[A]

In der Schweiz wurden zum Thema Lärmbelästigung bisher zwei bedeutende Untersuchungen durchgeführt, die sozio-psychologische Fluglärmuntersuchung im Gebiet der drei Ländesflughäfen Zürich, Genf und Basel (Grandjean et al., 1974) und die Lärmstudie 90 (Oliva et al., 1993) im Umkreis der Flughäfen von Zürich und Genf. Diese beiden Studien brachten wichtige Resultate zur Lärmbelästigungssituation in der Schweiz zutage; so konnte beispielsweise gezeigt werden, dass sich die Belästigung zwischen 1970 und 1990 nicht wesentlich verändert hat, und dass es zwischen den Belästigungsreaktionen der Deutsch- und der Westschweizer keine Unterschiede gibt. Die Lärmbelästigung in den Nachtrandstunden und deren Auswirkungen auf den Schlaf sind in der Schweiz bisher jedoch noch nicht direkt untersucht worden. Wir führen deshalb zur Zeit die sogenannte ''Lärmstudie 2000'' durch. Auf mehreren Ebenen wird die Fluglärmbelästigung der Anwohner des Flughafens Zürich-Kloten untersucht: Zum einen wird in einer Feldstudie der Einfluss der Tagesbelastung und des Fluglärms in den Nachtrandstunden auf die subjektive und objektive Schlafqualität untersucht. Letzteres erfolgt mit dem von uns entwickelten ''Dormographen'', der Herzschlag, Atmung und Bewegungen im Bett bei den Probanden zuhause misst. Zum andern wurde im August 2001 in einer repräsentativen Befragung an über 1800 Personen die Fluglärmbelästigung erfasst, unter Berücksichtigung verschiedener Moderatorvariablen. Diese Befragung kann zu späteren Zeitpunkten wiederholt werden, um die Entwicklung der Belästigungsreaktionen in Abhängigkeit der sich ständig ändernden politischen und betrieblichen Situation am und um den Flughafen Zürich erfassen zu können. Erste Resultate der Befragung und das weitere Versuchsdesign werden vorgetragen und zur Diskussion gestellt.

• Lärmstudie 2000: Die Belästigungssituation um den Flughafen Zürich-Kloten [DAGA 2003 (Aachen)]
  K. Wirth, M. Brink and C. Schierz
[A]

Im Rahmen der ETH-Lärmstudie 2000 wurde im August 2001 im Gebiet des Flughafens Zürich-Kloten eine Befragung zur Belästigungssituation durchgeführt. Über 1800 Personen nahmen daran teil. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich über einen Umkreis von 20 km um den Flughafen und beinhaltet Regionen mit Zivilfluglärm, mit Militärfluglärm, mit Militär- und Zivilfluglärm und Kontrollgebiete ohne jeglichen Fluglärm. Dabei gilt es zu beachten, dass im Umfeld des Flughafens Zürich-Kloten seit ein paar Jahren mehrere Gegebenheiten die Gemüter erhitzen, beispielsweise eine Pistensperrung und das dadurch bedingte veränderte Abflugregime im Juni und Juli 2000, das Luftverkehrsabkommen mit Deutschland und die ständig wachsende Anzahl Flugbewegungen. Diese Diskussionen betreffen den Zivilflugverkehr, nicht aber den Militärflugbetrieb des nahen Militärflugplatzes Dübendorf. Die EMPA (Eidgenössische Materialprüfungsanstalt) berechnete für jede befragte Person verschiedene Fluglärmwerte, darunter der 16h-Leq, der 1h-Leq für die drei Nachtstunden und der 12h-Leq für das Gebiet um den Militärflughafen Dübendorf. In diesem Vortrag werden folgende Resultate der Studie vorgestellt: 1) Die Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen Fluglärm und Belästigung wird für Militär- und für Zivilfluglärm getrennt dargestellt und zeigt, dass die beiden Fluglärmarten unterschiedliche Reaktionen hervorriefen. 2) Der Einfluss von verschiedenen Moderatorvariablen auf die Lärmbelästigung wurde untersucht, so die klassischen Moderatoren wie z.B. Einstellung zum Flugverkehr und Vertrauen in Behörden und Organisationen, aber auch andere Variablen wie Flugbetrieb als Arbeitgeber, Mehrbelastung während des veränderten Flugregimes im Sommer 2000 und die ökologische Einstellung. Von allen untersuchten Variablen ist die ökologische Einstellung die wichtigste intervenierende Variable. 3) Die Resultate werden mit den beiden früheren Schweizer Fluglärmstudien, der Lärmstudie 90 und der Soziopsychologischen Fluglärmstudie von 1974, verglichen. Es kann gezeigt werden, dass die Belästigung im tiefen Belastungsbereich im Vergleich zu den 70er und den 90er Jahren erheblich angestiegen ist.

• Are different noise sources judged independently from each other? [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  K. Wirth, M. Brink and C. Schierz
[A]

Within the Swiss Noise Study 2000, an aircraft noise annoyance survey has been carried out. In August 2001, 1826 persons in the surroundings of the airport Zurich filled out a noise annoyance questionnaire. Several aircraft noise measures were calculated for each subject. Even if the main topic of this study was aircraft noise annoyance, the annoyance of other noise sources (aircraft, road traffic, railway, work) was surveyed, too. Analyses show that the annoyance judgment of different noise sources are not independent from each other, even if it was controlled for noise sensitivity. The results of the corresponding path analyses and regression models will be presented. On the basis of the existing literature about combined noise sources, different interpretations of these findings will be discussed.

• Sleep Quality and Nightly Aircraft Noise: Methods and Preliminary Results of a Long-term Experimental Field Study [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Brink, K. Wirth and C. Schierz
[A]

The study focuses on the sleep quality impact of aircraft noise at sleep onset in the evening and before wakeup in the morning. Experiments take place in the subjects homes and run for 30 nights each. This experimental period is longer than in most other comparable studies and allows for the assessment of long term and habituation effects. 64 subjects are contributing to a total of 1920 nights. The study is based on a three-factor design with repeated measures: Timely distribution of noise (evening vs. morning), maximum sound level (Lmax(slow) of 50 vs. 60 dB(A)) and number of noise events per night (8 vs. 16). Either at the beginning or towards the end of the night, within a 90-minute period, prerecorded aircraft noise events are played back from a loudspeaker in the bedroom. Street traffic noise (matching the sound energy of 8 x 60 dB(A) aircraft noise events) has been added to the design and is played back at two evenings and mornings. The nightly sequence of factor combinations is balanced over all subjects and each subject is administered the same total amount of noise. Physiological as well as self-reported psychological reaction patterns are measured as dependent variables. A non-intrusive recording system for sleep physiology (actimetry, cardiac and respiratory parameters) has been developed. The measuring principle is based on the vibrations caused by the cardiac and respiratory system that propagate through the body and are coupled to the mattress and the bed. These are detected by pressure sensitive sensors installed below the bed-posts.

• Aircraft Noise Annoyance at Different Times of Day [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  K. Wirth, M. Brink and C. Schierz
[A]

Several studies have shown that aircraft noise reactions are related to the time of day: At same noise levels, night-time annoyance is above day-time annoyance (e.g. Kastka, 2000; Höger et al., 2002). Furthermore, there exists an annoyance-profile during the day, with different annoyance-peaks, being partly independent from the noise level (e.g. Felscher-Suhr et al., 1996). The Swiss Noise Study 2000, carried out around the airport Zurich in 2001, confirmed these findings (Wirth et al., 2002, 2003). On this background, our question is: Which factors influence the variation of the annoyance judgment during the day? On the basis of the data of the Swiss Noise Study 2000, answers to this question are sought. In this survey subjects were asked about the reasonability of aircraft noise at different periods of time. It can be shown that the Leq of the corresponding day period plays not an important role for the reasonability judgment. Especially in the early morning, subjects seem not to refer to the noise level at this period when rating the reasonability of aircraft noise. The influence of moderator variables is much more important. Possible interpretations will be discussed.

• Einfluss von Fluglärm in den Nachtrandstunden auf die Schlafqualität und Befindlichkeit von Flughafenanwohnern [DAGA 2005 (München)]
  M. Brink, R. Rometsch, K. Wirth and C. Schierz
[A]

Im Fokus dieser im Rahmen der ''Lärmstudie 2000'' durchgeführten experimentellen Untersuchung über Auswirkungen von nächtlichem Fluglärm auf den Menschen, steht die Zeit zu Beginn und am Ende des Nachtschlafs. In der Literatur finden sich gehäuft Hinweise, dass das Belästigungs- und Störungspotential von Fluglärm in den sog. Nachtrandstunden am grössten ist. Um dies systematisch zu überprüfen wurde ein grossangelegtes Feldexperiment in der Umgebung des Flughafens Zürich mit über 1500 Versuchsnächten durchgeführt. Bei 60 Versuchspersonen wurden während je 30 aufeinanderfolgenden Nächten während der Einschlaf- und Aufwachphase im Schlafzimmer Fluggeräusche simuliert. Nebst der Nacht-Zeit (abends vs. morgens) wurde die Anzahl der eingespielten Überflüge und der Maximalschallpegel der einzelnen Fluglärmereignisse variiert. Die Auswertungen der Schlaftagebücher deuten darauf hin, dass die subjektiv eingeschätzte Schlafqualität und Befindlichkeit in Nächten mit Fluglärm verschlechtert war. Gegenüber Ruhenächten ergab sich in Lärmnächten ein grösserer Anteil von belästigten Personen. Entgegen weit verbreiteter Ansicht wurde Fluglärm gegenüber Strassenlärm bei gleichem Durchschnittspegel nicht als lästiger empfunden. Die vorliegenden Daten weisen insbesondere auch darauf hin, dass in den Morgenstunden sensibler auf den Fluglärm reagiert wird als abends. Ferner bestehen Hinweise, dass der Maximalpegel von Lärmereignissen gegenüber der Häufigkeit die wichtigere Determinante selbstberichteter Schlafverschlechterungen war. Ein neu entwickeltes berührungsfreies Verfahren für die Aufzeichnung von Bewegungen, Herz- und Atemparametern im Schlaf kam für die Messungen der physiologischen Zielvariablen zum Einsatz. Die Auswertungen zur Physiologie werden jedoch erst im Sommer 2005 abgeschlossen sein. Erste Resultate werden an der DAGA 2005 berichtet werden.

Schilling, R.

• Numerische Untersuchungen zur Entstehung und Ausbreitung von Schall in einer Kreiselpumpe [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Schulze, O. von Estorff, A. Jantzen and R. Schilling
[A]

Die Geräuschentstehung beim Betrieb von Kreiselpumpen ist sehr komplex und bis heute noch nicht hinreichend bekannt. Basierend auf den Strömungsvorgängen im Inneren der Pumpe erfolgt die Ausbreitung und Abstrahlung des Schalls sowohl durch die Pumpe selbst als auch durch das Fördermedium und die sich anschließenden Rohrleitungen.

Im Rahmen eines gemeinsamen Projektes der TU München und der TU Hamburg-Harburg wurden Möglichkeiten zur Modellierung des strömungsinduzierten Lärms mit Hilfe einer gekoppelten Berechnung aus inkompressibler Strömungslösung und akustischer Analogie untersucht.

In dem gegenwärtigen Beitrag werden erste Ergebnisse der numerischen Simulation von Schallentstehung und -ausbreitung in einer Kreiselpumpe vorgestellt. Aufbauend auf den Ergebnissen einer dreidimensionalen inkompressiblen Strömungssimulation, die mit der Software NS3D der TU München erfolgte, werden zunächst die akustischen Quellterme im Pumpeninneren ermittelt. Anschließend wird mit Hilfe der Boundary-Elemente-Methode (BEM) die Schallausbreitung im Fluid basierend auf der aeroakustischen Analogie nach Lighthill modelliert. Die Ergebnisse aus der gekoppelten Simulation werden mit Messergebnissen verglichen und die Möglichkeiten und Grenzen dieses Vorgehens diskutiert.

• Statistische Energieanalyse der Windgeräusche am Kraftfahrzeug [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Eberle, R. Schilling, M. Brennberger and G. Wickern
[A]

Ab Geschwindigkeiten über 120 km/h sind durch Fahrzeugumströmung entstehende Geräusche die für den Schallpegel im Fahrzeug ausschlaggebende Komponente. Für die typischerweise hochfrequenten Windgeräusche ist die statistische Energieanalyse ein geeignetes Werkzeug um die Schallausbreitung im Gesamtfahrzeug zu betrachten. Aufgabe im Rahmen dieses Projektes ist es, die für den Innenraumpegel eines Fahrzeugs ausschlaggebenden aeroakustischen Quellen zu lokalisieren und geeignete Messmethoden im Windkanal zur Darstellung der Quellen zu finden. Anschließend müssen Wege gefunden werden, die gemessenen Quellterme in bereits bei Audi zur Untersuchung von Antriebs- und Abrollgeräuschen eingesetzte SEA-Gesamtfahrzeug-Modelle zu implementieren. Die Modelle werden hierzu an die Anforderungen der Aeroakustik angepasst. Das Ziel ist eine Vorhersage des durch Windgeräusche hervorgerufenen Geräuschpegels in einem Fahrzeug. Außerdem sollen für lokale Schallquellen die Transferpfade von der windangeregten Quelle in den Fahrzeuginnenraum verfolgt werden. Die Lokalisierung und Quantifizierung der Schallquellen erfolgt durch Mikrofonmessungen im Aeroakustikwindkanal. Die Fluid-Struktur-Wechselwirkungen auf überströmten Fahrzeugoberflächen werden nach dem Ansatz von DeJong in die Fahrzeugmodelle implementiert. Für verschiedene überströmte Karosserieflächen werden die gemittelten Wechseldrücke als Anregung in das SEA-Modell eingebracht, und deren Einfluss auf das Innengeräusch somit berücksichtigt. Ein Vergleich zwischen SEA-berechneten Innengeräuschpegeln und gemessenen Spektren sowie eine Schalltransferpfadanalyse von einer lokalen Schallquelle in den Fahrzeuginnenraum werden vorgestellt.

Schimmel, O.

• Principles of Auditory Object Formation: On the Influence of Spatial Information on Onset Detection [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  O. Schimmel and A. Kohlrausch
[A]

The ability to segregate and identify sound sources in an auditory scene comes naturally to most people. In 'Auditory Scene Analysis', this ability of a human listener to group signal components and consequentially separate discrete sources from a complex mixture of sounds is the focus for research on perceptual stream segregation, or auditory object formation. By making use of interaural disparities in binaural hearing (the main cues for localization of a sound source), the auditory system becomes more robust in grouping signal components. However, from the available literature, it is difficult to decide whether localization cues support grouping of signal components, or whether grouping of signal components by onset detection is a prerequisite for localization of the auditory object.

This contribution describes the results of an experiment which explored the principles of auditory object formation by quantifying the relations between spatial localization and onset detection. In the experiment, subjects were asked to temporally adjust a wide-band noise target to fit the meter of a regular series of four marker pulses, in a continuous wide-band noise masker. Four different methods for lateralization (ITDs, ILDs, realistic combinations of ITDs and ILDs, and HRTFs) were applied to the target. After establishing the individual detection thresholds of the target for each spatial condition, the adjustment was performed for several target levels around its threshold. The hypothesis, that for a better detection of the target's onset its positioning would be more accurate, was confirmed, and an influence of spatial information in this paradigm was established.

• Spektrale und zeitliche Integration von Rauschsignalen in monauralen und binauralen Maskierungsexperimenten [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  A. Kohlrausch and O. Schimmel
[A]

Die Experimente dieses Beitrages greifen eine Beobachtung auf, die bereits von Scholl (1962) publiziert wurde. Der Einfluss der Signalbandbreite auf die Mithörschwelle in Rauschmaskierern hängt von der Signaldauer ab. Für kurze Dauern (10 ms) wird die Schwelle durch die Gesamtenergie des Signals in allen angeregten Frequenzgruppen bestimmt, während bei langen Dauern die Signalanteile in verschiedenen Frequenzgruppen weniger effektiv kombiniert werden. Damit hängt eine zweite Beobachtung zusammen (z.B. van den Brink und Houtgast, 1990), dass die zeitlichen Integrationskurven für schmal- und breitbandige Signale unterschiedlich steil verlaufen. Wir haben untersucht, inwieweit diese Beobachtung aus monauralen Experimenten auch in binauralen Konfigurationen auftritt. Der Maskierer war ein diotisches Breitbandrauschen, zu dem als Testsignal ein unabhängiges Rauschen mit einer interauralen Pegeldifferenz von 18 dB oder einer interauralen Zeitverzögerung von 0.66 ms addiert wurde. Auch in diesen binauralen Konfigurationen traten dieselben Unterschiede hinsichtlich der spektralen und zeitlichen Integration auf, wie sie in den oben genannten Arbeiten für monaurale Konfigurationen beschrieben wurden.

Schimmel, R.

• Projektarbeit mit internationaler Beteiligung: Lärmrasterkarte für die Stadt Guaratinguetá [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  K. Künzel, D. Schulz, H. Santos, J. Gullo, L.M. Santos, T. Behr, M. Sachse and R. Schimmel
[A]

Seit vier Jahren arbeiten Studenten der Fachrichtung Umweltakustik in Mittweida gemeinsam mit Studenten der UNESP in Guaratinguetá an Lärmkarten für brasilianische Städte, in denen sich die Verkehrssituation zu einem ernsthaften Problem ausgewachsen hat. Gegenwärtig sind fünf Studenten, zwei aus Mittweida in Brasilien und drei aus Brasilien in Mittweida, mit einer Immissionsprognose einschließlich Betroffenheitsanalyse für die an der Magistrale São Paulo - Rio de Janeiro gelegene Universitätsstadt Guaratinguetá befasst. Die Projektarbeit wird für die brasilianischen Studenten an der Hochschule Mittweida begleitet von Vorlesungen zu ausgewählten Themen der Technischen Akustik, speziell zu Fragen der Schallausbreitung im Freien (Umweltakustik). Für die Datenverarbeitung steht das Programm IMMI der Firma Wölfel zur Verfügung. Im Vortrag werden Schwierigkeiten bei der Anwendung europäischer Normen auf Länder aus einem gänzlich anderen Kulturkreis aufgezeigt. Im Mittelpunkt steht aber der Nutzen einer solchen Herangehensweise für die Lehre der Akustik.

Schimpf, O.

• Qualifizierung von Strömungsgeräuschen unter Motorradhelmen [DAGA 2003 (Aachen)]
  J. Rothhämel and O. Schimpf
[A]

Die Lärmbelastung unter Motorradhelmen liegt bei Überlandfahrten weit über einem Schalldruckpegel von 85 dB(A), der Arbeitsschutz schreibt diese Grenze für eine Lärmbelastung von 8 Stunden täglich vor. Die Ursachen dieser hohen Lärmbelastung werden erläutert. Die Aussagen von Testfahrern unterscheiden sich von der Auswertung psychoakustischer Messungen in einem Akustikwindkanal. Erschwert wird die Auswertung durch die nicht genormte Aufnahme von Lärm unter dem Motorradhelm. Ein neues Kriterium im Bereich des Akustikdesigns von Motorradhelmen ist deshalb mit der Bestimmung der Lästigkeit der Strömungsgeräusche durch Probandentests im Labor eingeführt worden. Diese Methode ergänzt die bisher bestehenden anderen Methoden (u.a. Schalldruckpegel in dB(A), Lautheit nach Zwicker in sone). Die Korrelation dieser unterschiedlichen Auswertungsmethoden wird diskutiert und interpretiert.

• Bestimmung der Sprachübertragungsqualität unter Motorradhelmen [DAGA 2005 (München)]
  J. Rothhämel, G. Janke and O. Schimpf
[A]

Die Qualität der Kommunikation unter Motorradhelmen wird maßgeblich durch die strömungsmechanisch erzeugten Windgeräusche beeinträchtigt. Leise Helme, d.h. Helme mit niedrigen Windgeräuschen, führen zu einer besseren Wahrnehmung von Umweltsignalen und zu entspannterem und auf längere Sicht auch ermüdungsfreierem Fahren. Für eine gute bidirektionale elektroakustische Kommunikation ist ein leiser Helm nicht nur am Ohr sondern insbesondere am Mund notwendig. Denn während das Signal-/Rauschverhältnis am Ohr durch eine Regelung des Lautsprecher-Schalldruckpegels auch in einem lauten Helm konstant gehalten werden kann, ist dies beim Mundmikrofon so nicht möglich. Durch akustisch optimierte Helme ist eine Kommunikation bei Geschwindigkeiten bis über 200 km/h, in der Formel 1 sogar bis 320 km/h möglich. Die elektronische Filterung moderner Kommunikationsanlagen wird durch niedrige Störgeräusche positiv unterstützt. Zur Bestimmung der beiden akustischen Übertragungskanäle 'Lautsprecher - Ohr' und 'Mund - Mikrofon' werden verschiedene Helme im Akustikwindkanal getestet. Die Sprachübertragungsqualität wird mittels Speech Transmission Index (STIPA) bei unterschiedlichen Konfigurationen bestimmt.

• Turbulente An- und Umströmung von Motorradhelmen unter strömungsakustischen Aspekten [DAGA 2005 (München)]
  J. Rothhämel, G. Janke and O. Schimpf
[A]

Die Ursache von Strömungsgeräuschen ist generell die Verwirbelung strömender Luft. Turbulente Geschwindigkeitsfluktuationen erzeugen an überströmten Wänden lokale Wechseldruckgebiete geringer räumlicher Kohärenz, aber - für akustische Maßstäbe - enorm hoher Intensität. Mittels Laser-Doppler-Anemometrie wird das turbulente Strömungsfeld um den Motorradhelm herum vermessen. Die Strömungsturbulenz wird mit akustischen Messungen mittels Messmikrofon und Nasenkonus in der Strömung verglichen. Am Beispiel eines Motorrades mit höhenverstellbarem Windschild wird der Einfluss der Höhe dieser Scheibe auf das Strömungsgeräusch dargestellt.

Schimschal, C.

• Compensation possibilities of the omission of vehicle stages during the vehicle development process using specific measuring and simulation tools, with the BTPA (Binaural Transfer Path Analysis) as an example [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Winter, B. Lange and C. Schimschal
[A]

Um schneller auf die Anforderungen des Marktes reagieren zu können, ist eine Verkürzung der Fahrzeugentwicklungszeiten erforderlich. Mit der Verkürzung der Entwicklungszeiten verringert sich auch der zeitliche Abstand zwischen der Verfügbarkeit der ersten Prototypen und dem Beginn der Produktion. Im Zuge der Einführung neuer Entwicklungsprozesse bei der Adam Opel AG kann es dazu kommen, dass bestimmte Fahrzeugentwicklungsstufen wegfallen.
Durch den gezielten Einsatz von Mess- und Simulationswerkzeugen muss diesem neuen Entwicklungsprozess Rechnung getragen werden. Dies geschieht durch Übertragung von Erkenntnissen aus dem Entwicklungsprozess des Vorgängermodells bzw. aus Erkenntnissen von parallel laufenden Entwicklungsprozessen verwandter Modellreihen.
Anhand der BTPA (Binaurale Transferpfad Analyse) zweier verwandter Modelle, des Opel Vectra und des Opel Signum, soll beispielhaft gezeigt werden, welche Datensätze bzw. Erfahrungswerte man zukünftig prozessübergreifend verwenden kann. Worst-Case-Abschätzungen durch die Verwendung von Targetkurven sind dabei ein Werkzeug, um im Entwicklungsprozess nicht vorhandene Datensätze fundiert ersetzen zu können.

Schinauer, T.

• Ist ein allgemeiner Lärmempfindlichkeitsindikator sinnvoll? [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  T. Schinauer
[A]

Eine der Hauptwirkungen von Umweltlärm ist die Störung der Kommunikation. Anzunehmen ist, dass sowohl äußere als auch innere Kommunikationsfunktionen beeinträchtigt sind. Das Ausmaß erlebter Lärmbelästigung scheint durch Geräuschart, Einstellung gegenüber der Geräuschquelle und individuelle Lärmempfindlichkeit nur unzureichend bestimmt zu sein: Fragebogenscore und tatsächliche Lärmbeeinträchtigung im Experiment korrelieren in der Regel kaum. Da kognitive Verarbeitungsstile und Schallereignissart in Wechselwirkung zueinander stehen können (Höger, 1997), wird in dieser Studie eine Beziehung zwischen der Feldabhängigkeit der Wahrnehmung und der Signalentdeckungsleistung d' bei spezifischen Geräuschereignissen erwartet. Der Gesamtwert des Lärmempfindlichkeitsfragebogens (Zimmer & Ellermeier, 1998) kann die Leistungsbeeinträchtigung auch in dieser experimentellen Evaluation nicht vorhersagen. Zwischen den Antworten auf Einzelitemniveau und den verwendeten Geräuschklassen bestehen jedoch typenabhängig aussagekräftige Korrelationen. Evaluationsprobleme sind deshalb vor allem auf die Mehrdimensionalität des Lärmempfindlichkeitsfragebogens zurückzuführen.

Schirmacher, R.

• Aktive Klangbeeinflussung in einem PKW [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  R. Schirmacher, R. Lippold and O. Martner
[A]

In der Fahrzeugakustik spielt beim Innengeräusch nicht nur die Lautstärke eine wichtige Rolle, auch das Klangbild soll den Erwartungen des Nutzers an das jeweilige Fahrzeug und die Fahrsituation gerecht werden. Hinzu kommen die unterschiedlichen Erwartungshaltungen verschiedener Nutzer, die beispielsweise von Hörgewohnheiten und Kulturkreisen abhängen können.

• Aktive Störgeräuschbefreiung für Freisprecheinrichtungen in Kfz [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  G. Feneberg, R. Schirmacher and C. Zerbs
[A]

Vom deutschen Gesetzgeber wird für Fahrer von Kraftfahrzeugen ein Verbot des Betriebs von Mobiltelefonen ''am Ohr'' während der Fahrt angestrebt. Allerdings ist die Sprachverständlichkeit beim Einsatz von Freisprecheinrichtungen oft nicht zufriedenstellend. In diesem Beitrag wird ein Verfahren zur Störgeräuschunterdrückung und damit zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit bei motordominierten Fahrzeuginnengeräuschen vorgestellt. Das Schallfeld im Fahrzeuginnenraum besitzt bis zu einer Frequenz von etwa 1 kHz eine ausgeprägte Modenstruktur. Das Innengeräusch wird hier typisch von ganz- und halbzahligen Motorordnungen dominiert. Da kein statistisches Schallfeld vorliegt, ist für diesen Frequenzbereich eine korrelationsbasierende Störgeräuschunterdrückung nicht möglich. Einen Ausweg bietet die aktive Kompensation drehzahlabhängiger Störgeräuschkomponenten mit Verfahren, wie sie bereits zur aktiven Störgeräuschbefreiung im Fahrzeuginnenraum eingesetzt werden. Im Vergleich zur akustischen Störgeräuschbefreiung, die ja möglichst global im gesamten Innenraum wirksam sein soll, ist die hier zu lösende Aufgabe jedoch wesentlich einfacher. Es treten keine elektroakustischen Übertragungsstrecken auf und es sind nur einzelne Mikrofonsignale zu bearbeiten. Damit sind echtzeitfähige Lösungen geringer numerischer Komplexität bis in den kHz-Bereich realisierbar. Weiterhin zielt das vorgestellte Verfahren ausschließlich auf drehzahlabhängige Störgeräusche und ist daher mit beliebigen anderen Verfahren wie z.B. mehrkanaligen, korrelationsbasierenden Ansätzen für höhere Frequenzen kombinierbar. Im Beitrag werden das Verfahren zur drehzahlgesteuerten Störgeräuschbefreiung vorgestellt und der verwendete Algorithmus skizziert. Verschiedene Anwendungen werden aufgezeigt und durch Ergebnisse und Beispiele ergänzt.

• Von der aktiven Geräuschminderung zum Active Sound Design [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Schirmacher
[A]

NO ABSTRACT AVAILABLE

• Developing a Guideline on Active Vibration Isolation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  R. Schirmacher and R. Kappel
[A]

Active Vibration Isolation moved onwards from a laboratory curiosity to state of the art technology during the last years. Today it is used mainly for demanding applications where appropriate isolation is difficult to achieve by passive means. In addition, broader applications are under investigation and a common interest in the technology from an application point of view can be found. While there are guidelines and standards on passive vibration isolation (e.g. DIN EN 1299, VDI 2062), there are currently no such documents for active systems. This lead to efforts to support designers, manufactureres and users of active vibration isolation systems by a VDI guideline. This guideline should give a basic understanding of active vibration isolation and define some coherent terminology. It should give practical advice for the design of active vibration isolation. To support co-operation and information exchange, it should give hints for necessary information for the specification of an active vibration isolation system and its components and also for test and measurement procedures. The current state of the comittee work will be presented. A special focus will be with the specification and test and measurement procedure topics.

• Aktive Geräuschminderung und Active Sound Design in PKW-Innenräumen [DAGA 2005 (München)]
  R. Schirmacher, F. Evert and R. Lippold
[A]

Die Minderung des Motorengeräusches im Fahrzeug stellt eine der meistdiskutierten Anwendungen der aktiven Geräuschminderung dar. Die Gründe hierzu liegen in den wesentlichen Eigenschaften dieser Anwendung sowohl bezüglich der Akustik als auch der damit verbundenen Signalverarbeitung: PKW-Innenräume sind mehr oder weniger ''klein'' und gestatten damit die globale aktive Minderung im gesamten relevanten Innenraum. Außerdem sind Motorgeräusche durch harmonische Signalkomponenten der Drehfrequenz geprägt und damit gut vorhersagbar.

In Ergänzung zur reinen Geräuschminderung hat sich die aktive Gestaltung des motorbezogenen Fahrzeugklangs (Active Sound Design) zu einem wesentlichen Merkmal aktiver Systeme entwickelt. Dieses Verfahren wird zwischenzeitlich weltweit von Fahrzeugherstellern zur Definition und Erprobung der Klänge künftiger Fahrzeuge in der Entwicklung eingesetzt.

Der Vortrag stellt die aktuellen Möglichkeiten und Grenzen derartiger Systeme sowie ihre relevanten akustischen Grundlagen vor und diskutiert künftige Einsatzmöglichkeiten und Erweiterungen.

• Schiffbauliche Anwendungen einer aktiven Lagerung [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  R. Schirmacher
[A]

Schiffe stellen große, schwach bedämpfte Strukturen mit einer Vielzahl verschiedenster Schallquellen auf engstem Raum dar. Gleichzeitig sind sie Arbeits- und Lebensraum von Menschen und sollen in ihre Umgebung möglichst geringe Schallemissionen aufweisen.

In diesem Zusammenhang besitzen elastische Lagerungen zur Reduzierung des Körperschalleintrags von Geräuscherzeugern in eine Schiffsstruktur eine besondere Bedeutung bei der Geräuschminderung, da ihre Aufstellung auf Fundamenten hoher Impedanz - wie im Bauwesen an Land üblich - nicht möglich ist. Verbesserungen durch aktive Konzepte zur Lagerung kritischer Aggregate sind daher für schiffbauliche Anwendungen sehr attraktiv.

Der Vortrag stellt Konzepte zur aktiven Lagerung vor und diskutiert ihren Einsatz für schiffbauliche Anwendungen. Der besondere Reiz beim Einsatz aktiver Lagerungen liegt dabei auch darin, dass Sie sich für typische, durch Drehfrequenzharmonische von Aggregaten geprägte Geräuschspektren einfach und robust realisieren lassen und damit passive Lagerungen ergänzen.

Anhand von konkreten Anwendungsbeispielen wird das Potenzial aktiver Lagerungen im Schiffbau aufgezeigt.

• Praktische Aspekte beim Einsatz von ANC-Systemen in PKW [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  R. Schirmacher, R. Lippold, F. Steinbach and F. Walter
[A]

Beim praktischen, seriennahen Einsatz von ANC-Systemen in PKWs gilt es, zahlreiche Aspekte zu berücksichtigen, die in der 'klassischen' Lehrbuch-Theorie nicht enthalten sind und für erste experimentelle Demonstrationen vernachlässigt werden dürfen. Dazu zählen beispielsweise Fragen der Stabilität und Robustheit bei Änderungen der Randbedingungen (Temperatur, Besetzungszustand, Fensteröffnung, etc.), Qualität und Verfügbarkeit von Eingangsdaten, Streubandbreiten von Komponenteneigenschaften, Anforderungen an einzusetzende Komponenten ode auch Robustheit gegen Komponentenausfälle und gezielte Störungen.

Der Vortrag stellt ausgewählte Aspekte dar und zeigt, wie diese in einem ANC-System berücksichtigt werden können.

• Messung der Schallausbreitung auf einer Hochdruck-Gasleitung [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Schirmacher and R. Baars
[A]

Bei einem zweistufigen Hochdruck-Gaskompressor mit Zwischenkühler wird vom Kühler ein Ton bei der Kompressor-Drehfrequenz von ca. 160 Hz abgestrahlt. Zur Auslegung von Schallminderungsmaßnahmen war der Mechanismus der Schallausbreitung zwischen Kompressor und Kühler auf Stahlleitungen DN 400 mit 24 mm Wandstärke und 160 Bar Gas-Innendruck durch Messungen aufzuklären. Durch nicht-invasive Messungen konnte dabei die Dominanz des Fluidschalls (Erdgas) über den Körperschall gezeigt werden, der in anschließenden Druckmessungen eindrucksvoll bestätigt wurde. Der Vortrag stellt die der Messung zugrundeliegenden Konzepte (Wellentrennung ausbreitungsfähiger Moden, modale Impedanzen, modale Intensitäten) sowie Ergebnisse vor.

Schirmer, W.

• Realisierung der Schallabsorber-Funktion von Kühldecken mit Gipskarton-Lochplatten und Feinputz [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  W. Schirmer and D. Friedemann
[A]

An Deckensysteme zum Einsatz in offenen, d. h. nicht durch Wände unterteilten Büros der Komfortstufe (Bankgebäude) werden zahlreiche Anforderungen gestellt: 1) Kühlfunktion zur Verringerung der sonst erforderlichen großen Kühlluftmenge (Kosten, Zugerscheinungen). 2) Rasterlose glatte Oberfläche, Lochung nicht sichtbar, auch langzeitig nicht (Staubablagerung bei Luftströmung durch porösen Feinputz) zur Erfüllung innenarchitektonischer Ansprüche. 3) Schallabsorption zur Akustik-Regulierung (minimale Schallübertragung zwischen Arbeits-/Beratungsbereichen). Im Beitrag wird gezeigt, wie und mit welchem System-Aufbau Anforderung 3) neben den dominanten Anforderungen 1) und 2) realisiert wurde. Zur Schaffung von Planungssicherheit wurde für mehrere Systemvarianten der Schallabsorptionsgrad nach DIN EN 20354 (Hallraumverfahren) bestimmt. Die Ergebnisse werden mitgeteilt.

• Zur Ermittlung des Standes der Technik für geräuscharme Bühnen-Hubpodien [DAGA 2003 (Aachen)]
  W. Schirmer
[A]

Für Theater-Hubpodien mit Leer-Massen m = 10...20 t erfolgt die Geräuschabnahme-Messung bei Hubgeschwindigkeiten v = 0,1...0,7 m/s. Der Geräuschmeßort ''Parkett 1. Reihe Mitte'' liegt d = 6...15 m vom gemessenen Podium entfernt. Die Antriebsleistung für solche Podien beträgt mehrere 100 kW. Für die Festlegung der Anforderung ''Fahrgeräusch von Hupodien'' durch den Theaterplaner und zur Realisierbarkeits/Aufwandsabschätzung durch den Podienhersteller ist die Kenntnis des Standes der Technik erforderlich, bisher aber nicht verfügbar. Seine Ermittlung stößt außer auf die üblichen Schwierigkeiten der Datenzugänglichkeit hier auf die Besonderheit, daß die verfügbaren Geräuschdaten für sehr unterschiedliche Werte von v, d und m gelten, also zunächst nicht vergleichbar sind. Im Beitrag wird gezeigt, wie durch Bezug der Geräuschdaten auf einheitliche Werte von v, d und m der Stand der Technik für die verschiedenen Podien-Antriebsarten erkennbar wird. Als akustische Grundlage dazu wird vorgetragen, wie die Abhängigkeit des Schalldruckpegels ''Parkett 1. Reihe Mitte'' von v, d und m zu berücksichtigen ist. Es wird angeregt, die Datensammlung durch Zulieferung von Daten weiter auszubauen und für alle Fachkreise zugänglich zu machen.

• Erschütterungsprognose für sensible Standorte 160 m neben einem geplanten 20 kWs Fallprüfstand [DAGA 2005 (München)]
  W. Schirmer and D. Heiland
[A]

Wegen der sensiblen Umgebung und besonderer Baugrundverhältnisse wurden der Prognose Ausbreitungsmessungen zugrundegelegt. Sie erfolgten mittels Stoßanregung eines Bohrpfahles, der später mit weiteren die Fundamentwanne des Fallprüfstandes tragen wird. Berichtet wird über die Stoßanregung (freier Fall eines 800 kg-Stahlblockes, der mittels improvisierter Hebevorrichtung auf 0,6 m Fallhöhe angehoben wird) und über die Messung und Bewertung sehr kleiner Erschütterungen. Die Prognoserechnung reduziert sich somit auf die Berücksichtigung der unterschiedlichen Energien von Meßanregung und Fallprüfung sowie der Isolierwirkung der Prüfstandslagerung. Aus den Meßwerten für 20 und 200 m Entfernung ergibt sich eine unerwartet hohe dissipative Ausbreitungsdämpfung für das in 10 m Tiefe anstehende Pläner-Gestein, in das sowohl die Fundamente für sensible Apparaturen als auch die Bohrpfähle für den Fallprüfstand gegründet sind.

• Über die Arbeit der Akustik-Ingenieurbüros [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  W. Schirmer
[A]

Über die Arbeit der Akustik-Ingenieurbüros

• Fallstudie Heizkesselgeräusche für eine 1MW Heizzentrale [DAGA 2008 (Dresden)]
  W. Schirmer
[A]

Im Kellergeschoss eines in ruhiger Lage stehenden Wohnhauses befindet sich die Heizzentrale für ca. 190 Wohnungen. Im 2. DG des gleichen Hauses werden die zulässigen Werte für haustechnische Anlagen um 4 dB(A) überschritten. Nach DIN 45680 ist das Geräusch als tieffrequent einzustufen. Im Vortrag wird mitgeteilt, mit welchem Messkonzept die Ursache für die Überschreitung gefunden wurde und welche Abhilfemaßnahmen daraus abgeleitet wurden. Mit einem 220 mm langen Mikrofon-Sondenvorsatz wurde in den Abgasrohren NW 350 bei ca. 140C Abgastemperatur der Schallleistungspegel der Kessel sowie die Durchgangs-Dämpfung der Rohrschalldämpfer und der Kaminrohre gemessen und mit Erwartungswerten verglichen.

Schlaak, H.-J.

• Messtechnische und theoretische Untersuchungen zum Einfluss von Massebelastungen auf den Übertragungskoeffizienten von Beschleunigungsaufnehmern der Back-to-Back-Bauform [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Täubner, H.-J. Schlaak and T. Bruns
[A]

Messtechnische und theoretische Untersuchungen zum Einfluss von Massebelastungen auf den Übertragungskoeffizienten von Beschleunigungsaufnehmern der Back-to-back-Bauform

Mit der Einführung von Beschleunigungsaufnehmern der Back-to-Back-Bauform als Bezugsnormale zur Vergleichskalibrierung von Beschleunigungsaufnehmern entstand das Problem, den Übertragungskoeffizienten solcher Bezugsnormale für anwendungsbezogene Massebelastungen zu bestimmen. Die Beschleunigungsaufnehmer-Normale der Back-to-Back-Bauform sind dadurch gekennzeichnet, dass das seismische System an der Top-Fläche des Aufnehmers befestigt ist. Für die Vergleichskalibrierung wird dann ein Beschleunigungsaufnehmer-Transfernormal auf der Topfläche eines primärkalibrierten Beschleunigungsaufnehmer-Bezugsnormals befestigt. Die Topfläche ist damit die Referenzfläche der Anregungsbeschleunigung bei der Vergleichskalibrierung. Für Untersuchungen zum Einfluss von Massebelastungen auf den Übertragungskoeffizienten wurden auf die Top-Fläche des Aufnehmer spezielle, in der PTB gefertigte Belastungsmassen montiert und mit einem zweikanaligem Heterodyn-Interferometer in Verbindung mit einem Signalverarbeitungssystem das Übertragungsverhalten gemessen. Es bestätigte sich, dass eine Abhängigkeit vorliegt. In dem Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zum Verhalten von verschiedenen Beschleunigungsaufnehmer-Normalen der Back-to-Back-Bauform unter Masseeinfluss im Frequenzbereich 10 Hz bis 20 kHz sowie Ansätze einer theoretischen Modellbildung zur Erklärung des Aufnehmerverhaltens vorgestellt.

Schlachter, I.

• Noise abatement in Switzerland: Present projects and perspectives [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  H. Bögli, I. Schlachter, M.-H. Schaffner, J.-D. Liengme and F. Fischer
[A]

Noise abatement has a long history in Switzerland. The recognition of noise as a public health problem led to a parliamentary report in the sixties and finally to a noise policy which was laid down in the Environmental Protection Law (1983) and in the Noise abatement ordinance (1986). The policy contains plans to study dose-effect relationships, to introduce limiting values and to apply measures, focusing on reducing noise mainly at the source. Costs are handled according to the polluter-pays principle and prevention measures to avoid future noise problems as well as improvement measures for existing noisy installation have been stipulated.

A critical review of 15 years of noise abatement published in 2002 proposed further actions to improve the strategy. In particular, the report recommended a better monitoring of noise abatement, concerning noise exposure and improvement projects. It also suggested a closer collaboration with international noise policies, especially with view to ongoing EU-activities. The report concluded that supplementary measures were needed in order to effectively protect the population from hazardous or undesirable effects of noise.

Some of the proposed measures are presently being implemented. It concerns the introduction of a national monitoring system of noise exposure, a stricter control over the slowly-progressing improvement projects as well as tighter regulations to monitor noisy installation. Further projects deal with the quantification of noise effects on health by means of the DALY-principle (disability adjusted life years) and its monetisation in order to cover the external costs of noise.

• Machbarkeitsstudie Ruhelabel [DAGA 2008 (Dresden)]
  I. Schlachter, F. Fischer and U. Hausmann
[A]

Der Vollzug der gesetzlichen Grundlagen zur Lärmverminderung und zur Sanierung von Anlagen mit übermässiger Lärmbelastung schreitet nur zögerlich voran - Anreize zur Lärmverminderung unter die Immissionsgrenzwerte sind trotz dem in der Umweltschutzgesetzgebung verankerten Vorsorgeprinzip kaum vorhanden. Die Analyse zum Stand der Lärmbekämpfung in der Schweiz weist denn auch ein differenziertes Bild aus: Zwar ist 20 Jahre nach Inkrafttreten der Lärmschutzverordnung viel erzielt worden, es zeigt sich aber deutlich, dass der Schutz der Bevölkerung vor schädlichem oder lästigem Lärm nur teilweise erreicht wurde und sich viele Menschen auch nach Abschluss der Sanierungen weiterhin von Lärm belästigt fühlen. Zur weiteren Lärmreduktion sind deshalb zusätzliche Instrumente nötig.

Als mögliches Anreizsystem zur Lärmverminderung prüft das Bundesamt für Umwelt die Einführung eines sog. Ruhelabels. Das Ruhelabel hat zum Ziel, der Bevölkerung die Lärmbelastungssituation durch die Hauptlärmarten an ihrem Wohnort auf einfache Art ins Bewusstsein zu rufen. Der Lärmsituation kommt beim Wohnen eine grosse Bedeutung zu und der Wert einer Liegenschaft steigt indirekt proportional mit der Lärmbelastung. Durch das Aufzeigen der Belastungssituation einer Liegenschaft soll der Druck auf Politik und Behörden verstärkt werden, die Lärmsituation im Bereich Wohnnutzung in der Schweiz zu verbessern.

Schläpfer, R.

• Trittschalldämmung von Holzdecken bei niedrigen Frequenzen [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Hessinger, A. Rabold, F. Holtz and R. Schläpfer
[A]

Ein besonderer Forschungsschwerpunkt der Bauakustik im Holzbau ist die Trittschalldämmung von Holzdecken. Im Vergleich zu Massivdecken wird die Trittschalldämmung von Holzdecken sehr stark durch niederfrequente Schallübertragungen geprägt. Trittschallübertragungen unter 100 Hz tragen zwar zur Geräuschbelästigung bei, werden aber bei der Berechnung des bewerteten Norm-Trittschallpegel L'n,w nicht mitberücksichtigt. Aus diesen Gründen ergibt sich die Notwendigkeit die Trittschalldämmung von Holzdecken bei niederen Frequenzen zu optimieren. In Zusammenarbeit mit der Lignatur AG aus Waldstatt Schweiz wurde die Wirkungsweise von akustischen Tilgern in einer Hohlkastendecke untersucht. Hierzu wurden Vorversuche des Schwingungsverhaltens im Kleinversuch und Trittschallmessungen im Norm-Prüfstand nach DIN EN ISO 140-06 durchgeführt. Die Ergebnisse der Schwingungsmessungen im Kleinversuch, sowie der Vergleich mit den Trittschallmessungen an realistischen Deckenelementen wird hier vorgestellt.

Schlaffke, M.

• Hörschwellen von Jugendlichen und Geräuschbelastungen in der Freizeit [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Schulz, K. Künzel, M. Schlaffke and S. Felbel
[A]

Vor allem während der letzten zwei Jahrzehnte wird in einer großen Anzahl von Studien über eine Verschlechterung der Hörfähigkeit schon bei jungen Menschen berichtet. Diese Erscheinungen werden vor allem mit veränderten Lebensbedingungen und Lebensgewohnheiten in Verbindung gebracht, bei Jugendlichen speziell mit Schallbelastungen im Freizeitbereich. In diesem Zusammenhang diskutiert man insbesondere den Einfluss von Diskothek- und Konzertbesuchen sowie das laute Musikhören über Kopfhörer, zum Teil auch mit kontroversen Ergebnissen und Schlussfolgerungen. Diese Aspekte waren auch Teil einer 1996 bis 2005 durchgeführten Längsschnittstudie mit Schülern der 7. - 10. Klasse einer Mittelschule. Mit Hilfe eines Hochtonaudiometers wurde jährlich die Entwicklung des Hörvermögens untersucht. Daneben sind mittels Befragung geräuschrelevante Aspekte des Freizeitverhaltens erhoben sowie Tendenzen und Zusammenhänge ermittelt worden. Diese Untersuchungen werden durch ein derzeit laufendes studentisches Projekt ergänzt, bei welchem die Häufigkeit und die typischen Schalldruckpegel bei der Nutzung tragbarer Wiedergabegeräte bei Schülern und Studenten erfasst werden sollen.

Schlechter, J.

• Visualization and Analysis of Loudspeaker Cone Vibrations [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Schlechter and W. Klippel
[A]

Visualisierung und Analyse von Schwingungen auf Lautsprechermembranen

• Vibration and radiation diagnostics of loudspeaker cones
  J. Schlechter and W. Klippel
[A]

The sound reproduction quality of loudspeakers is highly dependent on the vibration and radiation properties of the loudspeaker cone. Advances in the measurement techniques for surface vibration allow to verify preceding models of the cone vibration and to develop basic rules for designing loudspeaker cones. With the help of a certain sound radiation model the produced sound pressure of the loudspeaker can be predicted from the measured cone surface vibration.

The vibration behavior of circular loudspeaker cones is demonstrated on example cones and the direct link to the sound radiation offers insight into critical issues for designing an optimal loudspeaker following a certain target specification.

Schlegel, M.

• Reduced-Order Analysis of Turbulent Jet Noise [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Schlegel, B.R. Noack, E. Gröschel, W. Schröder, P. Comte and P. Jordan
[A]

In the present study, subsonic turbulent jet noise is investigated targeting 'least-order' approximations of the key processes. These representations utilize LES and experimental data. The fluctuations of the velocity field, of the Lamb vector as noise source (APE formalism), and of the far-field pressure are investigated with several methods: (i) The streamwise development is characterised by a statistical analysis; (ii) An azimuthal mode decomposition is carried out; (iii) A Fourier analysis is performed; (iv) A proper orthogonal decomposition (POD) is applied to the data; (v) A noise-targeted generalization of the POD is proposed to distill 'loud' and 'quiet' structures in the jet. Thus, the hot-spots of noise production are identified and the most characteristic flow events with respect to the observed far-field pressure are low-dimensionally described.

Schleichardt, A.

• Akustische Laufzeittomographie Ein Verfahren zur Bestimmung flächengemittelter Temperatur- und Strömungsinformationen in der Atmosphäre mittels akustischer Signale [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Barth, A. Schleichardt, M. Wilsdorf and A. Raabe
[A]

Die Schallgeschwindigkeit in der Atmosphäre hängt im Wesentlichen von den meteorologischen Parametern Temperatur und Wind entlang des Ausbreitungsweges akustischer Signale ab. Diese Abhängigkeit kann genutzt werden, um aus Messungen der Laufzeit bei bekanntem Ausbreitungsweg der Signale (Positionen der Sender und Empfänger) Rückschlüsse auf diese Parameter zu ziehen. Der Einsatz tomographischer Techniken erlaubt es, aus Laufzeitdaten, die entlang verschiedener Ausbreitungswege durch ein Untersuchungsgebiet erfasst wurden, Flächenmittelwerte der meteorologischen Parameter im Untersuchungsgebiet zu bestimmen. In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse von Simulationen mit bekannten Verteilungen von Temperatur und Strömung sowie Messergebnisse innerhalb eines Untersuchungsgebietes von ca. 100 m Länge, 12 m Breite und 2,50 m Höhe vorgestellt. Ein Vergleich der Messergebnisse mit Punktmessungen anderer meteorologischer Messgeräte, die in verschiedenen Höhen im Untersuchungsgebiet aufgestellt wurden, zeigt eine qualitative Übereinstimmung der Ergebnisse. Der Vergleich verdeutlicht aber auch, dass eine quantitative Übereinstimmung wegen der unterschiedlichen räumlichen Ausdehnung des Einflussgebietes auf die Messung mit dem jeweiligen System nur begrenzt gegeben ist. Das Verfahren der akustischen Tomographie eignet sich daher insbesondere für Untersuchungen, bei denen räumliche Mittelwerte der meteorologischen Parameter Temperatur und Strömung von Bedeutung sind.

Schleicher, R.

• Kognitive Grundlagen der multimodalen Mensch-Maschine Interaktion [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Naumann, I. Wechsung and R. Schleicher
[A]

Bezüglich multimodaler Mensch-Maschine Interaktion sind mittlerweile widersprüchliche Ergebnisse in der Literatur dokumentiert (Oviatt et al., 1999). Einerseits kann das Nutzen mehrerer Wahrnehmungskanäle, z.B. durch redundante Informationsdarstellung, zur Fehlervermeidung beitragen (Sarter, 1999; Sturm, 2005). Andererseits kann man annehmen, dass dem Benutzer zusätzliche kognitive Ressourcen, z. B. bei der Entscheidung für eine der angebotenen Modalitäten, abverlangt werden, was zur Überforderung des Nutzers führen kann (Schomaker et al., 1995; Wickens, 2002). Angesichts immer neuer Möglichkeiten hinsichtlich der Integration neuer Modalitäten in interaktive Systeme stellt sich die Frage, wann der Einsatz multimodaler Benutzerschnittstellen tatsächlich mit positiven Effekten verbunden ist. Antworten liefert die psychologische Forschung, deren gegenwärtiger Stand Erklärungsansätze für diese uneindeutige Befundlage bietet. Das Arbeitsgedächtnismodell von Baddeley (Baddeley, 2000) und die Theorie der multiplen Ressourcen von Wickens (2002) gehen davon aus, dass bei der Nutzung unterschiedlicher Modalitäten zum Teil auf unterschiedliche Ressourcen zurückgegriffen wird und Multimodalität in diesem Fall die Interaktion unterstützen kann. Als weiterer Einflussfaktor zeigte sich in empirischen Studien neben der Allokation der Ressourcen die Kohärenz der Präsentation: Zeitlich und räumlich inkohärente Darbietung multimodaler Signale kann sich im schlechtesten Fall negativ auf die Interaktion auswirken (McGurk & MacDonald, 1976; Schomaker et al., 1995).

• Effects of auditory feedback on manual control in a balancing task [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Rath and R. Schleicher
[A]

Auditory perception of information about objects and processes in our surroundings from sounds they emit has been recognised as an important aspect in psychoacoustic research. E.g., one may ask if certain types of ecological information are more often or particularly well perceived auditorilly as compared to vision or other senses.

The ''Ballancer'' is an experimental audio-visual interface based on the metaphor of balancing a (virtual) rolling ball on a tiltable track. Its technical core consists of an accelerator/orientation sensor connected to the handheld control track and a physical model of the movement of a rolling ball and emerging acoustic vibration.

While many studies on ecological auditory perception deal with discrete sound- and information-events (such as most notification or warning sounds), the current work aims at the possible continuous, seamless convection of information. Focus is hereby on the hypothesis that in the chosen specific yet familiar situation (of balancing a moving object), perception and sensory-motor processing of velocity information may significantly improve in a natural way through sonic feedback, even under very good visual display of the scenario. Experiments of a target-reaching task at different types of auditory feedback show consequences on and improvements of gestural control by test subjects.

Schleinzer, G.

• TPA Schienenfahrzeuge – Körperschallübertragung Drehgestell [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Arndt, K. Jalics, G. Schleinzer and H.-H. Priebsch
[A]

Die hohen Geschwindigkeiten der Reisezüge und die gestiegenen Komfortansprüche der Fahrgäste stellen erhöhte Ansprüche an das Drehgestell. Es ist daher erforderlich, die Körperschallweiterleitung vom Drehgestell in den Reisezugwagen zu verringern.

Im Rahmen dieses von Siemens beauftragten Forschungsprojektes wurde bei einem Reisezugwagen eine Geräuschübertragungsweganalyse vorgenommen. Zuerst wurde dabei im Stillstand unter künstlicher Anregung das Übertragungsverhalten zwischen verschiedenen Punkten des Drehgestells und dem Fahrgastinnenraum gemessen. Anschließend wurden auf der Strecke Graz-Wien Beschleunigungs- und Luftschallmessungen im regulären Fahrbetrieb vorgenommen. Auf Basis dieser Daten wurden danach die Geräuschübertragungsanteile der einzelnen Pfade entwickelt, wobei sowohl die Matrixmethode als auch die Eingangsinertanzmethode zur Kraftbestimmung eingesetzt wurden.

Im Rahmen des Projektes konnte gezeigt werden, dass diese im PKW Bereich schon vielfältig eingesetzte Methode auch im Bereich der Schienenfahrzeuge gut angewendet werden kann, wenn bestimmte Randbedingungen eingehalten werden.

Die Methode kann nun auch bei ähnlichen Aufgabenstellungen im Bereich der Schienenfahrzeuge gut eingesetzt werden.

Schlesinger, A.

• Holographische Modalanalyse mit skalierbarem Kugelarray [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Schlesinger, G. Del Galdo, B. Albrecht, S. Husung, J. Lotze, H.-P. Schade and M. Haardt
[A]

Das Problem der Modalanalyse in der raumakustischen Praxis ist der geringe Informationsgehalt aus punktuell vorgenommenen Messungen der Raumimpulsantwort. Grund dafür ist die orts- und quellenabhängig hohe Varianz der zu erfassenden Schallfeldgrößen. Die richtungsbezogene raumakustische Untersuchung wird möglich durch ein skalierbares Ein-Mikrophon-Array. Dieses tastet durch Mehrfachmessung eine Kugeloberfläche ab und bildet so ein ''virtuelles'' Kugelarray. Dieses Analyseverfahren bietet Vorteile gegenüber den heute verbreiteten und standardisierten Messmethoden, welche den Raum nur an einzelnen Positionen aufmessen und nach Mittelung der Messergebnisse oftmals nur allgemeine Beurteilung der Raumakustik ermöglichen. Mit Hilfe von Oberflächen-Arrays kann das Eigentonnetz im modalen Frequenzbereich sichtbar gemacht und quantifiziert werden. Bestimmt durch die obere Grenzfrequenz des modal charakterisierten Schallfeldes, allgemein als Schröderfrequenz bekannt, werden die Messpositionen skaliert und eine Kugeloberfläche räumlich abgetastet. Die Extrapolation des Schallfeldes im Gültigkeitsbereich der Array-Anordnung wird durch Reihenzerlegung des Schallfeldes in Sphärische Harmonische und Multiplikation mit Sphärischen Besselfunktionen im zugehörigen Fourierraum erreicht. Auf Grundlage des extrapolierten Schalldrucks wird eine holographische Bildgebung des Schallfeldes vorgenommen. Die akustische Planung und Analyse kritischer Räume, vor allem im tieffrequenten Bereich, ist mit dem vorgestellten Ansatz über ein Raumvolumen exakt quantifizierbar. Erste Simulationen und experimentelle Messungen haben die theoretischen Annahmen und die praktische Anwendbarkeit des vorgestellten Messverfahrens nachweisen können.

• Speech Intelligibility Enhancement in Hearing Aids, based on optimized Spatial Beam-Forming and Computational Auditory Scene Analysis [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Schlesinger and M.M. Boone
[A]

For hearing aid design, the key parameter for an enhancement of speech intelligibility is the signal-to-noise ratio (SNR). During the last decade different signal-processing approaches successfully followed this guideline. This work combines two important branches, optimized beam-forming and computational auditory scene analysis. The former has been implemented in the Hearing-Glasses, a long-standing research project at the TU Delft, improving the SNR by up to 9 dB. Computational auditory scene analysis comprises the attempt to mimic the physiology of a healthy human hearing. In consideration of a computationally efficient algorithm that works in real-time and real-world scenarios, we opted for a binaural bottom-up approach. The combined processing scheme has been implemented as a prototype in a virtual real-time and real-world room simulator. Initial listening tests show an improvement in SNR comparable to either of the underlying processing schemes alone.

• Volumetric Reconstruction of Sound Intensity in Room Acoustics [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Schlesinger, J.T. Fricke, P.N. Klink, A. Siegel and D. de Vries
[A]

A sound intensity probe is an excellent means in many fields of acoustics to track acoustical energy flow. In room acoustics this method is rarely applied in practise but is none the less appealing, e.g., to examine the timing and localization of scattered and diffracted reflections. Unfavourable are common single point measurements, which tend to lack a correct qualitative assessment in the ''early'', i.e., anisotropic sound field. The reason is attributed to the interference pattern in the scope of early reflections. Our work uses a scalable spherical array by which sound pressure is recorded on the surface of a sphere, using efficient spatial sampling. Based on near-field acoustical holography the sound-pressure is reconstructed on an equally spaced square grid. By calculating the pressure-gradient for each point of the lattice, the intensity vector is reconstructed inside a large volume. In a preliminary approach we simulated and measured the sound field of different rooms using the proposed volumetric intensity probe. The results show the feasibility of the method, exemplified in an application to enhance the insight into the staggering of early reflexions in room acoustics.

Schlipf, A.

• Aspekte der Schalltransmission bei mikroperforierten Absorbersystemen im Automobilbau: Grundlegende Untersuchungen und Beispiele aus der Praxis [DAGA 2003 (Aachen)]
  K. Pfaffelhuber, D. Patsouras and A. Schlipf
[A]

Mikroperforierte Schallabsorbersysteme spielen im Automobilbau eine immer wichtigere Rolle, insbesondere in Anwendungen, in welchen die Schallabsorptionseigenschaften in vorhandene Bauteile integriert werden können. Beispiele hierfür sind Hitzeisolationskomponenten, Spritzgussluftführungsbauteile, Verkleidungsteile etc.. Die vorgestellten Untersuchungen zeigen die Auswirkung der Perforation auf die Schalltransmission in Abhängigkeit von den Lochparametern und der Anordnung der perforieren Platte im Gesamtsystem.

Schlittmeier, S.

• Verbal short-term memory performance is often but not always reduced by background speech and music – experiments exploring the Irrelevant Sound Effect (ISE) [DAGA 2002 (Bochum)]
  S. Schlittmeier, J. Hellbrück and M. Klatte
[A]

Als Irrelevant Sound Effekt (ISE) wird das Phänomen bezeichnet, dass das kurzzeitige Behalten einer Reihe visuell dargebotener unverbundener Items (Ziffern oder Konsonanten) bei gleichzeitiger Präsentation bestimmter, für die Behaltensaufgabe irrelevanter Hintergrundschalle gestört wird. Nur ansatzweise untersucht ist bislang die Frage, wie irrelevanter Hintergrundschall auf das Behalten akustisch präsentierter Informationen wirkt. In unseren Experimenten zeigen wir, dass irrelevanter Hintergrundschall sich auf das Kurzzeitgedächtnis unverbundener Items unterschiedlich auswirkt, und zwar je nachdem, ob die Informationen visuell oder auditiv dargeboten werden. Bei visueller Darbietung der Informationen stört insbesondere Sprachschall, aber auch Musik, die starke zeitliche Veränderungen aufweist. Bei auditiver Darbietung jedoch ist die Störwirkung nur auf Sprachschall beschränkt. In einem weiteren Experiment wurde untersucht, ob bei auditiv präsentierten Items die Störwirkung des sprachlichen Hintergrundschalls auf eine Beeinträchtigung während der Enkodierung des Behaltensmaterials (z.B. vermehrte Höranstrengung) zurückgeführt werden kann. Es konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass dies unter den gegebenen Signal-Rausch-Verhältnissen nicht der Fall ist, sondern die Beeinträchtigung im Arbeitsgedächtnis zu lokalisieren ist. Diese Ergebnisse haben praktische Implikationen für die Gestaltung von Arbeitsplätzen, wo visuelle und/oder akustische Informationen mental zu verarbeiten sind, während gleichzeitig sprachlicher oder nichtsprachlicher Hintergrundschall einwirkt (z.B. Großraumbüro, Lernumwelten, verschiedene Bereiche bei der Mensch-Maschine-Kommunikation).

• Impact of Office Noise, Irrelevant Speech and Music on Short-Term Memory Performance [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Schlittmeier and J. Hellbrück
[A]

Verbal short-term memory performance is impaired by irrelevant background sound so far as the irrelevant speech and non-speech sounds are characterized by distinct temporal-spectral variations (e.g. narration, instrumental music with prominent staccato passages). This empirical robust effect is well-known as Irrelevant Sound Effect (ISE). It has practical implications for workplaces such as open-plan offices, call-centers and classrooms. At such places people have to conduct mental work in ambient speech noise or office noise (telephone ringing, printer noise and so) which often shows temporal and spectral variations. In our contribution we present results of several experiments which investigate impacts of such noise on a memory span task. In the first series of experiments we were able to show, that memory span of visually presented digits is significantly disrupted by background speech as well as by instrumental staccato music, but not by legato music and pink noise. In additional experiments we found the same results for the memory span of auditorily presented items, although these items were presented in a signal-to-noise ratio which allowed perfect intelligibility. In a third series of experiments, we investigated the effect of office noise including speech, telephone ringing and other typical open-plan office sounds on memory span for visually and auditorily presented items as well. Our results demonstrate that the detrimental effects of untreated office noise on short-term memory performance can be reduced by superimposing the office noise with pink noise or instrumental legato music.

• Wirkung irrelevanter Sprache unterschiedlicher Sprachverständlichkeit auf die Arbeitsgedächtnisleistung [DAGA 2005 (München)]
  S. Schlittmeier and R. Thaden
[A]

Hintergrundsprache mindert die Arbeitsgedächtniskapazität für gelesenes Material signifikant, und zwar auch dann, wenn sie für die Aufgabenbearbeitung irrelevant ist und ignoriert werden soll. Dieses als Irrelevant Speech Effect bezeichnete Phänomen ist empirisch robust feststellbar und ist beispielsweise in Büroumwelten von Bedeutung, in denen unter umgebender irrelevanter Sprache geistige Tätigkeiten erbracht werden müssen. In unseren Experimenten untersuchten wir die Störwirkung irrelevanter Sprache unterschiedlicher Sprachverständlichkeit auf die verbale Arbeitsgedächtnisleistung. Mithilfe einer bauakustischen Auralisation wurden Sprachschalle erzeugt, wie sie in einem Raum hörbar wären, wenn der Sprecher im Nebenraum säße. Die Wahl unterschiedlicher Verläufe der Schalldämmung führte zu Sprachsignalen mit unterschiedlicher Sprachverständlichkeit. In Experiment 1 wurde die Störwirkung irrelevanten Sprachschalls eines deutschen Sprechers (55 dB(A); Senderaum) mit der Wirkung zweier bauakustisch auralisierter Versionen dieses Schalls verglichen. Eine auralisierte Version wies eine hohe, die andere eine niedrige Sprachverständlichkeit auf; sie wurden mit jeweils 35 dB(A) eingespielt. Nur die Sprachschalle mit hoher Sprachverständlichkeit minderten die verbale Arbeitsgedächtniskapazität signifikant, nicht aber die Sprachversion mit niedriger Sprachverständlichkeit. Ein zweites Experiment klärte auf, ob hierfür der für die Versuchspersonen unterschiedliche semantische Gehalt von gut und schlecht verständlichen Sprachschallbedingungen ausschlaggebend war (z.B. Ablenkung durch interessante Textinhalte). Dazu wurden für die Versuchspersonen per se unverständliche Schalle eines japanischen Sprechers eingesetzt. Die Experimente zeigen in ihrer Zusammenschau, dass bei den beiden mit 35 dB(A) eingespielten auralisierten Sprachversionen neben dem semantischen Gehalt auch die unterschiedliche spektrale Zusammensetzung (Verlauf der Schalldämmung) zur störenden Wirkung auf die Kapazität des verbalen Arbeitsgedächtnisses beitrug. Anwendungsbezogene Implikationen unserer Ergebnisse für die Bau- und Raumakustik werden diskutiert.

• Hintergrundsprache unterschiedlicher Sprachverständlichkeit in Büroumwelten: Objektive Leistungsdaten versus subjektive Beurteilungen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Schlittmeier, A. Liebl, J. Hellbrück, R. Thaden and M. Vorländer
[A]

Lärm ist eine der häufigsten Quellen von Beschwerden von Büroangestellten. Insbesondere Hintergrundsprache wird als störend bzw. belästigend erlebt. Dementsprechend wird bei der akustischen Gestaltung von Büroumwelten darauf fokussiert Verständlichkeit und Pegel von Hintergrundsprache zu reduzieren. Aber kann mittels solcher Maßnahmen die leistungsbeeinträchtigende Wirkung von Hintergrundsprache tatsächlich gemindert werden?

Im Vortrag werden Experimente präsentiert, die diese Frage für verschiedene kognitive Basisfunktionen untersuchen, namentlich für das verbale Arbeitsgedächtnis, die Konzentration (Daueraufmerksamkeit) und das verbal-logische Schlussfolgern. Mithilfe einer bauakustischen Auralisation wurden Sprachschalle erzeugt, wie sie in einem Raum hörbar wären, wenn der Sprecher im Nebenraum säße. Die Wahl zweier unterschiedlicher Verläufe der Schalldämmung führte zu zwei Sprachsignalen, die im Pegel deutlich reduziert (35 dB(A)) waren und eine sehr gute bzw. schlechte Sprachverständlichkeit aufwiesen. Ihr Einfluss auf die genannten kognitiven Basisfunktionen wurde sowohl mit dem unbehandelter Sprache (55 dB(A), hohe Sprachverständlichkeit) sowie mit der Leistung unter Ruhe verglichen. Zusätzlich zu diesen objektiven Leistungsdaten wurden subjektive Beurteilungen erhoben.

Unsere Experimente zeigen, dass auch sehr leise aber gut verständliche Hintergrundsprache kognitive Leistung stört; eine signifikante Minderung ihrer Störwirkung ist nur durch eine zusätzliche Reduktion der Sprachverständlichkeit erreichbar. Im Gegensatz dazu wird in den subjektiven Urteilen eine Pegelabsenkung stark, eine Reduktion der Sprachverständlichkeit aber nur marginal honoriert. Auch wird die sehr leise Sprache mit schlechter Sprachverständlichkeit noch als signifikant störend erlebt, obwohl für sie keine signifikante leistungsbeeinträchtigende Wirkung auf die kognitive Leistung nachweisbar ist. Da sich objektive Leistungsdaten und subjektive Urteile ergänzen (und nicht redundant sind), sind beide bei der Gestaltung akustischer Büroumwelten zu berücksichtigen.

• Ein Algorithmus zur Vorhersage des Irrelevant Sound Effects [DAGA 2008 (Dresden)]
  T. Weissgerber, S. Schlittmeier, S. Kerber, H. Fastl and J. Hellbrück
[A]

Die verbale Arbeitsgedächtnisleistung wird durch bestimmte Hintergrundschalle signifikant gestört. Beispielsweise kann eine Ziffernfolge unter Sprache oder Staccato-Musik wesentlich schlechter behalten werden als in Ruhe, wohingegen beispielsweise Legato-Musik kaum stört. Da die Hintergrundschalle für die Ziffernfolge keine Relevanz haben, wird dieser Effekt häufig als Irrelevant Sound Effect (ISE) bezeichnet. Zum ISE liegen zahlreiche Daten aus kognitionspsychologischen Experimenten vor.

Im Poster wird - basierend auf der instrumentellen Messung der Hörempfindung Schwankungsstärke - ein Algorithmus vorgestellt, der die Ergebnisse der Experimente zum ISE, also die durch Hintergrundschalle verminderte Behaltensleistung, nachbildet. Als Datenbasis dienten die Leistungsdaten zu etwa 50 Hintergrundschallen, die in kognitionspsychologischen Experimenten an der KU Eichstätt-Ingolstadt gemessen wurden. In über 90% der Fälle kann der Algorithmus diese Ergebnisse im Rahmen der Wahrscheinlichen Schwankungen nachvollziehen.

In einem live-Experiment können sich Besucher des Posters die Versuchsanordnung zum Irrelevant Sound Effect in wenigen Minuten erläutern lassen oder bei etwas mehr Zeit (15 Min) den ISE selbst erleben.

Schlosser, M.

• Tracking a Moving Person Based on a Microphone Array and a Stereo Camera [DAGA 2005 (München)]
  K. Kroschel, M. Schlosser and M. Grimm
[A]

kein Abstract vorhanden

Schlüter, R.

• Non-stationary acoustic objects as atoms of voiced speech [DAGA 2008 (Dresden)]
  F.R. Drepper and R. Schlüter
[A]

To account for the strong non-stationarity of voiced speech and its nonlinear aero-acoustic origin, the classical source-filter model is extended to a cascaded drive-response model with a conventional linear secondary response, a synchronized and/or synchronously modulated primary response, and a non-stationary fundamental drive. The latter plays the role of the long time-scale part of the basic time-scale separation of acoustic perception. The transmission protocol of voiced speech is assumed to be based on non-stationary acoustic objects which can be synthesized as the described secondary response. On the receiver side, voiced acoustic objects can be analysed via a centre-filter-frequency stable part-tone decomposition, being suited to reconstruct topologically equivalent images of formant specific acoustic modes in the vocal tract of the transmitter. The receiver side images are used to reconstruct a fundamental drive (image of a glottal master oscillator) which is consistent with the cascaded drive-response model. Based on the reconstructed glottal oscillator, the filter-stable part-tones open the option of a phase modulation transmission protocol of voiced speech. Aiming at topologically invariant (noisy communication channel robust) acoustic features, the phase modulation cues are expected to be well suited to extend and/or replace the classical feature vectors of phoneme and/or speaker recognition.

Schlums, C.

• DKD-Akkreditierung als Kalibrierlaboratorium für akustische Messgrößen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  C. Schlums, W. Bosch and T. Fedtke
[A]

Der Deutsche Kalibrierdienst (DKD) ist ein Zusammenschluss von Kalibrierlaboratorien aus Industrieunternehmen, Forschungsinstituten, technischen Behörden, Überwachungs- und Prüfinstitutionen. Diese Laboratorien werden von der Akkreditierungsstelle des Deutschen Kalibrierdienstes akkreditiert und überwacht. Sie führen Kalibrierungen von Messgeräten und Maßverkörperungen für die bei der Akkreditierung festgelegten Messgrößen und Messbereiche durch. Die von ihnen aus gestellten DKD-Kalibrierscheine sind ein Nachweis für die Rückführung auf nationale Normale, wie sie von der Normenfamilie DIN EN ISO 9000 und der DIN EN ISO/IEC 17025 gefordert werden. Kalibrierungen durch DKD-Laboratorien geben dem Anwender Sicherheit für die Verlässlichkeit von Messergebnissen, erhöhen das Vertrauen der Kunden und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem nationalen und internationalen Markt. Sie dienen als messtechnische Grundlage für die Mess- und Prüfmittelüberwachung im Rahmen des Qualitätsmanagements. Auch im Bereich akustischer Messgrößen sind bereits seit mehreren Jahren Kalibrierlaboratorien im DKD akkreditiert. Druck- und Leerlaufübertragungsmaß von Messmikrophonen, Schalldruckpegel, Frequenz und Klirrfaktor von Pistonphonen und Schallkalibratoren können im DKD rückgeführt kalibriert werden. Der Vortrag erläutert die Voraussetzungen für eine Akkreditierung als Kalibrierlaboratorium und gibt einen Überblick über die bestehenden Akkreditierungen in diesem Bereich.

Schmalenströer, J.

• Zweistufige Sprache/Pause-Detektion in stark gestörter Umgebung [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E. Warsitz, R. Häb-Umbach and J. Schmalenströer
[A]

Bei der Verarbeitung von Sprachsignalen in Freisprechanlagen ist üblicherweise eine Störgeräuschreduktion notwendig. Dazu bedarf es einer möglichst guten Schätzung des Rauschspektrums, welches zu entfernen ist. Grundsätzlich können die Verfahren hierbei in zwei Klassen eingeteilt werden: Zum einen kann mit Hilfe der so genannten Minimum-Statistik-Methode eine kontinuierliche Schätzung erfolgen und zum anderen ist eine abschnittweise Mittelung des Rauschens in Sprachpausen durch Verwendung einer Sprache/Pause-Detektion möglich. Letzteres Vorgehen hat den Vorteil für weitere Verarbeitungsschritte die Information über Sprachaktivität bereit zu stellen. Problematisch wird jedoch eine solche Detektion bei einem sehr niedrigen Signal-zu-Rausch-Verhältnis, wie z. B. in einem Kraftfahrzeug.

Hier soll ein robustes zweistufiges Verfahren zur Sprache/Pause-Detektion vorgestellt werden, welches in einem ersten Schritt eine grobe Entstörung des Sprachsignals mittels Wiener Filterung und mit Hilfe der Minimum-Statistik-Methode vornimmt. In einem zweiten Schritt erfolgt dann der Einsatz einer effizienten Sprache/Pause-Detektion basierend auf einem Energiekriterium. Die Leistungsfähigkeit der vorgeschlagenen zweistufigen Methode wird im Vergleich zu anderen Verfahren zur Sprache/Pause-Detektion untersucht. Insbesondere eine sichere Unterteilung des Signals in Sprach- und Pause-Segmente bei niedrigen Signal-zu-Rausch-Verhältnissen ist hierbei von großem Interesse.

• Projekt Amigo - Sprachsignalverarbeitung im vernetzten Haus [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Schmalenströer, R. Häb-Umbach and E. Warsitz
[A]

Ziel des integrierten Projektes Amigo (''Ambient Intelligence for the networked home environment'') im 6. EU Rahmenprogramm ist die Verbindung der Bereiche Unterhaltungselektronik, Haushaltsgeräte, mobile Kommunikationsgeräte und Computer in der vernetzten Hausumgebung. Hierzu wird eine quelloffene, standardisierte und interoperable Middleware zur Verbindung von Geräten und Bereitstellung von Diensten entwickelt. Amigo ist als Kontext bewusstes System mit einer intelligenten, multi-modalen Benutzerschnittstelle angelegt. Neben expliziten Benutzereingaben, wie Sprach- und Gestenerkennung, wird das System auch implizite Informationen gewinnen und auswerten. Metadaten über Themengebiete bei Gesprächen, Nutzergewohnheiten und soziale Komponenten können somit für neue, attraktive Dienste kombiniert werden. Sprache, als natürlichste Art der Kommunikation, bildet eine der Kernkomponenten der Amigo Benutzerschnittstelle. Unsere Aufgabe hierbei ist neben der Aufnahme und Auswahl der akustischen Signale, der Störunterdrückung und Echounterdrückung auch die Bestimmung von impliziten Benutzereingaben aus den akustischen Signalen. Diese Kontextinformationen werden in der akustische Szenenanalyse aus den Audiosignalen gewonnen. Die bekannte Fragestellung ''Wer spricht Wann'' wird hierbei von uns um die Positionsinformation ''Wo'' erweitert. Metadaten sind hierbei Sprachaktivitätsdetektion, Sprecherwechselerkennung, Sprecherpositionsschätzung und Sprecheridentifikation. Randbedingung für Algorithmen im Amigo System ist eine näherungsweise echtzeitfähige Laufzeit der Algorithmen bei niedrigen Latenzzeiten. Die von uns eingesetzten Verfahren kombinieren Informationen der verschiedenen Komponenten der akustischen Szenenanalyse zur Verbesserung der Metadaten.

Schmalfuß, G.

• Objektives Sound-Quality-Assessment für komplexe Hörtechniken [DAGA 2005 (München)]
  G. Schmalfuß and J. Haubold
[A]

Der Hörgerätenutzer ist der Prüfstein der Qualität einer Hörgeräteversorgung. Die Ergebnisse objektiver Verfahren zur Bestimmung der Versorgungsqualität müssen dem Urteil des Betroffenen daher möglichst nahe kommen. Hinsichtlich des auditiven Aspektes sind psychoakustische Modelle, insbesondere für komplexe Beurteilungen, zur Verknüpfung physikalisch/technischer Parameter und dem subjektiven Höreindruck erforderlich. Neben der Sprachverständlichkeit kommt der Modellierung der auditiven Angenehmheit die größte Bedeutung zu, da sie verschiedene einzelne Hörempfindungen zu einer unmittelbaren Gesamtwertung zusammenfasst. Der Vortrag zeigt auf, welche Anforderungen an ein geeignetes Modell für das objektive Sound-Quality-Assessment komplexer Hörtechniken zu stellen sind und gibt eine Übersicht über die vorliegenden Ansätze.

• Vorhersage von Klangqualitätsunterschieden für verschiedene Hörgeräte mittels MCHI [DAGA 2005 (München)]
  M. Fröhlich, J. Haubold and G. Schmalfuß
[A]

Das MCHI (Model of hearing Comfort for Hearing Impaired people) ermöglicht die Vorhersage der Klangqualität, wie sie von Schwerhörenden wahrgenommen wird. Das Modell basiert auf der Berechnung der Lautheit und der Klanghelligkeit nach psychoakustischen Modellen, die auf die spezifischen Eigenschaften des beeinträchtigten Gehörs angepaßt sind. Basierend auf diesen Modellaussagen wird die Angenehmheit vorhergesagt, wobei für ein gegebenes Klangbeispiel die von Normalhörenden empfundene Klangqualität als Referenz ebenfalls in das MCHI eingeht. In einer komparativen Studie zwischen 7 verschiedenen Hörgeräten wurde die klangliche Präferenz durch 20 Probanden ermittelt. Das Versuchsdesign war als doppelt-blind Studie ausgelegt, wobei die Probanden einen vollständigen Paarvergleich zwischen den Hörgeräten hinsichtlich der klanglichen Präferenz für die Situationen Sprache in Störgeräusch und Sprache in Ruhe durchführten. Die Ergebnisse aus den Probandenurteilen werden den MCHI basierten Klangqualitätsgrößen und -differenzen gegenübergestellt und diskutiert.

Schmaus, I.

• Auswirkungen von Fluglärm auf das Sozial- und Kommunikationsverhalten betroffener Anwohner [DAGA 2002 (Bochum)]
  I. Schmaus, R. Höger, U. Felscher-Suhr and D. Schreckenberg
[A]

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie zu Fluglärmwirkungen am Frankfurter Flughafen wird die Beziehung zwischen physikalischen Belastungen und verschiedenen Aspekten interpersonellen Verhaltens untersucht. Hierzu werden für drei Teilprojekte Beobachtungs- sowie Befragungs- instrumente entwickelt und auf Anwendbarkeit und Messgenauigkeit im Feld geprüft. In der sozialpsychologischen Literatur werden Befunde berichtet, wonach Lärm die Aggressions- bereitschaft erhöht und die Auftretenswahrscheinlichkeit prosozialen Verhaltens verringert. Größtenteils stammen diese Ergebnisse aus Laborexperimenten und standen nicht im Zusammenhang mit Fluglärm. Im ersten Teilprojekt werden Art und Häufigkeit prosozialen als auch aggressiven Verhaltens von Schulkindern unterschiedlich lärmbelasteter, aber ansonsten vergleichbarer Schulen verglichen. Im zweiten Teilprojekt soll der Einfluss von Fluglärm auf die nachbarschaftliche Kommunikation und Interaktion ermittelt werden. Vereinzelte Befunde weisen darauf hin, dass in dichter besiedelten und stärker befahrenen Straßenzügen eine größere nachbarschaftliche Distanz besteht. Im Zusammenhang mit Fluglärm interessiert neben der Distanz-Nähe-Problematik auch das Auftreten von Kommunikationsstörungen bei aktuellen Überflugereignissen sowie deren kurz- und längerfristige Auswirkungen auf die sozial-interaktive Struktur des Wohngebiets. Im letzten Teilprojekt wird die Bedeutung von fluglärmbedingten Kommunikationsstörungen für die Kommunikation und Interaktion zwischen Kleinkind und Aufsichtsperson untersucht. Neben Art, Dauer und Auftretenshäufigkeit von Kommunikationsanlässen wird die prosodische Struktur der Sprache analysiert, um lärmbedingte Veränderungen des Sprechens zu identifizieren. Im vorliegenden Beitrag wird über den Stand der Untersuchungen, das Untersuchungsdesign sowie Probleme bei der Auswahl der Untersuchungsgebiete berichtet.

Schmeder, A.

• Crosstalk Cancellation for Spherical Loudspeaker Arrays [DAGA 2008 (Dresden)]
  F. Zotter, A. Schmeder and M. Noisternig
[A]

Spherical loudspeaker arrays for directivity pattern synthesis of natural sound sources have been recently reconsidered in electro-acoustic research, again. Quite some time after the pioneering works in that field, multichannel hardware and computational resources are now easy to obtain, and the design and control issues receive increasing interest. Basically, the devices of concern consist of a set of loudspeakers mounted into one rigid spherical or polyhedral shell. For radiation pattern synthesis it is necessary though, to gain control over the acoustically coupled transducers. On one hand, isolation of the enclosure volume behind each loudspeaker can be considered to reduce acoustic coupling. On the other hand, a shared enclosure volume supports playback at low frequencies and is easier to construct. In order to gain control over the acoustically coupled loudspeaker velocities in that case, an expensive multiple-input-multiple-output cross-talk cancellation (MIMO-XTC) system has to be employed. This work discusses a spherical harmonics subspace approach for MIMO-XTC in rigid spherical/platonic loudspeaker arrays with common enclosure volume. It can be shown that within the spherical harmonics subspace, the MIMO-XTC task becomes sparse, and therefore easier to compute. This work provides a theoretical case study on the hereby newly introduced approximation errors.

Schmelzer, M.

• Längsdämmungsmessung in normalen Schalldämm-Prüfständen [DAGA 2005 (München)]
  M. Schmelzer
[A]

Die Kenntnis der Längsschalldämmung eines Bauteils ist z.B. für die Prognose gemäß der DIN EN 12354 erforderlich. Die Messung dieser Längsschalldämmung erfolgt üblicherweise, indem das Prüfobjekt seitlich längs in einen normalen Schalldämmprüfstand eingebaut wird. Dabei entsteht ein schmales Luftvolumen, das die Längsschalldämmung beeinflussen kann.

Dieser Einfluss ist u.a. abhängig von den Abmessungen und der Bedämpfung dieses Luftvolumens sowie von der Art des Prüfobjekts. Untersuchungen mit Variationen dieser Parameter wurden sowohl experimentell an Modellprüständen im Maßstab 1:10 als auch numerisch ausgeführt und werden hier vorgestellt.

• Dämpfung in der Bauakustik [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  C. Kling and M. Schmelzer
[A]

Dämpfungsmechanismen werden bisher in der Bauakustik nicht systematisch genutzt. Untersuchungen haben gezeigt, dass dadurch hinsichtlich der Schalldämmung im Hochbau ein großes Potential ungenutzt bleibt.

Daher werden im Fachbereich ''Angewandte Akustik'' der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt im Rahmen eines DFG-geförderten Projekts die Dämpfungseinflüsse in der Bauakustik untersucht. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Wirkung von Dämpfungsmechanismen auf die Schalltransmission im Hochbau zu analysieren. Insbesondere soll der Einfluss auf die Messung der Schalldämmung im Prüfstand untersucht und eine Differenzierung in Eigenschaften des Prüflings und des Prüfstands, z.B. Energieableitung über Nebenwege oder Stoßstellen, vorgenommen werden.

Hierzu wurde u.a. ein Modellsystem entwickelt, welches einen bauakustischen Wandprüfstand im Maßstab 1:10 darstellt. Die Modellmeßtechnik ermöglicht bei verhältnismäßig geringem Aufwand Untersuchungen an verschiedenen Trennwänden und verschiedenen Anbindungen des Prüflings unter idealisierten Bedingungen. Weiterhin wurden die frequenzabhängigen Materialeigenschaften, insbesondere die innere Dämpfung, mit dem Ansatz viskoelastischen Werkstoffverhaltens bestimmt. Zur Charakterisierung von Stoßstellen wurden Untersuchungen an Stabmodellen typischer Stöße durchgeführt.

Der Vortrag behandelt den Stand des Projekts und geht auf aktuelle Ergebnisse ein.

• Zur Messung der dynamischen Steifigkeit mit Stoßanregung [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Schmelzer and H. Bietz
[A]

Mit dem Ziel der Impedanzanpassung des Normhammerwerks an den menschlichen Geher durch Unterlegschichten sollte deren dynamische Steifigkeit bestimmt werden. In der Norm DIN EN 29052-1 (1992-08) werden dafür als Systemanregung harmonische Schwingungen und als Alternativen weißes Rauschen und Impulse zugelassen.

Vor diesem Hintergrund wurden Messungen mit Hammeranregungen durchgeführt. Ziel war es dabei, nur aus den Maximalwerten von Messgrößen während des Stoßverlaufs Aussagen über die dynamische Steifigkeit zu erhalten. Dabei sind auch Dämpfungseinflüsse und Nichtlinearitäten zu berücksichtigen.

Im Vortrag wird der aktuelle Stand der Forschung dargestellt.

• Zum Einfluss der Hohlraumbedämpfung auf die Schalldämmung bei abgehängten Unterdecken [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Schmelzer and C. Bethke
[A]

In Gebäuden in Skelettbauweise werden die einzelnen Räume häufig durch Ständerwände voneinander abgegrenzt und mit einer abgehängten Decke versehen. Zwischen dieser abgehängten Decke und der darüberliegenden Massivdecke entsteht ein Luftvolumen und damit ein Nebenweg für Schallübertragung.

Die Norm ISO-140-9:1985 beschreibt die Messung der Schalldämmung bei dieser Anordnung. Darin wird der raumübergreifende Lufthohlraum in der auf zwei Räume begrenzten Anordnung durch seitliche Absorber im Deckenhohlraum simuliert. Es wurde untersucht, inwieweit diese Absorberanordnung die Schalllängsdämmung der Unterdecke beeinflusst und ob die normalerweise vorliegende Viel-Raum-Konstellation richtig repräsentiert wird.

Dieser Einfluss hängt von weiteren Randbedingungen ab: z.B. haben unterschiedliche Aufbauten der Unterdecke in Form verschiedener Materialien und Knotenausbildungen Einfluss auf die Schalldämmung, ebenso die Abhänghöhe und die ansonsten im Hohlraum noch vorhandene Dämpfung, was ebenfalls untersucht wurde.

Im Vortrag werden die Ergebnisse der genannten Untersuchungen dargestellt.

• Zur Messung der Längsdämmung in normalen Schalldämmprüfständen [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Schmelzer and C. Bethke
[A]

Viele Prüfstellen verfügen nicht über die zur Messung der Längsdämmung erforderlichen Prüfstände und bauen die Prüfobjekte darum seitlich in normale Wandprüfstände ein. Diese Verfahrensweise, insbesondere der Einfluss des dabei entstehenden schmalen Luftvolumens war in einem Projekt untersucht worden. Dabei hatte sich besonders bei dünnwandigen, leichten Prüfobjekten ein deutlicher Einfluss des seitlichen Luftvolumens und dessen Bedämpfung gezeigt.

Für diese Gruppe von Prüfobjekten sind nun weitere Messungen - erneut an Modellprüfständen - durchgeführt worden. Dabei wurden besonders zweischalige Bauteile und bestimmte Einbauformen des Dämmmaterials - vollflächig am Prüfobjekt oder als Belag an Decke, Boden und den Seiten des Luftvolumens - auf das Auftreten der oben genannten Effekte untersucht.

Das einschalige Prüfobjekt zeigte eine hohe Empfindlichkeit hinsichtlich Variationen des Rückraums und seiner Bedämpfung. Bei der Untersuchung mit umrandender Bedämpfung des Rückraums wurde darüber hinaus noch ein Einfluss der Positionierung und damit indirekt auch der Dicke des eingefügten Dämmmaterials festgestellt.

Demgegenüber zeigten sich die zweischaligen Prüfobjekte unempfindlich hinsichtlich der ausgeführten Variationen des Rückraums und seiner Bedämpfung. Im Vergleich mit dem einschaligen Prüfobjekt fand auch keine Veränderung des Werts der Längsdämmung statt.

Schmich, I.

• CARMEN: a physical approach for Room Acoustic Enhancement System [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  I. Schmich and J.-P. Vian
[A]

It is very common that the acoustic of ancient performing halls or musical spaces cannot be improved by refurbishment works, because of the high cost or because of the registered building. Even for high standing performing halls, demand of multipurpose halls, which require variable acoustic, is also growing. A new Acoustic Enhancement System has been developed and experienced in several halls. The physical statements on which CARMEN is based are presented, as well as objective and subjective assessment of the enhanced acoustics.

Schmid, A.

• Detrimental Effects of Traffic Noise on Basic Cognitive Performance in Adults [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Schmid and J. Hellbrück
[A]

Noise is one of the most serious environmental problems. Especially traffic noise has been permanently increasing in the last decade, and is expected to grow dramatically in the near future. Particularly at working places such as bureaus or schools, which are situated nearby highly frequented routes, traffic noise is becoming more and more a reason for complaints.

The results of preliminary experiments investigating basic cognitive functions, which are important in mental work, like attention, encoding or memory, are reported. These cognitive functions show differential sensitivity toward certain aspects of traffic noise, especially its loudness and spectral-temporal structure. The findings are interpreted in relation to the well examined influence of speech-based noise on such tasks.

So far, it can be shown that the crucial parameter of traffic noise contrary to background speech is first of all its sound pressure level, but also its temporal structure. Additionally, the impact of traffic noise depends on the nature of the cognitive requirements. Especially tasks that demand more central executive functions seem to be sensitive for interferences caused by traffic noise.

These results are discussed with respect to deductions for noise abatement.

Schmid, C.

• Probabilistic Choice Models for Psychological Scaling [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  F. Wickelmaier and C. Schmid
[A]

When scaling perceived magnitudes, it is common practice to employ direct rating scales, asking subjects either for a numerical or a verbal label which is later transformed into a number for further processing. The validity of scales obtained in this manner is, however, doubtful. Probabilistic choice models provide a powerful alternative to direct scaling procedures. Here, the task for the subject is to choose one stimulus at a time from a pair. Subsequently, a psychological model of the subject's decision strategy is formulated, which leads to a ratio scale of the stimuli. Once a model is specified, standard statistical theory can be used to obtain maximum likelihood estimates of the parameter values, estimate their covariance matrix, apply various hypothesis tests, and to compare different models with respect to their validity.

Until recently, the lack of special-purpose software prohibited wide application of the more sophisticated choice models, such as elimination by aspects (EBA) or preference trees. Now that such tools are available [Wickelmaier & Schmid, Behav. Res. Meth. Instr. Comp. (in press)], probabilistic choice models could become more important in applied research. The modeling approach is demonstrated using an example from sound-quality evaluation, where the unpleasantness of twelve environmental sounds was represented by a preference tree.

• How Onset Neurons Process Speech Sounds [DAGA 2005 (München)]
  W. Hemmert, M. Holmberg, C. Schmid and U. Ramacher
[A]

Fine-grained temporal information processing is a hallmark of the auditory system, which enables robust speech recognition even in noisy environments. Here we present an inner ear model which codes sound signals into trains of nerve-action potentials, and a model of so-called onset neurons, which extract temporal features of speech signals. Frequency analysis was achieved using a wave-digital filter model of the inner ear's hydrodynamics, which conserves the temporal structure of sound signals. The inputs of multiple nerve fibers covering broad frequency bands were fed to onset units. These neurons exhibit an extraordinarily fast membrane time constant, mainly due to a low-threshold, fast activating potassium channel. They are triggered by voiced speech signals where they code the pitch. For tonic stimuli the potassium channel shunts the input currents with the result that these neurons fire preferentially at signal onsets.

Schmid, H.

• Über die Korrelation von Fahrzeuggeräuschpegeln mit in situ gewonnenen Messergebnissen zum Strömungswiderstand, zur Wasserdurchlässigkeit und zum Absorptionsgrad von offenporigen Asphalten [DAGA 2005 (München)]
  J. Hübelt, H. Schmid, W. Bartolomaeus and F. Wellner
[A]

Unter den heutzutage eingesetzten Fahrbahnbelägen weisen offenporige Beläge, insbesondere offenporige Asphalte, die besten lärmmindernden Eigenschaften auf. Bei ordnungsgemäßer Ausführung lässt sich ein gegenüber nicht offenporigem Asphalt um bis zu 6 dB verminderter Lärmpegel beobachten. Zwei verschiedene physikalische Mechanismen können dafür verantwortlich gemacht werden: - Die vom rollenden Reifen verdrängte Luft kann in der Aufstandsfläche teilweise in das offene Porenvolumen entweichen. Dadurch verlaufen die Vorgänge bei der Kompression und Dekompression der Luft unter dem Reifen weniger heftig und es entsteht weniger Schall. - Die offenporige Deckschicht wirkt als poröser Schallabsorber. Sowohl in unmittelbarer Nähe der Schallquelle (Reifen-Fahrbahn-Kontakt) als auch bei der Ausbreitung des Schalls über dieser Schicht erfolgt daher eine teilweise Aufnahme der Schallenergie und damit eine Pegelminderung.

Um herauszufinden welcher Grad der Lärmminderung von einem bestimmten evtl. verschmutzten Belag erwartet werden kann, wurden in den vergangenen Jahren unterschiedliche Methoden angewandt. Neben direkten Methoden, wie z.B. die Messungen des ''statistischen Vorbeifahrtpegels'' sind darunter auch indirekte, in situ durchführbare Methoden eingesetzt worden.

Ziel der im Vortrag vorgestellten Arbeiten war die Entwicklung eines in situ Verfahrens zur Charakterisierung der akustischen Eigenschaften offenporiger Straßenbeläge. Dieses Verfahren sollte dabei auf indirektem Wege quantitative Aussagen über den zu erwartenden ''Vorbeifahrtpegel'' nach der Methode der '' Statistischen Vorbeifahrt' liefern. Dazu sind an mehreren Messorten Werte zur Wasserdurchlässigkeit, zum effektiven spezifischen Strömungswiderstand und zum Schallabsorptionsgrad aufgenommen worden. Die auf diese Weise gewonnenen Messwerte wurden anschließend den jeweiligen Ergebnissen für den ''statistischen Vorbeifahrtpegel'' gegenübergestellt.

Schmid, K.

• Sensitivity to Interaural Time Delay in Stimulus Fine Structure and Onset/Offset of a Bilateral Cochlear Implant Listener [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Laback, P. Majdak, K. Schmid and W.-D. Baumgartner
[A]

Recent studies on the sensitivity of bilateral cochlear implant (CI) listeners to interaural time delay revealed JNDs in the order of 100 s. There are indications that sensitivity is restricted to stimuli containing low rate signal information in either the carrier or the envelope. This has been inferred from JNDs for ITD applied either to the entire stimulus (interaural waveform delay, IWD) or to the envelope only (interaural envelope delay, IED) [R. van Hoesel and R. Tyler, 2003]. This study investigates the sensitivity of bilateral CI listeners to IWD, IED and, as a newly tested condition, delay in the fine-structure only (interaural fine-structure delay, IFSD), as a function of pulse rate. Two different stimuli are tested: stimulus A is a sequence of four equal-amplitude pulses. Sensitivity to IWD, IED and IFSD is tested by interaurally delaying all 4 pulses, pulses 1+4 only, or pulses 2+3 only, respectively. Stimulus B is a pulse sequence shaped with a trapezoid function. Here, IWD, IED and IFSD refer to an interaural delay in the entire stimulus, the envelope only or the pulse timing only, respectively. The experiments are also performed with normal hearing subjects listening to simulations of CI stimulation. With these experiments we hope to get more insight into the relative potencies of interaural envelope- and fine-structure delay at different electrical pulse rates. Moreover, the results should provide information on the relevance of interaural synchronization in pulse timing. Results of these experiments, which are currently underway, will be presented.

Schmid, P.

• Eins aus 10 hoch 23 - über die Akustikoptimierung des derzeit leistungsstärksten PKW-CVT-Getriebes [DAGA 2003 (Aachen)]
  C. Mohr, P. Schmid and A. Vietoris
[A]

Die multitronic von Audi stellt das aktuell anspruchsvollste CVT -Getriebe (Continuously-Variable-Transmission) mit 310 Nm Motormoment und Spreizung 6 dar und erzielt erstmals bessere Beschleunigungs- und Verbrauchswerte als das bislang unerreichte Handschaltgetriebe. Das Herzstück der multitronic ist ein Variator, bei dem eine Laschenkette als Umschlingungsmittel zum Einsatz kommt. Beim Einlaufen der Kette in die Kegelscheiben des Variators ergibt sich aufgrund ihres gliedrigen Aufbaus eine Abfolge von Auftreffimpulsen und damit eine Strukturanregung der Scheibensätze. Diese Anregung kann über verschiedene Übertragungswege zur Abstrahlung eines Laufgeräusches führen, zu dessen Optimierung das akustische Gesamtsystem bestehend aus Kette, Variator, Lagerung und Gehäuse betrachtet werden muss. Der akustischen Optimierung der Laschenkette kommt eine maßgebliche Bedeutung zu, weshalb Laschen unterschiedlicher Längen verbaut werden. Die verschiedenen Möglichkeiten zur Aneinanderreihung dieser unterschiedlich langen Laschen (sog. Teilungsfolgen) bewirken völlig unterschiedliche Geräuschverhalten. Mittels einer simulationstechnischen Nachbildung werden viele Millionen solcher Teilungsfolgen bewertet und einige Favoriten als Prototypen im Fahrzeug gegengemessen. Die Beurteilung erfolgt sowohl hinsichtlich der Einzeltonhaltigkeit als auch bezüglich einer Amplitudenmodulation der einzelnen Frequenzbänder. Die Schritte der Simulationsrechnung sowie die Verifikation mit Fahrzeugmessungen werden gezeigt. Beispielhaft wird anhand von Grundlagenuntersuchungen das akustische Optimierungs-Potential von Struktur-Maßnahmen wie Sandwich-Scheibensätzen und Entkopplung der Wälzlager dargestellt.

Schmidmer, C.

• P.563, a Breakthrough in Single Ended Voice Quality Testing [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Schmidmer
[A]

P.SEAM will be the new ITU recommendation for single ended (non-intrusive) voice quality testing. In Sep. 2003 the ITU-T SG12 finished the competitive phase with the selection of the final candidate for the recommendation. All four models which were proposed during the competitive phase proved to be amazingly accurate. The performance was sometimes even better than the performance of previous intrusive measures. The basic principle of P.SEAM is to first detect the dominant distortion by analyzing the output of various distortion detectors. The results of these distortion detectors will then be weighted depending on the dominant distortion, thus leading to the final Mean Opinion Score as in indication of the listening quality. Some of these distortion detectors, being key to the success of P.SEAM will be presented in detail. Furthermore the performance of P.SEAM in various applications will be examined.

Schmidt, Daniela

• Messung und Beurteilung der Geräuschbelastung bei Aufpflasterungen zur Verkehrsberuhigung [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  S. Grande, F. Heisig, K. Künzel, A. Rothe and D. Schmidt
[A]

Insbesondere in Neubau- und Siedlungsgebieten sowie bei der Rekonstruktion städtischer Wohngebiete werden seit geraumer Zeit verschiedenste Strukturelemente in die Straßenoberfläche eingefügt, um die Verkehrsteilnehmer zur Einhaltung einer vorgeschriebenen Geschwindigkeitsbegrenzung zu zwingen. Neben sehr sinnvollen und gestalterisch interessanten Lösungen gibt es allerdings auch solche, die in der unmittelbaren Wohnnachbarschaft zu erheblichen Belästigungen durch Verkehrsgeräusche (Rollgeräusche) führen, wie von uns meßtechnisch nachgewiesen werden konnte. In diesem Zusammenhang sind speziell Kippschwellen und Aufpflasterungen zu nennen. Die Störwirkung ist sowohl auf den Belagwechsel als auch auf die Überhöhungen in der Straßenoberfläche zurückzuführen. Die Pegelunterschiede gegenüber glattem Straßenbelag können bis zu 5 dB(A) betragen. In einem Posterbeitrag sollen zahlreiche Beispiele vorgestellt und hinsichtlich ihrer zeitlichen und spektralen Struktur analysiert werden.

Schmidt, Denny

• Acoustic Feature Selection for Speech Detection Based on Amplitude Modulation Spectrograms (AMS) [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Schmidt and J. Anemüller
[A]

As acoustic devices possess evermore computing power, signal processing is influenced increasingly by machine learning techniques. E.g., hearing aids detect different listening situations by extracting psychoacoustically motivated features (spectrum, modulations...) and feeding them into a classifier. As both areas merge at the feature extraction stage, the question arises how to determine features that result in best classification performance. A poorly-picked feature set may result in over-fitting, i.e., poor performance on new signals. Demand for low power-consumption and real-time processing requires a compact but salient feature set. Furthermore, a quantitative selection of optimal features may reinforce findings concerning psychoacoustic importance of acoustic properties of sounds.

Here, a feature selection strategy for automatic speech/non-speech classification based on support vector machines is presented. Input for the selection algorithm is the amplitude modulation spectrogram (AMS) [Kollmeier and Koch, 1993], which represents modulation frequency versus center frequency as a function of time, motivated by physiological and psychoacoustical findings. Feature selection of salient modulation frequencies is performed using the sequential forward selection (SFS) algorithm which starts with an empty feature set and iteratively adds the modulation frequency band to the feature set that results in the highest increase in (cross-validation) classification performance. Thereby, a combination of modulation frequency bands that is most informative about presence of speech is identified.

Results concerning the number of modulation frequencies required for speech detection, corresponding classification accuracy and generalization to novel data are presented. Relevant modulation frequencies for speech detection are identified and compared to psychophysical findings.

Schmidt, G.

• Evaluation of Systems that Improve the Communication in Passenger Compartments [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  T. Haulick and G. Schmidt
[A]

Auf Grund des hohen Hintergrundgeräuschs ist die Gesprächsführung im fahrenden Kraftfahrzeug bei mittleren und höheren Fahrgeschwindigkeiten oftmals schwierig. Dies gilt insbesondere für Gespräche zwischen den Front- und Rücksitzpassagieren.

Die Situation kann durch Innenraumkommunikationssysteme verbessert werden. Hierbei werden die Sprachsignale jedes Passagiers mittels eines einzelnen Mikrofons bzw. mittels eines Mikrofonarrays aufgenommen. Die so erhaltenen Eingangssignale werden durch das System verarbeitet und über jene Lautsprecher ausgegeben, welche sich in der Nähe der nicht-aktiven Passagieren befinden. Vergleichbar mit Redneranlagen arbeiten Innenraumkommunikationssysteme innerhalb einer geschlossenen elektro-akustischen Schleife. Aus diesem Grund muss durch eine geeignete Signalverarbeitung die Systemstabilität garantiert werden, andernfalls kommt es durch die akustische Rückkopplung zu sog. Heul- bzw. Pfeifgeräuschen.

In diesem Beitrag werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie man die Qualität von Innenraumkommunikationssystemen sowohl objektiv als auch subjektiv beurteilen kann. Während die objektiven Messungen die durch das System entstehenden Signal-zu-Geräuschabstands-Gewinne und die Rückhöranfälligkeit (hört die sprechende Person sich selbst aufgrund des System) bewerten, wird durch subjektive Tests die Verbesserung der Sprachqualität und der Sprachverständlichkeit evaluiert. Die vorgeschlagenen Messungen bzw. subjektiven Tests wurden an einem realen System im Fahrzeug durchgeführt. Die Ergebnisse werden präsentiert.

Schmidt, H.

• Untersuchung/Optimierung von LKW-Reifen hinsichtlich der Geräuschemission: Status und Fortschritt des Teilprojekts im Leisen Straßenverkehr 2 [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E.-U. Saemann, H. Schmidt and F. Gauterin
[A]

Für eine Geräuschreduzierung schwerer Nutzfahrzeuge über Maßnahmen an Reifen und Fahrbahnen muss reifenseitig das Hauptaugenmerk auf die Hinterachsbereifung gelegt werden. Vorderachsreifen sind bereits ausgesprochen geräuscharm, gleiches gilt für diemeisten Trailerreifen. Ihr Rollgeräusch weist meist nur geringfügig höhere Schalldruckpegel als Glattreifen auf, bei denen die wichtigsten Geräuschentstehungsmechanismen auf Profilklotzaufschlag, Ausschnappen der Profilklötze aus der verspannten Bodenaufstandsfläche und Luftverdrängung aus Profilrillen entfallen. Eine weitere Geräuschminderung dieser Reifen wäre zum einen aufwändig und würde andererseits keinen nennenswerten Beitrag zur Verkehrsgeräuschreduzierung liefern. Hinterachsreifen für schwere Nutzfahrzeuge im Güterverkehr sind aus Traktionsgründen üblicherweise stark profiliert, weisen ausgeprägte Querrillen auf und regen daher beim Abrollen die Reifenstruktur sehr viel stärker zum Schwingen an. Maßnahmen zur Geräuschminderung müssen daher am Profil angreifen. Optimierungen der Konstruktion des Reifens, die das Schwingungsverhalten des Reifens und dessen Schallabstrahlungsverhalten beeinflussen sind demgegenüber bei Antriebsachsreifen von untergeordneter Bedeutung. Neben der Selbsterregung des rollenden Reifens spielt die Fahrbahnoberfläche eine wichtige Rolle, deren Textur die Reifenoberfläche verformt und so Schwingungen im Reifen erzeugt. Auch die Griffigkeit der Fahrbahn, die die Schlupfverhältnisse und die Erzeugung von Slip-Stick-Vorgängen in der Bodenaufstandsfläche beeinflusst, die Makrostruktur der Oberfläche, die für die Luftverdrängung zwischen Reifen und Fahrbahn bedeutsam ist und die Fähigkeit der Fahrbahn, Schall zu absorbieren sind bedeutsame Fahrbahneigenschaften hinsichtlich der Geräuschentwicklung. In diesem Beitrag wird der Anteil von der Continental AG am Forschungsverbund ''Leiser Verkehr 2'' beschrieben und Fortschritt und Ergebnisse aufgezeigt.

Schmidt, L.

• Behandlung der Tonhaltigkeit unter Berücksichtigung der E DIN 45681 [DAGA 2002 (Bochum)]
  D. Sagemühl and L. Schmidt
[A]

Bei der Ermittlung der Tonhaltigkeit von Geräuschen bestehen zwischen dem Komitee-Entwurf ISO/CD 1996-2 und der E DIN 45681 im wesentlichen in zwei Bereichen Unterschiede: 1. im Satz der Kriterien, nach denen die Energie von Spektrallinien, die dem Ton, dem verdeckenden Geräusch oder keinem von beiden zugeordnet (also verworfen) werden 2. die Intention der E DIN 45681, ein Verfahren zur Ermittlung der Tonalität darzustellen, das sich in ausreichend einfacher Weise (z. B. für Messstationen) automatisieren lässt, ist beim ISO/CD 1996-2 nicht zu erkennen. Die beiden Verfahren zur Ermittlung der Tonalität und die Kriterien werden gegenübergestellt; die Auswirkungen der unterschiedlichen Kriterien werden an ausgewählten Beispielen dargestellt.

• Bestimmung und Berücksichtigung der Messunsicherheit in der betrieblichen Praxis [DAGA 2003 (Aachen)]
  L. Schmidt and D. Sagemühl
[A]

Grundsätzlich ist aus messtechnischer Sicht ein Messwert nur unter Angabe der Messvorschrift einerseits und der Messunsicherheit andererseits vollständig. Mit beiden Themen beschäftigen sich Normen und Richtlinien. In den Niederrheinwerken der Bayer AG müssen im Rahmen des Schall-Immissions-schutzes jährlich etwa 3000 - 4000 Quellen gemessen und im Rahmen des Schall-Arbeitsschutzes für etwa die gleich Anzahl Arbeitnehmer in Betrieben und Werkstätten der Lärm am Arbeitsplatz bestimmt werden. Darüber hinaus werden 11 Messstationen im Umfeld der Standorte betrieben, für deren Messwerte eine Messunsicherheit zu bestimmen ist. Ausgehend von den oben erwähnten Normen und Richtlinien wurden bei der Bayer AG Vorgehensweisen entwickelt, die geeignet erscheinen, Aussagen zur Mess-unsicherheit zu erhalten, ohne dass der Aufwand hierfür in nicht mehr vertretbare Größenordnungen steigt.

• Tonhaltigkeit - Stand der E DIN 45681 einschließlich weiterer Ergänzungen [DAGA 2003 (Aachen)]
  D. Sagemühl and L. Schmidt
[A]

Im Januar 1992 wurde der erste Entwurf der DIN 45681 ''Bestimmung der Tonhaltigkeit von Geräuschen und Ermittlung eines Tonzuschlages für die Beurteilung von Geräuschimmissionen'' veröffentlicht. Im November 2002 erschien der zweite Entwurf dieser Norm; Einspruchsfrist für diesen Entwurf ist bis 2003-04-30. Der neue Entwurf enthält die folgenden Änderungen: Einführung eines frequenzabhängigen Verdeckungsmaßes av(f) Änderung der Tonzuschläge in Abhängigkeit von der Differenz des Tonpegels zum Pegel des verdeckenden Geräusches in der Frequenzgruppe um die Tonfrequenz Reduzierung der Frequenzauflösung auf höchstens 4% anstatt 8% der Frequenzgruppenbreite Einführung eines Iterationsverfahrens zur Berechnung des mittleren Schmalbandpegels in der Frequenzgruppe des Tones Addition der Tonpegel bei mehreren Tönen in einer Frequenzgruppe Anwendung des Verfahrens zur Tonhaltigkeitsbestimmung auf A- bewertete Spektren Anwendung der Hanning-Korrektur bei Addition von zwei oder mehr Pegeln Mittelung der Differenzen ?Lj mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Kurzzeitspektren bei schwankenden Tonfrequenzen Einführung von Kriterien für die Ausgeprägtheit eines Tones (maximale Bandbreite und minimale Flankensteilheit). Dieser neue Entwurf soll einschließlich einiger neuer Vorschläge für Ergänzungen bzw. Modifikationen vorgestellt werden.

• Einfluss der Glockenzier auf den Klang von Kirchenglocken [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Bauer and L. Schmidt
[A]

The first casted bells for the Dresdner Frauenkirche had a discord. Particularly the beat of the prime caused that six of the seven bells didn't pass the sound test. So a further casting had to be done. Experts agreed that the decorations had caused the problem. But they didn't agree which part of the decoration had the biggest influence on the affected sound components. By simulating a bell model with variations of decoration the cause of the beat was identified. By accompanying measurements of the real bells the transferability of simulation results to real bells was proved. The disturbing acoustic effects of simulation and real bells did comply. The use of simulation for bell development is evident. The harmony of the bell sound can be predicted and also the risk of discording bell sounds caused by decorations can be estimated. Variations of bell models allow optimizing the sound without producing prototypes. Optimization and development of new splines are accelerated.

• Acoustic analysis of sonority and discord of church bells [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  L. Schmidt, J. Bauer and B. Kotterba
[A]

The sound of bells enchants us. By faulty manufacture and disadvantageous figuration of decorations a discord can be caused. Ageing and cracks initiation affect the sound. The metrological analysis of the bell sound is used to document the result of the bell casting process. Continuous control measurements allow detecting changes in material and bell structure precociously. By analysing the time domain behaviour of the bells single tones a musical fingerprint can be generated. It comprises the measured harmony, the maximum sound level, attach and decay as well as the beat of single bell tones. The approach to the musical fingerprint is demonstrated with one bell for the Dresdner Frauenkirche. Because the first casting result wasn't accepted because of a discord and the second casting result was accepted, we can compare two bells of the same spline. One with a discord and one with a good sound. The differences of the fingerprint data help us to identify the cause of the discord. Together with simulation results or modal analysis the fingerprint enables us to locate causes of discords or longtime changing effects. These methods can also be used for product testing in industrial production environments. The use of acoustic resonance analysis for product testing is well established in many applications.

• Tonhaltigkeit – Erläuterungen zum Weißdruck der DIN 45681 [DAGA 2005 (München)]
  L. Schmidt and D. Sagemühl
[A]

Im Januar 1992 wurde der erste Entwurf der DIN 45681 ''Bestimmung der Tonhaltigkeit von Geräuschen und Ermittlung eines Tonzuschlages für die Beurteilung von Geräuschimmissionen'' veröffentlicht. Im November 2002 erschien der zweite Entwurf mit einer Reihe von Änderungen und Ergänzungen. Nach eingehenden Beratungen soll im März 2004 der Weißdruck dieser Norm veröffentlicht werden, der weitere Änderungen und Ergänzungen enthält. U. a. wird nicht mehr zwischen stationären und instationären Geräuschen unterschieden. Es werden mehrere zeitlich versetzte Schmalband-Mittelungsspektren über eine Messzeit von jeweils etwa 3 Sekunden gefordert und ein Berechnungsverfahren zur Unsicherheit der Differenz DL wird angegeben. Diese Änderungen und ihre Hintergründe sollen erläutert werden.

• Vereinfachte Verfahren zur Schallleistungsbestimmung für die routinemäßige Überwachung von Anlagen – Kann eine höhere Wirtschaftlichkeit ohne zu hohen Qualitätsverlust erreicht werden? [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  L. Schmidt and A. Fischer
[A]

Vielfach wird gefordert, die Schallimmission von Industrie- und Gewerbeanlagen in regelmäßigen Abständen zu überprüfen. Dies kann in der Regel nur durch Bestimmung der Schallleistung der relevanten Schallquellen und anschließende Ausbreitungsrechnung erfolgen. Neben Intensitätsmessungen nach DIN EN ISO 9614 beschreiben im Wesentlichen die Normen DIN EN ISO 3740 ff sowie die maschinenspezifischen Folgeteile der DIN 45635 Verfahren, die auf der Messung des Schalldruckpegels basieren. Alle genannten Verfahren sind mit erheblichem Aufwand verbunden. Neben dem Widerstand der Anlagenbetreiber, die entsprechenden Kosten zu tragen, muss man sich die Frage stellen, ob hier Aufwand und Nutzen in einem angemessenen Verhältnis stehen. Dieser Frage wird durch Vergleich der mit verschiedenen Verfahren bestimmten Schallleistungspegel nachgegangen.

• Music processing in der Kognitiven Musikwissenschaft [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  U. Seifert, K. Neubarth and L. Schmidt
[A]

Music processing wird in der Musikforschung als Kognitive Musikwissenschaft ('cognitive musicology') und als rechnergestützte Musikwissenschaft ('computational musicology') realisiert. Die Kognitive Musikwissenschaft adaptiert das komputationalistisch-kognitionswissenschaftliche Forschungsparadigma. Sie untersucht daher die dem menschlichen music processing unterliegenden Strukturen, Prozesse und Mechanismen. Die sich auf Konzepte und Methoden der Informatik stützende computational musicology beschäftigt sich u. a. mit der künstlerischen Mensch-Computer-Interaktion und der computergestützten Musikanalyse. Beide in der Kölner Musikwissenschaft vertretenen Ansätze eröffnen neue musikwissenschaftliche Frage- und Problemstellungen sowie Reformulierungen traditioneller musikwissenschaftlicher Fragestellungen. Drei Problemkomplexe Kognitiver Musikwissenschaft sollen exemplarisch skizziert werden. Die alte Fragestellung ''Quid sit musica?'' wird als Frage nach der Erlernbarkeit von Musik reformuliert. Dies geschieht unter Bezug auf die grundlegenden Ergebnisse Golds zur Erlernbarkeit formaler Grammatiken bzw. Sprachen in Verbindung mit der Annahme eines Musikvermögens. Die Methodologie Kognitiver Modellierung stellt ein grundlegendes Desiderat der Hör- und Musikforschung dar. Sie soll im Kontext von Valiants 'neuroidal model' problematisiert werden. Im Kontext des Forschungsprojektes SFB/FK 427 C10 ''Künstlerische Interaktivität in hybriden Netzen'', das sich der künstlerischen Mensch-Computer-Interaktion im Kontext Neuer Medien ('artificial life art', 'robotic art', 'interactive audio programming') widmet, wird der Möglichkeit einer 'embodied cognitive science of music' nachgegangen, die ebenfalls zu diskutieren wäre.

Schmidt, M.

• Ein computerbasiertes Trainingsmodul zur Unterstützung der Lehre in der Schwingungstechnik [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Becker-Schweitzer, W. Schaffrath and M. Schmidt
[A]

Die Lehre an der Fachhochschule zeichnet sich durch ein hohes Maß an anwendungsbezogenen Themen aus. Der Vorteil der Auswahl dieser praxisnahen Unterrichtsinhalte geht zumeist mit dem Nachteil einher, daß theoretisch anspruchsvolles Hintergrundwissen in der Kürze der dann verbleibenden Zeit nur schwer zu vermitteln ist. Darüber hinaus fehlen oftmals mathematische Grundkenntnisse in der StudentInnenschaft, so daß ein sicherer Umgang mit den benötigten mathematischen Werkzeugen keinesfalls vorausgesetzt werden kann. Um diesen Zwiespalt zu beheben, wurde im Fachbereich Medien an Fachhochschule Düsseldorf ein computerunterstützes, interaktives Trainingsprogramm aufgebaut. Aus einem Gehörtrainingsprogramm wurde ein E-Learning Modul zur Vermittlung mathematisch-theoretischer Lehrinhalte entwickelt. Dieses kann von den Studenten begleitend zur Vorlesung Schwingungstechnik zur Festigung der mathematischen und theoretischen Kenntnisse verwendet werden. Der Vortrag widmet sich, neben einer Erläuterung des Moduls, einigen grundsätzlichen mediendidaktischen Überlegungen, die bei der Konzeptionierung des Moduls Beachtung gefunden haben.

Schmidt, R.

• Lärmminderung an einem Säge-, Entgrat- und Reinigungszentrum [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  U. Ackermann, S. Schmidt and R. Schmidt
[A]

In Säge-, Entgrat- und Reinigungszentren werden Rohre und Profile nacheinander getrennt, entgratet und gereinigt. Jeder dieser drei Prozesse erzeugt Lärm, der die Bedienungsperson und die im Umfeld arbeitenden Personen erheblich belästigt. In einer Diplomarbeit an der MFH wurde der Istzustand der Geräuschentstehung und der Schallabstrahlung aufgenommen. Aus den Messergebnissen wurden erste Lärmminderungsmaßnahmen abgeleitet, die an der bestehenden Maschine erfolgreich umgesetzt wurden. Bei der nächsten Maschinengeneration sollen die Lärmminderungsmaßnahmen bereits in der Planungs- und Konstruktionsphase berücksichtigt werden, sodass ein lärmarmes Säge-, Entgrat- und Reinigungszentrum entsteht, welches den Anforderungen der Arbeitstättenverordnung genügt.

Schmidt, S.

• Lärmminderung an einem Säge-, Entgrat- und Reinigungszentrum [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  U. Ackermann, S. Schmidt and R. Schmidt
[A]

In Säge-, Entgrat- und Reinigungszentren werden Rohre und Profile nacheinander getrennt, entgratet und gereinigt. Jeder dieser drei Prozesse erzeugt Lärm, der die Bedienungsperson und die im Umfeld arbeitenden Personen erheblich belästigt. In einer Diplomarbeit an der MFH wurde der Istzustand der Geräuschentstehung und der Schallabstrahlung aufgenommen. Aus den Messergebnissen wurden erste Lärmminderungsmaßnahmen abgeleitet, die an der bestehenden Maschine erfolgreich umgesetzt wurden. Bei der nächsten Maschinengeneration sollen die Lärmminderungsmaßnahmen bereits in der Planungs- und Konstruktionsphase berücksichtigt werden, sodass ein lärmarmes Säge-, Entgrat- und Reinigungszentrum entsteht, welches den Anforderungen der Arbeitstättenverordnung genügt.

• Physikalische Modellierung von Orgelpfeifen mit Durchschlagzungen [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Braasch and S. Schmidt
[A]

Neben denen heutzutage überwiegend im Orgelbau verwendeten Aufschlagzungen gab es im 19. Jahrhundert einen zweiten, sehr verbreiteten Typus, die Durchschlagzunge. Diese ist im Gegensatz zur Aufschlagzunge so gebaut, dass die Zunge durch den Rahmen hindurchschwingen kann. Nachdem sie während der Orgelbewegung Anfang des 20. Jahrhunderts verbannt war, erfreut sie sich mittlerweile wieder zunehmend an Beliebtheit. Da sich Durchschlagzungen akustisch jedoch anders verhalten als Aufschlagzungen, können nicht einfach die gleichen Maße für Stiefel und Becher verwendet werden. Aus diesem Grund werden die akustischen Eigenschaften beider Zungentypen mit eindimensionalen physikalischen Modellen simuliert, um die optimalen Stiefel und Bechermaße ermitteln zu können.

• Die akustische Kopplung von Resonatorbechern an Aufschlagzungen [DAGA 2003 (Aachen)]
  S. Schmidt and J. Braasch
[A]

Bei der Simulation von Orgelpfeifen mit Aufschlagzungen wird von einem nichtlinearen Oszillator und einem linearen Resonator ausgegangen. Aufgrund der Nichtlinearit''at scheiden Frequenzbereichsmodelle zur Untersuchung der physikalischen Vorg''ange aus; dies betrifft aufgrund der ver''anderlichen Oszillatorreflektanz auch den Resonator. Hierbei verschwindet neben der Linearit''at auch die Zeitinvarianz. Mit Hilfe von fluidmechanischen Gleichungen und einer modifizierten Schwingungs-Differentialgleichung wurde der Oszillatorteil im Zeitbereich brauchbar nachgebildet; auch beim Resonator besitzt man mit Digitalen Wellenleitern eine leistungsf''ahige Implementierungsm''oglichkeit. Kompliziertere Resonatorstrukturen, die aus konischen und zylindrischen Segmenten zusammengesetzt sind, werden durch ein Scheibenmodell approximiert. Hiervon profitiert man vor allem bei der Simulation der Becher von Regalregistern. Im hier vorgestellten Projekt wurde untersucht, wie beide Teilmodelle geeignet gekoppelt werden k''onnen, um zu einer besseren Anschauung des Schwingungsvorgangs der Zunge zu gelangen. Dazu wurden Messungen an vier verschiedenen Regalresonatorbechern vorgenommen. Mit dem existierenden Modell konnten die gemessenen Werte gut reproduziert werden.

• Finite Difference Time Domain Simulation of the Outer Ear [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Schmidt and H. Hudde
[A]

The examination of sound field problems by using finite or boundary element calculations is well established. Usually a harmonic analysis is performed; for each frequency of interest a complete solution of the equation system is done.

If systems having short acoustic impulse responses are to be investigated, time-domain calculations can be expected to be more efficient because complete frequency responses are obtained from a single impulse response calculation by taking the inverse Fourier Transform.

In this project a finite difference time domain (FDTD) approach with centered grids is applied to wave propagation problems concerning the outer ear. This general class of FDTD formulations leads to fast algorithms. The model yields time functions of acoustic variables by straightforward discretisation of the wave equation. For each time step the evolution of the values is calculated at every node in the centered grids. In further processing stages transfer functions, radiation impedances, or chain matrix parameters are derived from the calculated results.

The fundamental formulation of the model is based on orthogonal grids. It turned out that the accuracy can be impaired when irregular boundaries occur or if boundaries are inclined referred to the grid. To improve the accuracy voronoi cells are used near the boundaries. This technique avoids the wave retardation observed for staircase boundaries.

The current set of geometrical models includes various ear canals and natural and artificial (dummy head) pinnae. Results of ear canal calculations are shown, and the accurateness of the results is examined for different grid configurations.

• Expression Devices in Pipe Organs [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Braasch and S. Schmidt
[A]

In principle, three different swell systems are known in organs: the wind swell, the door swell, and the crescendo wheel. With the wind swell, the wind pressure supplying the pipes is changed using a variable valve in order to enable the organ to be played dynamically. Using the door swell, a similar effect is produced by enclosing a number of organ stops in a wooden cabinet, which has doors that can be shut to soften the sound of the pipes inside. The crescendo wheel is a device that allows the organ player to activate or deactivate organ stops successively by a foot mechanism. In this investigation, several swell systems were measured acoustically for their efficiency. The crescendo wheel was found to be most effective and for frequencies around 2 kHz the increase in sound pressure level could be up to 50 dB between the softest and the loudest adjustment. The maximum dynamic range for the wind and the door swells was approximately 10 dB in the same frequency range. While the dynamic range is lower for the wind swell and the door swell, their advantage is the continuous variability. For all three systems, the dynamic range was dependent on frequency, in a similar way as it is found for orchestral instruments. The effects of the wind and the door swells are quite similar, and the reason why wind swells went out of fashion is probably because they can be successfully applied only to free-reed stops, while the door swell can be applied to all kinds of stops simultaneously.

• Ph@ttSessionz: Aufbau einer Datenbank mit Jugendsprache [DAGA 2005 (München)]
  A. Steffen, C. Draxler, A. Baumann and S. Schmidt
[A]

Ph@ttSessionz (Phonetik @Teenage Talk) ist eine im Rahmen des BITS Projektes am IPSK (Institut für Phonetik und Sprachliche Kommunikation der LMU Mnchen) durchgefhrte Sprachdatensammlung in Deutschland. Ziel von Ph@ttSessionz ist der Aufbau einer Sprachdatenbank mit regional gefärbter Sprache jugendlicher Sprecher im Alter zwischen 11 und 18 Jahren. Diese Datenbank dient der Entwicklung von Sprachtechnologie und der phonetischen Forschung. Das Sprachmaterial besteht zum einen aus den typischen anwendungsbezogenen Items wie Ziffern, Zahlen, Datums- und Uhrzeitangaben, formatierte Ziffernketten, Orts- und Personennamen, Buchstabierungen, einfachen Kommandos und phonetisch reichen Sätzen, zum anderen aus einigen spontansprachlichen Antworten auf einfache Fragen, wie z. B. 'Was haben Sie in der vergangenen Stunde gemacht?' Die Aufnahmen selber finden in Klassenzimmern oder Rechnerräumen von Schulen statt, da dort die Rekrutierung jugendlicher Sprecher relativ einfach mglich ist, und weil die technische Infrastruktur vorhanden ist. Eine Schule meldet sich ber das WWW zur Teilnahme an Ph@ttSessionz an und bekommt dann ein Login. Mit diesem Login kann der Aufnahmeleiter an der Schule die SpeechRecorder Software (siehe SpeechRecorder Beitrag) herunterladen und die Aufnahmeskripte freischalten, die dann die eigentliche Aufnahme steuern. Die Daten werden mit 22.050 kHz und 16 Bit mit einem Tisch- und einem Nahbesprechungsmikrofon ber einen qualitativ hochwertigen USB D/A Wandler aufgenommen und über das WWW direkt ans IPSK zur weiteren Verarbeitung bertragen.

Aufnahmen von 1000 Jugendlichen im ganzen Bundesgebiet aus allen Dialektregionen werden orthgraphisch transliteriert und es wird ein Aussprachelexikon erstellt. Die gesamte Sprachdatenbank steht kann über das Bayerische Archiv für Sprachsignale bezogen werden.

• Systematische Fehler bei akustischen Gehörgangsmessungen [DAGA 2005 (München)]
  S. Schmidt and H. Hudde
[A]

Die Messung von akustischen Größen wie der Eingangsimpedanz des menschlichen Gehörgangs ist ein wesentliches Werkzeug bei audiologischen Untersuchungen. Die Definition dieser Größen im Eingangsbereich des Gehörgangs ist jedoch problematisch. Es stellt sich die Frage, inwieweit der Begriff einer regelrechten Wellenimpedanz Z=p/v beim Einfall von Schall in die Ohrmuschel gerechtfertigt werden kann. Einerseits müsste für alle Frequenzen eine Fläche existieren, auf der in der Ebene nur kleine Druckänderungen auftreten, andererseits soll in dieser Fläche die Teilchenschnelle gleichfalls nach Betrag und Richtung nahezu konstant sein. Dieses eindimensionale Modell einer Eingangsimpedanz kann die durch die kompliziert geformte Pinna bewirkte Einkopplung einer Schallwelle in den Gehörgang jedoch nicht nachbilden. Eventuell ausbreitungsfähige höhere Moden werden ebenfalls nicht berücksichtigt. Zudem wird in einer akustischen Untersuchung des Gehörgangs ein Meßgerät verwendet, das an den Gehörgang angekoppelt werden muß. Die so gegebene akustische Situation unterscheidet sich wesentlich vom Fall einer freien Pinna. In der vorliegenden Untersuchung wurde die dem BOHEAR-Modell eigene Pinna in einer Finite-Elemente-Analyse genutzt, um das eindimensionale akustische Modell des Außenohrs auf Realitätstreue zu prüfen. Die Ohrmuschel wurde dabei als schallhart angenommen, um lediglich Effekte der Schallfeldgeometrie zu simulieren. Die Analyse der Ergebnisse zeigt die Probleme bei Verwendung der eindimensionalen Modellvorstellung am Außenohr auf und vergleicht die akustischen Eigenschaften des mit einem Meßgerät versehenen Gehörgangs mit denen des freien Außenohrs.

• Messtechnische Konsequenzen der dreidimensionalen Schalleinkopplung in den Gehörgang [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Schmidt and H. Hudde
[A]

Untersuchungen am BOHEAR-Außenohrmodell (Schmidt/Hudde, DAGA'05) haben gezeigt, dass das Schallfeld im Gehörgang eine sehr komplexe und von der Quelle abhängige Struktur aufweist. Vor allem an dessen gut zugänglichem Eingang liegt ein ausgesprochen inhomogenes Feld vor. Diese Situation hat Konsequenzen für Impedanz- und Schalldruckmessungen am Gehörgangseingang. Die akustische Eingangsimpedanz (Z=p/q) setzt die Definition einer vom Schallfluss q durchtretenen Fläche mit konstantem Schalldruck p voraus. Messtechnisch wird diese Ebene durch die vom akustischen Messgerät eingeprägte Grenzfläche zum Gehörgang festgelegt. Mit dem Außenohrmodell wurden Messungen bei unterschiedlichen Konfigurationen von Messgerät und Gehörgang simuliert, um zu untersuchen, ob diese recht willkürliche Wahl der Definitionsebene zu Widersprüchen führt. Es zeigte sich, dass die ermittelten Impedanzen wesentlich von der Art und vom Ansatz des Messgeräts abhängen. Eine andere Situation ergibt sich jedoch, wenn Punktübertragungsfunktionen im Gehörgang bestimmt werden sollen. Diese sind z.B. nützlich, um den Trommelfellschalldruck aus dem Schalldruck am Eingang berechnen zu können. Zur Messung setzt man Sondenmikrofone ein, um den Schalldruck an verschiedenen Positionen im Gehörgang zu bestimmen. Der wesentliche Unterschied zur Impedanzdefinition ist hierbei der Bezug auf Punkte anstatt auf Flächen. Mit Hilfe des Außenohrmodells konnte gezeigt werden, dass sich Punktübertragungsfunktionen unabhängig von der äußeren Quelle gut messen und reproduzieren lassen.

• Reicht eine einzelne Mikrofonsonde für die trommelfellbezogene Audiometrie aus? [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Schmidt and H. Hudde
[A]

Um audiometrische Messungen auf den Trommelfellschalldruck beziehen zu können, muss dieser möglichst präzise bestimmt werden. Dazu ist es notwendig, eine Mikrofonsonde hinreichend nah an das Trommelfell heran zu führen (vgl. Schmidt, Hudde, DAGA 2006). Eine direkte Messung am Trommelfell ist aus praktischen Gründen nicht möglich. Da jedoch ein im Abstand gemessenes Signal erheblich von der gesuchten Größe abweichen kann, ist es erforderlich, die Übertragungsfunktion des Schalldrucks vom Messpunkt zum Trommelfell zu schätzen und einzurechnen. Es zeigt sich, dass die Anpassung eines sehr einfachen akustischen Modells des Restgehörgangs an die Messdaten bereits zu guten Ergebnissen führt, solange die durch die Sonde selbst verursachten Störungen, die besonders stark in den Schalldruckminima auftreten, vernachlässigt werden. Um die Minima darüber hinaus hinreichend sicher identifizieren zu können, muss die Übertragungsfunktion zwischen Schallquelle und Mikrofonsonde möglichst glatt sein. Dies kann durch Verwendung eines Kopfhörers erreicht werden. Die durch die genannten Ursachen auftretenden Probleme konnten mit dem BOHEAR-Außenohrmodell durch Finite-Elemente-Berechnungen analysiert werden. Im Beitrag werden Modellergebnisse mit Einzelsonden präsentiert. Während die akustische Beschaffenheit des Restgehörgangs die Transformationsgenauigkeit erstaunlich wenig beeinflusst, verursacht die Anwesenheit der Einzelsonde charakteristische Fehler, die die Genauigkeit der Schätzung senken. Abschließend wird die Möglichkeit diskutiert, die Genauigkeit des Verfahrens durch die Nutzung einer zweiten Sonde zu steigern.

• Ein eindimensionales Hörgerätemodell zur Evaluation akustischer Zusatzelemente in der Otoplastik [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Schmidt and H. Hudde
[A]

Die Schallübertragung von einem Hörgerätehörer zum Trommelfell des Patienten ist, da der Gehörgang durch die Otoplastik oder das IC-Gerät selbst abgeschlossen wird, von zahlreichen Resonanzüberhöhungen geprägt. Zudem bewirkt die Otoplastik einen Verschlusseffekt, der sich durch eine wesentliche Erhöhung des Körperschallanteils im Restgehörgang bemerkbar macht. Bei geringeren Hörschäden kann man diesem Nachteil durch eine Ventbohrung oder ggf. eine offene Versorgung, bei der sich nur das Ende des Schallschlauches im Gehörgang befindet, begegnen. Diese Maßnahme steigert jedoch andererseits die Rückkopplungsneigung des Systems, da auch mehr Nutzschall zurück zum Mikrofon gelangen kann. Mit den Mitteln der Digitalen Signalverarbeitung kann in vielen Fällen sowohl der Frequenzgang des Hörgeräts als auch seine Rückkopplungsneigung so beeinflusst werden, dass die genannten Nachteile nicht störend in Erscheinung treten. Um die Verstärker- und Hörerleistung gerade bei schweren Hörschäden zu optimieren, ist es jedoch angebracht, zu untersuchen, inwieweit einfache akustische Elemente, die am Gehörgang wirksam werden (z.B. durch Einbau in die Otoplastik) zur Unterstützung der Hörgeräteelektronik beitragen können. Zur Beurteilung des Systems wurde ein Hörgerätemodell entworfen, das die Mikrofon- und Hörereigenschaften, die akustischen Übertragungswege (Schlauch, Gehörgang, Vent) samt Rückkopplungspfad sowie die neuen Elemente selbst enthält. Im Beitrag wird das Modell mit einigen Verifikationsergebnissen und Beispielen für vorteilhafte akustische Zusatzelemente vorgestellt.

• Messung von Isophonen mit Bezug auf den Schalldruck am Trommelfell [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Schmidt and H. Hudde
[A]

Der menschliche Gehörgang kann als einseitig schallhart abgeschlossene akustische Leitung angenähert werden. Schalldrucksignale in seinem Innern und an der Pinna sind durch Resonanzspitzen und -täler geprägt. Als Bezugsgröße für audiologische und psychoakustische Messungen bietet sich der Schalldruck am Trommelfell an, der einerseits einen bestmöglich glatten Frequenzgang aufweist und andererseits gut lokalisiert werden kann, was bei Sondenmessungen im Gehörgang nicht immer der Fall ist. Um audiometrische Messungen auf den Trommelfellschalldruck beziehen zu können, muss dieser möglichst präzise geschätzt werden, denn eine direkte Messung ist nicht praktikabel. Dazu ist es notwendig, eine Mikrofonsonde hinreichend nah an das Trommelfell heran zu führen, da ein im Abstand gemessenes Signal erheblich von der gesuchten Größe abweichen kann (vgl. Schmidt, Hudde, DAGA 2006). Wie gezeigt wurde, enthält das Gehörgangssignal jedoch bereits ausreichende Informationen über die Sondenposition, die darüber hinaus während des Einschiebens sehr einfach zu ermitteln ist (vgl. Schmidt, Hudde, DAGA 2007). In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer messtechnischen Anwendung des Verfahrens dokumentiert. Neben Simulationen und Experimenten zur Verifikation des Transformationsverfahrens werden Isphonenmessungen mit Bezug auf den Schalldruck am Trommelfell vorgestellt.

Schmidt, T.

• Personalized miniaturized dosimeter (PMD) for an individualized prevention of hearing loss [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Müller, T. Schmidt, J. Grosch and H. Witte
[A]

For prevention of hearing loss, the usefulness determination of fixed and reproducible relations of physio-physical stresses and resulting individual strains are generally underrestimated. These relations often are hypothesized without prove. If proved, their control in the working environment and in daily life is difficult. To support ergonomics in solving this problem, biomechatronics may provide adaptive miniaturized dosimeters. Dosimeters are used for evidence-based prevention of damage so that reproducibility of ''noise-dose-effects'' will be enabled. Noise measuring systems are supposed to transform readings of the same external stresses for different individuals into a measure of individual strains. Using the current progress in MEMS-technologies, biomechatronics is on its way to develop a ''Personalized Miniaturized Dosimeter (PMD)'' for the prevention of noise-provoked damages in hearing. The purpose of the project is to develop a procedure and setup which allows precise quantification of individual stress and strain for an employee exposed to noise. The focus is put on a miniaturized device with personalized adaption for each individual, and high data resolution (e.g. wireless frontend) for precise and comprehensive determination of binaural noise exposure or strain.

Schmidt-Ott, W.-D.

• Messungen zur Suche nach kavitationsinduzierter Neutronenemission [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Geisler, W.-D. Schmidt-Ott, T. Kurz and W. Lauterborn
[A]

Beim Kollaps von Kavitationsblasen können im Blaseninneren extreme Drücke und Temperaturen entstehen. Diese Bedingungen führen u.a. zur Emission kurzer Lichtblitze im Augenblick des Kollapses (Sonolumineszenz oder Kavitationslumineszenz). Diese Tatsache hat seit Jahren zu Spekulationen um die Möglichkeit einer kavitationsinduzierten Kernfusion (''Sonofusion'') geführt. Eine von Taleyarkhan et al. (Science 295, 1868 (2002)) veröffentlichte Messung einer Neutronenemission in kavitierendem deuterierten Aceton, die korreliert mit dem Auftreten von Sonolumineszenz sei, wurde kontrovers aufgenommen und konnte bisher nicht reproduziert werden (D. Shapira and M. Saltmarsh, Phys. Rev. Lett. 89,104302 (2002)). In diesem Beitrag werden Untersuchungen an transienten Einzelblasen vorgestellt, die durch optischen Durchbruch im Fokus eines Pulslasers in verschiedenen deuterierten Flüssigkeiten erzeugt wurden. Diese Messungen unter definierten Bedingungen sollen zur Klärung der Frage beitragen, ob in den hierbei realisierten Kavitationsblasen Sonofusion auftritt.

Schmidtke, E.

• Ein neues Stehwellenrohr zur Messung akustischer Materialeigenschaften in Wasser [DAGA 2003 (Aachen)]
  E. Schmidtke
[A]

Das Kundt'sche Rohr ist eine Standardmethode zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Gasen und der Materialeigenschaften von Luftschallabsorbern. Die Methode fußt auf dem großen Impedanzsprung vom Gas zum Rohrabschluß, der als schallhart genähert werden kann. Sind jedoch die akustischen Eigenschaften eines relativ zu Luft fast schallharten Materials von Interesse, so ist ein mit Wasser gefülltes Rohr geeigneter, da der Unterschied der Wellenwiderstände zwischen Probe und Fluid geringer ist. Der Unterschied der Wellenwiderstände zwischen Wasser und Rohrwand wird jedoch auch geringer, so dass ein ideales Stehwellenrohr nicht mehr realisierbar ist. Ausgehend von dem bereits vorgestellten Stehwellenrohr [1] wurde ein neues entwickelt, mit dem die bekannten Schwierigkeiten des alten Rohres umgangen werden sollen. Über neue Probleme bei der Durchführung der Experimente und erste Ergebnisse soll berichtet werden. [1] Ehrlich, J.: Messung akustischer Materialeigenschaften mit einem Wasserschallrohr nach dem Stehwellenprinzip, Fortschritte der Akustik, 682-683, DAGA 2000.

• Numerical Calculation of Acoustic Scattering From Simple Structures Using the Multiparametric Gradient Method [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E. Schmidtke
[A]

Under certain circumstances the Kirchhoff-Helmholtz-integral equation for submerged scatterers can be formulated as a Fredholm-equation of the second kind. If the scatterer is modeled as a polyhedron and all functions are assumed to be constant on every facet, the Fredholm-equation can be written as a system of linear equations with dimension D equal to the number of facets. It is planned to calculate structures up to D=10^ 4...10^ 6, so a very fast solver is necessary. The new multiparametric gradient method [1] will be presented as an extension to already established gradient methods. Calculations of scattering from spheres with surface impedance and from a 'Cat's Eye' will be compared with analytical solutions and with results of other numerical methods (FIELD [2]) with respect to accuracy and speed.

[1] I. Nissen, Multiparametrische Gradientenverfahren, Ph.D. Thesis, Kiel, 1997 [2] M. Ochmann, A. Homm and J. Ehrlich, Numerical Calculation of Acoustic Scattering from a Finite Cylinder with Locally Varying Surface Impedance, A. Acustica 89, 14-20 (2003)

• Tieffrequente Anregung von Schiffsstrukturen mit Luftschall [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E. Schmidtke, J. Abshagen and V. Nejedl
[A]

Die Schiffsakustik spielt im Marineschiffbau eine herausragende Rolle, das Verständnis der wesentlichen Einflussfaktoren auf den abgestrahlten Wasserschall wird dabei immer wichtiger, zunehmend auch bei tiefen Frequenzen. Im Rahmen von Seeversuchen wurde gezeigt, dass tieffrequenter Luftschall großflächige Bereiche der Schiffsstruktur gut anzuregen vermag. Bei diesen Versuchen wurden in den unter der Wasserlinie liegenden Sektionen einer Barkasse (ca. 45 t, konventioneller Rumpf) und des neuen Forschungsschiffes FS PLANET (ca. 3500 t, SWATH-Bauweise) gezielt schmal- und breitbandige Luftschallsignale erzeugt und außenbords der abgestrahlte Wasserschall gemessen und ausgewertet. Parallel dazu wurde in beiden Fahrzeugen in der Nähe der jeweiligen Luftschallquelle der Körperschall an der Schiffsaußenhaut aufgezeichnet, auf der Barkasse mit üblichen Körperschallaufnehmern und auf FS PLANET mit einer neuen fest eingebauten Körperschallüberwachungsanlage (131 Kanäle). Die an beiden Schiffen gewonnenen Ergebnisse werden einander gegenübergestellt und verglichen.

• Sprengungen - Abschätzung einer Gefährdung für Meeressäuger [DAGA 2008 (Dresden)]
  E. Schmidtke and S. Ludwig
[A]

Meeresbewohner werden fast alle in der einen oder anderen Weise durch Unterwasserschall beeinflusst. Leise und ungewohnte Geräusche können neugierige Meeressäuger anlocken, laute Geräusche können sie erschrecken oder vertreiben, Schockwellen können die Tiere verletzen. Die Einsatzgruppenversorger (EGV) der Deutschen Marine sind zum Eigenschutz mit mittelkalibrigen Rohrwaffen (27 mm) ausgerüstet, die auch Sprengmunition verschießen können.

Detoniert diese Munition beim Auftreffen auf die Wasseroberfläche, sendet die durch die Explosion enstehende Gasblase eine Schockwelle unter Wasser aus. In diesem Beitrag werden Experimente vorgestellt, mit denen diese Schockwelle untersucht wurde. Ziel der Untersuchungen ist, die Gefährdung der Meeressäuger beim Einsatz von Sprengmunition und auch von nicht sprengender Munition abschätzen zu können. Auch für die Abschätzung von Sicherheitsabständen bei den möglichen Sprengungen von Munitionsaltlasten vor der deutschen Ostseeküste (Sprengladungen von mehreren zehn Kilogramm) sind die Erkenntnisse aus den durchgeführten Experimenten von enormem Wert.

Schmied, R.

• Entwicklung eines verputzten Zelluloseabsorbers [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  G. Graber, H. Drotleff, J. Egger, P. Häupl, H. Hengsberger, P. Kautsch, W. Lackner, H. Petzold, R. Plagge, R. Schmied and X. Zhou
[A]

Im Rahmen von abgeschlossenen Forschungsprojekten wurde die überwiegend als Einblasdämmstoff verwendete Altpapierzellulosedämmung zu einem tragfähigen, verputzbaren Wandsystem entwickelt, das als thermische Innendämmung ohne Dampfsperre einsetzbar ist. Dabei wurden die positiven Eigenschaften des Materials weiterentwickelt, so dass ein tragfähiger und mittels Spezialputz verputzbarer Dämmkörper zur Verfügung steht. Der Vortrag berichtet über ein laufendes Projekt, in dem der verputzbare Zellulosedämmkörper zu einem akustischen Absorber weiterentwickelt wird, der vor allem im mitten- und tieffrequenten Bereich wirksam sein soll. Basierend auf dem Prinzip des klassischen Schlitzabsorbers wird auf einer 5 bis 6 cm dicken vor Ort aufgespritzten Zelluloseschicht ein zweischichtiges Putzsystem aufgebracht, das - als Innovation bei Schlitzabsorbern - auch mit einer fugenlosen Oberfläche ausgeführt werden kann. Damit wird dem Bedarf vieler Planer nach 'Unsichtbarkeit' der akustischen Maßnahmen bei gleichzeitiger Bedämpfung tiefer Frequenzen Rechnung getragen. Aufgrund des positiven hygrothermischen Verhaltens kann der verputzte Zelluloseabsorber auch an der Innenseite von Außenwänden eingesetzt werden, wo konventionelle Absorber Probleme mit unzulässiger Wasserdampfkondensation hervorrufen können. Der neuartige Absorber ist auch auf unebenen oder gekrümmten Wänden oder Decken applizierbar. Der Einsatz des verputzten Zelluloseabsorbers zur akustischen Sanierung eines Klassenzimmers wird vorgestellt.

Schmiegelow, C.

• Oldenburger Satztest im 'Multi-Source Noise Field' mit unterschiedlichen Modulationscharakteristika [DAGA 2008 (Dresden)]
  T. Rader, C. Schmiegelow, U. Baumann and H. Fastl
[A]

Der Oldenburger Satztest (OLSA) ist ein nützliches Werkzeug zur Ermittelung der Sprachverständlichkeitsschwelle im Störgeräusch (Wagener 1999). Der kommerziell erhältliche OLSA ermöglicht nur eine 2-kanalige Ausgabe der Signale. Eine Mehrkanalausgabe ist jedoch wünschenswert, um realistischere Störgeräusch-Szenarien zu gewährleisten. Der OLSA bietet die Möglichkeit eines geschlossenen Antwortmodus, bei dem der Proband die verstandenen Wörter aus einer Vielzahl von gegebenen Antwortmöglichkeiten selbstständig auswählt.

Zur Bestimmung von Referenzdaten mit einer Mehrkanal-Lautsprecheranordnung wurden zwanzig normalhörige erwachsene Probanden mit dem OLSA unter verschiedenen Störgeräuschbedingungen untersucht. Das Sprachsignal wurde frontal in einer Hörkabine über Lautsprecher zur Bestimmung der Sprachverständlichkeitsschwelle mit adaptiv gesteuertem Schallpegel und zur Bestimmung der Steigung der Diskriminationsfunktion mit zwei fest eingestellten Sprachpegeln dargeboten. Die diffuse Störgeräuschdarbietung erfolgte über vier getrennte, akustische Kanäle, wobei die Lautsprecher für das Störgeräusch in den Raumecken der Hörkabine angeordnet waren. Die Darbietung der verschiedenen Störgeräusche erfolgte unkorreliert über die Eck-Lautsprecher.

Es wurden die Sprachverständlichkeitsschwelle und die Steigung der Diskriminationsfunktionen im OLSA für das stark modulierte sprachsimulierende Rauschen nach Fastl und das im OLSA verwendete, modulationsarme Rauschen mit statistischen Verfahren untersucht und verglichen. Das diffuse Störschallfeld ermöglicht eine originalgetreuere Abbildung realer Geräuschsituationen und zeigt wesentlich deutlicher die Wirkung der binauralen Interaktion bei Trennung von Stör- und Nutzschallen aus verschiedenen Richtungen.

Schmitt, P.

• Transducer emitter-receiver system for a pulsed ultrasonic fluxmeter [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  P. Schmitt and S. Fischer
[A]

The knowledge of the velocity fields in the flows and of the mechanical interactions between a fluid and suspended particles is a base of many engineer disciplines: chemical engineering, cleansing, sedimentology, biological engineering, fluid rheology in general.

The aim of this project is the development of a fluxmeter for measuring instantaneous velocity, concentration and granulometry profiles of particle loaded fluids both in ducts or open channel flows. The first application will be the pollutants flow measurement in waste water.

The measurement principle of the system is based on ultrasonic pulsing in the flow. A prototype was developed consisting in an ultrasonic transducer, an electronic emitter-receiver device and computer-driven signal processing. The measurement principle is based on the frequency modulation (Doppler effect) and the amplitude modulation (Mie theory) of an ultrasonic wave diffused by the suspended particles of the fluid.

The paper presents the design features of the system. It describes the block diagram of the front-end electronic and it's principle of operation. Optimisation of power transfer to the transducer in emission and low noise amplification in reception are detailed. Performances of the whole acquisition chain are given, and the dedicated signal processing used for optimisation of real-time velocity profile are explained.

Finally, several applications using this fluxmeter are discussed. Especially instantaneous velocity measurements in physic conditions with spectral ambiguity, and possible studies for concentration and granulometry profiles of particles in suspension in the fluid.

Schmittfull, M.

• Modellhafte Nachbildung und Analyse der Ersatzlaute eines Bauchredners [DAGA 2005 (München)]
  J. Metzner, M. Schmittfull and K. Schnell
[A]

Die Kunst des Bauchredens besteht darin, dass ohne merkliche Lippen- und Kieferbewegungen gesprochen wird. Da dies der natürlichen Sprechweise insbesondere bei den Lauten [b, p, m, v, f] widerspricht, müssen diese durch Ersatzlaute substituiert werden.

Die Ersatzlaute werden modellhaft mit Hilfe des artikulatorischen Sprechtraktmodells Tractsyn von P. Birkholz nachgebildet und analysiert. Die Ergebnisse werden mit Analysen realer Sprachsignale eines professionellen Bauchredners verglichen. Bei den Analysen wird insbesondere auf die Bewegungen und Lagen der Formanten geachtet, um die Qualität der Ersatzlaute objektiv beurteilen zu können.

Die Realisierbarkeit des Bauchredens wirft auch die allgemeine Fragestellung auf, wie und ob perzeptiv gleiche Laute durch unterschiedliche Vokaltraktstellungen erzielbar sind. Hierbei zeigt sich, dass nur der für das Sprachverstehen relevante Spektralbereich bedeutend ist. Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Ersatzlaute in erster Linie die untersten Formanten der nachzubildenden Laute approximieren.

Ein reales Modell der Vokaltraktstellungen zur Simulation der Nasallaute [m], [n] und den Ersatzlauten [m'], [m''] wurde angefertigt und wird bei der Tagung vorgestellt. Zur Fertigung des Modells wurde die Geometrie des Sprechtrakts für [m] nachgebildet und in Gips gegossen, welche durch Einlagen modifiziert werden kann. Die stimmhafte Anregung erfolgt entweder mittels eines Ballons oder eines speziellen Lautsprechers.

Schmitz, A.

• Messung der Trittschallminderung verschiedener Deckenauflagen mit unterschiedlicher Anregung [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  G. Raabe, A. Schmitz and C. Bethke
[A]

Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Messung der Norm-Trittschallpegel von Decken bzw. der Trittschallminderung von Deckenauflagen; die im Rahmen eines gemeinsamen Projektes des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik und der Physikalisch Technischen Bundesanstalt durchgeführt wurden. Im Rahmen des Projektes wurden dabei an verschiedenen Deckenkonstruktionen (Beton- u. Holzdecke) mit unterschiedlichen Deckenauflagen (Teppichauflage u. Gummimatte) Messungen der Norm-Trittschallpegel mit zwei verschiedenen Anregungsarten vorgenommen. Die Anregung der Deckensysteme erfolgte zum einen mit dem bekannten Norm-Trittschall-Hammerwerk und zum anderen mit einer insbesondere in Japan sehr verbreiteten Anregung mittels eines fallenden Gummiballs. Ferner wurde für ausgesuchte Fälle das kinematische Verhalten des anregenden Systems zusätzlich erfaßt, um so einen Vergleich der meßtechnisch gewonnenen Ergebnisse mit den Modellrechnungen des Fraunhoher-Institutes durchführen zu können. Die Meßergebnisse werden vorgestellt und mit den Modellrechnungen verglichen. Ferner werden die Auswirkungen der Untersuchungen auf die Entwicklung eines Labormeßverfahrens diskutiert.

• Sound insulation quality in Germany [DAGA 2003 (Aachen)]
  A. Schmitz and H.-M. Fischer
[A]

• Measurement of installation noise and service equipment in buildings
  A. Schmitz
[A]

During the last years new methods for measuring installation noise and noise from service equipment in buildings on a unit European level have been developed (EN 10052 and EN 16032). EN 10052 contains a method for survey measurements, EN 16032 deals with the corresponding engineering method. The development of these two standards has taken a long time, because many technical and 'political' problems had to be discussed and solved.

First of all, the estimation of the reverberation time using a prepared table for reverberation correction is one of the points which has been discussed intensively in the working group. In particular the categories of the room types and the estimation precision have been of importance for some countries. In addition to that the attention has been focused on the introduction of a ''weighted'' corner position in the receiving room for measurement of the sound pressure level. Last but not least the definition of consistent operating conditions for installations and service equipment has been a main task.

However, a ''European'' compromise had been found and the standards will become official soon. The paper summarizes the discussion of the technical and 'political' points, and explains the most important issues in more detail.

• Beeinträchtigt die Raumakustik der Schulgebäude die Gesundheit der Lehrkräfte? [DAGA 2005 (München)]
  O. Rickes and A. Schmitz
[A]

Die Unfallkasse Hessen führt mit verschiedenen staatlichen Kooperationspartnern ein Projekt zu den Themen Schulklima, Lehrergesundheit und Arbeitsplatzzufriedenheit durch. Da die Lärmbelastung bei einer Befragung als im Mittel stärkste Belastung angegeben wurde, wurden im Rahmen des Projektes die raumakustischen Verhältnisse von vielen Unterrichtsräumen, Fluren, Foyers und Lehrerzimmern untersucht.

Zunächst wurden die Nachhallzeiten der Räume nach ISO 3382 bestimmt und mit den Empfehlungen nach DIN 18041 verglichen. Aus den Messungen sollen Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet werden, die in kostengünstiger Art und Weise seitens des Schulträgers oder in Eigenleistung der Betroffenen umgesetzt werden sollen. Abschließend soll die Wirksamkeit der akustischen Verbesserungen in Bezug auf die Belastungssituation durch Befragung der Betroffenen evaluiert werden.

Im Rahmen des Vortrags wird über die Intension und den Stand des Projektes sowie über die Auswertung und die Konsequenzen aus den Nachhallmessungen berichtet.

• Stand und Entwicklung internationaler Normen in der bauakustischen Messtechnik [DAGA 2005 (München)]
  A. Schmitz
[A]

In den letzten Jahren sind international eine Vielzahl bauakustischer Normen und Regelwerke erarbeitet worden. Wenngleich bereits wichtige Normungsprojekte abgeschlossen sind, werden derzeit weitere Verfahren zur Messung von schalltechnischen Bauteileigenschaften im Labor und am Bau erarbeitet. Hierzu zählen ebenso Messnormen zur Ermittlung des Luftschall-Verbesserungsmaßes von Vorsatzschalen und die Messung von Regengeräuschen von Dächern, wie die Messnormen zur Quantifizierung von Gehgeräuschen auf harten Fußbodenbelägen.

Ferner wird u.a. die bereits bestehende Normenreihe DIN EN ISO 140 neu strukturiert und teilweise revidiert.

Im Rahmen des Vortrages wird eine Übersicht zum aktuellen Stand der Normung, deren zukünftige Entwicklungen sowie deren Auswirkungen auf die Messtechnik in Deutschland gegeben.

• Lautsprecheranlagen in Straßentunneln [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Schmitz and A. Goertz
[A]

Auf Grund zahlreicher Unfälle und Katastrophen in europäischen Straßentunneln der jüngsten Vergangenheit, werden derzeit erhebliche Anstrengungen unternommen, die Sicherheit in Straßentunneln zu verbessern. Zu den sicherheitsrelevanten Anlagenteilen gehört u.a. auch die Beschallungsanlage, die im Notfall zur Durchsage von Sicherheitshinweisen sowie Evakuierungsanweisungen dienen soll. Die Dimensionierung von Lautsprecheranlagen mit hinreichender Sprachverständlichkeit ist in Straßentunneln jedoch schwierig, weil dort sowohl ungünstige Voraussetzungen hinsichtlich der auftretenden Nachhallzeiten herrschen, aber auch die Störgeräuschsituation durch den Straßenverkehr sehr hoch ist. Anhand eines Beispiels wird gezeigt, welche Probleme bei der Planung und Dimensionierung von Lautsprecheranlagen in Straßentunneln auftreten und wie ggf. zukünftige Anforderungen formuliert und Planungen durchgeführt werden können.

Schmitz, G.

• Estimation of Speed-of-Sound for the correction of compound imaging [DAGA 2002 (Bochum)]
  G. Schmitz
[A]

The superposition of ultrasound images of the same object taken from different directions to suppress the speckle artifact and improve image quality is well known since more than 20 years. However, only recently this technique has been implemented in standard ultrasound equipment by the overlay of images taken with phased array techniques at different angles. It can be seen that the overlay of images suffers in resolution from the use of the fixed sound velocity of 1540 m/s of standard ultrasound equipment if the real speed of sound deviates from it. The work of Jago and Whittingham [1] showed that the correction of compound images using speed-of-sound maps considerably improved the image quality of breast specimens. However, they used speed-of-sound tomography with two transducers in through transmission to calculate speed-of-sound maps. This technique is not applicable in standard pulse/echo imaging. Therefore a speed-of-sound estimation technique based on the optimization of an image quality criterion evaluating the compound image is proposed. Different quality criteria as well as different approaches for global speed of sound and local speed of sound corrections are discussed. To keep the number of parameters to be estimated by the optimization low, a pre-segmentation of the images in different tissue types can precede the optimization. A comparison of image quality criteria as well as first results of the different techniques will be presented. [1] Jago, J.R. and Whittingham, T.A.: A practical system for the application of ultrasound computed tomography to medical imaging. Proc. of Acoustic Sensing and Imaging, pp. 257-265, 1993.

• Mikromechanische Ultraschallwandler für die medizinische Diagnostik [DAGA 2003 (Aachen)]
  G. Schmitz
[A]

In der medizinischen Ultraschalldiagnostik werden derzeit neue dreidimensionale, bildgebende Verfahren entwickelt, die zweidimensionale Schallwandler-Arrays benötigen. Neue Entwicklungen im Bereich der Mikromechanik zur Herstellung kapazitiver und piezoelektrischer Ultraschallwandler kommen diesem Bedarf entgegen und erlauben gleichzeitig eine leichtere Integration mit der notwendigen Ansteuerelektronik. Der Vortrag stellt die Konzepte der unterschiedlichen Wandlertypen vor und gibt einen Überblick über aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet. Die neuen Systeme werden dabei in ihrer Leistungsfähigkeit und Realisierbarkeit mit konventionell hergestellten zweidimensionalen Arraywandlern verglichen.

• Messung und Modellierung physikalischer Eigenschaften von Kontrastmitteln [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Postema and G. Schmitz
[A]

Ultraschallkontrastmittel sind aufgebaut aus hüllenstabilisierten Mikroblasen mit Durchmessern zwischen 1 und 10 m. Diese Mikroblasen sind klein genug, um intravaskulär durch Kapillargefäße transportiert zu werden. Da ihre Resonanzfrequenzen im Ultraschallbereich liegen, können sie für die Vermessung von Durchblutung in Gewebe verwendet werden. Mit hohen akustischen Amplituden können die Blasen zerstört werden, so dass verschiedene nichtlineare Effekte auftreten. Für diese Effekte gibt es diagnostische und möglicherweise auch therapeutische Anwendungen.

Die Fragmentierung einer Mikroblase kann vorhergesagt werden anhand des Verhältnisses zwischen der kinetische Energie der Blase und der Oberflächenenergie der Blasenteile. Diese Mikroblasenfragmentierung findet ausschließlich während der Kollabierungsphase statt.

Der physikalische Einfluß der Anwesenheit einer Nanohülle wurde untersucht, wobei der Phasenunterschied zwischen akustischer Welle und Blasenschwingung von besonderem Interesse war. Blasen oberhalb der Resonanzgröße schwingen gegenphasig im Vergleich zu Blasen unterhalb der Resonanzgröße. Je niedriger die Dämpfung der Schwingung ist, um so abrupter ist dieser Übergang. Deshalb kann aus der Steilheit des Phasenübergangs die Dämpfung aufgrund der Hüllenreibung bestimmt werden.

• Modellbasierte Signalanalyse quantitativer Ultraschallmessungen am proximalen Femur [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Dencks, R. Barkmann, F. Padilla, P. Laugier, G. Schmitz and C.-C. Glüer
[A]

Methoden des Quantitativen Ultraschalls lassen sich zur Bestimmung des osteoporotischen Frakturrisikos benutzen. Hierbei wird ein kurzer Schallpuls mit einer Mittenfrequenz im Bereich von 500-600kHz durch den untersuchten Knochen transmittiert. Innerhalb des EU-Projekts ''FEMUS'' wird diese Technik von peripheren Messorten wie der Ferse auf den zentralen, frakturkritischen Oberschenkelknochen (proximales Femur) übertragen. Bereits ex-vivo Tests zeigten, dass die herkömmliche Signalverarbeitung für die Bestimmung der Standardparameter Speed-of-Sound (SOS) und Broadband-Ultrasound-Attenuation (BUA) auf Grund der Mehrwegeausbreitung des Schalls an diesem Messort häufig versagt. Um die auswertbaren Bereiche im Knochen zu erweitern, wurde folgende neue Methode implementiert.

Die verschiedenen Signalkomponenten der Mehrwegeausbreitung werden durch Schwingungen mit Gaußscher Hüllkurve modelliert, deren Parameter über einen Kleinste-Quadrate Schätzer bestimmt werden. Für Vergleichszwecke wurden zwei verschiedene Algorithmen, Nelder-Mead und Gauss-Newton, getestet. Die Optimierung erfolgt über eine Space Alternating Expectation Maximization (SAGE), die die Schätzung überlagerter Signalkomponenten ermöglicht. SOS- und BUA-Werte werden dann aus den Modellparametern der einzelnen Signalkomponenten für die verschiedenen Ausbreitungswege berechnet.

Die Methode wurde auf die zweidimensionalen Ultraschall-Scans von 35 exzidierten menschlichen Femora angewendet. Während mit der herkömmlichen Signalverarbeitung ca. 40% der Signale nicht ausgewertet werden konnten, betrug bei dieser Methode der Anteil fehlgeschlagener Optimierungen nur 5-6%. Die über einen Scan gemittelten SOS- und BUA-Werte der Hauptsignalkomponente zeigten signifikante Korrelationen mit der Knochenmineraldichte (BMD): Die Korrelation von BUA mit BMD war moderat (r2=0.69), SOS korrelierte stark mit BMD (r2=0.82).

Die neue Methode verbessert die Anzahl der auswertbaren Signale wesentlich und erhöht damit die Glaubwürdigkeit der Korrelationen. Ihre Leistungsfähigkeit bei in-vivo Messungen wird derzeit getestet.

• Nonlinear modeling of ultrasound contrast agents with Wiener series [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Mleczko, M. Postema and G. Schmitz
[A]

Ultrasound contrast agents consist of microbubbles with diameters of 1-5 m encapsulated by a shell. Under ultrasound insonification microbubbles oscillate nonlinearly, with resonance frequencies being within the range of diagnostic ultrasound. This nonlinearity can be utilised to improve detection, thus maximising the contrast agent to tissue ratio.

Current state-of-the-art detection methods employ heuristic schemes like summing the responses to pulses of different polarity, which suppresses the linear response and odd order nonlinearities to detect contrast agents. For the development of improved detection schemes, however, it is necessary to model the nonlinear oscillation characteristics of ultrasound contrast agents. Therefore, we propose the modelling of ultrasound contrast agents by means of Wiener series which provide an input/output description form for dynamic nonlinear systems.

This approach was tested for an ultrasound contrast agent simulated by a modified Rayleigh-Plesset equation. The contrast agent behaviour was calculated for white noise input. From this data, the coefficients of a third orderWiener series were identified with an efficient and numerically stable orthogonal search algorithm. The identified system features dynamic nonlinearity with a pronounced nonlinear bandpass-behaviour. For a sinusoidal input, the identified model approximates the contrast agent oscillation with a mean square error of 7.6%.

Similar to linear systems, the nonlinear behaviour can be described in the frequency domain. This approach enables the development of detection schemes which take into account the dynamic nonlinear properties of microbubbles.

Schmitz, J.

• A new interactive NVH Vehical Simulator, what data is required? [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  T.G. Nielsen, K.B. Ginn, M. Allman-Ward and J. Schmitz
[A]

The NVH Vehicle Simulator is more than comparing ''listening'' examples. The workflow adds additional stimuli like vibration, interactivity and context of driving. Steering wheel, pedals and a virtual street are helping to simulate a realistic feeling of driving. Significant benefits are offered to the NVH process in less time. Much more powerful assessment is available than by non-interactive methods. A broader range of assessors (including non NVH-experts) is enabled to confidently evaluate the NVH of real and virtual vehicals. This means, it is also possible to use that Simulator before a first physical prototype of a new vehicle has been built

To achieve a high level of accuracy it is necessary to have good quality data. Covering the full audible frequency range for all situations is important. The way how recorded (in vehicle) sound and vibration signals are converted in a data set, which is useful for the simulator, is described. This ''simulator sound objects'' are accompanied by metadata, describing the properties of the data and rules how the sound object will be reconstituted. The Simulator offers three different levels called Vehicle, Physical Source and Component Contribution. Several sound decomposition methods are available. Comparison of different order extraction and order removal techniques for the Vehicle level will be shown. The multiple coherence method is explained for the Source level.

To ensure the right extraction of useful data from the measurement without missing data quality a specific workflow is recommended. Application examples of preparating and validating data are presented.

• Methoden zur Schallfeldkartierung mit Mikrofonarrays, ein Überblick [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Schmitz
[A]

Der aufkommende Wunsch, Schallfelder wie mit einem Fotoapparat oder einer Kamera festzuhalten, grafisch über einem hinterlegten Foto der Quellenanordnung darzustellen und für Entwicklungsszenarien von schallabstrahlenden Quellen/Flächen zu verwenden, führte in den letzten Jahren zu immer fortschrittlicheren Techniken. Solche Schallfeldkartierungen helfen, schallabstrahlende Vorgänge besser zu verstehen, Schallquellen zu lokalisieren und zu bewerten, oder die Wirksamkeit von Konstruktions- und Designänderungen bzw. gezielt angewandter Minderungsmaßnahmen zu überprüfen. Sicherlich gibt es noch weitere Motivationen, solche Techniken einzusetzen. Mittlerweile kann der Anwender aus verschiedenen erprobten Methoden die für seine Aufgabenstellung geeignete auswählen. Wichtige Kenngrößen wie Frequenzbereich, Auswertedynamik, örtliche Auflösung, Messaufwand und welche Schallfeldparameter sind verfügbar helfen ihm hierbei. Verschiedene Mikrofonanordnungen werden vorgestellt, die folgenden Methoden eingehender erläutert:

Schallintensitätsmesstechnik; schon länger bekanntes Verfahren für Messungen im Umfeld von abstrahlenden Schallquellen, automatisierbar mit Positioniereinrichtungen für Mikrofonsonde.

Akustische Nahfeldholografie (NAH); Messungen dicht vor der Quelle und Berechnungen für Nah- und Fernfeld. Sehr gute örtliche Auflösung, hohe Dynamik, drehzahl- und drehwinkelabhängige Ergebnisse. Durch speziellen SONAH-Algorithmus sind neuerdings kleine, handhaltbare Arrays in Echtzeit anwendbar, konturnahe Kartierung möglich.

Fernfeldprinzip Beamforming; Mikrofonarrays für einfache und schnelle Messungen. Hohe Dynamik, gute örtliche Auflösung. Frequenzbereich abhängig vom Arraydurchmesser (niedrigere Frequenzen erfordern größere Arrays).

Kombination von Fern- und Nahfeldprinzipien; SONAH-Algorithmus ermöglicht Kombination von NAH und Beamforming mit einem Arrayaufbau, dadurch großer Frequenzbereich realisierbar.

Schmitz, O.

• Untersuchungen der Lokalisation bei Darbietung binauraler Signale mit übersprechkompensierten Lautsprechern in Abhängigkeit von der Hörerposition [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  O. Schmitz
[A]

Für eine stationäre Hörerposition kann ein binaurales Signal bekanntlich mit Hilfe von übersprechkompensierten Lautsprechern dargeboten werden. Gegenüber der Kopfhörerwiedergabe ergibt sich hierbei der Vorteil einer natürlicheren Abhörsituation, da das Gefühl, einen Kopfhörer zu tragen, die Wahrnehmung eines räumlichen Schallfeldes erschwert. Das Problem der Im-Kopf-Lokalisation tritt nicht auf. In diesem Vortrag soll über laufende Untersuchungen zur Anwendbarkeit dieser Technik auch bei bewegtem Hörer berichtet werden. Es werden insbesondere Ergebnisse aus Untersuchungen zum Einfluß von Positionsänderungen relativ zum Einmeßpunkt auf die Lokalisation vorgestellt. Das Ziel der laufenden Arbeiten ist die Entwicklung einer von der Hörerposition abhängigen, adaptiven Übersprechkompensation, die eine binaurale Wiedergabe mit einer möglichst großen Bewegungsfreiheit erlaubt.

• Grundlagen raumakustischer Rechenverfahren und ihre Validie-rung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  O. Schmitz, M. Vorländer, S. Feistel and W. Ahnert
[A]

Raumakustische Simulationsprogramme werden zunehmend tagtäglich bei der Arbeit eines beratenden Akustik-Ingenieurs verwendet. Der Nut-zen dieser Programme steht und fällt aber mit der Qualität und der Ver-läßlichkeit der gelieferten Ergebnisse. Diese sind natürlich von ver-schiedenen Faktoren abhängig. Neben der Qualifikation des Benutzers, die eine notwendige Voraussetzung für eine sinnvolle Anwendung sol-cher Systeme ist, sind die zugrundeliegenden akustischen Modelle und deren Umsetzung in Algorithmen entscheidend. Im Rahmen dieses Vor-trages werden daher zunächst die Grundlagen der raumakustischen Simulation kurz zusammengefaßt. Damit werden den Anwendern die notwendigen Entscheidungskriterien für die Bewertung der Simulati-onsergebnisse an die Hand gegeben.Dank der von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braun-schweig in den letzten Jahren durchgeführten Ringvergleiche stehen jetzt zwei Räume verschiedener Größe zur Verfügung, für die sowohl Messungen als auch Simulationsdaten vorhanden sind. Mit Hilfe dieser Daten können nun raumakustische Simulationsprogramme validiert werden.Das am Institut für Technische Akustik in den letzten 15 Jahren entwi-ckelte Simulationsprogramm CAESAR hat bei den bisherigen Ringver-gleichen gut abgeschnitten. Im Rahmen einer Kooperation mit ADA A-coustic Design Ahnert wurden die in CAESAR verwendeten Algorith-men nun als Windows DLL für das weltweit verbreitete Softwaresystem EASE zur Stärkung der raumakustischen Komponente neu implemen-tiert. Zur Verifikation des neuen EASE Raumakustik-Moduls gegenüber den bisherigen CAESAR-Ergebnissen und den Meßergebnissen wur-den nun die Daten der PTB verwendet. Über die Vorteile dieser Imple-mentation und über die Ergebnisse der Vergleichsrechnungen wird in diesem Beitrag berichtet.

• Realisierung eines Echtzeit-Systems zur Nachführung der Übersprechkompensation für einen bewegten Zuhörer [DAGA 2002 (Bochum)]
  T. Lentz and O. Schmitz
[A]

Ausgangspunkt stellt das Verfahren der statischen Übersprechkompensation dar. Nachteil dieses Verfahrens ist bekanntermaßen, dass die Kompensation auf einen Punkt beschränkt ist. Ziel dieser Arbeit ist es, die Wiedergabe binauraler Signale über Lautsprecher für einen bewegten Zuhörer zu ermöglichen. Eine Bewegung des Zuhörers erfordert, die Kompensationsfilter, abhängig von der Kopfposition, nachzuführen. Dabei sollen die benötigten Filter erst zur Laufzeit des Programms berechnet werden. Als Grundlage dient eine Datenbank, aus der anhand der Positionsdaten des Zuhörers die notwendigen HRTFs für die Berechnung der Kompensationsfilter ausgewählt werden. An die HRTFs werden dabei hohe Anforderungen bezüglich der exakten Einhaltung des Laufzeitbezuges gestellt. Die Erstellung der Datenbank ist daher ein zentraler Punkt für die Realisierung des gesamten Systems. Die Berechnung der Kompensationsfilter, die Auswertung der Kopfposition und die eigentliche Signalverarbeitung geschieht auf einem Standard PC-System. Zusätzlich hat man die Möglichkeit, beliebige Monosignale binaural im Raum zu platzieren. Die durchgeführten Hörtests haben gezeigt, dass die dynamische Übersprechkompensation in einer reflexionsarmen Testumgebung mit zwei Lautsprechern sehr vielversprechend ist. Eine Bewegung des Zuhörers ist in einem Bereich von ca. einem Quadratmeter, die Drehung des Kopfes innerhalb des von den Lautsprechern aufgespannten Winkels möglich, wobei die Wiedergabequalität sehr hoch ist.

Schneeberg, J.

• Spektrale und stimmliche Charakteristika bei globaler und lokaler Lautstärkevariation
  C. Mooshammer and J. Schneeberg
[A]

Vom Wortakzent im Deutschen wird angenommen, dass er hauptsächlich durch einen vermehrtem subglottalem Luftdruck erzeugt wird, was als lokale Lautstärkeerhöhung aufgefasst werden kann. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, die stimmlichen Charakteristika von lexikalisch betonten und unbetonten Silben (z.B. Lena vs. Lenor) mit globalen Lautstärkeveränderungen bei leisem, normalem und lautem Sprechen zu vergleichen. Im Gegensatz zum Wortakzent wird der Satzakzent hauptsächlich durch Grundfrequenzvariationen signalisiert und somit durch Änderungen der Stimmlippenspannung produziert. Um die Einflüsse von subglottalem Luftdruck und Stimmlippenspannung auf die stimmlichen Parameter zu trennen, wurde neben der globalen Lautstärke und des Wortakzents auch der Satzakzent systematisch variiert. Vier männliche Sprecher wurden mittels Elektroglottographie aufgenommen. Folgende Parameter wurden für alle Perioden während des Testvokals extrahiert: Open Quotient, Speed Quotient sowie Steigungen der glottalen Verschließ- und Öffnungsbewegung. Die Ergebnisse zur globalen Lautstärkevariation zeigten signifikante Unterschiede in RMS, Grundfrequenz, Frequenz des ersten Formanten und die oben erwähnten Quellparameter (mit Ausnahme des Speed Quotienten) für die drei Lautstärken. Insbesondere steilere Flanken des glottalen Pulses lassen auf erhöhten subglottalen Luftdruck bei lautem Sprechen schließen. Im Gegensatz dazu wiesen wortbetonte Vokale häufig keine signifikant unterschiedlichen oder sogar kleinere Steigungen im Vergleich zu unbetonten Silben auf, obwohl bei beiden Akzentbedingungen wortbetonte Vokale höhere Energie hatten. Deshalb spielt bei Wortakzent die Variation des subglottalen Luftdrucks unserer Meinung nach eine untergeordnete Rolle. Spektrale Analysen sollen zeigen, welche physiologischen Erklärungen für die höhere Intensität bei wortbetonten Vokalen eine Rolle spielen könnten.

Schneider, H.G.

• Target strength of objects in a stochastic multipath environment [DAGA 2002 (Bochum)]
  H.G. Schneider and C. Fiedler
[A]

The definition of the acoustic target strength generally implies an ideal medium and a CW signal and is given as a function of frequency and incident angle relative to the object. However, for sound transmission in the ocean over large distances the medium is neither time invariant nor spatially homogeneous. While the changes in time occur slowly and the conditions can be taken as frozen in for the time of the transmission of a short sound signal, the spatial sound speed structure has to be considered explicitly .This structure causes in shallow or coastal waters a multipath sound transmission, where each path has a different travel time and a different elevation angle (in the vertical) relatively to the object. The angular variation in the horizontal is generally small and can be disregarded. The monostatic target strength is then given by the integral involving all sound paths to the target and back to the receiver and the bistatic target strengths for all the combinations of incident and scattering angles. The numerical modelling of this effective TS requires therefore sound propagation models capable to compute for each soundpath the traveltime, incident angle, pressure and phase at the target. For two objects the ideal target strength will be compared to the effective target strength resulting from sound propagation in a stochastic shallow water environment.

Schneider, Manfred

• Beurteilung tieffrequenter Geräusche am Beispiel von Gasturbinen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  H. Schröder and M. Schneider
[A]

Die neue TA Lärm fordert bei der Beurteilung der Lärmsituation in der Nachbarschaft ausdrücklich auch die Einbeziehung tieffrequenter Geräusche, welche von Betroffenen im Einzelfall als äußerst störend empfunden werden können. Ein Messverfahren zur Beurteilung tieffrequenter Geräusch ist in DIN 45680 beschrieben. Dass tieffrequente Geräusche keineswegs nur auf spezielle Anlagen beschränkt sind, zeigen neuere Untersuchungen an Gasturbinen. Diese müssen heute strenge Anforderungen in Bezug auf Schadstoffemissionen erfüllen. Im Rahmen der Umrüstung auf sogenannte Low-Nox-Brennverfahren und bei Neuinbetriebnahmen wurden an einer Reihe von Anlagen schalltechnische Überwachungsmessungen durchgeführt, welche teilweise deutlich erhöhte Schallemissionen bei tiefen Frequenzen aufzeigten. Auf die Problematik der Berücksichtigung tieffrequenter Geräusche bei der Anlagenplanung wird eingegangen.

Schneider, Martin

• Gezielte Abstimmung niederfrequenter Fahrzeug-Innengeräusche durch analytische Auslegung der dynamischen Steifigkeit des Kurbeltrieb-Systems [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Schneider, J. Nehl and H.-P. Lahey
[A]

Der Vortrag erläutert zunächst die experimentelle Erfassung traditioneller Schwachpunkte vorliegender Konstruktionen an Motor und Fahrzeug sowie deren innengeräuschrelevante Bewertung. Ausgehend von detaillierten FEM- und MKS-Analysen der Strukturdynamik des Anregungspfades vom Motor-Kolben bis zur Abstrahlung des Aggregats werden Alternativkonstruktionen rechnerisch bewertet und auf praktische Relevanz (Package und Fertigung/Kosten) geprüft. Machbare Lösungen werden umgesetzt und experimentell am Motor- sowie am Fahrzeug-Rollenprüfstand verifiziert. Der Schwerpunkt des Vortrags erläutert die Anwendung der CAE-Techniken virtueller Motormechanik zur Voraussage akustisch-dynamischer Effekte der ruhenden sowie der bewegten Motormechanik. Die Arbeitsschritte und Ergebnisse werden anhand konkreter Projekte veranschaulicht.

• Tragflügelschall: Anwendung der Messungen von Brooks, Pope, und Marcolini auf Ventilatorlärm [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Schneider, M. Stremel and T. Carolus
[A]

Brooks, Pope und Marcolini (''Airfoil Self-Noise and Prediction'', NASA-RP 1218, Hampton, 1989) haben fünf Geräuschentstehungsmechanismen an Tragflügelprofilen empirisch untersucht. Auf der Basis von NACA 0012-Profilen entwickelten sie aus umfangreichen Messungen Korrelationen zwischen Schallabstrahlung und Zuströmbedingung, Anstellwinkel und Reynoldszahl. In der vorliegenden Arbeit wird diskutiert, inwieweit diese Korrelationen für die Berechnung des Breitbandschalls von niedrigbelasteten Axialventilatoren genutzt werden können. Zunächst werden die Annahmen besprochen, unter denen die Brooks, Pope und Marcolini-Daten auf die Schallberechnung von Ventilatoren angewandt werden. Die Ergebnisse werden an einem Beispiel eigenen Messungen des Ventilatorgeräuschs gegenübergestellt.

• In-situ-Korrektur für Bauteile im Massivbau [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  S. Blessing, H.-M. Fischer, M. Schneider, M. Späh and B. Zobec
[A]

Im Rahmen des europäischen Berechnungsmodells zur Vorhersage der Schalldämmung nach prEN 12354-1 wird eine sogenannte In-situ-Korrektur durchgeführt. Dabei wird beispielsweise das Labor-Schalldämm-Maß eines Bauteils durch den Bezug des Labor-Verlustfaktors auf den in-situ-Verlustfaktor korrigiert, um das sich in der konkreten Bausituation einstellende Schalldämm-Maß zu erhalten. Die Notwendigkeit dieser Korrektur beruht auf dem veränderten Gesamtverlustfaktor des Bauteils zwischen der Labor- und der Bausituation. Der Gesamtverlustfaktor wird dabei im Wesentlichen durch die Energieableitung über die Ränder der Bauteile bestimmt. Es werden verschiedenen Berechnungsmethoden zur Bestimmung des in-situ-Verlustfaktors bzw. der Körperschallnachhallzeit vorgestellt. Im Rahmen mehrerer Forschungsvorhaben na der FH Stuttgart - Hochschule für Technik wurden zahlreiche Messungen des Verlustfaktors in ausgeführten Bauten durchgeführt. Die berechneten Verlustfaktoren werden mit den Messergebnissen verglichen. Über die Ergebnisse dieser Untersuchung wird berichtet.

• Luftschalldämmung im Massivbau – Vergleich zwischen Berechnungen nach EN 12354 und Meßergebnissen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  B. Zobec, H.-M. Fischer, S. Blessing, M. Schneider and M. Späh
[A]

Die Schalldämmung von massiven Trennbauteilen hängt bekanntermaßen von ver-schiedenen Einflüssen (z.B. Masse-, Flächenverhältnisse der Bauteile, Einbaubedin-gungen Randanbindung etc.) ab. In verschiedenen Rechenmodellen werden diese Parameter mehr oder weniger detailiert berücksichtigt. Im Zuge der europäischen Normung (prEN 12354 ''Bauakustik - Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften) wurden zwei Berechnungsverfahren vorgestellt mit denen die physikalischen Verhältnisse der Luftschalldämmung erfaßt werden sollen. Mit Hilfe eines detailierten Berechnungsverfahrens, dem ''detailed model'' wird die Schalldämmung von Bauteilen frequenzabhängig berechnet. Hier werden u.a. die Direktschalldämmung R, die Stoßstellendämm-Maße Kij und die In-Situ-Korrektur der Bausituation berücksichtigt. Ein vereinfachtes Verfahren (''simplified model'') liefert das bewertete Schalldämm-Maß auf der Basis von Einzahlwerten. Im Rahmen mehrerer Forschungsvorhaben an der HFT Stuttgart wurden meßtechni-sche Untersuchungen an Gebäuden in Massivbauweise durchgeführt. Mit Hilfe der Meßergebnisse sollen die Rechenmodelle bzgl. ihrer Genauigkeit überprüft und op-timiert werden. Im Vortrag werden Ergebnisse dieser Untersuchungen vorgestellt

• Bestimmung des Stoßstellendämm-Maßes Kij in Gebäuden aus Massivbauweise als Eingangsgröße für EN 12354 [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Späh, H.-M. Fischer, S. Blessing, M. Schneider and B. Zobec
[A]

Die Qualität der Europäischen Berechnungsverfahren der prEN 12354 (''Bauakustik - Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften'') hängt wesentlich von der Qualität der Eingangsdaten ab. Eine wichtige Größe bei der Berechnung der Luftschalldämmung (prEN 12354-1) ist das Stoßstellendämm-Maß kij. Im Informativen Anhang E wird eine einfache Rechenmethode angegeben, mit der sich für starre Bauteilverbindungendas Stoßstellendämm-Maß als frequenzunabhängige Größe in Abhängigkeit von den flächenbezogenen Massen der beteiligten Bauteile berechnen läßt. Im Rahmen mehrerer Forschungsvorhaben an der HFT wurde in einer größeren Anzahl von ausgeführten Bauten eine Vielzahl von Stoßstellendämm-Maßen aus unterschiedlichsten massiven Baustoffen gemessen. Durch Mittelung der Meßwerte wird eine frequenzunabhängige Größe ermittelt, die mit dem Wert nach Anhang E verglichen wird. Durch einen modifizierten Ansatz für die Berechnung des Stoßstellendämm-Maßes wird versucht eine bessere Übereinstimmung von Messung und Rechnung zu erzielen.

• Messung des Stoßstellendämm-Maßes Kij an Wänden aus Mauerwerk im Labor [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

In den europäischen Rechenmodellen EN12354 wird zur Berechnung der Luft- und Trittschalldämmung das Stoßstellendämm-Maß kij benötigt. Das Stoßstellendämm-Maß kij kann einerseits berechnet, z.B. aus der flächenbezogenen Masse der beteiligte Bauteile nach Anhang E zu EN12354-1, andererseits im Labor meßtechnisch bestimmt werden. Die meßtechnische Bestimmung des Stoßstellendämm-Maßes erfolgt gemäß Normentwurf pr EN 10848. Da die Arbeiten an diesem Normentwurf noch nicht abgeschlossen sind und außerdem bislang kaum Erfahrungen mit den vorgesehenen Meßmethoden vorliegen, wurden im Rahmen eines an der HfT Stuttgart durchgeführten BMBau-Forschungsvorhabens im Labor Messungen an 3 für den Mauerwerksbau typischen Stoßstellen durchgeführt. Der Einfluß von Putzschichten, der Bauteilgröße, des Wandalters und unterschiedlicher Anschlußbedingungen des Prüfobjektes an den Prüfstand auf die Schnellepegeldifferenz und Körperschall-Nachhallzeit werden untersucht. Zur Bestimmung des Stoßstellendämm-Maßes wird die Körperschall-Nachhallzeit auf den Bauteilen sowie die Schnellepegeldifferenz zwischen Sendebauteil und Empfangsbauteil gemessen. Neben diesen Standardmessungen wurde z.B. eine Pegelverteilung auf den untersuchten Mauerwerkswänden bestimmt. Hierbei wurde festgestellt, daß sowohl bei tiefen als auch bei höheren Frequenzen kein diffuses Körperschallfeld vorhanden ist. Mit Hilfe von Modalanalysen wurde an ausgewählten Wänden Modendichte und ''modal overlap'', sowie der Einfluß dieser Größen auf das Stoßstellendämm-Maß bestimmt. Aufgrund der Untersuchungen können allgemeine Kriterien für die Handhabung des Meßverfahrens und mauerwerksspezifische Eigenheiten definiert werden.

• Einheitliches Konzept zur Berücksichtigung des Verlustfaktors bei Messung und Berechnung der Schalldämmung massiver Wände [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  H.-M. Fischer, M. Schneider and S. Blessing
[A]

Bei der Messung der Luftschalldämmung massiver Bauteile im Labor wird bislang die Messung des Verlustfaktors nicht verbindlich gefordert, in DIN EN 20 140-3 aber als zusätzliche Messung vorgeschlagen. Prüfstandsuntersuchungen der letzten Zeit haben bestätigt, dass die Erfassung des Gesamtverlustfaktors wichtige Zusatzinformationen über die Einbausituation des geprüften massiven Bauteils und die Energieweiterleitung auf benachbarte Bauteile liefert. Ein von der PTB durchgeführter Ringversuch zeigte, dass die Vergleichbarkeit von Schalldämm-Maßen, die für denselben Aufbau in unterschiedlichen Prüfständen gewonnen wurden, mit Bezug auf den Verlustfaktor deutlich verbessert werden konnte. Andererseits wird der Verlustfaktor massiver Bauteile von den europäischen Berechnungsverfahren (DIN EN 12354-1 und -2) bei der Berechnung des Schallschutzes in Gebäuden für die sog. In-situ-Anpassung herangezogen. Dabei werden die im Prüfstand gewonnenen Schalldämm-Maße auf die im realen Gebäude zu erwartenden Schalldämm-Maße transformiert. Im Rahmen umfangreicher Untersuchungen, die im Auftrag der Mauerwerksindustrie durchgeführt wurden, konnte für viele massive Bauteile der Gesamtverlustfaktor in Gebäuden ermittelt werden. Die Untersuchungen führen zu einer einfachen Beschreibung des In-situ-Verhaltens massiver Bauteile. Der vorliegende Beitrag zeigt, dass mit dem vorgeschlagenen Ansatz nicht nur die Berechnung des Schallschutzes im Rahmen der europäischen Berechnungsverfahren deutlich vereinfacht werden kann sondern gleichzeitig auch die Berechnungsgenauigkeit verbessert wird. Wird dieser Ansatz zugleich für die im Labor-Prüfverfahren zu erfassenden Verlustfaktoren herangezogen, kann ein direkter Zusammenhang zwischen Meßverfahren und Berechnungsmodell hergestellt werden. Dadurch kann der Messung der Schalldämmung im Prüfstand und der Berechnung des Schallschutzes in Gebäuden ein einheitliches Konzept zugrunde gelegt werden.

• Schalldämmung von Mauerwerk aus Lochsteinen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Der Luftschallschutz zwischen Räumen wird im Massivbau häufig durch die Schallübertragung der flankierenden Bauteilen bestimmt. Die Flankendämmung ergibt sich aus Direktschalldämmung und Stoßstellendämmung der an der Schallübertragung beteiligten Bauteile. Bei flankierendem Mauerwerk aus Lochsteinen wurde in der Vergangenheit häufig ein verminderter Schallschutz, hervorgerufen durch eine erhöhte Flankenübertragung, festgestellt. Ursache hierfür ist häufig eine gegenüber dem aus der flächenbezogenen Masse zu erwartenden Rechenwert verminderte Schalldämmung. Das Beiblatt 1 zur DIN 4109 weist darauf hin, daß bei ''ungünstiger Lochung'' die Schalldämmung nicht nach Tabelle 1 berechnet werden darf. Durch eine Vielzahl an Formaten, Lochbildern, Rohdichten etc. ergibt sich eine sehr unübersichtliche Bandbreite an unterschiedlichem Mauerwerk. Aus diesem Grund scheint es nicht zielführend, die Schalldämmung für jede Mauerwerksvariante zu überprüfen. Frühere Untersuchungen zeigen aber auch, daß die flächenbezogene Masse bei bestimmten Lochsteinen kein geeigneter Indikator für die Schalldämmung ist. Deshalb wurden im Laboratorium der Fachhochschule Stuttgart- Hochschule für Technik an mehreren Wänden aus Hochlochziegelmauerwerk Messungen zur Direktschalldämmung durchgeführt. Hierbei wurde in einem ersten Schritt der Einfluß der Parameter Lochbild und Vermörtelung auf die Schalldämmung untersucht. Weitere die Schalldämmung beeinflussende Faktoren wie Rohdichte, Putz, Format des Steines, und Scherbenmaterial wurden bei den Versuchen konstant gehalten. Bei diesen Versuchen zeigte sich, daß das Lochbild einen deutlich kleineren Einfluß auf die Direktschalldämmung hat als bisher angenommen.

• Verifizierung des Rechenverfahrens für die Luftschalldämmung nach EN 12354-1 für den Massivbau; Teil 2: erreichbare Genauigkeit [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  S. Blessing, M. Späh, H.-M. Fischer and M. Schneider
[A]

Aufbauend auf dem vorhergehenden Vortrag sollen verschiedene auf EN 12354 basierende Berechnungsvarianten verglichen werden. Dies geschieht dadurch, daß im Rahmen von verschiedenen Forschungsprojekten, welche an der FH Stuttgart durchgeführt werden, gemessene Bausituationen mit diesen Berechnungsverfahren nachgerechnet werden. Ein wichtiger Unterschied gegenüber früheren Untersuchungen dieser Art besteht darin, daß die messtechnische Bestimmung des Schallschutzes im Bau von uns selbst durchgeführt wurden und die nachzurechnenden Situationen somit auch ausreichend genau dokumentiert sind. Für die Untersuchung stehen etwa 60 überprüfte Bausituationen zur Verfügung. Zusätzlich zu den gemessenen Werten des Schalldämm-Maßes stehen auch zahlreiche Ergebnisse zur flankierenden Schallübertragung zur Verfügung. Der Vergleich zwischen den verschiedenen Berechnungsvarianten und den gemessenen Ergebnissen lässt Aussagen über die mögliche Genauigkeit der Berechnung mit den unterschiedlichen Verfahren zu.

• Besonderheiten bei der Berücksichtigung von Stoßstellen im Massivbau [DAGA 2002 (Bochum)]
  S. Blessing, H.-M. Fischer, M. Schneider and M. Späh
[A]

Zukünftig spielen bei der Vorrausberechnung des Schallschutzes in Gebäuden (z. B. nach EN 12354) die Stoßstellendämm-Maße eine wesentliche Rolle. Der Wert dieser Größe beeinflußt direkt die Flankendämmung auf den einzelnen Übertragungswegen. Im Anhang E zur EN 12354 Teil 1 werden Angaben gemacht, wie das Stoßstellendämm-Maß, im wesentlichen abhängig von der flächenbezogenen Masse der beteiligten Bauteile, für ver-schiedene Typen von Stoßstellen berechnet werden kann. Die Messung des Stoßstellendämm-Maßes erfolgt nach der Norm EN ISO 10848 ''Messung der Flankenübertragung von Luftschall und Trittschall zwischen benachbarten Räumen in Prüf-ständen'' (zur Zeit Entwurf). Führt man Messungen des Schalldämm-Maßes, der Flankendämmung und des Stoßstellen-dämm-Maßes in ausgeführten Gebäuden durch und berechnet diese Werte ebenfalls aufgrund der Angaben in Anhang E zur EN 12354-1 oder mittels Meßwerten des Stoßstellendämm-Maßes, so stellt am fest, daß einige Punkte zu beachten sind, um Messwerte und Rechenwerte in Einklang zu bringen.

• Probleme bei der in-situ-Korrektur nach EN 12354 [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Das Schalldämm-Maß R eines Bauteils wird im Massivbau durch Energieverluste des Bauteils an benachbarte Bauteile beeinflußt. Für jede Einbausituation kann sich damit ein unterschiedlicher Zahlenwert des Schalldämm-Maßes ergeben. Das Stoßstellendämm-Maß Kij dient in den europäischen Rechenmodellen nach EN 12354 als invariante Größe zur Beschreibung der akustischen Eigenschaft einer bestimmten Bauteilverbindung. Für die Berechnung der Flankendämmung wird das Stoßstellendämm-Maß Kij durch Korrektur über die Randverluste in die der jeweiligen Bausituation entsprechende Schnellepegeldifferenz umgerechnet. Für beide Größen erfolgt die Umrechnung unter Berücksichtigung der im Gebäude (In-Situ) zu erwartenden Körperschall-Nachhallzeit. Das am Bau zu erwartende Schalldämm-Maß wird aus dem Laborwert und einer Korrektur aus dem Verhältnis der im Labor gemessenen Nachhallzeit zu der am Bau zu erwartenden Nachhallzeit berechnet. Neben der Schwierigkeit, die Körperschall-Nachhallzeit genau vorherzuberechnen, ergeben sich weitere Probleme. Eine Abhängigkeit der Schalldämmung vom Verlustfaktor ist unterhalb der Grenzfrequenz nur für freien Biegewellen gegeben. Wird die Korrektur gemäß Rechenmodell im gesamten Frequenzbereich angewendet, so ergeben sich Fehler. Weitere Fehler durch die In-Situ Korrektur entstehen, wenn andere Übertragungsmechanismen (z.B. bei resonanzbehafteten Systemen) die Luftschalldämmung des Bauteils bestimmen.

• Prognose der Flankendämm- Maße bei der Berechnung der Schalldämmung nach DIN EN 12354-1 und Vergleich mit Messwerten [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Späh, S. Blessing, M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Die resultierende Schalldämmung, berechnet nach DIN EN 12354-1, basiert auf der Berechnung der einzelnen Übertragungswege. Hierbei wird die Übertragung über das Trennbauteil sowie die Übertragungswege von Flanken erster Ordnung (d.h. mit einer Stoßstelle) berücksichtigt. Dies führt bei benachbarten Rechteckräumen zur Berücksichtigung von insgesamt 13 Einzelwegen. Diese Einzelwege lassen sich zusammenfassen zu der Flankendämmung von 4 flankierenden Bauteilen und des Trennbauteils (z.B. im Empfangsraum). Damit prognostiziert das Berechungsmodell nicht nur die Schalldämmung der gesamten Übertragungssituation, sondern auch die Anteile der an der Schallübertragung beteiligten Bauteile. In einer Vielzahl von Bausituationen wurden die Schalldämmung sowie die Flankendämm-Maße der Bauteile gemessen, so daß ein Vergleich der Meß- und Rechenwerte möglich ist.

• Neue Prüfräume für Bauakustik an der Fachhochschule Stuttgart [DAGA 2003 (Aachen)]
  M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Am 14.10.2002 wurde das neue Laborgebäude der Fachhochschule Stuttgart in Stuttgart-Vaihingen offiziell eingeweiht. In diesem Laborgebäude sind die Akustik- und Wärmelabors des Studiengangs Bauphysik der Fachhochschule Stuttgart untergebracht. Die Akustik-Prüfstände sind ein Wandprüfstand nach ISO 140, Teil1, ein Flankenprüfstand nach prEN 10848 für horizontale Schallübertragung, ein Hallraum und ein Kombinationsprüfstand. Vorgesehen ist des weiteren ein reflexionsarmer Raum. Der Kombinationsprüfstand besteht aus 3 übereinanderliegenden Raumpaaren mit der Möglichkeit zur Bestimmung des Schalldämm-Maßes von Türen, Fenster und Decken sowie der Bestimmung des Verbesserungsmaßes von Fußbodenbelägen. Ein Vielzahl weiterer akustischer Prüfungen wie die Bestimmung des Stoßstellendämm-Maßes an Decken, die Messung von Installationsgeräuschen können in diesem Kombiprüfstand durchgeführt werden. Im Rahmen des Vortrages werden die Prüfmöglichkeiten, die Konstruktion und die zum Teil einmaligen Besonderheiten der Prüfstände vorgestellt.

• Einfluss der Einbaubedingungen auf die Schalldämmung ein- und zweischaliger Massivwände [DAGA 2003 (Aachen)]
  J. Scheck, H.-M. Fischer and M. Schneider
[A]

Die Schalldämmung massiver Wände hängt außer von konstruktiven Parametern von der Einbausituation ab. Je nach Einbausituation ändert sich die Energieableitung in benachbarte Strukturen, sowie das Schwingungs- und Abstrahlungsverhalten. Der neugebaute Wandprüfstand der Fachhochschule Stuttgart bietet durch seine einzigartige Konzeption neue Möglichkeiten, obige Einflüsse näher zu untersuchen. Im Beitrag wird über derartige Untersuchungen im Zusammenhang mit der Schalldämmung einschaliger und zweischaliger Wände berichtet.

• Investigation of the Sound Transmission through Double-leaf Separating Walls with respect to Incomplete Separation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Scheck, H.-M. Fischer and M. Schneider
[A]

The separating walls between attached row and twin houses usually are of heavyweight cavity construction. For stability reasons the two leaves of the wall in most cases are structurally linked, particularly through the ground plate. This bridging increases the sound transmission of the cavity wall and also the flanking transmission. However, the international standard ISO 12354-1 offers no prediction methods for such cases. In order to investigate the direct and flanking transmission of heavyweight cavity walls, field measurements have been carried out at various building situations. The presentation contains the latest results of the survey.

• Influence of Flanking Transmission on Impact Sound Insulation in solid Multi-Dwellings [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Schneider, K. Kohler and H.-M. Fischer
[A]

In solid multi-dwellings the airborne sound insulation between adjacent dwellings is often reduced by transmission of lightweight solid flanking walls. The transmission of these walls is not clearly taken into consideration, predicting the impact sound insulation according to the German standard DIN 4109, Beiblatt 1 (1989). Author: However, the calculation procedure according to the European standard DIN EN 12354-2 Simplified Model considers the flanking transmission globally using the averaged mass per unit area of the flanking walls in the receiving room. The Detailed Model of DIN EN 12354-2 considers the flanking transmission calculating the sum of the transmitted energy via the separating and the flanking elements.

Within a research project at the Fachhochschule Stuttgart- Hochschule für Technik the predictions of the impact sound insulation using Simplified and Detailed Model of EN 12354-2 will be compared. The calculated weighted normalized impact sound pressure level will be compared with measured in-situ data.

Further investigations will be predicting the influence of the flanking transmission on impact sound insulation. Therefore structure borne sound measurements were carried out to determine the individual flanking transmission on each path. Using calculated and measured data the influence of lightweight solid flanking walls on impact sound insulation will be discussed.

• Verminderung der Schallübertragung leichter flankierender Bauteile durch Entkopplung über elastische Zwischenschichten [DAGA 2005 (München)]
  M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Vor allem im Geschosswohnungsbau kommen leichte, nichttragende Massivwände als Raumtrennwände innerhalb der eigenen Wohnung zum Einsatz, an die als trennende Bauteile aus akustischer Sicht keine oder nur geringe Anforderungen gestellt werden. Diese in der Regel statisch nichttragenden Wände, werden aufgrund flexibel gewünschter Grundrissgestaltung erst in der Ausbauphase der Gebäude aufgestellt. Bei der Erstellung der Schallschutznachweise bleiben sie oft unberücksichtig und können dann nach Bezug der Gebäude durch eine hohe Flankenübertragung zu einem verminderten Schallschutz zwischen den Wohnungen führen. Messungen an einem Kleinprüfstand und an einem 1:1 Stoß zeigen, dass durch das Entkoppeln über elastische Zwischenschichten die flankierende Übertragung über leichten Bauteile vermindert werden kann. Die Steifigkeit der Entkopplungsschicht (sowohl Material- als auch Kontaktsteife) bestimmt hierbei im wesentlichen die akustische Wirkung. Weiter zeigen Messungen, dass durch das Überputzen der elastischen Zwischenschichten, deren akustische Wirkung deutlich vermindert wird. Die Berechnungen der resultierenden Schalldämmung zwischen Wohnräumen nach EN 12354-1 zeigen einerseits den Einfluss der flankierenden Übertragung, andererseits auch das Verbesserungspotential der elastischen Zwischenschichten.

• Akustische Windkanaluntersuchungen und numerische Simulationen an einem Hochauftriebsflügel [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  A. Kolb, M. Schneider, P. Faulhaber, J. Reichenberger and M. Grünewald
[A]

Im Rahmen des laufenden Luftfahrtforschungsprogramms FREQUENZ (Forschung zur Reduzierung und Ermittlung des Quelllärms mittels Experiment und Numerik an Zivilverkehrsflugzeugen) werden lärmmindernde Maßnahmen mit numerischen Simulationen und Experimenten im Windkanal an einem modifizierten Hochauftriebsflügel untersucht. Die experimentellen Untersuchungen dienen zur Ermittelung von detaillierten aerodynamischen und aeroakustischen Parametern von Strömungsquellen an neuen Hochauftriebssystemen, insbesondere mit adaptiven Komponenten. Anhand dieser Messdaten und deren parametrischen Abhängigkeiten können numerische Simulationen validiert werden, um in Zukunft die Entwicklung lärmarmer Hochauftriebskomponenten in der Designphase zu ermöglichen. Die Reduzierung der Lärmemission von Verkehrsflugzeugen ist notwendig, um dem steigenden Fluglärm durch den kontinuierlichen Anstieg des Luftverkehrs entgegenzuwirken. Im vorliegenden Beitrag werden auszugsweise akustische Windkanaluntersuchungen an verschiedenen zwei-dimensionalen Hochauftriebskomponenten vorgestellt, die im aeroakustischen Windkanal des DLR in Braunschweig durchgeführt wurden. Die akustischen Untersuchungen an Hochauftriebssystemen wurden mit Fernfeldmikrofonen und im Modell integrierten Oberflächendruckaufnehmern durchgeführt. Das Quellgebiet wurde zusätzlich mit einem Mikrofon-Array zur Quelllokalisierung und Quellquantifizierung abgetastet. Die verschiedenen Modifikationen am Hochauftriebsflügel können somit auf ihre aerodynamische und aeroakustische Wirksamkeit bewertet und parametrische Abhängigkeiten bestimmt werden. Die, im Windkanal vermessenen, Hochauftriebskonfigurationen werden mit numerischen Simulationen verglichen und damit akustische Quellgenerierungsmodelle überprüft.

• Berechnung des Stoßstellendämm-Maßes an Mauerwerkswänden mittels FEM [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Schneider, R. Schatz and H.-M. Fischer
[A]

Das Stoßstellendämm-Maß von Bauteilstößen wird üblicherweise nach EN 12354-1 Anhang E aus den flächenbezogenen Massen der Bauteile bestimmt. Häufig kommen jedoch auch im Mauerwerksbau Stöße zur Ausführung, deren Stoßstellendämm-Maß aufgrund ihrer konstruktiven oder geometrischen Ausführung nicht vereinfacht berechnet werden können. Im Rahmen einer an der HfT durchgeführten Diplomarbeit wurde überprüft, inwieweit mittels eines Finiten Elemente Programms die akustischen Eigenschaften dieser Stöße nachgebildet werden können. Hierzu wurde in einem ersten Schritt die Schnellepegeldifferenz und daraus die Stoßstellendämmung eines einfacher T-Stoß aus Mauerwerk unter verschiedenen Randbedingungen (Einspannung, Dämpfung, ...), berechnet. In einem weiteren Schritt wurde ein ausgeführter Stoß mittels Modalanalyse messtechnisch erfasst und mit den Ergebnissen der FEM Berechnungen abgeglichen. Nach der Validierung der FEM-Berechnungen an einfachen Strukturen wird der Einfluss elastischer Zwischenschichten auf die Stoßstellendämmung untersucht. Weiterhin werden Ergebnisse der FEM-Berechnungen für unterschiedlicher Mauerwerksstöße z.B.: 2-schalige Haustrennwand auf gemeinsamer/getrennter Bodenplatte/Fundament oder Außenwand- Decke mit Deckenabmauerung vorgestellt.

• Akustische Ortung mobiler Objekte in großen Räumen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Schneider, D. Wehden and R. Salomon
[A]

Dieser Beitrag beschreibt ein System zur akustischen Ortung mobiler Objekte in (großen) geschlossenen Räumen. Die Entwicklung geht von theoretischen Betrachtungen zur Divergenz, Absorption und Nachhallzeit sowie prognostischen Messungen zur Ausbreitung und zur Laufzeit für verschiedene Schallfrequenzen aus. Aufbauend auf den theoretischen Erkenntnissen und den gemessenen Ergebnissen erfolgt die Konstruktion des Systems unter den folgenden Randbedingungen:

• sehr geringe Kosten - Low-Cost-System
• sehr geringer Installationsaufwand
• sehr einfache Handhabung

Des Weiteren behandelt der Beitrag ebenfalls die Verbesserung der Störanfälligkeit, die durch akustische Nebengeräusche entstehen. Dazu werden die übertragenen Siganlsequenzen randomisiert und auf der Empfängerseite mittels Kreuzkorrelation rekonstruiert. Es wird gezeigt, dass diese Maßnahme zu einer erhöhten Präzision bezüglich der Abstandsbestimmung zu festen Referenzpunkten führt.

• Einfluss des Scherbens auf die Schalldämmung von Mauerwerk [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Die Schalldämmung von Mauerwerk wird in aller Regel aus der flächenbezogenen Masse des Bauteils berechnet. In den letzten Jahren sind immer wieder Fälle bekannt geworden bei denen die Schalldämmung homogener massiver Wände zum Teil deutlich unter dem rechnerisch zu erwartenden Schalldämm-Maß liegt. Als Ursache für die verminderte Schalldämmung wird eine geringe Biegesteifigkeit der Wand vermutet. Um Unterschiede in der Steifigkeit verschiedener Mauerwerksmaterialien messtechnisch zu ermitteln wurde in einem ersten Schritt der E-Modul aus der Lage der ersten Eigenfrequenz der Longitudinal- und Biegeschwingung von Stabproben aus typischem Mauerwerksmaterialien (Kalksandstein, Ziegel, Poren- und Leichtbeton) bestimmt. In einem zweiten Schritt wurde der E-Modul aus der Laufzeitdifferenz an kleinen Wandscheiben aus Mauerwerk ermittelt. Das untersuchte Mauerwerk unterschied sich dabei in Material, Format und der Vermörtelung. Weiterhin wurde die Eigenschwingungsformen der Wandscheiben durch eine Modalanalyse ermittelt. Wird der an den Wandscheiben gemessene E-Modul bei einer FEM-Berechnung verwendet, ergibt sich eine gute Übereinstimmung mit den messtechnisch ermittelten Eigenschwingungsformen. Weiterhin werden Berechnungen zur Schalldämmung von Mauerwerkswänden unter Berücksichtigung des ermittelten E-Moduls, mit Messungen im Prüfstand verglichen.

• Flankendämmung von elastisch entkoppelten Gipswandbauplatten [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Ruff, M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Im modernen Geschosswohnungsbau werden vielfach Gipswandbauplatten für nicht tragende massive Innenwände verwendet. Betrachtet man das Verhalten der Gipswände als flankierende Bauteile, dann ist aufgrund ihrer relativ geringen flächenbezogenen Masse mit einer geringen Direktschalldämmung und damit verbunden mit einer verminderten Schall-Längsdämmung zu rechnen. Allerdings werden die Gipswände nicht starr mit dem Baukörper verbunden, sondern durch elastische Randstreifen, zum Beispiel aus Kork oder Bitumen, von den Trennbauteilen entkoppelt. Der Einbau der Randstreifen erfolgt umlaufend an allen Anschlusskanten der Wände und soll vor allem die Rissbildung an den Wandanschlüssen verhindern. Durch diese Entkopplung ergibt sich allerdings gegenüber dem massiven Stoß eine höhere Stoßstellendämmung und damit auch eine höhere Flankendämmung der Gipswände. Im Rahmen eines an der Hochschule für Technik, Stuttgart, laufenden Forschungsprojekts wurden Schallmessungen in einem Mehrfamilienhaus mit elastisch entkoppelten Innenwänden aus Gipswandbauplatten durchgeführt. Die Gipswandbauplatten hatten eine flächenbezogene Masse von 90 kg/m und waren mit Kork-Randstreifen entkoppelt. Bei den Messungen wurde in horizontaler und vertikaler Richtung die resultierende Schalldämmung zwischen den Räumen, die Flankendämmung der an der Schallübertragung beteiligten Bauteile sowie die Stoßstellendämmung ermittelt. Parallel hierzu wurden vergleichbare Aufbauten im Labor der HfT für die horizontale Übertragung im Flankenprüfstand und für die vertikale Übertragung im Kombiprüfstand realisiert. Die resultierenden Schalldämm-Maße der Trennbauteile, die Flankendämm-Maße der Gipswände und die Stoßstellendämm-Maße konnten hierbei unter Laborbedingungen untersucht werden.

• Verlustfaktorkorrektur des Laborschalldämm-Maßes bei Lochsteinmauerwerk [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Schneider and H.-M. Fischer
[A]

Das Schalldämm-Maß eines massiven Bauteils wird durch die Energieverluste des Bauteils beeinflusst. Für jede Einbausituation am Bau und für verschiedene Prüfsituationen kann sich aufgrund unterschiedlicher Energieableitung in die angrenzenden Bauteile ein unterschiedlicher Zahlenwert des Schalldämm-Maßes ergeben. Der Verlustfaktor als hinweisende Größe für diese Energieableitung wird inzwischen standardmäßig bei Schalldämmprüfungen von Massivbauteilen im Labor durch die Messung der Körperschall-Nachhallzeit erfasst. Durch den Bezug des Verlustfaktors auf einen Referenzwert kann die Vergleichbarkeit des Schalldämm-Maßes aus Prüfständen erhöht werden. Bei einer geeigneten Wahl des Referenzwertes entspricht das korrigierte Laborschalldämm-Maß des Bauteils zahlenmäßig dem im üblichen Massivbau für dieses Bauteil im Mittel zu erwartenden Wert. Dieses Vorgehen gilt nur für die Übertragung freier Biegewellen und wenn die Energieableitung den Gesamtverlustfaktor dominiert. Der für Lochsteinmauerwerk typische Dämmungseinbruch wird jedoch nicht durch Biegewellen verursacht. Um den Einfluss der Randanbindung auf die Energieableitung und damit auf die Schalldämmung von Lochsteinwänden zu klären, wurden mehrere dieser Wände im Wandprüfstand der HfT aufgebaut. Durch das nachträgliche Trennen der massiv an den Prüfstand angeschlossenen Wand vom Prüfstand konnten unterschiedliche Einbausituationen der gleichen Wand im gleichen Prüfstand realisiert werden. Damit wurden das modale Schallfeld auf der Wand, die Energieableitung der Wand in den Prüfstand und somit auch die Schalldämmung verändert.

Schneider, S.

• Schalldruckberechnung an Strukturen unter direkter Nutzung eines gegebenen FE-Struktur-Netzes [DAGA 2002 (Bochum)]
  S. Schneider, S. Marburg and H.-J. Hardtke
[A]

Im Zuge des verstärkten Umweltschutzes gewinnen Schallfeldberechnungen mehr und mehr an Bedeutung. Vor allem für Außenraumprobleme bietet sich zur Berechnung die Randelementemethode an. Diese liefert in ihrer Standardformulierung vollbesetzte Matrizen, was ihren Einsatz auf Probleme mit relativ wenigen ( 10.000) an Unbekannten. Mit den von uns verwendeten sogennanten Schnellen Verfahren sind wir in der Lage diese Oberflächennetze und die darauf gegebenen Randbedingungen direkt einer Schalldruckberechnung mittels Randelementemethode zuzuführen.

• Berechnung der Schallleistung von offenen Strukturen über Frequenzbereiche mit Hilfe finiter und infiniter Elemente sowie Lanczos-Padé-Approximaition [DAGA 2005 (München)]
  J. Baumgart, S. Marburg and S. Schneider
[A]

Die Lanczos-Padé-Approximation hat sich als effiziente Methode zur Reduktion von akustischen Außenraumproblemen erwiesen, die mit finiten und infiniten Elementen formuliert sind. Die Methode bietet die Möglichkeit, mehrere Ein- und Ausgangsgrößen zu verwenden. Darüber hinaus sind auch unsymmetrische Matrizen, wie sie bei der Methode der infiniten Elemente auftreten können, zulässig.

Die Effizienzsteigerung geschieht mit der Approximation an einer festen Entwicklungsstelle. Im Ergebnis ist der Fehler um diese Stelle sehr klein. Die Größe des Vertrauensbereiches ist abhängig von der Anzahl der verwendeten Iterationen. Der Fehler lässt sich ohne erhöhten Rechenaufwand nach einer Vereinfachung abschätzen, was eine Validierung des Ergebnisses ermöglicht und es gestattet, eine geeignete Lage für die nächste Entwicklungsstelle zu wählen.

Die hier vorgestellte Methode ist besonders geeignet, wenn wenige Eingangsgrößen gegeben sind und nur einige Ausgangsgrößen gesucht werden. Im Falle der Schallleistungsberechnung ist nur eine skalare Größe von Interesse. Die Randbedingungen auf dem Rand werden als Eingangsgrößen vorgegeben.

• Raumakustische Simulation mit der BEM am Beispiel des Musikaufnahmestudios der Physikalisch technischen Bundesanstalt [DAGA 2005 (München)]
  A. Franck, I. Witew, M. Vorländer, S. Schneider and S. Marburg
[A]

Das Musikaufnahmestudio der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig wurde vor einigen Jahren für raumakustische Simulationen als Benchmark-Problem genutzt. Für diesen Beitrag wurde eben dieser Raum mit einem wellenbasierten numerischen Verfahren, der BEM, und hier speziell dem schnellen Multipolverfahren (MLFMA=Multilevel Fast Multipole Analysis) mit den im Benchmark-Test vorliegenden Lastfällen berechnet. Für den großen Frequenzbereich von 80 bis 1450 Hz, der etwa vier Oktaven umfaßt, wurden drei Randelementemodelle entworfen, eines mit ca. 10000, eines mit ca. 35000 und eines mit ca. 100000 konstanten Elementen. Die Ergebnisse von sechs Übertragungsfunktionen (zwei Anregungen, drei Empfänger) wurden in den Zeitbereich und somit in oktavenbezogene raumakustische Kenngrößen (Nachhallzeit, Deutlichkeit usw.) transformiert. Im Vergleich der Ergebnisse mit Messungen ergab sich eine gute Übereinstimmung in den unteren Oktaven, wobei insbesondere im tieffrequenten Bereich Modellverbesserungen, z.B. durch komplexe Wandadmittanzen, sinnvoll erscheinen. Weiterhin werden die Ergebnisse der BEM denen, die mit Hilfe von strahlenbasierten Verfahren (Raytracing) erzielt wurden, gegenübergestellt.

Schneider, W.

• Large-scale Impedance tubes [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  W. Schneider, M. Leistner, F. Zickmantel and R. Tippkemper
[A]

The development of structured and resonance type absorbers requires new test methods to assess their acoustic properties such as the absorption coefficient. This has been accomplished by new impedance tubes of a size from 200 x 200 mm up to 1600 x 1200 mm cross-section for the installation of large specimens. The poster presents the design and implementation of the tubes together with the measurement equipment employing a multi-microphone technique and FFT-analysis of the sound signals.

• The new Volkswagen Acoustics Centre in Wolfsburg [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  G. Babuke, Z. Xueqin and W. Schneider
[A]

The Acoustics Centre AKZ occupies 2600 m ground area and a building vol-ume of 36000 m offering space for two four-wheel drive roller test beds, a tyre noise test bed, two engine test beds, a drive train test bed and a window test bed for the investigation of the attenuation and damping properties of compo-nents. All test beds are realized as semi-anechoic rooms with innovate Broad-band-Compact-Absorbers as wall linings. The first three of these test beds fulfil free-field requirements set by VW with tolerances of 1 dB for 100 Hz to 16 kHz and 2.5 dB for 40 Hz to 80 Hz that even surpass those set by ISO 3745.

• Multifunktionales Kundtsches Rohr
  W. Schneider, K. Bay, M. Leistner and G. Babuke
[A]

Mit traditionellen Kundtschen Rohren werden die Eigenschaften von Absorbern bei senkrechtem Schalleinfall bestimmt. Eine schon vorhandene Weiterentwicklung verwendet einen quadratischen Querschnitt mit 200 x 200 mm und ermöglicht die Untersuchung von strukturierten Absorbern und Resonatoren. Durch weitere Modifikationen mit Einsatz einer Mehrmikrofontechnik und Analyse nach dem FFT-Verfahren kann das Anwendungsfeld erweitert werden. Damit stehen neben den klassischen Größen Absorptionsgrad, komplexer Impedanz und Reflexionsfaktor neue Kenngrößen, wie Schalldurchgang, Transferfunktionen vor und hinter der Probe, Bestimmung von Absorberimpedanz und Ausbreitungskonstante sowie die Bestimmung der dynamischen Steifigkeit mit Lautsprecheranregung zur Verfügung. Das Poster zeigt den Aufbau und die Bestandteile des multifunktionalen Kundtschen Rohres sowie die Steuerungs- und Analysesoftware, mit der alle Messungen erfasst und ausgewertet werden können.

• Reflexionsarme Messräume - Dimensionierung nach Anforderung [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  G. Babuke, P. Brandstätt, W. Schneider and X. Zhou
[A]

Die Güte eines Schallmessraumes wird maßgeblich durch die Art der reflexionsarmen Schallauskleidung bestimmt. Zu den Anforderungen der Norm ergeben sich aus den unterschiedlichen Messanforderungen der Nutzer wiederum unterschiedliche Anforderungen bezüglich des Freifeldes und der erwünschten unteren Grenzfrequenz. Daher wird vorab jeder Prüfraum seiner jeweiligen Nutzung entsprechend ausgelegt. Nach 10 Jahren Erfahrung mit alternativen Raumauskleidungen zeigt der Beitrag an ausgewählten Beispielen den Weg von den spezifischen Anforderungen, der Auslegung und Simulation von den geometrischen Raumdaten und den akustischen Kennwerten des Materials, der Absorberaufbauten bis hin zur Abnahmemessung. Es werden die bei der Abnahmemessung ermittelten Freifeldeigenschaften des Messraumes denen der Auslegung gegenüber gestellt und diskutiert.

Schneidereit, H.

• Neue Schallabsorber in Abgasanlagen [DAGA 2002 (Bochum)]
  H. Venghaus, G. Elfinger, U. Waag, G. Stephani and H. Schneidereit
[A]

Die bislang als Absorptionsmaterialien in Schalldämpfern verwendeten langfaserigen Materialien besitzen den Nachteil, daß sie wegen der hohen Pulsationen im Abgasstrom aus ihren Positionen herausgeblasen werden können. Es müssen also Schutzmaßnahmen ergriffen werden, die wiederum akustische Nachteile bewirken können bzw. die Kosten erhöhen. In der Entwicklung bei Zeuna Stärker werden Anstrengungen dahingehend unternommen, Absorptionsmaterialien zu entwickeln, die aus einer festen Struktur heraus die Schalldämpfung im Gasstrom über einen breiten Frequenzbereich hin bewirken. Aus der Entwicklungsarbeit mit Glatt Systemtechnik und den Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Materialforschung wurden metallische Hohlkugeln zu einem stabilen gesinterten Körper geformt, deren Schallabsorptionsvermögen im Vergleich zu langfaserigen Werkstoffen gleichwertig ist. Aus den derzeitg laufenden Versuchen mit gesinterten Hohlkugelstrukturen werden erste Ergebnisse vorgestellt und diskutiert.

Schnell, K.

• Akustische Rohrsysteme mit Abzweigungen, Verzweigungen und Kopplungen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Die Produktion von einzelnen Sprachlauten entsteht durch Anregung des Sprechtraktes. Der Sprechtrakt selbst kann durch ein Rohrmodell beschrieben werden, welches für die Ausbreitung von ebenen Wellen spezialisiert wird. Die Modellparameter enthalten die räumliche Geometrie des Rohres, in der sich die Schallwellen ausbreiten. Wenn diese Parameter geeignet gewählt werden, so können mit einer entsprechenden Anregung Sprachsignale erzeugt werden. Die Parameter sollen aus Sprachsignalen ermittelt werden, um die entsprechenden Laute zu bilden. Für unverzweigte Rohre mit einem reellen Abschlußkoeffizienten am Rohrende, lassen sich die Koeffizienten zuverlässig mit dem Durbin oder Burg-Algorithmus schätzen. Dieser Beitrag behandelt den Fall von Rohrmodellen, bei denen diese Bedingungen nicht vorliegen und deshalb die Parameter des Rohrmodells nicht durch die Lösung der bekannten Normal-Gleichung ermittelt werden können. Die Parameter des Rohrmodells werden daher durch Minimierung eines geeigneten Fehlers, der ein spektrales Abstandsmaß zwischen Rohrmodell und dem gegebenen Sprachsignal darstellt, geschätzt. Das Fehlermaß kann aus der inversen Filterung abgeleitet werden. Durch die Parameterschätzung soll das Rohrmodell nicht nur die Einhüllende des Betragsspektrums des Sprachsignals nachbilden, sondern es soll auch die zu den analysierten Lauten entsprechende Sprechtraktgeometrie aufweisen.

• Bestimmung von Rohrmodellparametern aus Sprachsignalen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

In der Sprachverarbeitung hat das zeitdiskrete Rohrmodell, repräsentiert durch Kreuzglied-Kettenfilter, speziell bei der Modellierung des Sprechtrakts erhebliche Bedeutung erlangt. In früheren Untersuchungen wurden meist unverzweigte Rohrmodelle herangezogen; neuerdings werden Rohrsysteme mit Abzweigen, Verzweigen und Kopplungen zunehmend interessant. In diesem Beitrag werden Strukturen von Rohrmodellen untersucht, die infolge von Verzweigungen und nachfolgenden Kopplungen Ringformen aufweisen. Eine derartige Konstellation ist bei nasalierten Lauten gegeben, da bei diesen der Nasaltrakt und der Mundtrakt eine Ringstruktur bilden. Auch der Nasaltrakt selbst ist durch die Scheidewand getrennt und wird an den Nasenlöchern wieder zusammengeführt. Ein weiteres Beispiel stellt der Laterallaut /l/ dar, da die Zunge den Mundtrakt bereichsweise teilt. Die Verzweigungen werden im Rohrmodell durch Drei-Tor-Adaptoren realisiert, während einzelne Rohre durch Laufzeitelemente und Zwei-Tor-Adaptoren dargestellt werden. Die Rohrstruktur kann als Baum angesehen und damit als verkettete Liste realisiert werden. In diesem Beitrag wird unter anderem auf eine allgemeine Form der Berechnung der Übertragungsfunktion eingegangen. An konkreten Beispielen wird die Analyse erläutert und auf Korrektheit nachgewiesen. Es lassen sich auch mögliche Anwendungen außerhalb der Sprachverarbeitung finden, wie zum Beispiel für Belüftungs- und Heizungssysteme.

• Analyse und Verwendung des Rohrmodells für die Spracherzeugung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Für die Spracherzeugung werden Modelle benutzt, welche die Schallausbreitung im menschlichen Sprechtrakt beschreiben. Das in diesem Beitrag verwendete Modell ist ein zeitdiskretes Rohrmodell, das durch Kreuzgliedkettenfilter realisiert wird. Um einen Sprachlaut durch Anregung des Rohrmodells zu erzeugen, müssen die Parameter des Rohrmodells für jeden Laut entsprechend eingestellt werden. Dies wird durch eine Schätzung der Modellparameter aus dem Sprachsignal erreicht. Die Schätzung erfolgt durch Minimierung eines Fehlers, der ein spektrales Abstandsmaß zwischen dem Betragsspektrum des Sprachsignals und dem Betragsgang des Rohrmodells darstellt. Ziel ist es dabei nicht nur mit dem Modell das Betragsspektrum des analysierten Lautes wiederzugeben, sondern die erhaltenen Querschnittsflächen des Sprechtraktes sollen auch konsistent sein, wofür ein Vergleich mit Querschnittsflächen aus Röntgen oder NMR Aufnahmen verwendet werden kann. Für die Analyse von stimmhaften Lauten wird das Sprachsignal mit einem System von reellen Nullstellen vorgefiltert, damit der Einfluß des Sprechtaktes von dem der Abstrahlung und Anregung separiert wird. Die gleichzeitige Modellierung des Betragsspektrums und der Querschnittsflächen des analysierten Lautes durch das Rohrmodell ist wichtig für die adäquate Erzeugung von Lautübergängen.

• Analyse von Sprachlauten auf der Basis verzweigter Rohrmodelle [DAGA 2002 (Bochum)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Der Sprechtrakt kann als verzweigtes Rohrsystem angesehen werden, wenn das Velum gesenkt ist und dadurch der Nasaltrakt an den Vokaltrakt angekoppelt ist. Solche Rohrsysteme lassen sich bekanntlich unter der Annahme ebener Wellenausbreitung mit Kreuzgliedkettenfiltern zeitdiskret realisieren. Dadurch ist es möglich, Nasale und nasalierte Vokale durch Rohrmodelle zu beschreiben, deren Verzweigungsstruktur der Anatomie des Sprechtraktes angelehnt ist. Um die Mehrdeutigkeit des Rohrmodells für die Parameterschätzung gering zu halten wird ein einfach verzweigtes Modell verwendet bei dem ein Abzweig mittels eines Dreitoradaptors angekoppelt wird. Dieser Abzweig stellt dann entsprechend den Nasalen oder nasalierten Vokalen den Nasaltrakt oder den abgeschlossenen Mundraum dar. Die Bestimmung der Filterparameter für solche Modelle aus dem Sprachsignal stellt trotz Fortschritten immer noch ein Problem dar. Im Gegensatz zu vorangegangen Schätzalgorithmen, die sämtliche Parameter durch Minimierung eines spektralen Abstandsmaßes durch einen allgemeinen Optimierungsalgorithmus bestimmen, werden die Parameter des Abzweiges durch einen ARMA-Ansatz und die restlichen Parameter durch iterative inverse Filterung bestimmt. Dies ist möglich, da die Parameter des Abzweiges allein für die Nullstellen der Übertragungsfunktion des Systems zuständig sind. Neben der Erläuterung des Schätzalgorithmus wird insbesondere auf die Resultate der analysierten Sprachlaute eingegangen.

• Inverse Filterung von Rohrmodellen mit verteilten Verlusten für die Schätzung des Sprechtraktes [DAGA 2003 (Aachen)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Für die Modellierung des Sprechtraktes wird das zeitdiskrete Rohrmodell verwendet, welches die Ausbreitung von ebenen Wellen beschreibt. Damit das Rohrmodell das akustische Übertragungsverhalten des Sprechtraktes für einzelne Laute wiedergibt, werden die Modellparameter aus dem Sprachsignal geschätzt. Hierfür hat sich eine iterative inverse Filterung bewährt. Für die Schätzung werden geschlossene Formeln verwendet, welche einen Koeffizienten optimal schätzen unter der Nebenbedingung, daß die anderen bekannt sind. Das für die Sprechtraktmodellierung verwendete Rohrmodell hat einen frequenzabhängigen Rohrabschluß an den Lippen bzw. Nasenlöchern und wahlweise einen Abschluß an der Glottis. Neben Energieverlusten an den Abschlüssen treten auch innerhalb des Sprechtraktes verteilte Verluste auf infolge von Wandvibrationen, viskose Reibung und Wärmeleitung. Die Verluste innerhalb des Sprechtraktes sind frequenzabhängig und hängen vom Rohrquerschnitt ab. Für die Parameterschätzung wurden bis jetzt die Verluste innerhalb des Sprechtraktes durch eine Korrektur der Rohrabschlüsse berücksichtigt, indem die Abschlüsse mit einem reellen Verlustfaktor gewichtet werden. In diesem Beitrag werden die verteilten Verluste hingegen jeweils in den einzelnen Rohrelementen berücksichtigt, so wie sie auch im Sprechtrakt verteilt sind. Es wird ein Vergleich gezogen zwischen der Parameterschätzung mit verteilten Verlusten und den konzentrierten Verlusten an den Rohrabschlüssen.

• Parameter Estimation of Vocal Tract Models for SPEAK [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  K. Schnell, F. Ranostaj and A. Lacroix
[A]

SPEAK is a multimedia system for the investigation and demonstration of speech acoustics and speech production. The focus is hereby on discrete time acoustical models of the vocal tract. These models approximate the slope of the crosssection of the vocal tract by piecewise homogenous tubes.

It is shown for these models, how the crosssectional area is estimated by appropiate algorithms out of speech signals of vowels, voiced and unvoiced fricatives. Additionally to a good spectral and auditory similaritiy also a morphological similarity to the vocal tract shape can be achieved.

SPEAK can be interactivly controlled by parameters e.g. of the vocal tract model and the results are displayed immediately or produced auditive. Especialy there is the possibilty of visualizing the crosssectional area and transfer charakteristic of the vocal tract model for currently uttered speech simultaneously.

• Modellbasierte Analyse und Verkettung von Diphonen für die Spracherzeugung [DAGA 2005 (München)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Für eine parametrische Synthese sind Sprechtraktmodelle und deren Schätzverfahren, welche die Modellparameter aus dem Sprachsignal bestimmen, von Bedeutung. Als Modell wird hier ein verlustbehaftetes Rohrmodell verwendet, welches die inneren verteilten Sprechtraktverluste sowie die Verluste am Lippenabschluß frequenzabhängig modelliert. Die Parameter dieses Sprechtraktmodells werden aus Diphonen geschätzt, welche dann für eine Diphonverkettung verwendet werden. Die dabei auftretenden Unstetigkeiten an den Verkettungsstellen können durch einen Übergang der Modellparameter abgeschwächt werden. Dies führt allerdings nicht immer zum Erfolg, da bei der Synthese Artefakte auftreten können, die unterschiedlich stark ausprägt sind. Daher ist es vorteilhaft, wenn bei der Verkettung die Modellparameter an den Diphongrenzen schon eine größere Ähnlichkeit aufweisen. Um die Angleichung der Modellparameter zwischen den Grenzen unterschiedlicher Diphone, die gleiche Laute repräsentieren, zu erreichen, ist es notwendig, daß die Diphone nicht unabhängig voneinander analysiert werden. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie dies durch eine spezielle Analyse der Diphone erreicht werden kann.

• Modellhafte Nachbildung und Analyse der Ersatzlaute eines Bauchredners [DAGA 2005 (München)]
  J. Metzner, M. Schmittfull and K. Schnell
[A]

Die Kunst des Bauchredens besteht darin, dass ohne merkliche Lippen- und Kieferbewegungen gesprochen wird. Da dies der natürlichen Sprechweise insbesondere bei den Lauten [b, p, m, v, f] widerspricht, müssen diese durch Ersatzlaute substituiert werden.

Die Ersatzlaute werden modellhaft mit Hilfe des artikulatorischen Sprechtraktmodells Tractsyn von P. Birkholz nachgebildet und analysiert. Die Ergebnisse werden mit Analysen realer Sprachsignale eines professionellen Bauchredners verglichen. Bei den Analysen wird insbesondere auf die Bewegungen und Lagen der Formanten geachtet, um die Qualität der Ersatzlaute objektiv beurteilen zu können.

Die Realisierbarkeit des Bauchredens wirft auch die allgemeine Fragestellung auf, wie und ob perzeptiv gleiche Laute durch unterschiedliche Vokaltraktstellungen erzielbar sind. Hierbei zeigt sich, dass nur der für das Sprachverstehen relevante Spektralbereich bedeutend ist. Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Ersatzlaute in erster Linie die untersten Formanten der nachzubildenden Laute approximieren.

Ein reales Modell der Vokaltraktstellungen zur Simulation der Nasallaute [m], [n] und den Ersatzlauten [m'], [m''] wurde angefertigt und wird bei der Tagung vorgestellt. Zur Fertigung des Modells wurde die Geometrie des Sprechtrakts für [m] nachgebildet und in Gips gegossen, welche durch Einlagen modifiziert werden kann. Die stimmhafte Anregung erfolgt entweder mittels eines Ballons oder eines speziellen Lautsprechers.

• Verkettung von parametrisierten Spracheinheiten auf Basis geschätzter Vokaltraktflächen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Die Generierung synthetischer Sprache wird in der Regel durch Verkettung von Spracheinheiten realisiert. Die Spracheinheiten können dabei durch ihre Zeitsignale oder mit Hilfe von Modellen des Sprechtraktes repräsentiert werden. Der Vorteil einer modellbasierten Repräsentation der Sprecheinheiten liegt in der Verfügbarkeit von Modellparametern, die für eine Modifikation des Sprachsignals besser geeignet sind als die Abtastwerte der Sprachsignale selbst. In diesem Beitrag wird als Sprechtraktmodell das verlustbehaftete Rohrmodell verwendet. Die Flächen des Rohrmodells stellen die Modellparameter dar, welche mittels eines Optimierungsalgorithmus' aus dem Sprachsignal geschätzt werden. Für die Verkettung gehen die Flächen der zu verknüpfenden Spracheinheiten ineinander über. Die Ergebnisse hängen dabei einerseits von den Modellparametern selbst, sowie dem gewählten Übergang ab. Daher werden in diesem Beitrag die Verkettungsergebnisse unterschiedlicher Modellparameter und Übergangsformen verglichen. Als Modellparameter eignen sich die Flächen oder daraus abgeleitete Größen; letztere lassen sich durch Anwendung einer bestimmten Funktion wie z.B. der Quadratwurzel oder des Logarithmus generieren. Als Übergänge werden lineare sowie nichtlineare Trajektorien der Modellparameter behandelt.

• Modellbeschreibung des stimmhaften Anregungssignals für die Spracherzeugung [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Sprachproduktionsmodelle können in Modelle des Sprechtraktes und Modelle für dessen Anregung unterteilt werden. Da der Sprechtrakt die Resonanzstruktur der Sprachlaute prägt, ist dessen Einfluss für das Sprachverstehen wesentlich. Die Sprachqualität hängt allerdings für stimmhafte Laute auch von der Anregung ab. Das stimmhafte Anregungssignal besitzt neben seiner periodischen Struktur, die durch die Grundfrequenz bedingt ist, auch unperiodische Anteile. Diese unperiodischen Komponenten entstehen durch Fluktuationen der Grundperiodenform, sowie durch turbulentes Rauschen. Daher wird ein hybrider Ansatz für die Beschreibung des stimmhaften Anregungssignals vorgestellt, der sowohl parametrisierte Modellfunktionen, wie auch Zeitsignale beinhaltet. Mit einem parametrisierten Polynommodell wird der glatte Verlauf einer Grundperiode des glottalen Flusses beschrieben, die rauschartige Feinstruktur und der kurze Zeitpunkt des Glottisschließens hingegen werden durch Restsignale und Zeitabschnitte berücksichtigt. Das Polynommodell und die Zeitsignale werden dabei aus dem Sprachsignal gewonnen. Die beschriebene Aufteilung der stimmhaften Anregung bietet Vorteile für Modifikationen der Grundfrequenz und der Stimme.

• Beziehung zwischen Mund- und Nasensignalen bei nasalierten Vokalen [DAGA 2008 (Dresden)]
  K. Schnell and A. Lacroix
[A]

Bei nasalierten Vokalen werden Schallsignale von der Mundöffnung und den Nasenlöchern gleichzeitig abgestrahlt. Durch eine Superposition der beiden Schallsignale entsteht das Sprachsignal der nasalierten Laute. Anhand des gemischten Sprachsignals lässt sich nicht direkt feststellen, welche Einflüsse die beiden einzelnen Signale auf die Nasalierung haben. Daher werden in diesem Beitrag die spektralen Eigenschaften von getrennten Mund- und Nasensignalen in Bezug auf die Vokalnasalierung untersucht. Dazu wurden Mund- und Nasensignale durch spezielle Vorrichtungen akustisch getrennt aufgezeichnet. Anhand von zeitverschobenen Linearkombinationen der getrennten Signale kann auditiv der Einfluss der Signale untersucht werden. Neben den Zeitsignalen sind insbesondere die Spektren der getrennten Signale interessant, anhand derer das Verhältnis von Mund- und Nasensignal bestimmt werden kann. Dazu wird das spektrale Verhältnis durch ein Pol-Nullstellen-System modelliert. Diese Modellierung wird für verschiedene Vokale vorgenommen. Die ermittelten Pol-Nullstellen-Systeme können dazu verwendet werden, Mundsignale in Nasensignale zu transformieren, was sich perzeptiv bestätigen lässt. Weiterhin können die Transformationen dazu verwendet werden, eine Nasalierung ohne eine explizite Verwendung des Nasensignals zu erzeugen.

Schnelle, F.

• Schallschutz von Montagetreppen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  R. Kurz and F. Schnelle
[A]

Zur Kennzeichung des Trittschallverhaltens sämtlicher Konstruktionen wird zur Zeit einheitlich die Bezugskurve nach DIN EN ISO 717-2 mit dem Frequenzbereich f = 100 - 3150 Hz zur Ermittlung des bewerteten Norm-Trittschallpegels L'n,w verwendet. Seit längerem ist bekannt, daß bei bestimmten Deckenkonstruktionen (z. B. Holzbalkendecken) die empfundenen Geräusche nicht adäquat durch die Bezugskurve widergespiegelt werden. Im informativen Anhang A der genannten Norm wird bereits auf die Problematik des Zusammenhanges zwischen dem bewerteten Norm-Trittschallpegel und den Gehgeräuschen hingewiesen. Zusätzlich wurde aus diesem Grund im Anhang der Norm der Spektrum-Anpassungswert CI eingeführt, wobei hier der Frequenzbereich gegenüber der Bezugskurve bis auf 50 Hz erweitert wurde. Anhand von Messungen der Gehgeräusche neben der üblichen Anregung mit dem Norm-Hammerwerk werden die Beziehungen zwischen den Größen verdeutlicht. Es wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem eine Erweiterung der Beurteilung auf die zu erwartenden Geräuschpegel bei unterschiedlichen Anregungen auf Deckenkonstruktionen (z. B. Gehen, Absetzen von Gegenständen) möglich ist.

• Bewerteter Norm-Trittschallpegel L’n;w = Bewertung des Schallschutzes? Holzbalkendecken in sanierten Altbauten [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

Pfosten-Riegel-Fassaden werden häufig in Büro und Verwaltungsbauten eingesetzt, vereinzelt erfolgt auch die Anwendung im Wohnungsbau. In den letzten Jahren wurden Untersuchungen zur Schallängsleitung von Pfosten-Riegel-Fassaden in horizontaler Richtung veröffentlicht, Angaben zur Schallängsleitung in vertikaler Richtung sind bisher kaum publiziert worden. Bei einem Schadensfall ergab sich in einem Mehrfamilienhaus eine unzureichende Luftschalldämmung der Wohnungstrenndecke (R'w = 47 dB). Die Ursache lag in einer erhöhten Schallübertragung über die durchlaufende Pfosten-Riegel-Fassade. Nach Durchführung von Verbesserungsmaßnahmen an der Pfosten-Riegel-Fassade wurde eine ausreichende Luftschalldämmung der Wohnungstrenndecke erreicht (R'w = 56 dB). Mit Körperschallmessungen an der Fassade konnte der Einfluß der Schallübertragung über die Fassade im ursprünglichen Zustand und nach der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen eindeutig nachgewiesen werden.

• Vertikale Schallängsleitung bei Pfosten-Riegel-Fassaden [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

In der Baupraxis treten immer häufiger Beschwerden, z. B. von Bewohnern in 1-Fam.-Reihenhäusern, über einen völlig ungenügenden Trittschallschutz gegenüber der Treppe im benachbarten Haus auf. Bei messtechnischen Überprüfungen wird nicht selten ein erhöhter Schallschutz gemäß Beiblatt 2 zu DIN 4109 der Treppe im benachbarten Reihenhaus festgestellt. Dieses Ergebnis trifft jedoch auf völliges Unverständnis der Bewohner, da trotz des erhöhten Schallschutzes die Gehgeräusche auf der Treppe im benachbarten Reihenhaus zu erheblichen Störungen führen. Es stellt sich die Frage, inwieweit die derzeit gültigen und zukünftig zu erwartenden Anforderungen bzw. Vorschläge an den Trittschallschutz von Treppen überhaupt ausreichend sind und inwieweit eine Trittschallmessung mit dem Normhammerwerk den Trittschallschutz von Treppen ausreichend reproduziert. Es werden neben dem Anforderungsniveau und den Messergebnissen aus der Praxis Verbesserungsmaßnahmen und Möglichkeiten von Berechnungsmethoden zur Bestimmung des zu erwartenden Trittschallschutzes von Treppen mit dem Ziel einer besseren Planungssicherheit und der Vermeidung von Rechtsstreitigkeiten diskutiert.

• Berechnungen zur Schalldämmung von Gipskarton-Ständerwänden [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

In der Bauakustik besteht der dringende Bedarf, die Schalldämmung von zweischaligen Kon-struktionen mit biegeweichen Schalen zu berechnen. Von Prof. Gösele wurde ein Verfahren zur Berechnung der Schalldämmung von zweischaligen Konstruktionen unter Berücksichtigung der Übertragung über den Lufthohlraum entwickelt. Auf der Grundlage dieses Verfahrens werden Messergebnisse bei Wänden ohne Verbindungen über die Ständer (Gipskartonständerwände mit getrenntem Ständerwerk, Systemtrennwände in Stu-diobauten) mit Berechnungen verglichen. Für Gipskartonständerwände mit Verbindungen der Schalen über Ständer können aus den vorge-nommenen Berechnungen die verschiedenen Übertragungsmechanismen in unterschiedlichen Frequenzbereichen zumindest quantitativ angegeben werden. Damit besteht für Gipskartonstän-derwände die Möglichkeit, zur Verbesserung der Schalldämmung an den entscheidenden Ein-flussgrößen Maßnahmen vorzunehmen.

• Schalldämmende Installationswand – Anwendungen in der Baupraxis [DAGA 2002 (Bochum)]
  D. Groß, R. Kurz and F. Schnelle
[A]

Installationsgeräusche führen immer noch sehr häufig zu Beanstandungen des Schallschutzes im Geschosswohnungsbau. In der Praxis führen vor allem Nutzer- und Hantiergeräusche mit Installati-onsschallpegel von teilweise deutlich über 35 dB(A) zu erheblichen Störungen. Nachdem Gösele mit Hilfe von Modellversuchen aufgezeigt hat, dass durch entsprechende Maß-nahmen an Wänden eine deutliche Erhöhung der Körperschalldämpfung bzw. -dämmung von In-stallationswänden und damit eine Reduzierung der Übertragung von Installationsgeräuschen er-reicht werden kann, wurden im Rahmen einer Forschungsarbeit Untersuchungen an entsprechend ausgebildeten Wänden vorgenommen im Hinblick auf einen möglichen Einsatz in der (Wohn-)Baupraxis zur Verbesserung der Körperschalldämmung bzw. -dämpfung von Installationswänden für eine nachhaltige Reduzierung von Installationsgeräuschen. Über die Ergebnisse der Untersuchungen der durchgeführten Maßnahmen zur Verbesserung der Körperschalldämmung der Wandscheiben und die daraus resultierenden Maßnahmen an Installati-onswänden in der Praxis mit entsprechenden Detailausführungen werden vorgestellt.

• Schallübertragung von Trennwänden mit Türen über Flure bzw. Zwischenräume [DAGA 2002 (Bochum)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

In der klassischen Betrachtung der Schalldämmung zwischen Räumen wird die Schallübertragung über das trennende Bauteil und die flankierenden Bauteile berücksichtigt. In bestimmten Situationen kann gleichzeitig eine Nebenwegsübertragung über Flure bei Flurtrenn-wänden mit Türen vorliegen. Im informativen Anhang F.2 der DIN EN 12354-1 ist ein Rechenver-fahren mit frequenzabhängigen Größen zur Berücksichtigung dieses Übertragungsweges dargestellt. Messungen in Gebäuden zur Schallnebenwegsübertragung über Flure bei unterschiedlichen Schall-dämm-Maßen der Flurtrennwände werden mit den Ergebnissen des Rechenverfahrens verglichen und Hinweise zur Anwendung des Rechenverfahrens angegeben.

• DIN 4109 Teil 10 – ein Fortschritt der Bauakustik? [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Kurz and F. Schnelle
[A]

Beim vorliegenden dreistufigen Konzept der Schallschutzstufen nach DIN 4109-10 (Entwurf) ''Schallschutz im Hochbau, Teil 10: Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz von Wohnungen'' besteht die Gefahr, dass die Schallschutzstufe I (Anforderungen nach DIN 4109) ''entwertet'' wird und kaum noch zur Anwendung kommt. Die Schallschutzstufe II wird bei diesem Konzept faktisch als Standard eingeführt. Dieser Trend ist bereits in Gutachten von einigen bauakustischen Sachverständigen und darauf basierenden Gerichtsurteilen zu beobachten. Ohne Kenntnis baupraktischer und wirtschaftlicher Gesichtspunkte ist nach den Angaben der DIN 4109 Teil 10 zu erwarten, dass von den Bewohnern sogar die Schallschutzstufe III gewünscht wird. Aus der eigenen Beratungspraxis und Tätigkeit als öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger werden aktuelle statistische Auswertungen zu (Erst)-Beschwerden von Bewohnern über einen mangelhaften Schallschutz in Gebäuden und die typischen schalltechnischen Probleme vorgestellt und mit den Ergebnissen der durchgeführten bauakustischen Messungen verglichen. Die Werte der einzelnen Schallschutzstufen werden hinsichtlich der Gesamtkonzeption und ihrer Umsetzung in der Baupraxis diskutiert sowie Probleme bei zukünftigen Nachweisverfahren im Hinblick auf die Planungssicherheit aufgezeigt.

• Schalldämmung von Überströmelementen [DAGA 2003 (Aachen)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

Beim Einsatz von neuen Lüftungskonzepten in Bürogebäuden wird häufig der Einbau von Überströmelementen in Trennwänden vorgenommen. Zur Bewertung des Einflusses von Überströmelementen auf die resultierende Schalldämmung zwischen den Räumen ist die Kenntnis der Schalldämmung der Elemente notwendig. Akustische Daten zu Überströmelementen stehen bisher kaum zur Verfügung. In Prüfräumen wurde die Schalldämmung eines Überströmelementes messtechnisch untersucht. Die Messergebnisse werden vorgestellt und mit Ergebnissen von Berechnungen verglichen. Die vorgenommenen Berechnungen beruhen auf einer Betrachtung des untersuchten Überströmelements als Schalldämpfer bzw. als schalldämpfender Kanal.

• Luftschalldämmung in Studioräumen [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

The requirements for the airborne sound insulation between studio rooms depend on the necessary sound level difference. It is determined by the highest sound levels in the source room and the permissible background noise level in the receiving room. Studio rooms are built as ''Room-in-Room-System''. Usually, partitions between rooms are lightweight multi-layered constructions. Various measurement results from new and refurbished studio buildings built with system elements will be presented. The system components are manufactured as lightweight metal board partitions, suspended ceilings and floating floors. Predictions of sound insulation from partitions without and with windows/doors will be compared with measurement results. Further, it will be focused on the sound insulation at low frequencies, which is a typical problem for this kind of construction.

• Nutzergeräusche im Spannungsfeld zwischen Störpotential und Normung [DAGA 2005 (München)]
  R. Kurz and F. Schnelle
[A]

Beschwerden über einen unzureichenden Schallschutz in Wohngebäuden betreffen häufig sogenannte Nutzergeräusche. Neben den Beispielen aus dem Sanitärbereich, welche in DIN 4109 aufgeführt sind, treten in Gebäuden eine Vielzahl weiterer Nutzergeräusche, z. B. Schließvorgänge von Türen, Betätigung von Rolläden, Briefkastenanlagen, auf. Maximale Schalldruckpegel in der Größenordnung von LAF,max = 40 - 60 dB(A) sind bei den o. g. Geräuschen keine Seltenheit. Ein wesentliches Merkmal dieser Geräusche ist, dass ein großer Einfluss durch die Art der Betätigung vorliegt. In der baurechtlich gültigen DIN 4109 sind die Nutzergeräusche ausdrücklich von den Anforderungen ausgenommen. Diese normative Festlegung stößt in den meisten Beschwerdefällen auf völliges Unverständnis der Bewohner. In weiteren Normen und Richtlinien (Beiblatt 2 zu DIN 4109, VDI 4100, Entwurf DIN 4109-10) finden sich ebenfalls nur allgemeine Angaben zu Nutzergeräuschen. In der gutachterlichen Praxis liegt ein weiteres Problem in der Durchführung von Messungen der Nutzergeräusche. Bei einer ''Nachahmung'' von Nutzertätigkeiten bestehen Schwierigkeiten in der Reproduzierbarkeit der Messungen. Ein Ausweg liegt in der Anwendung von Ersatzschallquellen, ähnlich wie bei Messungen der Trittschalldämmung mit dem Norm-Hammerwerk. Messergebnisse von ''nachgeahmten'' Nutzergeräuschen werden im Vergleich mit Messungen bei Anregung durch ein Kleinhammerwerk vorgestellt.

• Messung und Beurteilung von Nutzergeräuschen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

In der gutachterlichen Praxis treten häufig Fälle auf, in denen sich die Bewohner von Gebäuden über die Nutzergeräusche aus benachbarten Wohnungen beschweren. Z. B. beeinträchtigt ein täglicher ''Weckruf'' durch die Betätigung von Rollläden in angrenzenden Wohnungen in erheblichem Maß den schalltechnischen Komfort einer Wohnung. Ein besonderes Merkmal der Nutzergeräusche ist, dass in Abhängigkeit der Tätigkeit unterschiedliche Körperschallanregungen von Bauteilen auftreten.

Die Beurteilung der Messungen von Nutzergeräuschen anhand bestehender Regelungen ist wegen der fehlenden verbindlichen Angaben in deutschen Normen und Richtlinien mit Schwierigkeiten verbunden. Zur bauakustischen Klassifizierung von Wohnungen ist die Einführung eines neuen Schallschutzkonzeptes geplant. Aufgrund der erheblichen Störwirkung müssen Nutzergeräusche in diese Beurteilung unbedingt mit einbezogen werden.

Die Messung von Nutzergeräuschen mit einer ''Nachahmung'' von Nutzertätigkeiten weist Probleme hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Maximalpegel auf. Aus diesem Grund wird für messtechnische Untersuchungen der Einsatz eines Kleinhammerwerkes als Ersatzschallquelle vorgeschlagen. Ein Vorteil der Anwendung des Kleinhammerwerkes gegenüber Ersatzschallquellen mit Einzelstoßanregung liegt darin, dass entsprechend dem üblichen Vorgehen bei bauakustischen Messungen im Empfangsraum ein mittlerer Schalldruckpegel im Raum bestimmt wird.

Zur Beschreibung von Bauteilen gegenüber der Empfindlichkeit durch Körperschallanregung von Nutzertätigkeiten wird der Körperschallpegel L'K verwendet. Das Vorgehen für die Auswertung entspricht den Messungen der Trittschalldämmung bei Anregung mit dem Normhammerwerk. Hinsichtlich der Übereinstimmung von Spektren realer Nutzergeräusche und der Anregung mit dem Kleinhammerwerk tritt die gleiche Problematik wie bei Gehgeräuschen und der Anregung mit dem Normhammerwerk auf.

Zur Einordnung in das neue Schallschutzkonzept der Klassifizierung von Wohnungen werden für die Bewertung von Nutzergeräuschen abschließend Vorschläge für den bewerteten Körperschallpegel L'K,w angegeben.

• Mineralfaserakustikdecken in Unterrichtsräumen – Erfahrungen aus der Praxis [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Zander, F. Schnelle and R. Kurz
[A]

Unter Kostengesichtspunkten werden in Unterrichtsräumen häufig vollflächig schallabsorbierende Unterdecken aus Mineralfaserakustikplatten als alleinige raumakustische Maßnahme ausgeführt. Mit der Aktualisierung der DIN 18041 im Jahr 2004 wurden die Anforderungen an die Nachhallzeiten in Unterrichtsräumen verschärft. Vor diesem Hintergrund wird in jüngster Zeit verstärkt der Einsatz hochschallabsorbierender raumakustischer Unterdecken aus Mineralfaserakustikplatten propagiert. Für ein Sanierungsvorhaben von Schulen mit engem finanziellem Budget wurden vergleichende raumakustische Untersuchungen beim Einsatz unterschiedlicher Mineralfaserakustikplatten durchgeführt. Der raumakustische Erfolg hängt bei der Verwendung hochschallabsorbierender Deckenplatten stark von der Diffusität der Unterrichtsräume ab.

• Komfort-Schallschutz im Wohnungsbau [DAGA 2008 (Dresden)]
  F. Schnelle and R. Kurz
[A]

Mit den in Deutschland üblichen Bauweisen können bei mehrgeschossigen Gebäuden die Anforderungen an den Schallschutz nach DIN 4109: 1989-11 und bei entsprechender Planung auch die Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz nach Beiblatt 2 zu DIN 4109: 1989-11 sicher eingehalten werden. Mit der Einführung des neuen DEGA- Schallschutzausweises für den Wohnungsbau werden für die Schallschutzklassen C - A* deutlich höhere Anforderungen an die Luft- und Trittschalldämmung gestellt.

Für verschiedene Bauweisen werden auf der Grundlage von Berechnungen und statistischen Auswertungen von Messungen in ausgeführten Bauvorhaben die Grenzen der erreichbaren Schalldämmung angegeben. Zur Einstufung in die Schallschutzklassen B, A und A* sind bei mehrgeschossigen Gebäuden grundlegende Änderungen gegenüber den herkömmlichen Bauweisen erforderlich. Neben Maßnahmen an den Trennbauteilen (mehrschaliger Aufbau) muss die Schall-Längsübertragung über flankierende Bauteile vermindert werden. Anhand von Beispielen aus realisierten Bauvorhaben wird dargestellt, mit welchen Maßnahmen in mehrgeschossigen Gebäuden bewertete Bau-Schalldämm-Maße von R'w 62 dB und bewertete Norm-Trittschallpegel von L'n,w 40 dB realisiert werden können.

Schnitker, R.

• Effiziente Verfahren zur Störgeräuschunterdrückung in Magnetresonanztomographen bei Sprachaufnahmen [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Kob, G. Behler and R. Schnitker
[A]

Die simultane Erfassung von Sprache und der Physiologie der Stimm- und Sprechorgane oder der Hirnfunktion (fMRT) aufgrund von post hoc aus dem Sprachsignal erhobenen Events im Magnetresonanztomograph ist für die Beurteilung der zeitlichen und inhaltlichen Zusammenhänge zwischen dem Stimm- / Sprachsignal und den (f)MRT-Daten von großer Bedeutung. Ein Problem bei der Aufnahme sind besonders bei 3 Tesla MRT's die während des Scans auftretenden, sehr lauten Störgeräusche, die dem Sprachsignal bei einer Aufnahme im Gerät mit vergleichbarem oder sogar höherem Schallpegel überlagert sind. Eine Besonderheit des Scannergeräuschs ist seine mit hoher Reproduzierbarkeit auftretende Periodizität über mehrere Minuten hinweg. Da das Sprachsignal diese Eigenschaft nicht aufweist, kann dieser Unterschied für eine effiziente Reduktion des Störanteils genutzt werden. In diesem Beitrag werden verschiedene Verfahren verglichen, die den Störanteil der Sprachaufnahme reduzieren sollen.

Schock, J.

• Bedarf und Anwendungsgebiete aufblasbarer Schallschutzelemente [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Schock
[A]

Bei Sportveranstaltungen, Volksfesten, Open-Air-Konzerten usw. steigen die Nutzungswünsche ständig nach mehr, lauteren und zeitlich ausgedehnteren Veranstaltungen während gleichzeitig dem größeren Ruhebedürfnis der benachbarten Wohnbevölkerung in der Freizeit Rechnung getragen werden soll. In vielen Fällen übermäßiger Lärmbelastungen durch öffentliche Feste und Veranstaltungen sind die Kommunen vom selbständigen Dorf bis zur Großstadt als Veranstalter, Genehmigungsbehörde oder Eigentümer der Einrichtung zumindest mitverantwortlich. Im Falle erfolgreicher Klagen, muss mit Einschränkungen des Veranstaltungsumfangs gerechnet werden. Zu dieser Thematik gibt es inzwischen ein richtungsweisendes Urteil des Bundesgerichtshofes in Karlsruhe, welche Lärmwerte in der Nachbarschaft bei Festen und Musikkonzerten im Freien anzustreben sind. Nur bei 10 seltenen Ereignissen im Jahr ist ab 22 Uhr (für die lauteste Nachtstunde) ein Dauerschallpegel von 55 dB(A) in der Nachbarschaft erlaubt. An allen anderen Tagen müssen deutlich geringere Grenzwerte eingehalten werden. Eine sächsische Freizeitlärmstudie hat gezeigt, dass schon 300 Besucher eines Freiluftfestes Lärmpegel um 66 dB(A) oder bei noch mehr Besuchern über 70 dB(A) ohne zusätzlichen Musik- oder Rummellärm verursachen können. Für Sportlärm und Baulärm gibt es vergleichbare Regelungen wie für den Freizeitlärm. Alle drei temporären Lärmarten kommen an wechselnden Orten vor und sind nur für begrenzte Dauer im Betrieb. Auf Grund der Zunahme solcher Lärmbelästigungen steigt der Bedarf an flexiblen und mobilen Schallschutzeinrichtungen, um zu erwartende Klagen zu vermeiden. Neben einer günstigen Standortplanung können extraleichte aufblasbare Schallschirme Abhilfe schaffen, weil sich die Bauteile situationsangepasst in unterschiedlicher Form und Größe einsetzen lassen. Auf entsprechende Beispiele wird im Vortrag eingegangen.

Schönacher, P.

• Schallquellenortung mit synchroner Erfassung weiterer Daten: Parallele Online Analysen vielfältiger Signaltypen [DAGA 2008 (Dresden)]
  F. Kluiber and P. Schönacher
[A]

Systeme zur Schallortung dienen der Ermittlung dominierender Abstrahlpunkte bei komplexen Geräuschquellen. Als Datenbasis werden üblicherweise Messdaten von Mikrofon-Arrays genutzt, deren räumliche Anordnung die minimale auflösbare Frequenz bestimmt. Die Visualisierung der Ergebnisse erfolgt über eine Farbskala von Pegelwerten, die dem Bild einer optischen Kamera überlagert werden. Für praktische Anwendungen wird häufig eine Online-Analyse der Schallortung gefordert. Das vorgestellte Messsystem verbindet die geforderte Funktionalität mit parallelen Analysen typischer Signale im Bereich der Schallverursachung. Beispielhaft gezeigt wird eine Anordnung an einem Pkw, die neben den Signalen des Mikrofon-Arrays zusätzlich diverse Luft- und Körperschalle aus dem Fahrzeug in Echtzeit analysiert.

Schönfelder, G.

• Acoustic impedance sensor for liquids – Potential and limits for industrial applications [DAGA 2002 (Bochum)]
  N. Hoppe, G. Schönfelder and P. Hauptmann
[A]

Acoustic impedance measurement offers new possibilities to get more information about liquid mixtures in chemical, pharmaceutical and food industry applications. In contrast to speed of sound measurement the investigated media have not to be ultrasonically permeable. This strongly increases the number of materials which can be examined successfully. The principle of the acoustic impedance determination is based on the impedance mismatch at an interface between two media. The amplitudes of the reflected sound signals at the interface are measured. In combination with a speed of sound sensor the impedance sensor also can be used for density measurement. For industrial applications the acoustic impedance has to be determined with an relative error smaller than 10-3. This requires special electronics and sensor configuration. Both aspects are presented in detail. Problems such as 1. chemical stability of different sensor materials, 2. long term stability of the sensor signal in a temperature range from 0 C to 100 C, 3. temperature behaviour of the sensor for the static and dynamic case and 4. influence of error sources like thin deposits on the sensor surface and gas bubbles in the medium to be investigated, are discussed.

Schönfelder, R.

• Psychoacoustic investigations on the efficiency of a vehicles’ encapsulation in the underbody area [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Patsouras, K. Pfaffelhuber, D. Patsouras, H. Finsterhölzl, M. Birnkammer and R. Schönfelder
[A]

As described in former investigations (Patsouras D. et al. Daga 2003) with new concepts of passive measures in a vehicles' underbody area good improvements can be obtained for the outdoor idling noise of Diesel powered cars. These concepts were realized by means of an upper middle class car. The differences in level reached by those measures served in the following as filter functions to simulate the measures for further outdoor idling noises. In particular for the power-enhanced version of this vehicle the possibilities of sound quality enhancements by passive measures should be studied in this way by means of psychoacoustic experiments. It appeared that in case of a consequent realization of the concept the sound quality of the power-enhanced version can actually get ahead of the sound quality of the standard one.

Schönle, M.

• A New Tool for Evaluation of Sound Quality in Carkit Telephony [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  T. Drascher, V. Gilg and M. Schönle
[A]

The evaluation of sound quality in mobile telephony applications has gained increasing interest during the last years. Target of existing tools like PESQ is to quantify audio quality by MOS values. Thereby only global information can be obtained, important individual subjective impressions are neglected. For the assessment of some typical audio scenarios like double-talk or residual echo these tools are less suited.

We present a new flexible tool allowing the comprehensive assessment of sound quality in a given configuration, e.g. in carkit telephony. The goal is to obtain an end-user assessment with reproducible and statistically reliable results in a relatively short time. The tool provides an ITU-conform test procedure for subjective tests delivering MOS values along with their related statistics. In addition it gives information on most annoying properties that allow a precise diagnostic of sound quality factors. A major advantage of the tool is the wide coverage of audio characteristics, some of them strongly contributing to the overall quality in the carkit use case. Example results obtained during in-situ tests of a carkit as well as first results of double-talk tests are provided.

• A New Methodology for Objective Performance Assessment of Hands-free Systems in Double-Talk [DAGA 2008 (Dresden)]
  K. Steinert, S. Suhadi, M. Schönle and T. Fingscheidt
[A]

Speech quality evaluation of hands-free terminals is a complex task. Several aspects have to be taken into account such as the various conversational situations and a possibly nonlinear and time-variant system behavior. The lack of access to the internal signal processing of black-box systems complicates a separate assessment of the processed clean speech, echo, and noise. In this paper we present an objective evaluation of the performance of two hands-free systems in terms of echo attenuation and speech distortion during double-talk. Based on an earlier published signal separation method, we consider the processed echo and the processed clean speech relative to the respective unprocessed signal individually. Our findings are compared with the results of a subjective listening test.

Schönwald, N.

• Numerische Simulation der Schallabstrahlung vom Einlauf eines Flugtriebwerks [DAGA 2003 (Aachen)]
  N. Schönwald, C. Schemel, D. Eschricht, F. Thiele and U. Michel
[A]

Der stetig zunehmende Luftverkehr geht mit einem Anstieg der Lärmbelästigung einher, so dass die Entwicklung leiser Flugzeuge und Flugtriebwerke immer größere Bedeutung gewinnt. Durch die Einführung von Nebenstromtriebwerken konnte der Strahllärm deutlich reduziert werden, was dazu führte, dass andere Quellen die Lärmabstrahlung von Triebwerken dominieren. Von besonderer Bedeutung ist dabei der tonale Rotorlärm, der sich durch den Triebwerkseinlauf ausbreitet und ins Fernfeld abgestrahlt wird. Zum Entwurf lärmarmer Triebwerke wurde ein kombiniertes Simulationsverfahren zur Ausbreitung von Rotorlärm durch einen axialsymmetrischen Triebwerkseinlauf und dessen Abstrahlung ins Fernfeld entwickelt, dass entsprechend der physikalischen Anforderungen geeignete ressourcensparende numerische Methoden verwendet. Mittels Fourierreihenentwicklung in Umfangsrichtung kann ein zu den dreidimensionalen linerarisierten Eulergleichungen äquivalentes System von komplexen zweidimensionalen Gleichungen für jede Azimutalmode hergeleitet werden. Die Lösung für die einzelnen Azimutalmoden erfolgt mit einem modifizierten zweidimensionalen Computational-Aeroacoustics-Verfahren (CAA), das speziell für die Schallausbreitung optimierte Diskretisierungsschemata höherer Ordnung verwendet. Aus den Einzellösungen der jeweiligen Moden lässt sich anschließend das vollständige dreidimensionale Schallfeld zusammensetzen. Da in einem Flugtriebwerk nur eine begrenzte Anzahl von ausbreitungsfähigen Moden angeregt wird, reduziert diese Verfahrensweise den numerischen Aufwand erheblich. Von einer Interfacefläche außerhalb des Einlaufs wird die Schallabstrahlung ins Fernfeld mit einem Integralverfahren berechnet, das auf der akustischen Analogie von Ffowcs Willams und Hawkings (FWH) basiert. Das FWH-Verfahren arbeitet im nicht von der Triebwerksgeometrie beeinflussten Fernfeld sehr viel effizienter als das CAA-Verfahren im Einlauf, so dass das Schallfernfeld mit adäquatem numerischen Aufwand bestimmt werden kann. Als Anwendung für die Methode wurde die Richtcharakteristik für einen Triebwerkseinlauf berechnet und mit experimentellen Ergebnissen verglichen.

Schoenwald, S.

• Messung der Körperschallintensität mit einem Scanning Laser Doppler Vibrometer [DAGA 2002 (Bochum)]
  S. Schoenwald and T. Nightingale
[A]

Für die Modellierung und Vorausberechnung der Körperschallausbreitung in Gebäuden ist ein bes-seres Verständnis für die Übertragungsmechanismen und die unterschiedlichen Einflussparameter notwendig. Diese Eingangsdaten können mit der Messung der Körperschallintensität auf Bauteilen gewonnen werden. Bereits Ende der sechziger Jahren leitete Noiseux Gleichungen zur Messung der Intensität von Bie-gewellen auf homogenen, isotropen und dünnen Strukturen her. Dennoch ist die Umsetzung und Anwendung mit herkömmlicher Messtechnik und Beschleunigungsaufnehmern nicht praktikabel. Ein neu entwickeltes Messsystem hingegen ermöglicht eine detaillierte Messung der Energieaus-breitung in einem relativ kurzen Zeitraum auf oben beschriebenen Strukturen. Die Datenerfassung erfolgt berührungslos mit einem Scanning Laser Doppler Vibrometer. In einem zweiten Schritt wird die Körperschallintensität mit einer speziellen Software ermittelt und dargestellt. Hierbei werden verschiedene Rechenalgorithmen (Nah- und Fernfeldmethode) angewandt. Das System wurde mit Messungen an einfachen Messaufbauten, wie einem halbunendlichen Metallstab und Plexiglasplat-ten, validiert und erprobt.

• Aspects of the measurement of Kij at junctions of lightweight assembled structures [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Schoenwald, H. Martin and E. Gerretsen
[A]

The EN 12354 is a valuable tool to predict the flanking transmission of air-borne and structure-borne sound between adjacent rooms. Regarding ''heavy'', monolithic structures the model is in-between commonly used in building acoustics, since a lot of data is already available for the vibration reduction index Kij that describes the strength of coupling of two building elements, due to the easy applicable measurement methods that are described in the prEN ISO 10484. The Kij can be determined either by airborne sound measurements or by vibration measurements that can be applied in the laboratory as well as in-situ. However, besides monolithic structures also lightweight, double leaf building elements exists. Unfortunately, in this case the above-mentioned prediction model is not successfully introduced yet mainly due to a lack of available data for the Kij. This is caused by the fact that mostly the indirect measurement procedure with airborne sound (prEN ISO 10484-3) was used successfully so far, which can only be applied in special test facilities for flanking sound transmission. This is a great disadvantage compared to the direct method with structure borne sound measurements. Therefore to get a better understanding of the problem a review of the CEN-model, the measurement methods for the Kij and current research work regarding the flanking sound transmission through lightweight building elements will be presented and examples for the application of the model to lightweight building elements will be given.

• Untersuchung des Schwingungsverhaltens von leichten Ständerwänden [DAGA 2005 (München)]
  S. Schoenwald, H. Martin and E. Gerretsen
[A]

Noch relativ wenig ist leider über das dynamische Verhalten von leichten Ständerwänden bekannt. Dies gilt insbesondere für den Fall von freien resonanten Schwingungen, der bedeutend für die Messung und die Vorausberechnung der Schalllängsleitung ist.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes zur Anpassung der bestehenden Körperschallmessmethode der prEN ISO 10848, der sogenannten direkten Methode, wurde eine Untersuchung dieses dynamischen Verhaltens durchgeführt.

Entsprechend des Frequenzbereichs wurden verschiedenen Messtechniken, wie z. B. die Experimentelle Modale Analyse oder die sogenannte Power-Injection Methode, angewandt.

Als Untersuchungsobjekt dienten zwei geometrisch identische Wände, wovon eine als Holz- und die andere als Metallständerwand ausgeführt war. Im Laufe der Untersuchung wurden die Wände schrittweise erweitert und verändert, um den daraus resultierenden Einfluss auf das dynamische Verhalten zu verdeutlichen.

• Materialeigenschaften von leichten Gipskartonständerwänden [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Schoenwald, E. Gerretsen and H. Martin
[A]

Das dynamische Verhalten von leichten Gipskartonständerwänden ist auf Grund seiner Frequenzabhängigkeit sehr komplex. Es wird vor allem durch die Materialeigenschaften der einzelnen Bauteile - Gipskartonplatten und Ständer - sowie die Art ihrer Zusammenfügung bestimmt. In einer Versuchsreihe an geometrisch identischen Gipskartonständerwänden wurde in-situ auch die Biegesteifigkeit der Beplankung dieser Testwände in verschiedene Situationen gemessen. Die Testwände weisen unterschiedliche Konstruktionsdetails auf, es wurden jedoch die selben Materialien verwendet. Leider sind jedoch genaue Angaben selbst über die Eigenschaften der einzelnen verwendeten Materialien nicht verfügbar. Daher wurden diese teils experimentell parallel zu der ersten Testreihe bestimmt. Ein Vergleich der Materialeigenschaften der einzelnen Bauteile mit denen der Beplankung offenbart den Einfluss der einzelnen Elemente auf die Gesamtstruktur in den jeweiligen Frequenzbereichen in Abhängigkeit von Konstruktionsdetails. Die Ergebnisse dieser Untersuchung können daher als Grundlage für die Bestimmung des dynamischen Verhaltens der Gesamtstruktur sowie deren Modellierung verwendet werden.

• Prediction of the Sound Isolation of Multi-layered Small Sized Elements [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Schoenwald, E. Gerretsen and H. Martin
[A]

In many cases the sound isolation of building elements can not be predicted with a sufficient accuracy. Besides the basic mass law, some analytical models like the one of Sewell or Leppington exist, that are restricted to single leaf homogenous structures of finite dimensions only. For double leaf or multi-layered structures often a simple transfer matrix approach is applied, where the structure is assumed to be infinite in its plane. Some rule of thumb corrections, like the field incidence case of Beranek, have been introduced to improve the agreement of prediction with measurement results. Nevertheless, the accuracy is still not satisfactory, especially in case of small size multi-layered elements, like glazing and lightweight panels. In this paper the transfer matrix approach is used for the prediction. Afterwards the finite extend of the plate was taken into account by applying spatial averaging to the incident sound pressure. Further the diffuseness of the sound field in the source room was included in the prediction by applying a Gaussian weighting to the directional distribution of the incoming sound waves. Predictions with this method show good agreement with measurement results for different types of structures.

• Prediction of flanking sound transmission through gypsum board walls using SEA [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Schoenwald, T. Nightingale, E. Gerretsen and H. Martin
[A]

In der Norm EN 12354-1 ist ein Prognoseverfahren für die Berechnung der Schalldämmung zwischen benachbarten Räumen mit Berücksichtigung der Schallleitung durch die an das Trennbauteil gekoppelten flankierenden Bauteile vorgegeben. Die Meßmethoden zur Bestimmung der Eingangsdaten für das Rechenmodell sind in der Norm ISO 10848 beschrieben. Beide Normen sind für einschalige schwachgedämpfte Bauteile mit einer hohen modalen Dichte entwickelt. Bei diesen ''schweren Bauteilen'' aus Beton oder Mauerwerk liegt die Koinzidenzgrenzfrequenz meist im unteren bauakustischen Frequenzbereich. Unter Annahme dieser Voraussetzungen ist das Prognosemodell identisch mit einem entsprechenden Ansatz in der statistischen Energieanalyse (SEA).

Die obengenannten Voraussetzungen sind jedoch bei mehrschaligen biegeweichen Bauteilen, wie Gipskartonständerwänden, nicht erfüllt. Die Koinzidenzgrenzfrequenz ist hoch, d.h. es muss zwischen freien und erzwungenen Biegewellen unterschieden werden. Die Körperschallübertragung zwischen zwei an einer Stoßstelle gekoppelten Bauteilen erfolgt außerdem auf mehreren unterschiedlichen Übertragungswegen. Die Körperschallabnahme in den Schalen der Wände ist wegen der größeren Bedämpfung in Verbindung mit relativ kleinen Biegewellenlängen ebenfalls sehr groß.

Wegen dieser abweichenden Voraussetzungen wurde auch für diese Situation ein einfaches SEA-Rechenmodell aufgestellt. In dem Beitrag wird das verwendete SEA Modell vorgestellt, die hergeleiteten SEA-Gleichungen werden mit den entsprechenden Ausdrücken der beiden Normen verglichen und Konsequenzen sowie Lösungsvorschläge für die Anwendung des normierten Verfahrens aufgezeigt.

Scholl, W.

• Messung von Abwassergeräuschen im Prüfstand [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  L. Weber and W. Scholl
[A]

Im Rahmen der europäischen Normung wurden vom technischen Komitee CEN/TC 126 Berechnungsverfahren für die Luft- und Trittschallübertragung in Ge-bäuden entwickelt, die seit 1999 als Schluß-Entwurf prEN 12354 vorliegen. Im Ge-gensatz zur DIN 4109, deren Berechnungsvorschriften vor allem auf empirischen Erkenntnissen beruhen, werden in prEN 12354 theoretisch fun-dierte Rechenmodelle verwendet, wodurch sich breitere Einsatzmöglichkeiten und eine verbesserte Be-rechnungsgenauigkeit ergeben. Es ist daher davon auszugehen, daß die neuen Be-rechnungsverfahren in absehbarer Zeit auch in DIN 4109 einfließen werden und da-durch den Status einer verbindlichen schalltechnischen Planungsgrundlage erhalten. Derzeit befindet sich die neue europäische Norm noch in der Erprobungs-phase. Eine der Schwierigkeiten bei der praktischen Anwendung besteht darin, daß die im Rechenmodell enthaltenen Näherungen und Vereinfachun-gen hauptsächlich auf den Massivbau zugeschnitten sind und für Leichtbau-konstruktionen nur mit Einschränkungen zutreffen. Es ist daher erforderlich, zunächst Erfahrungen zu sammeln und die Anwendbarkeit des Verfahrens im Leichtbau zu untersuchen. Von zentraler Bedeutung ist hierbei die Stoßstel-lendämmung leichter Bauteile, die das Berechnungsergebnis maßgeblich bestimmt. Im Fraunhofer-Institut für Bauphysik wird diese Thematik derzeit in einem Forschungprojekt untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Entwick-lung von Meßverfahren zur Bestimmung der Stoßstellendämmung liegt. Wir geben einen kurzen Überblick über den derzeitigen Kenntnisstand und berich-ten über neue Untersuchungsergebnisse.

• Stoßstellendämmung von Leichtbauwänden [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  L. Weber and W. Scholl
[A]

Die Geräusche von Abwasserinstallationen in Wohngebäuden werden häufig als be-sonders störend wahrgenommen. Um die Einhaltung der Schallschutz-forderungen nach DIN 4109 zu gewährleisten (der zulässige Installations-Schallpegel wird in Kürze von 35 dB(A) auf 30 dB(A) abgesenkt), müssen bei der Planung von Abwas-serinstallationen schalltechnische Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Als Pla-nungsgrundlage dienen hierbei in bauakusti-schen Prüfständen ermittelte Meßwerte. Bislang bestand jedoch die Schwie-rigkeit, daß es kein genormtes Verfahren zur Messung von Abwassergeräu-schen in Prüfständen gab, so daß die Vergleichbarkeit der Meßergebnisse nicht gewährleistet war. Seit kurzem steht nun ein einheitliches Meßverfahren zur Abwassergeräusche zur Verfügung, das nicht nur die Bestimmung des Installations-Schallpegels, sondern - anhand zusätzlicher Informationen - auch die Übertragung der Meßwerte auf andere Bausituationen ermöglicht. Das neue Meßverfahren wurde von der europäischen Arbeitsgruppe CEN/TC 126/WG 7 unter Mitwir-kung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik entwickelt und wird demnächst als Normentwurf vorliegen. Wir erläutern die Durchführung und Auswertung der Messungen und berichten über erste Erfah-rungen mit dem neuen Verfahren.

• Kann das Trittschall-Hammerwerk Gehgeräusche charakterisieren? [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  W. Scholl and W. Maysenhölder
[A]

Um zu charakterisieren, welche Gehgeräusche auf Decken entstehen, wird normalerweise das Norm-Trittschallhammerwerk als Körperschallquelle eingesetzt. Decken und Deckenauflagen werden meistens getrennt untersucht und rechnerisch zu einer gebrauchsfertigen Decke zusammengefügt. Dabei werden vier Voraussetzungen gemacht: Erstens, daß die Trittschallminderung der Deckenauflage weder von der Körperschallquelle noch von der tragenden Decke abhängt. Zweitens, daß der Trittschallpegel der Rohdecke nicht von der verwendeten Quelle abhängt. Drittens, daß ein Zusammenhang zwischen Hammerwerks- und ''echten'' Gehgeräuschen besteht, der nicht von der zu prüfenden Decke beeinflußt wird. Und viertens, daß das System Quelle-Deckenauflage-Decke elastisch linear ist. Im Rahmen eines gemeinsamen Projekts der Physikalisch Technischen Bundesanstalt und des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik zur Vorbereitung eines neuen Labormeßverfahrens zur Bestimmung der Trittschallminderung von Bödenbelägen auf leichten Decken wurden diese Voraussetzungen anhand von Rechenmodellen und Messungen geprüft. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse der Berechnungen vorgestellt und mögliche Konsequenzen für die schalltechnische Beschreibung von Decken und Deckenauflagen diskutiert.

• Das Normtrittschallhammerwerk muß laufen lernen! [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  W. Scholl
[A]

Auf der letzten DAGA war vom Autor über Untersuchungen berichtet worden, inwieweit das Labormeßverfahren zur Bestimmung des Trittschall-Verbesserungsmaßes von Bodenbelägen auf Massivdecken (DIN EN ISO 140-8) auf leichte Decken ausgedehnt werden könne. Dabei zeigte sich, daß das Trittschallverbesserungsmaß - eigentlich eine Kenngröße der Deckenauflage - wesentlich von den speziellen Eigenschaften des Norm-Trittschallhammerwerks abhängt und i.a. nicht auf andere Trittschallquellen, z.B. gehende Personen, übertragbar ist. Als ein Ausweg aus diesem Dilemma wird vorgeschlagen, eine Trittschallquelle mit denselben dynamischen Eigenschaften zu verwenden wie die am meisten interessierende Trittschallquelle - die gehende Person. So wird wenigstens das Verhalten beliebiger Decken bei ''echten'' Gehgeräuschen richtig wiedergegeben. Daher wurden die Quellimpedanzen von Gehern bestimmt und durch eine einfache mechanische Anordnung nachgestellt. Mit einer solchen Anordnung als Trittschallquelle wurden die Trittschallpegel einer Holzbalken- und einer Massivdecke bestimmt und mit ''echten'' Gehgeräuschen sowie dem Trittschallpegel bei Norm-Hammerwerks-Anregung verglichen.

• Schalldämmung von Lochsteinwänden [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  L. Weber and W. Scholl
[A]

Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) stellen eine wirkungsvolle Maßnahme zur Verbesserung des Wärmeschutzes von Außenwänden dar. Wegen der steigenden Energiekosten werden sie sowohl bei Neubauten als auch bei der Altbausanierung in zunehmendem Maße eingesetzt. Sie bestehen aus Dämmplatten (z. B. aus Polystyrol oder Mineralfasern), die von außen an der Trägerwand befestigt und anschließend verputzt werden. Durch diese Konstruktion entsteht ein schwingungsfähiges System, wobei Trägerwand und Putzschicht als Massen und die Wärmedämmung als Feder wirken. Dies führt zu einer erhöhten Schalldämmung bei hohen Frequenzen, bewirkt aber einen Dämmungseinbruch im Bereich der Resonanzfrequenz. Ob eine Verbesserung oder Verschlechterung des Schallschutzes eintritt, hängt vom Aufbau des Systems, wie etwa der Flächenmasse des Putzes oder der Dicke und Steifigkeit der Dämmschicht ab. Obgleich die akustischen Grundlagen bekannt sind, sind im Detail noch viele Fragen offen. So ist es bislang noch nicht möglich, die Schalldämmung einer Wand mit WDVS zuverlässig vorherzusagen, weil der Zusammenhang zwischen den Konstruktionsmerkmalen und den akustischen Eigenschaften nicht ausreichend geklärt ist. Auch über den Einfluß von WDVS auf die Schall-Längsdämmung von Außenwänden ist bislang nur wenig bekannt. Aus diesem Grund wird im Fraunhofer-Institut für Bauphysik an einem Forschungsvorhaben zu diesem Thema gearbeitet. Wir erläutern Ziele und Vorgehensweise des Projekts und berichten über erste Untersuchungsergebnisse.

• Schallschutz bei Wärmedämmverbundsystemen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  L. Weber, D. Brandstetter and W. Scholl
[A]

Lochsteine sind wegen ihrer guten wärme- und feuchtetechnischen Eigenschaften und ihres geringen Gewichts ein beliebtes Baumaterial vor allem für Außenwände. Durch die Lochung verringert sich jedoch die Steifigkeit des Steingefüges, was dazu führen kann, daß sich die Eigenschwingungen der Steine in den bauakustischen Frequenzbereich hinein verschieben. In diesem Fall ist neben der Anregung von Biegewellen ein zusätzlicher Schallübertragungsmechanismus vorhanden, der zu einer erhöhten Schallabstrahlung der Wand und damit zu einer Verminderung der Schalldämmung im Vergleich zu einem homogenen Bauteil mit gleicher Flächenmasse führt. Von Bedeutung für die Schallabstrahlung sind besonders Dickenschwingungen, bei denen sich die Außenflächen der Steine gegenphasig bewegen, während die Steinränder in Ruhe bleiben. Im übrigen wird durch die Schwingungen der Steine nicht nur die Durchgangs- sondern auch die Längsdämmung der Wand beeinträchtigt. Wie die bisherigen Untersuchungen zeigen, sind die Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften der Steine (Lochbild, Abmessungen und Rohdichte) und ihrem Schwingungsverhalten äußerst kompliziert. Die mathematische Behandlung wird zusätzlich erschwert, weil auch die Art der Vermauerung (Vermörtelung und Putz) großen Einfluß auf die akustischen Eigenschaften der Steine hat. Ein zuverlässiges Berechnungsverfahren für die Schalldämmung von Lochsteinwänden ist deshalb bislang nicht verfügbar. Im Fraunhofer-Institut für Bauphysik werden deshalb Verfahren zur schalltechnischen Klassifizierung von Lochsteinen und zur Abschätzung der Schalldämmung entwickelt. Wir berichten über den Stand der Arbeiten und erläutern Anwendungsbereich und Genauigkeit der vorhandenen Verfahren.

• Sound insulation of external thermal insulation composite systems (ETICS) [DAGA 2002 (Bochum)]
  W. Scholl
[A]

External thermal insulation composite systems (ethics) can improve or worsen the sound reduction of the basic walls. In this paper some simple models are presented which allow to estimate some of the effects influencing the sound reduction index for direct and flanking transmission. A special problem is to characterise the acoustic performance of the basic wall and the thermal insulation lining separately. A report is given about the current European standardisation efforts (CEN TC 126/WG1, adhocgroup 5) to define a laboratory measuring method for the sound reduction index improvement of linings. The specific frequency response of 'ethics' with a pronounced dip at low frequencies yields special problems to find a single number rating procedure which correlates well with the subjective impression. The use of the spectrum adaption terms C and Ctr is discussed.

• Anpassung des Trittschall-Normhammerwerks an die mechanischen Eigenschaften gehender Personen [DAGA 2002 (Bochum)]
  W. Scholl, W. Weise and S. Stange-Kölling
[A]

Das Normhammerwerk nach ISO 140 verhält sich auf verschiedenen Deckenkonstruktionen und Deckenauflagen nicht so wie gehende Personen. Beim Anregen von Decken mit dem Hammerwerk können somit hinsichtlich der Geräuschentwicklung beim Begehen nicht nur vom Frequezgang her irreführende Ergebnisse entstehen, es kann vielmehr die Qualitätsreihenfolge verschiedener Decken durcheinandergeraten. Ursache hierfür ist, dass die mechanischen Quellimpedanzen von Gehern und des Hammerwerks völlig verschieden sind. Umrechnungen zwischen hammerwerk- und geher-erzeugten Pegel sind deckenimpedanz-abhängig und damit in der Regel mangels Kenntnis nicht möglich. Auf der letzen DAGA wurde eine Modifikation der Normhammerwerks vorgestellt - im Wesentlichen eine elastische Unterlage unter den Hämmern - mit der das Hammerwerk an die mechanischen Eigenschaften gehender Personen angepasst wird. Im vorliegenden Beitrag wird über die Untersuchung verschiedener elastischer Unterlagen hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit berichtet, ebenso wie über die Messung der Quellimpedanz weiterer Geher.

• How to detect sound bridges [DAGA 2003 (Aachen)]
  W. Scholl
[A]

• Bestimmung der Fußimpedanz während des Gehvorgangs [DAGA 2003 (Aachen)]
  W. Weise, C. Bethke and W. Scholl
[A]

Beim Anregen von Decken mit dem Normhammerwerk nach ISO 140 weichen die Geräuschentwicklungen auf vielen Decken stark von denen bei Anregung durch gehende Personen ab. Ursache hierfür ist, dass die mechanischen Quellimpedanzen von Gehern und Hammerwerk völlig verschieden sind. Um Ersatzquellen für Trittschallanregung weiterentwickeln zu können und die Übereinstimmung solcher Ersatzquellen mit realen Gehern auf verschiedenen Decken Vorhersagen zu können, ist es notwendig die Quellimpedanz von Gehern zu bestimmen. Da diese Impedanz jedoch starke Nichtlinearitäten aufweist, liefert die einfache Messung mit einem Impedanzmesskopf keine hinreichend sicheren Ergebnisse. Deshalb wird zur Zeit ein Messverfahren entwickelt, mit dem die Impedanz unter den dynamischen Verhältnissen des Auftrittvorgangs ermittelt werden kann. Im vorliegenden Beitrag werden erste Ergebnisse vorgestellt.

• Untersuchungen an einem Aufbau zur Simulation des Trittschallverhaltens von Holzbalkendecken [DAGA 2003 (Aachen)]
  H. Bietz and W. Scholl
[A]

Für die Bestimmung des Trittschallverbesserungsmaßes von Bodenbelägen auf Holzbalkendecken gibt es zur Zeit keine genormte Bezugsdecke, so dass jede Kombination aus Belag und Rohdecke einzeln gemessen werden muss. Entwürfe für genormte Bezugsdecken werden zur Zeit diskutiert. Ein von der Statens Provningsanstalt SP (Boras, Schweden) erarbeiteter Alternativvorschlag beschreibt eine Holzkonstruktion, die in Verbindung mit einer herkömmlichen Betonrohdecke das Trittschallverhalten einer Holzbalkendecke simulieren soll. Um die Brauchbarkeit dieses Simulators zu testen, wurde von NORDTEST ein Ringversuch initiiert, an dem auch die PTB teilgenommen hat. Über das Messprogramm des Ringversuches hinaus wurden in der PTB zahlreiche Zusatzuntersuchungen durchgeführt. Der Simulator wurde hinsichtlich einiger Konstruktionsparameter variiert, und es wurde als weiterer Belag ein Trockenestrich verwendet. Weiterhin bestand die Möglichkeit, die Beläge vergleichend auf einer ,echten' Holzbalkendecke zu messen, welche einem der im Rahmen von ISO 140 diskutierten Entwürfe entspricht. Insbesondere durch die Zusatzmessungen konnten interessante Erkenntnisse über die Möglichkeiten und Grenzen des Simulators gewonnen werden.

• Sound insulation test facilities yielding deviating measurement results although conforming to ISO 140 [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  W. Scholl and W. Weise
[A]

For many years, the Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig (PTB) has been carrying out interlaboratory tests in the field of sound insulation. One test of that type started in 1998, with a heavy-weight masonry wall of 24 cm calcium silicate bricks being the test object. The interlaboratory test is still going on, and participation of all laboratories wishing to obtain an official approval as a laboratory for building acoustics in Germany is required. Basic regulations for the construction of test rigs for sound insulation measurements are given in ISO 140-1. Although laboratories asking for an approval usually comply with this standard, it happens once in a while that the measurement results deviate from the mean values of the interlaboratory test to an extent which cannot be explained by the typical variance of the measurement. In one case, where the deviation was about 15 dB around 100 Hz, PTB got the opportunity to investigate the reasons. Extensive measurements were carried out, e.g. narrow-band analysis of the sound reduction index, modal analyses of the airborne and structure-borne sound fields, and measurement of the total loss factor. In addition, the boundary conditions of the wall under test were changed. In the paper it will be documented in which way the geometrical configuration influences the measured sound insulation and proposals be given how the measurement can be improved.

• Prüfstand zur Bestimmung von Installationsgeräuschen im Holz-Fertigbau [DAGA 2005 (München)]
  W. Scholl
[A]

Es gibt derzeit kein genormtes Labormessverfahren zur Bestimmung von Geräuschen von Wasserinstallationen in Gebäuden. Die nachträgliche Kontrolle im ausgeführten Gebäude nutzt wenig. Lösungsansätze gibt es bisher in zwei neuen Normungsvorhaben, dem Labormessverfahren für Geräusche von Abwassersystemen (praktisch abgeschlossen) und von Whirlpool-Bädern (in Bearbeitung). Diese Verfahren berücksichtigen wegen der Kompliziertheit der Materie allerdings nur den Anwendungsbereich massiver und schwerer Bauteile. In der PTB wurde im vergangenen Jahr gemeinsam mit dem Bundesverband Deutscher Fertigbau (BDF e.V.) ein 'Musterhaus' in Holztafelbauweise errichtet, das aus zwei Etagen mit je einem Bade- und einem Wohnzimmer besteht. Die Wohnzimmer entsprechen in etwa den Abmessungen üblicher bauakustischer Prüfstände, die Badezimmer üblichen Abmessungen am Bau. In der Absicht, hieraus einen Norm-Prüfstand für Wasserinstallationen unter Leichtbaubedingungen zu entwickeln, wurden sämtliche für die Schallübertragung charakteristischen Größen ermittelt, wie Übertagungsfunktionen, Körperschalleingangsimpedanzen und alle Lust- und Trittschalldämmwerte. Über die Ergebnisse wird berichtet.

• Integration des Holz- und Skelettbaus in die neue DIN 4109 [DAGA 2005 (München)]
  H. Bietz and W. Scholl
[A]

Die Norm DIN 4109 ''Schallschutz im Hochbau'' regelt in ihrer aktuellen Fassung seit 15 Jahren die Anforderungen an den Schallschutz in Gebäuden und den Nachweis ihrer Einhaltung. Aus zwei Gründen wird diese Norm nun vollständig überarbeitet: Die im Bauteilkatalog der DIN 4109 beschriebenen Bauweisen bzw. die Eigenschaften der Baumaterialien haben sich teilweise geändert und die Norm muss auf die geänderten messtechnischen und rechnerischen Nachweise europäischer Art umgestellt werden. Um die Integrierung der Holz- und Leichtbauweise hinsichtlich des Bauteilkataloges und der neuen Prognoseverfahren umzusetzen wurde ein vom Deutschen Institut für Bautechnik und dem Holzabsatzfonds gefördertes Projekt initiiert, in welchem die Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig federführend ist. Die in diesem Projekt mitarbeitenden Prüfstellen haben in den letzten Jahren umfangreiche Erfahrungen im Bereich des Holz- und Leichtbaus gesammelt und sind in den einschlägigen Normungsgremien auf nationaler und internationaler Ebene aktiv, die neuen Rechenverfahren sind von ihnen teilweise mit entwickelt worden. In dem Vortrag wird über die im Rahmen des Projektes getroffenen Festlegungen bei der Erstellung des Bauteilkataloges und der Anwendung des neuen Rechenverfahrens sowie den aktuellen Sachstand des Projektes berichtet.

• Prüfstand zur Bestimmung von Installationsgeräuschen im Holz- Fertigbau - Neue Messergebnisse und Entwicklungen - [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  H. Bietz, V. Wittstock and W. Scholl
[A]

Vor ca. 2 Jahren wurde in der PTB Braunschweig in Zusammenarbeit mit dem Bundesverband Deutscher Fertigbau (BDF) ein Sanitärprüfstand in Leichtbauweise errichtet. Motivation hierfür war und ist das Fehlen eines genormten Prüftandsverfahren zur Messung von Sanitärgeräuschen im Holz-Leichtbau. Weiterhin sollten die in diesem Prüfstand stattfindenden Untersuchungen mit dazu beitragen, ein Prognosemodell für die Ausbreitung von Sanitärgeräuschen im Leichtbau zu entwickeln. Über erste Untersuchungen und Ergebnisse wurde auf der DAGA 2005 berichtet. Seitdem haben fast alle im BDF organisierten namhaften Hersteller von Fertighäusern beispielhafte Sanitärinstallationen einbauen und vermessen lassen, und es wird im Rahmen dieses Vortrages über die Ergebnisse berichtet werden. Es ist derzeit geplant, weitere Baumessungen durchzuführen, um die im Prüfstand gewonnenen Erkenntnisse zu verifizieren. Im Hinblick auf ein geplantes Prognoseverfahren sollen sowohl am Prüfstand als auch am Bau weitere Messungen von komplexen Körperschall-Kenngrößen wie Impedanzen und Transferfunktionen erfolgen. Diese Ergebnisse sollen ebenfalls vorgestellt werden. Darüber hinaus soll die Eignung dieser Kenngrößen für die Erstellung eines Prognosemodells diskutiert werden.

• Unsicherheiten in der Bauakustik und Konsequenzen [DAGA 2008 (Dresden)]
  W. Scholl and V. Wittstock
[A]

Die Kenngrößen in der Bauakustik weisen Unsicherheiten in einer Stärke auf, die es zum Teil unmöglich macht, zu entscheiden, ob Anforderungen an den Schallschutz in Gebäuden eingehalten sind oder nicht, oder in welche Qualitätsklasse ein Bauteil oder ein Gebäude einzustufen ist, oder ob Produkt A besser als Produkt B ist. Ursache hierfür ist die Komplexität bauakustischer Kenngrößen (z.B. der Schalldämmung): diese Größen müssen räumlich und zeitlich veränderliche Schallfelder unter ungenügend erfüllten Voraussetzungen mit Hilfe eines extrem nichtlinearen Bewertungsverfahrens auf eine einzige Zahl reduzieren, wobei außerdem erwartet wird, dass z.B im Labor an einem einzigen Exemplar ermittelte Werte für die ganze verwandte Bauteilfamilie gelten sollen und sich hieran bei der Anwendung im Gebäude auch nichts ändert. Da in Deutschland der Nachweis ausreichenden Schallschutzes in Gebäuden zunächst rechnerisch erbracht wird, kommen weitere Unsicherheiten des Prognoseverfahrens hinzu. Offen ist auch die Frage, welcher Messaufwand für Bauteilkataloge, Einzelnachweise, Ringversuche und Nachmessungen am Bau zu treiben ist, um mit einer gewünschten Sicherheit Aussagen machen zu können. Im vorliegenden Beitrag wird über umfangreiche Untersuchungen der PTB hierzu und die Vorschläge zur Umsetzung in der neuen DIN 4109 ''Schallschutz im Hochbau'' berichtet. Die Arbeiten wurden vom Deutschen Institut für Bautechnik in Berlin gefördert.

• Nutzergeräusche in Gebäuden [DAGA 2008 (Dresden)]
  W. Scholl and R. Armbruster
[A]

In Gebäuden verursachte ''Nutzergeräusche'' im Sinne der DIN 4109 ''Schallschutz im Hochbau'' sind z.B. das Aufstellen von Zahputzbechern, hartes Schließen von WC-Deckeln, Spureinläufe, Rutschen in der Badewanne. Obwohl diese Geräusche das nachbarliche Zusammenleben in Gebäuden empfindlich beeinträchtigen können, schreibt die Norm hierzu: ''Nutzergeräusche unterliegen nicht den Anforderungen nach Tabelle 4'' und weiter in der genannten Tabelle 4: ''Einzelne, kurzzeitige Spitzen, die beim Betätigen der Armaturen und Geräte nach Tabelle 6 entstehen, sind z.Z. nicht zu berücksichtigen.'' Dies seit nunmehr über 40 Jahren. Um einen Schritt weiter zu kommen, wurde an der PTB gemeinsam mit der HfT Stuttgart eine Diplomarbeit zu diesem Thema durchgeführt. Dabei wurden zunächst die akustischen Berater und Prüfstellen in Deutschland nach ihren Erfahrungen befragt und die Ergebnisse je nach Geräuscherzeugungs-Mechanismus in Gruppen sortiert und hinsichtlich ihrer Häufigkeit und ihres Pegels bewertet. Für die hieraus ermittelte wichtigste Nutzergeräuschgruppe wurden die Quellen und das menschliche Betätigungsverhalten analysiert, um eine Basis für ein künftiges objektives Messverfahren zur Kennzeichnung der Empfindlichkeit von Gebäuden gegenüber Nutzergeräuschen zu schaffen.

Scholz, A.

• Virtuelles Labor zur Analyse der Möglichkeiten und Grenzen personalisierter akustischer Biofeedbacktherapien [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  P. Friedrich, A. Scholz, J. Clauss, D. Benning and B. Wolf
[A]

Publikationen aus unterschiedlichen medizinischen Disziplinen zeigen, dass die Qualität bei der Erhebung physiologischer Daten an Menschen sehr stark von Ort und Zeitpunkt abhängig ist. Im Bereich der Blutdruckmessung ist in vielen Veröffentlichungen der so genannte ''Weisskitteleffekt'' beschrieben worden. Dieser ist aber lediglich nur ein Beispiel dafür, welches Ausmaß psychophysische Reaktionen auf das physiologische Messsignal haben können. Zur Entwicklung personalisierter akustischer Biofeedbacktherapien haben wir uns deshalb entschlossen, ein virtuelles telemedizinisches Versuchslabor aufzubauen. Damit soll sichergestellt werden, dass die erhobenen Daten im authentischen Umfeld gewonnen werden und damit auch zuverlässigere Ergebnisse liefern. In einem ersten Ansatz besteht das Labor aus zehn mobilfunkgestützten Datenerfassungseinheiten, die über Sensoren physiologische Daten übertragen. Als Grundbaustein dienen Unterarmblutdruckmessgeräte, die sowohl eine autonom als auch on demand gesteuerte Blutdruckmessung erlauben. Die wissenschaftliche Grundlage des Projektes besteht darin, dass in unzähligen Publikationen die blutdrucksenkende Wirkung von speziellen Musikstücken und iterativen Klangmustern beschrieben wird. Weiterhin hat sich gezeigt, dass es bezüglich der blutdrucksenkenden Wirkung individuelle akustische Präferenzen gibt. Mit dem oben beschriebenen System sollen deshalb statistisch belastbare Daten für eine personalisierte akustische Biofeedbacktherapie gewonnen werden. Durch flankierende physiologische und endokrinologische Messungen sollen Parameter gewonnen werden, die zur präziseren Beschreibung der Reizwirkungskette führen sollen. Diese Werte werden derzeit an den Versuchspersonen konventionell erhoben, die Integration entsprechender Sensoren in die Blutdruckmanschette ist jedoch bereits in Arbeit.

Scholz, D.

• Berechnung der Trittschalldämmung von Holzbalkendecken mit Finite Elemente Methoden [DAGA 2005 (München)]
  A. Rabold, D. Scholz and E. Rank
[A]

Die Forschung und Entwicklung im Bereich der Bauakustik erfolgt bislang schwerpunktmäßig durch umfangreiche messtechnische Parameterstudien. Durch den daraus resultierenden hohen Messaufwand ist die Forschung langwierig und teuer. Eine wesentliche Reduzierung dieser Kosten könnte dadurch erreicht werden, dass die aufwändigen Bauteil-Parameterstudien nicht mehr ausschließlich durch Messungen erfolgen, sondern auch anhand von geeigneten Berechnungsmodellen durchgeführt werden. Die gängigen Modelle zur Berechnung der Schalldämmung von Bauteilen basieren auf den Messwerten einzelner Bauteil-komponenten oder -schichten. Diese Modelle sind für die Optimierung des Bauteils anhand von Parameterstudien vom Ansatz her ungeeignet. Eine bislang wenig beachtete Alternative bietet die Berechnung durch die Finite Element Methode (FEM). Die mit der FEM berechneten Eigenwerte und Eigenmoden des Bauteils bilden die Basis um durch die Modalanalyse Rückschlüsse für die Bauteiloptimierung ziehen zu können. Nachfolgend wird die Anwendung dieser Methode zur Berechnung der Eigenmoden des zu optimierenden Bauteils vorgestellt und auf die Berechnung der Trittschalldämmung anhand der Modalanalyse eingegangen. Die Berechnungsbeispiele werden mit Messwerten verschiedener Bauteile verglichen.

Scholz, K.

• Speech-Quality Evaluation in Telephone Networks [DAGA 2003 (Aachen)]
  T. Ludwig, K. Scholz and U. Heute
[A]

The technical progress in the past 15 years resulting in new services and devices for telephone networks has formed a telecommunication infrastructure that is characterized by an almost infinite number of possible network configurations. Simulations of telephone networks in laboratories can model real effects in networks only to a limited extent. For the assessment of speech quality in real-life telephone networks other methods are necessary. One approach to investigate real-life telephone links are measurements in the telephone network by means of in-service, non-intrusive measurement devices (INMD). These devices can serve as a kind of network monitors that evaluate the quality-of-service parameters of the network under test. This paper gives an overview of signal-parameters that are useful for speech quality assessments with help of INMDs. Besides the well known parameters as speech-level, noise-level, and the detection of echos, other parameters as frame-loss, packet-loss, degradation by codecs, and insertion of comfort noise can have a strong impact on the speech quality. Some algorithms to measure these parameters are presented. By restriction of the speech signals under test to certain degradations it is possible to get quality estimations in terms of MOS which are highly correlated with results from auditory tests. Alternatively, measurement results of an INMD can be used as input parameters to network planning models, e.g. the E-model, to get estimations about the speech quality.

• Qualitätsdimensionen bei der Sprachübertragung in modernen Telekommunikationsnetzen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Wältermann, K. Scholz, A. Raake, U. Heute and S. Möller
[A]

Bei der Übertragung von Sprache in modernen Telekommunikationsnetzen können eine Vielzahl von Faktoren die vom Benutzer wahrgenommene Qualität beeinträchtigen. Dies sind neben konventionellen Leitungseigenschaften (z.B. Dämpfung, Rauschabstand) und Codecs auch Endgeräte mit unterschiedlichen akustischen Eigenschaften (z.B. Freisprecheinrichtungen) und Effekte aufgrund von Signalverarbeitung (z.B. Geräuschreduktion, Voice Activity Detection). Zeitvariante Effekte lassen sich beispielsweise bei Paketverlusten in Voice-over-IP-Verbindungen beobachten.

Aussagen über die Qualität solcher Verbindungen sind nur durch den Benutzer möglich, der das Qualitätsurteil durch einen vorherigen internen Vergleich des Wahrgenommenen mit seiner Erwartung, einer benutzer-internen Referenz fällt. Welche Charakteristiken des Sprach-Hörereignisses seinem Urteil zugrunde liegen und in welchem Maße ist zunächst unbekannt.

Um die bezüglich der Qualität relevanten Eigenschaften zu identifizieren, wurden mehrere auditive Experimente durchgeführt, die hier vorgestellt werden sollen. In diesen Experimenten wurde ein Satz von unterschiedlich verarbeiteten Sprachproben bewertet, der ein großes Spektrum potenziell auftretender Störungen repräsentiert. Multidimensionale Analysen ergaben drei für diese Stimuli stabile und orthogonale Dimensionen, die der Sprachqualität zugrunde liegen: 'Kontinuität', 'Direktheit/Frequenzgehalt' und 'Rauschhaftigkeit'. Durch eine Abbildung dieser Dimensionen auf Gesamtqualitätsurteile konnte 'Kontinuität' als die perzeptiv wichtigste Dimension identifiziert werden.

Die Idee der Modellierung der Gesamtqualität mit Hilfe perzeptiver Dimensionen soll als Basis für ein instrumentelles Verfahren zur Schätzung der Gesamtqualität übertragener Sprache dienen. Hierzu wird ein Ausblick auf Arbeiten eines laufenden DFG-Projektes gegeben.

• Messtechnische Erfassung der Qualitätsdimension 'Direktheit/Frequenz-gehalt' zur instrumentellen Analyse und Beurteilung von Sprachqualität [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  K. Scholz, M. Wältermann, L. Huo, A. Raake, S. Möller and U. Heute
[A]

Moderne Telekommunikationsnetze verursachen bei der Übertragung von Sprachsignalen vielfältige Störungen und Verformungen dieser Signale. Diese Beeinflussungen können die vom Nutzer wahrgenommene Qualität eines Systems beeinträchtigen. Zur Beschreibung der Gesamt-Sprachqualität eines Systems dient der Mean-Opinion-Score (MOS). Zur Analyse von Sprachqualität sind MOS-Werte jedoch nicht ausreichend; hierzu sind differenziertere Qualitätsurteile notwendig.

Ziel unserer Arbeit ist es, ein instrumentelles diagnostisches Verfahren zur Analyse und Beurteilung von Sprachqualität zu entwickeln. Unser Ansatz basiert auf der Beurteilung von drei Qualitätsdimensionen, die jeweils einzelne qualitätsrelevante Eigenschaften eines Sprachsignals erfassen: 'Direktheit/Frequenzgehalt', 'Kontinuität' und 'Rauschhaftigkeit'. Eine Schätzung der Gesamtqualität soll durch geeignete Verknüpfung der Einzel-Dimensionen erreicht werden. Von diesem auf orthogonalen perzeptiven Dimensionen basierenden Ansatz erwarten wir, dass er die heutzutage in realen Netzen auftretenden Störungen weitestgehend berücksichtigt. Idealerweise decken die gefundenen Dimensionen auch Störungen ab, wie sie in zukünftigen Systemen auftreten werden. Wird die Qualität eines neuen Systems von zusätzlichen perzeptiven Attributen bestimmt, erwarten wir, dass das instrumentelle Verfahren relativ einfach um die Erfassung dieser neuen Dimension erweitert werden kann.

Hier stellen wir einen Ansatz zur instrumentellen Erfassung des Attributs 'Direktheit/Frequenzgehalt' vor. Diese Dimension beschreibt den qualitätsrelevanten Einfluss, den der Frequenzgang eines Systems auf ein vom System verarbeitetes Sprachsignal hat. Ausgehend von den Frequenzgang-Parametern Bandbreite und Mittenfrequenz haben wir einen instrumentellen Schätzer für diese Dimension entwickelt. Die mit diesem Attribut-Schätzer erzielten Resultate werden vorgestellt. Außerdem wird ein Modell der untersuchten Qualitätsdimension vorgestellt, das u.a. zur Bestimmung weiterer dimensions-relevanter Parameter genutzt werden kann.

Scholz, R.

• Problematik tieffrequenter Geräuschimmissionen bei Musikveranstaltungen am Beispiel eines großen Veranstaltungszentrums in München [DAGA 2005 (München)]
  G. Prestele, R. Scholz and R. Wieringer
[A]

Infolge des technischen Fortschritts bei Beschallungsanlagen und des momentanen Musikgeschmacks treten bei Musikveranstaltungen immer höhere tieffrequente Geräuschanteile auf. So wundert es nicht, dass sich Anwohner zunehmend über basslastige Musik beschweren. Bei der schalltechnischen Prognose und Beurteilung von Musikveranstaltungen zeigen sich derzeit u.a. folgende Probleme:

- Im interessierenden tieffrequenten Bereich unter 100 Hz sind die Schalldämm-Maße von Bauteilen i.d.R. nicht veröffentlicht bzw. Angaben nicht hinreichend gesichert. - Die Prognose und Beurteilung von tieffrequenten Schallimmissionen aus Musikveranstaltungen ist nach den aktuellen Richtlinien und Normen nicht ausreichend erfasst (TA Lärm / DIN 45680: zusätzliche spektrale Beurteilung mit Berücksichtigung der Hörschwelle nur bei ''deutlich hervortretenden Einzeltönen'', ansonsten A-Bewertung; 18. BImSchV: Prognose/Ausbreitungsrechnung nur bei 500 Hz, A-Bewertung).

Am Beispiel eines der größten Veranstaltungsgelände Europas mit zahlreichen Diskotheken, Konzerthallen, Gast- und Veranstaltungsstätten in München wird die Problematik behandelt. Es wurde ein schalltechnisches Prognose-, Beurteilungs- und Überwachungskonzept entwickelt und umgesetzt, das aus einer angespannten Situation heraus zu einer für Veranstalter und Anwohner zufriedenstellenden Lösung führte.

Schomer, P.

• Airport Noise Assessment - Simplicity and truth will help [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  P. Schomer
[A]

Currently, in the USA, we use DNL in decibels to assess noise producers such as airports and the EU is going in a similar direction. We talk about SEL in decibels, maximum levels in decibels and DNL in decibels?all physically different but all called decibels. Further, we talk about the Day-night Average Sound Level when in is NOT an average. And then, as if this unintelligible technical jargon is not enough, we sometimes outright lie in our assumptions or statements. Then we wonder why the public is confused, upset and agitated. This paper offers a means to reduce the confusion generated by current assessment procedures as well as several up-to-date examples of the lies to the public that have no place in noise assessments.

• Correcting DNL so it works--better [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  P. Schomer
[A]

Day-night average sound level (DNL) is commonly used to quantify and assess environmental noise. A keystone to noise assessment is the dose-response relationship. Typically one predicts something like the percent of a community that is ?highly annoyed? versus DNL. However, the dose-response relationship is not an absolute; there is great scatter to the data on which it is based. In an attempt to reduce the scatter to the DNL data, several USA agencies (EPA, FAA, etc.) suggested the use of ?normalized? DNL?but it was never used. Normalized DNL is the basic DNL value with a number of adjustments added to account for specific biases, such as community response bias, source characteristic and type biases, and time-period biases. This paper reviews and analyzes the concepts inherent in normalized DNL and provides an updated set of normalization factors that can reduce the scatter to dose-response relationships. Several of these normalizations are contained in the new ISO 1996-1:2003.

Schommartz, A.

• Ultrasound and swimmer safety [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Postema and A. Schommartz
[A]

The benefits of ultrasonics in algae control have been well known. The transmit frequencies used to study this application have been as low as 20 kHz and as high as 1.7 MHz. Most commercial equipment operates in the lower ultrasonic range. There have been speculations about the physical mechanism behind the algae eradication, specifically about the role of cavitation. Furthermore, the consequences for swimmers in water subjected to ultrasonic treatment have been unknown. In this study, an overview is given of potential harmful effects of typical ultrasonic equipment used, and the physical mechanisms behind these. Furthermore, estimates are given of swimmer safety radii, based on current regulations and recent measurements. Although the worst-case mechanical index close to a typical algae control transducer is only MI=0.16, some the acoustic pressures determined are higher than those allowable by the NATO Undersea Research Centre Human Diver and Marine Mammal Risk Mitigation Rules and Procedures.

Schoolmaster, M.

• Learning to Judge Distance of Nearby Sounds in Reverberant and Anechoic Environments [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  N. Kopco, M. Schoolmaster and B. Shinn-Cunningham
[A]

Previous studies have shown that accuracy of distance judgments for nearby sources improves over time when the listener is in a reverberant environment, but not in an anechoic space. The improvement observed in rooms may be the result of the listener learning (through experience) how to interpret reverberation cues and map these cues to different distances in a particular room. The present study evaluates whether such ''room learning'' is disrupted when reverberation cues vary over the course of the experiment. Results of two auditory distance perception experiments are reported. In the first study, perceived distance was measured for listeners whose position in a real room was varied from session to session. In the second study, distance perception was studied using virtual auditory space (VAS) techniques to simulate sounds for different listener locations in a reverberant room and in anechoic space. In the real room, listeners appeared to get better at judging source distance despite the fact that their location in the room varied from session to session. However, in the VAS study, intermingling sounds simulated in a room with sounds simulated in anechoic space led to a dramatic reduction in performance overall as well as a reduction in the amount of improvement observed with experience. In the limit, when the simulated room was varied on a trial-by-trial basis, no learning was observed. These results suggest that listeners can generalize ''room learning'' across different listener locations within a single room, but not across dramatically different acoustic environments.

Schorer, E.

• Vorhersage der Schallemissionen industrieller Fackelsysteme [DAGA 2005 (München)]
  C.-C. Hantschk and E. Schorer
[A]

Industrielle Fackelsysteme dienen der kontrollierten Verbrennung hoher Massenströme von brennbaren Gasen, wie sie beispielsweise bei An- und Abfahrvorgängen oder Betriebsstörungen in petrochemischen Anlagen anfallen können. Neben anderen umweltrelevanten Gesichtspunkten gewinnen die mit dem Fackelbetrieb verbundenen Schallemissionen zunehmend an Bedeutung, da sich Industrie- und Wohngebiete vielerorts immer häufiger in unmittelbarer Nachbarschaft befinden. Die Installation von Schallschutzmaßnahmen ist nach Inbetriebsetzung der Fackel in der Regel nicht möglich, weil es sich typischerweise um ein sicherheitsrelevantes Anlagenbauteil handelt, das erst bei Stillstand der angeschlossenen Anlage abgeschaltet werden kann. Aus dem selben Grund sind nachträgliche Modifikationen und Anpassungen meist mit extremen Kosten verbunden, weshalb der rechtzeitigen Planung und Implementierung eines geeigneten Schallschutzkonzeptes besondere Bedeutung zukommt. Voraussetzung hierfür ist die Möglichkeit zur Vorhersage der für ein bestimmtes Fackelsystem in den fraglichen Betriebszuständen zu erwartenden Schallemissionen. Dazu müssen die zugehörigen Einzelschallquellen und deren - je nach Betriebszustand unterschiedlicher - Beitrag zur Gesamtschallemission mit ausreichender Genauigkeit aus den im Planungszustand verfügbaren Daten abgeschätzt werden können. Der vorliegende Beitrag geht kurz auf die mit der Verwendung einfacher Modelle zur Berechnung von Fackellärm verbundenen Probleme ein und fasst die für eine genauere Vorhersage relevanten Einzelschallquellen und Einflussgrößen zusammen.

Schorn, J.

• Das Gaswechselgeräusch als Teilschallquelle im Aussengeräusch [DAGA 2008 (Dresden)]
  J. Schorn
[A]

Das Aussengeräusch eines Fahrzeuges wird im Allgemeinen von vier Teilschallquellen geprägt. Diese sind im Einzelnen das Motorgeräusch, das Reifengeräusch, das Getriebegeräusch und das Gaswechselgeräusch.

Im folgenden Beitrag wird die Bedeutung des Gaswechselgeräusches und deren Auslegung aufgezeigt. Unter dem Begriff Gaswechselgeräusch werden die von den Quellen Ansaug- und Abgasmündung abgestrahlten Geräusche zusammengefasst. Die Bedeutung dieser Quellen im Gesamtgeräusch ist stark von der Fahrzeugklasse abhängig. Bei sportlich ausgerichteten Fahrzeugen werden diese Quellen genutzt den Charakter des Fahrzeuges auch akustisch zu präsentieren, hier sind diese Quellen dominierend. Bei komfortbetonten Fahrzeugen tritt das Gaswechselgeräusch in den Hintergrund, d.h. die Hauptteilschallquellen haben in etwa eine gleiche Verteilung im Aussengeräusch. Das Gaswechselsystem umfasst alle Beuteile der Ansaugung und des Abgassystems.

Bei der Auslegung der einzelnen Komponenten müssen unterschiedliche, teilweise konträre Anforderungen bzgl. Akustik, Leistung, Emissionen, Gewicht und Package berücksichtigt werden. Die Hauptaufgabe in der Entwicklung ist es den für das jeweilige Fahrzeug optimalen Kompromiss zwischen den Anforderungen zu finden und umzusetzen. Hierfür stehen Simulationstools zur Verfügung, die Aussagen über unterschiedliche Bauteilkonzepte in einer frühen Entwicklungsphase ermöglichen. Damit können Konzeptentscheidungen für die Bauteilentwicklung unterstützt werden.

Schram, C.

• Ein innovatives CFD/BEM Verfahren zur Berechnung von Strömungsgeräuschen von nicht-kompakten Körpern [DAGA 2008 (Dresden)]
  P. Segaert and C. Schram
[A]

Die Theorie der ''Aeroakustik'' ist bereits seit 50 Jahren bekannt. Die zugrunde liegenden numerischen Methoden finden allerdings in der Simulation von strömungsinduziertem Schall erst in den letzten Jahren stärkere Verbreitung. Insbesondere hat dabei die LIGHTHILL Aeroakustik Analogie Bedeutung für die Automobil- und Flugzeugindustrie erlangt. Mit dieser können Strömungsprozesse in äquivalente aero-akustische Quellen umgewandelt werden.

Dieser Vortrag beschreibt eine Erweiterung der CURLE Analogie für aeroakustische Dipol-Quellen. Diese Methode findet bei der Berechnung von Geräuschen von turbulenten Grenzschichten in Strömungskanälen Anwendung. Sie setzt eine kompressible Strömungsberechnung voraus. In dieser Erweiterung des CURLE-Verfahrens reicht eine inkompressible CFD-Rechnung aus, um die Schallausbreitung in Kanälen und Düsen mit einer akustischen Boundary-Element-Methode zu berechnen. Diese neue Hybrid-Methode basiert auf der Entkopplung der hydrodynamischen und akustischen Größen in der Grenzschicht. Sie eignet sich damit zur der Berechnung von Strömungsgeräuschen bei niedrigen Mach-Zahlen in Klimaanlagen und industriellen Rohrleitungssystemen.

Anhand des Beispiels einer zweidimensionalen ''Vortex Leapfrogging'' Situation veranschaulicht dieser Vortrag die Möglichkeiten dieser Vorgehensweise.

Schreckenberg, D.

• Beeinflussung der Wirksamkeit von Schallschutzmaßnahmen durch visuelle und psychologische Faktoren [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  U. Felscher-Suhr and D. Schreckenberg
[A]

In der Lärmwirkungsforschung gilt die Erkenntnis als gesichert, dass nur ein relativ geringer Teil der Reaktionsvarianz durch physikalisch beschreibbare Aspekte der akustischen Belastungssituation bestimmt wird. Für die Praxis der Lärmbekämpfung bedeutet dies, dass die ausschließliche Orientierung an Pegelminderungen noch keine gesicherte Aussage darüber gestattet, ob die ergriffenen Maßnahmen langfristig auch Lärmwirkungen beim Menschen reduzieren. Um weitere Einflussfaktoren auf diese langfristige Wirkung identifizieren zu können, wurde in einem ersten Schritt die Literatur dahingehend ausgewertet, welche Einflüsse akustischer und nicht-akustischer Faktoren unter statischen Bedingungen und bei Veränderungen durch Lärmschutzmaßnahmen zu erwarten sind. In einem zweiten Schritt fließen die Ergebnisse dieser Literaturauswertung in ein Labor-Experiment ein, in dem lärmbetroffene Personen, die derzeit in ihrem Wohngebiet keinen Lärmschutz genießen, Fotos und Geräusche aus ihrem Wohngebiet beurteilen. Die Wohngebiete werden so ausgewählt, dass sie sich hinsichtlich ihrer visuellen Qualität unterscheiden. Diese Unterscheidung wird mittels eines Beurteilungsinstruments von unabhängigen Beobachtern vorgenommen. Die zu beurteilenden Fotos enthalten nachträglich einmontierte Lärmschutzwände, die verschieden gestaltet sind. Die Geräusche sind so verändert, wie es der Wirkung der entsprechenden Schallschutzmaßnahme entspricht. Zusätzlich werden die Untersuchungspersonen aufgefordert, sich verschiedene Szenarien, wie sie im Alltag auftreten können, vorzustellen und dahingehend zu beurteilen, inwiefern sie sich dabei durch die aktuelle Lärmsituation beeinträchtigt fühlen. Die Wahlmöglichkeiten der Untersuchungspersonen hinsichtlich der Gestaltung der Schallschutzmauer werden variiert. Es wird erwartet, dass (a) die Art der Lärmschutzwand und (b) das Ausmaß der Wahlmöglichkeit bzgl. der implementierten Lärmschutzwand unabhängig von der tatsächlich erzielten Lärmreduktion einen Einfluss auf das Lärmbelästigungsurteil hat.

• Vergleich unterschiedlicher Antwortformate zur Erhebung der Lärmbelästigung [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  D. Schreckenberg and U. Felscher-Suhr
[A]

In einer repräsentativen Befragung in Baden-Württemberg wurde bei 3005 Befragten die Lärmbelästi-gung hinsichtlich Frageformulierung und Antwortformats gemäß der Vereinbarungen der International Commission on the Biological Effects of Noise (ICBEN) erhoben. Dazu gehört die Verwendung einer fünfstufigen, äquidistanten Antwortskala zur Erfassung des Ausmaßes der Lärmbelästigung (= ICBEN-Skala). Damit die Daten dieser Untersuchung mit bundesdeutschen Lärmbelästigungsdaten verglichen werden können, wurde bei einem Teil der Befragten (n= 1000) die Lärmbelästigung zusätzlich auch mit einer dreistufigen Antwortskala (IPOS-Skala) erfaßt. Diese wurde in den vergangenen Jahren in den Unter-suchungen zur Lärmbelästigung in der bundesdeutschen Bevölkerung im Auftrag des Umweltbundes-amtes verwendet. Um eine Zuordnungsregel für die Transformation der fünfstufigen ICBEN-Skala in ein der IPOS-Skala entsprechendes dreistufiges Antwortformat zu finden, wurde folgendes Vorgehen gewählt: - Zunächst wurde die Antwortverteilungen bei den beiden verwendeten Skalen einander gegenüberge-stellt. - Anschließend wurde aus den Antwortverteilungen eine Transformationsregel zur Überführung der ICBEN-Skala in eine dreistufige Skala herausgearbeitet. - Schließlich wurde die auf drei Stufen transformierte ICBEN-Skala hinsichtlich der Anpassungsgüte an die IPOS-Skala überprüft und mit der Anpassungsgüte alternativer Transformationen verglichen. Somit konnte eine Transformationsregel gefunden werden, die die ICBEN-Skala gut an die IPOS-Skala anpaßt. Allerdings zeigen die Daten auch, welcher Informationsverlust sich bei der Verwendung eines im Vergleich zur ICBEN-Skala weniger differenzierten Antwortformats ergibt. Für künftige Untersuchungen wird daher die Erhebung der Lärmbelästigung nach Vereinbarung der ICBEN inklu-sive Verwendung der fünfstufigen ICBEN-Skala empfohlen. Dafür spricht, neben der in Skalenexpe-rimenten überprüften metrischen Eigenschaften der ICBEN-Skala die internationale Vergleichbarkeit von nach ICBEN-Standard erhobenen Lärmbelästigungsdaten.

• Vertrauensbildung als flankierende Maßnahme zur Lärmbelästigungsminderung? Ein Vorschlag für eine interdisziplinäre Umsetzung in der Praxis [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  U. Felscher-Suhr, D. Schreckenberg, R. Schümer and U. Möhler
[A]

Verschiedene Studien zur Wirkung von Lärm auf den Menschen kommen zu dem Ergebnis, dass das Ausmaß der Lärmbelästigung u.a. auch davon abhängt, wie sehr die Lärmbetroffenen davon überzeugt sind, dass die Lärmverantwortlichen alles tun, um ihre Belastung so gering wie möglich zu halten. Dieser Sachverhalt wird in der englischsprachigen Literatur als ''misfeasance'' (Misstrauen) bezeichnet. Im deutschsprachigen Raum wird derselbe Effekt häufig positiv mit ''Vertrauen in die Verantwortlichen'' beschrieben. Eine eigene Untersuchung zur Lärmbelästigung der Bevölkerung Baden-Württembergs hat gezeigt, dass neben dem Ausmaß an Vertrauen auch die Art der Maßnahmen, die die Lärmbetroffenen ergreifen, um die Lärmsituation zu bewältigen, mit höherer oder geringerer Lärmbelästigung einhergehen. Es lassen sich langfristig-strategische Maßnahmen (Engagement in Bürgerinitiativen u.ä. ) von kurzfristig wirkungsbezogenen Maßnahmen (Fenster schliessen, lauter sprechen u.ä.) unterscheiden, wobei die ersten mit positiv, die zweiten negativ mit der Lärmbelästigung korreliert sind. Ansätze zur Bürgerbeteiligung bei der Umsetzung von Lärmminderungsmaßnahmen zeigen, dass die Anwohner nicht zwangsläufig diejenigen Vorschläge präferieren, die aus akustischer Sicht die wirksamsten sind. Um Lärmminderung möglichst effektiv zu gestalten, d.h. bei so geringen Kosten wie möglich die Lärmbelästigung maximal zu reduzieren wird ein interdisziplinärer Ansatz vorgeschlagen, der die oben genannten Aspekte integriert und der in der Praxis der Lärmminderung angewandt werden kann.

• Fensterstellung und Lärmbelästigung bei Schienen- und Straßenverkehrslärm [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  D. Schreckenberg, R. Schümer, A. Schuemer-Kohrs, U. Möhler and M. Liepert
[A]

Jeweils über 700 Anwohner von Schienenverkehrswegen und Straßen wurden nach der Lärmbelästigung und nach Innenraum-bezogenen Störungen (u.a. im Kommunikationsbereich) durch die jeweilige Quelle sowie nach der üblichen Fensterstellung befragt. Straßenanwohner tendieren in sehr viel stärkerem Maße als Anwohner von Schienenverkehrswegen dazu, im Sommer tagsüber in den Wohnräumen die Fenster geschlossen zu halten (32% bei der Straße gegenüber 11% bei der Schiene). Analoges gilt für das Schließen der Fenster nachts in den Schlafräumen im Sommer (30% bei der Straße gegenüber 15% bei der Schiene). Bei der Straße finden sich zudem engere Korrelationen zwischen den Pegeln (quellen-bezogene Mittelungspegel an der lautesten Fassade) und der Fensterstellung (mit steigendem Pegel werden die Fenster zunehmend geschlossen gehalten; r um 0,30) sowie zwischen der Fensterstellung und den Belästigungs- / Gestörtheitsreaktionen (stärkere Gestörtheit bei üblicherweise geschlossenen Fenstern; r ebenfalls jeweils um 0,30). Letztere Beziehung bleibt auch bei Partialisierung des Pegels i.w. unverändert. Anders bei der Schiene: die Fensterstellung korreliert hier weder mit dem Pegel noch mit den Reaktionen (r jeweils um 0,0). Es werden Faktoren diskutiert, die zu den bei Schiene und Straße unterschiedlichen Beziehungen zwischen Fensterstellung einerseits und den Pegeln und Reaktionen andererseits beitragen mögen.

• Auswirkungen von Fluglärm auf das Sozial- und Kommunikationsverhalten betroffener Anwohner [DAGA 2002 (Bochum)]
  I. Schmaus, R. Höger, U. Felscher-Suhr and D. Schreckenberg
[A]

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie zu Fluglärmwirkungen am Frankfurter Flughafen wird die Beziehung zwischen physikalischen Belastungen und verschiedenen Aspekten interpersonellen Verhaltens untersucht. Hierzu werden für drei Teilprojekte Beobachtungs- sowie Befragungs- instrumente entwickelt und auf Anwendbarkeit und Messgenauigkeit im Feld geprüft. In der sozialpsychologischen Literatur werden Befunde berichtet, wonach Lärm die Aggressions- bereitschaft erhöht und die Auftretenswahrscheinlichkeit prosozialen Verhaltens verringert. Größtenteils stammen diese Ergebnisse aus Laborexperimenten und standen nicht im Zusammenhang mit Fluglärm. Im ersten Teilprojekt werden Art und Häufigkeit prosozialen als auch aggressiven Verhaltens von Schulkindern unterschiedlich lärmbelasteter, aber ansonsten vergleichbarer Schulen verglichen. Im zweiten Teilprojekt soll der Einfluss von Fluglärm auf die nachbarschaftliche Kommunikation und Interaktion ermittelt werden. Vereinzelte Befunde weisen darauf hin, dass in dichter besiedelten und stärker befahrenen Straßenzügen eine größere nachbarschaftliche Distanz besteht. Im Zusammenhang mit Fluglärm interessiert neben der Distanz-Nähe-Problematik auch das Auftreten von Kommunikationsstörungen bei aktuellen Überflugereignissen sowie deren kurz- und längerfristige Auswirkungen auf die sozial-interaktive Struktur des Wohngebiets. Im letzten Teilprojekt wird die Bedeutung von fluglärmbedingten Kommunikationsstörungen für die Kommunikation und Interaktion zwischen Kleinkind und Aufsichtsperson untersucht. Neben Art, Dauer und Auftretenshäufigkeit von Kommunikationsanlässen wird die prosodische Struktur der Sprache analysiert, um lärmbedingte Veränderungen des Sprechens zu identifizieren. Im vorliegenden Beitrag wird über den Stand der Untersuchungen, das Untersuchungsdesign sowie Probleme bei der Auswahl der Untersuchungsgebiete berichtet.

• Tageszeitsbezogene Belästigung durch Straßen- und Schienenverkehrslärm - Methode und empirische Ergebnisse [DAGA 2005 (München)]
  U. Felscher-Suhr, D. Schreckenberg and U. Möhler
[A]

Mit den tagesperiodisch variierenden Aktivitäten ändert sich das Bedürfnis nach Ruhe bzw. die Empfindlichkeit gegenüber der Einwirkung von Umweltgeräuschen. Gewichtungen der Tageszeit, wie sie z.B. in den USA (Pegelmaß Ldn) üblich oder im europäischen Pegelmaß Lden verankert sind, entsprechen eher normativen Setzungen als empirischen Forschungsergebnissen. In einer Querschnitts-Felduntersuchung wurde im Rahmen des BMbF-Forschungsverbunds ''Leiser Verkehr'' geprüft, inwiefern sich Lärmbelästigungsurteile von Anwohnern von Straßen- und Schienenverkehrsgebieten (N= 1127) im Tagesgang unterscheiden. Um diese retrospektiv erfassten Daten zu validieren, und um die tatsächliche akustische Belastung den Stundenurteilen gegenüber zu stellen, schloss sich ergänzend an die Befragungsstudie eine weitere Erhebung an einer Teilstichprobe (n= 131) an: Mittels tragbarer Datenerfassungsgeräte sollten Lärmbelästigungsurteile sowie aktuell ausgeübte Tätigkeiten stündlich an vier aufeinanderfolgeden Tagen angegeben werden. Zugleich wurden Messungen an gebietsrepräsentativen Messpunkten vorgenommen und darauf aufbauend individuelle Pegel für alle Befragten errechnet. Es zeigten sich quellenspezifische Belästigungsprofile: Die Belästigung durch Straßenverkehrslärm ist am Morgen sowie am frühen Abend erhöht, während die Belästigung durch Schienenverkehrslärm - bei gleichem Pegel - in den Abendstunden ansteigt. Die Fragebogendaten zeigen insgesamt einen glatteren Profilverlauf, während die Daten aus der Vertiefungsstudie vor allem bei Schienenverkehrslärm stärker dem Pegel folgen und einzelne Schallereignisse in das Belästigungsurteil integrieren.

• Lästigkeit von Schienen- und Straßenverkehrslärm bei hohen Vorbeifahrhäufigkeiten – Ergebnisse einer Feld- und Laborstudie [DAGA 2005 (München)]
  M. Liepert, U. Möhler, D. Schreckenberg, R. Schümer and H. Fastl
[A]

In der Öffentlichkeit wird die Anwendbarkeit des sog. Schienenbonus bei Planfeststellungsverfahren zum Neu- oder Ausbau von Schienenstrecken mit Hinweis auf hohe prognostizierte Verkehrsmengen in Frage gestellt. Es stellt sich dabei die Frage, ob ein Lästigkeitsunterschied auch bei einer Verringerung der Pausendauern zwischen Zugvorbeifahrten im bisher ermittelten Ausmaß weiterhin besteht. Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurde eine kombinierte Feld-/Laborstudie zur Lästigkeitswirkung von Schienen- und Straßenverkehrslärm bei hohen Verkehrsmengen durchgeführt. In der Feldstudie wurden die Ergebnisse akustischer Erhebungen und sozialwissenschaftlicher Befragungen in insgesamt 13 Gebieten mit Schienenverkehrslärm und 6 Gebieten mit Straßenverkehrslärm an Verkehrswegen unterschiedlicher Verkehrsmenge ausgewertet. Ein Großteil dieser Erhebungen wurde im Rahmen vorangehender Untersuchungen des Projektteams im Rahmen anderer Studien in den Jahren 1996 bis 2000 durchgeführt. Im Jahr 2002 wurden für die Studie in 3 weiteren Gebieten mit sehr hohen Verkehrmengen Befragungen durchgeführt. Ein Teil dieser Probanden nahm zudem an einer darauf folgenden Laboruntersuchung teil. Die Lästigkeitsurteile der Probanden aus Schienengebieten und Straßengebieten zu beiden Verkehrslärmarten wurden verglichen. Ein weiterer Schwerpunkt der Untersuchung war der Vergleich der Ergebnisse der Felduntersuchung und der Laborstudie. Über die Durchführung und die Ergebnisse der Studie wird berichtet.

• Lärmbelästigung und Lebensqualität im Umfeld des Frankfurter Flughafens [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Schreckenberg, U. Felscher-Suhr and M. Meis
[A]

Im Zug der Ausbauplanungen des Frankfurter Flughafens wurden die Auswirkungen von Flugverkehrsgeräuschen auf Belästigung, Wohn-, und Umweltqualität sowie gesundheitsbezogener Lebensqualität im Umfeld des Frankfurter Flughafens untersucht. Die Feldstudie wurde im Auftrag des Regionalen Dialogforums Flughafen Frankfurt durchgeführt. Zu den untersuchten Fragestellungen zählen die Auswirkungen des Fluglärms auf diese Variablenkomplexe im Sinne von Dosis-Wirkungs-Beziehungen; der Einfluss des Berechnungsverfahrens (100/100-Methode vs. Realverteilung) auf die Pegel-Belästigungsbeziehung; die Identifikation lärmsensibler Tageszeiten und die Erwartungen zum Flughafenausbau.

2312 Anwohner des Frankfurter Flughafens wurden im Zeitraum April bis Jahresende 2005 in persönlichen Interviews zu ihren Wohn- und Lebensbedingungen befragt. Ein Teilsample von 200 Probanden nahm an einer ''Vertiefungsstudie'' teil, in der vier Tage mehrmals am Tag die Fluglärmbelästigung und jeden Morgen die Schlafqualität protokolliert wurde. Für alle Probanden wurden individuelle Immissionspegel durch Flug-, Straßen- und Schienenverkehrsgeräusche bestimmt.

Es konnten Unterschiede in Abhängigkeit der Flugverkehrsgeräuschbelastung im psychischen Wohlbefinden und dem Beschwerdedruck gefunden werden, die aber nicht im Sinne von Dosis-Wirkungs-Beziehungen zu interpretieren sind. Der nächtliche Fluglärm hingegen beeinflusst pegelabhängig die subjektive Schlafqualität und Einschlafdauer. Die für die Lärmbelästigung aufgestellte Dosis-Wirkungskurve liegt über der metaanalytisch gewonnenen Dosis-Wirkungskurve von Miedema & Oudshoorn (2001), entspricht aber Ergebnissen neuerer Lärmwirkungsstudien. Eine erhöhte Lärmbelästigung bei gleichem Pegel konnte für Nachtrandzeiten ermittelt werden. Die erwarteten Veränderungen durch den Flughafenausbau hängen eng mit der aktuellen Lebensqualität und der Fluglärmbelästigung zusammen. Je nach verwendetem Berechnungsverfahren unterscheiden sich die Pegel-Belästigungsbeziehungen statistisch signifikant bei allerdings geringer Effektstärke. Insgesamt können beide Verfahren (100/100-Methode vs. Realverteilungsverfahren) nicht als ungeeignet zur Beschreibung von Dosis-Wirkungsbeziehungen verworfen werden.

Schreiber, A.

• Durchführung und Auswertung akustischer Messungen mit MATLAB [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Domke, P. Holstein and A. Schreiber
[A]

MATLAB eignet sich mit seiner matrixorientierten Datenstruktur sehr gut als offenes System für die Auswertung von (mehrkanaligen) akustischen Signalen. Durch Nutzung seiner effizienten mathematischen Algorithmen kann ein Anwender schnell und effektiv ein Postprocessing zur Auswertung seiner Messdaten vornehmen. Zur Durchführung der Messung selbst muss eine geeignete Verbindung zwischen MATLAB und der Messhardware hergestellt werden. Professionelle Soundkarten erlauben mit Abtastraten von bis zu 192 kHz und Quantisierungen von bis zu 24 Bit die Durchführung akustischer Messungen mit einer Qualität, die für viele Anwendungen geeignet ist. Zur Durchführung von Messungen unter MATLAB wurden Funktionen in Form von DLL-Dateien erstellt, die eine Abfrage bzw. ein Einstellen der Parameter der Soundkarte sowie die Ausgabe von Anregungssignalen und das Aufnehmen von Messsignalen ermöglichen. Diese lassen sich wie gewöhnliche Funktionen im Command Window von MATLAB aufrufen. Der Zugriff auf die Soundkarte erfolgt über die vom Hersteller mitgelieferte ASIO API mit samplesynchroner Ein- und Ausgabe mehrerer Kanäle. Weitere einfache Funktionen für erste Auswertungsschritte und eine grafische intuitive Bedienoberfläche sind ebenfalls im erstellten Funktionspaket enthalten.

Schreiber, S.

• Auralisierungen als Lehrhilfe: Akustik mit ihren eigenen Mitteln erklären [DAGA 2003 (Aachen)]
  S. Schreiber and O. Kornadt
[A]

Sachverhalte, die die Wahrnehmung betreffen, lassen sich, abgesehen von sichtbaren Dingen, allein mit verbalen und visuellen Hilfsmitteln schlecht vermitteln. Hören, Riechen, Schmecken, Tasten - diese Sinneswahrnehmungen erfordern Erfahrung und Vergleich. Im Rahmen der bauphysikalischen Lehre war es deshalb bisher nicht möglich, in angemessener Weise bau- und raumakustische Merkmale, typische Konstruktionsprobleme sowie deren Lösungsvarianten darzustellen. Schall bewirkt beim Auftreffen auf das menschliche Gehör subjektive Empfindungen beim Hörer und ist durch Zahlenangaben oder Darstellungen nicht nachzubilden bzw. nachzuempfinden. Multimediale Techniken ermöglichen eine Erweiterung der bisherigen Darstellungsformen und bieten eine Chance zur Bereicherung der Lehrmethoden. Neben der attraktiveren visuellen Darstellung von Lehrbuchinhalten und der Möglichkeit, Lehrinhalte effizienter den eigenen Interessen und Erfordernissen anzupassen, kann man mittels einer rechnergestützten Lernumgebung auch das Ohr schulen. Es lassen sich Höreindrücke vermitteln, die für das Urteilsvermögen von Beteiligten bei Planung und Überwachung der Bauausführung von großer Bedeutung sind. Werden diese schon in die Ausbildung eingebracht, kann das Gefühl für richtige Schalldämmung bzw. richtigen Raumklang frühzeitig gefördert werden und könnte somit dazu beitragen, bauphysikalische Schäden schalltechnischer Art zu vermeiden. Die Bauhaus-Universität Weimar wirkt in einem vom BMBF geförderten Hochschulverbundprojekt an der Entwicklung des ''Lernnetz Bauphysik'' mit und erarbeitet schwerpunktmäßig Lehrinhalte zum Thema Schall. Im Mittelpunkt der Applikationen stehen Auralisierungsprogramme, die die Schalldämmwirkung trennender Bauteile, Nachhallzeiten, Echoeffekte u. ä. hörbar erklären sollen. Dieser Beitrag will anhand von Beispielen die Effektivität des ''Hör-Lernens'' demonstrieren und stellt den Stand der Entwicklung der Auralisierungen im Lernnetz-Projekt vor.

Schreiner, O.

• Modulationsfilterung von Sprache mit Fourier-Spektrogramm und Wavelet- Transformation [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  O. Schreiner and H.W. Strube
[A]

Die Trennung von Sprache und Störgeräusch aus einem Signalgemisch ist ohne a-priori-Annahmen über Eigenschaften der Einzelsignale ein unlösbares Problem. Dennoch schafft es das menschliche Gehör, diese Trennung vorzunehmen. Die Fähigkeit dazu beruht zu einem wesentlichen Teil auf einer zeitlichen Analyse des Signals, mit Hilfe derer Modulationen im Signal detektiert werden. Dieser Mechanismus läßt sich durch den Ansatz der Modulationsfilterung simulieren. Dabei wird das Signal in Frequenzbänder zerlegt und korreliert modulierte Bänder hervorgehoben. Es werden hier verschiedene Möglichkeiten der Filterbankimplementation vorgestellt, die auf dem Fourier-Spektrogramm oder der Wavelettransformation beruhen. Zusätzlich werden auditorisch motivierte Erweiterungen beschrieben, die auch die Pausenerkennung sowie die Erhaltung nicht modulierter Sprachbestandteile ermöglichen. Nachdem mit der Methode der Hervorhebung modulierter Anteile von Sprache bereits Verbesserungen der Sprachverständlichkeit für automatische Spracherkennung und Gehörgeschädigte mit Cochlear-Implantat erzielt werden konnten, wurden hier schließlich auch Experimente mit Normalhörenden durchgeführt.

• Grundfrequenzbestimmung aus dem Modulationsspektrum [DAGA 2002 (Bochum)]
  O. Schreiner and H. Quast
[A]

In vielen Anwendungen, besonders solche aus dem Bereich der Mensch-Maschine-Kommunikation, gewinnt die Bestimmung der Sprachgrundfrequenz immer mehr an Bedeutung, da die Grundfrequenz neben anderen Sprachbestandteilen auch Informationsträger ist. Es wird hier ein neues Verfahren zur Bestimmung der Grundfrequenz aus dem Modulationsspektrum vorgestellt. Das Verfahren orientiert sich eng an der neuronalen Verarbeitung auf dem auditorischen Cortex des menschlichen Gehörs. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wurde unter verschiedenen Störgeräuschen, u.a. solchen aus dem Automobilbereich, getestet. Schließlich wurde zur Fehlerkorrektur noch eine Viterbi-Suche auf den Ergebnissen implementiert.

• A Scalable Syllable Speech Recognizer [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  C. Rico, O. Schreiner and W. Minker
[A]

Modularity is widely accepted as a dear advantage in any system. This is especially true for speech recognition systems, which must be scaled to different task demands. In order to reach this goal, each layer in a speech recognition system can be incorporated as a finite state machine, including the traditional HMM-Layer, lexicon and language model. Here we present a method of construction for a pure finite state speech recognition system. This includes the conversion of traditional HMMs into a finite state transducer and the related problems. The method is first proved for a lexicon based whole word recognizer and then extended to a subword unit approach using syllables. The syllables in this approach are phonetically motivated in order to minimize cross unit dependencies. Syllable level pruning is used for improved footprint and runtime.

• Optimierung eines Silbenbasierten Spracherkenners [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Tress, O. Schreiner and G. Palm
[A]

Moderne Spracherkennungsanwendungen erfordern Vokabulare mit teilweise deutlich mehr als 10.000 Wörtern. Dies ist nach wie vor eine große Herausforderung für Speicher und Laufzeit, aber auch für die Erkennungspräzision, insbesondere bei natürlichsprachlichen Systemen, bei denen unbekannte Wörter zu erwarten sind. In dieser Arbeit wird ein Ansatz der Spracherkennung vorgestellt, der auf phonetisch definierten Silben basiert. Das Wortlexikon wird hierbei durch ein Silbenlexikon ersetzt, das mit einer endlichen Anzahl Silben einen nahzu beliebigen Umfang an Wörtern abdecken kann. Der erste Teil der Arbeit beschreibt die Optimierung des Silbeninventars. Dabei wird sowohl die Ähnlichkeit von Silben in Ihren Merkmalsemissionen der HMM Zustände berücksichtigt, als auch ihre statistische Verwechselbarkeit im Erkennungsergebnis. Das Silbenlexikon wird so um jene reduziert, die phonetisch schwer unterscheidbar sind und damit keine Information für den Erkennungsprozess liefern. Der zweite Teil behandelt die Abbildung der erkannten Silbenfolge auf Wörter. Die hierfür experimentell untersuchten Methoden umfassen Levenshtein-Abstand, Assoziativspeicher und kombinierte Ansätze. Für die Suche des am besten passenden Lexikoneintrages wurden diese Methoden mit unterschiedlichen Parametern und auf Basis unterschiedlicher phonetischer Einheiten verglichen.

Schröder, A.

• Umströmungsgeräuschsimulation auf der Basis zeitlich hoch aufgelöster PIV-Meßdaten [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  T. Lauke, M. Herr and A. Schröder
[A]

Die Lärmentstehung durch turbulente Strömungen über Oberflächen, insbesondere Kanten, ist auf Grund des zunehmenden Verkehrs beim Entwurf von Flug- oder Fahrzeugen von großer Bedeutung. Hinterkanten überströmende turbulente Grenzschichten sind dafür bekannt, intensiven Breitbandlärm sowie, im Falle stumpfer Hinterkantengeometrien, tonale Lärmanteile zu erzeugen. Durch Messungen in der turbulenten Grenzschicht einer ebenen Platte mit einem Hochgeschwindigkeits-PIV-System konnten nicht nur Einblicke in die zeitliche und räumliche Entwicklung der kohärenten Strömungsstrukturen in Hinterkantennähe, sondern auch zeitlich hoch aufgelöste Daten gewonnen werden, die sich nach einer Aufbereitung als Quelldaten für eine numerische Simulation der Schallabstrahlung eignen. Dazu wurden die Meßdaten zeitlich und räumlich interpoliert, in ihrem Frequenzgehalt modifiziert und für das Einlesen in den CAA-Code PIANO des DLR (ein hochgenaues Finite-Differenzen-Verfahren zur Lösung der linearen akustischen Störungsgleichungen auf einem körperangepaßten, blockstrukturierten Gitter) vorbereitet. Zur Vorhersage der Geräuschentstehung und -ausbreitung wurde der gestörte Lamb-Vektor berechnet, der nach den akustischen Analogien von Powell, Howe und Möhring den Hauptquellterm der Wirbelstärke darstellt. In der abschließenden Analyse konnten Zeitsignale und Spektren der Simulation mit den Ergebnissen einer ebenfalls durchgeführten akustischen Messung qualitativ verglichen werden.

Schröder, D.

• Echtzeit-Implementierung des Spiegelschallquellenverfahrens [DAGA 2005 (München)]
  D. Schröder and T. Lentz
[A]

Der Stand der Technik erlaubt es inzwischen, sich durch künstlich erzeugte visuelle Welten zu bewegen und erzielt bereits ein hohes Maß an Realität. Dieser Eindruck wird durch die Verbindung mit der zur dargestellten Szene passenden Akustik noch verstärkt. Die Erzeugung der benötigten Signale beschränkt sich jedoch oft auf Quellen im Freifeld, d.h. die Filter zur Erzeugung der virtuellen Quellen wurden in reflexionsarmer Umgebung gemessen. Eine Erweiterung würde das Einbeziehen der Reflexionen in dem visuell dargestellten Raum darstellen, was jedoch eine Echtzeit-Raumsimulation in gewissen Grenzen bedeutet.

Dieser Beitrag beschreibt die Erweiterung des im Institut für Technische Akustik vorhandenen Systems für die binaurale Synthese um eine echtzeitfähige . Es wird die Implementierung eines Spiegelschallquellenmodells beschrieben, das die Anforderungen der Echtzeit erfüllt und es werden die Unterschiede zu herkömmlichen offline gerechneten Verfahren dargestellt. Bei Echtzeit-Anwendungen ist vor allem darauf zu achten, dass eine geeignete Vorbereitung der Geometriedaten durchgeführt wird, die offline, also vor dem eigentlichen Echtzeitbetrieb stattfinden kann. Ziel ist also, die laufenden Echtzeitberechungen möglichst rechenzeiteffektiv durchzuführen. Als Plattform für das System soll hier ein PC-System verwendet werden, das ohne spezielle Hardware, wie z.B. DSP-Karten, auskommt. Zudem werden Untersuchungen vorgestellt, in welchen Grenzen die Simulation zur Zeit möglich ist.

• Echtzeitfähige Raumakustiksimulation gekoppelter Räume – akustisches Portal Rendering [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  D. Schröder
[A]

Im Allgemeinen sind raumakustische Simulationsverfahren auf die Verarbeitung eines Einzelraums ausgerichtet und benötigen daher für die Auralisation komplexer virtueller Umgebungen, wie z.B. einem Gebäudekomplex, die ganzheitliche Raumgeometrie. Die hohe Anzahl der zu verarbeitenden Raumprimitive führt zu sehr hohen Simulationszeiten, die die Anforderungen der Echtzeit nicht mehr erfüllen können. Um die Geometrie einer komplexen virtuellen Umgebung effizienter verarbeiten zu können, bietet es sich an, ein aus der Computergrafik stammendes Verfahren, das Portal Rendering, für die Raumakustiksimulation zu adaptieren. In einer Preprocessing-Phase wird dabei die zu simulierenden Szene in geeignete Unterräume zerlegt, die durch Portale, wie z.B. einer Tür, verbunden sind. Anhand dieser Portale werden nun Empfangsraum-abhängige globale Hörbarkeitsbereiche der entsprechenden Nachbarräume bestimmt, die zur Laufzeit anhand der momentanen Positionen der Klangquelle bzw. des Empfängers noch einmal erheblich eingeschränkt werden können. Für die raumakustische Simulation sind nun nur noch die momentan gültigen, im Vergleich zur Gesamtszenerie sehr kleinen, Hörbarkeitsbereiche relevant, wodurch sich die benötigte Simulationszeit stark reduzieren läßt. Vorgestellt wird die Implementierung dieses ''akustischen'' Portal Renderings anhand eines BSP (Binary Space Partitioning)- basierten Spiegelschallquellen(SSQ)- Verfahrens (vorgestellt auf der DAGA '05), die eine echtzeitfähige Raumakustiksimulation komplexer virtueller Umgebungen ermöglicht.

• Kann man in Klassenräumen mit Kunstköpfen messen? [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Vorländer, J. Fels, D. Schröder and T. Lentz
[A]

Zur Bewertung der akustischen Qualität von Klassenräumen sind mehrere Ansätze, die über die Angabe der Nachhallzeit und des Störpegels, hinausgehen, im Gespräch. Bei der Diskussion der akustischen Planung und Verbesserung von Klassenräumen müssen die Wahl der Lehrsituation und die Art der Kommunikation (Frontalunterricht oder Kleingruppenarbeit) berücksichtigt werden. Aus akustischer Sicht ist dabei die Sprachwahrnehmung unter Störschall und Nachhall relevant, und zwar unter verschiedenen Bedingungen der räumlichen Konfigurationen von Sprecher und Störquellen. Die einzig konsequente Vorgehensweise besteht in der Aufnahme und Bewertung der binauralen raumakustischen Situation. Es werden experimentelle und numerische Untersuchungen zum Einfluss spezifischer HRTF von Schulkindern und Erwachsenen vorgestellt. Ziel dieser Arbeit ist die Klärung der Frage, ob die heute verfügbaren (erwachsenen) Standard-Kunstköpfe überhaupt für Untersuchungen in Klassenräumen sinnvoll verwendbar sind.

• Echtzeitfähiger Nachhallschätzer für virtuelle Umgebungen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Schröder, P. Dross and M. Vorländer
[A]

Eine Erweiterung multimodaler virtueller Umgebungen stellt die korrekte raumakustische Simulation dar. Gerade bei der Darstellung von virtuellen Räumen, wie z. B einem Theater, einem Konzertsaal oder einer Kirche, unterstützt der auditive Stimulus den räumlichen Eindruck des visuell dargebotenen. Im Gegensatz zur Qualität der visuellen Komponente fehlt es der raumakustischen Simulation allerdings immer noch an einer realistischen und zumindest perzeptiv korrekten Darstellung, wenn die Bedingungen der Echtzeit erfüllt werden sollen. Eine der markantesten akustischen Größen eines Raumes ist sein Nachhall, da er ihm seine individuelle Klangcharakteristik verleiht. Theoretisch sollte der späte Nachhall einen sehr hohen Diffusitätsgrad aufweisen. In Echtzeit-Systemen wird daher, aufgrund der begrenzten Rechenzeit, der späte Nachhall kostengünstig durch einen exponentiell abklingenden Nachhallschwanz simuliert, wobei beim Bau der binauralen Filter von einer direktionalen Gleichverteilung der empfangenen Schallenergie ausgegangen wird. Die Praxis zeigt allerdings, dass die Annahme eines völlig diffusen Schallfelds in einer Vielzahl von Raumtypen, z.B. Flachräume, Korridore, L-Form, usw., nicht gültig ist. Möglich auftretende Flatter-Echos oder verzerrte Nachhallkurven würden daher unerkannt bleiben. Für eine verbesserte Echtzeit-Auralisation bieten sich Verfahren der geometrischen Raumakustik an, die mittlerweile durch den Einsatz von z.B. BSP-gestützten Suchalgorithmen die Bedingungen der Echtzeit in gewissen Grenzen erfüllen. Vorgestellt wird die Implementierung und Evaluierung eines echtzeitfähigen Nachhallschätzers. Zeitliche und spektrale Informationen über den empfangenen Schall werden dabei zur Laufzeit in den momentanen Filterbau einbezogen, wodurch eine realistischere Auralisation der virtuellen Umgebung ermöglicht wird.

• Raumakustik in VR
  M. Vorländer and D. Schröder
[A]

Die Technik der ''Virtuellen Realität'' (VR) hat sich im letzten Jahrzehnt als Werkzeug für Anwendungen in Forschung und Entwicklung gut etabliert. Im Allgemeinen beschränkt man sich bei VR lediglich auf eine 3D-Visualisierung in Echtzeit, obwohl sie im multimodalen Konzept von Sehen, Hören, Tasten und Kraftrückwirkung zu verstehen ist. Applikationen wie die Exploration von virtuellen Umgebungen benötigen daher auch eine klare, physikalisch und psychoakustisch plausible Schnittstelle für die Erzeugung des auditiven Stimulus (Rendering) um dem Benutzer einen plausiblen Eindruck der virtuellen Szene zu vermitteln. Akustisches Rendering ist mit handelsüblichen PCs heute in Echtzeit möglich. Dies beinhaltet die binaurale Synthese ebenso wie die Raumakustik im Speziellen. In diesem Beitrag werden die Anforderungen an Raumakustik-Simulationen vorgestellt, ferner die Leistungsfähigkeit der Algorithmen, mögliche Anwendungen in der VR-Forschung und der Architektur.

• Simulation of underground stations - a case study [DAGA 2008 (Dresden)]
  E. Nowicka and D. Schröder
[A]

Underground stations are usually of non-diffuse and non-Sabine nature, which implies that the simulation of sound propagation in such enclosures cannot be solved by simple equations. However, simulations based on deterministic image sources and stochastic ray - tracing is well suitable for modeling the room acoustical parameters in long enclosures. In this contribution the measurement results of a real underground station in Warsaw are compared to the room acoustical simulation results of a respective 3D-model. The sound field in the underground station is calculated by using two different applications, ODEON and RAVEN, where the problem of material data and particularly the stairs' sound scattering is discussed.

• Multimodale Darstellung natürlicher Schallquellen in virtuellen Umgebungen [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Schröder, S. Reuter, G. Behler and I. Assenmacher
[A]

In interaktiven, virtuellen Umgebungen ist eine realistische Repräsentation von natürlichen Schallquellen (z.B. Musikern) notwendig um beim Nutzer eine Akzeptanz der dargebotenen Szenerie hervorzurufen. Um den präsentierten Szenarien eine gewisse Natürlichkeit zu verleihen, z.B. bei der Teilnahme an einer musikalischen Darbietung in einem virtuellen Konzertsaal, müssen zumindest die beiden dominantesten Sinne, das heißt Hören und Sehen, adäquat stimuliert werden. Während bei der visuellen Komponente eine synchrone Bewegung des Musikers zur gespielten Musik gefordert ist, benötigt man für die akustische Komponente die Verknüpfung der Richtcharakteristiken der Schallquellen mit der raumakustischen Echtzeitsimulation. Speziell im Fall des Spielens von Musikinstrumenten, bei denen die akustische Richtcharakteristik stark über den Frequenzbereich variiert und der Betrachter eine gewisse Bewegungscharakteristik vom Musiker erwartet, wird die Glaubwürdigkeit der Simulation natürlicher Schallquellen durch einen solchen multimodalen Ansatz stark erhöht.

Dieser Beitrag beschreibt den Messaufbau für die Extraktion der Quellenrichtcharakteristiken aus einem live eingespielten Musikstück, die Dateninterpolation aufgrund der begrenzten Anzahl von Messkanälen (32 Messkanäle im Vergleich zu 2416 benötigten Messkanälen bei einer 5 Grad Messauflösung), das Marker-basierte Motion Capturing der Musiker und die anschließende Synchronisation von akustischen und visuellen Komponenten.

Schröder, E.

• Schalldämmung von Hohlraumböden [DAGA 2002 (Bochum)]
  A. Meier and E. Schröder
[A]

Doppel- und Hohlraumböden sind in Büro- und Verwaltungsgebäuden gerne verwendete Bauteile, da sie durch ihren leicht zugänglichen Hohlraum den Verzug von Installationen, wie z. B. Netzwerkkabel, Luftführung oder der Wasser- und Energieversorgung, ermöglichen. Aufgrund ihrer unter Trennwänden durchlaufenden Verlegeweise führen diese Aufbauten aber teilweise zu Beschwerden über eine unzureichende Tritt- und Luftschalldämmung. Um bereits vor der Bauausführung anhand der bauakustischen Anforderungen verschiedene Produkte bzw. Konstruktionsweisen zu beurteilen, stellen viele Hersteller den Planern entsprechende Prüfzeugnisse zur Verfügung. Trotz dieser Daten kam es in den letzten Jahren vor, dass die bauakustischen Anforderungen am Bau verfehlt wurden. Forschungsarbeiten zeigten vielfältige Ursachen. In der VDI 3762 werden daher Vorhaltemaße zwischen 5 dB und 8 dB empfohlen. Inzwischen wurden die Rahmenbedingungen des Messverfahrens zur Bestimmung der Schalldämmung von Doppel- und Hohlraumböden mit Einführung der DIN EN ISO 140 Teil 12 geändert. Sofern Prüfstandsergebnisse nach dem überarbeiteten Verfahren vorliegen, sind die genannten Vorhaltemaße nach unserer Meinung unangebracht, wenn die speziellen Einbaubedingungen des Messverfahrens auf die Praxis bezogen werden. Es fehlt derzeit noch an (publizierter) Erfahrungen, wie die Prüfstandsergebnisse auf die Praxissituation übertragbar sind. Anhand von Prüfstandsmessungen unter Anwendung des überarbeiteten Verfahrens wird über unsere Erfahrung berichtet. Es wird ein Vorschlag unterbreitet, wie unter Einbeziehung akustischer Prognosemodelle nach EN 12 354 Prüfstandsmessungen auf die Praxis zu beziehen sind. Im Vordergrund steht dabei die Analyse der Stoßstelle zwischen Bodenplatte und Wandkonstruktion.

• Grenzen und Möglichkeiten der Anwendung des Intensitätsverfahren in der Praxis [DAGA 2005 (München)]
  E. Schröder
[A]

In den vergangenen drei Jahren wurden drei Normen veröffentlicht, in denen erstmalig Verfahren zur Anwendung der Intensitätsmesstechnik für bauakustische Messungen standardisiert sind. Die Normen decken sowohl Messungen in Prüfständen als auch am Bau ab. An ausgewählten Beispielen wird über die Anwendung des Intensitätsverfahren im Prüfstand und am Bau berichtet: Im Prüfstand wurde die Schalldämmung von Folien mit dem Hallraum-Hallraum-Verfahren und dem Intensitätsverfahren ermittelt und wesentliche Unterschiede festgestellt, deren Ursache erläutert und die Stärke des Intensitätsverfahren für diesen Fall aufzeigt wird. Anhand von Messungen der Schalldämmung von dünnen Blechen wird beispielhaft für alle biegeweichen Bauteile die Bedeutung der richtigen Wahl der Messfläche erläutert. Am Bau wurde eine Vielzahl an Türen untersucht. Diese Messungen werden problematisch, wenn große Undichtigkeiten auftreten, da dann die Gewichtung der erhöht schallabstrahlenden Funktionsfugen gegenüber dem verhältnismäßig wenig abstrahlenden Türblatt schwierig wird. Alle Beispiele sollen den theoretischen Hintergrund beleuchten, um Grenzen und Möglichkeiten der Anwendung des Intensitätsverfahren in der Praxis aufzuzeigen.

• Erhöhung der Diffusität von Hallräumen durch Optimierung der Raumform [DAGA 2005 (München)]
  E. Schröder
[A]

Hallräume werden u. a. zur Messung der Schallleistung von Quellen und der Schallabsorption sowie der Streukoeffizienten von Materialien genutzt. Darüber hinaus müssen auch die Sende- und Empfangsräume bei Schalldämmungsmessungen als Hallräume ausgebildet werden. Voraussetzung für eine normgerechte Messung ist dabei ein diffuses Schallfeld. Es wurde ein Verfahren zur Erhöhung der Diffusität von Hallräumen durch eine geeignete Wahl der Raumform entwickelt. Die stationäre Helmholtz-Gleichung der Akustik ist mathematisch identisch mit der stationären Schrödinger-Gleichung der Quantenmechanik. Die im Rahmen der Quantenmechanik entwickelten statistischen Methoden unter zu Hilfenahme der semiklassische Näherung zur Beschreibung von Eigenwertverteilungen in Nukleonen können daher für die Akustik von Räumen übernommen werden. Für die Optimierung der Raumform von Hallräumen wurde die spektrale Steife nach Dyson und Metha, die aus dem Modenspektrum ermittelt wird, als statistischer Parameter verwendet. Es wurden unterschiedliche Raumformen untersucht, deren Modenspektren mit Hilfe der FEM berechnet wurden. Erwartungsgemäß zeigten reguläre Raumformen wie Quader und Parallelepipede die ungünstigsten spektralen Steifen. Mit zunehmender Deformation der Raumsymmetrien wurden die spektralen Steifen günstiger. Insbesondere wurde auch gezeigt, das allein das geringfügige Neigen der Wände eines Quaderraumes für eine optimale Diffusität nicht ausreichend ist. Die aus den Simulationen ermittelte optimale Raumform wurde als kleinen Hallkabine mit einem Volumen von 6,35 m realisiert. Grundsätzlich kann die optimierte Geometrie jedoch mit beliebigen Raumgrößen verwendet werden. Anhand von experimentellen Untersuchungen in der Hallkabine wurden die theoretischen Berechnungen bestätigt. Das entwickelte Verfahren kann daher bereits in der Planungsphase für die Festlegung der Geometrie von Hallräumen verwendet werden.

• Untersuchungen zur Messung der Schallabsorption in einer Hallkabine [DAGA 2005 (München)]
  E. Mommertz, C. Fichtel and E. Schröder
[A]

Die Messung der Schallabsorption im Hallraum nach ISO 354 erfordert i.d.R. Materialmuster mit einer Fläche von 10-12 m. Für Untersuchungen im Rahmen von Produktentwicklungen von schallabsorbierenden Materialien oder auch für ingenieurmäßige Abschätzungen im Zuge von raumakustischen Planungen kann es wünschenswert sein, den Aufwand für die Musterherstellung zu reduzieren. Aus diesem Grund wurde von Müller-BBM eine Hallkabine (Volumen 6,35 m) entwickelt, die Messungen an ca. 1 m großen Proben ermöglicht. In diesem Beitrag wird anhand theoretischer Überlegungen und praktischer Untersuchungen gezeigt, welche Unterschiede im Vergleich zu Messungen an großen Materialmustern auftreten. Es wird diskutiert, für welche Aufbauten und Anwendungen die Messung an kleinen Proben sinnvoll eingesetzt werden kann.

• Akustische Eigenschaften von PKW-Stirnwänden [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  P. Geißler and E. Schröder
[A]

Die Stirnwand ist das akustisch wichtigste Karosseriebauteil zwischen Motorraum und Innenraum. Wie bei anderen Karosseriebauteilen sind Körperschalldämpfung, Dämmung und Abstrahlung die wesentlichen physikalischen Wirkmechanismen. In mehreren Untersuchungen wurden akustische Kenngrößen für diese Wirkmechanismen entwickelt und in standardisierten Prüfeinrichtungen für unterschiedliche Stirnwandkonstruktionen gemessen. Zu den untersuchten Konstruktionen gehörten versickte und unversickte Bleche aus Stahl und Aluminium, mit und ohne Belag, sowie einige Kohlefaserkonstruktionen. Darüber hinaus wurden aus den gemessenen Größen Einzahlwerte entwickelt und berechnet, die als Grundlage für eine Gesamtbewertung der akustischen Eigenschaften der Stirnwände herangezogen wurden. In dem Beitrag werden neben den Mess- und Auswertemethoden auch die ermittelten Wertebereiche für die untersuchten Stirnwandkonstruktionen vorgestellt. Konsequenzen für akustisch vorteilhafte Stirnwandkonstruktionen und für weiterführende Messmethoden werden diskutiert.

• Vergleichende Untersuchung raumakustischer Konzepte für Mehrpersonenbüros [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E. Schröder and U. Schanda
[A]

Zur raumakustischen Planung von Mehrpersonenbüros gibt es vielerlei Richtlinien und Regelwerke. Das Grundkonzept für Mehrpersonenbüros, welches in diesen Regelwerken implizit steckt, beinhaltet den klassischen Büroausbau mit vollflächig schallabsorbierenden Decken und Stellwänden. Dieses Konzept hat sich bewährt. Aus wirtschaftlichen Gründen erfolgt seit einigen Jahren die Kühlung und teilweise auch die Beheizung von Mehrpersonenbüros vermehrt über thermisch aktivierte Stahlbetondecken. Zur thermischen Wirksamkeit dieser Decken ist ein Strahlungsaustausch zwischen der Unterseite der Stahlbetondecken und den Mitarbeitern des Büros notwendig. Die Decke steht somit für schallabsorbierende Maßnahmen nur noch sehr eingeschränkt zur Verfügung. Alternativ zum o. g. klassischen Büroausbau wird in Mehrpersonenbüros mit thermisch aktivierten Stahlbetondecken zunehmend ein sog. Trennwandkonzept umgesetzt. Dabei wird auf die Schallabsorption an der Decke vollständig verzichtet, dafür aber raumhohe, beidseitig hochschallabsorbierende Stellwände ausgeführt. Um das Trennwandkonzept im Verhältnis zum klassischen Konzept aus akustischer Sicht beurteilen zu können, wurde eine vergleichende Untersuchung der beiden Konzepte für Mehrpersonenbüros durchgeführt. Als zusätzlicher Aspekt wurde die Wirkung von tieffrequenten Absorbern auf die akustischen Verhältnisse betrachtet. Zur Beurteilung der unterschiedlichen Bürokonzepte wurden Hörversuche durchgeführt. Hierzu wurden die raumakustischen Verhältnisse durch Messungen von Impulsantworten in realen Bürosituationen erfasst und nachträglich auralisiert. Mit diesem Verfahren sind die unterschiedlichen Bürosituationen direkt miteinander vergleichbar. Es werden die Verfahren und Ergebnisse der Untersuchung vorgestellt.

Schröder, H.

• Beurteilung tieffrequenter Geräusche am Beispiel von Gasturbinen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  H. Schröder and M. Schneider
[A]

Die neue TA Lärm fordert bei der Beurteilung der Lärmsituation in der Nachbarschaft ausdrücklich auch die Einbeziehung tieffrequenter Geräusche, welche von Betroffenen im Einzelfall als äußerst störend empfunden werden können. Ein Messverfahren zur Beurteilung tieffrequenter Geräusch ist in DIN 45680 beschrieben. Dass tieffrequente Geräusche keineswegs nur auf spezielle Anlagen beschränkt sind, zeigen neuere Untersuchungen an Gasturbinen. Diese müssen heute strenge Anforderungen in Bezug auf Schadstoffemissionen erfüllen. Im Rahmen der Umrüstung auf sogenannte Low-Nox-Brennverfahren und bei Neuinbetriebnahmen wurden an einer Reihe von Anlagen schalltechnische Überwachungsmessungen durchgeführt, welche teilweise deutlich erhöhte Schallemissionen bei tiefen Frequenzen aufzeigten. Auf die Problematik der Berücksichtigung tieffrequenter Geräusche bei der Anlagenplanung wird eingegangen.

• Untersuchung von Gehgeräuschen auf Holzbalkendecken [DAGA 2002 (Bochum)]
  B. Richter and H. Schröder
[A]

Das Normhammerwerk stellt in der Bauakustik eine künstliche Trittschallquelle mit exakt normierten Parametern dar. Tatsächlich entstehen aber im Wohnbereich wesentlich vielseitigere Geräusche, beispielsweise durch gehende Personen, spielende Kinder und vieles mehr. In einer Diplomarbeit am Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP)wurde der durch Geher entstehende Trittschall näher untersucht. Als Grundlage wurden Gehgeräusche verschiedener Personen gemessen. Diese Personen begingen das Prüfobjekt jeweils mit verschiedenen Schuhen und verschiedenen Schrittgeschwindigkeiten. Es sollten möglichst viele Parameter und deren Einflüsse untersucht werden, um die Reproduzierbarkeit dieser Gehgeräusche zu gewährleisten. Die Untersuchungen wurden außerdem auf verschiedenen Deckenkonstruktionen durchgeführt. Dabei standen zunächst die Holzbalkendecken mit verschiedenen Estrichaufbauten im Vordergrund. Vergleichend wurden auch Gehgeräusche auf Massivdecken herangezogen. Mittels statistischer Auswertung wurden dann Korrelation und Abweichung der Spektren der Geher untereinander und die der Geher zum Hammerwerk bestimmt. Es wurde auch das im Rahmen der ISO 140, Teil 11 vorgeschlagene modifizierte Normhammerwerk mit den Gehgeräuschen verglichen.

• Verbesserung der Längs-Schalldämmung durch Vorsatzschalen [DAGA 2002 (Bochum)]
  H. Schröder
[A]

Vorsatzschalen werden seit langem zur Verbesserung der Schalldämmung von Wänden eingesetzt. Ihre Wirkungsweise ist im Allgemeinen gut verstanden. So können die Schalen in Verbindung mit einer Dämmschicht als Masse-Feder-System betrachtet werden, welches die Schalldämmung oberhalb der Resonanzfrequenz erhöht. Bekannt ist auch, das Vorsatzschalen die z.B. im Rahmen von wärmetechnischen Sanierungen eingebaut werden, nicht automatisch schalltechnische Vorteile bieten. Bei einer ungünstigen Lage der Resonanzfrequenz können sogar Verschlechterungen im bewerteten Schalldämm-Maß eintreten. In ähnlicher Weise wie bei Trennwänden bewirken Vorsatzschalen an flankierenden Wänden eine Verbesserung der Schall-Längsdämmung. Über die Wirkung der Schalen in Bezug auf die Längsdämmung liegen bisher nur unzureichende meßtechnische Untersuchungen vor. Zwar kann auch hier in erster Näherung das physikalische Modell des Masse-Feder-Systems verwendet werden, es sind jedoch zusätzliche Besonderheiten zu beachten und einige offene Fragen zu klären. Diese betreffen in erster Linie die Auswirkung der Stoßverbindung zwischen der flankierenden Wand und der Trennwand. Auch breiten sich auf der Längswand zusätzliche Wellenformen - freie Biegewellen - aus, während die Schwingungsform der Trennwand im Wesentlichen durch das Luftschallfeld aufgezwungen wird. Im Rahmen eines am Fraunhofer-Institut für Bauphysik durchgeführten Meßprogramms zur Verbesserung der Schall-Längsdämmung an innenliegenden Vorsatzschalen wurde den oben genannten Fragen nachgegangen. Über erste Ergebnisse dieser Untersuchungen wird berichtet.

• Bauakustik-Datenbank [DAGA 2003 (Aachen)]
  H. Schröder
[A]

Vorgestellt wird das Konzept einer öffentlich zugänglichen, bauakustischen Datenbank, in welcher verifizierte Daten von Bauprodukten mit schalltechnischem Bezug gesammelt, aufbereitet und präsentiert werden. Mögliche Anwendungen einer solchen Datenbank sind: - Bereitstellung einer unabhängigen Plattform für Bauherren, Architekten und Anwender, welche eine Auswahl von Bauprodukten nach akustischen Kriterien ermöglicht. - Erstellung von Statistiken zur bauakustischen Leistungsfähigkeit bestimmter Produktgruppen auf der Basis anonymisierter Datensätze. - Überkreuz-Statistiken von bauakustischen Größen mit anderen physikalischen (z.B. Masse) und bauphysikalischen (z.B. Wärmeleitfähigkeit) Parametern. - Aufspüren von langfristigen Trends bei Änderungen in der Herstellung und Zusammensetzung von Bauprodukten, wie z. B. bei Gipskarton-Ständerwänden. Die technischen Voraussetzungen für eine solche Plattform sind heute gegeben, zahlreiche Internetportale in vielen Bereichen der Wirtschaft machen es vor. Aus dem Bereich der chemischen Analyse von Trinkwasser und Lebensmitteln sind Internet-Lösungen bekannt, welche auf Datenbanken zur Unterstützung des Laborbetriebs (Laboratory Information and Management Systems, LIMS) zurückgehen. Hier werden für die jeweiligen Hersteller im Internet abrufbare Informationen über den aktuellen Stand ihrer Prüfungen und die Einordnung ihrer Prüfergebnisse im Vergleich zu anderen Produkten am Markt bereit gestellt. Auch im Rahmen der bauakustischen Prüftätigkeit am Institut für Bauphysik (IBP) in Stuttgart werden die ermittelten Prüfergebnisse heute in einer internen Datenbank verarbeitet. Vorteile sind eine rationellere Bearbeitung der Prüfaufträge und eine verbesserte Dokumentation des gesamten Prüfablaufs im Sinne des Qualitäts-Managements. Sofern die Kunden es wünschen, könnten diese Daten zusammen mit Prüfergebnissen anderer Institute in das vorgestellte Portal überführt werden.

• Alternative Determination of Dynamic Stiffness of Thick Insulating Layers [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  P. Leistner, H. Schröder and B. Richter
[A]

The dynamic stiffness of insulating layers is a decisive parameter for the sound insulation of multi-layer building parts such as floating floors, additional linings and external thermal insulation systems. With restriction to (mostly thin) layers of insulating materials used under floating floors a measurement procedure its regulated in the standard DIN EN 29053. Due to this restriction a reliable procedure for insulating layers in other applications is still needed. Especially the stiffness of very thick layers of external thermal insulation systems is hard to analyse. The mounting conditions strongly influence the results and the measurement uncertainty is generally high. These problems can be avoided by an alternative procedure which should also be as practical as possible. In comparison with the standard shaker excitation, which is far from reality of thermal insulation systems, an airborne sound excitation shows several advantages. In this sense the impedance tube can be used. The measured sound absorption curve clearly shows the resonance behaviour of a mass (plaster) - spring (insulating layer) system. With the known mass the dynamic stiffness can be easily derived. Further practical conditions are ensured by horizontal orientation of the multi-layer system and by well-defined lateral terminations. Even the influences of different support systems, e.g. plugs or frames, can be investigated in impedance tubes with bigger cross-sections ( 1 m). A number of tests will be presented and compared with other results including results of sound insulation measurements.

• Evaluation of walking noise on floors [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  H. Schröder and B. Richter
[A]

Apart from impact noise in adjacent rooms, walking noise in the source room - also referred to as drum noise - is of increasing interest. Drum noise is not a subject of authority regulations in Germany. This situation offers space for newer measurement techniques und evaluation procedures away from the well-established single number values. Psychoacoustic findings could be considered more appropriate and the sound of drum noise itself could be investigated.

A measuring method for in-room impact noise by floor coverings was developed in France (NF S 31-074), which is based on laboratory measurements using the standard tapping machine. Several institutes in Scandinavia and Germany created their own measurement procedures using also different types of excitation and more sophisticated measurement techniques. About one year ago a European standardisation group (CEN/TC126/WG1/AHG7) was established under active participation of the European Producers of Laminate Flooring (EPLF). The aim of this group is to agree upon a unique test method to characterize walking noise of floor coverings. One of the parameters in focus is the loudness according to Zwicker. The current state of the discussion will be reported.

Further more, some measurements from persons walking on different floors will be presented. The hearing impression is then compared to the determined rating parameters.

• Flanking sound reduction of suspended ceilings [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Richter, P. Leistner and H. Schröder
[A]

In 2003 a series of measurements on suspended ceilings made from closed gypsum boards was carried out at the Fraunhofer-Institute of Building Physics (IBP). The reason for these investigations was, that construction examples given in the German standard DIN 4109 are based on very old measurements. Since that time, building materials have been modified and some acoustically important features as the mass per unit area and the thickness of currently available products have changed. Furthermore, the corresponding test code DIN EN 20140-9 has gone through substantial changes. The focus of the measurements was put on the construction examples given in table 26 of supplement 1 to DIN 4109.

The measurement program is presented in detail and different parameters, which influence the flanking sound reduction are explained when looking at the results. The single number values are compared to the existing table 26 and some historic measurements. As DIN 4109 is currently revised, some proposals are made for new design values of the flanking sound reduction of suspended ceilings.

Schröder, J.

• Akustik und Sprachverständlichkeit der Flüsterspiegel im Oldenburger 'Hörgarten' [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  J. Schröder and B. Kollmeier
[A]

Ein akustisches Experiment, das einem hin und wieder auf Spielplätzen, in Sinnerfahrungsgärten oder Science-Centern begegnet, besteht aus zwei aufeinander gerichteten parabolisch-konkav gekrümmten Flächen, oft handelsüblichen Satelitenschüsseln. Diese ermöglichen aufgrund der speziellen Reflexionseigenschaften von Paraboloiden das Führen von Gesprächen im Plauder- oder sogar Flüsterton zwischen zwei Partnern, die sich in den Brennpunkten der weit zueinander entfernt stehenden Parabolreflektoren befinden. Solche ''Flüsterspiegel'' ähneln dabei in der Wirkung den ''Flüstergalerien'', wie sie sich bisweilen in Gebäuden und Gewölben wie z.B. der Kuppelgalerie der St.Pauls Cathedral in London finden.

Zur Planung einer solchen Anlage ist es hilfreich, den Effekt, der sich für eine bestimmte Größe von Reflektoren und eine bestimmte Entfernung zwischen ihnen ergibt, abschätzen zu können. Wie groß darf die Entfernung zwischen den Reflektoren sein, damit noch ein Effekt zu hören ist? Wie stark ist der Effekt?

Im Vortrag soll ein theoretischer Ansatz zur quantitativen Vorhersage der frequenzabhängigen Verstärkung einer solchen Anlage vorgestellt werden. Dazu werden akustische Messungen präsentiert, die an einem Flüsterspiegel-Aufbau durchgeführt wurden, der im geplanten ''Hörgarten'' am ''Haus des Hörens'' in Oldenburg installiert werden soll. Zusätzlich zu den akustischen Messungen wurde dort eine Messung der Sprachverständlichkeit durchgeführt, die deutlich die durch Flüsterspiegel herbeigeführte Verbesserung der Verständlichkeit selbst in einer stark lärmbelasteten Außenumgebung zeigt.

Schröder, R.

• Beamforming – Zeitbereich versus Frequenzbereich [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  O. Jäckel and R. Schröder
[A]

Bei bildgebenden akustischen Verfahren haben in den letzten Jahren auf dem Delay-and-Sum-Beamforming beruhende Kartierungssysteme (Akustische Kamera) größere praktische Bedeutung zur schnellen Lokalisierung der Hauptschallquellen von Maschinen, Anlagen und Geräten erlangt. Bei diesem Verfahren wird ein Mikrofonarray rein rechnerisch auf einen Punkt in der Meßebene bzw. im Raum fokussiert, indem nach Kompensation der Laufzeitunterschiede der einzelnen Mikrofonkanäle eine kohärente Aufaddition der Zeitsignale und eine anschließende Normierung auf die Kanalzahl vorgenommen werden. Für die derart rekonstruierte Zeitfunktion lassen sich dann interessierende Kenngrößen wie etwa Schalldruck oder Pegelwerte berechnen. Wendet man dieses Prinzip auf alle interessierenden Meßpunkte der Objekt-Ebene bzw. einer Modelloberfläche an, erhält man eine Kartierung der Schalldruckverteilung über dem Objekt, welche in aktuellen Systemen meist als Falschfarbdarstellung mit automatischer Überlagerung eines optischen Bildes des Meßobjektes dargestellt wird. Der Beitrag stellt die praktischen Vor- und Nachteile einer Berechnung des Beamforming-Verfahrens sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich gegenüber. Es wird aufgezeigt, daß die in der Akustik sehr stark tradierte, einseitige Betrachtung von Signalen ausschließlich im Frequenzbereich in der Historie des Beamforming (Einschränkung auf Schmalband-Beamforming) und der Theorie der Arraymeßtechnik oftmals den Blick auf die eigentliche Leistungsfähigkeit des Verfahrens versperrt hat. Die Bedeutung einer hohen Signalbandbreite für ein erfolgreiches Beamforming wird demonstriert.

Schröder, W.

• A Hybrid Approach to Analyze the Acoustic Field Based on Aerothermodynamic Effects [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  T. Bui, M. Meinke and W. Schröder
[A]

A hybrid LES/CAA approach to simulate sound fields generated by aeroacoustic and thermoacoustic effects will be presented. Acoustic perturbation equations are used, which are capable to describe acoustic wave propagation in a non-uniform mean flow such that the computational domain of the flow simulation has to comprise only the significant acoustic source region. The input data to evaluate the acoustic source terms are generated by an LES computation in a flow region that contains all major acoustic sources. Special care is taken on Combustion Noise in which a sound field of an unbounded flame is simulated. Besides a fourth-order DRP-Scheme (Dispersion Relation Preserving) for spatial discretization a LDDRK-Scheme (Low Dissipation and Low Dispersion Runge Kutta) is used for time integration. By analyzing the sound radiation into unbounded space the need arises due to the limitation of computational resources to introduce artificial boundaries to make the computational domain finite, such as PML (Perfect Machted Layer) or Sponge Layer, to avoid unphysical numerical reflections into the computational domain.

• Reduced-Order Analysis of Turbulent Jet Noise [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Schlegel, B.R. Noack, E. Gröschel, W. Schröder, P. Comte and P. Jordan
[A]

In the present study, subsonic turbulent jet noise is investigated targeting 'least-order' approximations of the key processes. These representations utilize LES and experimental data. The fluctuations of the velocity field, of the Lamb vector as noise source (APE formalism), and of the far-field pressure are investigated with several methods: (i) The streamwise development is characterised by a statistical analysis; (ii) An azimuthal mode decomposition is carried out; (iii) A Fourier analysis is performed; (iv) A proper orthogonal decomposition (POD) is applied to the data; (v) A noise-targeted generalization of the POD is proposed to distill 'loud' and 'quiet' structures in the jet. Thus, the hot-spots of noise production are identified and the most characteristic flow events with respect to the observed far-field pressure are low-dimensionally described.

Schrödl, S.

• Zeitliche Gewichtung bei der Lautheitsintegration [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  W. Ellermeier and S. Schrödl
[A]

Die zeitliche Integration der Lautheit im Pegel fluktuierender Schalle wird mit einer neuen psychophysischen Methode untersucht. Dazu werden in einem 2IFC-Verfahren jeweils zwei Exemplare weißen Rauschens von je 1 s Dauer dargeboten. Die Pegel der beiden Reize werden in zehn 100-ms-Segmenten unabhängig voneinander nach einer Zufallsverteilung variiert. Aufgabe der Versuchsperson ist es, zu entscheiden, welches der beiden resultierenden Pegelprofile lauter klingt. Aufgrund einiger tausend solcher Urteile werden bedingte psychometrische Funktionen [B.G. Berg, J. Acoust. Soc. Am., {em 86}, 1743-1746 (1989)] geschätzt, aus denen sich bestimmen läßt in welchem Maße jedes einzelne Zeitsegment zur Lautheitsdiskrimination beiträgt. Die Ergebnisse von bisher sechs Versuchspersonen zeigen große interindividuelle Unterschiede in den Gewichtungsfunktionen. Insgesamt ergibt sich - im Widerspruch zu gängigen Mittelungsmodellen - ein statistisch signifikanter Trend, Reizanfang und -ende stärker zu gewichten als den mittleren Bereich. Die Ergebnisse werden diskutiert im Hinblick auf unterschiedliche Zeitbereiche des auditiven Gedächtnisses und das Zusammenspiel sensorischer und kognitiver Faktoren bei der Lautheitsintegration.

Schröger, E.

• Pre-attentive change detection as indexed by the mismatch negativity event-related potential component
  E. Schröger and S. Berti
[A]

The mismatch negativity (MMN) is a component of the event-related brain potential elicited by an irregular sound occurring in a series of sounds setting up a regularity. It peaks between 100 and 250 ms after onset of the irregularity. EEG, MEG, and fMRI data indicate that it is mainly generated in temporal and partly in frontal cortex. It is explained by a memory comparison mechanism in which the sensory representation of a current sound is mismatched to a neural model of the regularity established by the preceding stimulation. In other words, from the elicitation of MMN it can be inferred that a regularity has been established in the brain and that a deviancy from this regularity has been detected. Importantly, MMN is even elicited when the sounds are not attended. This pre-attentive scanning of the auditory environment for deviations from some regularity enables the involuntary switching of attention towards potentially meaningful events. Interestingly, MMN is not only elicited by ''simple'' deviations where an isochronous sequence of identical sounds is interrupted but also by the violation of abstract rules, and it even has some extrapolatory power. Thus the pre-attentive change-detection system underlying MMN reveals a considerable degree of adaptivity and may be regarded as an intelligent system operating at sensory level.

Schröter, S.

• Beeinflussung der Geräuschqualität von Gebläsen durch Kapselung [DAGA 2005 (München)]
  D. Schulz, K. Künzel, M. Klemm and S. Schröter
[A]

Die Güte einer Kapsel wird meistens anhand des Einfügungsdämmmaßes D(fi) sowie der Pegelminderung (bzgl. des A-bewerteten Pegels für ein vorgegebenes Geräusch) beurteilt. Obwohl sich letzteres Kriterium besonders bzgl. der gesundheitlichen Wirkung von Schall gut bewährt hat, ist der A-bewertete Schalldruckpegel als Maßstab für die Geräuschqualität nur bedingt geeignet. Es soll deshalb folgenden Fragestellungen nachgegangen werden: Wie ändern sich psychoakustische Messgrößen bei Kapselung? In welchem Verhältnis stehen diese Änderungen im Vergleich zur Änderung des mittleren Schalldruckpegels? Die Messungen wurden an 6 Gebläsen auf Kläranlagen im ''Normalbetrieb'' durchgeführt. In den Spektren dominieren Anteile zwischen 100 Hz und 2000 Hz, wobei ausgeprägte Peaks herausragen. Die Lautheit wird durch die Kapselung näherungsweise halbiert, dadurch verringern sich auch Schärfe und Rauhigkeit. Zur Verminderung der Schärfe trägt weiterhin bei, dass hochfrequente Anteile im Spektrum stärker gemindert werden als tieffrequente. Dagegen erhöht sich im Mittel die Tonalität um ca. 65%, was mit einer Zunahme der Lästigkeit verbunden sein kann. Die Pegelabsenkung infolge Kapselung erreicht erst bei Frequenzen oberhalb 150 Hz nennenswerte Beträge. In diesem Bereich knickt die Kurve L(f) des gekapselten Gebläses nach unten ab, wodurch Peaks im unteren Frequenzbereich stärker herausgehoben werden. Die Änderung des Lautheitspegels entspricht zahlenmäßig etwa der Änderung des linearen Schalldruckpegels, der A-bewertete Schalldruckpegel überschätzt die empfundene Lautstärkeminderung etwas.

Schrumpf, M.

• Aeroakustik von Fahrzeugklimageräten [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  K. Augustin, M. Paul, M. Späh, F. Brotz and M. Schrumpf
[A]

Klimageräte stellen aufgrund ihrer Komplexität, verursacht durch immer weitreichendere Funktion und immer weniger zu Verfügung stehenden Bauraums, hohe Anforderungen an die thermodynamische, aerodynamische und aeroakustische Auslegung.

Dabei nimmt die Aeroakustik eine besondere Stellung ein, da hier unterschiedliche Schallquellen im Klimagerät betrachtet werden müssen. Dazu zählen das Klimagebläse, Wärmetauscher, Umlenkungen und Luftführungen inkl. Absperrklappen und Luftleitelementen zur Erzeugung einer gewünschten Temperaturschichtung. Da sich Ausströmer aus der Klimaanlage in den Fahrzeuginnenraum in unmittelbarer Nähe der Fahrzeuginsassen befinden, wird aeroakustische Geräuschentwicklung hier als besonders störend empfunden.

Der Vortrag beschreibt moderne experimentelle und numerische Methoden, die zu einer Verbesserung des akustischen Komforts der Klimaanlage eingesetzt werden.

Schube, F.

• Sound Radiation of an Expansion Chamber due to Pressure Induced Structural Vibrations [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Junge, F. Schube and L. Gaul
[A]

Exhaust systems are exposed to large pressure pulsations due to the periodically blown out exhaust gas. These large pulsations may lead to structural vibrations of the exhaust system, by the transfer of energy from the acoustic fluid to the structural parts of the exhaust system. The vibrating structural parts of the exhaust system contribute to the sound radiation in addition to the sound at the orifice and thus degrading the performance of the system. This phenomenon is experimentally investigated on a production-model expansion chamber. A loudspeaker is used as an acoustic source and the two-microphone method is employed to determine the exact input signal on the inlet. It is found that for some frequencies the structural parts of the expansion chamber are heavily excited by this acoustic path. Those frequencies are close to some structural resonance frequencies, which are determined by an experimental modal analysis (EMA). The ability of the structure to radiate sound varies between all resonance frequencies and depends mainly on the geometry of the structure. In order to be able to predict, evaluate and optimize the sound radiation of an exhaust system in an early development stage this research aims for the development of a simulation tool employing a fluid-structure coupled finite element model for the description of the interior problem and a fast multipole boundary element model for the exterior problem.

Schubert, F.

• Dreidimensionale Berechnung des transienten Schallfeldes von Ultraschallwandlern basierend auf einer schnellen Hybridtechnik [DAGA 2008 (Dresden)]
  B. Lamek and F. Schubert
[A]

Dreidimensionale Berechnung des transienten Schallfeldes von Ultraschallwandlern basierend auf einer schnellen Hybridtechnik

Schubert, S.

• Musikhörgewohnheiten bei Jugendlichen: Tragbare Wiedergabegeräte mit Kopfhörer [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Schulz, S. Schubert, J. Thiele and J. Hantzsch
[A]

In einer Reihe von Studien wird über eine Verschlechterung der Hörfähigkeit bei jungen Menschen berichtet. Dabei wird besonders der Einfluss verschiedener Formen des überlauten Musikhörens diskutiert, wie zum Beispiel der häufige Besuch von Diskotheken mit Pegeln von zum Teil deutlich über 100 dB(A). Im Rahmen einer Längsschnittstudie mit Schülern der 7. - 10. Klasse einer Mittelschule stellte sich heraus, dass sich bei den Probandengruppen, die in den Befragungen häufiges und lautes Musikhören über Kopfhörer angegeben hatten, ebenfalls verstärkt Anzeichen von Verschlechterungen des Gehörs im Untersuchungszeitraum zeigten. Besonders bei der Gruppe der ''Extremnutzer'' sind diese Zusammenhänge deutlicher ausgeprägt. Dieses Ergebnis war Anlass für ein studentisches Projekt, das die Häufigkeit und die typischen Schalldruckpegel bei der Nutzung tragbarer Wiedergabegeräte bei Schülern verschiedener Schultypen und bei Studenten erfassen sollte. Die Ergebnisse werden u.a. in Bezug auf die Musikrichtung und das Alter der Probanden vorgestellt. Zieht man lediglich die durchschnittlichen Pegel, Nutzungsdauern und Schallenergiedosen heran, so birgt die Nutzung dieser Geräte scheinbar kaum ein Gefährdungspotenzial für das Gehör. Es zeigt sich aber auch hier, dass das Gehör von ca. 5 - 15 % der untersuchten Probanden besonders gefährdet ist.

Schuchardt, D.

• Praktische Aspekte von Mehrmikrofonanordnungen als Frontend für Spracherkenner [DAGA 2003 (Aachen)]
  G. Uhlrich, D. Schuchardt and H. Baesekow
[A]

Praktische Aspekte von Mehrmikrofonanordnungen als Frontend für Spracherkenner Ausgehend von der Zielstellung einer verbesserten Robustheit von Spracherkennern für Gerätesteuerungen in Büro- und Wohnräumen werden die Anforderungen erläutert. Eine Auswahl möglicher Anordnungen wird unter dem Aspekt ihrer praktischen Leistungsfähigkeit in normal halligen Räumen diskutiert. Über praktische Aspekte zur Gestaltung von Mikrofonarrays und zur Realisierung entsprechender Versuchsanordnungen im Rahmen von Untersuchungen im EU-Forschungsprojekt INSPIRE wird berichtet. Eine Softwarelösung zur effizienten Erzeugung von räumlich verteilten Geräuschszenarien wird vorgestellt.

Schucht, C.

• Digitale Sprachverbesserung für Automobile [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Schucht, S. Bork and A. Meier
[A]

In Fahrzeugen mit mehr als zwei Sitzreihen leidet die Sprachkommunikation zwischen den Insassen aufgrund verschiedener Einflussgrößen wie z.B. Fahrgeräusch, akustische Bedämpfung der Kabine, Hörentfernung, Reflexionen, Nachhalldauer, etc.. Eine geringe Höranstrengung zur Sprachkommunikation während der Fahrt ist jedoch als wesentliches Komfortmerkmal zu nennen. Das vorgestellte Verfahren löst diese Problematik mithilfe zweier Übertragungswege in der Fahrzeugkabine. Der Beitrag zeigt eine spezielle akustische Auslegung der Wandlerkomponenten, bei der die Rückkopplungsgefahr von Mikrofon zu Lautsprecher verringert wird. Die Signalverarbeitung beinhaltet eine Rauschreduktion in 128 Frequenzbändern, wobei auf ein adaptives Rauschmodell verzichtet und damit eine schnelle Anpassung ermöglicht wird. Des Weiteren sind die Funktionen eines spektralen Mikrofon-Gates und einer Feedback-Reduktion realisiert. Die gefilterten Sprachsignale steuern eine Pegelwaage, die ein bidirektionales Sprechen erlaubt und gleichzeitig eine übermäßige Pegelerhöhung im Betrieb verhindert. Besondere Maßnahmen wurden zur Frequenzgang- und Zeitentzerrung umgesetzt. Neben der Ausnutzung des Haas-Effekts zur korrekten Lokalisation des Sprechers kommt eine terzbasierte Hörbewertung mit Burst-Signalen zur Anwendung, um gleichzeitig eine optimierte Entzerrung für unstetige und eingeschwungene Signale zu berücksichtigen. Dabei wird der vorhandene Luftschall um das elektroakustische Signal lediglich ergänzt, damit ein natürlicher Sprachklang entsteht. Die Entzerrung ist damit genau für eine gewünschte Sprachverstärkung gültig. Das System wurde in ein dreireihiges Testfahrzeug verbaut, parametriert und beurteilt.

Schucker, M.

• Neugestaltung eines vorlesungsbegleitenden Praktikums im Fach Tonstudiotechnik unter Einbeziehung der didaktischen Möglichkeiten des E-Learning [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Leckschat, J. Link and M. Schucker
[A]

Auch an der Fachhochschule Düsseldorf werden Diplomstudiengänge auf das Bachelor-/Mastersystem umgestellt. Damit verbunden sind regelmäßig Kürzungen im Curriculum, zusammen mit einer Erhöhung der Studierendenzahl. Im Fach ''Tonstudiotechnik'' des Studiengangs Medientechnik wurde die Umstellung zum Anlass genommen, ein völlig neu konzipiertes und ausgestaltetes Praktikum anzubieten. Die Umstrukturierung war Anlass für mehrere Modernisierungsschritte: 1. Anpassung an die Zielgruppe. Dazu wurde eine Erhebung bei Studierenden über Vorkenntnisse, Interessen und Erfahrungen mit bisherigen Lehrveranstaltungen durchgeführt und ausgewertet. 2. Anpassung an aktuelle Technologie. Dazu wurde ein Labor mit neuen Arbeitsplätzen für Musik- und Audiobearbeitung ausgestattet. 3. Didaktische Neuausrichtung. Nicht zuletzt durch die Notwendigkeit steigender Studierendenzahlen motiviert, wurde eine E-Learning-Komponente in die Lehrveranstaltung integriert. Sie dient dem Selbststudium, beinhaltet Lernkontrollen, ermöglicht die technische Gehörbildung in zeitlicher und räumlicher Unabhängigkeit und dient auch der Vorbereitung von insgesamt drei Vorkolloquien. Die eigentlichen Praktikumstermine umfassen Stoff von der Mikrofonaufnahmetechnik über die Musikmischung (die den größten Anteil hat) bis zur Datenreduktion. Es wird exemplarisch Material eines eigens komponierten Rock-/Popsongs mit den einschlägigen Tools der professionellen Tontechnik bearbeitet, bis hin zum Mastering. Viele Versuche enthalten ein ''Basis''-Aufgabenpaket und eine ''Advanced''-Erweiterung. Der erste Jahrgang, der dieses Praktikum durchlaufen hat, hat durchweg eine hohe bis sehr hohe Zufriedenheit bekundet.

Schümer, R.

• Eine systematische Übersicht über Fragebögen aus Lärmwirkungsstudien [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  S. Hallmann, R. Schümer and R. Guski
[A]

Die Entwicklung von Fragebogen-Guidelines für die Lärmwirkungsforschung ist ein langfristiges Ziel des Team No. 6 der ICBEN (International Commission on the Biological Effects of Noise). Endziel ist hierbei, einen Vorschlag zu erarbeiten, in welcher Form globale und spezifische Lärmwirkungen per Befragung zu erheben sind. Um dieses Vorhaben zu unterstützen, hat der ''Arbeitskreis Ökologische Lärmforschung'' die Erstellung einer systematischen Übersicht über vorhandene Fragebögen auf internationaler Ebene in Angriff genommen. Anhand dieser Übersicht soll es möglich sein, u.a. unterschiedliche Wirkungs- und Moderatorvariablen sowie Antwortformate und die Struktur von verschiedenen Fragebögen zu vergleichen. Nach einer systematischen Ermittlung von Namen und Adressen einschlägiger Lärmforscher/innen, wurden diese um die Zusendung von Fragebögen aus eigenen Lärmwirkungsstudien gebeten. Diese Fragebögen werden mit der Methode der qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. Parallel dazu wurde eine Access-Datenbank entwickelt, in der die Ergebisse der Analysen dargestellt und verwaltet werden. Diese Datenbank soll per Internet für jede/n Forscher/in zugänglich und nutzbar sein. Obwohl das Projekt noch nicht abgeschlossen ist, wird der Aufbau und die Funktionsweise der Datenbank demonstriert werden können.

• Vertrauensbildung als flankierende Maßnahme zur Lärmbelästigungsminderung? Ein Vorschlag für eine interdisziplinäre Umsetzung in der Praxis [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  U. Felscher-Suhr, D. Schreckenberg, R. Schümer and U. Möhler
[A]

Verschiedene Studien zur Wirkung von Lärm auf den Menschen kommen zu dem Ergebnis, dass das Ausmaß der Lärmbelästigung u.a. auch davon abhängt, wie sehr die Lärmbetroffenen davon überzeugt sind, dass die Lärmverantwortlichen alles tun, um ihre Belastung so gering wie möglich zu halten. Dieser Sachverhalt wird in der englischsprachigen Literatur als ''misfeasance'' (Misstrauen) bezeichnet. Im deutschsprachigen Raum wird derselbe Effekt häufig positiv mit ''Vertrauen in die Verantwortlichen'' beschrieben. Eine eigene Untersuchung zur Lärmbelästigung der Bevölkerung Baden-Württembergs hat gezeigt, dass neben dem Ausmaß an Vertrauen auch die Art der Maßnahmen, die die Lärmbetroffenen ergreifen, um die Lärmsituation zu bewältigen, mit höherer oder geringerer Lärmbelästigung einhergehen. Es lassen sich langfristig-strategische Maßnahmen (Engagement in Bürgerinitiativen u.ä. ) von kurzfristig wirkungsbezogenen Maßnahmen (Fenster schliessen, lauter sprechen u.ä.) unterscheiden, wobei die ersten mit positiv, die zweiten negativ mit der Lärmbelästigung korreliert sind. Ansätze zur Bürgerbeteiligung bei der Umsetzung von Lärmminderungsmaßnahmen zeigen, dass die Anwohner nicht zwangsläufig diejenigen Vorschläge präferieren, die aus akustischer Sicht die wirksamsten sind. Um Lärmminderung möglichst effektiv zu gestalten, d.h. bei so geringen Kosten wie möglich die Lärmbelästigung maximal zu reduzieren wird ein interdisziplinärer Ansatz vorgeschlagen, der die oben genannten Aspekte integriert und der in der Praxis der Lärmminderung angewandt werden kann.

• Fensterstellung und Lärmbelästigung bei Schienen- und Straßenverkehrslärm [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  D. Schreckenberg, R. Schümer, A. Schuemer-Kohrs, U. Möhler and M. Liepert
[A]

Jeweils über 700 Anwohner von Schienenverkehrswegen und Straßen wurden nach der Lärmbelästigung und nach Innenraum-bezogenen Störungen (u.a. im Kommunikationsbereich) durch die jeweilige Quelle sowie nach der üblichen Fensterstellung befragt. Straßenanwohner tendieren in sehr viel stärkerem Maße als Anwohner von Schienenverkehrswegen dazu, im Sommer tagsüber in den Wohnräumen die Fenster geschlossen zu halten (32% bei der Straße gegenüber 11% bei der Schiene). Analoges gilt für das Schließen der Fenster nachts in den Schlafräumen im Sommer (30% bei der Straße gegenüber 15% bei der Schiene). Bei der Straße finden sich zudem engere Korrelationen zwischen den Pegeln (quellen-bezogene Mittelungspegel an der lautesten Fassade) und der Fensterstellung (mit steigendem Pegel werden die Fenster zunehmend geschlossen gehalten; r um 0,30) sowie zwischen der Fensterstellung und den Belästigungs- / Gestörtheitsreaktionen (stärkere Gestörtheit bei üblicherweise geschlossenen Fenstern; r ebenfalls jeweils um 0,30). Letztere Beziehung bleibt auch bei Partialisierung des Pegels i.w. unverändert. Anders bei der Schiene: die Fensterstellung korreliert hier weder mit dem Pegel noch mit den Reaktionen (r jeweils um 0,0). Es werden Faktoren diskutiert, die zu den bei Schiene und Straße unterschiedlichen Beziehungen zwischen Fensterstellung einerseits und den Pegeln und Reaktionen andererseits beitragen mögen.

• Die Noise Questionnaire Database [DAGA 2003 (Aachen)]
  S. Hallmann, R. Schümer and R. Guski
[A]

In Fragebogen-Untersuchungen zur Lärmwirkung wurden bisher unterschiedliche Operationalisierungen von Wirkungsvariablen (wie z.B. Belästigung) und moderierenden Variablen verwendet, wodurch die Ergebnisse der verschiedenen Untersuchungen oft nur schwer zu vergleichen sind. Um für dieses Problem eine Lösung zu finden, hat sich die Arbeitsgruppe ,community response' der ICBEN (International Commission on the Biological Effects of Noise) als langfristiges Ziel gesetzt, Fragebogen-Guidelines zu entwickeln und einen ''Musterfragebogen'' für die Lärmwirkungsforschung zu formulieren. Um dieses Vorhaben zu unterstützen, hat der ''Arbeitskreis Ökologische Lärmforschung'' mit der Erstellung einer systematischen Übersicht über bereits vorhandene Fragebögen aus Lärmwirkungsstudien begonnen. LärmforscherInnen aus verschiedenen Ländern, die bereits Befragungen im Bereich der Lärmwirkungsforschung durchgeführt haben, wurden um die Zusendung der eingesetzten Fragebögen gebeten. Diese Fragebögen wurden ggf. übersetzt, jeweils inhaltsanalytisch ausgewertet und in die eigens programmierte Datenbank eingepflegt. Parallel wurden die Fragebögen und das dazu gehörige Material systematisch in einem Archiv gesammelt und können hier eingesehen werden. Die Datenbank ist im Internet unter http://www.eco.psy.ruhr-uni-bochum.de/nqd nutzbar, alle Informationen zu dem Projekt sind in Englisch zusammengestellt. Mit Hilfe der eingebauten Suchfunktion können die Daten nach verschiedenen Kriterien geordnet werden. So können hier u.a. Angaben über die Struktur einzelner Fragebögen sowie die in ihnen verwendeten Operationalisierungen für Lärmwirkungs- und Moderatorvariablen gefunden und miteinander verglichen werden. Die Noise Questionnaire Database wird fortlaufend ergänzt und aktualisiert, z. Zt. enthält die Datenbank circa 180 Datensätze bzw. Analysen von Lärmwirkungsfragebögen. Die Datenbank bietet somit die Grundlage für ein mögliches Nachfolge-Projekt, in dem Empfehlungen für Fragebögen in Lärmwirkungsstudien formuliert und ein Vorschlag für ein Musterfragebogen erarbeitet werden sollte.

• Lästigkeit von Schienen- und Straßenverkehrslärm bei hohen Vorbeifahrhäufigkeiten – Ergebnisse einer Feld- und Laborstudie [DAGA 2005 (München)]
  M. Liepert, U. Möhler, D. Schreckenberg, R. Schümer and H. Fastl
[A]

In der Öffentlichkeit wird die Anwendbarkeit des sog. Schienenbonus bei Planfeststellungsverfahren zum Neu- oder Ausbau von Schienenstrecken mit Hinweis auf hohe prognostizierte Verkehrsmengen in Frage gestellt. Es stellt sich dabei die Frage, ob ein Lästigkeitsunterschied auch bei einer Verringerung der Pausendauern zwischen Zugvorbeifahrten im bisher ermittelten Ausmaß weiterhin besteht. Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurde eine kombinierte Feld-/Laborstudie zur Lästigkeitswirkung von Schienen- und Straßenverkehrslärm bei hohen Verkehrsmengen durchgeführt. In der Feldstudie wurden die Ergebnisse akustischer Erhebungen und sozialwissenschaftlicher Befragungen in insgesamt 13 Gebieten mit Schienenverkehrslärm und 6 Gebieten mit Straßenverkehrslärm an Verkehrswegen unterschiedlicher Verkehrsmenge ausgewertet. Ein Großteil dieser Erhebungen wurde im Rahmen vorangehender Untersuchungen des Projektteams im Rahmen anderer Studien in den Jahren 1996 bis 2000 durchgeführt. Im Jahr 2002 wurden für die Studie in 3 weiteren Gebieten mit sehr hohen Verkehrmengen Befragungen durchgeführt. Ein Teil dieser Probanden nahm zudem an einer darauf folgenden Laboruntersuchung teil. Die Lästigkeitsurteile der Probanden aus Schienengebieten und Straßengebieten zu beiden Verkehrslärmarten wurden verglichen. Ein weiterer Schwerpunkt der Untersuchung war der Vergleich der Ergebnisse der Felduntersuchung und der Laborstudie. Über die Durchführung und die Ergebnisse der Studie wird berichtet.

Schuemer-Kohrs, A.

• Fensterstellung und Lärmbelästigung bei Schienen- und Straßenverkehrslärm [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  D. Schreckenberg, R. Schümer, A. Schuemer-Kohrs, U. Möhler and M. Liepert
[A]

Jeweils über 700 Anwohner von Schienenverkehrswegen und Straßen wurden nach der Lärmbelästigung und nach Innenraum-bezogenen Störungen (u.a. im Kommunikationsbereich) durch die jeweilige Quelle sowie nach der üblichen Fensterstellung befragt. Straßenanwohner tendieren in sehr viel stärkerem Maße als Anwohner von Schienenverkehrswegen dazu, im Sommer tagsüber in den Wohnräumen die Fenster geschlossen zu halten (32% bei der Straße gegenüber 11% bei der Schiene). Analoges gilt für das Schließen der Fenster nachts in den Schlafräumen im Sommer (30% bei der Straße gegenüber 15% bei der Schiene). Bei der Straße finden sich zudem engere Korrelationen zwischen den Pegeln (quellen-bezogene Mittelungspegel an der lautesten Fassade) und der Fensterstellung (mit steigendem Pegel werden die Fenster zunehmend geschlossen gehalten; r um 0,30) sowie zwischen der Fensterstellung und den Belästigungs- / Gestörtheitsreaktionen (stärkere Gestörtheit bei üblicherweise geschlossenen Fenstern; r ebenfalls jeweils um 0,30). Letztere Beziehung bleibt auch bei Partialisierung des Pegels i.w. unverändert. Anders bei der Schiene: die Fensterstellung korreliert hier weder mit dem Pegel noch mit den Reaktionen (r jeweils um 0,0). Es werden Faktoren diskutiert, die zu den bei Schiene und Straße unterschiedlichen Beziehungen zwischen Fensterstellung einerseits und den Pegeln und Reaktionen andererseits beitragen mögen.

Schürmann, C.

• Statistical modelling of exposure-response relationships in the analysis of multiple transportation noises [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Kuhnt and C. Schürmann
[A]

Transportation noise from diverse sources results in different subjectively felt loudness and annoyance. To assess this relationship quantitatively one wants to have exposure-response models. We consider data from experiments, which expose subjects to multiple transportation noises consisting of different levels of road and rail traffic noise.

When analysing the effect of noises, rating scales are often used such that subjects can record their individual perceptions quite precisely. In these cases the assumption of a Normal distribution for the ratings underlying the classical linear model is usually not appropriate. So-called generalised linear models extend the linear model in two ways: data are not necessarily assumed to be normally distributed but have a distribution from an exponential family and the mean is not necessarily modelled as a linear combination of certain covariates but some function of the mean is. We show how this model class can be used to derive a prediction model for annoyance resulting from multiple transportation noise.

We use a dataset from an experimental set-up where subjects have had to accomplish grammatical reasoning tasks under certain surrounding noise scenarios. The effect of noise on the subject is measured mainly by the subjectively felt annoyance and loudness. Further covariates like daytime of exposure, sex, laboratory and difficulty of the task are also considered.

Schütte, M.

• Acute Annoyance caused by Noise emitted from Rail and Road Traffic [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E. Leue, M. Schütte and B. Griefahn
[A]

Objectives: The study aims at the determination of dose-response-curves for separately occurring train and road traffic noise in the laboratory. It is supposed that acute annoyance depends on the particular activity a person actually performs. The main question to be answered is, how the dose-response relation is influenced by actually exerted activity.

Method: 24 healthy male and female subjects, 20 to 30 years of age listen to a total of 16 sounds while sitting in a sound proof room. Each sound lasts 3 minutes, the sound pressure levels of road and rail traffic noise are varied from 40 to 82 dB (A) in steps of 6 db(A). The subjects are requested to imagine to be at home. Following each presentation they have to rate the resulting acute annoyance as well as loudness, pitch, dynamics, impulsiveness and pleasantness. Additionally, they rate the annoyance that they expect while performing six different home activities.

Results: Annoyance obtained for the condition ''to be at home'' will be compared with annoyance supposed in case of different home activities. The study is in progress and will be finished at the end of the year 2003.

Schuijers, E.

• Progress on Parametric Coding for High Quality Audio [DAGA 2003 (Aachen)]
  E. Schuijers, A. Oomen, A. den Brinker and J. Breebaart
[A]

In the course of the ''MPEG-4 Extension 2'' standardisation process, a parametric coding scheme is under development. This coding scheme is based on the notion that any audio signal can be dissected into three objects. The three objects that are employed in the parametric coding scheme correspond to aspects, which are well known from both auditory perception as well as physical determinants of natural audio signals. These objects are transients, sinusoids and noise. Each of these objects allows for an efficient parametric representation. The parametric coder is targeting medium to high quality for CD quality material, at bit-rates from 24 kbit/s stereo. The initial submission of the parametric coding scheme to MPEG was represented as reference Model 0 (RM0) in November 2001. Since that time, by means of a number of improvement proposals (Core Experiments), the maturity of the reference model has steadily increased. The major improvements consisted of the inclusion of parametric stereo and an alternative noise model. In line with the parameterisation of the mono signal, an efficient solution has been developed where the spatial image of a stereo signal is also parameterised using three types of parameters describing the spatial image. The change in the noise module consists of a non-uniform description of the spectral content using ''Laguerre'' filtering. In the paper, we will outline all recent improvements that have been proposed in the course of MPEG4-Extension 2 standardisation. Furthermore, we will present subjective listening test results illustrating the quality of the parametric coding scheme.

Schuller, B.

• Speaker Identifikation - Comparing Linear Regreession Based Adaptation and Acoustic High-Level Features [DAGA 2005 (München)]
  F. Wallhoff, B. Schuller and G. Rigoll
[A]

Im Rahmen heutiger Spracherkennungsaufgaben ist neben der sprecherunabhängigen Erkennung fließend gesprochener Sprache zudem auch die Erkennung und Identifikation des jeweiligen Sprechers interessant geworden. So können beispielsweise automatische Transkriptionen in Sitzungsszenarien (Wer sagt was?) oder Biometrie-basierte Authentisierungen als Anwendung in Frage kommen.

Bei der hier vorgestellen Arbeit soll es zunächst das Ziel sein, die besonderen, sprecherabhängigen Eigenschaften zuvor aufgenommener kurzer Audio-Dateien zu isolieren. Diese sprecherspezifischen Eigenschaften können dann als Abstandsmaß zu einem existierenden sprecherunabhängigen System verwendet werden. In einem zweiten Schritt kann dann anhand dieses Maßes durch Vergleiche der ähnlichste Referenzsprecher gefunden werden.

Als Basis der extrahierten Sprechermerkmale dienen die in der klassischen Statistik basierten Spracherkennung bekannten MFCC-Koeffizienten, sowie weitere aus dem Sprachsignal abgeleitete Attribute. Die Leistungsfähigkeit des vorgestellten Systems soll an einer speziell für diese Aufgabenstellung entworfenen Datenbank gemessen werden.

• Robust Acoustic Speech Emotion Recognition by Ensembles of Classifiers [DAGA 2005 (München)]
  B. Schuller, M. Lang and G. Rigoll
[A]

Die Erkennungsleistung in der automatischen Spracherkennung kann unter dem Einfluss emotionaler Aussprache Verluste erleiden. Bisher wurde vor allem eine Adaption an Umgebungsgeräusche und den Sprecher betrachtet. Darüber hinaus erscheint es jedoch möglich, durch eine Anpassung an die aktuelle Emotion des Sprechers einen weiteren Zugewinn zu erzielen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich dieser Beitrag mit der zuverlässigen Erkennung der Sprecheremotion aus dem akustischen Sprachsignal vor einer Erkennung des gesprochenen Inhalts mit dem Ziel der Bereitstellung adäquater Modelle. Es werden geeignete Merkmale vorgestellt, und mit Verfahren der Merkmalsselektion hinsichtlich Ihrer Relevanz bewertet. Im Vordergrund stehen dabei gleitende Suchverfahren im Gegensatz zu einer Reduktion des Merkmalssatzes auf Basis einer Hauptachsentransformation. Das Ausgangsset umfasst high-level Attribute, die je Äußerung aus den Konturen der Formanten, Signalenergie, der spektralen Entwicklung und dem Zeitsignal abgeleitet werden. Für die Klassifikation betrachten wir Ensemble-Ansätze wie Stacking, Bagging und Boosting. Unter den eingesetzten Basisklassifikatoren befinden sich dabei künstliche Neuronale Netze, Support Vektor Maschinen, Entscheidungsbäume, Naive Bayes und regelbasierte Ansätze. Als Datenbank werden gespielte Äußerungen der sieben Basisemotionen Freude, Ärger, Überraschung, Furcht, Trauer, Ekel, und ein abgrenzender neutraler Zustand verwendet. Abschließend werden Ergebnisse eines lauffähigen Prototypen präsentiert.

• Matching Monophonic Audio Clips to Polyphonic Recordings [DAGA 2005 (München)]
  B. Schuller, G. Rigoll and M. Lang
[A]

Durch stetig zunehmende Speicherkapazitäten auf immer geringerem Raum und aktuelle Kompressionsverfahren bedingte wachsende Musikarchive mit einer zunehmend breiteren Benutzergruppe erfordern neue Such- und Bedienmethoden. Unter diesen erscheint besonders eine Suche über die Melodie in vielen Situationen sehr komfortabel und intuitiv, wenngleich auch herausfordernd. Ihr volles Potential wird dabei ausgespielt, wenn ein Vergleich eines beispielsweise gesungenen Suchclips mit polyphonen Stücken in Ihrer gesamten Länge möglich ist, wie etwa auf Audio-CDs oder in MP3-Datenbänken. In diesem Beitrag stellen wir zur Bewältigung dieser Aufgabe Hidden-Markov-Modelle als Grundlage der Klassifikation vor. Des Weiteren wird ein Satz geeigneter Merkmale evaluiert. Die Basis der Analyse bilden dabei unter Anderem die harmonische Summe herausragender Partialtöne, Grundfrequenz, Signalenergie, MFCC- und LPCC- Koeffizienten. Im weiteren Verlauf beschäftigen wir uns mit einer geeigneten Vorverarbeitung, die der musikalischen Charakteristik der betrachteten Signalströme gerecht wird. Im Besonderen wird dabei auf den stereophonen Aspekt und die zeitliche Entwicklung eingegangen. Unter Berücksichtigung des geringen Trainingsmaterials für die Modelle, namentlich einzig das originale, gesuchte Stück, beschäftigen wir uns ebenso mit der Extraktion dominanter Repetitionen. Ziel ist es, mehrere solche Abschnitte multiplen Instanzen zur Modellierung eines Stücks als Lernbeispiele anzubieten. Ein funktionsfähiger Prototyp wird abschließend hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit evaluiert. Als Datenbank werden dabei die Stücke der MTV Most Wanted der Jahre 1980-2000 verwendet. Die Suchclips wurden in diesem Rahmen von mehreren Versuchspersonen eingesungen, und ein Vergleich zur Erkennungsleistung des Menschen wird vollzogen.

• Recognition of Spontaneous Emotions by Speech within Automotive Environment [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  B. Schuller, M. Lang and G. Rigoll
[A]

Within the car, recognition of emotion largely helps to design communication more natural. Speech interaction is here used more broadly today, and affective cues are contained within acoustic and linguistic parameters. We therefore introduce novel concepts and results considering the estimation of a driver's emotion by fusion of these two information sources. As a database we recorded 2k dialog turns directed to an automotive infotainment interface during extensive usability studies. Speech recognition and natural language interpretation have thereby been realized once as a Wizard-of-Oz simulation, and once by actual recognition technology. Recorded utterances have been labelled using a closed set of four emotions, namely anger, confusion, joy, and neutrality. As acoustic features we apply a high number of prosodic, speech quality, and articulatory functionals derived by descriptive statistic analysis of base contours as intonation, intensity, and spectral information. Self-learning feature generation and selection is employed to optimize complexity for the successive classification by Support Vector Machines. Semantic information is included by vector-space representation of the spoken content within an early feature fusion. Overall, high recognition performances can be reported for this task by the suggested approach.

• Self-learning Acoustic Feature Generation and Selection for the Discrimination of Musical Signals [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  B. Schuller and G. Rigoll
[A]

Optimal features for the discrimination of musical signals are largely discussed. Herein we therefore present a self-learning approach to this problem based on time series analysis and evolutionary feature-space optimization. The feature basis is formed by a multiplicity of dynamic acoustic Low-Level-Descriptors as pitch, intensity, and spectral information. These are filtered and pre-processed with special respect to human perception. From hereon a systematic derivation of further contours and functionals by means of descriptive statistics takes place. The resulting high-dimensional space of static features is then optimized by combined sequential floating and genetic search. As learning function we apply Support Vector Machines, known for their high performance within this task. In order to allow more flexibility we integrate alteration and combination of attributes by mathematical operations. Applicability of the proposed approach is demonstrated by extensive test-runs on large public databases of musical signals containing among others segments of drumbeats, a-cappella singing, or multi-instrumental phrases. Outstanding performances can be reported for the discrimination of the signal type out of a stream.

• Effects of In-Car Noise-Conditions on the Recognition of Emotion within Speech [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  B. Schuller, G. Rigoll, M. Grimm, K. Kroschel, T. Moosmayr and G. Ruske
[A]

Integration of affective cues is considered a major factor towards future man-machine interaction with respect to more naturalness. Today's in-car interfaces are already enhanced by speech recognition. In this contribution we therefore investigate the effects of in-car noise-conditions on the automatic recognition of emotion within speech. A number of diverse driving situations and car-types are used for overlay over well known public emotion databases. Thereby a categorical emotion model is employed. Results are presented for these different conditions using a variety of static prosodic, articulatory and speech quality features. These are ranked in a closed-loop feature-space optimization with the classifier, namely Support-Vector-Machines, according to the different noise-types. Apart from the analysis of the general impact of noise on the overall reliability we discuss adaptation strategies to partly overcome losses.

• Acoustic Emotion Recognition in Car Environment Using a 3D Emotion Space Approach [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Grimm, K. Kroschel, B. Schuller, G. Rigoll and T. Moosmayr
[A]

In this contribution we propose a method for the automatic recognition of emotions in speech with particular focus on the situation of vehicular background noise. To address the continuum of emotional expressions in spontaneous affective utterances, we describe emotions by continuous-valued positions within a three-dimensional emotion space, consisting of three emotion primitives, namely valence, activation and dominance.

For this task, we analyzed a database of 1018 affective utterances from 47 speakers which was extracted from a TV talk-show. The data was labelled with respect to the emotion primitives by 18 human evaluators using an icon-based, text-free method and an emotion space quantization of 5 values per primitive. The evaluation results of this listening test showed a small standard deviation and a moderate to high inter-evaluator agreement.

Our proposed automatic emotion recognition method consists of 3 steps: 1) Extraction of prosodic features from the speech signal, 2) Feature selection using Sequential Forward Feature Selection technique, 3) Continuous-valued emotion estimation using Support Vector Regression. To assess the automatic emotion recognition under the conditions of environmental noise within a car, we superimposed several different types of in-car noise on the original speech signals (such as highway, country lane, urban environment).

The results suggest that, in general, detecting a driver's emotional state within a driving car is possible, and that such method might be used to automatically assess the driver's satisfaction with the car instruments.

• Beat-Synchronous Data-driven Automatic Chord Labeling [DAGA 2008 (Dresden)]
  B. Schuller, F. Eyben and G. Rigoll
[A]

Automatic Chord Labeling becomes a challenge when dealing with original audio recordings, in particular of modern popular music. In this work we therefore suggest a data-driven approach applying Support Vector Machines as opposed to typical chord-template modeling. The feature basis is formed by pitch-tuned chromatic feature information. For synchronization with the rhythmic structure we use IIR comb-filter banks for tempo detection, meter recognition, and on-beat tracking. The chord base is built by all typical triads resulting in 76 classes. Extensive experimental results are reported on MP3 compressed audio of popular music and demonstrate effectiveness over the traditional approach to Automatic Chord Labeling.

• Robust Spelling and Digit Recognition in the Car: Switching Models and Their Like [DAGA 2008 (Dresden)]
  B. Schuller, M. Wöllmer, T. Moosmayr and G. Rigoll
[A]

Spelling and Digit Recognition is of utmost importance in many car interaction scenarios as destination entering, dialing, browsing, or SMS writing. However, from a recognition point of view it is still not solved, robustly. In this work we therefore investigate the impact of noise and coping with it considering four different car types, and driving situations, each, and the well-known TI-46 digit database. First, word-models are learned by Hidden-Markov-Models in matched and mismatched conditions. Second, we consider filtering and typical noise-reduction techniques. Finally, we switch to switching auto-regressive and linear dynamical models, and show their potential for dealing with true non-white noise in extensive test-runs.

Schulte, M.

• Outcome Messungen für moderne Hörsysteme
  M. Schulte and B. Gabriel
[A]

Beitrag für die strukturierte Sitzung ''Moderne Hörtechniken: Signalverarbeitung und Anpassung bei komplexer akustischer Umwelt'' Organisiert von Dr. Jörg Haubold

Moderne digitale Hörsysteme können Signalmanipulationen durchführen, deren Komplexität nur durch den Speicher und die Leistungsfähigkeit des Prozessors begrenzt ist. Diese Technik eröffnet ungeahnte Möglichkeiten für den individuellen Ausgleich einer Hörstörung. Angesichts der komplexen Technik stellt sich allerdings die Frage, ob der Freiburger Test und eine subjektive Befragung des Hörgeräte-Trägers ausreichen, um den Erfolg einer Hörgeräteanpassung sicher zu stellen. Das Vorgehen bei der Überprüfung einer Hörgeräte-Versorgung sollte definiert sein und unter dem Einsatz von audiologischen Meßmethoden zum Nachweis der subjektiven und objektiven Qualität einer Anpassung stattfinden. In diesem Beitrag sollen moderne Messverfahren zur Erfolgskontrolle von Hörgeräte-Anpassungen vorgestellt werden, z.B. zur Erfassung der Lautheitswahrnehmung, des Sprachverstehens in ruhiger und lärmbehafteter Umgebung, des Klangeindrucks und der Höranstrengung. Zum anderen wird ein Fragebogeninventar beschrieben, welches zur Erfassung der subjektiven Zufriedenheit mit dem Hörgerät bzw. der Änderung der Lebensqualität durch eine Hörgeräte-Versorgung eingesetzt werden kann und welches im Rahmen des deutschen Forschungsprojektes HörTech zusammen gestellt und entwickelt wurde.

Schulte-Fortkamp, B.

• Von Soundscapes zu Annoyance [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  B. Schulte-Fortkamp and B.W. Hohmann
[A]

Schon in den 70er Jahren haben Murray Schafer und seine Kollegen in Burnaby, British Columbia, das ''World Soundscape Project'' durchgeführt. Die Interaktion von Menschen und Sound stand im Mittelpunkt des Interesses, die Art und Weise, in der Menschen ihre Umgebung bewusst wahrnehmen und die Chance der ''Orchestrisierung'' eines globalen Soundscapes war der Fokus des Projektes. ''Lautsphären'', Geräuschlandschaften sollten im Sinne von Anpassung an Lebenswelten verändert werden, Auseinandersetzung mit Schalleinwirkungen aktiv bewusst unter dem Aspekt der Gestaltung, der Passung von Akustik, Visuellem und Sozialem erfolgen. Die Annoyanceforschung hingegen fragt nach der Belästigung durch Schalleinwirkung, setzt also den Fokus auf die Wahrnehmung der Belastung, sucht nach deren Quellen und ihrer Bestimmung sowie nach Verfahren zur Messung von starken Belästigungen. In der Auseinandersetzung mit beiden Ansätzen soll die Verbindung gesucht werden unter dem Aspekt, inwieweit eine Geräuschlandschaft, ein Soundscape als Moderator für Annoyance wirken kann. Diese Explikation wird durch Soundscape-Demonstrationen unterstützt. Die weiteren Beiträge in dieser Strukturierten Sitzung werden einzelne, erste Facetten dieses Ansatzes vorstellen und diskutieren.

• Bewertung von Sound und Vibration in Fahrzeugen – ein komplexer Evaluierungsprozess [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Wenn Sound und Vibration unter dem Aspekt von Komfort oder Qualität in Fahrzeugen beurteilt werden, handelt es sich um einen sehr komplexen Prozess, der sukzessive unter Berücksichtigung der verschiedenen Implikationen, die in einem solchen Beurteilungskontext wirksam werden, evaluiert werden muss. Um die Moderatoren der subjektiven Urteile adäquat zu erfassen, ist es notwendig, die Evaluierungsmethoden gezielt an den Gegenstand der Untersuchung anzupassen, und zwar unter technisch-physikalischen, psychoakustischen und psychologisch-sozialwissenschaftlichen Aspekten. Am Beispiel der Vorgehensweise in einem Brite Euram Projekt zur Entwicklung eines Komfortindexes bezogen auf Flugsituationen wird dargestellt, wie kombinierte Wirkungen von Sound und Vibration interdisziplinär evaluiert werden können. Die einzelnen Facetten des Evaluierungsprozesses sowie eine Guideline für die Evaluation von Sound und Vibration in Fahrzeugen werden diskutiert. Referenz:Brite Euram Projekt Idea Paci BE97-4056

• 'Passungsarbeit' bei der Beschreibung und Bewertung von Fahrzeuginnengeräuschen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  P. Muckel and B. Schulte-Fortkamp
[A]

Auf der Grundlage einer Analyse qualitativ-semantischer Daten aus einem Forschungsprojekt zur Beurteilung von Autoinnengeräuschen wird der Wahrnehmungs- und Evaluationsprozeß auf seiten der Versuchspersonen beschrieben und hinsichtlich seiner Implikationen für den Versuchsaufbau untersucht. Die szenische Erkundung des Bezugssystems der Versuchsperson wird in seiner Bedeutung für die Analyse von subjektiven Geräuschbeurteilungen elaboriert. Dabei werden unterschiedliche Aspekte dieses Prozesses unter dem Begriff der ''Passungsarbeit'' subsumiert, um deutlich zu machen, welche subjektiven Schwierigkeiten mit der Beschreibung einer Geräuschwahrnehmung und -bewertung verbunden sind. Acknowledgments: Diese Forschungsarbeit wurde unterstützt durch das Brite-Euram-Projekt N: BE-96-3727 Obelics

• Objective Evaluation of Interior Car Sound – the OBELICS project [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  W. Krebber, M. Adams, F. Brandl, N. Chouard, K. Genuit, T. Hempel, R. von Hofe, G. Irato, P. van der Ponseele, B. Saint-Loubry, B. Schulte-Fortkamp, R. Sottek and R. Weber
[A]

Within the European Brite-EURAM programme the OBELICS project has been performed by a consortium consisting of companies and universities active in psychoacoustics and acoustical engineering on one hand and car manufacturers on the other hand. Auditory perceptual spaces have been explored derived from interior car sounds in order to identify and define validate descriptors that can be used by psychoacousticians, car manufacturers and customers. Different methods for subjective tests have been investigated as well as the correlation between possible objective descriptors and results of subjective tests. In addition, target sounds have been defined. An overview of activities and results will be given. The impact on future sound design will be discussed.

• Hauptdimensionen einer kombinierten Geräusch- und Vibrationswahrnehmung in Flugsituationen: Auswertungen zum semantischen Differential [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  J. Quehl, A. Schick, V. Mellert, B. Schulte-Fortkamp and H. Remmers
[A]

Untersucht werden die kombinierten Wirkungen von Geräuschen und Vibrationen auf das Wohlbefinden und Komforterleben beim Fliegen. Ziel ist es, einen sogenannten Komfortindex für Flugsituationen zu entwickeln, der objektiv-physikalische und subjek-tiv-psychologische Indikatoren der Flugsituation in einen numerischen Einzahlwert in-tegriert (Craik & Zube, 1976). Auf Basis derartiger Indexes soll eine Binnendifferenzie-rung innerhalb bestimmter Flugzeugtypen im Hinblick auf eine kombinierte Geräusch- und Vibrationswirkung erfolgen. In einer Reihe von psychoakustischen Voruntersuchungen wurde ein neues, dem Un-tersuchungsgegenstand methodologisch angepaßtes Erhebungsinstruments entwik-kelt. Es umfaßt zwei konzeptspezifische, semantische Differentiale (je eins für Flug-zeuge bzw. Hubschrauber) sowie standardisierte Subskalen aus der Eigenschafts-wörterliste von Janke & Debus (1981). Mit Hilfe des Erhebungsinstruments wurden drei Untersuchungsreihen in sogenannten Mock-ups [zwei Flugzeug-Mockups (n=117, n=250) und ein Hubschrauber-Mock-up (n=107)] bzw. während eines realen Hub-schrauberfluges (n=25) durchgeführt. Für jede Flugsituation wurden pro vibroakustischem Feld bzw. Cluster und pro Sitz Polaritätsprofile sowie die klassischen, psychoakustischen Parameter nach Zwicker (1999) bestimmt, die mit den korrespondierenden denotativen Items der Polaritätspro-file korreliert wurden. Faktor- und Regressionsanalysen wurden durchgeführt, um wichtige Faktoren zu extrahieren, die später in den angestrebten Komfortindex einflie-ßen sollen. Es ist geplant, diese Ergebnisse theoretisch mit einem Modell zur synergetischen Wir-kung von Geräuschen und Vibrationen beim Fliegen zu überprüfen. Dazu sollen in ei-ner laborexperimentellen Studie ausgewählte physikalische Parameter (z.B. Geräusch- und Vibrationspegel) von Cruisingsituationen in Flugzeugen und Hubschraubern mit Hilfe des vom Institut für technische und angewandte Physik (itap) entwickelten ''sound and vibration reproduction system'' systematisch variiert (z.B. 3 x 3 Design) und beur-teilt werden.

• Semantic Differential tests show intercultural differences and similarities in perception of car-sounds [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  S. Buss, N. Chouard and B. Schulte-Fortkamp
[A]

Within the EU-project ''OBELICS'' concerning with ''Objective Evaluation of Interior Car Sound'' one tool was to evaluate intercultural differences in the perception of car sounds. A Semantic Differential has been developed, which consists of fifteen adjective pairs and is available in four different languages: english, german, french and italian. Semantic Differential tests and Preference-tests were carried out in Germany, Italy and France. The subjects were presented nine different car-sounds, which were loudness-equalized, and the same sounds with original loudness. The results of the data-analysis regarding the Semantic Differential tests will be presented in detail. Polarity-profiles for each car show differences and similarities between the judgements in the three countries. These results are statistically tested in an analysis of variance. A factor-analysis on the adjective pairs results in groups of adjectives, which are used in a similarway in each of the three countries. In a factor-analysis on the cars it is shown that in all three countries the cars can be grouped in the same way. The results of the Semantic Differential tests show a lot of similarities between the judgements of car-sound in Germany, Italy and France, but there are also much significant differences in the description of these sounds in these three countries. Finally the data of the two test-series will be compared.

• Kann die Belästigung durch Geräusche in der Wohnumgebung durch die Akzeptanz des Soundscapes moderiert werden? [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Wenn Umgebungsgeräusche wie Straßen-, Schienen- und Flugverkehr nach dem Grad der Belästigung bewertet werden, so wird sowohl in der Beurteilung bezogen auf eine Quelle als auch bezogen auf kombiniert wirkende Quellen deutlich, dass neben den akustischen die subjektiven Parameter entscheidend auf das Urteil einwirken, Untersuchungen u.a. von Fields, Guski, Lercher, Job, Schulte-Fortkamp haben dies konvergierend evaluiert. In neueren Forschungen zu der Relevanz von Soundscapes ist herausgestellt worden, dass Soundscapes, also spezifische Konstellationen von Geräuschaufkommen in definierten Umgebungen, typisierend für die Umgebung wirken können. Vermutet wird, dass eine längere Lebenszeit in solchen Umgebungen zur Akzeptanz der Geräuschkonstellationen führen kann und von daher die Belästigungsurteile beeinflusst. Neben akustischen Konstellationen wirken wie u.a. Maffiolo 98, Klaboe 2000, Lercher 99, Lorenz 99, Job 98, Winkler 98 herausgearbeitet haben, Landschafts- und Einstellungsparameter. Der Forschungsstand bezogen auf die moderierende Wirkung von Soundscapes wird im Kontext der Belästigungsforschung reflektiert.

• Evaluation von Reaktionen auf Sound und Vibration - eine Untersuchung bezogen auf Comfort in Helicoptern [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  B. Schulte-Fortkamp and U. Reichart
[A]

Wenn die Bewertung von Sound und Vibration bezogen auf Comfort untersucht wird, so müssen verschiedene Dimensionen betrachtet werden, die diesen Prozess der Bewertung strukturieren. Da die subjektiven Urteile durch verschiedene Parameter beeinflusst werden, integrieren die Methoden zur Evaluation physikalische, psycho- und sozio-akustische sowie psychologische Aspekte im Kontext transdisziplinärer Analyse. 132 Versuchspersonen haben Flugsituationen in Helicoptern beurteilt, 25 von ihnen während realer Flüge, 107 in sogenannten mock ups. Das Ziel dieser Untersuchung war, einen Comfort Index bezogen auf die Flugsituationen in Helicoptern zu bestimmen. Evaluationsprozess und Ergebnisse werden vorgestellt. Die Arbeit wurde unterstützt durch das BRITE EURAM Project BE97-4056 ''IDEA PACI'' sowie durch das Institut für Technische Akustik der TU-Berlin.

• Wenn Soundscapes die Belästigung durch Schall beeinflussen [DAGA 2002 (Bochum)]
  B. Schulte-Fortkamp and B.W. Hohmann
[A]

In Untersuchungen über die Wirkung, Bewertung und Beurteilung von Umweltgeräuschen zeigt sich immer wieder, dass neben der Einzelgeräuschbeurteilung andere Bewertungsmuster eine Rolle spielen. Es ist weiterhin ungeklärt, welche Geräusche bei synergetischem Geräuschaufkommen vorrangig bewertet werden; auch bleiben die Kriterien, die für die Beurteilung entscheidend sind, weitgehend verdeckt. In narrativen Interviews werden z. B. häufig typische Geräuschgestalten genannt, die durch ihr Einwirken über eine bestimmte Zeit verbunden mit einer spezifischen akustischen Struktur unerwünschte Aufmerksamkeit auf sich ziehen. Es erscheint sinnvoll sich auf drei unterschiedliche Ebenen zu beziehen: auf - die Realität der in den verschiedenen Wohnlagen lebenden Personen und ihrer subjektiven Lebenswelt - die extern sowie standardisiert erfassten Schallimmissionen sowie - die konstituierte Wirklichkeit der soziokulturellen Prozesse und Sinnzusammenhänge. Die Kombination sozio- und psychoakustischer Methoden kann direkte Zusammenhänge von subjektivem Sinnverstehen und subjektiver Wahrnehmung einerseits und von Beurteilungen und Charakterisierungen akustischer Ereignisse andererseits bis hin zur detaillierten Analyse psychoakustischer Parameter und Schallimmissionen aufklären. Analysen solcher Geräuschereignisse wie z.B. Straßenverkehrsgeräusche, Zugvorbeifahrten, und Überflüge erschließen ein Spektrum möglicher subjektiver Wahrnehmungen, Reaktionen und Beurteilungen im Kontext von Soundscapes. Die Diskussion um Soundscapes öffnet das Forum für neue transdisziplinäre Forschungsprozesse, die in ihren Fokus die Betroffenen mit einbeziehen als Informanten über die Bewertung von Lebensraum und Schallquellen, die sich wiederum im Wechselspiel von visuellem und akustischem Impakt definieren.

• Offset für eine Soundscape Evaluation [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Bauers and B. Schulte-Fortkamp
[A]

In einem Feldversuch zur Evaluation von Soundscapes sollten die Einflussfaktoren auf die Lautstärke von Verkehrslärm untersucht werden. Hierzu wurde die Schlossstrasse in Berlin (Charlottenburg) ausgewählt, die sich in fünf Soundscapes unterteilen lässt. Kriterium für die Differenzierung war das jeweilige Straßenbild. Die Schlossstrasse wird an den Enden durch Hauptverkehrsstrassen begrenzt. Im mittleren Teil der Strasse ändert sich der Straßenverlauf, die Fahrspuren werden durch eine parkähnliche Grünanlage getrennt, der Straßenbelag ändert sich. An fünf Punkten wurden Messungen vorgenommen: Pegelmessung, DAT-Aufnahmen, Fotodokumentation, Bewertung der Lautstärke mit Rohrmannskala, sowie Kommentare der beteiligten Personen, Beschreibung der Wohnumgebung. Dargestellt werden Möglichkeiten zu einer detaillierten Erfassung von Soundscapes. Diskutiert werden die Ergebnisse der Evaluation im Hinblick auf ein innovatives Forschungsdesign im Kontext der Lärmwirkungsforschung.

• Lautstärke in Diskotheken. Eine Abschätzung des Gehörschadenrisikos auf der Basis einer psychoakustischen Akzeptanzuntersuchung bei Jugendlichen [DAGA 2002 (Bochum)]
  T. Leitmann and B. Schulte-Fortkamp
[A]

Es gibt in Deutschland immer mehr Jugendliche die unter Gehörbeeinträchtigungen (im Sinne einer Lärmschwerhörigkeit) und Tinnitus-Symptomen leiden. Aufgrund des geringen Alters der Untersuchten ist davon auszugehen, dass sie noch keinen wesentlichen Kontakt zu beruflicher Lärmexposition hatten. Es gilt daher als wahrscheinlich, dass ein großer Teil dieser Gehörerkrankungen auf ''Freizeitlärm'', wie z.B. Musikschall bei Konzerten, in Diskotheken oder beim Tragen von Kopfhörern, aber auch auf Knallgeräusche beim Umgang mit Knallkörpern oder Spielzeugpistolen zurückzuführen ist. Die derzeit beliebteste lärmintensive Freizeitbeschäftigung von Jugendlichen ist allerdings der Besuch von Clubs und Discotheken. Die hier vorherrschenden Schallpegel tragen das Potential für bleibende Hörschäden in sich. Der Schalldruckpegel und die Beschallungsdauer sind dabei die wesentlichen Determinanten der Gehörschädigung. Um die Höhe der Schallbelastung zu ermitteln wurden in 12 Discotheken Schallpegelmessungen durchgeführt. Zusätzlich wurden 649 Jugendliche in 15 Discotheken nach ihren Besuchshäufigkeiten, ihrer Einschätzung der Musik und ihrer Bewertung der Lautstärke befragt. Die Untersuchung zeigt deutliche Tendenzen über Vorlieben und Verweildauer auf der Tanzfläche und lässt von daher Aussagen über die Belastungen der Jugendlichen durch die Beschallung in Discotheken zu. Mit diesen Eingangsdaten wird nach der internationalen Norm ISO 1999 eine Abschätzung des Gehörschadenrisikos vorgenommen. Auf Grundlage der gewonnenen Ergebnisse wird die Frage eines Richtwertes für die Beschallungsstärke diskutiert und die Akzeptanz von Schallpegelbegrenzungen in Discotheken erörtert. Mögliche technische und taktische Maßnahmen zum Schutz der Discothekenbesucher werden vorgestellt. Darüber hinaus weist die Arbeit Material für die Fortbildung von DJs aus. Vorgestellt werden die Ergebnisse der Befragung sowie ein potentieller Richtwert, der im Kontext eines Maßnahmenkatalogs problematisiert wird.

• Reaktionen auf Geräusche und Vibrationen [DAGA 2002 (Bochum)]
  U. Reichart and B. Schulte-Fortkamp
[A]

In einem Projekt das sich mit Komfort in Kabinen von Luftfahrzeugen befasst, hatten Versuchspersonen die Aufgabe, Geräusche und Vibrationen in Flugzeugen und Helikoptern zu beurteilen. Im hier betrachteten Fall geschah dies sowohl in Helikoptern als auch in sog. Mockups. Die statistischen Auswertung zeigt , dass Unterschiede in den Bewertungen bestehen, deren Ursache nicht nur in den physikalischen Größen (Geräusch- und Vibrationspegeln) zu suchen sind. Deshalb wurde nach weiteren Einflussgrößen gesucht, die als Moderatoren für die Bewertung von Geräuschen und Vibrationen in Helikoptern wirken können. Neben Temperatur und Luftfeuchtigkeitsdaten, die sich in den Urteilen der Versuchspersonen niederschlagen, wurde besonderer Augenmerk auf die optischen Eindrücke gelegt die auf die Versuchpersonen während des Fluges wirkten.

• Reaktionen auf Straßenverkehrsgeräusche. Straßenbelag als determinierende Geräuschkomponente [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Physikalische, soziale, psychologische, kulturelle, und situationale Bedingungen sind relevant, wenn partikulare, individuelle und/ oder kollektive Einstellungen und Emotionen bezogen auf Geräusche bestimmt werden. Analysen von Geräuschereignissen wie z.B. von Straßenverkehrsgeräuschen erschließen ein Spektrum möglicher subjektiver Wahrnehmungen, Reaktionen und Beurteilungen im Kontext eines Klangbildes. Dabei reichen aber die klassischen Techniken der Psychoakustik nicht aus, zumal wesentlich ist, dass Verkehrsgeräusche in der Regel unangenehme Varianten und Assoziationen implizieren. Kombinierte sozio- und psycho-akustische Methoden zeigen wie subjektives Sinnverstehen und subjektive Wahrnehmung von Beurteilungen und Charakterisierungen akustischer Ereignisse zusammenhängen. In der Soundscapediskussion werden akustische Umwelten nach ihren typischen akustischen und perzeptiven Ordnungen abgegrenzt. In einer Untersuchung über solche Grenzziehungen haben Anwohner ihre Straße perzeptiv segmentiert und ihr soziale Merkmale zugeschrieben. Eine besondere Bedeutung kommt dabei dem Straßenbelag zu. Dargestellt werden die Erhebungsmethode sowie erste Ergebnisse aus den Interviewreihen.

• Komfort im Flugzeug – Forschungs- und Entwicklungsbedarf der EU am Beispiel HEACE [DAGA 2003 (Aachen)]
  V. Mellert, R. Weber, E. Groll-Knapp, M. Trimmel, B. Schulte-Fortkamp and H. Remmers
[A]

Im 5. Rahmenprogramm der Kommission wird die Schlüsselaufgabe ''new perspectives in aeronautics'' formuliert. Neben vielen anderen Forschungs- und Entwicklungsthemen auf diesem Gebiet sind die bestimmenden Elemente des Komforts und der Beanspruchung im Arbeitsplatz Flugzeug zu untersuchen, der u.a. durch die Umgebungsparameter für die Piloten, die Flugbegleiter und damit auch für die Passagiere mitbestimmt wird. Das EU-Projekt ''Health Effects in Aircraft Cabin Environment'' (HEACE) trägt hier mit der Entwicklung eines ''human response model'' bei. Mit neuen technischen Entwicklungen sollen komfortbeeinflussende Größen weiter optimiert werden. Daher sind auch im 6. Rahmenprogramm von der Kommission eine Reihe passagier-, kabinen- und arbeitsplatzbezogener Forschungsanforderungen, u.a. in Bezug auf Schall- und Schwingungsreduktion identifiziert worden, zu deren Bearbeitung sich ein großes integriertes Projekt (IP) als neues Instrument der europäischen Forschungspolitik eignet. [HEACE wird im EU-Programm GROWTH unter Projekt Nr. GRD1-2001-40118 gefördert].

• HEACE: Simulation von Schall und Vibrationen im Kabinensimulator [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Weber, I. Baumann, M. Bellmann, S. Buss, P. Faulhaber, N. Freese, E. Groll-Knapp, S. Hallmann, C. König, R. Kruse, T. Leitmann, V. Mellert, H. Remmers, A. Röder, B. Schulte-Fortkamp and M. Trimmel
[A]

Gestiegene Kundenerwartungen an den möglichst unverwechselbaren Klang eines Fahrzeugs und an den akustischen Komfort im Innenraum machen eine aufwendige gehörbezogene Analyse der unterschiedlichsten Geräuschphänomene notwendig. Die akustischen Anforderungen variieren zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen und Klassen und haben längst im Zuge der Objektivierung von subjektiven Geräuschwahrnehmungen und -beurteilungen zu einer bedeutenden Nutzung psychoakustischen Know-Hows geführt. Das betrifft einerseits psychoakustische Messmethodik als auch die Anwendung psychoakustischer Signalparameter auf die Klassifizierung und Quantifizierung verschiedenster akustischer Geräusch- und Klangphänomene. Neben der Globalbeurteilung der Innenraumakustik fallen darunter auch die Bewertung einzelner Teilkomponenten, über deren Funktionsweise der Fahrer akustisch orientiert sein muss. Die Bestimmung der Sprachverständlichkeit im Innenraum bei verschienenen Betriebszuständen, der Klang der qualitätsvermittelnden Türschlaggeräusche, die Analyse der Reifengeräusche und der aerodynamischen Windgeräusche usw. verlangen gehörrichtige Bewertungen und Beurteilungskriterien, um bei der Fahrzeugentwicklung richtige Maßstäbe für die Güte des Modells einsetzen zu können.

• HEACE: Versuchsdesign zur Erfassung der Belastung, der Beanspruchung und des Komforts von Passagieren und Crew in einem Kabinensimulator [DAGA 2003 (Aachen)]
  E. Groll-Knapp, I. Baumann, M. Bellmann, S. Buss, N. Freese, S. Hallmann, C. König, R. Kruse, T. Leitmann, V. Mellert, H. Remmers, B. Schulte-Fortkamp, M. Trimmel and R. Weber
[A]

I. Baumann3, M. Bellmann2, S. Buss3, N. Freese3, E. Groll-Knapp4, S. Hallmann3, Ch. König3, R. Kruse3, T. Leitmann1, V. Mellert3, H. Remmers2, B. Schulte-Fortkamp1, M. Trimmel4, R. Weber3 1TU Berlin, 2itap GmbH, 3Universität Oldenburg, 4Universität Wien In einem Kabinensimulator sollen die Auswirkungen variierter und realitätsnaher Umgebungsbedingungen auf die Crew untersucht werden. In diesem Beitrag wird vorgestellt, welche Elemente einer tatsächlichen Flugzeugumgebung während eines simulierten Fluges von Wien nach Alicante mit ''echten'' Passagieren, Flugbegleitern/innen und Piloten realisiert werden. Diese Bedingungen umfassen einmal die objektiven Umgebungsvariablen, wie die simulierten Geräusche, Vibrationen, variiertes Luftklima und die Bewegung (Motion) des Simulators. Zum anderen werden die Belastungen der Kabinencrew und des Piloten zusätzlich durch sehr realitätsnahe Arbeitsabläufe der Flugsituation angenähert und die Wirkungen mit psychologischen, soziologischen und physiologischen Methoden erfasst. Es wird ein Überblick über das Versuchssetting einschließlich des eingesetzten Messinstrumentariums und der erfassten Parameter gegeben. [HEACE wird im EU-Programm GROWTH unter Projekt Nr. GRD1-2001-40118 gefördert].

• The Multidimensional Evaluating of Soundscapes. An Overview
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Among the many potentials research ideas on soundscape some clearly have higher priorities. The question about the criteria (beyond sound level) of a good soundscape or what is a sensitive soundscape or what are the soundscape requirements of a resort area or a quiet area, which should be protected, are central to the origin of the soundscape idea. In order to reduce noise-annoyance and improve soundscapes a planned echeloning of the eco-tax would be helpful. Other classical acoustics questions such as the role of background noise, audibility, intrusiveness under critical conditions, and under condition of mixed sources and time pattern should be asked differently than hitherto put to deepen insight and understanding. Both central questions should be pursued only in the context of psychscape and enviroscape preferably studied in different areas with a sufficiently large sample of typical urban and rural layouts, lifestyles, and patterns of land use

• The Importance of the Grounded Theory with Respect to Soundscape Evaluation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Fiebig and B. Schulte-Fortkamp
[A]

The perception of sound for human beings is a really complex phenomenon. For example acoustical, psychoacoustical, visual parameters influence the sound perception in a confusing way. Especially in urban environments almost every sound is unwanted and would be interpreted as annoyance. This study aims at clarifying and improving the comprehension between assessment, response and attitude of inhabitants in urban environments regarding their urban soundscapes. Narrative and issue-centered interviews were carried out to identify common perceptive patterns in the process of judging urban soundscapes. At the same time acoustic measurements were conducted. This work employs the methodology of qualitative-interpretative research since perception is constantly embedded in social contexts. Therefore the analytical basis of the interpretation should be the ?Grounded Theory? approach, a general methodology of qualitative social analysis (developed by Anselm Strauss and Barney Glaser). It is expected to descry fresh relations between grounded categories which improve previous perception models and add further aspects to theories of multidimensional perception.

• Interactive Contexts and their Contribution to Benchmarking
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

In the interior of a vehicle sound quality is a brand name. Binaural measurement and analysis technology is more or less standard, but general standards and parameters for sound quality still there are none. Evaluation of noises are highly sensitive to context, but testing procedures that can include this realization are exceedingly rare. Specific constellations of a general noise volume in clearly defined ambiences can characterize those ambiences and combine the daily recurrent patterns of sound multi-factorial in the process of analysis. The evaluation of noise situations generally gets interactively modified by their significance for the ambient space. It is contingent upon the respective ponderation of acoustic and non-acoustic modifiers which in turn constitute the environment to be experienced. In this frame of reference an innovative, sensitive evaluation procedure is introduced and discussed with regards to its importance for a customer-oriented benchmarking.

• „Subjektive Evaluierung hat Methode“ [DAGA 2005 (München)]
  A. Fiebig, M. Bless, B. Schulte-Fortkamp and K. Genuit
[A]

Es wird eine neue Methode vorgestellt und diskutiert, die sich bekannter qualitativer Verfahren aus den Sozialwissenschaften bedient und diese auf das Gebiet der angewandten Psychoakustik transferiert. Die Adaptation qualitativer Verfahren an die Anforderungen einer speziellen Fragestellung im Bereich der Akustik, an die Zusammensetzung des Versuchsklientels und an die Reproduzierbarkeit der Forschungsergebnisse steht dabei im Vordergrund. Durch ein spezielles Analyseverfahren konnten subjektive Aussagen objektiviert und auf eine allgemeingültige Ebene gehoben werden. Mit Hilfe der Genese von speziell auf eine Fragestellung bezogenen Zuordnungsmatrizen, in denen die qualitativ erhobenen Daten mit den physikalischen und psychoakustischen Deskriptoren verknüpft werden, kann die qualitative Analyse untermauert werden. Darüber hinaus eröffnet diese Vorgehensweise die Möglichkeit des Entwurfes situationsbezogener Wahrnehmungsmodelle, die über die rein akustische Wahrnehmung hinausgehen, und liefert umfangreiches Wissen bezüglich der Gestaltung von Geräuschen bzw. umfassender Geräuschszenarien.

• Gesamtgeräuschbewertung – ein Challenge für die Soundscapeforschung
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Die Bewertung von Gesamtgeräuschen stellt sich nach wie vor als offenes Problem dar. Es gibt vielfältige Lösungsansätze wie etwa den der Äquivalenzbetrachtung von störenden Geräuschen unterschiedlicher Quellen aber eine zukunftsweisende Lösung bezogen auf die Veränderungen von schallbelasteten Situationen bleibt doch fragwürdig. Die Soundscapeforschung bietet neben dem Ansatz der kleinräumigen Betrachtung, etwa dem von Wohnvierteln unter Einbeziehung derer prägenden Parameter einen anderen Zugang, vielleicht ergänzenden oder gar ersetzenden Ansatz. Hier soll am Beispiel einer Untersuchung in einem Berliner Stadtviertel gezeigt werden, welche Umgebungsparameter greifen, und welche methodischen Ansätze der Evaluation einen neuen Zugang erlauben. Aufgezeigt werden sowohl Messverfahren als auch die Analyse der Daten.

• Potentiale von Terzspektren zur Bewertung der Tonhaltigkeit – Analyse von Schienenfahrzeuggeräuschen und subjektiven Urteilen [DAGA 2005 (München)]
  D. Salz, M. Hecht and B. Schulte-Fortkamp
[A]

Bisher existiert kein Bewertungsverfahren für die Tonhaltigkeit, welches auf alle Arten der Schienenfahrzeuggeräusche anwendbar ist. Terzspektren-Verfahren bieten die Chance, wesentliche Aspekte auch bei der Bewertung der Tonhaltigkeit zu erfassen und schnell Eingang in die Praxis zu finden. Die zu beantwortende Frage lautet: Sind die wesentlichen Strategien zur Beurteilung der Tonhaltigkeit von Schienenfahrzeuggeräuschen mittels Terzspektren-Verfahren darstellbar?

Schienenfahrzeuggeräusche sind durch zeitliche Veränderungen charakterisiert. Die entwickelten auf Terzspektren basierenden Verfahren können sowohl den zeitlichen Verlauf und die Frequenzlage der tonhaltigen Komponenten als auch Maskierungseffekte in die Geräuschbewertung einbeziehen. Die berechneten Tonhaltigkeiten werden mit den subjektiven Urteilen zur Tonhaltigkeit und Unangenehmheit von Schienenfahrzeuggeräuschen verglichen. Weiterhin werden Vergleiche zu Ergebnissen anderer Verfahren zur Tonhaltigkeitsbewertung (DIN 45681, PR-Verfahren, Terzspektren-Verfahren) gezogen. Die Grundlage für die Erfassung der subjektiven Empfindung der Tonhaltigkeit bilden zwei psychoakustische Laborstudien, aufgebaut nach der Methode des vollständigen Paarvergleichs mit Intermittierendem Lauten Denken. Mittels Hauptkomponentenanalysen werden Urteilsstrategien aufgedeckt und näher beleuchtet. Die ermittelten Einflussparameter auf das Tonhaltigkeitsempfinden fließen in die Terzspektrenbasierten-Verfahren ein. Insbesondere für instationäre Geräusche konkurrieren unterschiedliche Bewertungsstrategien zur Beurteilung der Tonhaltigkeit. Die mittels der Terzspektren-basierten Verfahren berechneten Tonhaltigkeiten weisen signifikant hohe Korrelationen zu den Urteilen der psychoakustischen Versuche auf.

• Auf der Suche nach dem Modell gegen die Ratlosigkeit
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Seit Jahrzehnten ist die Beurteilung der Beeinträchtigung durch Umweltgeräusche Gegenstand der Lärmwirkungsforschung, und zwar in nationalen und internationalen Studien. In den Kreisen der ''Beurteiler'' gibt es immer wieder Schwierigkeiten, den Klagen der Betroffenen gerecht zu werden; ganz offensichtlich reicht die A-Bewertung vielfach nicht aus, um die beanstandeten Probleme zu lösen, manchmal sogar nicht einmal, sie zu detektieren. Diskutiert werden hier verschiedene Verfahrensansätze ''richtiger'' zu beurteilen. Dabei sollen kleinräumig fokussierte Ansätze, wie etwa die Erhebungsverfahren im Soundscaping besonders betrachtet werden. Neue Studien von Berglund, Brooks, und Kull geben Hinweise auf Strategien und Lösungen.

• Soundscape in Friedrichshain in Berlin - Untersuchung zu Bewertungen von Straßenverkehrsgeräuschen
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Durchgeführt wurde eine Analyse der Geräuschumgebung in einem Stadtteil von Berlin, mit besonderem Focus auf die Straßenverkehrsgeräusche. Ausgewählt wurde eine Straße, deren besonderes Merkmal Häuserfronten sind, die durch Toreinfahrten zu Innenhöfen unterbrochen werden. Das ausgewählte Untersuchungsobjekt war von besonderem Interesse, da sich bereits eine Bürgervereinigung gebildet hatte, die den noch nicht durchgeführten Umbau der Straße von Kopfsteinpflaster auf Asphalt, mit zusätzlicher Verkehrsberuhigung, bei der Stadt einforderte. Die Datenaufnahme teilte sich in 2 Bereiche. Im ersten Teil wurden Messungen durchgeführt, um eine akustische Beschreibung der Wohnumgebung zu erhalten. Diese fanden an 5 Punkten in der Straße und in 2 Wohnungen statt. Es wurden zwei binaurale Meßsysteme verwendet, um Vergleichsmessungen als Referenz an der Straße zu verwenden. Die aufgezeichneten Daten sind ohne vorherige Frequenzbewertung analysiert worden und bestätigten die Annahmen, das spektral vor allem Bereiche unter 100Hz durch sehr hohe Pegel auffallen, dies auch kaum beeinflusst wird durch geschlossene Fenster oder größeren Abstand zur Straße, sowie ein breiteres Band zwischen 0,5 und 5kHz, bei welchem die Signale noch durch Reflektionen zwischen den Häusern verlängert werden. Gekoppelt mit den Messungen wurde eine Befragung durchgeführt. Vorgestellt werden in diesem Beitrag insbesondere die Einträge durch die tiefen Frequenzen und ihr Beitrag zu Belästigung in Wohnsituationen.

• EU-Directive und 10 Jahre Tag gegen Lärm
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Am 25. April 2007 wird der Tag gegen Lärm - International Noise Awareness Day - 10 Jahre alt. Brauchen wir ihn noch? Was hat sich denn in den letzten Jahren getan? Nach dem Greenpaper 1996 kam die Future Noise Policy, und seit 2002 dann die EU-Direktive mit den jetzt anstehenden Aktionsplänen, deren Umsetzung sukzessive bis 2010 erfolgen wird (soll). Im DIN/NALS laufen Bemühungen, durch Standardisierung von psychoakustischen Bewertungsmethoden wie Zeitvariante Lautheit und Schärfe neue gehörgerechte Verfahren neben der A-bewerteten Schalldruckpegelmessung zu etablieren. Soweit zu den Regelungen, aber es ist noch einiges mehr geschehen: Die Autos sind leiser geworden, die Rollgeräusche weniger, auch die Flugzeuge erzeugen weniger Emissionen bzw. Immissionen. Jedoch: Untersuchungen zeigen die Zunahme von Beschwerden, die stark quellenorientiert sind; es geht dabei nicht nur um die Lautstärke, sondern auch um die Charakteristik der Geräusche, ihre Dauer, oder ihre Verteilung über die verschiedenen Tages-, Abend- und Nachtzeiten. An der Spitze steht nach wie vor Belästigung durch Straßenverkehrsgeräusche. 17% fühlen sich hochgradig belästigt, und bundesweit fühlt sich jeder dritte Bürger durch Fluglärm belästigt. Diskutiert werden die in der EU-Directive verankerten Aktionspläne im Hinblick auf Ursachen und Wirkung von Lärm.

• Explorative Evaluation von Kommunikationssystemen in Fahrzeugen
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Wenn die Sprachakustik im KFZ auf dem Prüfstand ist, dann geht es um komplexe Bewertungsstrategien. Urteile über die Sprachakustik sind vernetzt in Erwartungen, Erfahrungen, und Projektionen. Nicht nur die Informationshaltigkeit sondern das Verstehen, das Sprech- und Sprachniveau sind relevant, um ein Urteil über die über die Akzeptanz der Information zu erzielen. Vielmehr, Komfort und Lebenstil sind entscheidende intervenierende Variable. Die akustische Vermittlung der Informationen muss im Kontext gesehen werden, Die Sprachakustik im KFZ ist eine weitere Variante von Fahrzeuginnengeräuschen. Sie muss sich einpassen in ein Gefüge akustischer Implikationen, den ''richtigen Ton'' finden. Bei der Bewertung von Fahrzeuginnengeräuschen bewährt sich eine neue Technik der Bewertung, die sich diese Erkenntnisse zu Eigen macht und als methodisches Verfahren die expertenorientierte Evaluation anwendet. In diesem Beitrag soll diskutiert werden, welche Rolle die ''neuen Experten'' bei der Evaluation von Kommunikationssystemen leisten können.

• Muster in Soundscapes - Neue Experten partizipieren an der Gestaltung
  B. Schulte-Fortkamp
[A]

Städte lassen sich an ihrem Gang erkennen wie Menschen (Musil), ihre akustischen, optischen, sozialen, und ökonomischen Strukturen bilden sich in Soundscapes ab. In einem Berliner Projekt, dessen Ziel die Umgestaltung eines schwierigen Ortes zum Freiraum für alle ist, spielen Soundscapes und Klang eine wesentliche Rolle. Akustische Gestaltungen, die auf der Expertise von Anwohnerinnen und Anwohner basieren, greifen Ideen und Wünsche der Betroffenen auf. Die Beteiligung der neuen Experten aus allen Altersgruppen involviert die angrenzenden Wohnquartiere und bindet an den neuen Freiraum. Durch interdisziplinäre Konzepte soll der Freiraum für alle zu einem generationsübergreifenden Aufenthaltsort werden. Ziele und Umsetzung des Projektes werden vorgestellt, die Bedeutung des integrierenden Soundscape Ansatzes wird diskutiert. Barbara Willecke wird das Projekt vorstellen.

Das Soundscape-Projekt ist ein integrierter Bestandteil des Modellvorhabens ''Nauener Platz - Umgestaltung für Jung und Alt'', das im Rahmen des Forschungsprogramms ''Experimenteller Wohnungs- und Städtebau (ExWoSt)'' des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), betreut durch das Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) gefördert wird. Es ist dem ExWoSt - Forschungsfeld: ''Innovationen für familien- und altengerechte Stadtquartiere'' zugeordnet. Projektträger ist der Bezirk Mitte von Berlin.

Schultz, J.

• Verbesserung der Sprachqualität im Fahrzeug [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  K. Schaaf, J. Schultz and K. Tontch
[A]

Der Stellenwert, der dem Thema ''Komfort'' bei der Entwicklung eines Kraftfahrzeugs zukommt, ist in den letzten Jahren ständig gestiegen. Für den Akustiker bedeutete dies vor allem, das Fahrzeuginnengeräusch zu reduzieren. Dies konnte durch passive Maßnahmen, insbesondere absorbierende Materialien erreicht werden. Leider dämpfen diese absorbierenden Materialien auch die Sprache, so daß ein leises Fahrzeug nicht unbedingt eine problemlose Kommunikation zwischen den Sitzreihen garantiert. Insbesondere bei Vans mit drei Sitzreihen ist eine Unterhaltung schon bei moderaten Geschwindigkeiten schwierig. Der Fahrer neigt dazu, sich beim Sprechen umzuwenden, um hinten besser verstanden zu werden. Ein System zur Unterstützung der Fahrzeuginnenkommunikation kann daher einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung des Komforts, aber auch zur Verbesserung der Fahrsicherheit liefern. Bei einem solchen System muß die Sprachqualität ausreichend gut sein, insbesondere müssen aber auch Rückkopplungen verhindert werden.

• Signalunterraum-Verfahren zur Störgeräuschbefreiung von Sprachsignalen mit Stimmhaft/Stimmlos-Unterscheidung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Schultz, D. Ronneberger, K. Kroschel and K. Schaaf
[A]

Algorithmen zur Störgeräuschbefreiung von Sprachsignalen werden im Kraftfahrzeug im Zusammenhang mit Spracherkennern, Freisprechtelefonen und Systemen zur verbesserten Kommunikation zwischen vorderen und hinteren Passagieren (glqq Digital Voice Enhancementgrqq, DAGA'99) eingesetzt. Signalunterraum-Verfahren sind ein möglicher Ansatz zur Störgeräuschbefreiung von Sprachsignalen. Die Grundannahme besteht darin, daß weißes Rauschen kein korreliertes Signal darstellt, während Sprache eine starke Korrelation aufweist. Diese Grundannahme trifft jedoch für Zischlaute nur eingeschränkt zu. Das Signalunterraum-Verfahren wird erläutert und es wird eine Erweiterung vorgestellt, die es ermöglicht, stimmhafte und stimmlose Sprachanteile zu erkennen. Damit wird es möglich, diese Fälle getrennt zu behandeln.

Schultz, M.

• Underwater noise emissions from offshore wind turbines [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  K. Betke, M. Schultz and R. Matuschek
[A]

In areas with an extensive use of wind energy, it has become difficult to find appropriate sites for new wind turbines. This is one of the reasons for establishing an offshore wind energy industry. Moreover, it is assumed that the stronger and steadier flows of electricity from sea winds will make up for the extra expense of building turbines offshore. Numerous wind farms are planned or proposed to be raised in the German parts of the North Sea and the Baltic, with a total of more than 5000 turbines of 2.5 to 5 MW each.

During construction, pile driving operations can produce maximum underwater sound pressures of several kPa at 1 km, which might be harmful to the sea fauna, in particular to mammals like harbour porpoises or seals. Wind turbines in operation may also emit gearbox and generator noise into the water. In this paper, we will present various hydroacoustic measurements made at various distances from offshore pile drivers. Furthermore, underwater noise radiated from a 2 MW class turbine has been measured over a 4-week period. Results, sound radiation mechanisms and ecological implications will be discussed.

Schultz-Amling, R.

• Messung der Modulationstransferfunktion (MTF) von nichtlinearen Hörgeräten [DAGA 2005 (München)]
  R. Schultz-Amling, S. Fredelake, I. Holube, M. Hansen and R. Blum
[A]

Es wird eine neue Methode zur Messung der elektro-akustischen Eigenschaften moderner nichtlinearer Hörgeräte vorgestellt. Elektro-akustische Eigenschaften von Hörgeräten werden zur Zeit nach Normvorschriften wie z.B. IEC 118 bestimmt. Diese dort vorgeschlagenen Messmethoden beruhen im wesentlichen auf den Erfahrungen mit linearen Hörgeräten und einfachen Kompressionsschaltungen. Die Leistungsfähigkeit moderner Hörgeräte, die meist über eine mehrkanalige, nichtlineare und adaptive Signalverarbeitung verfügen, wird also nicht mit berücksichtigt.

In diesem Beitrag werden Messungen der phase-locked modulation transfer function, MTF-PL (Drullman et al., JASA, 1994) für lang andauernde Sprachsignale in Ruhe und mit Störgeräusch (SNR= +?, +10, +4 dB) vorgestellt. Diese Signale wurden als Eingangssignal für verschiedene moderne nichtlineare Hörgeräte verwendet, die über eine adaptive Signalverarbeitung verfügen, wie z.B. Dynamikkompression und Geräuschreduktion. Die Ausgangssignale jedes Hörgerätes wurden mit einem IEC-711 Kuppler aufgenommen. Aus dem Vergleich von Ein- und Ausgangssignal wurde die frequenz- und modulationsfrequenzabhängige MTF-PL berechnet.

Aus der komplexwertigen MTF-PL wurden folgende Parameter extrahiert, die zur Beschreibung und Unterscheidung verschiedener Hörgeräte nützlich sind: a) die Gesamtzeitverzögerung; b) eine frequenzabhängige Modulationsübertragungsgröße (durch gewichtete Mittelung der MTF-PL), die in engem Zusammenhang mit dem effektiven Kompressionsverhältnis steht; c) die Kohärenz zwischen Ein- und Ausgangssignal. Diese Parameter weisen deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Hörgeräten auf.

Ein wichtiger Vorteil gegenüber herkömmlichen Messmethoden ist die Tatsache, dass realistische Signale verwendet wurden, und keine statischen Sinus- oder Rauschsignale. Außerdem garantiert die Wahl von langen Eingangssignalen, dass sich das Hörgerät angemessen einstellt. Somit ist eine Beschreibung der Leistungsfähigkeit des Hörgerätes in der alltäglichen Situation des Benutzers möglich.

Schultz-von Glahn, M.

• Messung der Unterwasser-Schallabstrahlung einer Offshore-Windenergieanlage [DAGA 2003 (Aachen)]
  K. Betke, M. Schultz-von Glahn, A. Petersen and J. Gabriel
[A]

Derzeit laufen Planungen und Genehmigungsverfahren für über 5000 Windenergieanlagen (WEA) in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) in Nord- und Ostsee; jede einzelne Anlage wird 3 bis 5MW Nennleistung haben. Nicht nur die von sehr starken Rammgeräuschen gekennzeichnete Bauphase, auch der reguläre Betrieb der Anlagen kann eventuell eine akustische Belastung der Meeresfauna bedeuten. Schall wird dabei überwiegend durch die von Getriebe und Generator verursachten Biegeschwingungen des Turmmantels ins Wasser eingeleitet. Diese Schallabstrahlung kann theoretisch oder numerisch bislang nur ungenau prognostiziert werden. An einer bestehenden Offshore-WEA der 1.5-MW-Klasse wurden daher die Schwingungen der Turmwand an mehreren Positionen über und unter Wasser gemessen und gleichzeitig der Hydroschall in verschiedenen Abständen zur Anlage registriert. Die Ergebnisse werden mit audiologischen Daten von Meeressäugetieren verglichen.

• Minderung von Unterwasserschall bei Offshore-Rammarbeiten [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Schultz-von Glahn and K. Betke
[A]

Beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen werden Stahlrohre von mehreren Metern Durchmesser bis zu 30 m in den Meeresboden gerammt. Überwiegend wird dazu die bewährte Impulsrammtechnik eingesetzt. Dabei werden unter Wasser sehr starke Schallimpulse erzeugt; z.B. können in 1 km Abstand noch Spitzenschalldrücke von mehreren tausend Pascal auftreten. Diese Geräusche sind für Meereslebewesen potenziell gefährlich. Die Baugenehmigungen enthalten deshalb die Auflage, dass die Arbeiten nach dem Stand der Technik so geräuscharm wie möglich erfolgen müssen, aber auch konkrete Schalldruck-Grenzwerte. Schallschutzmaßnahmen sind daher erforderlich. Die Wirksamkeit verschiedener Abschirmungen wurde zunächst anhand von Modellrechnungen untersucht. Des weiteren werden Messungen an einem Stahlrohr vorgestellt, dessen Abmessungen mit denen bei realen Bauvorhaben vergleichbar sind (2,20 m Durchmesser, 50 mm Wandstärke). Erprobt wurden ein Neoprene-Vorhang sowie eine Ummantelung des Rammguts aus stark lufthaltigem Material.

• Vergleichbarkeit von Emissions- und Immissionsmessungen an Windenergieanlagen [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Matuschek, M. Schultz-von Glahn, K. Betke and H. Remmers
[A]

Die Messung der Schallemissionen von Windenergieanlagen (WEA) erfolgt nach den Vorgaben der DIN EN 61400. Demzufolge wird die Schallleistung einer Anlage über eine Immissionsmessung mit Hilfe eines Bodenmikrofons ermittelt. Das Verfahren hat den Vorteil, dass a) Störgeräusche durch Wind minimiert werden und b) der Einfluss des Bodens auf die Schallausbreitung eliminiert wird.

Die Messung der Schallimmissionen einer WEA wird üblicherweise mit einem Mikrofon auf der Höhe des maßgeblichen Immissionsortes gemäß TA-Lärm durchgeführt (in Höhen 2 m). Bei dieser Anordnung wird der Einfluss der Bodens auf die Schallausbreitung zwischen Quelle und Empfänger wirksam.

Bei Immissionsmessungen an einem Ersatzmessort muss für die Ermittlung der Beurteilungspegel am Immissionsort eine Ausbreitungsberechnung nach ISO 9613-2 durchgeführt werden. Wenn diese Berechnung auf der Basis eines nach DIN EN 61400 gemessenen Schallleistungspegels durchgeführt wird, kommt es zu systematischen Abweichungen zwischen gemessenen und berechneten Immissionspegeln. Diese Abweichungen treten ebenfalls auf, wenn Immissionsprognosen für Windparks erstellt werden.

Schulz, A.

• Hearing at Home [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J.-E. Appell, V. Hohmann, A. Schulz and A. Hein
[A]

The Hearing at Home (HaH) project focuses on the needs of the hearing impaired in home environments. Formerly separated devices like personal computer, hi-fi systems, TV, digital camera, telephone, fax, intercom and services like internet access, VoIP, Personal Information Management (PIM), pay TV and home automation grow together to be accessible via a TV set connected to a PC or set-top box that implements interfaces to network gateways as well as to home automation scenarios. Thereby, the TV becomes the central Home Information and Communication (HIC) platform of the household linking together most of the acoustic inputs listened to by the hearing impaired in his home environment. The HIC platform to be researched and developed in the HaH project will support the hearing impaired with easy to fit Supportive Audio Signal Processing (SASP) and visual support for lip reading on the TV screen. HaH is an IST FP6-STREP project executed under the strategic objective Ambient Assisted Living (AAL) for the Ageing Society. Members of the Consortium are OFFIS (coordinator, Germany), KTH (Sweden), HörTech (Germany), Viataal (Netherlands), Telefonica I+D (Spain) and ProSyst (Germany).

Schulz, D.

• Geräuschbelastung und Hörschwellenverschiebungen bei Kindern und jungen Erwachsenen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  D. Schulz, K. Künzel, L. Hentschel and F. Szymczak
[A]

In der Fachliteratur sowie in der Tagespresse sind während der letzten Jahre eine beträchtliche Anzahl von Publikationen erschienen, in denen eine zunehmende Verschlechterung der Hörfähigkeit junger Menschen festgestellt wird. Diese Tatsache ist vermutlich auf heutige Lebensgewohnheiten, z.B. auch geräuschintensive Freizeitbeschäftigungen, zurückzuführen. Um Erkenntnisse über die realen Geräuschbelastung zu erhalten, wurden dosimetrische Untersuchungen in Schulen, in Discotheken, bei Sportveranstaltungen usw. durchgeführt. Die äquivalenten Schalldruckpegel in Discotheken erreichen 95 ... 105 dB(A), bei einigen Hallensportveranstaltungen wurden ähnliche Werte gefunden. Bei häufigem Besuch derartiger Veranstaltungen können daher Schallbelastungen entstehen, die höher als die beruflich tolerierten Belastungen von 85 dB(A) über 40 Arbeitsstunden / Woche sind. Weiterhin werden Ergebnisse audiometrischer Untersuchungen bei Kindern und jungen Erwachsenen im Alter von 14 ... 25 Jahren vorgestellt. Insbesondere wird auch der Höchstton - Bereich (8 ... 16 kHz) betrachtet, da dieser vermutlich von besonderer Bedeutung bei der Früherkennung von Gehörbeeinträchtigungen ist. Mittels statistischer Verfahren werden Zusammenhänge zwischen Hörfähigkeit, Alter und spezifischen Lärmbelastungen, die aus Befragungen ermittelt wurden, untrsucht.

• Nutzung von Projektarbeiten für Forschung, Lehre und Öffentlichkeitsarbeit : „Außerberufliche Geräuschbelastung und Hörfähigkeit bei Jugendlichen“ [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  D. Schulz and K. Künzel
[A]

Nutzung von Projektarbeiten für Forschung, Lehre, Gewinnung von Akustikernachwuchs und Öffentlichkeitsarbeit :''Außerberufliche Geräuschbelastung und Hörfähigkeit bei Jugendlichen'' D. Schulz, K. Künzel Hochschule Mittweida (FH) Seit 1993 werden an der Hochschule Mittweida Arbeiten zum Thema ''Außerberufliche Geräuschbelastung und Hörfähigkeit bei Kindern und jungen Erwachsenen'' durchgeführt. Am Beispiel dieses Vorhabens werden Erfahrungen zu folgenden Problemen dargelegt : a) Wie konnten Studenten des Studienganges Umwelttechnik frühzeitig in die Forschungsarbeit einbezogen und dabei für die Spezialisierungsrichtung ''Umweltakustik'' interessiert werden? b) Wie kann durch eine enge Zusammenarbeit mit örtlichen Schulen das Thema ''Lärm'' stärker publik gemacht und gleichzeitig für die Hochschule geworben werden? c) Welche Möglichkeiten ergeben sich daraus, ein umfangreiches Datenmaterial zum Thema ''Lärm und Gehör'' zu erheben, ohne dass für dieses Vorhaben Fördermittel zur Verfügung standen? Im zweiten Teil des Vortrages werden einige Ergebnisse dieses Projektes vorgestellt, z.B. zur Lärmbelastung Jugendlicher (Disco, Sportveranstaltungen, Schule u.a.), zur Hörfähigkeit und zum Zusammenhang zwischen Gehörbeeinträchtigungen und verschiedenen Formen der Lärmbelastung. Insbesondere werden die Ergebnisse einer Studie diskutiert, bei der Schüler mehrerer 7.-10. Klassen einer Mittelschule jeweils über zwei bis vier Jahre jährlich audio- metrischen Untersuchungen unterzogen wurden. Es werden Trends bei der Entwicklung der Hörfähigkeit unter besonderer Berücksichtigung des Höchstton-Bereiches (8...16 kHz) abgeleitet. D. Schulz Hochschule Mittweida (FH) FB MPI Technikumplatz 17 09648 Mittweida

• Akustikpraktika in der Ausbildung von Umwelttechnikern / Umweltakustikern [DAGA 2002 (Bochum)]
  D. Schulz and K. Künzel
[A]

An der Hochschule Mittweida entwickelte sich aus der Studienrichtung ''Umwelttechnik'' des Studienganges ''Physikalische Technik'' im Jahre 1995 der eigenständige Studiengang ''Umwelttechnik'' mit drei Studienrichtungen, u.a. ''Umweltakustik''. Die Ausbildung in den Studienrichtungen beinhaltet ein Komplexpraktikum von insgesamt 4 SWS, verteilt auf zwei Semester. Das Komplexpraktikum ''Umweltakustik'' umfasst derzeit 17 Versuche und 3 Spezialseminare von jeweils 1-2 Doppelstunden zu den Themenkomplexen Grundlagen der Schallmesstechnik, Schallimmission / Schallausbreitung, Akustische Materialeigenschaften, Bauakustik, Maschinenakustik. Es wird ein Konzept für ein erweitertes, modular aufgebautes Praktikum vorgestellt, welches innerhalb der nächsten 2-4 Jahre realisiert werden soll. Dabei werden u.a. folgende Ziele verfolgt : - Flexiblere Gestaltung des Praktikums durch einen größeren Fundus an Versuchen (z.B. Aufteilung in Grundlagenversuche und Wahlpflicht-Versuche); - Verbreiterung des Spektrums der Versuchsthemen, z. B. bezüglich physikalisch - technischer Prinzipien der Lärmminderung sowie der Hörakustik / Psychoakustik im Zuge der vorgesehenen Erweiterung der Akustik-Ausbildung um 4 SWS; - Schaffung der Voraussetzungen dafür, einzelne Module ggf. auch für die Ingenieurausbildung in anderen Studiengängen (Maschinenbau, Elektrotechnik) anbieten zu können, sofern die personelle Kapazität dieses gestattet. Weitere Akustik - relevante Praktika sind in die Lehrveranstaltung ''Messwertverar-beitung / Signalanalyse'' eingebunden, welche z.Zt. als Wahlpflichtfach im Studiengang ''Umwelttechnik'' angeboten wird und zukünftig als Pflichtfach vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang ist ein eigenständiges Praktikum (1 SWS) geplant.

• Tendencies in the Worsening of Hearing Thresholds of Pupils with Regard to Leisure Noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Schulz and K. Künzel
[A]

There has been considerable literature over the past decade ascertaining a worsening of the hearing capability of young persons. Within the scope of a long-term-investigation we performed annual audiometric testing of pupils of 7th - 10th classes during 3-4 years (longitudinal hearing study). This testing was supplemented by a questionnaire regarding noise - relevant aspects of the behaviour in the leisure time (e.g. hobbies) and of the state of health. Apart from an increase in attending discotheques no strong alterations of the behaviour could be detected. Comparing especially pupils of 8th - 10th and 9th - 10th classes of the same samples a worsening of the hearing thresholds was found. The average hearing thresholds of these samples increased significantly in the frequency range of 1 - 6 kHz and 14 - 16 kHz. Hints for specific patterns of hearing impairments and correlations with noisy activities are discussed.

• Schallschutzkapseln mit alternativen Absorberwerkstoffen [DAGA 2005 (München)]
  K. Künzel, D. Schulz and A. Siegemund
[A]

Gebläse für Kläranlagen werden in der Regel mit Schallschutzkapseln geliefert, um die Geräusche sowohl in den Betriebsgebäuden als auch in der Nachbarschaft auf ein verträgliches Maß zu reduzieren. Im Rahmen eines durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt geförderten Projektes war zu untersuchen, inwiefern sich ein in jüngster Zeit vom Fraunhofer - Institut für Bauphysik entwickeltes Blähglasgranulat als Absorbermaterial für solche Kapseln eignet. Von zahlreichen unterschiedlich beschaffenen Proben wurde der Absorptionsgrad im Impedanzmessrohr bestimmt und mit dem Absorptionsverhalten üblicherweise verwendeter Absorbermaterialien aus verschiedenen Schäumen verglichen. Desweiteren wurde der längenspezifische Strömungswiderstand als ein maßgeblicher Parameter für die rechnerische Auslegung einer Schallschutzkapsel gemessen. Das poröse Blähglasgranulat hat die Eigenschaft, bereits bei mittleren Frequenzen sehr gut zu absorbieren. Dieser Vorzug tritt vor allem dann hervor, wenn das Emissionsspektrum von Gebläsen gegenübergestellt wird. Abschließend wird die Einfügungsdämmung einer mit Blähglasgranulat ausgekleideten Kapsel vorgestellt.

• Beeinflussung der Geräuschqualität von Gebläsen durch Kapselung [DAGA 2005 (München)]
  D. Schulz, K. Künzel, M. Klemm and S. Schröter
[A]

Die Güte einer Kapsel wird meistens anhand des Einfügungsdämmmaßes D(fi) sowie der Pegelminderung (bzgl. des A-bewerteten Pegels für ein vorgegebenes Geräusch) beurteilt. Obwohl sich letzteres Kriterium besonders bzgl. der gesundheitlichen Wirkung von Schall gut bewährt hat, ist der A-bewertete Schalldruckpegel als Maßstab für die Geräuschqualität nur bedingt geeignet. Es soll deshalb folgenden Fragestellungen nachgegangen werden: Wie ändern sich psychoakustische Messgrößen bei Kapselung? In welchem Verhältnis stehen diese Änderungen im Vergleich zur Änderung des mittleren Schalldruckpegels? Die Messungen wurden an 6 Gebläsen auf Kläranlagen im ''Normalbetrieb'' durchgeführt. In den Spektren dominieren Anteile zwischen 100 Hz und 2000 Hz, wobei ausgeprägte Peaks herausragen. Die Lautheit wird durch die Kapselung näherungsweise halbiert, dadurch verringern sich auch Schärfe und Rauhigkeit. Zur Verminderung der Schärfe trägt weiterhin bei, dass hochfrequente Anteile im Spektrum stärker gemindert werden als tieffrequente. Dagegen erhöht sich im Mittel die Tonalität um ca. 65%, was mit einer Zunahme der Lästigkeit verbunden sein kann. Die Pegelabsenkung infolge Kapselung erreicht erst bei Frequenzen oberhalb 150 Hz nennenswerte Beträge. In diesem Bereich knickt die Kurve L(f) des gekapselten Gebläses nach unten ab, wodurch Peaks im unteren Frequenzbereich stärker herausgehoben werden. Die Änderung des Lautheitspegels entspricht zahlenmäßig etwa der Änderung des linearen Schalldruckpegels, der A-bewertete Schalldruckpegel überschätzt die empfundene Lautstärkeminderung etwas.

• Einfluß des Zustandes des Absorbermaterials auf Lärmminderung und Verbesserung der Geräuschqualität durch Kapselung [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  D. Schulz, K. Künzel, T. Behr, C. Steiger and M. Koch
[A]

Zur Lärmminderung von Maschinen und Anlagen ist im Rahmen eines Projektes eine Kapsel unter Verwendung des Absorbermaterials REAPOR entwickelt und getestet worden. Für verschiedene Maschinengeräusche wurden neben Pegelminderungen von ca. 20 - 30 dB(A) auch deutliche Veränderungen psychoakustischer Messgrößen wie Lautheit, Schärfe, Rauhigkeit und Tonalität festgestellt. Das Ausmaß dieser Veränderungen hängt maßgeblich vom Zusammenspiel des Spektrums des Geräusches mit dem frequenzabhängigen Absorptionsgrad des Absorbermaterials im Kapselinneren ab. Im Zusammenhang mit dem Praxiseinsatz dieser Kapseln (z.B. bei Gebläsen auf Kläranlagen) trat u.a. die Frage auf, ob und wie sich der Absorptionsgrad von REAPOR im Vergleich zu anderen bisher verwendeten Materialien bei Verunreinigungen durch Wasser oder Öl ändert. Dabei ist von besonderem Interesse, ob solche Veränderungen reversibel oder irreversibel sind.

• Projektarbeit mit internationaler Beteiligung: Lärmrasterkarte für die Stadt Guaratinguetá [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  K. Künzel, D. Schulz, H. Santos, J. Gullo, L.M. Santos, T. Behr, M. Sachse and R. Schimmel
[A]

Seit vier Jahren arbeiten Studenten der Fachrichtung Umweltakustik in Mittweida gemeinsam mit Studenten der UNESP in Guaratinguetá an Lärmkarten für brasilianische Städte, in denen sich die Verkehrssituation zu einem ernsthaften Problem ausgewachsen hat. Gegenwärtig sind fünf Studenten, zwei aus Mittweida in Brasilien und drei aus Brasilien in Mittweida, mit einer Immissionsprognose einschließlich Betroffenheitsanalyse für die an der Magistrale São Paulo - Rio de Janeiro gelegene Universitätsstadt Guaratinguetá befasst. Die Projektarbeit wird für die brasilianischen Studenten an der Hochschule Mittweida begleitet von Vorlesungen zu ausgewählten Themen der Technischen Akustik, speziell zu Fragen der Schallausbreitung im Freien (Umweltakustik). Für die Datenverarbeitung steht das Programm IMMI der Firma Wölfel zur Verfügung. Im Vortrag werden Schwierigkeiten bei der Anwendung europäischer Normen auf Länder aus einem gänzlich anderen Kulturkreis aufgezeigt. Im Mittelpunkt steht aber der Nutzen einer solchen Herangehensweise für die Lehre der Akustik.

• Das schwarze Jahr 1894 der deutschen Physik und August Eduard Eberhard Kundt [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  K. Künzel, C. Steiger and D. Schulz
[A]

'Jäh brach das schwarze Jahr 1894 der deutschen Physik herein, das sich besonders für unsere (Physikalische) Gesellschaft verhängnisvoll auswirkte. Am 1. Januar starb im blühenden Mannesalter Heinrich Hertz. Am 21. Mai folgte ihm August Kundt, und der 8. September raubte uns den Mann, der die Spitze der deutschen Wissenschaft, den Stolz unserer Gesellschaft darstellte, zugleich einen der letzten Vertreter der klassischen Physik: Hermann von Helmholtz. Dieser Tag bezeichnet den wichtigsten Einschnitt in der Geschichte unserer Gesellschaft.'' So kommentierte Max Planck die Ereignisse zu Beginn des Jahres 1894. Drei große Namen in der Akustik - Heinrich Hertz, August Kundt, Hermann von Helmholtz. Wer aber war August Kundt, der am 21. 05. 1894 auf seinem Landsitz in Israelsdorf bei Lübeck an einem Herzleiden verstarb, welches ihn schon seit seiner Studienzeit beeinträchtigte? Wer waren seine Wegbegleiter, seine Schüler und Mitarbeiter. Welchen Einfluss hatten diese auf das Schaffen des Mitgliedes der Preußischen Akademie der Wissenschaften, August Kundt, und welches waren seine phänomenalen Erfindungen und Entdeckungen, die seit mehr als einem Jahrhundert die Fortschritte auf dem Gebiet der Akustik beflügeln. Im Beitrag soll vor allem die Vielseitigkeit im wissenschaftlichen Schaffen des Physikers aufgezeigt werden, der wohl den meisten unter uns nur durch das Kundt'sche Rohr - wenn überhaupt - bekannt ist.

• Hörschwellen von Jugendlichen und Geräuschbelastungen in der Freizeit [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Schulz, K. Künzel, M. Schlaffke and S. Felbel
[A]

Vor allem während der letzten zwei Jahrzehnte wird in einer großen Anzahl von Studien über eine Verschlechterung der Hörfähigkeit schon bei jungen Menschen berichtet. Diese Erscheinungen werden vor allem mit veränderten Lebensbedingungen und Lebensgewohnheiten in Verbindung gebracht, bei Jugendlichen speziell mit Schallbelastungen im Freizeitbereich. In diesem Zusammenhang diskutiert man insbesondere den Einfluss von Diskothek- und Konzertbesuchen sowie das laute Musikhören über Kopfhörer, zum Teil auch mit kontroversen Ergebnissen und Schlussfolgerungen. Diese Aspekte waren auch Teil einer 1996 bis 2005 durchgeführten Längsschnittstudie mit Schülern der 7. - 10. Klasse einer Mittelschule. Mit Hilfe eines Hochtonaudiometers wurde jährlich die Entwicklung des Hörvermögens untersucht. Daneben sind mittels Befragung geräuschrelevante Aspekte des Freizeitverhaltens erhoben sowie Tendenzen und Zusammenhänge ermittelt worden. Diese Untersuchungen werden durch ein derzeit laufendes studentisches Projekt ergänzt, bei welchem die Häufigkeit und die typischen Schalldruckpegel bei der Nutzung tragbarer Wiedergabegeräte bei Schülern und Studenten erfasst werden sollen.

• Musikhörgewohnheiten bei Jugendlichen: Tragbare Wiedergabegeräte mit Kopfhörer [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Schulz, S. Schubert, J. Thiele and J. Hantzsch
[A]

In einer Reihe von Studien wird über eine Verschlechterung der Hörfähigkeit bei jungen Menschen berichtet. Dabei wird besonders der Einfluss verschiedener Formen des überlauten Musikhörens diskutiert, wie zum Beispiel der häufige Besuch von Diskotheken mit Pegeln von zum Teil deutlich über 100 dB(A). Im Rahmen einer Längsschnittstudie mit Schülern der 7. - 10. Klasse einer Mittelschule stellte sich heraus, dass sich bei den Probandengruppen, die in den Befragungen häufiges und lautes Musikhören über Kopfhörer angegeben hatten, ebenfalls verstärkt Anzeichen von Verschlechterungen des Gehörs im Untersuchungszeitraum zeigten. Besonders bei der Gruppe der ''Extremnutzer'' sind diese Zusammenhänge deutlicher ausgeprägt. Dieses Ergebnis war Anlass für ein studentisches Projekt, das die Häufigkeit und die typischen Schalldruckpegel bei der Nutzung tragbarer Wiedergabegeräte bei Schülern verschiedener Schultypen und bei Studenten erfassen sollte. Die Ergebnisse werden u.a. in Bezug auf die Musikrichtung und das Alter der Probanden vorgestellt. Zieht man lediglich die durchschnittlichen Pegel, Nutzungsdauern und Schallenergiedosen heran, so birgt die Nutzung dieser Geräte scheinbar kaum ein Gefährdungspotenzial für das Gehör. Es zeigt sich aber auch hier, dass das Gehör von ca. 5 - 15 % der untersuchten Probanden besonders gefährdet ist.

Schulz, H.

• Das Verhalten elektromagnetischer Wandler in Hörgeräteanwendungen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  T. Niederdränk and H. Schulz
[A]

Die in Hörgeräten eingesetzten elektroakustischen Wandler unterliegen einer ganzen Reihe unterschiedlicher Anforderungen. Dieser Beitrag beschäftigt sich insbesondere mit den sogenannten Hörern, die zur Erzeugung der akustischen Signale herangezogen werden. Neben der durch die fortschreitende Miniaturisierung vorgegebenen kleinen Bauform sind vor allem Aspekte wie ein hoher Ausgangspegel und ein guter Wirkungsgrad von höchstem Interesse. Die in der Hörgerätepraxis verwendeten Hörer arbeiten in den meisten Fällen nach dem elektromagnetischen Prinzip. Der sehr gute elektroakustische Wirkungsgrad und die Nutzung verschiedener Resonanzeffekte, die sich durch die konstruktive Gestaltung der Wandler ergeben, ermöglichen eine Minimierung der Baugröße bei guter Ausgangsleistung. Mit der Einführung digitaler Hörgerätesysteme und hochkomplexer Algorithmen der Signalverarbeitung tritt die Klangqualität der Hörhilfen mehr und mehr in den Vordergrund. Dabei sind eine ausgeglichene Frequenzcharakteristik sowie minimale nichtlineare Verzerrungen wünschenswert. Neben der Resonanzcharakteristik, die unter anderem für den guten Wirkungsgrad der Hörer verantwortlich ist, besitzt das elektromagnetische Wandlerprinzip naturgemäß gewisse Nichtlinearitäten, die zu Verzerrungen und unerwünschten Klangverfälschungen führen können. Durch die Verwendung unterschiedlicher Bauformen der Hörer, aber auch durch alternative Wandlerkonzepte kann der Frequenzgang sowie das nichtlineare Verhalten der Wandler verbessert und somit das klangliche Verhalten der Hörgeräte optimiert werden.

Schulz, J.

• Aktive Beeinflussung des Drehklangs axialer Turbomaschinen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Schulz, W. Neise and M. Möser
[A]

In dem Beitrag wird über ein Forschungsvorhaben zur aktiven Lärmminderung an Axialventilatoren berichtet. Hierbei steht die Reduzierung des Drehklangpegels im Vordergrund. Hauptursache der tonalen Schallabstrahlung axialer Strömungsmaschinen sind die instationären, periodischen Kräfte, die von der Strömung auf die Laufradschaufeln, den Leitapparat und das Gehäuse ausgeübt werden, z. B. als Folge der Wechselwirkungen Zuströmung/Laufrad oder Laufrad/Leitrad. Im Gegensatz zu anderen Experimenten zur aktiven Lärmminderung werden hier keine Lautsprecher als sekundäre Schallquellen verwendet. Vielmehr werden gezielt instationäre aerodynamische Kräfte durch gepulstes Einblasen von Luft im Bereich des Kopfspaltes angeregt. Die Folge davon sind effektive aeroakustische Gegenschallquellen. Die Phasenlage der sekundären Schall-quellen kann gezielt so gesteuert werden, dass die davon abgestrahlten Schallwellen phasen-versetzt zu den primären sind. Hierdurch ergibt sich eine Minderung des primären tonalen Ventilatorgeräusches. Es wurden Fälle mit rotorsychronem gepulsten Einblasen sowohl vor als auch in der Laufradebene und auch im Bereich der Schaufelhinterkanten untersucht. Darüber hinaus erfolgte eine Variation der Einblaswinkel. Es wurden Anregungsarten gefunden, bei denen der Blattfolgefrequenzpegel sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite gesenkt wurde, aber auch solche, bei denen Pegelreduzierungen auf nur einer Seite festzustellen waren, also auf der Saug- oder der Druckseite. Es gelang in einigen Versuchen, den Blattfolgefrequenzpegel um bis zu 20 dB zu reduzieren. Neben der Lärmminderung wurde in den meisten Fällen ebenfalls eine Verbesserung des Betriebsverhaltens erreicht.

• Aktive Beeinflussung des Drehklangs axialer Turbomaschinen [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Schulz, W. Neise and M. Möser
[A]

Das vorliegende Projekt zielt auf die Reduzierung des Drehklangs axialer Strömungsmaschinen mit Hilfe aktiver Maßnahmen. Im Unterschied zu den üblichen Verfahren der aktiven Geräuschminderung werden hier jedoch keine Lautsprecher als sekundäre Schallquellen verwendet, sondern aeroakustische Quellen direkt im Rotor, die durch gezielte Beeinflussung der Strömung im Bereich der Schaufelspitzen erzeugt werden. Dies geschieht beispielsweise durch zeitlich konstantes oder dynamisches Einblasen von Luft sowie durch in die Gehäusewand integrierte Piezo-Elemente im Bereich des Kopfspaltes. Die Phasenlage der Antischallquellen kann so eingestellt werden, dass die davon abgestrahlten sekundären Schallwellen phasenversetzt zu den primären sind und sich in der Summe eine Minderung des Drehklangpegels ergibt. Bei der DAGA 2001 wurden Grundlagenuntersuchungen für die Beeinflussung mittels Einblasen vorgestellt. Bei dem Versuchsaufbau erfolgt die Schallausbreitung im Kanal überwiegend in Form ebener Wellen. Für diesen Fall wurden in weiterführenden Experimenten Piezo-Elemente als Aktuatoren verwendet, die entweder wandbündig oder radial aus der Wand hervorstehend vor dem Laufrad eingebaut waren. Es wurde die Umfangsposition und auch die axiale Lage der Aktuatoren variiert. In ersten Versuchen mit rotorsynchroner Ansteuerung der Aktuatoren konnte der Blattfolgefrequenzpegel um bis zu 5 dB verringert werden. Weiterhin wird über Experimente mit statischem Einblasen von Luft in die Umströmung der Laufradspitzen bei hohen Drehzahlen berichtet. Der Versuchsaufbau wurde modifiziert und im Unterschied zu den früheren Experimenten liegt hierbei das Hauptaugenmerk auf der Beeinflussung von Kanalmoden höherer Umfangsordnung. In den Versuchen gelang eine Reduzierung des Blattfolgefrequenzpegels um bis zu 12 dB. Das Projekt wird im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereiches 557 ''Beeinflussung komplexer turbulenter Scherströmungen'' gefördert.

• Experimental Investigation of Active Control of the Tonal Noise Components of Axial Turbomachinery with Flow Control [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Schulz, W. Neise and M. Möser
[A]

The aim of the project is to reduce the tonal noise components of axial turbomachines using active noise control. While conventional methods use loudspeakers, the secondary sound field is generated by flow control in this study. The flow conditions near the blade tips are disturbed by blowing air into the blade tip region through nozzles (vortex generator jets), which are installed in the fan casing wall. Piezo elements are used as alternative actuators to disturb the flow. In this way, additional periodic forces are set up which result in aeroacoustic secondary sources. They can be controlled such that a noise reduction of the tonal components is achieved. Furthermore the influence of the flow control on the aerodynamic behaviour of the test object is observed.

Results using steady blowing will be presented. The physical background of the generation and superposition of the secondary sound field as well as the influence of different parameters will be discussed. The results will be interpreted with regard to the reduction of the blade passage frequency level, dominant azimuthal mode and overall noise level. In the experiments the blade passage frequency level was reduced up to 20dB, where the overall noise level dropped by 12dB. In certain cases it was possible to reduce the dominant azimuthal mode of the order m=2 by 40dB. Intermediate results of the continuative experiments with unsteady blowing, synchronised with the impeller at blade passage frequency, will also be presented.

This study was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (German Science Foundation).

• Adaptive and Robust Control for the Reduction of Tonal Noise Components of Axial Turbomachinery with Flow Control [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Garwon, J. Schulz, B. Satriadarma, R. King, M. Möser and W. Neise
[A]

This paper presents results of a research project using robust and adaptive feedback control algorithms for the reduction of tonal noise components of an axial fan by flow control. The active noise control is achieved by specific distortions of the flow conditions near the impeller blade tips which results in an aeroacoustic secondary field. This can be realised by blowing air into the blade tip region through nozzles in the casing wall. An extremum-seeking controller is used to find the optimal mass flux, which determines the amplitude of the secondary sources. The phase was controlled by geometrical parameters.

The experimental investigations demonstrate the performance of the proposed controller for higher order mode sound fields. To investigate the robustness of the closed-loop disturbances such as changing operating points, non-uniform inflow conditions and a 33% deviation of the revolution of the fan were simulated. In all cases the controller reacted on the changed operating conditions and determined the optimal mass flux, achieving a blade passage frequency level reduction of 15dB for the tested configuration.

The radiated sound of the tonal noise components in the far field is mainly determined by the dominant azimuthal duct modes generated by the rotor-stator interaction. Therefore a robust H-controller based on black-box modelling of the non-linear process dynamics was synthesised additionally, to suppress the dominant mode. Further experiments will focus on a controller including the adaptation of both, amplitude and phase of the aeroacoustic secondary field.

This study was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (German Science Foundation).

• Numerical Modelling of Wake-Jet Interaction with Application to Active Noise Control [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  G. Ashcroft and J. Schulz
[A]

Recent experimental investigations have demonstrated the possibility of using aerodynamic noise sources to generate the secondary (anti-phase) sound fields for active noise control applications in turbomachinery. One particular method proposed, developed in cooperation between DLR and TU Berlin, for creating such secondary aerodynamic noise sources is to employ high-speed air jets in the tip region in order to disturb the flow field around the rotor blade. In this study we investigate the mechanisms of noise generation of such a configuration, and then consider the application of this control strategy to a low-speed high-pressure axial-fan with a blade count ratio of unity. Numerical simulations are performed for a single jet, per blade passage, located aft of the rotor trailing edge. The analysis focuses on the temporal interaction of the rotor wake with the transverse high-speed jet. Time-accurate numerical simulations are performed using a Reynolds-Averaged Navier-Stokes flow solver, with the effects of turbulence modelled using a one-equation turbulence model. To mitigate spurious reflections at external computational boundaries, non-reflecting boundary conditions based on the Giles formulation are employed. To reduce computational overheads, a high-order accurate spatial discretization scheme is used. Results of the numerical simulations are compared with available experimental data.

• Aktive Lärmminderung von axialen Turbomaschinen [DAGA 2005 (München)]
  L. Enghardt, U. Tapken and J. Schulz
[A]

Lärm von Turbomaschinen in Strömungskanälen besitzt bei hohen Drehzahlen des Rotors und großem Kanaldurchmesser eine komplexe modale Struktur. Dies gilt beispielsweise für das vom Fan eines Flugzeugtriebwerks in den Einlauf und in den Nebenstromkanal abgestrahlte Schallfeld. Der Rotor erzeugt in Wechselwirkung mit dem Stator diskrete Töne, die eine hohe Schallintensität im Vergleich zum breitbandigen Lärm besitzen. Durch den Einsatz passiver Absorber lässt sich in der Regel keine ausreichende Lärmminderung der Töne erzielen. Eine aktive Bekämpfung der Töne stellt deshalb eine sinnvolle Ergänzung der standardmäßig eingesetzten Lärmminderungsmaßnahmen dar.

Der Vortrag präsentiert die Ergebnisse einer aktiven Unterdrückung von Fan-Tönen an einem Modell-Triebwerk mit Hilfe eines 32-kanaligen Regelungssystems. Die Signale von 32 wandbündig eingebauten Mikrofonen wurden in einem Controller verarbeitet. Das Ergebnis dieser Verarbeitung diente dann als Anregungssignale für 32 wandbündig eingebaute Lautsprecher. Bei diesen Experimenten wurde die Modenmesstechnik zur quantitativen Analyse des Regelungserfolgs eingesetzt.

Alternativ zu Lautsprechern können durch gezielte Beeinflussung der Strömung im Bereich der Rotorblattspitzen aeroakustische Schallquellen erzeugt werden. Dies ist beispielsweise durch konstantes oder periodisches Einblasen von Pressluft durch Düsen in der Nähe der Rotorblattspitzen möglich. Die Technik wurde im Laborversuch erfolgreich als Gegenschallquelle zur aktiven Lärmminderung getestet.

Ein aktueller Laborversuch zur aktiven Regelung von Turbomaschinenschall mit höheren Moden beschäftigt sich mit der Optimierung der Synthese des sekundären Schallfelds. Der Regelaufwand soll sowohl durch geschickte Verringerung der Mikrofon- und Lautsprecheranzahl als auch durch Einsatz eines Blockregelungsalgorithmus im Frequenzbereich minimiert werden.

• Aktive Minderung des Drehklangs axialer Strömungsmaschinen durch Strömungsbeeinflussung [DAGA 2005 (München)]
  O. Lemke, J. Schulz, W. Neise and M. Möser
[A]

Im Rahmen eines DFG geförderten Forschungsvorhabens werden Möglichkeiten zur aktiven Minderung des Drehklangs eines Axialventilators untersucht. Abweichend von konventionellen Verfahren wird auf den Einsatz von Lautsprechern zur Erzeugung des sekundären Schallfeldes verzichtet. Durch Beeinflussung der Strömung im Bereich der Blattspitzen ist es möglich, dort aeroakustische Schallquellen zu erzeugen. Diese haben ihre Ursache in zusätzlichen periodischen Kräften, welche aus der Wechselwirkung der Strömungsstrukturen von Laufrad und der Beeinflussung resultieren. Bei geeigneter Wahl der Parameter der Beeinflussung kann das so generierte sekundäre Schallfeld in seiner Amplitude und Phasenlage derart eingestellt werden, dass es zu einer destruktiven Überlagerung mit dem primären Schallfeld kommt.

Die vorangegangen Untersuchungen in diesem Forschungsvorhaben zeigten, dass das Einblasen von Druckluft durch wandbündig am Umfang verteilte zylindrische Düsen die effektivste Beeinflussungsmethode mit dem größten Geräuschminderungspotential darstellt. Die Amplitude sowie die Phasenlage des sekundären Schallfeldes werden durch den Einblasmassestrom sowie die Umfangsposition bezüglich des Stators und der Einblasrichtung der Düsen bestimmt.

Analog zu den konventionellen Verfahren mit Lautsprechern soll das sekundäre Schallfeld in einem geschlossenen Regelkreis kontrolliert werden. Dies ermöglicht eine Anpassung der Beeinflussungsparameter auch bei veränderten Betriebsbedingungen, um eine optimale Geräuschminderung zu erreichen. Dazu wurde in Voruntersuchungen ein Extremwertregler ausgelegt und erfolgreich getestet. Mit diesem Regler konnte der Schalldruckpegel in Abhängigkeit vom Einblasmassenstrom minimiert werden. Mit einem modifizierten Versuchsaufbau wird nun mit Hilfe einer Mehrgrößenreglung neben der Amplitude auch die Phasenlage des sekundären Schallfeldes angepasst.

Schulz, R.-K.

• Aktive Schall- und Schwingungsminderung unter Verwendung eines modifizierten LMS-Algorithmus zur Kompensation auftretender Verzögerungen [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Glugla and R.-K. Schulz
[A]

Der Least-Mean-Square-Algorithmus (LMS-Algorithmus) wird zur aktiven Schall- und Schwingungsminderung wegen seiner Einfachheit und Robustheit als Regelalgorithmus im Zusammenhang mit der Nutzung von Digital Signal Processors (DSPs) häufig verwendet.

In den theoretischen Grundlagen des LMS-Algorithmus wird davon ausgegangen, dass das erzeugte Kontroll-Signal zum nächsten Sample am Aktuator anliegt. Diese Annahme ist bedingt durch Signallaufzeiten nicht erfüllt. So ergibt sich, aufgrund der geometrischen Anordnung von Sensor und Aktuator, immer eine Verzögerung.

Experimente zeigen, dass bereits kleine Verzögerungen im Signalpfad zu Instabilitäten führen. Die Verwendung schnellerer DSPs kann nur die Verzögerungen des elektronischen Signalpfades verkleinern. Die geometrisch bedingten Signallaufzeiten sind nur bis zu einer unteren Grenze minimierbar.

Zur Kompensation dieser Verzögerungen ist eine Anpassung des LMS-Algorithmus notwendig. Eine mathematische Betrachtung des LMS-Algorithmus offenbart den Grund für das divergente Verhalten. Ferner liefert die analytische Betrachtung eine einfache Möglichkeit zur Modifikation des LMS-Algorithmus, welche sich als leicht umsetzbar erweist.

Der Vortrag stellt durch Aufzeigen der Analyse die breite Anwendbarkeit des verzögerungskompensierenden LMS-Algorithmus heraus und gibt einen Ausblick auf weitere mögliche Modifikationen und deren Anwendung.

Schulz, S.

• Sprachbedientes Entertainment im Fahrzeug [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Hofmann, S. Schulz and P. Oel
[A]

Die heutige mobile Gesellschaft verbringt immer mehr Zeit im Fahrzeug. Laut einer Erhebung des US Census Bureau verbringt beispielsweise jeder Amerikaner durchschnittlich 24.4 Minuten pro Arbeitstag im Auto, in Ballungsräumen wie New York oder Chicago sogar über 30 Minuten. Dabei ist die primäre Aufgabe nur, das Ziel zu erreichen. Die Fahraufgabe ist meist durch jahrelange Erfahrung fast automatisch beherrschbar und dabei von vielen Situationen durchsetzt, in denen der Fahrer das Fahrzeug nicht aktiv steuern muss (rote Ampelphasen, Stau). Das erzeugt oft eine chronische Unterforderung und Langweile. Neben dieser Unterforderung des Fahrers sind auch Beifahrer oder im Font sitzende Personen zumeist zu Untätigkeit verdammt. Die Nutzung dieser sonst verlorenen Zeit zur Zerstreuung und Entertainment ist das Ziel vieler bereits existierender Systeme für Musikauswahl und Rearseat-Entertainment-Funktionen, die aber meist während der Fahrt nicht oder nur eingeschränkt genutzt werden können.

Des Weiteren spielt Sprachbedienung in heutigen Automobilen im klassischen Infotainmentbereich eine immer wichtigere Rolle. Sie ermöglicht es, Systeme unterschiedlichster Art verbal zu steuern, und sich so mit der Aufmerksamkeit und Bedienung weiterhin auf die Fahraufgabe zu konzentrieren zu können.

Durch die Kombination aus Sprachbedienung und Entertainmentanwendung wird ein Feld betreten, welches noch nicht ausführlich im Hinblick auf Usability und sinnvolle Verwendung im Fahrzeug untersucht wurde. Nach einem Überblick über mögliche Anwendungsszenarien sowie Hinweise auf Probleme und wichtige Eckpunkte eines solchen Systems wird anhand der Entwicklung eines Demonstrators aufgezeigt, inwieweit solche Systeme heute realistisch und sinnvoll ins Auto integrierbar sind.

Schulz, V.

• Acoustic trim optimization [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  V. Schulz and H. Andrä
[A]

By its ongoing improvement the simulation of car acoustics reached the edge to be fully integrated at the design and prototyping stage. The acoustic properties of the materials therefore are becoming more and more important in the material selection process. This selection can be done efficiently by the aid of software tools based on mathematical optimization strategies. Here, we present a software tool which extends the standard SEA software (AutoSEA) in order to find the optimal material properties reaching a desired sound pressure level automatically. The tool also includes a database where measured and simulated material data can be stored. Our software tool has been developed for the optimization of a headliner consisting of PET fiber material. Additional measurements showed that the acoustic properties of the investigated material follow the standard model of Delany and Bazley. The developed optimization provides the flexibility in order to be used for the optimization of other parts of the interior and materials such as foams or layered structures.

Schulze, A.

• Numerische Simulation von strömungsbedingtem Lärm
  A. Schulze and O. von Estorff
[A]

Umströmungslärm tritt in zahlreichen technischen Anwendungen als negative Begleiterscheinung auf, die es aus Lärmschutzgründen oder zur Steigerung des Komforts zu minimieren gilt. Durch die Reduktion herkömmlicher Geräuschquellen, wie z.B. Motorengeräusche, nimmt der strömungsbedingte Anteil am Gesamt- lärm zu und kann sich sogar zur dominierenden Geräuschquelle entwickeln.

Basierend auf den Erhaltungsgleichungen von Masse, Impuls und Energie lassen sich prinzipiell sowohl das instationäre Strömungsverhalten als auch die Ausbreitung von Druckwellen in der Strömung beschreiben. Eine direkte numerische Simulation ist jedoch aufgrund hoher Unterschiede in den Längen- und Energieskalen des hydrodynamischen und akustischen Feldes äußerst rechenaufwendig. Gegenwärtig scheinen daher vor allem hybride Methoden, die die Disparitäten der verschiedenen Skalen durch Splittung des Lösungsgebietes zu bewältigen versuchen, eine sinnvolle Vorgehensweise zu sein.

Im gegenwärtigen Beitrag wird, dem Ansatz von Shen und Sorensen folgend, das Lösungsgebiet in ein inkompressibles/viskoses hydrodynamisches Feld und in ein kompressibles/nicht viskoses akustisches Feld gesplittet. Die Lösung des akustischen nichtlinearen Gleichungssystems erfolgt mittels eines Finite-Differenzen-Verfahrens. Die Vorgehensweise wird anhand von ausgewählten Beispielen vorgestellt und kritisch diskutiert. Vor allem wird die Genauigkeit der Lösung in Abhängigkeit von der Diskretisierung und verschiedenen anderen Einflussparametern aufgezeigt.

• Simulation von strömungsinduziertem Lärm mit Hilfe des EIF-Ansatzes [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  A. Schulze and O. von Estorff
[A]

Die direkte numerische Simulation (DNS) von Schallentstehung und -ausbreitung durch Strömungen ist aufgrund hoher Unterschiede in den Längen- und Energieskalen des lärmerzeugenden, hydrodynamischen und strömungsinduzierten akustischen Feldes extrem rechenaufwendig. Alternativ kommen deshalb hybride Verfahren zum Einsatz, die unter vereinfachenden Annahmen eine Splittung des Lösungsgebietes ermöglichen und auf diese Weise die Disparitäten der verschiedenen Skalen zu bewältigen versuchen.

In dem Beitrag wird die ''Expansion about Incompressible Flow'' (EIF) -Methode nach Shen und Sorensen verwendet. Ausgehend von der Lösung des inkompressiblen viskosen Strömungsgebietes (erster Schritt) wird hierbei mittels eines expliziten Finite-Differenzen-Verfahrens das akustische Feld berechnet (zweiter Schritt). Dieses nichtlineare Verfahren wird anhand ausgewählter Beispiele vorgestellt und diskutiert. Insbesondere wird dabei auf den Einfluss der gewählten Diskretisierung und auf den Einsatz eines numerischen Filters zur Stabilisierung des Verfahrens eingegangen.

• Numerische Untersuchungen zur Entstehung und Ausbreitung von Schall in einer Kreiselpumpe [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Schulze, O. von Estorff, A. Jantzen and R. Schilling
[A]

Die Geräuschentstehung beim Betrieb von Kreiselpumpen ist sehr komplex und bis heute noch nicht hinreichend bekannt. Basierend auf den Strömungsvorgängen im Inneren der Pumpe erfolgt die Ausbreitung und Abstrahlung des Schalls sowohl durch die Pumpe selbst als auch durch das Fördermedium und die sich anschließenden Rohrleitungen.

Im Rahmen eines gemeinsamen Projektes der TU München und der TU Hamburg-Harburg wurden Möglichkeiten zur Modellierung des strömungsinduzierten Lärms mit Hilfe einer gekoppelten Berechnung aus inkompressibler Strömungslösung und akustischer Analogie untersucht.

In dem gegenwärtigen Beitrag werden erste Ergebnisse der numerischen Simulation von Schallentstehung und -ausbreitung in einer Kreiselpumpe vorgestellt. Aufbauend auf den Ergebnissen einer dreidimensionalen inkompressiblen Strömungssimulation, die mit der Software NS3D der TU München erfolgte, werden zunächst die akustischen Quellterme im Pumpeninneren ermittelt. Anschließend wird mit Hilfe der Boundary-Elemente-Methode (BEM) die Schallausbreitung im Fluid basierend auf der aeroakustischen Analogie nach Lighthill modelliert. Die Ergebnisse aus der gekoppelten Simulation werden mit Messergebnissen verglichen und die Möglichkeiten und Grenzen dieses Vorgehens diskutiert.

Schulze, C.

• Basic Investigations of Microphone Arrays [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Schulze, A. Zeibig and D. Richter
[A]

In order to localize and separate sound sources at structures in air flows a microphone array was developed. In advance basic investigations about the generation of directional characteristics of microphone arrays were carried out. The knowledge obtained during these investigations illustrated on the example of a line array will be the content of this presentation. A specifically developed computer simulation allowed the calculation of the transfer functions of different microphone distributions as well as examinations of the influences of array geometry, signal parameters and evaluation algorithms on the directional characteristic of the microphone array. On the basis of the simulation results an appropriate microphone array for the detection of the aeroacoustic sources mentioned before was found. The application of a frequency band filter algorithm corresponding to the transition from single-frequent to band limited sound source detection provided considerable improvements in the directional characteristic. The obtained simulation results are to be discussed and compared with practical measurements.

• Microphone array measurements for aeroacoustic investigations using a frequency band averaging method [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Zeibig, C. Schulze and J. Hübelt
[A]

Within the scope of the research project SWING+ (Simulation of WingFlow Noise Generation) it is necessary to develop a microphone array to localize sound sources on a generic wing profile. As a first approach a line array was constructed. Using this line array a lot of basic investigations with various array geometries and signal processing methods were carried out. As a result of these basic investigations the optimal configuration for a line array was found consisting of eight equal spaced microphones. This geometry can be used over a broad frequency range, if a spectral band filtering technique is applied. This way a narrow main lobe as well as a reasonable side lobe suppression can be reached. Reference measurements were carried out to prove the feasibility of this method. During the reference measurements acoustic model sources like monopole and dipole were localized and separated. Afterwards the use of this microphone array for the localization and separation of aeroacoustic sound sources on a generic wing profile and a cylinder in an air flow will be described. From these measurements useful experiences and knowledge for the design of a two-dimensional microphone array could be obtained.

• Einsatz eines Mikrofonarrays zur Trennung von Quellmechanismen [DAGA 2005 (München)]
  E. Sarradj, C. Schulze and A. Zeibig
[A]

Mikrofonarrays sind mit Hilfe der bekannten 'beamforming'-Algorithmen als elektronische Richtempfänger für eine Lokalisierung von Schallquellen mit guter örtlicher Auflösung geeignet. Das Ergebnis ist üblicherweise eine Abbildung der relativen Schalldruckbeiträge (akustische Fotografie). Aus der Abbildung kann jedoch keine Information entnommen werden, wie diese Schalldruckbeiträge einzelnen Quellmechanismen zuzuordnen sind. Darüber hinaus wird durch Rauschen und sogenannte 'ghost images' der Dynamikbereich der Abbildung der Schalldruckbeiträge eingeschränkt. Das führt dazu, dass lediglich die dominierenden Schallquellen abgebildet werden, während weniger starke Schallquellen durch das Rauschen der Abbildung überdeckt werden.

Bei einem praktisch interessierenden Untersuchungsobjekt ist das Schallfeld aus den Anteilen verschiedener Quellmechanismen zusammengesetzt. Jeder dieser Mechanismen kann zu mehreren Schallquellen führen. Sind die Mechanismen unkorreliert, so sind die zugehörigen Schalldrucksignale orthogonal. Auf dieser Überlegung aufbauend, kann der Beamforming-Algorithmus so modifiziert werden, dass partielle Abbildungen entstehen, in denen die zu einzelnen Quellmechanismen gehörenden Schallquellen abgebildet werden. Auf diese Art und Weise können auch die nicht dominierenden Schallquellen aufgespürt werden.

Die Vorgehensweise dazu wird erklärt und anhand praktischer Beispiele von Windkanal-Messungen sowie Messungen an einem Staubsauger demonstriert.

• Unterschiedliche Mikrofonanordnungen bei praktischen Arraymessungen [DAGA 2005 (München)]
  C. Schulze, E. Sarradj and A. Zeibig
[A]

Der Einsatz eines Mikrofonarrays mit nachgeschalteter Signalverarbeitung ist ein wirksames Werkzeug zur Ortung von Schallquellen an Objekten. Das Lokalisationsergebnis hängt neben der Signalverarbeitung besonders von der Richtwirkungseigenschaft des Mikrofonarrays ab, die durch das Arraypattern beschrieben werden kann. Die das Arraypattern beeinflussenden Parameter werden weitestgehend durch den spezifischen Anwendungsfall der Schallquellenlokalisation und die verwendete Hardware bestimmt. Die Mikrofonanordnung kann als verbleibende Einflussgröße frei gewählt und optimiert werden. Dabei erlaubt die Bestimmung von Qualitätskriterien die Bewertung der Mikrofonanordnungen. Der Vortrag beinhaltet den Vergleich von drei optimierten Mikrofonanordnungen deren Leistungsfähigkeit anhand einer Vielzahl von Ergebnissen praktischer Messungen demonstriert werden soll. Die untersuchten Quellanordnungen an umströmten Strukturen im aeroakustischen Windkanal sowie einem Staubsauger weisen verschiedene spektrale Charakteristiken und Schallentstehungsmechanismen auf. Im Vergleich der Mikrofonanordnungen wird insbesondere auf die Qualitätsparameter der simulierten Arraypattern und der Lokalisationsergebnisse einer einzelnen Schallquelle eingegangen.

• Einfluss fortgeschrittener Signalverarbeitungstechniken bei praktischen Mikrofonarraymessungen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  C. Schulze and E. Sarradj
[A]

Die Anwendung von Mikrofonarrays ist eine Möglichkeit zur Lokalisation von Schallquellen an Fahrzeugen, Maschinen u.a., die in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen hat. Seit der Entwicklung dieser Methode entstanden eine Vielzahl von Algorithmen zur Signalverarbeitung, die den Informationsgehalt der gewonnenen Schallfeldabbildungen verbessern. Ein Großteil dieser Algorithmen beruht auf der Veränderung und Erweiterung des meist zugrunde liegenden Beamforming Algorithmus. Einer dieser Algorithmen basiert auf der Variation der Korrelationsmatrix der Mikrofonsignale im Frequenzbereich. Durch die Vernachlässigung der Autokorrelationsterme werden unkorrelierte Signalanteile (z.B. Eigenrauschen der Mikrofone) nicht in die Berechnung mit einbezogen. Ein bisher ungeklärtes Problem stellt der Einfluss dieser Methode auf den absoluten Schalldruckpegel der lokalisierten Schallquellen dar. Anhand der Auswertung einer Vielzahl von praktischen Ergebnissen soll dieses Problem untersucht werden.

• Bestimmung der Einfügungsdämpfung an verkürzten Lärmschutzwänden [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Schulze, J. Hübelt, M. Auerbach and W. Bartolomaeus
[A]

Die In-situ-Bestimmung der Einfügungsdämpfung von Prototypen neuartiger Lärmschutzwände (Lsw) und deren Varianten im Originalmaßstab erfolgt bisher durch Messung mit einem Einzelmikrofon. Diese Methode erfordert den Aufbau der zu prüfenden Wand am Einsatzort über eine Länge von typischerweise 200 m. Damit sind erhebliche Kosten sowie gegebenenfalls Beeinträchtigungen des laufenden Verkehrs verbunden. Ziel der vorliegenden Untersuchungen ist die Entwicklung und Erprobung eines neuartigen kostengünstigen Messverfahrens zur In-situ-Bestimmung der spektralen Einfügungsdämpfung einer Lsw. Dabei soll die Einfügungsdämpfung der Lsw mit einer Länge von 200 m durch Messung mit einem Mikrofonarray-Messsystem an einer stark verkürzten Wand von ca. 20 m Länge bestimmt werden. Bei erfolgreichem Einsatz des Verfahrens kann der beschriebene Aufwand auf etwa 10 % reduziert werden. Es wurden Messungen zur Bestimmung der spektralen winkelabhängigen Einfügungsdämpfung einer Referenz-Lärmschutzwand im Raum Sachsen durchgeführt. Dabei wurden zeitgleich das Einzelmikrofon- und das neuartige Mikrofonarray-Verfahren mit optimiertem Linienarray angewendet. Messtechnische Untersuchungen erfolgten zum einen mit Hilfe einer stationären Punktschallquelle, zum anderen bei kontrollierter Vorbeifahrt eines PKWs mit konstanter Geschwindigkeit. Die Ergebnisse der Messverfahren wurden gegenübergestellt und die Unterschiede beider Verfahren in Abhängigkeit von der Frequenz und dem Schalleinfallswinkel analysiert.

Schulze, E.

• Anpassung digital-adaptiver Algorithmen zur Störgeräuschbefreiung von Mikrofonen an Hörsprechgarnituren [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E. Schulze and J. Peissig
[A]

Vorgestellt werden verschiedene Signalverarbeitungsalgorithmen zur digital-adaptiven Störgeräuschbefreiung von Kommunikationsmikrofonen an Hörsprechgarnituren. Für die unterschiedlichen Algorithmen werden Ergebnisse in Bezug auf Optimierung von algorithmischen Parametern präsentiert. Außerdem werden die akustischen Einflüsse von verschiedenen Mikrofonpositionen, insbesondere für Algorithmen mit Multimikrofonverarbeitung, betrachtet. Hierzu werden die kopfnahen akustischen Begebenheiten unter realistischen Anwendungsszenarien in Hochpegelumgebungen (Cockpit, Bodenpersonal, etc.) dargestellt. Abschließend wird die Verbesserung des Signal-Rausch-Abstands (S/N), sowie der Sprachverständlichkeitsverbesserung unter realen Bedingungen vorgestellt.

Schulze, F.

• Passiver Schallschutz: Erfassung und Darstellung passiver Schallschutzmaßnahmen an großen europäischen Verkehrsflughäfen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  H. Arps, R. Barth, A. Hermann and F. Schulze
[A]

Das Thema passiver Schallschutz an Flughäfen nimmt im Rahmen der Diskussionen zum Lärmschutz eine wichtige Stellung ein und wird zukünftig, aufgrund der einheitlich prognostizierten Wachstumsraten im Luftverkehr, vermutlich noch an Bedeutung gewinnen. Die Recherche Erfassung und Darstellung passiver Schallschutzmaßnahmen umfasst den aktuellen Stand zu Förderprogrammen an insgesamt 23 europäischen Flughäfen. Zum ersten Mal liegt damit eine Dokumentation vor, die einen Vergleich zwischen den unterschiedlichen Methoden, Kriterien und Maßstäben zur Umsetzung der Förderprogramme ermöglicht, um z. B. Anhaltspunkte für die Ausgestaltung zukünftiger Schallschutzprogramme zu erhalten. Die Studie beschreibt für jeden ausgewählten Flughafen nach Möglichkeit eine Darstellung zum aktuellen Stand des passiven Schallschutzes, über den Charakter des Schutzprogramms (freiwillig, Gesetzesauflage etc.), über die Form der konkreten Umsetzung sowie Ausgestaltung und beschreibt den definierten Schutzstatus (Schutzgebiet und Schutzziel).

Der Stand zur Umsetzung sowie Planung der Förderprogramme variiert an den betrachteten Standorten sehr stark untereinander. Während an einzelnen Flughäfen für Schutzmaßnahmen kein Bedarf gesehen wird bzw. kein Programm geplant ist, sind an anderer Stelle differenzierte Lärmschutzkonzepte entwickelt und umgesetzt worden. Für die internationalen Verkehrsflughäfen in Deutschland sind fast durchgängig über das (veraltete) Fluglärmgesetz hinausgehende Regelungen getroffen worden. Die Regelungen basieren teilweise auf freiwilligen Programmen, teilweise auf Vorgaben durch die zuständigen Behörden oder Gerichte. Die definierten Richtwerte unterscheiden sich ebenso je nach Flughafen. Hinsichtlich der verwendeten Methoden (z. B. Darstellung der Betriebsrichtungsverteilung, Berücksichtigung Bodenlärm) zur Bemessung der Schutzprogramme existieren ebenso deutliche Unterschiede. Die Flughäfen im europäischen Ausland weisen ebenso ein sehr differenziertes Bild auf.

Schulze, M.

• The influence of nocturnal aircraft noise on humans – a new comprehensive approach [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Basner, H. Buess, N. Luks, H. Maass, L. Mawet, E. Mueller, U. Mueller, C. Piehler, G. Plath, E. Rey, A. Samel, M. Schulze, M. Vejvoda and J. Wenzel
[A]

Aufgrund des stetig steigenden Luftverkehrsaufkommens nimmt die Nachtfluglärm-Problematik einen immer größeren Stellenwert ein. Das DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin untersucht seit 1999 den Einfluss von Nachtfluglärm auf den menschlichen Schlaf, die Leistungsfähigkeit und das Befinden. In vier repräsentativen Laborstudien werden insgesamt 128 Probanden über 13 aufeinanderfolgende Nächte im Schlaflabor untersucht. Neben den physiologischen Messgrößen Polysomnographie (EEG, EOG, EMG), Atmung, EKG, Fingerpulsamplitude und Aktometrie werden computergestützte Leistungstests durchgeführt, mit denen fluglärmbedingte Einflüsse auf die Merkfähigkeit, die Reaktionsgeschwindigkeit und die Hand-Auge-Koordination überprüft werden. Das subjektive Empfinden wird mit standardisierten Fragebögen erfasst. Zusätzliche werden die Stresshormone Adrenalin, Noradrenalin und Kortisol im nächtlichen Sammelurin bestimmt. Die Fluggeräusche wurden mit Klasse-1-Schallpegelmessern in den Schlafräumen von Flughafenanwohnern aufgezeichnet. Die korrekte Wiedergabe im Schlaflabor wird durch das individuelle akustische Einmessen jeder Schlafkabine garantiert. Die Versuchspersonen erhalten nach zwei Gewöhnungsnächten über neun aufeinander folgende Nächte in der Zeit von 23:00 bis 7:00 Uhr zwischen 4 und 128 Fluggeräusche pro Nacht mit Maximalpegeln zwischen 50 und 80 dB(A). Durch die gleichzeitige Ausgabe eines Triggersignals ist erstmals eine ereigniskorrelierte Auswertung mit einer zeitlichen Auflösung von bis zu 5 msec möglich. Die Ergebnisse aus den Laborstudien werden in zwei Feldstudien an 64 Versuchspersonen mit derselben Messtechnik, wie sie im Labor zum Einsatz kommt, validiert. Insgesamt werden über 2200 Probandennächte aufgezeichnet, anhand derer ein belastbarer Kriterienkatalog für die Beurteilung und Bewertung von Nachtfluglärmwirkungen auf den Menschen erstellt werden soll. Zwischenergebnisse der ersten beiden Laborstudien mit 64 Probanden (832 Nächte) liegen bereits vor und werden auszugsweise auf der Tagung präsentiert.

Schulze, T.

• Planung und Inbetriebnahme der Beschallungsanlage für die Papstmesse zum Weltjugendtag 2005 auf dem Marienfeld bei Köln [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  A. Goertz, C. Bangert, M. Makarski and T. Schulze
[A]

Für die Papstmesse zum Weltjugendtag in Köln wurde auf einem 4 km großen Geländen eine der weltweit größten Beschallungsanlagen installiert. Für ca. 1 Millionen Pilger diente diese Anlage zur Übertragung der Papstmesse und des peripheren Showprogramms sowie als Alarmierungssystem mit allen erforderlichen Funktionen. Dieser Vortrag stellt das Konzept der Anlage sowie die zugehörigen Planungsarbeiten und die abschließende Inbetriebnahme vor.

Schumacher, R.

• The sound insulation of façades [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

In the building acoustics of facades especially for commercial buildings, the sound protection is one of the most important physical properties of the outer partition of a building. The acoustical behaviour of facades is discussed in this paper for the two ways involved: the sound isolation against outdoor traffic noise and the role in the overall sound transmission between adjacent rooms in a building either for horizontal and vertical flanking sound transmission. The paper confines to timber frame glass facades, some examples of steel profile facades and aluminium profile glass facades. The results acoustical devellopment work in cooperation with profile and glass companies is reportes dealing with the variation of glass construction, thermal isolating panels and different profile types as well as different kinds of mounting. For the flanking sound transmission, the influence of the structural reverberation time (or the total loss factor) and the vibration reduction index for the relevance of a junction have been investigated. Examples show how to handle the dates for flanking transmission due to the calculation model according to DIN EN 12354-1 and the future German Bauteilkatalog of DIN 4109.

• Längsschalldämmung und Stoßstellendämmung im mehrgeschossigen Holzbau [DAGA 2002 (Bochum)]
  B. Saß and R. Schumacher
[A]

Mit der Einführung des europäischen Rechenverfahrens nach DIN EN 12354-1 und dessen Übernahme in DIN 4109 besteht die Notwendigkeit, die erforderlichen Eingangsdaten für die Flankenschallübertragung zwischen zwei Räumen zu ermitteln. Für den mehrgeschossigen Holzbau (z.B. Holzständerwände) wurden dazu grundlegende Arbeiten durchgeführt, die in diesem Papier vorgestellt werden. Es sind Untersuchungen zur Körperschallnachhallzeit, Messungen der Längsschalldämmung, des Stoßstellendämm-Maßes, der Transmissionsschalldämmung verschiedener Wandtypen, und des Einflusses von Vorsatzschalen und Dämmstoffen. Diskutiert werden die einzelnen Übertragungspfade, die Relevanz der Anschlüsse und der Stoßstellendämmung. Untersucht wurde die die Frage, ob die Anwendung der im Rechenmodell erforderlichen Eingangsdaten (z.B. Körperschallnachhallzeit) für die Holzständerbauweise relevant ist und ob sich Vereinfachungen im Sinne des simplified modell für den Holzbau ergeben. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass das Rechenverfahren nach DIN EN 12354-1 im Holzbau angewendet werden kann, insbesondere dass die Stoßstellendämmung Kij zwar wichtig für das Rechenverfahren, ansonsten wahrscheinlich jedoch invariant ist.

• Vertikale Längsschallübertragung bei Aluminium-Glas- Fassaden [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

Die Längsschalldämmung von Aluminium-Glas-Fassaden gehört längst schon zum Repertoire des Akustikers beim Schallschutz-Nachweis, zumindest für die horizontale Schallübertragung im gewerblichen Hochbau. In diesem Beitrag wird über Untersuchungen der Längsschallübertragung bei Fassaden in vertikaler Richtung berichtet. Detailliert werden die Eingangsdaten für das Rechenmodell nach DIN EN 12354-1 sowie den Bauteilkatalog für DIN 4109 diskutiert. Es wurde untersucht, ob die Anschlüsse der Fassaden an die massiven trennenden Bauteile (Decke, Wand) relevant für die Rechnung sind und damit für jeden Anschluss bestimmt werden müssen oder ob eine einmalige Bestimmung ausreicht, um unabhängig von der Art der Befestigung der Fassade den Beitrag der Flankenschalldämmung zur Gesamtschalldämmung bestimmen zu können. Es zeigt sich darüber hinaus , dass der Anschluss (Schwert oder Statikprofil) Teil der Transmissionsdämmung und nicht der Flankenschalldämmung ist. Andererseits ist die Reduzierung der Flankenschalldämmung auf die Pfostenausbildung ohne Berücksichtigung der Verglasung eine unzulässige Vereinfachung, die das Gesamtbauteil Fassade nur unvollständig repräsentiert.

• Sound Insulation of Aluminium and Timber Glass Facades [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

• Schalldämmung von Fugen [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Saß and R. Schumacher
[A]

Schallübertragung über Fugen und Dichtungen kann die Schalldämmung eines Bauteils beträchtlich beeinflussen. Um diesen Übertragungsweg zu bewerten wurde vom ift Rosenheim ein Verfahren des IBP Stuttgart zur Bestimmung der Fugenschalldämmung weiterentwickelt. Mit dieser Methode kann die Fugenschalldämmung von Falz- und Bodendichtungen sowie Materialien zur Ausführung von Bauanschlüssen (Schäume, Mineralfaser...) gemessen und bewerten werden. Diese Daten können nach DIN EN 12354-3 Anhang B sowohl zur Bestimmung der resultierenden Schalldämmung des gesamten Elementes (Tür, Fenster...) einschließlich der Fugen und Anschlüsse herangezogen als auch zur Charakterisierung der schalldämmenden Eigenschaften von Dichtungen verwendet werden. Meßmethode und Ergebnisse werden mitgeteilt.

• Trennwandanschlüsse an Fassadenprofile-Längsschalldämmung oder Durchgangsdämmung? [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

Der Anschluss von Trennwänden an Fassadenprofile ist ein häufiger Schwachpunkt der Schalldämmung zwischen zwei Räumen im gewerblichen Hochbau. Bei der Planung oder Konzeption der Profil- oder Schwertanschlüsse stellt sich die Frage, wie die Schalldämmung von Pfostenprofilen von Glasfassaden zu bestimmen und zu bewerten ist. Aufgrund von Messungen in der Industrie (Schüco) und am ift Rosenheim können die Profile separat betrachten werden und als Durchgangs-Schalldämm-Maß bei der Bestimmung der resultierenden Schalldämmung berücksichtigt werden. Messanordnung und Ergebnisse werden vorgestellt.

• Schalldämmung von Holzwänden - Daten für den neuen Bauteilkatalog von DIN 4109 [DAGA 2005 (München)]
  R. Schumacher and B. Saß
[A]

Die Untersuchungen zur Schalldämmung, Längsschalldämmung und Stoßstellendämmung von Wänden in Holzrahmenbauweise im Labor ergeben die Eingangsdaten für das Rechenmodell nach DIN EN 12354 und sollen somit auch in den neuen Bauteilkatalog für DIN 4109 aufgenommen werden. Die Bestimmung des Stoßstellendämm-Maßes Kij für Anschlüsse von Flanken-wänden ermöglicht die Beurteilung der Frage, ob die Verbindung einen wesentlichen Einfluss auf die Flankenschalldämmung hat oder ob nach dem vereinfachten Modell mit der Norm-Flankenpegeldifferenz Dn,f alleine gerechnet werden kann. Es werden Konstruktionen vorgestellt, die insbesondere die Längsschalldämmung flankierender Wände so verbessern, dass diese Bauweise für den Mehrgeschosswohnungsbau mit Holzbauteilen die relevanten akustischen Anforderungen erfüllt.

• Flankenschalldämmung und Stoßstellendämmung bei Holzwänden und Glasfassaden [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  B. Saß and R. Schumacher
[A]

Die Untersuchungen zur Längsschalldämmung und Stoßstellendämmung von Holzwänden und Glas-Fassaden liefern Daten für das Rechenverfahren nach DIN EN 12354 und damit auch für den Bauteilkatalog von DIN 4109. Es wird diskutiert, ob die Ermittlung des Stoßstellendämm-Maßes Kij erforderlich ist für die vollständige Beschreibung der Flankenübertragung oder ob es hinreichend genau ist, die Flanken-Normschallpegeldifferenz Dn,f zu bestimmen und Kij als eine für viele Anschlüsse bzw. Stoßstellen konstante Größe zu betrachten. Diese vereinfachte Vorgehensweise für Holzwände und elementierte Pfosten-Riegel-Fassaden (in Holz-/Alu-Profilen) wird erläutert und evaluiert.

Schust, M.

• Berliner Fall-Kontroll-Studie Lärm und Herzinfarkt: Zusammenhänge zwischen Schalldruckpegel, Lautheitsurteil, Lärmempfindlichkeit, Hörfähigkeit und Lärmbelästigung – erste Ergebnisse [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Schust, C. Nakladal and J. Löbert
[A]

Im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie soll unter anderem die Stellung des Arbeitslärms im Bedingungsgefüge der Risikofaktoren für die Entstehung eines Herzinfarktes ermittelt werden. Die hier zunächst vorgestellten methodischen Untersuchungen beruhen auf den im Interview erfaßten Daten von 664 Arbeitsplätzen. Aus den Angaben zur Tätigkeit, zu verwendeten Maschinen, zum Auftreten von Impulsschall, zum Stimmaufwand bei der Kommunikation und zur Dauer der Arbeitsschicht wurden die jeweiligen äquivalenten Dauerschallpegel und Beurteilungspegel nach zwei verschiedenen Methoden bestimmt, und zwar aus dem Stimmaufwand nach ISO 9921/1 (LeqTsubj bzw. Lrdsubj) und aus den Tätigkeits- und Maschinenangaben nach Katalogwerten (LeqTobj bzw. Lrdobj). Außerdem wurden die Lautheit, die Lärmbelästigung und die Lärmempfindlichkeit erfragt und das Hörvermögen überprüft. Die durchgeführten Korrelationsanalysen weisen auf folgende Zusammenhänge hin: Die Lautheitsurteile lassen nur in einem Pegelbereich von Lrdobj oberhalb 55 dB und unterhalb 85 dB eine Assoziation mit den aus Katalogwerten bestimmten Schalldruckpegeln erkennen. In den Beurteilungspegelbereichen bis 55 dB und ab 85 dB wird das Lautheitsurteil vermutlich stärker von anderen Komponenten, wie z.B. die Störung der Tätigkeit, mit beeinflußt. Der aus dem Stimmaufwand bestimmte Pegel hängt in erster Linie vom Lautheitsurteil ab. Eine Assoziation zwischen der Belästigung durch Geräusche von außen und LeqTsubj / Lrdsubj bzw. dem Lautheitsurteil besteht erwartungsgemäß nur für den Beurteilungspegelbereich bis einschließlich 55 dB. Hier wirken auch die nicht selbst verursachten Arbeitsgeräusche am stärksten belästigend. In höheren Pegelbereichen spielen die Außengeräusche keine Rolle mehr, die selbst verursachten Geräusche treten mit steigendem Pegel als belästigende Komponente in den Vordergrund. Es werden weitere Zusammenhänge zwischen der Lärmempfindlichkeit, dem Hörvermögen, dem Lautheitsurteil und der Lärmbelästigung diskutiert.

• Wirkung von arbeitsplatztypischen tieffrequenten Geräuschen [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Schust and U. Eggert
[A]

Nach bisherigem Erkenntnisstand bewirkt tieffrequenter Schall, sobald er die Hörschwelle erreicht, dieselben Streßreaktionen wie sie vom mittelfrequenten Hörschall bekannt sind. Hinzu kommen subjektive Beschwerden wie Druck auf den Ohren und Schwingungsgefühl. Tieffrequenter Schall soll besonders ermüdend und konzentrationsmindernd wirken. In einer experimentellen Studie sollte die Frage untersucht werden, ob tieffrequenter Schall gegenüber mittelfrequentem Schall spezifische Wirkungen aufweist. 12 männliche Probanden wurden im Labor wiederholt für kürzere (3 min) oder längere Zeit (48 min) binaural aufgenommenen und wiedergegebenen Praxisgeräuschen von 70 dB(A) ausgesetzt (tieffrequent: Schiffsführerstand Lp = 104 dB(lin), mittelfrequent: Maschinenraum Lp = 72 dB(lin) - quasi rosa Rauschen). Die Probandengruppe war bezüglich Alter, Hörfähigkeit und Lärmempfindlichkeit homogen. Mittels intermodalem Vergleich erfasste man subjektive Urteile zur Lautheit und Lästigkeit und zu verschiedenen subjektiven Beschwerden. Über die gesamte Versuchsdauer wurden folgende Größen registriert: Fingerpulsamplitude, Elektrodermale Aktivität, EKG und Blutdruck. Die Probanden führten während der 48-minütigen Exposition Leistungstests aus (''Vigilanz'' und ''Signalerkennung'' mit Wiener Testsystem). Trotz gleichen A-bewerteten Schalldruckpegels wurde das tieffrequente Geräusch signifikant lauter beurteilt als das mittelfrequente Geräusch (p-Wert 0,012). Die Lästigkeit des tieffrequenten Geräusches war nur in der Tendenz größer (nicht signifikant). Weitere Ergebnisse zum Befinden, zu den physiologischen Größen und den Leistungstest sollen diskutiert werden.

• Lärm am Arbeitsplatz und das Risiko eines Herzinfarktes – erste Ergebnisse der NaRoMI-Studie [DAGA 2002 (Bochum)]
  M. Schust, M. Stallmann, T. Keil, H. Stark, E. Dietz, J. Löbert, C. Nakladal, K. Wegscheider, W. Babisch and S. Willich
[A]

Im Rahmen der Fall-Kontroll-Studie ''Noise and Risk of Myocardial Infarction - NaRoMI'' wird u.a. der Zusammenhang zwischen der Schallexposition am Arbeitsplatz und dem Risiko für die Entstehung eines Herzinfarktes untersucht. In den Jahren 1998-2001 rekrutierte man an 32 Berliner Krankenhäusern 4115 Patienten (1061 Frauen, MW 57,7 Jahre, SD 8,7 Jahre und 3054 Männer, MW 56,1 Jahre SD 8,5 Jahre), wobei die Fälle (akuter Myokardinfarkt) und die Kontrollen (Unfall/Operation) nach Alter, Geschlecht und Krankenhaus gematcht wurden (Männer 1:1, Frauen 1:2). Die Schalldruckpegel am Arbeitsplatz wurden retrospektiv für 10 Jahre nach zwei Methoden bestimmt - anhand von Interview-Angaben zur Tätigkeit aus Katalogwerten und nach ISO 9921/1 aus dem erfragten Stimmaufwand bei der Kommunikation. Aus den Beurteilungspegeln berechnete man die 10-Jahres-Mittelungs- und -Summenpegel. Bekannte Risikofaktoren für Herzinfarkt und sozio-demographische Größen wurden ebenfalls per Interview erfasst. Die Odds Ratios und 95% Konfidenz-Intervalle wurden mittels multipler logistischer Regressionsmodelle berechnet und nach möglichen Konfoundern adjustiert. 75,9% der Frauen und 90,9% der Männer waren innerhalb der letzten 10 Jahre die gesamte Zeit oder für kürzere Perioden beschäftigt. Für diese Personen lagen die 10-Jahres-Pegel vor. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die aus dem Stimmaufwand nach ISO 9921/1 berechneten 10-Jahres-Mittelungs- und -Summenpegel für Männer mit einem erhöhten Herzinfarktrisiko verbunden sind (Odds Ratios 1,48 und 1,47, p-Werte 0,013 und 0,017 bei Erhöhung der Pegel von = 55 dB auf 70-85 dB, adjustiert nach Herzinfarkt bei Eltern/Geschwistern, Diabetes, Hypertonie und Rauchen). Weitere Analysen unter Einbeziehung der erhobenen Daten zur Belästigung durch Lärm am Arbeitsplatz und in der Wohnung werden noch durchgeführt und könnten zur Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen beitragen.

Schuster, M.

• Menschliche und automatische Verständlichkeitsbewertung bei tracheoösophagealen Ersatzstimmen [DAGA 2005 (München)]
  T. Haderlein, S. Steidl, E. Nöth and M. Schuster
[A]

Tracheoösophageale Ersatzstimmen (TE-Stimmen) sind eine Möglichkeit, Patienten nach einer totalen Laryngektomie, d.h. Kehlkopfentfernung, die Fähigkeit zu sprechen zurück zu geben. Die Betroffenen durchlaufen eine Therapie, in der wiederholt evaluiert werden muss, ob und wie sich ihre Ersatzstimme hinsichtlich Kriterien wie Lautstärke, Verständlichkeit oder Prosodiefähigkeit entwickelt hat. Da die Beurteilung subjektiv erfolgt und das Verfahren für Arzt und Patienten aufwändig ist, erscheint eine Automatisierung und Objektivierung in diesem Bereich sinnvoll.

In diesem Artikel werden erste Experimente zur automatischen Spracherkennung bei Patienten mit tracheoösophagealer Ersatzstimme vorgestellt. Die Worterkennungsraten sind wegen der akustischen Gegebenheiten erwartungsgemäß wesentlich niedriger als bei Normalstimmen. Sie lagen auf unseren Testdaten bei durchschnittlich unter 30% bei einem Erkenner, der auf jungen Normalsprechern trainiert wurde und nur das Vokabular für die Lesevorlage (den Standardtext von Nordwind und Sonne) enthält. Unsere Teststichprobe bestand hierbei aus 18 Aufnahmen des Textes von 18 männlichen Sprechern mit einem Durchschnittsalter von 64 Jahren. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Wortakkuratheit des Spracherkenners sehr gut mit der Bewertung der Verständlichkeit durch Experten korreliert, welche Noten auf einer Likert-Skala mit Werten von 1 (sehr gut) bis 5 (sehr schlecht) vergaben. Die Durchschnittsnote aus fünf Beurteilungen durch menschliche Bewerter zeigte einen Korrelationskoeffizienten zur maschinell berechneten Wortakkuratheit von -0,84 sowie einem Wert von 0,43 für ein Multi-Rater-kappa zwischen Menschen und Maschine, das der Inter-Rater-Übereinstimmung innerhalb der Expertengruppe (0,44) entspricht.

Die Arbeiten werden derzeit auf weitere Stimmbewertungskriterien ausgedehnt.

• Spoken Dialog Access to Web Content in the Car [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Schachtl, M. Gehrke, M. Schuster, H.-U. Block, A. Berton and P. Regel-Brietzmann
[A]

Der Vortrag skizziert Verfahren zur Bereitstellung von Internet-Inhalten im Kfz über einen natürlichsprachlichen Dialog. Neben einem Sprachzugang zu Webservices wird die automatische Generierung von Sprachapplikationen aus Internet-Inhalten und ihre Verteilung über digitalen Rundfunk dargestellt.

Schutte, H.K.

• A new imaging system for evaluating disordered vibration of the vocal folds [DAGA 2005 (München)]
  Q. Qiu, A. Vetesnik and H.K. Schutte
[A]

Introduction Videokymography registers the movements of the vocal folds with a high time resolution on a line perpendicular to the glottis and provides an applicable solution. Aims The new imaging system will implement the following functions: 1. The two dimensional video, on which the position of the scanning line is shown, and a line scan without the blanking interval will be obtained synchronously. 2. a stroboscopic function with a high image resolution in a two-dimensional color video registration will show the movements of the vocal folds in still or slow motion. Methods Two kinds of image sensor are applied, one of which, color matrix CCD, is used to capture two-dimensional stroboscopic image, and the other one, monochrome linear CCD, is for kymographic sampling. For triggering the stroboscopic function, a digital signal processor (DSP) platform is adopted, in which a robust pitch detection algorithm (PDA), based on autocorrelation. This system provides output triggering pulses related to the fundamental frequency (F0). Results The first prototype of the new imaging system is built In high-speed mode, it can provide 7812.5 lines with 768 pixels and 25 two-dimensional frames with 384 x 288 pixels per second at the same time. In stroboscopic function, it shows 25 two-dimensional color frames per second with768 x 576 pixels. The range of fundamental frequency determination is from 50 to 500 Hz.

This research is supported by the Technology Foundation STW, applied science division of NWO and the technology programme of the Ministry of Economic Affairs in the Netherlands.

Schwaiger, H.

• Verfahren zur Prognose der Lautheitsimmission des Schienenverkehrs [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Kalivoda and H. Schwaiger
[A]

Die heute gebräuchlichen Verfahren zur Beurteilung von Geräuschimmissionen des Schienenverkehrs basieren auf Schalldruckpegel und im Speziellen auf dem energieäquivalenten Dauerschallpegel. Diese Kriterien sind jedoch bei weitem nicht ausreichend, die Einwirkung und Auswirkungen von Lärm auf den Menschen umfassend zu beschreiben und so zu berücksichtigen, wie dies immer öfter von Gesetzen und Vorschriften verlangt wird. So spricht das österreichische Umweltverträglichkeitsprüfungs-Gesetz (UVP-G) nicht mehr von Grenzwerten, sondern allgemein von schädlichen, belästigenden oder belastenden Auswirkungen auf Menschen. Es ist daher notwendig, Verfahren zu entwickeln, mit denen man die empfundene Belästigung besser beschreiben kann als bisher. Aufbauend auf einer früheren Studie wurde im Auftrag der Eisenbahn-Hochleistungs-strecken AG ein Verfahren zur Lautheitsimmissionsprognose entwickelt. Als Kenngröße für die subjektiv wahrgenommene äquivalente Dauerlautheit wurde dabei die in der Literatur oftmals beschriebene 5% Perzentillautheit N5 verwendet. Das hier entwickelte Verfahren beinhaltet als erste Stufe ein auf der DIN 45631 ''Berechnung des Lautstärkepegels aus dem Geräuschspektrum'' aufbauendes Programm, das aus dem zeitlichen Verlauf des Terzpegelspektrums L(f,t) einer Zugsvorbeifahrt den Lautheitsverlauf N(t) berechnet. Im zweiten Schritt wurden Standard-Lautheitshäufigkeitsverteilungen für unterschiedliche Zugskategorien und Geschwindigkeiten erstellt. Daraus können dann über beliebig lange Meßperioden komplette Lautheitsverteilungen synthetisch generiert werden. Damit steht nun ein ''ingenieurmäßiges'' Verfahren zur Verfügung, mit dem die subjektiv wahrgenommene äquivalente Dauerlautheit N5 prognostiziert werden kann.

• Beschreibung von Eisenbahnlärm – Zusammenhänge von Pegel- und Lautheitskennwerten [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  H. Schwaiger and M. Kalivoda
[A]

Aufbauend auf den Erkenntnissen der Untersuchung ''Umfahrung Enns - Psychoakustische Untersuchung'' behandelt die vorliegende Studie die Zusammenhänge zwischen Pegeln und psychoakustischen Kenngrößen des Schienenverkehrs. Im Laufe der Untersuchung fanden mehrere Messungen statt, unter anderem eine 12-stündige Nachtmessung. Die Analysen haben wieder einmal gezeigt, daß keine gute Korrelation zwischen LA,eq und N5 besteht. Aus diesem Grund wurden weitere Kennwerte, welche die Immissionssituation beschreiben, wie der LA,95, LA,5, N5, N95 und Nmittel einer Korrelationsanalyse unterzogen, um vertiefte Kenntnisse über die unterschiedlichen Abhängigkeiten einzelner Kennwerte zu gewinnen. Dabei hat es sich erwiesen, daß eine sehr gute Abhängigkeit sowohl zwischen dem LA,5 und dem N5 als auch zwischen dem LA,95 und dem N95 besteht. Ausgehend von den Streuungen in der LA,eq vs. N5 Korrelation, wurden Daten-Cluster mit gleichen LA,eq Werten aber unterschiedlichen N5 Werten gebildet und nach Trends in anderen Kennwerten untersucht. In weiterer Folge wurden dann alle Kennwerte einer Cluster- und Faktorenanalyse unterzogen. Damit konnten die relativen Abstände der beschreibenden Variablen in Bezug auf gute bzw. schlechte gegenseitige Erklärbarkeit festgestellt werden. Die dargestellte Untersuchung war Teil einer größeren Studie und die gewonnenen Ergebnisse flossen direkt in das entwickelte Verfahren zur Lautheitsimmissionsprognose des Schienenverkehrs ein.

Schwartz, D.

• Is the auditory continuity illusion based on a change-detection mechanism? A MEG study [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Pressnitzer, R. Ragot, A. Ducorps, D. Schwartz and S. Baillet
[A]

This study investigates neural correlates of the auditory continuity illusion, using the magnetoencephalography brain-imaging technique (MEG). Four types of sounds were presented to listeners: 1) a continously amplitude-modulated noise; 2) the same modulated noise interrupted by a brief silent gap; 3) the modulated noise interrupted by a louder, unmodulated noise burst; 4) the unmodulated noise burst alone. In condition 3), listeners report hearing a continous modulation even though it is physically interrupted by the unmodulated noise burst: a case of illusory auditory continuity. A whole-head MEG system with axial gradiometers (CTF Omega 151) recorded brain activity when listeners attended passively to the stimuli. Here we report analysis on individual channels, averaged across 15 listeners. The amplitude-modulated noise produced a correspondingly modulated magnetic activity, the well-known auditory steady-state response. However, the illusory modulation did not produce such a steady-state response. A possible neural correlate of the illusion was found in transient evoked responses. When a physical change in the stimulus was linked to a perceptual onset, oscillatory activity in the gamma-band range as well as slow evoked potentials were observed. In the case of the illusion, where a physical change in the stimulus was not accompanied by a perceptual onset, these neural responses were largely reduced or absent. An interpretation of our findings is that the continuity illusion is based on the suppression of a putative onset/change processing mechanism, involved in the perceptual organisation of auditory scenes.

Schwartzenberger, A.

• Sanierung der Luftschalldämmung von einschaligen Haustrennwänden in einer Reihenhausanlage (Teil 1) [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  C. Burkhart and A. Schwartzenberger
[A]

In einer Reihenhausanlage wurden die Trennwände als einschalige 24 cm dicke Mauerwerkswände ausgeführt. Erwartungsgemäß wurde lediglich die Luftschalldämmung von Wohnungstrennwänden mit 53 dB erreicht. In dem Vortrag wird über die Sanierung der Trennwände berichtet. Gezeigt werden umfangreiche Messergebnisse der Luftschalldämmung und Körperschallschnellepegel an Außen- und Innenwänden.

• Sanierung der Trittschalldämmung von Treppen und Installationsgeräuschen einer Reihenhausanlage mit einschaligen Haustrennwänden (Teil 2) [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  C. Burkhart and A. Schwartzenberger
[A]

In einer Reihenhausanlage wurden die Trennwände als einschalige, 24 cm dicke Mauerwerkswände ausgeführt. Die Treppen wurden als Betontreppen in Ortbeton mit Natursteinbelag ohne Trennfugen zu den Trenn- und Innenwänden ausgeführt. Erwartungsgemäß wurden Norm-Trittschallpegel von über 60 dB erreicht. Die Geräusche aus Wasserinstallationen lagen zum Teil deutlich über 30 dB(A). In dem Vortrag wird über die Sanierungs-versuche der Treppen mit verschiedenen Materialien und die letztlich erfolgreiche Sanierung, sowie über die durchgeführte Sanierung der Wasserinstallationen berichtet.

• Messergebnisse des Schallschutzes im Wohnungsbau - statistische Auswertungen [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Burkhart and A. Schwartzenberger
[A]

Statistische Auswertungen von Messergebnissen der Luft- und Trittschalldämmung werden häufig zur Begründung von Anforderungen und zur Beurteilung des Schallschutzes herangezogen. Häufig wird auch eine mittlere Art und Güte als Mittelwert aus statistischen Auswertungen abgeleitet. Über Sinn und Unsinn derartiger Betrachtungen und den Grenzen der Anwendbarkeit wird berichtet und auf häufig anzutreffende Fehlinterpretationen hingewiesen. Eigene Messdaten der letzten 10 Jahre wurden statistisch ausgewertet, die Ergebnisse werden vorgestellt.

• Bauakustische Anforderungen - Vergangenheit und Zukunft [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Schwartzenberger and C. Burkhart
[A]

Die Neufassung der DIN 4109 ist in Bearbeitung und über die zukünftigen Anforderungen von 2- oder 3-stufigen Anforderungsniveaus wird heftig diskutiert. Die Gegner eines 3-stufigen Anforderungsniveaus befürchten die Einführung des mittleren Niveaus als allgemein anerkannte Regel der Technik und damit eine Anhebung der Anforderungen. Als beratender Ingenieur und Sachverständiger ist man mit allen Baubeteiligten in engem Kontakt und erlebt die typischen Bauweisen, deren Probleme, regionale Unterschiede und Bedürfnisse (nicht zu verwechseln mit den Erwartungen) der Bewohner an erster Stelle. Ein Blick über den deutschen Tellerrand hinaus führt zu interessanten Lösungsmöglichkeiten, die vorgestellt und diskutiert werden sollen.

Schwarz, H.

• Messung von Straßenverkehrsgeräuschen mit standardisierter und binauraler Messtechnik [DAGA 2003 (Aachen)]
  H. Schwarz
[A]

Inhalt des Beitrags ist es, Differenzen zwischen Messungen von Straßenverkehrslärm mit einem normgerechten Messmikrofon und einem Kunstkopf-Gerät zu beschreiben. Neben dem in der Rechts- und Verwaltungspraxis für Verkehrslärmbeurteilung hauptsächlich verwendeten Pegel in der Einheit Dezibel mit A-Bewertung werden auch unbewertete Schalldruckpegel und die psychoakustischen Größen Lautheit in der Einheit Sone, Schärfe in der Einheit Acum und Rauigkeit in der Einheit Asper in den Vergleich einbezogen. Die Vergleichsmessungen werden unter Veränderung des Abstandes zur Straße und Beibehaltung der Kopfausrichtung zur Straße sowie unter Variation der Ausrichtung des Kopfes bei konstantem Abstand vorgenommen. Die Variation des Abstandes zwischen den Mikrofonen und der Straße dient der Untersuchung von Messwertdifferenzen auf abstandsabhängige Effekte und wird an drei verschiedenen Straßentypen durchgeführt. Die Drehung des Kunstkopfs um die eigene Achse ermöglicht die Abbildung von richtungsabhängigen Einflüssen auf die Differenzen der Messwerte und erfolgt innerorts. Darauf aufbauend wird ein Vorschlag entwickelt, wie die Fortschritte der akustischen Messtechnik und der Psychoakustik zukünftig auch im Verkehrslärmbereich nutzbar sind und unter welchen Voraussetzungen das sinnvoll wäre.

Schwarz, J.

• Statistische Analyse von Phonemen auf Basis deutscher Lesesprache mit dem Ziel der Sprechertransformation [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Schwarz and U. Heute
[A]

Sprechertransformation bezeichnet allgemein die Abbildung der Sprache/Stimme eines Sprechers A auf die eines anderen Sprechers B. Hierbei wird angenommen, dass der Sprecher B zunächst nicht exakt vorgegeben und somit die Stimmenumwandlung von Sprecher A beliebig ist. Es wird lediglich vorausgesetzt, dass die transformierte Stimme natürlich klingt und die Emotionen des Sprechers erhalten bleiben.

Die Prosodie charakterisiert jeden einzelnen Sprecher und dessen Sprache maßgeblich. Sie enthält Informationen über die Akzentuierung sowie die zeitliche Dehnung und Stauchung von einzelnen Worten und Sätzen.

Allgemein wird das Ziel verfolgt, grundlegende und notwendige Charakterisierungsmerkmale der deutschen Stimme zu bestimmen, auf deren Grundlage ein Prosodie-Modell gebildet wird. Jenes Modell soll in Algorithmen zur Sprechertransformation eingesetzt werden, um mit dessen Hilfe die transformierte Stimme natürlich und ''menschlich'' klingen zu lassen.

In dieser Arbeit werden die statistischen Verteilungen von Monophonen auf Basis des ''Kiel Corpus of Read Speech'' untersucht. Als Parameter zur statistischen Analyse werden die Sprachgrundfrequenz, die zeitliche Dauer sowie die Energie verwendet, um anschließend eine differenzierte Aussage in Bezug auf die Verteilung eines einzelnen Phonems treffen zu können. Während dieser Untersuchung werden Auftrittshäufigkeiten getrennt für Frau und Mann aufgezeichnet, auf deren Grundlage eine spätere Modellbildung erfolgen soll.

• Machbarkeitsstudie zur Verwendung von statistischen Prosodiemodellen [DAGA 2008 (Dresden)]
  J. Schwarz, H. Weiss and U. Heute
[A]

Heutige Text-to-Speech (TTS) Systeme versuchen, ihre Sprachausgabe an den Benutzer und die dazugehörige Anwendung anzupassen. Ziel ist es, das System zu ``personalisieren'', um den Anwender in eine ihm vertraute Umgebung zu versetzen und dadurch die Akzeptanz des TTS-Systems zu erhöhen. Ein denkbares Szenario beschreibt die Verwendung von vertrauten Stimmen, die beispielsweise innerhalb eines E-Mail-Programmes zum Vorlesen der Nachricht mit der Stimme des Absenders verwendet werden.

Zur Ressourcen sparenden Realisierung eines personalisierten TTS-Systems wird die Sprechertransformation (Voice Conversion, VC) angewendet. Die Stimme einer beliebigen Person (Quellsprecher) wird mittels einer Umwandlungsfunktion auf die einer anderen Person (Zielsprecher) dergestalt transformiert, dass die Äußerung des Quellsprechers so klingt, als wäre sie vom Zielsprecher gesprochen worden. Die transformierte Stimme kann jedoch nur natürlich klingen, wenn sie sämtliche Eigenschaften des wahren Zielsprechers enthält. Ein wesentliches Problem innerhalb von VC-Systemen stellt dabei die Abbildung der Prosodie dar, die zu den wesentlichen Eigenschaften gehört.

In diesem Beitrag wird ein statistisches Prosodiemodell vorgestellt. Seine Eignung wird untersucht, und es werden seine Vor- und Nachteile beschrieben. Zudem werden Beschränkungen, Probleme und Lösungsvorschläge aufgezeigt.

• Speech Enhancement Using a Modified Speech-Presence-Uncertainty Criterion [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Janardhanan, U. Heute and J. Schwarz
[A]

A speech signal has frequency components that extend even to 14kHz. Thus, in traditional telephone-band/narrowband speech (300-3400 Hz) a significant part of the speech spectrum is dropped. Wideband speech (50-7000 Hz), on the other hand, due to its extended bandwidth is superior in perceptual quality to narrowband speech. Inclusion of the speech spectrum in the lower range (50-300 Hz) improves speech naturalness and comfort, while the inclusion of the high-frequency range (3400-7000 Hz) enhances intelligibility, and speaker identification. These features offered by wideband speech make it an attractive candidate for future modern speech communication, as it is being gradually installed in some applications already.

Speech communication is generally plagued by the presence of background noise sources, particularly in open-air, factory, or especially car environments. Methods trying to reduce this noise by means of digital speech-processing techniques, termed speech enhancement, create artifacts. In the full paper a proposal for a speech enhancement method is given, which incorporates a modified speech-presence-uncertainty criterion. Emphasis is on disturbances in a driving-car interior. The proposed approach is able to better preserve the speech components for both wideband and narrowband speech.

Schwarz-Röhr, B.

• Das Hommsche Auge, ein Test für numerische Verfahren [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Schwarz-Röhr
[A]

Das von Anton Homm vorgeschlagene Modell besteht aus einer Hohlkugel mit dünnen, schallharten Wänden. Innen- und Aussenraum sind durch einen Schlitz gekoppelt. Die Schallstreuung am Hommschen Auge kann analytisch berechnet werden. Damit steht ein Testfall für numerische Verfahren (z. B. Boundary Elemente) zur Verfügung.

• Benchmark solutions for scattering problems in acoustics [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Schwarz-Röhr
[A]

Numerical solutions for scattering in acoustics are usually obtained by methods of finite element or boundary element type. Beeing quite versatile on the hand, these methods do not provide estimates for the accuracy of the solution. Thus analytical solutions for not to simple testcases are of major importance.

In this paper, the scattering by a hollow sphere with thin, rigid walls and a hole linking inner and outer space is considered. Solutions based on eigenfunction expansions are presented, the stability and accuracy of these solutions is discussed.

• The Origin of the Audio Signal in a Beam of Modulated Ultrasound in Air [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  V. Mellert and B. Schwarz-Röhr
[A]

The parametric generation of low-frequent sound by means of modulated or interfering ultrasound is well-known in underwater acoustics. The non-linearity of the equation of state produces a low-frequent sound beam of the high directivity of the ultrasound projector. In recent years similar devices are used to generate audible sound in air. The so-called ultrasound loudspeakers radiate with surprisingly high directivity (''audio spotlight''). Experiments indicate that the audio signal in air results not only from the non-linear equation of state but fluid boundaries play an important role as well.

• Including anisotropic turbulence into outdoor sound propagation [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Schwarz-Röhr
[A]

Common methods to describe sound propagation in turbulent media like the parabolic equation method (PEM) rely on the assumption of locally isotropic turbulence. Experiments show that this condition is not met in the atmospheric boundary layer. It is discussed, how the correlation tensor of the velocity fluctuations is obtained from anemometer data. By reviewing different derivations of the PEM methods to incorporate non-isotropic turbulence into the theory are discussed.

Schwarze, S.

• Physiologische Reaktionen als Indikator der Geräuschqualität von Straßenverkehr [DAGA 2002 (Bochum)]
  G. Notbohm and S. Schwarze
[A]

Im Rahmen des EU-Forschungsprojektes SVEN (Sound Quality of Vehicle Exterior Noise) wird u. a. nach Deskriptoren gesucht, mit denen sich die erlebte Geräuschqualität von typischen Verkehrsgeräuschen beschreiben und differenzieren lässt. In einem Laborexperiment mit 24 Versuchspersonen wurden dazu physiologische Reaktionen (periphere Durchblutung, Herzfrequenz, Hautleitfähigkeit, elektrische Muskelaktivität) und subjektive Bewertungen (Fragebögen) bei der Darbietung von acht verschiedenen Straßenverkehrsgeräuschen erfasst. Dabei handelte es sich um jeweils 4-minütige Aufnahmen von Pariser Stadtstraßen, die nach Kriterien wie Fahrzeugaufkommen pro Stunde, durchschnittlichem Fahrtempo, Kontinuität des Verkehrs und Art der Bebauung ausgesucht worden waren. Obwohl die Schallintensität aller Aufnahmen auf einen ähnlichen Leq von etwa 83 dB(A)) angeglichen wurde, zeigten sich im paarweisen Vergleich ähnlicher Verkehrssituationen (z. B. zwei Straßen mit gleicher Verkehrsdichte, aber unterschiedlicher Bebauung oder zwei Straßenkreuzungen mit Verkehrsampel vs. Kreisverkehr) deutliche Unterschiede in den physiologischen und subjektiven Reaktionen auf die Geräusche. Zwischen den physiologischen Messungen und erfragten Bewertungen ergaben sich insgesamt hohe Übereinstimmungen, so dass sich beide Messbereiche gegenseitig validieren und als geeignete Methoden erweisen, um auch differenzierte Aussagen zur erlebten Qualität von Verkehrsgeräuschen zu treffen. Demnach lassen sich einzelne Geräuschsituationen auf physiologischer Ebene durch bestimmte Reaktionsmuster und auf subjektiver Ebene z. B. durch Faktorenkonstellationen beschreiben. Inwieweit sich ein solches ''Geräuschprofil'' plausibel mit akustischen Deskriptoren verbinden lässt, ist noch zu untersuchen.

• Psychophysiologische Bewertung der Geräuschqualität von Kfz-Vorbeifahrtgeräuschen [DAGA 2003 (Aachen)]
  G. Notbohm, C. Gärtner and S. Schwarze
[A]

Das EU-Forschungsprojekt SVEN (Sound Quality of Vehicle Exterior Noise) verfolgt das Ziel, Wege zur Optimierung der Geräuschqualität von Kfz-Außengeräuschen zu erproben. Ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung ist dabei die von Versuchspersonen erlebte Geräuschqualität. Neben Fragebögen zur Geräuschbeurteilung bieten sich auch physiologische Messungen von peripherer Durchblutung und Hautleitfähigkeit an, die sich in der Lärmwirkungsforschung bewährt haben. Für Straßenverkehrsgeräusche wurde diese Kombination subjektiver und physiologischer Maße bereits zur Bewertung der Geräuschqualität eingesetzt. Hier wird über ein Laborexperiment mit 24 Versuchspersonen berichtet, in dem mit dieser Methodik die Wirkung von Vorbeifahrtgeräuschen einzelner PKWs untersucht wurde. Es wurden 9 verschiedene Aufnahmen von jeweils 2 Min. Dauer und einem einheitlichen Leq von etwa 83 dB(A) dargeboten: 3 unterschiedliche Fahrzeugtypen (untere Mittelklasse, Dieselfahrzeug, Limousine) in je 3 unterschiedlichen Betriebszuständen: - Beschleunigung im 2. Gang auf 50 km/h Geschwindigkeit - Vorbeifahrt im 3. Gang mit konstant 70 km/h - Heranfahrt an den Messpunkt mit Bremsen, Leerlauf und Abfahrt mit Beschleunigung. Für jeden Betriebszustand wurden die Reaktionsmuster auf die 3 unterschiedlichen Fahrzeuge miteinander verglichen. Als wesentlichste Ergebnisse sind festzuhalten: - Trotz angeglichener Lautstärke zeigten sich in jedem Betriebszustand deutliche Unterschiede in den Reaktionen auf die drei Fahrzeuge. - Es ergab sich eine Interaktion zwischen Fahrzeugtyp und Betriebszustand: Kein Fahrzeug wurde in allen Betriebszuständen am positivsten oder negativsten bewertet. - Subjektive Beurteilung und physiologische Reaktionen stimmten meistens in den Tendenzen überein. Soweit abweichende Tendenzen auftraten, ist zu diskutieren, ob damit evtl. unterschiedliche Aspekte der Geräuschqualität erfasst wurden.

• Die Geräuschqualität von modifizierten Kfz-Vorbeifahrtgeräuschen im Urteil von Versuchspersonen [DAGA 2003 (Aachen)]
  C. Gärtner, G. Notbohm and S. Schwarze
[A]

Während der 3-jährigen Laufzeit des EU-Forschungsprojektes SVEN (Sound Quality of Vehicle Exterior Noise) wurde unter anderem das Ziel verfolgt, die Geräuschqualität der Vorbeifahrtgeräusche verschiedener serienmäßiger PKWs zu verbessern. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse, die in Laborexperimenten zur subjektiven Beurteilung und zu physiologischen Reaktionen auf Vorbeifahrtgeräusche dieser Fahrzeuge gewonnen wurden, entwickelten die beteiligten Partner aus der Auto- und Zulieferindustrie modifizierte Einzelteile für Auspuffanlage, Kraftstoffzufuhr, Motordämmung und Bereifung. Anschließend wurden erneut Vorbeifahrtgeräusche der Fahrzeuge mit allen möglichen Kombinationen dieser technischen Modifikationen aufgenommen. Im Hinblick auf die Außenwirkung der Geräusche wird in einem neuen Laborexperiment untersucht, ob sich in den bereits früher eingesetzten Wirkungsvariablen - subjektive Geräuschbeurteilungen und physiologische Maße wie Fingerpulsamplitude, Herzfrequenz, Hautleitfähigkeit und elektrische Muskelaktivität - eine Auswirkung der Modifikationen auf die von Versuchspersonen erlebte Geräuschqualität nachweisen lässt. Für jedes der beiden modifizierten PKWs (Mittelklassefahrzeuge mit Benzin- bzw. Dieselmotor) werden dazu das ursprüngliche und das komplett modifizierte Vorbeifahrtgeräusch in verschiedenen Betriebszuständen wie Beschleunigung im 2. Gang auf 50 km/h, Vorbeifahrt im 3. Gang mit konstant 70 km/h oder Bremsen, Leerlauf und Abfahrt mit Beschleunigung verglichen. Bei der Auswertung der subjektiven und physiologischen Reaktionen ist zunächst von Interesse, ob naive Versuchspersonen solche technischen Veränderungen überhaupt deutlich wahrnehmen und in der angestrebten Richtung als ''Optimierung'' erleben. Des weiteren wird untersucht, ob sich aus den verschiedenen Variablen spezifische Reaktionsmuster für einzelne Geräusche ergeben, so dass weitere Aufschlüsse über relevante akustische Faktoren für die empfundene Qualität von Vorbeifahrtgeräuschen möglich werden.

• Einflussgrößen für die Bewertung der Geräuschqualität von Straßenverkehr im Laborexperiment [DAGA 2003 (Aachen)]
  G. Notbohm, D. Vjästfjäll, C. Gärtner and S. Schwarze
[A]

Im EU-Forschungsprojekt SVEN (Sound Quality of Vehicle Exterior Noise) wird das Ziel verfolgt, das im industriellen Produktdesign bewährte Konzept ''Geräuschqualität'' auch auf Kfz-Außengeräusche und Straßenverkehrssituationen zu übertragen. Es stellt sich die Frage, welche Methoden zur Erfassung der Reaktionen in solch spezifischen akustischen Situationen (Soundscapes) geeignet sind. In einem Laborexperiment der Universität Düsseldorf (vgl. Notbohm & Schwarze, DAGA 2002) wurden Verkehrsgeräusche von Großstadtstraßen paarweise miteinander verglichen, indem physiologische Reaktionen (Fingerpulsamplitude, Hautleitfähigkeit) während 4-minütiger Exposition und subjektive Beurteilungen per Fragebögen erfasst wurden. Obwohl die Schallpegel aller Geräusche auf ca. Leq = 83 dB(A) angeglichen wurden, ließen sich deutliche Unterschiede in der Stärke der physiologischen und subjektiven Reaktionen auf die einzelnen Geräusche feststellen. Dieselben Geräuschsituationen wurden von einem Projektpartner (Chalmers Universität Göteburg) mit dem Originalschallpegel in Laborexperimenten eingesetzt, in denen die Geräuschqualität mit gleichem Fragebogeninstrumentarium erfragt wurde. Für einige Geräuschpaare ergaben sich ähnliche Reaktionstendenzen wie im Düsseldorfer Experiment, für ein Geräuschpaar jedoch genau entgegengesetzte Ergebnisse. Die gängigen akustischen Parameter geben keine plausible Erklärung für diese Befundlage. Deshalb wurde mit der schwedischen Stichprobe ein weiteres Experiment angesetzt, in dem diese Straßenverkehrsgeräusche ebenfalls bei einem angeglichenen Leq von ca. 83 dB(A) beurteilt werden. Nach Abschluss der Auswertungen sind Schlussfolgerungen zu einer Reihe offener Fragen möglich, z. B.: - Führt die Veränderung des Schallpegels in spezifischen akustischen Situationen zu einer Umkehrung der Bewertung zweier Geräusche? - Erweisen sich die verwendeten Methoden zur Erfassung der erlebten Geräuschqualität in unterschiedlichen experimentellen Settings als reliabel? - Lassen sich kulturelle (bzw. sprachliche) Unterschiede in der Bewertung der Geräuschqualität derselben Verkehrssituationen feststellen?

• Perception of Sound Quality of City Streets: Comparison of German and Swedish Subjects [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  G. Notbohm, C. Gärtner, D. Vjästfäll and S. Schwarze
[A]

The SVEN project (Sound Quality of Vehicle Exterior Noise) funded by the EC aimed at describing the sound quality of vehicle exterior noise. In three laboratory experiments in Germany and Sweden, factors influencing the subjects' responses to traffic noise were studied. The same set of sound recordings from city streets in Paris was used for assessing the subjective evaluations of the subjects. The sounds were presented pair-wise with the sounds of a pair resembling each other except one specific feature such as type of building or traffic control. The 3 experiments were different with regard to cultural background (Swedish vs. German samples), but also in the variation of the sound pressure level of the stimuli. One tool for the assessment of the subjective evaluation of the sounds was an adjective list consisting of 27 items which had been developed as a questionnaire suited generally to assess the perception of soundscapes. The data of the 3 samples were analyzed by Principal Component Analysis (PCA) separately and also as a joint data pool of 106 subjects. With minor differences, the PCAs show that 4 factors are most important in the evaluation of urban traffic situations which can be understood as ''annoyance and danger'', ''time variation'', ''impact of non-traffic or single sounds'', and ''spatiality''. Index variables were created by averaging over all items belonging to a factor. The means for each component show interesting differences between the 3 samples in the the perception of the traffic noises which ask for interpretation.

• The Importance of Sound Pressure Level in the Assessment of Sound Quality [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Gärtner, G. Notbohm and S. Schwarze
[A]

The joint research project SVEN (Sound quality of Vehicle Exterior Noise) funded by the European Union aims at investigating the possibilities of applying the methodological approach of assessing and optimising sound quality to vehicle exterior noise. In this context a laboratory experiment was carried out in which subjects were exposed to vehicle pass-by noises of two different middle-class cars (petrol or diesel engine) under the driving conditions 70 km/h, 3rd gear, constant speed. Different sound pressure levels were applied: Subjects listened to sounds with the original sound level of about 73 dBA and to the same sounds adjusted to a Leq of 83 dBA. In order to assess the individual's psycho-physiological reaction to the different pass-by noises, physiological measurements were taken continuously during noise exposure. Additionally subjects had to evaluate the sounds subjectively by means of questionnaires. Results indicate that under both sound pressure levels the sound of the car with the petrol engine was evaluated more positively than the diesel car. With regard to sound level, both cars were judged more favourably when presented in the original sound level than compared to the higher adjusted one. For both cars, physiological reactions proved to be much stronger with the adjusted than with the original sound level. However, there was a clear stronger reaction to the sound of the diesel car in both cases. Thus, the validity of the measures used is reinforced, but a sufficiently high sound pressure level is necessary to elicit meaningful differences in physiological responses.

Schwarzwälder, S.

• Luftsäulenresonanzen in Abgasanlagen und der Einfluß auf den über Oberflächen abgestrahlten Schall [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  J.-F. Brand and S. Schwarzwälder
[A]

Die Entwicklung von Kraftfahrzeugen führt zu einer Vielzahl an zusätzlichen komplexen Komponenten, die u. a. der passiven und aktiven Sicherheit dienen oder dem Komfort. Dadurch verringert sich zunehmend der Bauraum und damit die Designfreiheit der einzelnen Komponenten. Gleichzeitig hat sich das Fahrzeuggewicht durch zusätzliche Komponenten innerhalb der letzten 20 Jahre um 40 - 50 % erhöht. Im Bereich der Abgasanlagen geht der Trend zu flachen Geometrien, die sich dem Unterboden anpassen. Dieses führt zu einer deutlichen Steigerung des Gewichtes um mehr als 100 % gegenüber einem runden Design. Damit ergeben sich Kostensteigerungen durch mehr Material, das einen Anteil von ca. 50 % der Gesamtkosten hat. Unter den Randbedingungen des globalen Marktes, der mit Kostensteigerungen des Stahlpreises zu kämpfen hat, ein unerwünschter Effekt. Die genaue Kenntnis der Anregung, der Übertragungsfunktion und des Abstrahlungsverhaltens der Bauteile ist daher wichtig, um Bauteile ohne Verlust in der akustischen Performance kostengünstig auszulegen. Bisherige Veröffentlichungen konzentrieren sich auf den Übertragungsfunktion des Bauteils. In diesem Paper soll auf eine spezielle Art der Anregung der Struktur eingegangen werden - die Luftsäulenresonanz. Stehende Wellen in der Abgasanlage beeinflussen nicht nur das Mündungsgeräusch, auch die direkte Abstrahlung über die Oberflächen wird deutlich beeinflusst. Dieses Paper zeigt die physikalischen Mechanismen, deren Einfluss auf den über Oberflächen abgestrahlten Schall und Möglichkeiten der experimentellen und analytischen Analyse - und Abhilfemaßnahmen. Erläutert werden die Maßnahmen an einem ausgeführten Beispiel.

Schweitzer, A.

• Zwei hybride Unit Selection-Strategien im Vergleich [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Barbisch, B. Säuberlich and A. Schweitzer
[A]

This paper compares two unit selection strategies for open domains used in the SmartWeb dialog system. Both strategies have been implemented in the IMS German Festival speech synthesis system. The first is a hybrid approach combining the advantages of two existing unit selection approaches, viz. phonological structure matching [Taylor&Black,Proc. Eurospeech 1999] and automatic unit clustering [Black&Taylor,Proc. Eurospeech 1997]. This hybrid approach was motivated by the claim that the phonological structure matching (PSM) would prefer longer units in a more direct way than the automatic clustering (AC) approach, while clustering is appropriate to reduce candidate sets in cases where no long units are available. Accordingly, PSM is used for phrase, word and syllable-sized units, while AC is used on the segment level.

The second approach also combines the PSM strategy and a clustering mechanism. The difference to the first approach is that all units are treated with this hybrid strategy, irrespective of their size. In contrast to the AC method, this approach uses manually designed decision trees where the nodes are based on linguistically motivated features of the target unit to reduce the candidate sets. The advantage of the manually specified trees over the automatically generated ones is that they allow a controlled and flexible unit-specific ranking of the relevant features.

An initial assessment indicates that both approaches produce a comparable synthesis quality. A more comprehensive evaluation is currently underway, and specific results will be discussed in the full paper.

Schwinger, C.

• Quantitative scanning acoustic microscopy: Methods and applications in medicine [DAGA 2002 (Bochum)]
  K. Raum, J. Brandt, S. Gudziol, A. Klemenz, L. Smitmans, C. Schwinger and K.-V. Jenderka
[A]

Pulse-echo scanning acoustic microscopy (SAM) is referred to systems, were very high frequency acoustic waves are focused on a material and images are generated from the reflected signals. Two systems will be described: The first one works in the frequency range up to 250 MHz and is used for time-resolved analysis of acoustic impedance, longitudinal and shear wave velocities and frequency dependent attenuation. The second microscope covers the frequency range from 100 MHz up to 2 GHz and is used for very high resolution topography and acoustic impedance mapping. For each system special data acquisition and analysis algorithms were developed. The capabilities and limitations will be demonstrated by a number of different applications. Results show: the anisotropy, age and gender dependence of the acoustic impedance in human cortical bone; the correlation between the microscopic acoustic impedance and the Young's modulus (obtained with nanoindentation) in bone; pathological changes in human auditory ossicles observed by mesoscopic and microscopic impedance mapping; microscopic 3D reconstruction of the topography and impedance of alginate spheres; the determination of elastic constants from acoustic quantities at a mesoscopic scale.

Schwinn, O.

• Hörsamkeit in Unterrichtsräumen
  O. Schwinn
[A]

Vergleich der in Messungen am Bau und durch Berechnungen ermittelten raumakustischen Kennwerte

In DIN 18041 (05 2004) ''Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen'' werden raumakustische Kennwerte zur Sitzplatz bezogenen Beurteilung der Sprachverständlichkeit angegeben. Hierzu wurden Untersuchungen durchgeführt, welche den Vergleich der durch raumakustische Messungen am Bau und durch Computersimulationen ermittelten Ergebnisse zum Ziel haben. Untersucht wurden Unterrichtsräume mit Volumina zwischen 150 m und 450 m. Die im Rahmen der Untersuchung betrachteten raumakustischen Parameter sind das Deutlichkeitsmaß C50, die Schwerpunktzeit TS, sowie der Sprachübertragungsindex STI und dessen abgekürzte Form RASTI.

Sciamarella, D.

• Acoustic sensitivity of a symmetrical two-mass model of the vocal folds to physiologic control parameters [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Sciamarella and C. d'Alessandro
[A]

The acoustic properties of a recently proposed two-mass model for vocal-fold oscillations are analysed in terms of a set of acoustic parameters borrowed from phenomenological glottal-flow signal models. The analysed model assumes a symmetrical glottal structure and includes a novel description of flow separation within the glottal channel at a point whose position may vary in time when the channel adopts a divergent configuration. Measuring the sensitivity of acoustic parameters to the variation of the model control parameters is essential to describe the actions that the modelled glottis employs to produce voiced sounds of different characteristics. In order to classify these actions, we applied an algorithmic procedure in which the implementation of the vocal-fold model is followed by a numerical measurement of the acoustic parameters describing the generated glottal-flow signal. We use this algorithm to generate a large database with the variation of acoustic parameters in terms of the model control parameters. We present results concerning fundamental frequency, intensity and pulse shape control in terms of subglottal pressure, muscular tension, and the effective mass of the folds participating in vocal-fold vibration. Finally, we produce evidence for the identification of vocal-fold oscillation regimes with the first and second laryngeal mechanisms, and simulate electroglottographic signals with the vocal-fold model. A strong correspondence is found between the features of experimental and numerical electroglottograms during the transition between different laryngeal mechanisms.

Scott, J.

• Secondary Sonic Boom Modelling for Realistic Atmospheric Conditions [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  L. Dallois, P. Blanc-Benon, J. Scott, U. Berger, D. Allwright and K. Kaouri
[A]

The propagation of the secondary sonic boom is studied using atmospheric models up to the thermosphere. By solving temporal ray equations, the secondary carpet position is investigated. An amplitude equation including nonlinearity, absorption and relaxation by various chemical species is coupled to the ray solver in order to get informations on the amplitude and on the frequency of the sonic boom at the ground level.

Using this propagation model and a realistic atmospheric model, the seasonal dependencies of the secondary sonic boom are investigated. We observed multipath arrivals, directly linked to wind field or 3D inhomogeneities. Our simulation emphasized also the role played by the wind structure of the stratopause.

Our results are intended to be compared to recorded signals of secondary sonic booms showing low amplitudes and low frequencies. Their rumbling noise can be interpreted as a summation of sonic arrivals over different acoustic paths. This work is supported by the European Community project SOBER (contract No. G4RD-CT-2000-00398).

Sebaa, N.

• Characterization of porous materials at audio frequencies [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  N. Sebaa, Z.E.A. Fellah, M. Fellah, W. Lauriks and C. Depollier
[A]

An audio frequency method of evaluating the acoustic parameters of porous materials saturated by air (or any other gas) is discussed. The method is based on experimental detection of waves reflected and transmitted at normal incidence by the material. This method is based on a temporal model of direct and inverse scattering problems for the propagation of transient audio frequency waves in a homogeneous isotropic slab of porous material with a rigid frame. This time domain model of wave propagation takes into account the inertial, viscous and thermal losses of the medium. The main results is the determination of the permeability, tortuosity and Young modulus of the porous material. Tests are performed using industrial plastic foams. Experimental and numerical results, and prospects are discussed.

Secomski, W.

• Non-invasive estimation of hematocrit by means of Power Doppler attenuation measurements [DAGA 2002 (Bochum)]
  W. Secomski, A. Nowicki and P. Tortoli
[A]

The goal of this work was to develop a clinically applicable method for non-invasive acoustic determination of hematocrit in vivo. Laboratory setup records echoes scattered on blood cells, being measured simultaneously at different depths across the vessel diameter. After the echoes from two sample volumes positioned symmetrically to the center of the vessel were acquired, their quotient - proportional to the attenuation of ultrasound in blood was calculated. The first part of this work was in vitro estimation of attenuation of ultrasound in blood. The experiments were done in 168 blood samples with hematocrit varying from 23.9 to 51.6 %. The measurements were done at 20 MHz. The measured attenuation coefficient increased linearly with hematocrit (HCT). The least squares regression function was equal to ? = 3.61 + 0.087 HCT (dB/cm). In the second part of work, the ultrasonic attenuation in blood was measured in vivo. The Doppler signal was recorded in the common carotid, brachial and radial arteries using multigate pulse Doppler flowmeter. Doppler backscattered power profile across the artery was computed and next the same algorithm as for two gate system was applied enabling calculation of the hematocrit.

Sedlbauer, K.

• Schallabsorption von Lärmschutzwänden: Vergleich unterschiedlicher Messverfahren [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  D. Pazos, L. Weber, K. Sedlbauer and P. Leistner
[A]

Zur Messung der Schallabsorption von Lärmschutzwänden sind verschiedene Labor- und In-situ-Verfahren bekannt (z. B. Kundtsches Rohr, Hallraum oder 'Adrienne'-Verfahren nach DIN CEN/TS 1793-5), die sich teilweise noch im Entwicklungsstadium befinden oder bereits als fertige Norm vorliegen. Soweit erkennbar, ist aber keines dieser Verfahren universell einsetzbar. Außerdem liefern einige der Messverfahren bei Wänden mit strukturierter Oberfläche physikalisch und akustisch unklare Ergebnisse.

Im Beitrag werden die verschiedenen Messverfahren zur Bestimmung der Schallabsorption in kurzer Form beschrieben und miteinander verglichen. Ziel der Studie ist es, die Verfahren voneinander abzugrenzen, die Anwendungsgrenzen (z. B. nutzbarer Frequenzbereich) abzustecken, die jeweiligen Vor- und Nachteile aufzuzeigen sowie Bezüge zwischen den unterschiedlichen Messgrößen herzustellen. Die Untersuchungen, die im Rahmen einer Dissertation durchgeführt wurden, sollen als Grundlage für die Entwicklung eines neuen In-situ-Messverfahrens mit erweitertem Anwendungsbereich und verbesserter Aussagefähigkeit hinsichtlich der praktischen Schallschutzwirkung dienen.

• Akustik und ganzheitliche bauphysikalische Behandlung von Membranbauwerken [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  K. Sedlbauer
[A]

Weltweit entstehen zunehmend großvolumige Bauwerke, deren Fassaden und Dächer aus High-Tech-Membranen bestehen. Dieser globale Trend hat dazu geführt, dass Membranen neben Stein, Holz, Metall und Glas mittlerweile als '5. Baustoff' bezeichnet werden. Aber erst herausragende Projekte wie die Allianz-Arena in München, der neue Airport in Bangkok oder das 'Tropical-Island' in Brandenburg haben diese innovative Bauform ins Blickfeld der Öffentlichkeit gerückt - gleichzeitig aber auch Fragen aufgeworfen. Der Beitrag führt aus architektonischer Sicht in den konstruktiven Membranbau ein und stellt dabei die Vielfältigkeit dieser Bauart dar. Anschließend werden der technische Status Quo der verschiedenen Materialien sowie Konstruktionstypen und die sich daraus ergebenden technischen Möglichkeiten beleuchtet. Die spezifischen Eigenheiten und bauphysikalischen Besonderheiten sowie das vorhandene Forschungs- und Entwicklungspotenzial dieser innovativen Bautechnik stehen im Mittelpunkt. Fragestellungen der Akustik werden im Gesamtkontext betrachtet, gemeinsam mit Aspekten des winterlichen und sommerlichen Wärmeschutzes. Derartige Leichtkonstruktionen neigen zu Tauwasser- und in deren Folge zu Schimmelpilzbildung an den raumseitigen Oberflächen der Außenbauteile. Ferner führt solare Einstrahlung infolge geringer Masse häufig zur Überhitzung des Raumes. Geeignete Bewertungs- und Auslegungstools werden genauso angesprochen wie mögliche technische Gegenmaßnahmen. Den Abschluss bildet ein Ausblick auf zukünftige Forschungsschwerpunkte der Fraunhofer-Gesellschaft, die es sich zum Ziel gesetzt hat, in einem großen Verbundforschungsprojekt dem Membranbau die erforderliche Innovationskraft auf den Weg zu geben, um diesen Bautyp zukunftsfähig zu machen.

• Einfluss der Lufttemperatur auf die Verstimmung von Orgelpfeifen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Pitsch, K. Sedlbauer and J. Angster
[A]

Bei vielen Kirchenorgeln machen sich im Winter Verstimmungen im Orgelklang bemerkbar. Vor Spielbeginn wird die Kirche in relativ kurzer Zeit aufgeheizt. Zum einen entstehen dadurch innerhalb des Orgelgehäuses verschiedene Temperaturzonen, zum anderen werden die sich in bereits erwärmter Umgebung befindenden Orgelpfeifen mit Luft aus dem noch kalten Windsystem gespeist. Um den Einfluss des Einblasens von kalter Luft in eine Orgelpfeife auf deren Verstimmung zu untersuchen, wurde im Labor des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik eine Modellorgel in einer zweiteiligen Klimakammer aufgebaut. Dabei befanden sich Gebläse und Balg im kalten Teil der Klimakammer, die Windlade stand dagegen im warmen Bereich. Der zeitliche Temperaturverlauf an verschiedenen Punkten im Pfeifenresonator und der Pfeifenklang wurden parallel gemessen und die Änderung der Grundfrequenz der Pfeife ermittelt. Um einen Eindruck der Temperaturzustände im gesamten Windsystem zu bekommen, wurden an mehreren Stellen Temperatursensoren verteilt und ebenfalls der lokale Temperaturverlauf aufgezeichnet. Diese Untersuchungen sind Teil eines Projektes zur Entwicklung von Klimasystemen für eine gleichmäßigere Temperierung der Umgebungsluft in Orgelgehäusen und der Luft innerhalb des Windsystems. Damit sollen klangliche Verstimmungen vermieden und gleichzeitig der Schimmelbildung vorgebeugt werden.

• Untersuchung des Nah- und Fernfeldes vor periodisch profilierten Oberflächen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  D. Pazos, L. Weber, K. Sedlbauer and P. Leistner
[A]

Profilierte Oberflächen bewirken eine Streuung des reflektierten Schalls und erhöhen den Schallabsorptionsgrad. Sie sind deshalb bei Lärmschutzwänden weit verbreitet. Hinsichtlich ihrer akustischen Eigenschaften - z. B. in bezug auf die Feldverteilung im Nah- und Fernbereich der Oberfläche - bestehen jedoch noch offene Fragen.

Im Rahmen der Entwicklung eines In-situ-Messverfahrens zur Bestimmung des Schallabsorptionsgrads strukturierter Wände wurde das Schallfeld vor periodisch profilierten Oberflächen rechnerisch untersucht. Der Schwerpunkt hierbei bestand in dem Zusammenhang zwischen Nah- und Fernfeld. Die Modellierung des Schallfeldes erfolgte nach einer von Holford (1981) beschriebenen analytischen Methode.

Aus den Untersuchungen ergeben sich Erkenntnisse über den Einfluss der Profilierung auf die Feldverteilung vor der Oberfläche beim Auftreffen einer ebenen Welle. Des weiteren lassen sich Hinweise zur Gestaltung eines geeigneten In-situ-Verfahrens zur Messung der Schallabsorption ableiten.

• Experimentelle Untersuchungen zur Entwicklung eines Messverfahrens für die Schallabsorption von profilierten Lärmschutzwänden [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Pazos, L. Weber, P. Leistner and K. Sedlbauer
[A]

Zur Entwicklung eines Messverfahrens, das die Bestimmung des Schallabsorptionsgrades von Lärmschutzwänden mit profilierter Oberfläche in situ ermöglicht, wurden Modellmessungen an verkleinerten Wänden im reflexionsarmen Raum des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik durchgeführt. Der erste Schritt hierbei bestand in einer Validierung des verwendeten Versuchsaufbaus. Es wurde unter anderem untersucht, unter welchen Voraussetzungen sich das von dem verwendeten Lautsprecher erzeugte Schallfeld im Bereich der untersuchten Wände mit hinreichender Genauigkeit als ebene Welle betrachten lässt. Die Messungen erfolgten mit zwei Mikrofonen gleichzeitig, wobei sowohl Phase als auch Betrag des Schallpegels an verschiedenen Positionen im Raum bestimmt wurden.

Die durchgeführten Messungen dienen dazu, die mit dem theoretischen Modell von Holford-Urusovskii berechnete Feldverteilung vor periodisch profilierten Oberflächen messtechnisch zu verifizieren. Hierzu werden Messungen an unterschiedlich profilierten Wänden mit reflektierender und absorbierender Oberfläche vorgenommen. Ein weiteres wichtiges Ziel besteht darin, aus den im Nahfeld vor der Wandoberfläche gemessenen Werten rechnerisch auf die Pegelverteilung im Fernfeld zu schließen. Zur Unterstützung dieses Ziels erfolgen die Messungen sowohl im Nah- als auch im Fernfeld vor der untersuchten Wand.

Seeber, B.

• Zum Zusammenhang zwischen Mithörschwellen und Tuningkurven [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  B. Seeber
[A]

Sowohl Mithörschwellen als auch psychoakustische Tuningkurven werden durch Maskierungsversuche gemessen. Neben dieser Gemeinsamkeit existieren Unterschiede im Versuchsablauf, in der Betrachtungsweise und in der Darstellung der Versuchsergebnisse. Bei der Messung von Mithörschwellen wird die Testtonfrequenz im Beisein eines festen Maskierers variiert und der Testtonpegel an der Mithörschwelle über der Frequenz aufgetragen. Die psychoakustische Bestimmung von Tuningkurven wird dagegen mit festem Testton und variablem Maskierer durchgeführt. Der zur Verdeckung des Testtones nötige Maskiererpegel wird dabei über seiner Frequenz aufgetragen. Zur Untersuchung der Auswirkung dieser Unterschiede wurde ein Programm entwickelt, welches Mithörschwellen in Tuningkurven umrechnet. Die Umrechnung erfolgt mit Hilfe mehrfacher Interpolation und einem Suchalgorithmus. Nach erfolgter Umrechnung können die als Tuningkurven vorliegenden Mithörschwellen direkt mit gemessenen Tuningkurven verglichen werden. Über die Ergebnisse des Vergleichs ausgewählter Parameter der Tuningkurve mit Daten aus der Literatur wird berichtet.

• Eine neue Meßmethode für Lokalisationsuntersuchungen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  B. Seeber
[A]

In vielen wissenschaftlichen Untersuchungen und technischen Anwendungen soll die akustische Lokalisation im Bereich des Blickfeldes untersucht werden. Dazu bietet es sich an, die wahrgenommene Schallrichtung durch einen Lichtpunkt anzeigen zu lassen. Bei den bisher bekannten Methoden deuten die Versuchspersonen mit einem Lichtzeiger, den sie in der Hand halten, oder der vor ihnen auf einer Achse drehbar befestigt ist. Dabei sind Einflüsse durch das motorische System des Menschen und Parallaxenfehler möglich. Auch gestaltet sich die Kalibrierung des Systems und die Aufnahme der Meßdaten schwierig. In der hier vorgestellten Methode wird dagegen ein Laserpointer mit Ablenkspiegeln verwendet, der von einem Rechner angesteuert wird. Die Richtungseingabe erfolgt durch einen Trackball. Der Drehung der Trackballkugel folgt der Lichtpunkt auf einer definierten Bahn. Über den Rechner kann die Lichtbahn durch eine Koordinatentransformation und die Positionskalibrierung vorgegeben werden. So wird eine komplizierte mechanische Kalibrierung umgangen und die Ergebnisse liegen sofort zur Speicherung und Auswertung vor. Als Beispiel wird ein Lokalisationsexperiment in Methode, Ablauf und Ergebnis vorgestellt und diskutiert. Einflüsse des Ausgangswinkels des Lichtpunktes werden betrachtet. Eine Anpassung der Methode für Untersuchungen mit Schwerhörigen wird vorgestellt. Besondere Vorteile dieser Methode liegen in einer einfachen und schnellen Aufnahme der Meßdaten, die sie für Wissenschaft und Klinik geeignet macht.

• Akustische Lokalisation mit Cochlea Implantat und Richtmikrofon-Hörgerät [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  B. Seeber, H. Fastl and U. Baumann
[A]

Patienten mit unilateralem Hörverlust leiden in den meisten Fällen unter einem stark eingeschränkten Lokalisationsvermögen. Einseitig Cochlea-implantierte Patienten mit Resthörvermögen auf dem anderen Ohr fällt es ebenfalls schwer, Schallquellen zu lokalisieren. Werden diese Patienten mit einem Richtmikrofon- Hörgerät (Powerzoom, Phonak AG) zusätzlich zum CI versorgt, so konnten in einer Lokalisationsstudie mit acht Patienten zwei deutlich von der Doppelversorgung profitieren. Diese beiden Patienten haben ein etwas höheres Resthörvermögen und zeigen in einer Sprachverständlichkeitsstudie ebenfalls bessere Werte (Baumann, DAGA 2001). Die Lokalisationsuntersuchungen wurden mit einer Methode durchgeführt, bei der die Patienten mit Hilfe eines Lichtpunktes die wahrgenomme Richtung anzeigen (Seeber, DAGA 2001). Der Vorteil dieser Methode liegt in der hohen Anzeigeauflösung der wahrgenommen Richtung. Während einer der beiden Patienten in der Lage ist, Richtungen grob, aber mit geringer Streuung zu unterscheiden, vermag der andere Patient Vorgaberichtungen mit geringem Fehler zu lokalisieren. Bei beiden treten Streubereiche der lokalisierten Richtung um 5 auf, was etwa dem doppelten Wert von Normalhörenden entspricht. Für die Lokalisationsfähigkeit der von uns untersuchten Patienten spielt es nur eine untergeordnete Rolle, ob im Hörgerät das Richtmikrofon oder ein omnidirektionales Mikrofon verwendet wird. Die Lokalisationsergebnisse der CI-Patienten werden mit den Ergebnissen von Normalhörenden verglichen. Ergebnisse von Lokalisationsuntersuchungen mit bilateral mit konventionellen Hörgeräten versorgten Patienten werden den anderen Ergebnissen gegenübergestellt.

• Effiziente Auswahl der individuell-optimalen aus fremden Außenohrübertragungsfunktionen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  B. Seeber and H. Fastl
[A]

Für Anwendungen von virtueller Akustik, bei denen eine Messung der individuellen Außenohrübertragungsfunktionen nicht möglich oder praktikabel erscheint, wird eine Methode benötigt, die eine individuell-optimale Auswahl aus fremden Außenohrübertragungsfunktionen erlaubt. So wurden zunächst Kriterien bestimmt, nach denen eine bestimmte Außenohrübertragungsfunktion optimal für eine Person sein kann. Daraufhin wurde eine knappe Fragestellung entwickelt, die Personen ohne Vorwissen im binauralen Hören derart erfassen können, daß mehrere wichtige Kriterien für die Anwendung virtueller Akustik zugleich erfüllt werden. So verstehen die meisten Personen den Begriff ''Räumlichkeit'' dahingehend, daß eine größtmögliche Externalisation des virtuellen akustischen Abbildes gegeben ist. Zur Auswahl der Außenohrübertragungsfunktionen wurden zwei Methoden getestet. In der ersten Methode bewertet die Versuchsperson die Räumlichkeit der mit verschiedenen Außenohrübertragungsfunktionen unter mehreren Richtungen dargebotenen Testschalle mit den Zahlen 1-10 und der Algorithmus wählt anhand der Bewertung die optimale Außenohrübertragungsfunktion aus. Die andere Methode läßt die Versuchspersonen die optimale Außenohrübertragungsfunktion selbständig auswählen, während der Computer Schallbeispiele mit den verschiedenen Außenohrübertragungsfunktionen auf Anforderung abspielt. Diese bei Sound Quality Untersuchungen bewährte Methode hat sich auch für die Auswahl von Außenohrübertragungsfunktionen als die effizientere erwiesen, obwohl sie an die Versuchsperson größere Ansprüche stellt. Andererseits wird die Versuchsperson in den Versuchsablauf eingebunden, was die Akzeptanz der Methode erhöht. Durch Lokalisationsuntersuchungen mit den ausgewählten Außenohrübertragungsfunktionen kann die Auswahlmethode überprüft werden.

• Zum Ventriloquismus-Effekt in realer und virtueller Hörumgebung [DAGA 2002 (Bochum)]
  B. Seeber
[A]

Der Ventriloquismus-Effekt bezeichnet die Beeinflussung der wahrgenommenen akustischen Richtung durch räumlich benachbarte visuelle Objekte. So dominiert die visuelle Richtung des Mundes der Puppe eines Bauchredners die akustische Richtung der Sprache, die am Ort des Puppenmundes wahrgenommen wird. Zur Untersuchung der Beeinflussung der akustischen Richtungswahrnehmung durch visuelle Ereignisse wurde eine Lichtzeigermethode verwendet, die sich durch eine hohe Anzeigegenauigkeit bei intuitiver, schneller Bedienung auszeichnet (Seeber, DAGA 2001). Untersucht wurde der Einfluß von visueller Fixation auf verschiedene akustische Richtungen in der Horizontalebene im Bereich des Blickfeldes. Die akustische Richtungsdarbietung wurde dabei folgendermaßen variiert: (1) Schalldarbietung in reflexionsarmer Umgebung, (2) Richtungsdarbietung mit Kopfhörern unter Verwendung von individuellen HRTFs und (3) Richtungsdarbietung mit Kopfhörern mit Hilfe von individuell-optimal ausgewählten nicht-individuellen HRTFs (Seeber und Fastl, DAGA 2001). Die Lokalisationsergebnisse bei verschiedener Präsentation der Richtungen werden hinsichtlich der visuellen Fixationsrichtung, der angezeigten akustischen Richtung und der Streuung der Anzeige diskutiert. Die Ergebnisse bei visueller Fixation werden verglichen mit Lokalisationsergebnissen ohne Fixation und ohne das Vorhandensein von visuellen Objekten (vgl. Seeber, DAGA 2002).

• Untersuchung der Lokalisation in reflexionsarmer Umgebung und bei virtueller akustischer Richtungsdarbietung mit einer Laser-Pointer- Methode [DAGA 2002 (Bochum)]
  B. Seeber
[A]

Zur Untersuchung der akustischen Lokalisation im Bereich des Blickfeldes bietet es sich an, die wahrgenommene Schallrichtung durch einen Lichtpunkt anzuzeigen. Die Position des Lichtpunktes kann bei der hier verwendeten neuen Methode mit Hilfe eines Trackballs eingestellt werden (Seeber, DAGA 2001). Diese Methode zeichnet sich neben der intuitiven Bedienung besonders durch ihre hohe Meßgenauigkeit und Reproduzierbarkeit aus. Daher kann auf die Genauigkeit der akustischen Lokalisation geschlossen werden. In diesem Vortrag werden Lokalisationsergebnisse im Bereich der Horizontalebene, die mit dieser Methode in reflexionsarmer Umgebung gewonnen wurden, mit Ergebnissen verglichen, die mit virtueller akustischer Richtungsdarbietung gewonnen wurden. Die virtuelle akustische Richtungsdarbietung über Kopfhörer wurde dabei folgendermaßen variiert: neben individuell gemessenen HRTFs wurden individuell optimal ausgewählte fremde HRTFs verwendet (Auswahlverfahren: Seeber und Fastl, DAGA 2001). Die Lokalisationsergebnisse bei verschiedener Darbietung der Richtungen werden hinsichtlich der angezeigten Richtung und der Streuung der Anzeige diskutiert. Die Ergebnisse mit ausgewählten HRTFs werden zusätzlich hinsichtlich der Vorne-Hinten-Vertauschungen und der Im-Kopf-Lokalisation mit den Ergebnissen individueller HRTFs verglichen.

• Mechanismen der Lokalisation mit bilateralem Cochlea Implantat [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Seeber, H. Fastl and U. Baumann
[A]

Cochlea Implantate reizen die Spiralganglienzellen des Hörnerven in wenigen,breiten Bereichen mit zeitlich diskreten Stromimpulsen, deren Amplitude quantisiert ist. Dies führt zu einer gegenüber Normalhörenden verschlechterten Zeit-, Frequenz- und Intensitätsauflösung. Trotz dieses Informationsverlustes können bilateral Cochlea-implantierte Probanden akustische Signale mit hoher Genauigkeit orten (Seeber et al., DAGA 2001). Im Vortrag werden die Ursachen für dieses Lokalisationsvermögen anhand eines bilateral versorgten CI-Trägers erläutert. Die möglichen Lokalisationsgrundlagen, nämlich das monaurale Spektrum und die interauralen Zeit- und Pegeldifferenzen werden dabei gezielt auf ihren Beitrag zur Lokalisation hin untersucht. Die Ergebnisse belegen eindeutig, daß die hohe Lokalisationsgenauigkeit auf der Auswertung interauraler Pegeldifferenzen beruht. Interaurale Zeitdifferenzen tragen offensichtlich kaum zur Lokalisationsleistung bei.

• Ein PC-basiertes Békésy-Audiometer mit Bark-Skalierung [DAGA 2003 (Aachen)]
  B. Seeber, H. Fastl and V. Koci
[A]

Ein PC-basiertes Bekesy-Audiometer mit Bark-Skalierung B. Seeber, H. Fastl, V. Koci AG Technische Akustik, MMK, TU München Zur Messung der Hörschwelle werden in der Audiologie meist Audiometer mit Festfrequenzen eingesetzt, bei denen als Meßmethode die Abfragemethode zur Anwendung kommt. Im Gegensatz dazu werden in der Psychoakustik Hörschwellen oft mit Gleitfrequenzen nach der Methode des Pendelnden Einregelns bestimmt. Da dieses Verfahren vom Nobelpreisträger Georg von Bekesy häufig eingesetzt wurde, werden die zugehörigen Geräte oft als Bekesy-Audiometer bezeichnet. Im Poster werden die Elemente eines PC-basierten Bekesy-Audiometers mit Bark-Skalierung erläutert, und erste Meßergebnisse gezeigt.

• Localization cues with bilateral cochlear implants investigated in virtual space - a case study [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Seeber and H. Fastl
[A]

Cochlear implants stimulate spiral ganglion cells in few, wide areas using discrete, amplitude-quantized pulses. This results in reduced spectral, temporal, and amplitude resolution. Nevertheless, several studies could show outstanding localization ability with selected bilateral cochlear implant subjects. A previous free-field study showed that interaural time differences could not be evaluated for localization with low-frequency carriers (Seeber et al., DAGA 2003). As the relative weighting of interaural temporal and level cues for localization can not be tested for high-frequency carriers in the free-field, a study using virtual sound presentation was conducted. Interaural level cues (ILDs) were calculated from test stimuli, which incorporated the compressive pre-processing of the cochlear implant. Interaural temporal cues (ITDs) were deduced from directional transfer functions of the speech processor when being placed on a head. The ILD and ITD cues of the test stimuli were then independently modified. A localization test using these modified virtual stimuli showed high spacial sensitivity to changes in ILDs, but no or small sensitivity to ITD changes, even for high frequency carriers. It can thus be followed that interaural temporal cues are not used by this subject for localization. In opposite to normal hearing, localization is entirely based on monaural spectral cues and interaural level cues for our cochlear implant subject.

• Echo perception of normal hearing and cochlear implant subjects [DAGA 2005 (München)]
  B. Seeber and E. Hafter
[A]

The Simulated Open Field Environment (SOFE) creates realistic auditory scenes with simulated sources and echos inside an anechoic chamber. By playing sources and echoes from 48 horizontally arranged loudspeakers the subject is unencumbered by headphones and listens in the free-field through their own, 'perfect' head-related transfer functions. This allows us to directly compare the results from normal hearing subjects against results from subjects with a hearing aid or a cochlear implant. To provide localization feedback the subject can move an object in a projected visual scene horizontally, vertically or in the distance using a trackball. A working affiliation with the Douglas Grant Cochlear Implant Center at U.C. San Francisco will soon allow for patients with bilateral CIs to be brought into the SOFE for studies of the impact of reverberation on localization ability. Seeber and Fastl (DAGA '04) have shown that the localization ability of a tested CI-patient was fully based on the evaluation of interaural level cues (ILDs). Thus we suppose that CI-patients do not show the precedence effect, i.e. the suppression of the first echo(s) for localization. Instead we assume that the localized direction is determined by the sum of the ILDs from source and echo which would lead to a shift towards the direction of the echo. In the talk we will introduce the new SOFE for studies with and without hearing devices. Initial results from localization studies with CI-patients will be shown. The talk will be held in German.

• Directional Perception of Multiple Sound Sources Based on Envelope Cues [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  B. Seeber and E. Hafter
[A]

Cochlear implants (CIs) transmit channel-wise envelope information to the auditory nerve. Using that strategy CIs were successful to restore the ability to understand speech in quiet, but patients encounter great difficulties in a noisy background.

The precedence effect describes the suppression of the directional influence of a lagging sound on the localization of a leading sound. Since precedence relies on the evaluation of ITDs at low frequencies, it is interesting to see if altered cues with CIs carry enough information for the precedence effect. Experiments are done in the simulated open-field environment, a calibrated loudspeaker setup in our anechoic chamber. Subjects judge the apparent location of sounds played with varying delay from speakers at 30, using a movable visual pointer.

Two out of four bilateral CI-subjects showed some localization ability, but no evidence for the precedence effect arose. Concurrent sounds were localized in the middle between the two loudspeakers as known from summing localization. In opposite to normal hearing, patients localized two sound directions even for small delay times - one corresponding to each loudspeaker position. No suppression of the echo takes place. Studies with vocoder-simulations of CIs are underway to clarify if the information present in ILDs and envelope-ITDs is sufficient to evoke the precedence effect in normal hearing subjects. Support provided by NIH and NOHR. The talk will be held in German.

• Perceptual equalization in near-speaker panning [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  B. Seeber and E. Hafter
[A]

In recent years, extensive work has been done on spatial sound reproduction techniques involving multiple loudspeakers. While many studies on panning focus only on directional reproduction, we ask if panning can truly replace a loudspeaker placed between two speakers spaced 7.5deg or 15deg apart. This requires not only that panned direction and speaker position correspond, but also that source width, loudness, timbre, and temporal aspects are equally reproduced. Comparisons in an anechoic chamber between panned sources and sounds played from a loudspeaker at the panned location revealed small perceptual differences, primarily in timbre. These stemmed from the effects of the head.

In order to examine the errors in panning, signals were shaped with FIR-filters derived with three different approaches: (1) Compensation filters were determined from a listening experiment in which the level of narrow band noises was found to yield equal loudness with and without panning. (2) Level compensation was done based on panning simulations with KEMAR-HRTFs, or (3) with a spherical head model.

Listening tests showed that all approaches succeeded in reducing perceived panning errors to near inaudibility. This talk will address the link between the remaining perceptual error and the spectral and temporal composition of the sounds, the sound direction, and the panning angle. Additional listening tests showed that level roving or the introduction of reflections rendered panning errors inaudible. We conclude that a simple equalization is sufficient to render panned sources from nearby speakers perceptually equivalent to real sources.

• Interaural Grouping and the Precedence Effect [DAGA 2008 (Dresden)]
  B. Seeber
[A]

The precedence effect describes our ability to suppress detrimental effects of reflections on localization of sound sources in rooms. We recently demonstrated for bilateral cochlear implant patients and for cochlear implant simulations that precedence can break down such that the echo is audible in addition to the leading sound. This triggered our interest in the effects of parameters that can facilitate grouping. Studies on auditory scene analysis showed that spectral relationships, particularly harmonic relationships, common onsets, offsets, and interaural binaural cues as well as coherent amplitude and frequency modulation help group components into auditory objects. We will present first results of a study that takes the view that lead and lag are grouped into one object in the precedence effect when the delay is shorter than the echo threshold. We will facilitate interaural fusion by enhancing parameters known to be relevant for monaural grouping of spectral components.

Segaert, P.

• Ein innovatives CFD/BEM Verfahren zur Berechnung von Strömungsgeräuschen von nicht-kompakten Körpern [DAGA 2008 (Dresden)]
  P. Segaert and C. Schram
[A]

Die Theorie der ''Aeroakustik'' ist bereits seit 50 Jahren bekannt. Die zugrunde liegenden numerischen Methoden finden allerdings in der Simulation von strömungsinduziertem Schall erst in den letzten Jahren stärkere Verbreitung. Insbesondere hat dabei die LIGHTHILL Aeroakustik Analogie Bedeutung für die Automobil- und Flugzeugindustrie erlangt. Mit dieser können Strömungsprozesse in äquivalente aero-akustische Quellen umgewandelt werden.

Dieser Vortrag beschreibt eine Erweiterung der CURLE Analogie für aeroakustische Dipol-Quellen. Diese Methode findet bei der Berechnung von Geräuschen von turbulenten Grenzschichten in Strömungskanälen Anwendung. Sie setzt eine kompressible Strömungsberechnung voraus. In dieser Erweiterung des CURLE-Verfahrens reicht eine inkompressible CFD-Rechnung aus, um die Schallausbreitung in Kanälen und Düsen mit einer akustischen Boundary-Element-Methode zu berechnen. Diese neue Hybrid-Methode basiert auf der Entkopplung der hydrodynamischen und akustischen Größen in der Grenzschicht. Sie eignet sich damit zur der Berechnung von Strömungsgeräuschen bei niedrigen Mach-Zahlen in Klimaanlagen und industriellen Rohrleitungssystemen.

Anhand des Beispiels einer zweidimensionalen ''Vortex Leapfrogging'' Situation veranschaulicht dieser Vortrag die Möglichkeiten dieser Vorgehensweise.

• The fast multipole Boundary Element Method: Breaking the high frequency barrier for acoustic simulation of large structures [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Hallez, K. de Langhe and P. Segaert
[A]

In the last 15 years, the Boundary Element Method has proven itself as an extremely powerful and versatile tool for the numerical simulation of interior and exterior acoustic radiation problems in the automotive, aerospace and consumer electronics industries.

Although Acoustic BEM codes are attractive because they allow the re-use of existing structural surface meshes, the mathematical formulation leads to a dense matrix system of equations. The matrix inversion requires a number of operations that increases rapidly with node number N : with Order(N**3) for direct decomposition algorithms , with Order(N**2) for iterative decomposition algorithms. This imposes a practical upper frequency limit on the analysis of vibrating structures with large dimensions, e.g. full-size cars or aircraft fuselages, as the ''six-elements-per-wavelength'' rule leads to a computational bottleneck.

This presentation describes an innovative approach to the numerical formulation of the Acoustic Boundary Element Method : the Fast Multipole BEM method. Through the use of a multi-level grid scheme and multipolar expansions, this method only requires Order(N*logN) operations to resolve the matrix equations, a quantum jump in computational performance. The presentation will highlight the potential of the FMBEM algorithm by comparing computational statistics from a set of industrial cases.

Segaud, L.

• Continuous evaluation of noise comfort in a bus
  E. Parizet, N. Hamzaoui, L. Segaud and J.-R. Koch
[A]

The goal of this study was to use the 'continuous analog category scale' method for the evaluation of comfort in a bus. A long recording (162 s) was realised in a bus driving in a typical way (including acceleration and coast-down, opening and closing of doors, etc.). A modified version of that recording was created by digitally modifying some particular events. About fifty listeners continuously evaluated the auditory comfort of these two sequences, by moving a cursor sliding along a categorical scale; they also evaluated the overall comfort of each sequence. When considering the overall comfort evaluation, the panel could be divided in three groups (listeners who preferred the modified sound, those who preferred the original one and those who evaluated the two stimuli as equally comfortable). The continuous evaluations averaged over these three groups were different, which can be an indication that listeners really evaluated comfort and not loudness. Nevertheless, instantaneous evaluation was less accurate than the overall one, which indicates that more work is needed to improve the method.

• Type road noise Close ProXimity Measurement: Characterization of aerodynamic noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Boze and L. Segaud
[A]

The laboratoires des ponts et chaussées network are working on continuous driving noise measurement equipement. This equipement is for people working on publical issues and caracterises acoustic properties of road materials. This equipement is componed of a special car on which are fixed 3 microphones, among which there is a lateral microphonic system, put as described in ISO 11819-2 norm, and linked on a data acquisition system. Numerous studies work on interference noise reduction during the record of noise level created by the wheels on road. The laboratory of Autun studies the aerodynamic noise due to the wind drag on microphones in a varaible speed flow simulating the displacement of a car from 50 to 100 km/h. The experiments show the necessity of protecting microphones and the presence of a turbulent flow which speed profiles and pressures field are highly dependent on protection's Cx. The aerodynamics phenomena have a direct impact on produced interference noise which change in terms of level and spectral composition from one tested protection to another. In the same time, racing circuit tests show air flow speed gets weaker than car speed when closer to protections, hence a relative noise immunity on temporal measurements. Nevertheless the spectral contribution of these noises is concentrated on low frequencies and can penalize following analyses. So, use of streamlined shape against wind made of acoustically invisible material, is the solution experimented todays.

Segerholm, M.

• Microphone Array Measurements of Sound Radiation from Cars [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Nordborg and M. Segerholm
[A]

Traffic noise is the most serious noise source. Although we already know that the noise is generated by tyres, wind, exhaust, and engine, we still do not know exactly when a ceratain source is dominating. Therefore, we also lack certain information about how we should control traffic noise, to achieve maximum benefit. A series of microphone array measurements of noise from cars, fitted with different tyres, passing by at different speeds, reveal for instance when tyre noise is the dominating source, and is the one which should be controlled.

Sehhati, S.

• Automatische Segmentierung der Lautelemente [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  S. Sehhati
[A]

Das Programmpaket zur automatischer Segmentierung bestimmt auf der Basis des Spektralvergleichs die Lautgrenzen und ist universell einsetzbar. Es werden in Abhängigkeit der verwendeten Referenzspektren die verschiedenen Laute wie Phoneme, Diphone, Cluster etc. extrahiert. Zur Illustration des Verfahrens werden Cluster verwendet. Zur Erstellung des Programmpakets werden implizite und explizite Verfahren verwendet und anschließend miteinander kombiniert. Bei der Kombination der beiden Methoden werden alle zusätzlichen Grenzen, die im ersten Segmentierungsverfahren gefunden worden sind, weggelassen, und alle Grenzen des zweiten Verfahrens, die im ersten Schritt nicht gefunden wurden, werden übernommen Im Rahmen dieser Arbeit ist ein Programmteil zum Erstellen und Verwalten der unterschiedlichsten Referenzspektren realisiert worden. Die nach diesem Verfahren gefundenen Lautgrenzen liefern bis zu 95 % genaue Ergebnisse. Automatisch segmentierte Signale können grafisch dargestellt und nachträglich manipuliert werden. Zur Korrektur der gefundenen Lautgrenzen und zur Verwaltung der analysierten Sprachdaten arbeitet das Programmpaket mit den Programmpaket SPANEX zusammen.

• Java basierte Sprachanalyse im virtuellen Labor [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  S. Sehhati
[A]

Im Anschluß an die Entwicklung des Sprachanalyse-Experimentier-Systems SPANEX wurde zur Realisierung eines virtuellen Labors das Programmpaket SPANNET entwickelt. Mit Hilfe der Programmiersprache Java wurde eine multimediale Software geschaffen, die eine akustisch phonetische Analyse von Sprachsignalen über das Internet ermöglicht. Im Rahmen dieses Projekts wurden Sprachverarbeitungsfunktionen wie die Bearbeitung von Zeitsignalen, die Analyse nach dem Verfahren der 'Linear Predictive Coding LPC', die Grundfrequenzanalyse, die Bearbeitung dieser Parametersätze und die Rekon-struktion des Sprachsignals implementiert. Die grafische Darstellung der einzelnen Verarbeitungs-schritte sollen dem Lernenden helfen, die realisierten Funktionen zu veranschaulichen. Ein besonderer Vorteil dieser Software ist die Plattformunabhängigkeit. SPANNET ist ein leistungsfähiges und bedienungsfreundliches Hilfsmittel zur Entwicklung von Algorithmen zur Spracherkennung und -synthese. Es kann im Tele Teaching als Unterrichtseinheit im Bereich der Sprachsignalbearbeitung eingesetzt werden.

Sehrndt, G.

• Anpassen der Meßumgebung für Geräuschmessungen an Maschinen entsprechend Normanforderungen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  G. Hoppe and G. Sehrndt
[A]

Geräuschmessungen an Maschinen mit angestrebten Genauigkeiten entsprechend den Normen DIN EN ISO 3744 und 3746 für den Schalleistungspegel und DIN EN ISO 11202 und 11204 für den Emissionsschalldruckpegel erfordern eine Meßumgebung, die sich dem freien Schallfeld annähert. Zur Ermittlung des Schalleistungspegels gemäß DIN EN ISO 3747 wird andererseits eine gewisse Halligkeit der Meßumgebung vorausgesetzt. An einer Modellmaschine mit veränderlicher Richtwirkung, d.h. an einem Kraftfahrzeug mit einer im Innern aufgestellten Schallquelle und verschieden eingestellten Fenstern, wurde in einigen Räumen u.a. untersucht, wie mit einfachen Mitteln die Wandreflexionen so beeinflußt werden können, daß die entsprechenden Anforderungen der genannten Normen erfüllt werden. Nach Vergleich mit Ergebnissen anderer Untersuchungen werden Hinweise zur praktischen Anwendung gegeben.

• Bemerkungen zu Geräuschmessungen an Maschinen [DAGA 2002 (Bochum)]
  G. Sehrndt
[A]

Wird als Ergebnis der Schalleistungsbestimmung mittels Schalldruckmessungen an Maschinen der wahre Wert angestrebt, sollten die vorliegenden internationalen Rahmennormen in zwei Punkten weiterentwickelt werden: Einheitliche Bestimmung der Umgebungskorrektur für Quader- Messflächen und Überprüfung der Mikrophonanordnung. Dazu wurde ein von Probst vorgeschlagenes Verfahren zur Bestimmung der Umgebungskorrektur mittels Vergleichsschallquelle an einer Modellmaschine erprobt. Weiterhin wurden verschiedene Mikrophonanordnungen verglichen. Die Konsequenzen für die maschinenspezifischen Geräuschmessnormen werden dikutiert.

• On the Accuracy of Sound Power Determination for a Given Level Distribution [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  G. Sehrndt
[A]

Some investigations of the errors of the machinery sound power determination from either sound pressure or intensity measurements are based on the assumption of its independence and random distribution. It can be shown that the accuracy for a given level distribution depends on the density of microphone positions on the measurement surface related to the other errors.

Seidel, J.

• Der Einfluß von Türen und Fenstern auf die Flankenübertragung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Seidel
[A]

Mit der DIN EN 12354-1 sollen die akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften berechnet werden können. Das Verfahren berücksichtigt folgerichtig neben der Schallabstrahlung des trennenden Bauteils selbst auch die Abstrahlung der flankierenden Wände. Vereinfachend liegt dem Verfahren die Annahme zugrunde, dass sich auf einer flankierenden Wand überall ein einheitlicher Körperschallpegel einstellt. Die von der flankierenden Wand abgestrahlte Schall-Leistung wird nach der Norm proportional zu deren Fläche und zum Körperschallpegel der anregenden Wand und der Dämmung der Stoßstelle angenommen. In den realen Situationen am Bau sind die Wändflächen jedoch meist von Fenster und Türen unterbrochen. Diese Öffnungen verringern die Körperschallpegel auf der der Stoßstelle abgewandten Seite der Öffnung. Sie bewirken damit wegen der geringeren abgestrahlte Schall-Leistung eine Steigerung des resultierende Schalldämm-Maßes R'. Mit einer Messreihe untersuchte das YTONG Entwicklungszentrums im Auftrag der Forschungsvereinigung Porenbeton die Auswirkungen von Fenstern und Türen quantitativ. Die Messungen wurden an einer freistehenden Stoßstelle im Labor ausgeführt. Die vermessene Stoßstelle entspricht dem in der Praxis verbreiteten Fall einer Aussenwand aus Porenbeton mit einer Wohnungstrennwand aus Kalksandstein. Etwa in die Mitte eines Wandflügels aus Porenbeton wurden zeitlich nacheinander eine Fenster- und eine Türöffnung geschnitten. Bestimmt wurde das Stoßstellendämm-Maße Kij zwischen jeder der Flächen beiderseits der Öffnungen und den unveränderten Flügeln der Stoss-Stelle. Gemessen wurde nach dem aktuellen Entwurf der DIN EN ISO 10848. Die Ergebnisse der Messreihe werden vorgestellt. Die Messwerte zu den verschiedenen Öffnungen werden verglichen mit denen der Stoßstelle ohne Öffnung. Auch die Messergebnisse beiderseits der Öffnungen werden jeweils verglichen. Vorschläge zur Berücksichtigung im Rechenverfahren der DIN EN 12354 werden diskutiert.

• Direktschalldämmung Zweischaliger Haustrennwände im Wandprüfstand [DAGA 2003 (Aachen)]
  J. Seidel
[A]

Haustrennwände werden in der Regel als zweischaliges Mauerwerk ausgeführt. Bei Messungen des bewerteten Schalldämm-Maßes am Bau werden bei gleicher Konstruktion zum Teil um bis zu 10 dB unterschiedliche Werte gemessen. Die Ursache kann dann häufig nicht mehr genau ermittelt werden. Erster Tatverdächtiger sind stets Schallbrücken. Die Berechnung nach DIN 4109 verspricht nur geringe Genauigkeit. Von Prof. Gösele gibt es eine genauere Formel, die das Schalldämm-Maß aus Fugenbreite und flächenbezogener Masse bestimmt. Aufgrund der großen Streubreite der Messergebnisse am Bau kann diese Formel jedoch kaum überprüft werden. Um das Rechenmodell dennoch zu überprüfen und gegebenenfalls ein genaueres zu finden, haben wir ein ganze Reihe Messungen an zweischaligen Wänden im Wandprüfstand des YTONG Entwicklungszentrums durchgeführt. Unter Laborbedingungen konnten wir sicherstellen, dass das Ergebnis nicht durch Baufehler verfälscht wird. Der störende Einfluß von Flankenübertragung war ebenfalls unterdrückt. Die Parameter Fugenbreite und flächenbezogene Masse unterlagen genauer Kontrolle. Die ersten Ergebnisse sind überraschend. Wenn auch noch kein besseres Modell abgeleitet werden konnte, zeigt sich jedoch bereits, dass die Parameter Fugenbreite und flächenbezogene Masse allein nicht ausreichen, um die Dämmung zu bestimmen. Ansätze zur Verbesserung des Schallschutzes sind aber schon zu erkennen. Im Vortrag werden die aktuellen Ergebnisse vorgestellt.

• Sound Reduction Index and Mode Shapes of Cavity Walls [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Seidel
[A]

At the last conference DAGA'03 laboratory measurement results of cavity walls were presented by the author. Differences of more than 10 dB in Sound Reduction Index were observed with walls even though they had the same mass per area and the same width of the cavity. It was found that differences in the modal frequencies between the two leafs of the wall lead to higher Sound Reduction Indices. This year further results will be presented. We have made more measurements not only in the transmission suite but also at construction sites. Again, we found that different modal frequencies of the opposite wall leaves gave a higher sound reduction. Moreover, we had a closer look at the mode shapes themselves. Movies of the mode shapes in motion will be shown. The value of modal testing methods as a tool in the acoustics of cavity walls will be discussed.

• Lärm in der schulischen Umwelt und kognitive Leistungen bei Grundschulkindern Teilprojekt A: Umwelt- und bauakustische Untersuchungen [DAGA 2005 (München)]
  J. Seidel, L. Weber and P. Leistner
[A]

Bisherige Forschungsergebnisse zur Schulakustik deuten auf eine starke Beeinträchtigung des Lernverhaltens infolge mangelhafter raumakustischer Bedingungen und störender Geräusche in den Unterrichtsräumen hin. Zur Ergänzung früherer Untersuchungen wurde im Jahr 2004 mit einem interdisziplinären Forschungsvorhaben begonnen, das sowohl die akustische Situation in den Schulen als auch die chronische Lärmbelastung der Kinder in ihrem Lebensumfeld betrachtet und in Beziehung zu den kognitiven Leistungen setzt. Teil A des vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik, der Universität Eichstätt und der Universität Oldenburg gemeinsam bearbeiteten Projekts konzentriert sich auf umwelt- und bauakustischen Untersuchungen. In der gegenwärtigen Phase werden Schulen und Unterrichtsräume mit geeigneter Akustik ausgewählt. Das Ziel ist, Schulklassen mit ausgeprägten Unterschieden in der akustischen Qualität der Klassenräume bei ansonsten gleichen Randbedingungen aufzufinden, um auf diese Weise die Anzahl der Einflussfaktoren zu begrenzen und geeignete Voraussetzungen für die kognitionspsychologischen Untersuchungen (Projektteil B) zu schaffen. Über die Vorgehensweise und die Ergebnisse des Auswahlverfahrens wird berichtet. Eine wichtige Erkenntnis fällt bereits zum jetzigen Zeitpunkt auf: Die Nachhallzeit in den Unterrichtsräumen liegt überwiegend im Bereich von 0,4 bis 0,9 s. Die vielfach angenommenen langen Nachhallzeiten und deren alleinige Verantwortung für akustische Probleme können also nicht bestätigt werden, so dass ein differenzierterer Ansatz für die Ursachenforschung erforderlich ist.

• Messung von Regengeräuschen nach DIN EN ISO 140-18 [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  L. Weber, J. Seidel, D. Rotaru and X. Zhou
[A]

Seit April 2005 liegt mit DIN EN ISO 140-18 (Entwurf) erstmals eine Norm über die Messung des durch Regenfall auf Bauteile verursachten Schalls im Prüfstand vor. Im Fraunhofer-Institut für Bauphysik wurde ein Prüfstand für Regengeräusche nach dieser Norm errichtet. Die bislang durchgeführten Arbeiten zeigen, dass die praktische Umsetzung der Normvorgaben nicht immer einfach ist. Es wird über die durchgeführten Vorversuche und die praktischen Erfahrungen beim Umgang mit der Norm berichtet. Dies betrifft insbesondere die Erzeugung künstlicher Regentropfen (Niederschlagsmenge, Tropfengröße, etc.) sowie den Einfluss der Niederschlagsmenge auf den Geräuschpegel. Ein weiteres Thema ist der Vergleich der durch natürlichen und künstlichen Regen hervorgerufenen Geräusche. Dies wurde beispielhaft im Rahmen eines Forschungsvorhabens an Folienkonstruktionen untersucht, wobei sowohl Messungen nach DIN EN ISO 140-18 als auch Messungen mit natürlichem Regen erfolgten.

• Akustische Bedingungen in Grundschulen und Ihre Wirkung auf die Lernleistung der Kinder - Teil 1: akustische Untersuchungen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  J. Seidel, L. Weber and P. Leistner
[A]

Die Lernleistung von Kindern wird unter anderem von den akustischen Bedingungen in den Unterrichtsräumen beinflusst. Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsvorhabens 'Lärm in der schulischen Umwelt und kognitive Leistungen von Grundschulkindern' wurden die entsprechenden Zusammenhänge näher untersucht. Das Projekt erfolgte in Zusammenarbeit von Psychologen (Universitäten Oldenburg und Eichstätt) und Akustikern (Fraunhofer Institut für Bauphysik). Der hier beschriebene Beitrag beschäftigt sich mit den Ergebnissen der akustischen Untersuchungen. Über die psychologischen Untersuchungen wird in einem zweiten Beitrag innerhalb der gleichen Sitzung berichtet.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden 20 Klassenräume in 8 Stuttgarter Grundschulen akustisch vermessen. Die Räume wurden so ausgewählt, dass sie eine möglichst große akustische Bandbreite aufwiesen. Das Messprogramm umfasste bau- und raumakustische Größen sowie die Sprachverständlichkeit. Des weiteren wurden kognitionspsychologische Untersuchungen mit den im jeweiligen Klassenraum unterrichteten Kindern durchgeführt. Es wird über die bislang vorliegenden Untersuchungsergebnisse berichtet, wobei der Schwerpunkt auf bau- und umweltakustischen Fragestellungen liegt.

• Regengeräusche bei Membrandächern – Berechnung und Messung
  K. Naßhan and J. Seidel
[A]

Eine der akustischen Herausforderungen, die sich mit Membrandächern verbinden, sind die bei Regen entstehenden Geräusche. Deren Behandlung bedarf sowohl der theoretischen Modellierung als auch der experimentellen Untersuchung. Ein einfaches Berechnungsmodell auf der Grundlage eines Vorschlags von Jagenas und Peterson [1] beruht darauf, dass ein Wassertropfen beim Aufprall auf eine Platte mit konstanter Geschwindigkeit spontan zerfließt. Unter diesen Bedingungen ist die zeitliche Änderung der Kraft proportional zur Volumenänderung. Ist dabei die Geschwindigkeits- und Größenverteilung der Regentropfen bekannt, kann die in die Platte eingeleitete Energie und schließlich die abgestrahlte Schallleistung berechnet werden. Dieses Modell wird auf verschiedene natürliche Regen, auf künstlich erzeugten Regen im Labor und idealtypischen Regen nach ISO140-18 [2] angewandt. Die Form der Regentropfen ist dabei ein Variationsparameter. Unterschiedliche Regenarten führen zu deutlichen Unterschieden in der abgestrahlten Schallleistung. Der Einfluss der Bauteileigenschaften auf die Regengeräusche wird diskutiert. Im Regengeräuschprüfstand des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik können Prüfobjekte und Regenparameter wie z.B. Fallhöhe oder Niederschlagsmenge variiert werden. Zur Illustration dienen Vergleichsmessungen in verschiedenen Konfigurationen. Abschließend werden experimentelle und rechnerische Ergebnisse im Kontext dargestellt und bewertet.

[1] A. Jagenas und B.A.T. Peterson: The Water Drop as a Structural Acoustic Source. Proc. Internoise 1986, S. 349-352 [2] Schluss-Entwurf prEN ISO 140-18 Akustik - Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen - Teil 18: Messung des durch Regenfall auf Bauteile verursachten Schalls im Prüfstand (ISO/FDIS 140-18:2006)

• Regengeräuschmessungen nach DIN EN ISO 140-18 - praktische Erfahrungen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Seidel and L. Weber
[A]

Die beim Auftreffen von Regentropfen auf leichte Dächer, wie z. B. Stahl- oder Glaskonstruktionen, entstehenden Geräusche können erhebliche Belästigungen hervorrufen. Durch die zunehmende Verbreitung von Folien und Membranen im Bauwesen wird das Problem noch weiter verschärft. Die Bemühungen, ein standardisiertes Mess- und Beurteilungsverfahren für die Schalldämmung von Dächern in bezug auf Regenanregung zu entwickeln, haben zur Verabschiedung des europäischen Normentwurfs ISO/FDIS 140-18 geführt.

Bei der Umsetzung von ISO/FDIS 140-18 im Zuge der Errichtung und Inbetriebnahme eines Regengeräuschprüfstandes wurde die Praxistauglichkeit der Norm überprüft. Es zeigte sich, dass eine Reihe von Mängeln und Unklarheiten vorhanden sind, die eine Überarbeitung der Norm erforderlich machen. In dem Vortrag wird über die Erfahrungen bei der Umsetzung von ISO/FDIS 140-18 sowie weiterführende Untersuchungen zur Erzeugung und Charakterisierung von künstlichem Regen berichtet.

Seidler, H.

• Induktive Höranlagen für Schwerhörige – altbekannt oder völlig neu? [DAGA 2005 (München)]
  H. Seidler
[A]

Die Einbeziehung weiter Kreise der Bevölkerung in die Kommunikationswelt und der Wille, keinen von Arbeit und Kulturgenuss wegen seiner Hörprobleme auszuschließen, werden glücklicherweise immer selbstverständlicher. Ein hilfreicher Weg ist die Installation von induktiven Höranlagen. Sie erlauben es Trägern von Hörgeräten und Innenohrimplantaten, Sprache und Gesang in halliger und nicht immer störfreier Um-gebung weitgehend verständlich wahrzunehmen. Dabei kann vor allem auch die persönliche Hörtechnik eingesetzt werden, die hinsichtlich Lautstärke, Klang, Kompression, Störunterdrückung etc. eine individuelle Einstellung hat. Induktionsanlagen für Schwerhörige finden schon seit 6 Jahrzehnten Anwendung in Kirchen, Kinos, Theatern und Vortragsräumen. Und doch hat man erst in letzter Zeit aus den typischen Planungs- und Ausführungsfehlern gelernt, die dazu führten, dass diese Technik oft mit Vorurteilen von Betreibern und Nutzern belegt ist. Beim Nachdenken über die akustischen Bedürfnisse Schwerhöriger, die physikalischen Grundlagen induktiver Systeme und durch Einsatz moderner Technik ist es nicht nur gelungen, das Übertragungsverhalten deutlich zu verbessern und das informationstragende Magnetfeld eng räumlich zu begrenzen. Es erschließen sich auch eine Vielzahl neuer Einsatzmöglichkeiten im öffentlichen und privaten Raum. Und nicht zuletzt hat die internationale Normung eine klare Schnittstelle und Planungssicherheit geschaffen. Im Vortrag werden die Möglichkeiten und Grenzen induktiver Höranlagen herausgearbeitet. Die physikalischen, technischen und psychologischen Regeln für Entwurf und Ausführung neuer Anlagen werden beleuchtet und anhand von ausgeführten Beispielen dargestellt.

• Ringschleifen in öffentlichen Räumen - Sonderlösungen und Alternativen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  H. Seidler
[A]

Induktive Höranlagen, oft auch als Ringschleifen bezeichnet, können drahtlos Informationen an fast jedes Hörgerät einer schwerhörigen Person übertragen. Damit gelingt es, den Betroffenen ein Sprach- oder Musiksignal aus unmittelbarer Quellennähe direkt bis zu Ohr zu liefern ohne Nebengeräusche und störenden Nachhall. Gerade mittel- und hochgradig Schwerhörige können erst so etwas verstehen. Induktionsanlagen zeichnen sich dadurch aus, dass sie gerade in öffentlichen Gebäuden mit wechselndem Publikum bei vergleichsweise geringem Aufwand eine Versorgung im ganzen Raum erlauben, relativ robust und einfach aufgebaut sind, die individuellen Eigenschaften der Hörgeräte und Innenohrimplantate (Cochlear Implants) nutzen und minimale Betriebskosten verursachen. Bei Beachtung grundlegender Konstruktionsregeln erlauben sie eine hochwertige Signalübertragung. Dem stehen aber auch Nachteile gegenüber wie Übersprechen in Nachbarräume, magnetische Störbarkeit oder Empfindlichkeit gegenüber ferromagnetischen Materialien in den umgebenden Bauteilen. Der Vortrag zeigt anhand ausgeführter Beispiele, wie durch Einsatz sorgfältig geplanter Sonderlösungen neue Eigenschaften realisiert oder andere Anwendungsgebiete eröffnet werden. Alternative Höranlagen mit Funk- bzw. Infrarotübertragung helfen, Bedarfslücken zu schließen.

• Infrarot- und Funksysteme – drahtlose Tonübertragung in öffentlichen Räumen nicht nur für Schwerhörige [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  H. Seidler
[A]

Zur drahtlosen Übertragung von Sprache und Musik nutzt man in öffentlichen Räumen induktive Höranlagen, oftmals aber auch Infrarot- oder Funkhöranlagen.

Neben der Verwendung als mehrkanaliges Übersetzersystem bieten diese Systeme ohne Frage praktische Vorteile für schwerhörige Personen. Gerade wenn Mobilität im Vordergrund steht oder ungünstige Umgebungsbedingungen den Einsatz induktiver Höranlagen verhindern zeigen Infrarot- und Funkanlagen deutliche Vorteile. Auch sie erlauben es, mit wirkungsvoller Unterdrückung der Umgebungsstörgeräusche das Nutzsignal unter Verwendung vorhandener Tontechnik direkt zum Ohr des Hörers zu übertragen und damit eine hohe Sprachverständlichkeit zu sichern. Dafür ist dann bei Hörgeräteträgern die verlustfreie Übertragung zum Hörsystem erforderlich.

Wann sind diese Systeme geeignet? Welche Vorteile stehen welchen Problemen gegenüber? Was ist bei der Planung zu beachten? Wann sind die individuellen Hörgeräte nutzbar und wann nicht? Wie ist der Stand der Technik und welche Perspektiven eröffnen sich aus neuen, digitalen Übertragungstechniken?

Der Vortrag soll Antworten auf diese und ähnliche Fragen geben und sich der Thematik kompakt und präzise nähern.

• Audiotechnik in Ausstellungen – auch für Schwerhörige nutzbar?
  H. Seidler
[A]

Moderne Ausstellungskonzepte lösen sich von der bisherigen Präsentation von Wissen und Objekten auf visuellem Weg. Nicht nur das Ansprechen der anderen Sinne, hauptsächlich Hören und Ertasten, steht im Fokus der Ausstellungs-Designer. Gerade das Vermitteln von Wissen und Erfahrungen auf unterhaltsamen und spannenden Pfaden macht Museen zu multimedialen Erlebnisräumen, lässt Ausstellungen lebendig werden und hinterläßt oft bleibende Eindrücke. Dem Hörsinn wächst dabei eine zunehmende Bedeutung zu. Teilweise sind einzelne Objekte oder Stationen nur auditiv erfassbar, was bei schwerhörigen Mitmenschen zu Problemen führt. Der ''rote Faden'' ist vielleicht nicht mehr erkennbar und wichtige Erlebnisbereiche können nicht erschlossen werden. Die aus anderen öffentlichen Bereichen bekannten stationären Höranlagen können hier Abhilfe schaffen. Aber auch die geläufigen mobilen Hilfen (Audioguides) sind meist in der Lage, die notwendige Unterstützung zu bieten. Dabei sind allerdings während der Ausstellungsprojektierung, der Umsetzung und im täglichen Betrieb einige technische und organisatorische Dinge zu beachten. Der Autor, selbst Mitglied im Deutschen Schwerhörigenbund, konnte bei der Vorbereitung und Einrichtung von aktuellen Ausstellungen und umgestalteten Museen viele Erfahrungen sammeln. Der Vortrag fasst an ausgewählten Beispielen die wesentlichen Schwerpunkte zusammen und setzt sich abschließend mit den Perspektiven auseinander, die neue drahtlose, digitale Übertragungstechniken wie beispielsweise BlueTooth mit sich bringen.

Seifert, F.

• Anwendungen von drahtlos abfragbaren akustischen Oberflächenwellensensoren und Identifikationsmarken [DAGA 2003 (Aachen)]
  F. Seifert, A. Pohl, L. Reindl and R. Steindl
[A]

Aufbauend auf den Beitrag von Reindl und Weigel wird über realisierte OFW Sensor- und Identifikationssysteme berichtet. Unter anderem wurden damit die Temperatur der Bremsscheiben von Eisenbahnwaggons, der Abnutzungsgrad der Kolbenringe großer Erdgas-Kompressionspumpen und der Fülldruck in Fahrzeugreifen sowie deren Haftfähigkeit auf trockenen, nassen und schneebedeckten Straßenoberflächen untersucht. Dazu wurden spezielle Signalverarbeitungsverfahren zur drahtlosen Abfrage und Auslese der akustischen Transpondersensoren entwickelt, die als Identifikationsmarken in Form einer OFW Verzögerungsleitung mit Antenne und mehreren versetzten, akustisch reflektierenden Wandlern (IDT) aufgebaut sind. Zur genauen Messung der akustischen Laufzeit zwischen den IDT, welche die Meßgröße enthält, wird die Phase des Hochfrequenzträgers in den IDT Echos ausgewertet. Als Phasenbezugsgröße dient ein Signal, dessen Frequenz mit einem OFW Quarzresonator stabilisiert ist. Es konnte damit eine zeitliche Auflösung von 30 ps erzielt werden. Meßgrößen, die eine Änderung der Temperatur oder Form des OFW-Elementes zur Folge haben, sind einfach durch die Laufzeitänderung zwischen den Reflektoren oder auch des Ausschwingverhaltens eines OFW Resonators erfassbar. Weitere Messgrößen wurden durch elektrische Sensoren zugänglich gemacht, die an die Kontakte eines der reflektierenden IDT angeschlossen sind und die mit ihrer elektrischen Impedanz dessen akustische Reflexion beeinflussen. So können beispielsweise (a) die Abnutzung eines Kolbenringes über die Veränderung einer damit aufgebauten Kapazität, (b) ein Magnetfeld durch einen Sensordraht dessen elektrischer Widerstand von diesem abhängt und (c) mechanischer Druck durch ein Piezoelement, dessen Ausgangsspannung die Kapazität einer an den IDT angeschlossenen Varaktordiode bestimmt, gemessen werden. Sowohl bei OFW-Ident- als auch bei Sensorsystemen sind korrelative Auswerteverfahren zur Verbesserung des Signal-/Rauschverhältnisses bzw. zur Hervorhebung eines bestimmten, durch die aktiven Reflektoren gegebenen Codemusters aus einer Gruppe anderer vorteilhaft. Allerdings bleibt die Erkennung einer ID Marke aus einer Gruppe schwierig, da das Transpondersignal i.a. mit der 4. Potenz der Entfernung (r-4) abnimmt, also ein großes Nah-/Fernverhältnis vorliegt. Eine Verbesserung auf r-2 und die Erweiterung des Einsatzbereiches auf 300 Meter bringt hier ein Übergang auf energieautarke OFW-Sensoren. In solchen Sensoren erzeugt beispielsweise ein von einem Piezogeber ausgelöster Funke den Antwortimpuls am Eingang der OFW ID Laufzeitleitung, Empfang und Auswertung erfolgen mit ähnlichen Verfahren, wie sie für die fernabfragbaren Sensoren entwickelt wurden.

Seifert, U.

• Music processing in der Kognitiven Musikwissenschaft [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  U. Seifert, K. Neubarth and L. Schmidt
[A]

Music processing wird in der Musikforschung als Kognitive Musikwissenschaft ('cognitive musicology') und als rechnergestützte Musikwissenschaft ('computational musicology') realisiert. Die Kognitive Musikwissenschaft adaptiert das komputationalistisch-kognitionswissenschaftliche Forschungsparadigma. Sie untersucht daher die dem menschlichen music processing unterliegenden Strukturen, Prozesse und Mechanismen. Die sich auf Konzepte und Methoden der Informatik stützende computational musicology beschäftigt sich u. a. mit der künstlerischen Mensch-Computer-Interaktion und der computergestützten Musikanalyse. Beide in der Kölner Musikwissenschaft vertretenen Ansätze eröffnen neue musikwissenschaftliche Frage- und Problemstellungen sowie Reformulierungen traditioneller musikwissenschaftlicher Fragestellungen. Drei Problemkomplexe Kognitiver Musikwissenschaft sollen exemplarisch skizziert werden. Die alte Fragestellung ''Quid sit musica?'' wird als Frage nach der Erlernbarkeit von Musik reformuliert. Dies geschieht unter Bezug auf die grundlegenden Ergebnisse Golds zur Erlernbarkeit formaler Grammatiken bzw. Sprachen in Verbindung mit der Annahme eines Musikvermögens. Die Methodologie Kognitiver Modellierung stellt ein grundlegendes Desiderat der Hör- und Musikforschung dar. Sie soll im Kontext von Valiants 'neuroidal model' problematisiert werden. Im Kontext des Forschungsprojektes SFB/FK 427 C10 ''Künstlerische Interaktivität in hybriden Netzen'', das sich der künstlerischen Mensch-Computer-Interaktion im Kontext Neuer Medien ('artificial life art', 'robotic art', 'interactive audio programming') widmet, wird der Möglichkeit einer 'embodied cognitive science of music' nachgegangen, die ebenfalls zu diskutieren wäre.

Seiler, A.

• Schutz des Menschen vor Erschütterungen: Wirkungsdeterminanten - Umsetzung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  T. Meloni and A. Seiler
[A]

Lärmende Quellen sind im Grunde genommen vibrierende d.h. mechanisch schwingende Quellen. Im Hinblick auf deren Wirkungen auf den Menschen darf die Ausbreitung über feste Körper neben dem ''Luftweg'' nicht ausser Acht gelassen werden. Unerwünschte mechanische Schwingungen werden als Erschütterungen bezeichnet. So fühlen Menschen Erschütterungen im mechanischen Kontakt mit dem Gebäude und hören sekundären Luftschall, der von der Gebäudestruktur abgestrahlt wird. Aus der Wirkungspalette von Erschütterungen und sekundärem Luftschall dominieren im Umweltbereich vor allem subjektive Empfindungen und nachts zusätzlich Schlafbeeinflussungen. Konkret äussern sich die subjektiven Empfindungen in Belästigungen und Störungen. Zur Schlafbeeinflussung zählen die Aufwachreaktionen, welche hinsichtlich der Umsetzung von Schutzzielen als Kriterium verwendet werden. Bezüglich Wahrnehmung müssen spezifische Eigenheiten des sekundären Luftschalls oder die Kombinationswirkung von Erschütterungen und Schall diskutiert werden. In der Schweiz wird gegenwärtig eine Verordnung zum Schutz des Menschen vor Erschütterungen und sekundärem Luftschall erarbeitet. Die Verordnung soll Menschen primär in ihren Wohnungen resp. in Räumen, in denen sie sich regelmässig während längerer Zeit aufhalten, vor den hauptsächlichen Erschütterungsquellen aus Umwelt und Haus schützen. Dargestellt werden die Zusammenhänge zwischen den Wirkungsdeterminanten und den Umsetzungsansätzen angesichts einer rechtlichen Regulation.

• Summation der Lärmbelastung von zivilem und militärischem Fluglärm [DAGA 2003 (Aachen)]
  M. Balmer and A. Seiler
[A]

In der schweizerischen Lärmschutz-Verordnung wird in den Anhängen 5 und 8 die Ermittlung und Beurteilung für zivile resp. militärische Flugplätze unterschiedlich geregelt. Im Raum Zürich befindet sich ein Gebiet, welches sowohl vom Fluglärm eines zivilen (Kloten) als auch eines militärischen (Dübendorf) Flugplatzes betroffen ist. Die heutige Vollzugspraxis der getrennten Beurteilung unterbewertet die tatsächliche Störwirkung. Das Bundesgericht verlangt in seinem Entscheid vom 8.12.2000 die Ausarbeitung eines konkreten Beurteilungsverfahrens für diese Art von Doppelbelastung. Dabei sollte geltendes Recht beibehalten werden (Rechtssicherheit). Die Charakteristik der Gesamtfluglärmbelastung verändert sich im Raum zwischen den beiden Flugplätzen, von einer rein zivilen über eine echte Doppelbelastung zu einer rein militärischen. Mittels einer Situationsanalyse wurden Kriterien für eine Grenzziehung zwischen den einzelnen Beurteilungsbereichen ausgearbeitet und es konnte eine konkrete auf die bestehenden Verfahren aufbauende Ermittlungs- und Beurteilungsmethode für die Bereiche mit echter Doppelbelastung vorgelegt werden. Es ist vorgesehen, diese Methode in einer Vollzugshilfe zu verankern.

Seipelt, S.

• Überblick über Integralkernbezogene Entwicklungen in der BEM [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Seipelt and G. Müller
[A]

Analytische Lösungen für Differentialgleichungen sind die eleganteste Art physikalische Problemstellungen zu lösen. Für viele komplexere Probleme ist diese Vorgehensweise aber nicht möglich. Das analytischste aller ''Näherungsverfahren'' stellt sicherlich die direkte Randelementmethode dar. Für die Anwendung bei Außenraumproblemen sowie bei infiniten Kontinua werden die durch die Reduktion der Diskretisierungsordnung gegebenen Vorteile offensichtlich. Mit der Einführung der ''Dual Reciprocity Method'' können auch für Problemstellungen mit nichtlinearen Differentialoperatoren, bei denen die Suche nach Grundlösung meist nicht zum Ziel führt, Randelementformulierungen gefunden werden. Auch durch die Fouriertransformation der bekannten Randintegralgleichungen in den Frequenzraum (FourierBEM) und die damit verbundene Erleichterung der Suche nach Grundlösungen ist eine Verallgemeinerung der Methode möglich. Für dynamische Problemstellungen sowie für die durch die Fluid-Struktur-Kopplung gegebenen Fragestellungen haben sich Hybride Randelementformulierungen als effektiv erwiesen, da hier symmetrische Steifigkeitsmatrizen die weitere Analyse erleichtern. Zweifelsohne stellt aber die Entwicklung der Fast Multipole Randelementmethode, die zu einer deutlichen Reduzierung der Rechenzeit bei großen Problemen führt, die wichtigste Neuerung dar. Die genannten Ausprägungen der Randelementmethode werden nachfolgend kurz erläutert und es wird ein Ausblick auf weitere Einsatzmöglichkeiten der Methode im Bereich der körperschallbezogenen ''Zerstörungsfreien Prüfverfahren'' gegeben. Dabei wird auch auf die Kopplung der Randelementmethode mit spektralen Finite-Element-Verfahren sowie die Verwendung spektraler bzw. globaler Ansatzfunktionen eingegangen.

Seither-Preisler, A.

• What do feature-specific neuromagnetic responses tell us about auditory processing?
  K. Krumbholz, R.D. Patterson, A. Seither-Preisler and B. Lütkenhöner
[A]

Attempts to use the neuromagnetic N100m response to the onset of a tonal sound to study pitch processing are compromised by the fact that a large proportion of the N100m simply reflects the onset of sound energy. Recent findings suggest that it is possible to circumvent the energy-onset response and isolate the response associated with the processing of pitch by directly preceding a test sound that possesses pitch with a spectrally matched control sound that has no pitch. The transition from the control to the test sound elicits a prominent response, whose amplitude and latency has been shown to depend on the strength and the value of the pitch, suggesting that its neural generators are involved in pitch processing. In the current study, we show that the transition from one pitch value to another may also elicit a response, but the size of this pitch-change response is not related to the size of the pitch change, as one might have expected if pitch were coded by the spatial distribution of discharge in cortical neurons. At the same time, however, the pitch-onset response (POR) appears to exhibit stimulus-specific adaptation in that its amplitude can be reduced by closely preceding it with another POR, and the amplitude reduction is the larger the more similar the pitches that elicited the responses. These seemingly conflicting findings have implications on the interpretation of the POR, and indeed other feature-specific responses, in terms of the mechanisms by which auditory information is represented in cortex.

Seitz, G.

• Mehrkanalige Sprachsignalerfassung im Kfz [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  K. Tontch, G. Seitz and K. Schaaf
[A]

Telefonfreisprecheinrichtungen im Kraftfahrzeug werden zur Zeit mit Einzelmikrofonen betrieben. In Zukunft wird eine bessere Sprachsignalqualität und -verständlichkeit auch bei widrigen Störgeräuschsituationen erforderlich werden. Hierfür eignen sich mehrdimensionale mehrkanalige Mikrofonanordnungen in besonderer Weise. Es wird über Untersuchungen verschiedener Mikrofonanordnungen in unterschiedlichen Fahrzeugklassen unter ausschließlich realen Fahrsituationen berichtet. Notwendige Ortungsergebnisse und darauf aufbauende Beamformingverfahren werden präsentiert und die verbesserten Sprachsignale werden zu Gehör gebracht.

• Simulation und Untersuchung subjektiver Fahreindrücke mit Hilfe von Wellenfeldsynthese [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  C. Kuhn, G. Seitz, R. Pellegrini and M. Rosenthal
[A]

Es wird ein Ansatz zur Schallfeldwiedergabe für die subjektive Untersuchung von Fahrzeuginnengeräuschen beschrieben. Die Wellenfeldsynthese erlaubt bei der Audiowiedergabe eine korrekte Lokalisation, ohne dabei auf Kopfhörer angewiesen zu sein. Damit werden überzeugende Audioumgebungen ermöglicht, die gerade bei untrainierten Testpersonen die Zuverlässigkeit von Testergebnisse verbessern können. Lösungen zur Kompatibilität mit binauralen Systemen werden diskutiert. Praktische Umsetzungen für eine holographische Wiedergabe des Fahrzeuginnengeräuschs werden vorgestellt.

• Wahrnehmung von akustischen Warn- und Informationssignalen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  G. Seitz, S. Hecht and A. Kaufmann
[A]

Als ein wichtiger Kanal multimodaler Mensch Maschine Schnittstellen werden akustische Signale verwendet. Diese sollen alleinig bzw. unterstützt durch andere optische oder haptische Informationen bestimmte Reaktionen des Fahrers hervorrufen bzw. unerwünschte Handlungen verhindern. Die Gestaltung dieser Signale hat u.a. Einfluss auf die Akzeptanz, die Reaktionszeiten und die Ablenkung von der eigentlichen Fahraufgabe. Des Weiteren können sie als Bestandteil des Corporate Identity verwendet werden. Anhand von verschiedenen aufgezeichneten fahrzeugtypischen Signalen wurde kontextunabhängig und kontextabhängig im Fahrsimulator untersucht, welche akustischen und psychoakustischen Parameter für die Deutung und die Unterscheidbarkeit relevant sind. Die Vorgehensweise und die Ergebnisse werden vorgestellt.

• Ableitung von Testszenarien für Spracherkenner und Sprachdialogssysteme aus einer Nutzerstudie [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  G. Seitz, N. Künstner and O. Meyer
[A]

Derzeit werden vermehrt Sprachdialogsysteme zur Steuerung von Komponenten im Fahrzeug eingesetzt. Die Funktionsauswahl erfolgt typischerweise anhand einer Menüführung. Die Rahmenbedingungen während einer kundentypischen Sprachinteraktion (z.B. Geschwindigkeit, Störgeräusch, Verkehrsdichte) und das Verhalten des Nutzers sowie dessen Verhaltensanpassung an ein Dialogsystem sind im Kraftfahrzeug z.Zt. nicht umfassend untersucht. Der Test von ASR Systemen im Realfahrzeug wird heutzutage mit nutzungsuntypischen Szenarien durchgeführt. Es wird eine Nutzerstudie vorgestellt, die basierend auf einem Seriensystem, akustische Parameter für automatisierte Tests von Spracherkennern als auch Sprachdialogsystemen ableitet.

• Richtlautsprecher zur Dialogunterstützung im Fahrzeug [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  H. Opfer, S. Bork and G. Seitz
[A]

Im alltäglichen Gebrauch von akustischen Kommunikationssystemen im Fahrzeug stellen Nebengeräusche, wie Roll-, Wind-, und Motorgeräusche, hohe Anforderungen an die Systeme. Daraus resultiert zum Teil eine eingeschränkte Sprachverständlichkeit bei Telefonaten, Verkehrs- und Navigationsansagen. Eine Kompensation durch höhere Lautstärkewahl führt meist zu Belästigung der anderen Fahrzeuginsassen. Die Untersuchung ermittelt die Sprachverständlichkeit im Fahrzeug mit herkömmlichen Lautsprechern im Vergleich zu jener, die mit Einsatz von Richtlautsprechern erzielt werden kann. Insbesondere das Potential für den Einsatz im Digital Voice Enhancement-System von Volkswagen soll untersucht werden. Infolgedessen werden Studien im NVH-Simulator der Volkswagenkonzernforschung durchgeführt, mit dem Ziel zunächst die erhaltenen Messergebnisse abzusichern und anschließend Szenarien zu entwickeln, um z.B. Sprachdialoge in Anwendungen zu optimieren.

Seliger, M.

• Concepts and Realization of Acoustical Tomography [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  P. Holstein, A. Raabe, R. Müller, M. Barth, D. Mackenzie, E. Starke and M. Seliger
[A]

Tomographic techniques are powerful tools for obtaining insight into physical or chemical properties of areas and volumes. There is also a trend to develop these procedures for non-stationary conditions.

We present the realization of a prototype version of a tomographic system for industrial and scientific applications. It includes conceptual work on several levels. Firstly, the hardware of the system should consist, as far as possible, of an existing product - a multi-channel system with active output. The hardware solution can be applied under a variety of conditions (scalable areas/volumes, adaptive frequencies appropriate to the target and to the physical problem, resilience to background noise etc.). This will be discussed in the technical part of the talk. Secondly, a general software concept (including several layers of real-time and near-real-time algorithms, inversion techniques and the user interfaces) will be presented and applied to the tomographic system. MATLAB toolboxes for control, algorithms and presentation form the core of the numerical tomography concept. It will be demonstrated that the concept can be applied to tomographic problems of various sizes (scalability). Two examples are given which demonstrate the scalability of the concept. A small-scale model-size experiment (for educational purpose) of about 1 square meter and an example indoor climate investigation (for a sports hall) are presented. It is intended to use the tomographic system for educational purposes as well as for the training, preparation and realization phases of expensive measurement campaigns.

• An Educational Model for Acoustic Tomographic Imaging [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Barth, P. Holstein, A. Raabe and M. Seliger
[A]

A model apparatus is presented which has been especially designed for educational purposes and experimental testing of tomographic algorithms. The system is similar to an acoustic tomographic system which has been developed to observe local differences in the sound speed in order to recalculate images of physical parameters which influence the sound speed fields under natural conditions. This technique has been extended to a more general environment. The basis is an acoustic multi-channel spectrometer operating in the audio range. The model spectrometer completely controls the acoustical experiment (emission and reception). The modular approach is implemented over several levels including the real-time DSP-software, the driver for the acoustic spectrometer and the data-processing concept. The controlling software and the algorithmic part have been developed within the framework of a general toolbox concept for acoustic spectrometers. The extension of the transportable model enables frequency- and travel-time scaled experiments within the audio and near-ultrasonic range. Different tomographic algorithms can be experimentally verified and optimised due to the modular structure, which enables the easy replacement of code modules. Possible physical effects which can be investigated even under laboratory conditions include the reconstruction of temperature fields and flow fields.

Selivanovsky, D.

• Sound Attenuation in Media with Floating Particles [DAGA 2003 (Aachen)]
  I. Didenkulov, A. Ezersky and D. Selivanovsky
[A]

It is known that floating particles oscillate longitudinally in acoustic field. In this paper we consider dynamics of floating particles, which have rotational oscillations in acoustic field. This novel phenomena produces additional sound attenuation due to viscous damping. In the present paper this effect is analytically described. The expression for sound attenuation in suspensions of such particles and estimations of the value of the effect are obtained, and possible applications are discussed.

Sell, H.

• Geräuschpfadanalyse für hochfrequenten Körperschall [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  H. Sell
[A]

Das akustische Verhalten von Fahrzeugen gewinnt zunehmend als Qualitäts- und Komfortfaktor an Bedeutung. Nach dem Einsatz von numerischen Verfahren zur Akustikoptimierung in der Konzeptphase werden in der Prototypenphase häufig hybride Verfahren eingesetzt, die auf Messungen und Berechnungen aufbauen. Zu den hybriden Verfahren zählt auch die Geräuschpfadanalyse, die im Automobilbau häufig bei Motor-, Antriebstrang- oder Rollgeräuschen eingesetzt wird. Dieser Beitrag zeigt eine Erweiterung der Körperschall-Geräuschpfadanalyse. Für hohe Frequenzen können elastische Bauteile wie Motor- oder Fahrwerkslager nicht wie üblich als ideale Federn angesehen werden. Die hier vorgestellte Vierpol-Modellierung findet daher bei hohen Frequenzen Anwendung, da dann auch Massen- und Kopplungseffekte berücksichtigt werden. Im Gegensatz zu der herkömmlichen Beschreibung der Lagereigenschaften durch dynamische Steifigkeiten werden die elastischen Bauteile jetzt durch Eingangs-, Übertragungs-, und Ausgangssteifigkeiten beschrieben. Die Unterschiede zwischen klassischer und erweiterter Geräuschpfadanalyse werden anhand einer selbstentwickelten Software gezeigt.

Sellerbeck, P.

• Ein binauraler Schallsender zur reziproken Transferpfadanalyse [DAGA 2003 (Aachen)]
  P. Sellerbeck, M. Klemenz and R. Sottek
[A]

Um die Qualität von Fahrzeug-Innengeräuschen schon in der Entwicklungsphase gezielt optimieren zu können, wurde in den letzten Jahren die Methoden ''BTPA'' bzw. ''BTPS'' entwickelt (Binaurale Transferpfadanalyse bzw. -synthese). Da hierbei der Beitrag jedes einzelnen Geräuschpfades separat auralisiert werden soll, müssen alle zugehörigen Übertragungsfunktionen gemessen werden. Eine Reihe von Vorteilen spricht dafür, die Übertragung von Körper- bzw. Luftschall bis hin zum Fahrerohr reziprok zu messen (Platzbedarf, Genauigkeit, Zeitersparnis). Hierfür wurde vom Institut für Technische Akustik der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit der Firma HEAD acoustics ein binauraler Schallsender entwickelt. Sein Gehäuse entspricht dem des Kunstkopf-Messsystems HMS III. In diesem Beitrag wird der Schallsender in seinen technischen Merkmalen vorgestellt. Dies betrifft seine Richtwirkung, die Abhängigkeit von der akustischen Belastung und die Gültigkeit des Reziprozitätsprinzips für die Kombination aus binauralem Sender und binauralem Empfänger. Da für reziproke Messungen eine bekannte Volumenflussquelle benötigt wird, werden schließlich mehrere Kalibrierverfahren vorgestellt und verglichen.

• Anwendung des binauralen Schallsenders zur reziproken Transferpfadanalyse im Fahrzeug [DAGA 2003 (Aachen)]
  M. Klemenz, P. Sellerbeck, T. Kellert and R. Sottek
[A]

Im vorangegangenen Vortrag wurde ein binauraler Schallsender vorgestellt, der im Rahmen der BTPA/BTPS für die reziproke Messung von Übertragungsfunktionen im Fahrzeug eingesetzt werden soll. Nach der Vorstellung der technischen Details werden in diesem zweiten Beitrag Anwendungsbeispiele aufgezeigt. Konkret geht es um zwei Klassen von Übertragungsfunktionen, nämlich einerseits die Übertragung von Körperschall über diskrete Schnittstellen in die Karosserie (z.B. über Motorlager) und anschließende Abstrahlung in den Innenraum, und andererseits die Abstrahlung von schwingenden Elementen des Powertrains und die Übertragung von Luftschall bis hin zum Fahrerohr. Es werden hierbei Möglichkeiten und Grenzen für die Anwendung des binauralen Senders aufgezeigt. Für eine geschickte Wahl der Schnittstellen und die entsprechende Einbeziehung der Messergebnisse in die BTPA/BTPS werden die bisherigen Ansätze vorgestellt, die trotz ihrer Vereinfachungen plausible Ergebnisse liefern. Ebenso werden mehrere Ideen zur Erweiterung dieser Methoden diskutiert, die Gegenstand zukünftiger Forschung sind.

• Road Noise Analysis Using A Binaural Time Domain Approach [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Nettelbeck, D. Riemann and P. Sellerbeck
[A]

As the noise from the power train is continuously reduced, road and tire induced airborne and structure-borne noise shares become more and more important for the overall sound quality. Two independent road noise mechanisms have to be taken into account: tire noise on plain or coarse road and noise from single bumps. Starting from a binaural vehicle interior noise recording, a method based on multiple coherence analysis is introduced that enables the user to distinguish between the noise shares of single axis, wheels or even between airborne and structure-borne noise contributions. Due to the fact that the method works in the time domain it includes the advantage to binaurally listen to single contributions. Furthermore, it is possible to verify the influence of component transfer behaviour or vibroacoustic body transfer functions on the single noise contributions, while source signals and transfer paths can be addressed individually. The auralization of synthetic modifications of single input signals and/or transfer paths provides helpful information for troubleshooting and sound design.

• Virtual Binaural Auralisation of Vehicle Interior Sounds [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  R. Sottek, D. Riemann and P. Sellerbeck
[A]

In order to optimize the quality of vehicle interior sounds already at an early stage of development, two methods called ''BTPA'' and ''BTPS'' (Binaural Transfer Path Analysis and Binaural Transfer Path Synthesis) have been developed. Since these methods involve the auralisation of the contribution of each individual sound path, all corresponding transfer functions must be measured separately. The methods distinguish between airborne and structure-borne sound paths. The transmission of airborne and structure-borne sound to the driver's ears is measured reciprocally using a recently developed binaural volume velocity transducer on the driver seat as well as microphones or accelerometers at the noise source positions. The advantages for taking reciprocal measurements of acoustic transfer functions are evident: First, little space is required for sensors. Therefore the measurement positions can be chosen almost without restriction leading to a higher accuracy. Second, significant time is saved, since all paths can be measured simultaneously. The first applications in vehicles are very promising. Further research projects deal with replacing intricate measurements by simulations using computer models. The goal of these efforts is to divide each transfer path into partial structures, i.e. if only one component is modified, the simulation only needs to be performed for the modified substructure rather than for the entire transfer path. Simplified models describing the structure-borne sound transmission in vehicles from engine to chassis can be found with the help of the four-pole-theory. Four-poles are approximated by electromechanical circuits, in order to analyse the influence of the subsystem on the complete vehicle model.

• Door Operating Sound Improvement Based On Jury Testing And System Analysis [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  P. Sellerbeck and C. Nettelbeck
[A]

Door opening and closure sounds are an important factor influencing the quality impression received from a vehicle and are therefore often subject to sound design. Jury listening tests using recorded door operating sounds can provide helpful information not only for benchmarking but also for deriving target sounds. A sound judged best in a benchmark can either be used as a direct target or provide attributes for designing a synthetic target sound.

A listeners rating of a sound depends on many additional factors such as personal attitude and visual feedback. Therefore, when conducting jury listening tests it is important to correctly define the appropriate soundscape and to take the listening environment into account. A procedure for benchmarking door operating sounds is presented along with results and target sound attributes are derived. Psychoacoustic signal analyses that correspond to the results of the jury tests are introduced.

In order to improve an existing door opening or closure sound, transfer path analysis can be applied. A new simulation method based on a time-variant transfer model is presented. The procedure allows individual auralization of door sound components originating from the latch mechanism, striker impact, seals interaction and cavity boom, revealing the origins of unwanted noise patterns. Furthermore, the influence of component modifications can be predicted, and changes can be applied that improve the overall sound with respect to the target.

• Analyse und Auralisation der Übertragung von Abrollgeräuschen im Fahrwerk [DAGA 2005 (München)]
  P. Sellerbeck and C. Nettelbeck
[A]

Aufgrund der zunehmenden Reduktion der akustischen Einflüsse vom Antriebsstrang gewinnen die von Reifen und Fahrbahn ausgehenden Geräuschanteile für den Komfort der Fahrzeuginsassen an Bedeutung. Mit der Untersuchung und Simulation von Fahrwerksgeräuschen wurde ein weiteres Anwendungsfeld für die Binaurale Transferpfad Analyse und Synthese erschlossen. Messungen erfolgen am vollständigen Fahrzeug und zum Teil im normalen Straßenbetrieb. Die akustischen Beiträge einzelner oder kombinierter Übertragungswege werden als Zeitsignale errechnet und virtuelle Veränderungen von Komponenten lassen sich hörbar machen. Aufgrund der Komplexität von Fahrwerkssystemen sind je nach Anwendungsfall verschiedene Simulationsmodelle für ein Fahrzeug denkbar, welche exemplarisch gegenübergestellt werden. Es wird gezeigt, dass die für die Methode charakteristischen Vereinfachungen auch bei der im Fahrwerksbereich auftretenden starken Kopplung von Teilsystemen in vielen Fällen beibehalten werden können. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf einer akustisch realitätsnahen Simulation, so dass sich Geräuschmuster bewerten und zuordnen lassen.

• Auralisation zur gehörmäßigen Bewertung und Optimierung von Dieselgeräuschen im Fahrzeuginnenraum mittels binauraler Transferpfadanalyse [DAGA 2008 (Dresden)]
  P. Sellerbeck and C. Nettelbeck
[A]

Impulshaltige Verbrennungsgeräusche (genannt Dieselnageln) werden aufgrund ihrer ausgeprägten zeitlichen Struktur von Fahrzeuginsassen als unangenehm empfunden. Kundenbefragungen z.B. von J.D. Power bestätigen, dass Fahrzeuge mit vergleichsweise geringem Dieselnageln bevorzugt werden. Dies ist auch im Zusammenhang mit zukünftigen Anforderungen zu sehen, welche an neu zu entwickelnde Otto- und Dieselmotoren bezüglich des vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Emissionsverhaltens gestellt werden und der damit einhergehenden Veränderungen des NVH-Anregungsverhaltens, insbesondere der erhöhten Impulshaltigkeit.

Das Auftreten von Diesel-Verbrennungsgeräuschen hängt sowohl von der Anregung durch die Verbrennung selbst als auch vom Übertragungsverhalten der Motorstruktur, des Antriebsstranges und der Fahrzeugkarosserie ab. Diese Einflussfaktoren sollten in ihrem Zusammenwirken betrachtet werden, um eine optimale Reduktion des Dieselnagelns zu erreichen. Zeitbasierte Analyseverfahren sind hierzu unerlässlich. Die Methode der Binauralen Transferpfad-Analyse und -Synthese ermöglicht die Bewertung von Verbrennungsgeräuschanteilen einzelner Übertragungswege - sowohl subjektiv als auch mittels Geräuschmetriken - und zeigt Verbesserungspotentiale hinsichtlich der Gesamtfahrzeug- und Komponentenebene auf.

Sellschopp, J.

• Fluctuations in shallow water multipath sound propagation [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Sellschopp, P. Nielsen and M. Siderius
[A]

In a fixed geometry of projector and receiver and with continuous repetition of the same transmitted signals, fluctuations of received signals are due to temporal changes of sound channel properties. During the ASCOT experiment, which took place in June 2001, 20 nautical miles east of Cape Ann outside Massachusetts Bay, an acoustical source and a vertical receiving line array were moored at about 100 m depth. In four experiments, each lasting between 10 and 19 hours, ranges of 10, 5, 2 and 0.7 km were covered. Acoustic frequencies were from 150 to 1600 Hz. Signals consisted of multi-tones, LFM sweeps and pseudo random sequences. In a ''frozen'' ocean, travel times and transmitted energy on eigenrays from the source to any hydrophone of the vertical array depend only on the number of surface and bottom reflections. In the real ocean, surface roughness, internal dynamics and fine structure introduce time dependence of the sound channel on temporal scales from seconds to experiment duration. Drop-off times of ping to ping and along array signal correlations depend on range and frequency. For a proper understanding of the environmental impact on acoustic transmissions, measurements of the physical ocean structure along the sound propagation path were taken. Temporal changes were measured with moored thermistor chains, a wave rider buoy and an Acoustic Doppler Current Profiler. Spatial structures of the sound velocity field were resolved in two dimensions by a CTD chain, which was continuously towed up and down the acoustic range.

Semidor, C.

• How to validate the urban soundscape? [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Semidor
[A]

The urban planners and others town designers need information to improve the acoustic comfort of the cities. Among them are the components of the urban sound environment. Its analysis from the standard data (measurements of the Equivalent Sound Level with an omnidirectional microphone on one spot during a determined period from a few seconds to a week or more) doesn't allow to describe correctly the urban soundscape. It's why we propose a method based on the recordings with a 'dummy' head and a DAT recorder of soundwalks through varied urban forms. In a previous paper [Semidor C., PLEA 2003] we had shown how it allows to distinguish the soundscape of a 'car free' Sunday from the soundscape of a Sunday with cars. We have applied this method to evaluate the soundscapes of different towns in Europe and we present here the results of these surveys.

Senge, T.

• Ultrasonic Real Time Strain Imaging: A new diagnostic modality for the early detection of prostate cancer [DAGA 2002 (Bochum)]
  A. Lorenz, H. Ermert, S. Siebers, T. Senge and S. Philippou
[A]

Tumoren der Prostata können eine größere mechanische Härte aufweisen als das sie umgebende Gewebe. Deshalb sind bei der transrektalen digitalen Tastbefundung nicht nur Vergrößerungen des Organs, sondern auch lokale Verhärtungen feststellbar. Diese Untersuchungstechnik ist z. Z. das Verfahren mit der größten Spezifität, ist aber selbst in Kombination mit der Auswertung von PSA-Werten und der Untersuchung mit transrektalem Ultraschall in seiner Aussage nicht sicher. Das Verfahren der ultraschallgestützten Elastographie erlaubt hingegen die Erfassung und Visualisierung mechanisch verhärteter Gewebebereiche mit höherer Empfindlichkeit und Genauigkeit als mit dem Finger und stellt somit eine nützliche Ergänzung zu herkömmlichen Untersuchungsmethoden dar. Wir haben Ultraschall Strain Imaging als Echtzeitverfahren für die Prostatadiagnostik implementiert. So ist es erstmals möglich, Dehnungsbilder in Echtzeit aufzuzeichnen und bei der Navigation und Diagnose des Prostatakarzinoms einzusetzen. Bei der transrektalen Untersuchung werden Ultraschallbildfolgen aufgenommen, während das Organ mit der manuell geführten Ultraschallsonde geringfügig komprimiert wird. Durch numerische Auswertung der bei verschiedenen Kompressionsstufen automatisch aufgenommenen Einzelbilder können Dehnungs- bzw. Kompressions-bilder berechnet werden, die die räumliche Verteilung der elastischen Gewebeeigenschaften in bestimmten Organquerschnitten repräsentieren. Mit diesem Verfahren können insbesondere lokale Verhärtungen sichtbar gemacht werden. Wir präsentieren neue Aufnahmen von mehreren Patienten, die zeigen, daß mit Hilfe der Echtzeit-Elastographie tumorverdächtige Bezirke darzustellen sind, die sich im herkömmlichen B-Bild unauffällig darstellen. Die Befunde sind mit Hilfe der korrespondierenden histologischen Präparate nachgewiesen. Durch Untersuchung eines Patientenkollektivs von 150 Patienten mit nachgewiesenem Prostatakarzinom konnte gezeigt werden, daß das Verfahren eine Sensitivität von 76 % und eine Spezifität von 84 % erreicht. Ein Beitrag aus dem Kompetenzzentrum Medizintechnik Ruhr (KMR), Bochum.

• Ultrasonic multifeature tissue characterisation for prostate diagnostics [DAGA 2002 (Bochum)]
  U. Scheipers, H. Ermert, A. Lorenz, A. Pesavento, H. Sommerfeld, M. Garcia-Schürmann, K. Kühne, T. Senge and S. Philippou
[A]

The incidence of the prostate carcinoma is one of the highest cancer risks in men in the western world. Its position in cancer mortality statistics is also among the highest. The prostate carcinoma is only curable at an early stage. Therefore, early detection is extremely important. The different types of diagnostics that are used today lack reliability and are therefore not sufficient. Diagnosis of the prostate carcinoma using multifeature tissue characterization in combination with ultrasound allows the detection of tumors at an early stage. Radio-frequency ultrasonic echo data of the prostate is captured during the usual examination of the patient with standard ultrasound equipment. The data is transmitted to a PC and subdivided into up to 1000 segments per prostate slice. Up to 40 spectral and texture parameters are calculated for each segment. Two fuzzy inference systems working in parallel classify and separate the segments into two classes (negative/positive). The results of the two fuzzy inference systems are combined to build a malignancy map, which consists of a traditional B-mode image in which areas of a high cancer probability are marked in red. The malignancy map is presented to the physician during the examination on a PC screen. During a clinical study, radio-frequency ultrasonic echo data of 100 patients have been recorded. Prostate slices with histological diagnosis following radical prostatectomies act as the gold standard. The ROC curve area is between A=0,76 and A=0,83. Sensitivities and specificities, which depend on each other, can be chosen freely.

Sentpali, S.

• Aktive Pulsations- und Geräuschminderung an hydraulischen Komponenten und Systemen im PKW [DAGA 2005 (München)]
  E. Goenechea and S. Sentpali
[A]

Die Ansprüche an die akustischen Qualitäten von Kraftfahrzeugen steigen weiterhin stetig an. Diese Entwicklung macht daher auch vor hydraulischen Nebenaggregaten wie der Servolenkung oder aktiven Fahrwerkssystemen nicht halt. Da diese vom Fahrer zumeist als störend empfundenen Geräuschquellen von den leiser werdenden Motoren schwächer maskiert werden, müssen sie leiser werden. Gleichzeitig steigt die installierte Leistung für die schwerer werdenden Fahrzeuge stetig an. Die BMW AG hat daher ein Forschungsprojekt in Auftrag gegeben, um neue Wege zu erforschen, die Schallerzeugung und -weiterleitung in hydraulischen Systemen von Pkw zu mindern.

Hydraulische Systeme übertragen Schall insbesondere als Flüssigkeits- und Körperschall über mittlere Entfernungen. Dieser entsteht vornehmlich in der Pumpe eines Systems als Volumenstrompulsation bzw. Schwingung sowie in den Ventilen und Aktoren zumeist als Druckstöße bzw. Impulse.

In diesem Projekt wurden neue Wege beschritten, um den Flüssigkeitsschall, der in der Pumpe eines hydraulischen Systems entsteht und über die Rohrleitungen und die Karosserie in den Innenraum übertragen wird mittels aktiver Gegenschallmaßnahmen zu mindern. Dazu musste ein Schallerzeuger entwickelt werden, der die notwendige Schallleistung mit bis zu 1000 Hz im Öl zur Verfügung stellt. Dies wurde mittels eines direktgesteuerten piezoelektrischen 2/2-Wegeventils erreicht. Das Aktiv-Steuergerät wurde vom Projektpartner Müller-BBM zur Verfügung gestellt und integriert.

Aus einem von der BMW AG zur Verfügung gestellten Pkw wurden die Dämpfungsmaßnahmen ausgebaut und das experimentelle, aktive System eingesetzt. Damit wurden Reduktionen des Flüssigkeitsschalls um bis zu 25 dB erzielt.

• Entwicklung eines Prüfstandes zur Erfassung der Körperschallweiterleitung in Hydraulikleitungen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  K. Pies, S. Sentpali, M. Fallen and F. Ebert
[A]

In modernen Fahrzeugen erfolgt ein wesentlicher Beitrag des Motorgeräuscheintrages in den Fahrzeuginnenraum durch die Körperschallübertragung biegeschlaffer Bauteile der Nebenaggregate. Besondere Beachtung finden hierbei hydraulische Schlauchleitungen der Lenkhilfe oder Wankstabiliserung, sowie Kältemittelleitungen der Fahrzeugklimaanlage. Die Abstimmung dieser Schallnebenwege erfolgt im Akustikversuch in einer relativ späten Entwicklungsphase. Hierbei werden verschiedene Schlauchmaterialien, die Verlegung der Leitungen und Befestigungsart der Rohrhalterungen getestet. Lärmarme Konstruktionsrichtlinien, welche in der frühen Entwicklungsphase innerhalb des Produktentstehungsprozesses ihre Anwendung finden, basieren fast ausschließlich auf Erfahrungswerten aus dem Fahrzeugversuch des Vorgängermodells. Im Rahmen dieses Vortrages wird ein Prüfstandskonzept vorgestellt, mit dessen Hilfe die für den Fahrzeugbauraum relevanten akustischen Körperschalleinflussgrößen ermittelt werden können. Ein Bezug der Körperschallübertragungseigenschaften zum Betriebskennfeld wird durch Berücksichtigung der äußeren Lasten, gebildet aus Fluidinnendruck, Materialtemperatur und den geometrischen Parametern Schlauchlänge und Biegeverlegung, hergestellt. Z.B. erfolgt bei der Motorgeräuschübertragung durch Hydraulikleitungen eine mehraxiale Anregung und entsprechend eine, aus mehreren Wellenformen bestehende überlagerte Körperschallweiterleitung. Zur Entwicklung von Leitungskonstruktionen mit günstigen Körperschallübertragungseigenschaften werden die technisch relevanten Formen der Biege-, Torsion- und Longitudinalwelle messtechnisch getrennt analysiert. Anhand von Beispielen aus der Fahrzeughydraulik und Klimatisierung wird die Anwendung des Prüfstandes gezeigt.

• Ermittlung von Kennwerten zur Beschreibung der akustischen Übertragungseigenschaften biegeschlaffer Bauteile [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Sentpali, K. Pies, M. Fallen and F. Ebert
[A]

Die akustische Beschreibung der Materialeigenschaften von biegeschlaffen Bauteilen findet ihre Anwendung im Wesentlichen bei hydraulischen Dehnschlauchleitungen und dem Lastfall der Druckpulsübertragung. Hier wird zum einen die Wechselwirkung des angeschlossenen Leitungsnetzes mit der Volumenstrompulsation von Pumpen als Schallquelle und zum anderen die Druckpulsweiterleitung durch die Dehnschläuche betrachtet. Ergänzend zu dieser hydroakustischen Sicht wird in diesem Beitrag ausschließlich auf die Körperschallweiterleitung eingegangen. Die Elastizität bzw. die Steifigkeit der Schlauchwandungen bestimmt maßgeblich die Körperschallwellengeschwindigkeit und die Dämpfung. Neben der konstruktiven Gestaltung in Form von Abmessung und Verlegung, ist der komplexe Elastizitätsmodul der dominante akustische Materialkennwert. Im Gegensatz zum Gummipuffer sind elastische Schlauchleitungen aufgrund ihres Verhältnisses Durchmesser zu Länge als biegeschlaffe Bauteile zu verstehen, so dass hier überwiegend Kontinuumsschwingungen betrachtet werden müssen. Der Zusammenhang zwischen den statischen Kenngrößen (Druckbelastung, Materialtemperatur, Biegeradius, Durchmesser- und Längenänderung) und den dynamischen Kenngrößen (Elastizitätsmodul, Dämpfung und Dynamikfaktor) wird hergestellt. Es wird ein empirischer Ansatz zur Beschreibung der Dehnwellengeschwindigkeit in Abhängigkeit der Schlauchbiegung gezeigt. Die Diskussion der ermittelten Kennwerte erfolgt anhand von Beispielen von Materialalterung, Materialbenchmark als Kennfelddiagramm oder Einzahlwert.

• Entwicklung eines Subsystemprüfstandes zur Beurteilung von Gebläse- und Strömungsgeräuschen der Fahrzeugklimaanlage [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Sentpali, K. Pies and M. Fallen
[A]

In Fahrzeugen der Oberklasse werden Strömungs- und Gebläsegeräusche der Klimaanlagen aufgrund der geringen Verdeckung durch Motor-, Wind- und Rollgeräusche durch den Kunden störend wahrgenommen. Da in dieser Fahrzeugklasse die Klimatisierungsanforderungen besonders hoch sind und deswegen Klimaanlagen mit leistungsstarken Gebläsen ausgestatten werden, erhöht dies deutlich den Aufwand an ''Lärmarmer Konstruktion''. Zur Erreichung der gesetzten Geräuschziele reicht es oft nicht aus eine Optimierung am Gesamtfahrzeug vorzunehmen. Beliebige geometrische Änderungen sind aufgrund der knappen Bauraumverfügbarkeit in der Serienentwicklung nicht möglich oder erzwingen sehr hohe Folgekosten, bedingt durch Werkzeug- oder Gesamtpackageänderungen. Eine hohe Konzeptreife hinsichtlich der Funktionsgeräusche und eine Geräuschoptimierung sind daher in der frühen Phase der Fahrzeugentwicklung notwendig. Im Rahmen dieses Vortrages wird ein Prüfstandskonzept für das Subsystem Heiz/Klimaanlage vorgestellt. Eine Fahrzeug unabhängige Geräuschbeurteilung der Gesamtanlage, sowie auch die Differenzierung auf einzelne Ausströmer, Gebläse- und Strömungsgeräusche ist möglich. Beispielhaft werden Änderungen von Konstruktionsparametern und deren Auswirkung auf die Schallemission gegenübergestellt.

• Parametrische Analyse des Schallfeldes am Ausströmer einer Kfz-Klimaanlage zur Bestimmung einer Mündungskorrektur [DAGA 2008 (Dresden)]
  K. Pies, S. Sentpali and M. Fallen
[A]

Aufgrund des sinkenden Innengeräuschniveaus in Fahrzeugen der Oberklasse treten bisher durch Motor- und Wind/Rollgeräusche maskierte Geräusche von Nebenaggregaten immer mehr in den Vordergrund. Ein erheblicher Beitrag erfolgt durch das Strömungsgeräusch der Klimaanlage. Hierbei wird zum Einen über die Ausströmer das Gebläsegeräusch in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet und zum Anderen aufgrund der Lamellenumströmung zusätzlich Strömungsgeräusch induziert. Im Rahmen dieses Vortrages wird anhand von Ergebnissen aus Labormessungen ein Ansatz zur Beschreibung des Schallfeldes vorgestellt. Es erfolgt eine Detaillierung des kompletten Schallweges ausgehend vom Gebläsekanalinnenpegel über den Lüftungsausströmer bis hin zum Insassenohr des Fahrers. Besondere Berücksichtigung findet hierbei die sich einstellende Mündungskorrektur aufgrund der Luftschallimpedanzänderung am Austrittsquerschnitt des Ausströmers. Eine Parameterstudie verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen Querschnittssprung, Strömungslamellenstellung und Massenstromstärke.

Sepahvand, K.

• Berechnung modaler Daten bei beliebig verteilten, stochastischen Parametern [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  K. Sepahvand, S. Marburg and H.-J. Hardtke
[A]

Im Falle beliebig verteilter, unsicherer Parameter eignet sich die Approximation stochastischer Variablen mittels polynomialem Chaos sehr gut. Der Vortrag beschreibt eine Vorgehensweise, um modale Daten, also Eigenfrequenzen und Eigenformen zu berechnen. Dabei werden die unsicheren physikalischen Parameter als Zufallsvariablen angesehen. Auf Basis der Approximation mit polynomialem Chaos wird das Eigenwertproblem abgeleitet und gelöst. In numerische Beispielen wird schließlich exemplarisch gezeigt, welche Wirkung bestimmte Verteilungen auf die modalen Daten von einfachen Strukturen haben können.

• Numerical solution of the one-dimensional wave equation with the stochastic parameters using the generalized chaos expansion [DAGA 2008 (Dresden)]
  K. Sepahvand, S. Marburg and H.-J. Hardtke
[A]

This paper presents a numerical algorithm which is using generalized polynomial chaos combined with the finite difference method for the solution of the one-dimensional wave equation with stochastic physical parameters. The stochastic parameters are represented by the Hermite polynomial chaos. A spectral-finite difference model for the numerical solution is introduced using generalized polynomial chaos expansion. The general conditions for convergence and stability of numerical algorithms are derived. Finally, the method is applied to a vibrating string. Results are compared with those of a Monte Carlo simulation.

Sessler, G.

• Piezoelektret-Mikrofone hoher Empfindlichkeit mit gestapelten und geschäumten Polymerfilmen [DAGA 2005 (München)]
  J. Hillenbrand and G. Sessler
[A]

Piezoelektrische Mikrofone auf der Basis von geschäumten und aufgeladenen Polypropylenfilmen, sogenannte Piezoelektret-Mikrofone, wiesen bisher typischerweise Empfindlichkeiten von ca. 2 mV/Pa auf (J. Hillenbrand and G. M. Sessler, Proc. ICA 2004, the 18 Internat. Congress on Acoustics, Vol. I, pp. 349-352). Dieser Wert kann durch die Verwendung von Folienstapeln deutlich verbessert werden. In jüngsten Untersuchungen wurden PP-Filme verwendet, deren piezoelektrische Dickenkonstante im Hörfrequenzbereich zunächst durch ein zweifaches Druckexpansionsverfahren auf d = 500 pC/N gesteigert werden konnte. Derartige Filme wurden dann in Stapeln von bis zu fünf Filmen in Reihenschaltung angeordnet. Mit diesen Wandlern lassen sich nunmehr Empfindlichkeiten von mehr als 10 mV/Pa und äquivalente Rauschpegel von 26 dB(A) erzielen. Weitere Eigenschaften der Piezoelektret-Mikrofone sind die niedrigen nichtlinearen Verzerrungen von weniger als 1 % bei 164 dB(A) sowie die im Ultraschallbereich liegende Resonanzfrequenz. Nachteilig ist die für viele Anwendungen noch unzureichende Ladungsstabilität bei Temperaturen oberhalb von 60C. Ein großer Vorteil dieser neuen Wandler ist der einfache und unkritische Aufbau, da insbesondere der bei Elektretmikrofonen notwendige Luftspalt entfällt.

• Piezoelektret-Richtmikrofone auf Basis des Interferenzprinzips [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  J. Hillenbrand and G. Sessler
[A]

Piezoelektret-Mikrofone (auf geschäumten und aufgeladenen Elektretfolien basierende piezoelektrische Mikrofone) zeichnen sich u.a. durch den einfachen Aufbau, sehr kleine Klirrfaktoren, hohe Grenzfrequenzen und bei der Verwendung von gestapelten Folien auch durch vergleichsweise hohe Empfindlichkeiten aus (J. Hillenbrand und G. M. Sessler, J. Acoust. Soc. Am. 116, 3267 (2004)). Bis jetzt wurden solche Mikrofone meist relativ klein und mit Kugelcharakteristik ausgeführt. In diesem Beitrag werden nun Piezoelektret-Mikrofone mit Längenausdehnungen im 30 cm-Bereich und daher ausgeprägten Richtcharakteristiken für Frequenzen größer 1 kHz vorgestellt. Dazu wurde bei diesen Richtmikrofonen die Breite der Piezoelektretfolie gezielt über die gesamte Mikrofonlänge variiert. Es entsteht somit formal ein lineares Mikrofonarray aus unendlich vielen Einzelmikrofonen, wobei jedes der Mikrofone proportional zur Folienbreite gewichtet wird. Verschiedene Ausführungen derartiger Mikrofone wurden entworfen und aufgebaut. Mittels Freifeldmessungen wurden Frequenzgänge in Vorwärtsrichtung und 360-Richtcharakeristiken für verschiedene Frequenzen bestimmt. Es zeigte sich, dass die Messergebnisse in guter Übereinstimmung mit den durch das jeweilige Design zu erwartenden theoretischen Werten sind.

• Piezoelektret-Mikrofone mit Fluorpolymerfolien und verbesserter Temperaturstabilität [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  J. Hillenbrand, X. Zhang and G. Sessler
[A]

Trotz ihres einfachen Aufbaus zeichnen sich Piezoelektret-Mikrofone durch sehr kleine Klirrfaktoren, hohe Grenzfrequenzen und wegen der Verwendung von Folienstapeln auch durch hohe Empfindlichkeiten aus. Der Nachteil aller bisherigen Mikrofone ist die relativ schlechte Temperaturstabilität, die auf die verwendeten zellularen Piezoelektret-Folien aus Polypropylen (PP) zurückzuführen ist. Bekanntermaßen sind die beiden Fluorpolymere Polytetrafluorethylen (PTFE) und (Fluorethylenpropylen) FEP wesentlich temperaturstabilere Elektretmaterialien als PP. Allerdings ist es bis heute nicht gelungen, bei der Herstellung von Piezoelektret-Folien das Polypropylen durch eines der genannten Fluorpolymere zu ersetzen, ansonsten eine analoge Vorgehensweise zu verwenden und damit zellulare Fluorpolymerfolien mit statistisch verteilten Hohlräumen zu erhalten. Kürzlich konnten aber aus abwechselnd übereinander gestapelten FEP- und PTFE-Folien durch einen Pressvorgang bei hohen Temperaturen mit Hilfe eines Metallgitters zellulare Verbund-Folien mit einer regelmäßigen Anordnung der Hohlräume hergestellt werden. Nach Koronaaufladung zeigten diese Folien Piezokonstanten von einigen 100 pC/N im Audiobereich. Nach einem Temperprozess nimmt die Piezokonstante der Folien bei 90C nur noch um 3% pro Tag ab. Mit den Folien wurden Mikrofone gebaut und akustische Freifeld-Messungen durchgeführt. Es ergaben sich bei Einfolien-Mikrofonen Empfindlichkeiten von bis zu 3 mV/Pa bei 1 kHz.

• Piezoelektret-Mikrofone mit nicht-planaren Folienstapeln und hoher Kapazität [DAGA 2008 (Dresden)]
  J. Hillenbrand, P. Pondrom and G. Sessler
[A]

Piezoelektret-Mikrofone zeichnen sich durch einen einfachen Aufbau, große Empfindlichkeiten, sehr kleine Klirrfaktoren und hohe Grenzfrequenzen aus. Die großen Empfindlichkeiten ergeben sich durch die Verwendung von Folienstapeln, was einer elektrischen Reihenschaltung der Einzelfolien entspricht. Damit steigt die Leerlauf-Empfindlichkeit des Mikrofons proportional mit der Folienanzahl an, die Gesamtkapazität des Folienstapels nimmt allerdings umgekehrt proportional mit der Anzahl ab. Somit sind wegen der kapazitiven Spannungsteilung an einem FET-Impedanzwandler maximale Ausgangssignale und Mikrofonempfindlichkeiten zu erzielen, wenn jede Folie neben einer hohen Empfindlichkeit auch eine große Kapazität besitzt und somit auch die Gesamtkapazität des Stapels möglichst hoch wird. Um trotzdem möglichst kleine Mikrofone ohne Richtwirkung bauen zu können, wurden die Folienstapel aufgewickelt und mit einem FET verbunden. An derartigen Mikrofonen mit unterschiedlicher Folienzahl und Folienfläche wurden Freifeld- und Druckkammer-Messungen durchgeführt. Bei 5-Film-Mikrofonen wurden Empfindlichkeiten von 10 mV/Pa und äquivalente Rauschpegel von 28 dB(A) gemessen.

Setiawan, P.

• Approaches to Robust Speech Recognition in Mobile Devices [DAGA 2005 (München)]
  T. Fingscheidt, P. Setiawan and S. Stan
[A]

Automatic speech recognition in mobile devices has to cope with varying acoustical background noises in potentially low SNR situations. Therefore, techniques such as noise reduction are required to ensure the accuracy of the speech recognition process. This paper compares different kinds of environment compensation techniques, all operating frame-wise, either in the spectral or in the log-spectral domain. We report on word recognition rate as well as on word accuracy, the later also being a performance measure in absence of speech (i.e. only background noise) cases.

As a classical technique, we first investigate Wiener filtering using a voice-activity-driven noise power spectral density (psd) estimation. Then we perform a comparison with the more advanced recursive least squares (RLS) weighting rule for speech enhancement, as well as with the use of minimum statistics as noise psd estimation. Finally, simulation results with the S-IMM (sequential interacting multiple models) approach are shown. It turns out that approaches known from speech enhancement perform very well also for speech recognition. This allows the use of the specific noise reduction function in a mobile device for speech telephony on the one hand, and for robust speech recognition on the other hand.

Seuberth, D.

• Multi-Exciter Panel Compensation for Wave Field Synthesis [DAGA 2005 (München)]
  S. Spors, D. Seuberth and R. Rabenstein
[A]

Multi-Exciter panels (MEP) are a relatively new type of multichannel loudspeakers that have been developed in the course of the European project CARROUSO. MEPs have a relatively simple mechanical construction. They consist of a foam board with both sides covered by a thin plastic layer. Multiple electro-mechanical exciters are glued on the back side of the board. The board is fixed on the sides and placed in a damped housing. The benefits of MEPs are their simple construction and the possibility of seamless integration into walls. Due to their multiple exciters MEPs are designed for the use with wave field synthesis (WFS).

However, because of their simple mechanical construction it can be expected that their characteristics are not comparable to high-quality loudspeakers. This paper analyzes the characteristics on the basis of measurements made from four eight-channel MEPs built at the Chair of Multimedia Communications and Signal Processing at the University of Erlangen-Nuremberg. The discussion includes the frequency and phase response of individual channels as well as the differences between the four MEPs. A further analysis reveals that the surfaces of the MEPs produce acoustic reflections in certain setups.

These characteristics require a proper compensation for the use with high-quality WFS systems. The multiple exciters of an entire setup of MEPs can be used to jointly compensate for the frequency and directional response of each individual channel. This compensation is achieved by a digital equalization of each exciter driving signal. The design of suitable algorithms is briefly discussed.

Sgard, F.

• Synthèse Modale pour les problèmes poroélastiques [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  O. Dazel, F. Sgard and C.-H. Lamarque
[A]

Porous material involves interesting properties of dissipation of mechanical energy. That is the reason why they are commoly used in many fields of engineering.

Nevertheless, the modelling of such components at the macroscopic scale involves constitutive and inertial coefficients which are complex and with a frequency dependency. This particularity prevents the application of classical modal techniques to predict the dynamical behaviour of multilayered structures involving porous materials.

Recently, the authors have developped a technique based on the notion of complex modes. By extending the original Duncan transformation, it has been possible to obtain generalized complex modes enable that account for internal coupling and dissipation. This technique has been shown efficient in the case of monodimensionnal and tridimensional single porous structures.

In this presentation , the case of multilayered structures is considered and the aim is to introduice component mode synthesis techniques for generalized complex modes. We mainly focus on the application of free face interface techniques as Craig and Chang CMS method. The definition of inertia relief generalized complex mode and residual generalized complex modes is undertaken. It is then possible to procced to an optimal correction of the boundary condtions.

A global basis of the whole structure is then built by considering the modal families of each substructure taken separately.

Numerical applications are then shown and various cases are considered. First of all, the coupling of an elastic plate and a porous media, then, the coupling of a porous media and an acoustic cavity and finally the case of coupling of two porous media.

Shaira, M.

• Global Approach for the ultrasonic Structural Health monitoring of concrete [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Shaira, H. Elaqra, R. ElGuerjouma, M. R'Mili and P. Guy
[A]

A global approach for the continuous damage monitoring in concrete is performed. This approach uses ultrasonic wave propagation and acoustic emission simultaneously on instrumented concrete samples. During a tensile test, ultrasonic velocity and attenuation dispersion are measured, simultaneously acoustic emission is collected. The occuring damage is characterised by this global approach till the rupture of the sample. Good correlations are found between ultrasonic velocity decrease, attenuation increase and acoustic emission events. Furthermore, the evolution of the velocity and the attenuation dispersion associated to the acoustic emission analysis during the tensile test allow to discriminate between different damage phenomena. This global approach on an instrumented samples appear to be very efficient for the structural health monotoring of materials and structures

Shinn-Cunningham, B.

• Learning to Judge Distance of Nearby Sounds in Reverberant and Anechoic Environments [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  N. Kopco, M. Schoolmaster and B. Shinn-Cunningham
[A]

Previous studies have shown that accuracy of distance judgments for nearby sources improves over time when the listener is in a reverberant environment, but not in an anechoic space. The improvement observed in rooms may be the result of the listener learning (through experience) how to interpret reverberation cues and map these cues to different distances in a particular room. The present study evaluates whether such ''room learning'' is disrupted when reverberation cues vary over the course of the experiment. Results of two auditory distance perception experiments are reported. In the first study, perceived distance was measured for listeners whose position in a real room was varied from session to session. In the second study, distance perception was studied using virtual auditory space (VAS) techniques to simulate sounds for different listener locations in a reverberant room and in anechoic space. In the real room, listeners appeared to get better at judging source distance despite the fact that their location in the room varied from session to session. However, in the VAS study, intermingling sounds simulated in a room with sounds simulated in anechoic space led to a dramatic reduction in performance overall as well as a reduction in the amount of improvement observed with experience. In the limit, when the simulated room was varied on a trial-by-trial basis, no learning was observed. These results suggest that listeners can generalize ''room learning'' across different listener locations within a single room, but not across dramatically different acoustic environments.

• Attending to Space or Intensity Modulates Spatial Release from Informational Masking [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Ihlefeld, S. Chu and B. Shinn-Cunningham
[A]

This study examined the role of attention on spatial release from informational masking [SRIM] for one target talker in a two-talker setting. On each trial, subjects had to report two keywords from a time-windowed, modified version of the Coordinate Response Measure corpus while attending to the target's spatial location, intensity, or both. Results show that all listeners exhibit SRIM when cued to space, but only some listeners show SRIM when cued to intensity. Some listeners performed better with increasing positive and negative intensity differences between talkers when attending intensity; others performed merely proportionally to the acoustic energy ratio between the two talkers. Overall, subjects were likely to mistake masker for target when attending to space and spatial separation was small, or when attending to intensity and intensity difference was small. For all listeners, increasing spatial separation improved perceptual segregation of the sources when attending intensity and/or location. Overall, results suggest that attending to target location and level can greatly improve speech intelligibility of a target in a complex multi-talker setting. [supported in part by ONR]

Shiraishi, S.

• Development of Fully Enclosed Type Traction Motors Aiming at Low Noise [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Mizuno, S. Noda, K. Suzuki and S. Shiraishi
[A]

We are promoting development of a low-noise low-maintenance fully-enclosed motor for railway vehicles. This is a part of our program for a 'new traffic system that is friendly to man and the environment.' Railway vehicle motors needs to be compact and light, but have high output power, so they require an efficient cooling system. Thus, many have adopted an open-type structure in which external air is taken in for cooling. However, since external air usually contains dust, these types of motors require periodical disassembly for cleaning. This problem is avoided with fully enclosed motors. Moreover, with fully enclosed motors, noise is confined internally, thus realizing a low-noise motor. The key to development of a fully enclosed motor lies in the successful development of a structure that provides efficient cooling. This paper introduces two types of fully enclosed motors: (1) a fully enclosed traction motor with an outer fan and (2) a fully enclosed traction motor without an outer fan.

Siderius, M.

• Fluctuations in shallow water multipath sound propagation [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Sellschopp, P. Nielsen and M. Siderius
[A]

In a fixed geometry of projector and receiver and with continuous repetition of the same transmitted signals, fluctuations of received signals are due to temporal changes of sound channel properties. During the ASCOT experiment, which took place in June 2001, 20 nautical miles east of Cape Ann outside Massachusetts Bay, an acoustical source and a vertical receiving line array were moored at about 100 m depth. In four experiments, each lasting between 10 and 19 hours, ranges of 10, 5, 2 and 0.7 km were covered. Acoustic frequencies were from 150 to 1600 Hz. Signals consisted of multi-tones, LFM sweeps and pseudo random sequences. In a ''frozen'' ocean, travel times and transmitted energy on eigenrays from the source to any hydrophone of the vertical array depend only on the number of surface and bottom reflections. In the real ocean, surface roughness, internal dynamics and fine structure introduce time dependence of the sound channel on temporal scales from seconds to experiment duration. Drop-off times of ping to ping and along array signal correlations depend on range and frequency. For a proper understanding of the environmental impact on acoustic transmissions, measurements of the physical ocean structure along the sound propagation path were taken. Temporal changes were measured with moored thermistor chains, a wave rider buoy and an Acoustic Doppler Current Profiler. Spatial structures of the sound velocity field were resolved in two dimensions by a CTD chain, which was continuously towed up and down the acoustic range.

Siebers, S.

• Ultrasonic Real Time Strain Imaging: A new diagnostic modality for the early detection of prostate cancer [DAGA 2002 (Bochum)]
  A. Lorenz, H. Ermert, S. Siebers, T. Senge and S. Philippou
[A]

Tumoren der Prostata können eine größere mechanische Härte aufweisen als das sie umgebende Gewebe. Deshalb sind bei der transrektalen digitalen Tastbefundung nicht nur Vergrößerungen des Organs, sondern auch lokale Verhärtungen feststellbar. Diese Untersuchungstechnik ist z. Z. das Verfahren mit der größten Spezifität, ist aber selbst in Kombination mit der Auswertung von PSA-Werten und der Untersuchung mit transrektalem Ultraschall in seiner Aussage nicht sicher. Das Verfahren der ultraschallgestützten Elastographie erlaubt hingegen die Erfassung und Visualisierung mechanisch verhärteter Gewebebereiche mit höherer Empfindlichkeit und Genauigkeit als mit dem Finger und stellt somit eine nützliche Ergänzung zu herkömmlichen Untersuchungsmethoden dar. Wir haben Ultraschall Strain Imaging als Echtzeitverfahren für die Prostatadiagnostik implementiert. So ist es erstmals möglich, Dehnungsbilder in Echtzeit aufzuzeichnen und bei der Navigation und Diagnose des Prostatakarzinoms einzusetzen. Bei der transrektalen Untersuchung werden Ultraschallbildfolgen aufgenommen, während das Organ mit der manuell geführten Ultraschallsonde geringfügig komprimiert wird. Durch numerische Auswertung der bei verschiedenen Kompressionsstufen automatisch aufgenommenen Einzelbilder können Dehnungs- bzw. Kompressions-bilder berechnet werden, die die räumliche Verteilung der elastischen Gewebeeigenschaften in bestimmten Organquerschnitten repräsentieren. Mit diesem Verfahren können insbesondere lokale Verhärtungen sichtbar gemacht werden. Wir präsentieren neue Aufnahmen von mehreren Patienten, die zeigen, daß mit Hilfe der Echtzeit-Elastographie tumorverdächtige Bezirke darzustellen sind, die sich im herkömmlichen B-Bild unauffällig darstellen. Die Befunde sind mit Hilfe der korrespondierenden histologischen Präparate nachgewiesen. Durch Untersuchung eines Patientenkollektivs von 150 Patienten mit nachgewiesenem Prostatakarzinom konnte gezeigt werden, daß das Verfahren eine Sensitivität von 76 % und eine Spezifität von 84 % erreicht. Ein Beitrag aus dem Kompetenzzentrum Medizintechnik Ruhr (KMR), Bochum.

• Thermotherapie-Monitoring mit Ultraschall [DAGA 2002 (Bochum)]
  S. Siebers and H. Ermert
[A]

In den letzten Jahren wurde verstärkt die Thermotherapie bei nicht operablen Tumoren der Leber angewandt. Bei der Thermotherapie wird das zu behandelnde Gewebevolumen auf über 60C erhitzt, was zu einer gezielten thermischen Schädigung des betreffenden Gewebeareals durch Koagulation führt. Tumoren können so thermisch zerstört werden. Zum Einsatz kommen u.a. laserbasierte Verfahren und Radiofrequenzablation. Bei beiden Verfahren werden dünne Sonden, über die Energie in Form von Laserlicht bzw. hochfrequentem Wechselstrom in das Gewebe eingebracht wird, minimalinvasiv oder intraoperativ in den Tumor eingeführt. Es haben sich jedoch noch keine geeigneten Abbildungsmodalitäten durchgesetzt, um den Koagulationsvorgang mit ausreichender Genauigkeit online, d.h. in Echtzeit, zu überwachen. CT-Verfahren werden im wesentlichen zur Nachkontrolle eingesetzt, MR-Verfahren lassen nur eine begrenzte Online-Kontrolle zu, hier spielt außerdem die Kostenfrage eine entscheidende Rolle. Die konventionelle Ultraschall-B-Bildgebung wird zur Nadelnavigation sowie zur Online-Kontrolle eingesetzt. Während des Koagulationsvorganges ist im Ultraschall-B-Bild eine sich ausbreitende echogene Zone aufgrund von Gasblasenbildung zu erkennen. Eine genaue Überwachung bzw. Abschätzung des koagulierten Bereiches ist damit jedoch nicht möglich. Ziel eines Teilprojektes des Kompetenzzentrums Medizintechnik Ruhr ist es, ein ultraschallbasiertes, echtzeitfähiges Thermotherapie-Monitoring System zu entwickeln. Es werden dafür Methoden zur Verschiebungsschätzung sowie die Analyse von Texturparametern einbezogen. Verfahren dieser Art können einerseits als Grundlage für eine quantitative, ortsaufgelöste Abbildung der Gewebetemperatur dienen, andererseits für eine Gewebecharakterisierung zur Kennzeichnung koagulierten Gewebes. Es werden erste Ergebnisse aus In-vitro-Versuchen an Schweineleber präsentiert, die als Grundlage für ein Thermotherapie-Monitoring dienen können. Ein Beitrag aus dem Kompetenzzentrum Medizintechnik Ruhr (KMR), Bochum, gefördert vom BMBF, Aktenzeichen: 13N8079

Siebert, B.R.L.

• Ermittlung der Messunsicherheit: Grundlegende Konzepte, Beispiele und Rechenverfahren [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  B.R.L. Siebert
[A]

Der Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) [1] ist das grundlegende Dokument für die Ermittlung der Unsicherheit die Werten gemessener Größen beizuordnen ist. Der GUM fordert, das Zusammenwirken aller Größen, die die Messgröße (Ausgangsgröße) maßgeblich beeinflussen, durch ein geeignetes Modell darzustellen und die prinzipiell unvollständigen Kenntnisse über diese Messgrößen (Eingangsgrößen) durch eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für die Messgröße auszudrücken,. deren Erwartungswert als bester Schätzwert für den Wert der Größe und deren Standardabweichung als die diesem Schätzwert beizuordnende Unsicherheit interpretiert werden. Die dem Wert der Ausgangsgröße beizuordnende Unsicherheit folgt aus einer modellkonformen Faltung der Wahrscheinlichkeitsverteilungen für die Eingangsgrößen. Für die Praxis empfiehlt der GUM eine einfache Standardvorgehensweise, die die meisten Probleme ohne mathematisch-theoretischen Aufwand löst. Diese Arbeit erläutert kurz und bündig die theoretischen Grundlagen und stellt die Standardvorgehensweise anhand von Beispielen ausführlich dar. Darüber hinaus wird an einem Beispiel aus der Bauakustik [2] gezeigt, dass man in den seltenen Fällen wo die Standardvorgehensweise nach GUM nicht anwendbar ist, die Unsicherheit nach GUM mit fortgeschrittenen Rechenmethoden, z.B. der Monte-Carlo-Methode, ermitteln kann.

[1] ISO: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) First Edition 1993, ISO, Geneva, CH, ISBN 92-67-10188-9 [2] Goydke, Hans ; Siebert, Bernd R. L. ; Scholl, Werner: Studie zur Bestimmung von Messunsicherheiten bei Schalldämmungsmessungen. In: Zeitschrift für Lärmbekämpfung 51 (2004), Nr. 1, S. 7 - 12

Siefert, A.

• Vibration Reduction of a Car Component by a Semi-Passive Piezoelectric Concept [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  L. Gaul, O. Fein and A. Siefert
[A]

Lightweight structural design is often accompanied with a reduction in structural stiffness. This can result in an increase of structural vibrations. Viscoelastic damping layers can be efficiently applied to reduce these unwanted vibrations. However, such a measure adds significant mass per area to the structure. Alternatively, a semi-passive concept, realized by piezoceramics with an impedance in parallel, can be employed. This measure is also known as 'shunted piezo technique'.

The paper at hand investigates the implementation of the semi-passive technique to a hood of a car. Piezoceramic patches (PZT) are applied at positions, which yield high strain energy. A passive electrical network (PEN) is implemented and connected to the electrodes of all PZT components. The resulting damping capability is similar to that of viscoelastic material. Thus, the generated electrical energy is partially dissipated as heat. By shifting the resistor value of the PEN the dissipated energy can be maximized. The modal parameters of the car structure are determined from experimental modal analysis. Cubic splines are used to interpolate the resulting eigenforms to allow for continuous differentiation in order to determine the strain distribution. The positions of the PZTs are optimized by taking into account the ratio of strain energy of all PZTs to the total strain energy. Finally, experiments are conducted to investigate this concept; structural response with semi-passive damping is compared to the response without.

Siegel, A.

• Volumetric Reconstruction of Sound Intensity in Room Acoustics [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Schlesinger, J.T. Fricke, P.N. Klink, A. Siegel and D. de Vries
[A]

A sound intensity probe is an excellent means in many fields of acoustics to track acoustical energy flow. In room acoustics this method is rarely applied in practise but is none the less appealing, e.g., to examine the timing and localization of scattered and diffracted reflections. Unfavourable are common single point measurements, which tend to lack a correct qualitative assessment in the ''early'', i.e., anisotropic sound field. The reason is attributed to the interference pattern in the scope of early reflections. Our work uses a scalable spherical array by which sound pressure is recorded on the surface of a sphere, using efficient spatial sampling. Based on near-field acoustical holography the sound-pressure is reconstructed on an equally spaced square grid. By calculating the pressure-gradient for each point of the lattice, the intensity vector is reconstructed inside a large volume. In a preliminary approach we simulated and measured the sound field of different rooms using the proposed volumetric intensity probe. The results show the feasibility of the method, exemplified in an application to enhance the insight into the staggering of early reflexions in room acoustics.

Siegemund, A.

• Schallschutzkapseln mit alternativen Absorberwerkstoffen [DAGA 2005 (München)]
  K. Künzel, D. Schulz and A. Siegemund
[A]

Gebläse für Kläranlagen werden in der Regel mit Schallschutzkapseln geliefert, um die Geräusche sowohl in den Betriebsgebäuden als auch in der Nachbarschaft auf ein verträgliches Maß zu reduzieren. Im Rahmen eines durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt geförderten Projektes war zu untersuchen, inwiefern sich ein in jüngster Zeit vom Fraunhofer - Institut für Bauphysik entwickeltes Blähglasgranulat als Absorbermaterial für solche Kapseln eignet. Von zahlreichen unterschiedlich beschaffenen Proben wurde der Absorptionsgrad im Impedanzmessrohr bestimmt und mit dem Absorptionsverhalten üblicherweise verwendeter Absorbermaterialien aus verschiedenen Schäumen verglichen. Desweiteren wurde der längenspezifische Strömungswiderstand als ein maßgeblicher Parameter für die rechnerische Auslegung einer Schallschutzkapsel gemessen. Das poröse Blähglasgranulat hat die Eigenschaft, bereits bei mittleren Frequenzen sehr gut zu absorbieren. Dieser Vorzug tritt vor allem dann hervor, wenn das Emissionsspektrum von Gebläsen gegenübergestellt wird. Abschließend wird die Einfügungsdämmung einer mit Blähglasgranulat ausgekleideten Kapsel vorgestellt.

Siegert, M.

• Artikulatorische und akustische Methoden in der Diagnostik und Therapie von Sprechstörungen [DAGA 2003 (Aachen)]
  B.J. Kröger, A. Diem and M. Siegert
[A]

Im Bereich der Diagnostik und Therapie von Sprechstörungen (motorische Störungen bei der Sprachentwicklung, Störungen aufgrund von Schädigungen der Sprechorgane, erworbene zentrale Sprechstörungen wie Dysarthrien oder Sprechapraxien) werden zunehmend akustische und artikulatorische Verfahren eingesetzt. Die Diagnostik von Sprechstörungen ist zumeist perzeptiv und damit aufwendig (mehrere Beurteiler) und schwer objektivierbar. Es soll in diesem Beitrag am Beispiel der Messung von Sprechverständlichkeit gezeigt werden, inwieweit akustische Methoden zur Objektivierung und Vereinfachung der audio-visuellen Untersuchungen eingesetzt werden können. Im zweiten Teil des Beitrages soll über den Einsatz eines artikulatorischen Modells zur Visualisierung von Sprechbewegungen in der Therapie von Sprechstörungen berichtet werden.

• Phonatorisch-artikulatorische Kompensation bei einem ALS-Patienten mit schwerer dysarthrischer Sprechstörung [DAGA 2005 (München)]
  B.J. Kröger, M. Siegert and C. Neuschaefer-Rube
[A]

Im Rahmen einer Untersuchung zur objektiven Abschätzung der Sprechverständlichkeit bei dysarthrischen Sprechstörungen wurde festgestellt, dass die Quantifizierung der Sprechverständlichkeit nur teilweise auf segmental-akustische Merkmale des Sprachsignals zurückgeführt werden kann. Insbesondere konnte festgestellt werden, dass das zur Abschätzung der Verschliffenheit von Verschlusslauten (Plosiven) oft herangezogene Merkmal der Änderung der akustischen Intensität innerhalb der Verschlussphase (Kent et al., J. Commun. Disord. 32, 1999, 141-186) in unserem Korpus keine einheitlichen Tendenzen zeigte. Hierbei fiel ein ALS-Patient mit schwerer dysarthrischer Sprechstörung auf, der in der Lage war, akustische Merkmale der oralen Verschlussbildung z.B. mittels phonatorisch-artikulatorischer Manöver zu imitieren.

Siegmann, S.

• Distress caused by high energy impulse noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Siegmann, H. Brinkmann, T. Burchardt, T. Muth, K. Siegmund, A. Linnemeier and E. Borsch-Galetke
[A]

Noise as a potential cause for dysfunction in the cardiovascular system, in particular for heart attack, is still controversial. The objective of this study is to evaluate the association between high energy impulse and certain specific parameters. 25 men's reaction to impulse noise between 137 dB (duration 19.3 msec) and 168 dB (duration 5.4 msec) were analyzed in four different series of experiments. The following parameters were determined: fingerpulse, adrenalin, noradrenalin, and magnesium in the plasma as well as influencing factors from the psychological standpoint (annoyance, reasonability, damage to health). A significant decrease of the fingerpulse-amplitude is shown after 4 seconds with a maximum after 6-8 seconds of noise related stress. The strongest decrease is measured at 145 dB (duration 16.6 msec). Concentration of adrenalin declines at any impulse level. The level of noradrenalin increases up to 9.2 0x1.632f00000007ep+33t 145 dB in comparison to the initial value (p=0.016). Before and after stress application the magnesium level increases (statistically significant at 168 dB (p= 0.026), statistical trend at 145 dB (p=0.068)). The strongest annoyance is measured at 168 dB and drops with cumulative distance (p0,001). A significant correlation is shown between estimation of health damage and impulse level (differences for the answers of both questions are highly significant (Chi2-test, two-sided, p0.001). High energy exposure induces changes of biochemical stress indicators depending on the impulse level. Concentration of noradrenalin shows an association to the fingerpulse amplitude. Changes of adrenalin concentration assume an interaction between physical impulses and psychomental stress disorder.

• DNA damage as a result of intensive impulse noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Siegmann, H.B. Prisack, T. Burchardt, K. Siegmund, M. Bauer, E. Borsch-Galetke and H. Bojar
[A]

Employees of numerous industries are exposed to intensive impulse noise. Impulse noise may cause changes to isolated cell cultures through temporary compression and decompression. The effects of impulse noise to isolated lymphocytes and lung cells were analyzed. These cells were exposed to 3 impulse levels within 30 minutes (Lmax 170 dB). Total RNA was isolated, amplified, and labeled by an Enzo BioArrayTM HighYieldTM RNA Transkript Labeling Kit. Labeled probes were analyzed by Affymetrix chips and the expression was compared with the RNA-profile of PHA-stimulated, unexposed probes. 41.9 176f 12.625 known lymphocytal genes were detected. 7.6 10201431360f these genes were upregulated, 1.8 % were downregulated. Only 22 genes were 2x upregulated and 4 genes more than 2x downregulated like isoformes of the Cytochrome P450 and the Metallothionin-Gene. 44.2 27777755500f 22.283 known genes of the lung cells (distal located human epithelial cells) were detected significantly. 1.3 10000277602f these genes were upregulated, whereas 2.7 % were downregulated. 7 genes were 2x upregulated and 33 genes more than 2x downregulated. Interestingly, these genes belong to the isoformes of the Cytochrome P450 and the Metallothionin gene as well. In conclusion, impulse noise induces cellular reactions comparable to oxidative stress reaction. In the future, evaluation of impulse noise working environment e.g. in the metal processing industry or by weapon noise in the german federal army should consider potential reactions on the cellular level.

• Untersuchungen zu Befindlichkeitsstörungen vor und nach hochpegeligen Impulsschalleinwirkungen [DAGA 2005 (München)]
  S. Siegmann, U. Hofbauer, T. Muth, R. Gembler, K. Siegmund and E. Borsch-Galetke
[A]

Ziel der vorliegenden Untersuchung waren die Auswirkungen von hochenergetischem Schall auf die aktuelle psychophysiologische Befindlichkeit. 152 Probanden wurden in fünf verschiedenen Belastungsgruppen (unterschiedliche Anzahl von Schüssen) vor und nach einer Schießübung an einer Panzerhaubitze mit drei psychologischen Standardskalen untersucht.

Ergebnisse: Zwischen den fünf Belastungsgruppen zeigten sich weder vor noch nach dem Schießen statistisch relevante Unterschiede. Die Werte der Beschwerdeliste (B-L) lagen zwischen 6,8 und 9,3. Bei der Befindlichkeit (Bf-S) reichten die Werte von 11,7 bis 16,2. Im Vergleich Vorher-Nachher wurde für die belasteten Gruppen ein teils deutlich verbesserte Befindlichkeit deutlich. Der Unterschied betrug 1,4 Skalenpunkte (n.s.). Die State-Angst fiel von 39,4 auf 36,8 (t=4,5; p 0,05). Die Summe der akuten Beschwerden nahm von 7,2 auf 6,8 ab (n.s.). Lediglich in der Gruppe mit der höchsten Schussbelastung stieg die durchschnittliche Zahl der Beschwerden von 7,4 (vorher) auf 9,8 (nachher) an (n.s.).

Insgesamt konnte bei der überwiegenden Anzahl der Probanden kein nennenswerter Effekt der Belastung festgestellt werden. Der scheinbar paradoxe Effekt einer Verbesserung im Befinden kann mit der Aufregung vor der Übung und der nachfolgende Entspannung erklärt werden. Andererseits deuten die Ergebnisse der hochbelasteten Gruppe darauf hin, dass es eine Schwelle der Verträglichkeit gibt, die noch näher bestimmt werden sollte.

• Untersuchungen zur Akustik der Panzerhaubitze 2000 [DAGA 2005 (München)]
  S. Siegmann, H. Brinkmann, K. Siegmund and E. Borsch-Galetke
[A]

Ziel: In diesem Beitrag wird die Akustik der großkalibrigen Panzerhaubitze 2000 mit tief-frequentem Impulslärm beschrieben. Das besondere Interesse für die physikalische Knall-belastung gilt neben der von der Entfernung zur Schallquelle abhängigen Pegelhöhe und der Wirkdauer der Frequenzzusammensetzung der einzelnen Knalle. Methode: Die Auswertung der Impulssignale erfolgte in allen Fällen mit ''Messsystemen zur Messung und Auswertung von Waffenlärm''. Hierbei handelt es sich jeweils um eine Workstation, für die das Deutsch-Französische Forschungsinstitut (ISL) eine spezielle Anwender-Software unter der Bezeichnung ''INAS'' entwickeltet hatte. Die Messungen erfolgten sowohl innerhalb des Kampfraumes als auch außerhalb. Ergebnisse: Insgesamt wird festgehalten, dass sowohl am Messpunkt ''Außen'' als auch im Kampfraum die Hauptenergie im Tieffrequenzgebiet unter 125 Hz abgegeben wurde. Verglichen wurden auch die Freifeldsignale und die Kunstkopfsignale. Bei dieser Gelegenheit wurde erstmalig festgestellt, dass das mit einem Kunstkopf aufgezeichnete Signal keinen höheren Spitzendruckpegel aufweisen muss, als das mit einem Freifeldmikrofon aufgezeichnete Signal. In den Spektren der beiden Signale lassen sich im tieffrequenten Bereich (bis etwa 1.000Hz) auch kaum Unterschiede feststellen. Im Bereich von ca. 1.500Hz bis 10.000Hz allerdings sind bei der Messung mit dem Kunstkopf die Frequenzanteile stärker ausgeprägt. Auch die Übertragungsfunktion (Insertion Loss), zeigt entsprechende Ergebnisse (Überhöhung etwa 16dB bei 3.150Hz). Sowohl beim Freifeld-Signal als auch beim Kunstkopfsignal wird der Druck-Zeit-Verlauf und damit auch der Spitzendruckpegel und die Wirkzeit vornehmlich durch die tieffrequenten Knallanteile im Kampfraum der Panzerhaubitze bestimmt.

• Untersuchung der Dämmwirkung von Gehörschutzkombinationen [DAGA 2005 (München)]
  H. Brinkmann, S. Siegmann and E. Borsch-Galetke
[A]

Die Bewertung zulässiger Knallereignisse erfolgt im Bereich der Bundeswehr nach dem ''Grenzpegeldiagramm zur Hörschädenvermeidung''. Bei Verwendung eines einzelnen Gehörschutzes oder auch einer Kombination aus unterschiedlichen Gehörschutzgeräten darf die zulässige Belastung dann bis an die um die Dämmwirkung des Gehörschutzes (-kombination) angehobene Grenzlinie heranreichen. Während für die Beurteilung bislang die mit Versuchspersonen an der Hörschwelle ermittelten Dämmwerte zugrunde gelegt wurden, ist im Rahmen einer Studie der Universität Düsseldorf über ''Extraaurale Wirkung von tieffrequentem Schall'' auch die Dämmwirkung von Gehörschutzkombinationen untersucht worden. Die Untersuchung erfolgte mit Knallen einer Panzerhaubitze (Spitzendruckpegel zwischen 150 dB und 172 dB) mit einem Kunstkopf, der mit verschieden Gehörschutzkombinationen ausgestattet war. Über die dabei gewonnenen Erkenntnisse soll hier berichtet werden.

• Analyse der Genexpression nach intensiver Impulsschallbelastung: Genexpressionsprofile als Teil des Biomonitoring [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Siegmann, B. Prisack, G. Roeder, K. Siegmund, E. Borsch-Galetke and H. Bojar
[A]

Fragestellung: Es ist zu vermuten, dass bei Impulslärmexposition zelluläre Veränderungen zu beobachten sind welche letztlich in einem veränderten mRNA-Profil zu erkennen sein sollten. Methode: Isolierte Zellen und Probanden wurden Schallimpulsen exponiert. Die gewonnen Proben wurden mittels Affymetrixchips analysiert mit einer unbeschallten Probe verglichen. Ergebnisse: Die vergleichende Analyse der Genexpressionen in den Zellkulturen zeigt nur verhältnismäßig geringe Unterschiede. Auffällig ist die Aufregulation von einzelnen Heat-shock-Proteinen, DNA-Schaden induzierten Genen sowie die Abregulation von Calmodulin assoziierten Genen und des Vitamin-D3 Rezeptors. Genprofile als biologisches Monitoring: Dient der Überwachung der Belastung durch gezielte Analyse von Expressionsänderungen. 29 Gene waren in 25% der Fälle aufreguliert (7 von 28 Proben). Genprofile als Screeningparameter: Von 9.121 Genen, welche in den Lymphozyten der Probanden durchschnittlich detektiert werden konnten, trennen univariat 49 Gene die ''vertäubten'' Probanden von den ''nicht-vertäubten'' Probanden (p 0,01). Die Genfunktionen lassen jedoch keine direkte Kausalität zur Vertäubung erkennen. Diskussion: Impulslärm setzt auch auf zellulärer Ebene einige dem oxidativen Stress analoge Prozesse in Gang. Hierbei werden zum Teil Regulationen apoptotischer Gene und von ''DNA-Reparatur-Genen'' nachgewiesen. Signifikante Veränderungen finden sich bei Genen mit Relation zur Calzium-Signalkette. Dies lässt eine grundlegende kausale Aussage zur Induktion der Vertäubung, aber auch extraauraler Reaktionen zu.

• Impulslärmwirkungen: Hypoxieereignis und Organreaktion in Konformität mit Genregulation, Apoptose und biochemischen Parametern [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Siegmann, H.B. Prisack, K. Siegmund, H. Bojar and E. Borsch-Galetke
[A]

Methode: Untersucht wurden Reaktionen von 25 Probanden auf Impulsschallbelastungen. Bestimmungsgrößen: Fingerpuls, Blutgase, Adrenalin, Noradrenalin und Magnesium im Plasma und Urin. Ebenso erfolgte eine Genprofilanalyse beschalter humaner Zellen. Ergebnisse: Mittels Genprofilanalyse lässt sich eine signifikante Aufregulation in den beschallten Zellen für HIF1A nachweisen, die als Antwort auf eine Hypoxie angesehen werden kann. Keine signifikante, aber eine ''im Trend'' messbare Aufregulation findet sich auch für das Gen VDR3, das im Zusammenhang mit einer ''Vertäubung'' zu sehen ist. Die gemessene Hypoxie kann über die Katecholaminwirkung und Beeinflussung des Magnesiumtransportes erklärt werden: Die durch den Schalldruck ausgelöste Verschiebung des Magnesiums in den Extrazellularraum und der konsekutive Einstrom von Calcium in die Zelle führt neben einer Gefäßkonstriktion zu einem Abfall des Sauerstoffpartialdrucks im Blut. Die elektromechanischen Koppelungsprozesse bewirken einen erhöhten Verbrauch an Energie für die Aktivierung der Vesikel-/Membran-ATPase. Die Folge ist eine gerade im Bereich der Zellen sich einstellende energetische Erschöpfung an ATP mit nachfolgender Zellschädigung. Was den intrazellulären Transportmechanismus betrifft sind 7 Gene in den Zellkulturen nachzuweisen, die hierfür codieren und nach Belastung aufreguliert waren. Die erforderliche ATP-Resynthese erfordert zusätzlich Sauerstoff, die Hypoxie wird verstärkt. Die katecholamininduzierte Gefäßkontraktion führt ebenfalls zu einer Erniedrigung des Sauerstoffgehaltes in den Organen. Insbesondere die Zellen der Gefäßendothelien der Lunge reagieren auf Schalldruck empfindlich. Schlussfolgerungen: Das Wechselspiel der untersuchten und verändert objektivierten biochemischen Wirkparameter, welche zur Gefäßkonstriktion, zum Energieverbrauchs und Absinken des Sauerstoffpartialdruckabfalls führt und die signifikant nachweisbare genregulierte Hypoxie bei nur ''trendmäßig regulierten Vertäubung'', die insgesamt zu einem Organschaden führen können, kann mit diesem Modell beschrieben werden.

• Genexpressionsanalysen von Zellen nach Beschallung mit einem Infrapulsgenerator [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Siegmann, K. Siegmund, B. Prisack, K. Thiel, H. Bojar and E. Borsch-Galetke
[A]

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden Versuche mit Testzellen in einem Infrapulsgenerator (IPG) durchgeführt. Die Auswertung der Impulssignale erfolgte mit ''Messsystemen zur Messung und Auswertung von Waffenlärm''.Hierbei wurde der Kunstkopf auf den Entfernungspunkten postiert. Die Schalldruckpegel des Freifeldmikrofons variierten in Abhängigkeit zur Entfernung mit Freifeldpegeln zwischen 155 dB (3 m) und 145 dB (12 m). Es wurde sehr homogen etwa die Hälfte der über 22.000 Gene auf einem Affymetrix-Genchip detektiert. Die Lymphocyten ''Kontrolle'' gegen ''Belastung'' nach Belastung zeigen in diesem Versuch je nach Nähe zur Pulsquelle eine Aufregulierung zwischen 0,7% und 1,6%. Zur Signifikanzanalyse der Microarraydaten wurde die SAM-Methode eingesetzt. Wird diese Methode auf die Versuchsreihe angewendet, so ergibt sich eine Rate als falsch detektierter Gene von über 50%. Wählt man hier die Gene mit den 100 größten Scores aus, so sind davon 51 Gene allein auf die zufällige Varianz der Expression zurückzuführen. Auch wurden nur 2 Gene im Durchschnitt wenigstens um den Faktor zwei verändert. Von einer genschädigenden Wirkung der o.a. Schallbelastung durch einen Infrapulsgenerator ist nicht auszugehen. Moderne Analysemethoden liefern nach Belieben ohne Probleme Unmengen von Daten. Die Kunst liegt darin, die richtigen rauszufiltern und daraus die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen.

Siegmund, B.

• Druckwelleninduzierte Kavitation in der Wundballistik [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Mettin, B. Wolfrum, B. Siegmund and H. Kijewski
[A]

In der Wundballistik wird die Wechselwirkung von Geschossen mit biologischem Gewebe oder ähnlichen Stoffen sowie dessen Schädigung untersucht. Bei Versuchen mit schnellen Vollmantelgeschossen (960 m/s) in wasserhaltigen Medien (Gelatine und reines Wasser) zeigte sich ein typisches Schadensmuster, bei dem nach Aufprall und einigen cm relativ dünnem Schusskanal das Geschoss fragmentiert und eine große Wundhöhle reißt. In Hochgeschwindigkeitsaufnahmen konnten schnell auftretende Kavitationsereignisse nachgewiesen werden. Sie entstehen offenbar im Nachlauf der beim Eintritt verursachten akustischen Welle nach schallweicher Reflektion (Zugwelle). Die Amplitude der frühen Druckwelle wird abgeschätzt, und Vergleiche mit der Fokalzone von Stoßwellenlithotriptern werden gezeigt. Hieraus folgt, dass eine Gewebeschädigung fern von der Hauptwundhöhle durch Kavitation nicht ausgeschlossen werden kann.

Siegmund, K.

• Distress caused by high energy impulse noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Siegmann, H. Brinkmann, T. Burchardt, T. Muth, K. Siegmund, A. Linnemeier and E. Borsch-Galetke
[A]

Noise as a potential cause for dysfunction in the cardiovascular system, in particular for heart attack, is still controversial. The objective of this study is to evaluate the association between high energy impulse and certain specific parameters. 25 men's reaction to impulse noise between 137 dB (duration 19.3 msec) and 168 dB (duration 5.4 msec) were analyzed in four different series of experiments. The following parameters were determined: fingerpulse, adrenalin, noradrenalin, and magnesium in the plasma as well as influencing factors from the psychological standpoint (annoyance, reasonability, damage to health). A significant decrease of the fingerpulse-amplitude is shown after 4 seconds with a maximum after 6-8 seconds of noise related stress. The strongest decrease is measured at 145 dB (duration 16.6 msec). Concentration of adrenalin declines at any impulse level. The level of noradrenalin increases up to 9.2 0x1.632f00000007ep+33t 145 dB in comparison to the initial value (p=0.016). Before and after stress application the magnesium level increases (statistically significant at 168 dB (p= 0.026), statistical trend at 145 dB (p=0.068)). The strongest annoyance is measured at 168 dB and drops with cumulative distance (p0,001). A significant correlation is shown between estimation of health damage and impulse level (differences for the answers of both questions are highly significant (Chi2-test, two-sided, p0.001). High energy exposure induces changes of biochemical stress indicators depending on the impulse level. Concentration of noradrenalin shows an association to the fingerpulse amplitude. Changes of adrenalin concentration assume an interaction between physical impulses and psychomental stress disorder.

• DNA damage as a result of intensive impulse noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Siegmann, H.B. Prisack, T. Burchardt, K. Siegmund, M. Bauer, E. Borsch-Galetke and H. Bojar
[A]

Employees of numerous industries are exposed to intensive impulse noise. Impulse noise may cause changes to isolated cell cultures through temporary compression and decompression. The effects of impulse noise to isolated lymphocytes and lung cells were analyzed. These cells were exposed to 3 impulse levels within 30 minutes (Lmax 170 dB). Total RNA was isolated, amplified, and labeled by an Enzo BioArrayTM HighYieldTM RNA Transkript Labeling Kit. Labeled probes were analyzed by Affymetrix chips and the expression was compared with the RNA-profile of PHA-stimulated, unexposed probes. 41.9 176f 12.625 known lymphocytal genes were detected. 7.6 10201431360f these genes were upregulated, 1.8 % were downregulated. Only 22 genes were 2x upregulated and 4 genes more than 2x downregulated like isoformes of the Cytochrome P450 and the Metallothionin-Gene. 44.2 27777755500f 22.283 known genes of the lung cells (distal located human epithelial cells) were detected significantly. 1.3 10000277602f these genes were upregulated, whereas 2.7 % were downregulated. 7 genes were 2x upregulated and 33 genes more than 2x downregulated. Interestingly, these genes belong to the isoformes of the Cytochrome P450 and the Metallothionin gene as well. In conclusion, impulse noise induces cellular reactions comparable to oxidative stress reaction. In the future, evaluation of impulse noise working environment e.g. in the metal processing industry or by weapon noise in the german federal army should consider potential reactions on the cellular level.

• Untersuchungen zu Befindlichkeitsstörungen vor und nach hochpegeligen Impulsschalleinwirkungen [DAGA 2005 (München)]
  S. Siegmann, U. Hofbauer, T. Muth, R. Gembler, K. Siegmund and E. Borsch-Galetke
[A]

Ziel der vorliegenden Untersuchung waren die Auswirkungen von hochenergetischem Schall auf die aktuelle psychophysiologische Befindlichkeit. 152 Probanden wurden in fünf verschiedenen Belastungsgruppen (unterschiedliche Anzahl von Schüssen) vor und nach einer Schießübung an einer Panzerhaubitze mit drei psychologischen Standardskalen untersucht.

Ergebnisse: Zwischen den fünf Belastungsgruppen zeigten sich weder vor noch nach dem Schießen statistisch relevante Unterschiede. Die Werte der Beschwerdeliste (B-L) lagen zwischen 6,8 und 9,3. Bei der Befindlichkeit (Bf-S) reichten die Werte von 11,7 bis 16,2. Im Vergleich Vorher-Nachher wurde für die belasteten Gruppen ein teils deutlich verbesserte Befindlichkeit deutlich. Der Unterschied betrug 1,4 Skalenpunkte (n.s.). Die State-Angst fiel von 39,4 auf 36,8 (t=4,5; p 0,05). Die Summe der akuten Beschwerden nahm von 7,2 auf 6,8 ab (n.s.). Lediglich in der Gruppe mit der höchsten Schussbelastung stieg die durchschnittliche Zahl der Beschwerden von 7,4 (vorher) auf 9,8 (nachher) an (n.s.).

Insgesamt konnte bei der überwiegenden Anzahl der Probanden kein nennenswerter Effekt der Belastung festgestellt werden. Der scheinbar paradoxe Effekt einer Verbesserung im Befinden kann mit der Aufregung vor der Übung und der nachfolgende Entspannung erklärt werden. Andererseits deuten die Ergebnisse der hochbelasteten Gruppe darauf hin, dass es eine Schwelle der Verträglichkeit gibt, die noch näher bestimmt werden sollte.

• Untersuchungen zur Akustik der Panzerhaubitze 2000 [DAGA 2005 (München)]
  S. Siegmann, H. Brinkmann, K. Siegmund and E. Borsch-Galetke
[A]

Ziel: In diesem Beitrag wird die Akustik der großkalibrigen Panzerhaubitze 2000 mit tief-frequentem Impulslärm beschrieben. Das besondere Interesse für die physikalische Knall-belastung gilt neben der von der Entfernung zur Schallquelle abhängigen Pegelhöhe und der Wirkdauer der Frequenzzusammensetzung der einzelnen Knalle. Methode: Die Auswertung der Impulssignale erfolgte in allen Fällen mit ''Messsystemen zur Messung und Auswertung von Waffenlärm''. Hierbei handelt es sich jeweils um eine Workstation, für die das Deutsch-Französische Forschungsinstitut (ISL) eine spezielle Anwender-Software unter der Bezeichnung ''INAS'' entwickeltet hatte. Die Messungen erfolgten sowohl innerhalb des Kampfraumes als auch außerhalb. Ergebnisse: Insgesamt wird festgehalten, dass sowohl am Messpunkt ''Außen'' als auch im Kampfraum die Hauptenergie im Tieffrequenzgebiet unter 125 Hz abgegeben wurde. Verglichen wurden auch die Freifeldsignale und die Kunstkopfsignale. Bei dieser Gelegenheit wurde erstmalig festgestellt, dass das mit einem Kunstkopf aufgezeichnete Signal keinen höheren Spitzendruckpegel aufweisen muss, als das mit einem Freifeldmikrofon aufgezeichnete Signal. In den Spektren der beiden Signale lassen sich im tieffrequenten Bereich (bis etwa 1.000Hz) auch kaum Unterschiede feststellen. Im Bereich von ca. 1.500Hz bis 10.000Hz allerdings sind bei der Messung mit dem Kunstkopf die Frequenzanteile stärker ausgeprägt. Auch die Übertragungsfunktion (Insertion Loss), zeigt entsprechende Ergebnisse (Überhöhung etwa 16dB bei 3.150Hz). Sowohl beim Freifeld-Signal als auch beim Kunstkopfsignal wird der Druck-Zeit-Verlauf und damit auch der Spitzendruckpegel und die Wirkzeit vornehmlich durch die tieffrequenten Knallanteile im Kampfraum der Panzerhaubitze bestimmt.

• Analyse der Genexpression nach intensiver Impulsschallbelastung: Genexpressionsprofile als Teil des Biomonitoring [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Siegmann, B. Prisack, G. Roeder, K. Siegmund, E. Borsch-Galetke and H. Bojar
[A]

Fragestellung: Es ist zu vermuten, dass bei Impulslärmexposition zelluläre Veränderungen zu beobachten sind welche letztlich in einem veränderten mRNA-Profil zu erkennen sein sollten. Methode: Isolierte Zellen und Probanden wurden Schallimpulsen exponiert. Die gewonnen Proben wurden mittels Affymetrixchips analysiert mit einer unbeschallten Probe verglichen. Ergebnisse: Die vergleichende Analyse der Genexpressionen in den Zellkulturen zeigt nur verhältnismäßig geringe Unterschiede. Auffällig ist die Aufregulation von einzelnen Heat-shock-Proteinen, DNA-Schaden induzierten Genen sowie die Abregulation von Calmodulin assoziierten Genen und des Vitamin-D3 Rezeptors. Genprofile als biologisches Monitoring: Dient der Überwachung der Belastung durch gezielte Analyse von Expressionsänderungen. 29 Gene waren in 25% der Fälle aufreguliert (7 von 28 Proben). Genprofile als Screeningparameter: Von 9.121 Genen, welche in den Lymphozyten der Probanden durchschnittlich detektiert werden konnten, trennen univariat 49 Gene die ''vertäubten'' Probanden von den ''nicht-vertäubten'' Probanden (p 0,01). Die Genfunktionen lassen jedoch keine direkte Kausalität zur Vertäubung erkennen. Diskussion: Impulslärm setzt auch auf zellulärer Ebene einige dem oxidativen Stress analoge Prozesse in Gang. Hierbei werden zum Teil Regulationen apoptotischer Gene und von ''DNA-Reparatur-Genen'' nachgewiesen. Signifikante Veränderungen finden sich bei Genen mit Relation zur Calzium-Signalkette. Dies lässt eine grundlegende kausale Aussage zur Induktion der Vertäubung, aber auch extraauraler Reaktionen zu.

• Impulslärmwirkungen: Hypoxieereignis und Organreaktion in Konformität mit Genregulation, Apoptose und biochemischen Parametern [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Siegmann, H.B. Prisack, K. Siegmund, H. Bojar and E. Borsch-Galetke
[A]

Methode: Untersucht wurden Reaktionen von 25 Probanden auf Impulsschallbelastungen. Bestimmungsgrößen: Fingerpuls, Blutgase, Adrenalin, Noradrenalin und Magnesium im Plasma und Urin. Ebenso erfolgte eine Genprofilanalyse beschalter humaner Zellen. Ergebnisse: Mittels Genprofilanalyse lässt sich eine signifikante Aufregulation in den beschallten Zellen für HIF1A nachweisen, die als Antwort auf eine Hypoxie angesehen werden kann. Keine signifikante, aber eine ''im Trend'' messbare Aufregulation findet sich auch für das Gen VDR3, das im Zusammenhang mit einer ''Vertäubung'' zu sehen ist. Die gemessene Hypoxie kann über die Katecholaminwirkung und Beeinflussung des Magnesiumtransportes erklärt werden: Die durch den Schalldruck ausgelöste Verschiebung des Magnesiums in den Extrazellularraum und der konsekutive Einstrom von Calcium in die Zelle führt neben einer Gefäßkonstriktion zu einem Abfall des Sauerstoffpartialdrucks im Blut. Die elektromechanischen Koppelungsprozesse bewirken einen erhöhten Verbrauch an Energie für die Aktivierung der Vesikel-/Membran-ATPase. Die Folge ist eine gerade im Bereich der Zellen sich einstellende energetische Erschöpfung an ATP mit nachfolgender Zellschädigung. Was den intrazellulären Transportmechanismus betrifft sind 7 Gene in den Zellkulturen nachzuweisen, die hierfür codieren und nach Belastung aufreguliert waren. Die erforderliche ATP-Resynthese erfordert zusätzlich Sauerstoff, die Hypoxie wird verstärkt. Die katecholamininduzierte Gefäßkontraktion führt ebenfalls zu einer Erniedrigung des Sauerstoffgehaltes in den Organen. Insbesondere die Zellen der Gefäßendothelien der Lunge reagieren auf Schalldruck empfindlich. Schlussfolgerungen: Das Wechselspiel der untersuchten und verändert objektivierten biochemischen Wirkparameter, welche zur Gefäßkonstriktion, zum Energieverbrauchs und Absinken des Sauerstoffpartialdruckabfalls führt und die signifikant nachweisbare genregulierte Hypoxie bei nur ''trendmäßig regulierten Vertäubung'', die insgesamt zu einem Organschaden führen können, kann mit diesem Modell beschrieben werden.

• Genexpressionsanalysen von Zellen nach Beschallung mit einem Infrapulsgenerator [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Siegmann, K. Siegmund, B. Prisack, K. Thiel, H. Bojar and E. Borsch-Galetke
[A]

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden Versuche mit Testzellen in einem Infrapulsgenerator (IPG) durchgeführt. Die Auswertung der Impulssignale erfolgte mit ''Messsystemen zur Messung und Auswertung von Waffenlärm''.Hierbei wurde der Kunstkopf auf den Entfernungspunkten postiert. Die Schalldruckpegel des Freifeldmikrofons variierten in Abhängigkeit zur Entfernung mit Freifeldpegeln zwischen 155 dB (3 m) und 145 dB (12 m). Es wurde sehr homogen etwa die Hälfte der über 22.000 Gene auf einem Affymetrix-Genchip detektiert. Die Lymphocyten ''Kontrolle'' gegen ''Belastung'' nach Belastung zeigen in diesem Versuch je nach Nähe zur Pulsquelle eine Aufregulierung zwischen 0,7% und 1,6%. Zur Signifikanzanalyse der Microarraydaten wurde die SAM-Methode eingesetzt. Wird diese Methode auf die Versuchsreihe angewendet, so ergibt sich eine Rate als falsch detektierter Gene von über 50%. Wählt man hier die Gene mit den 100 größten Scores aus, so sind davon 51 Gene allein auf die zufällige Varianz der Expression zurückzuführen. Auch wurden nur 2 Gene im Durchschnitt wenigstens um den Faktor zwei verändert. Von einer genschädigenden Wirkung der o.a. Schallbelastung durch einen Infrapulsgenerator ist nicht auszugehen. Moderne Analysemethoden liefern nach Belieben ohne Probleme Unmengen von Daten. Die Kunst liegt darin, die richtigen rauszufiltern und daraus die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen.

Sielaff, T.

• Verfahren zur simulierten Freifeldmessung an elektroakustischen Übertragern [DAGA 2008 (Dresden)]
  T. Sielaff
[A]

Bei der hier vorgestellten TSR-Analyse (Time Selective Response) handelt es sich um ein Messverfahren mit dem die Reflektionen des Messraums durch Fensterung einer gemessenen Impulsantwort ausgeblendet werden. Freifeldübertragungsfunktionen und Harmonische Verzerrungen von elektroakustischen Übertragern können mit hoher Genauigkeit durch Anregung mit einen logarithmischen oder linearen Gleitsinus in reflektierenden Umgebungen gemessen werden. Es werden die Anwendungsgebiete und Grenzen des Verfahrens aufgezeigt.

Siemer, D.

• Binaurale Störgeräuschreduktion für Hörgeräte [DAGA 2003 (Aachen)]
  V. Hohmann, J. Nix, G. Grimm, T. Wittkop and D. Siemer
[A]

Zur Störgeräuschreduktion in Hörgeräten wurden Algorithmen vorgeschlagen, die Aspekte des binauralen (zweiohrigen) Hörens beim Menschen nachahmen. Basierend auf einem zweikanaligen Eingang ist es theoretisch möglich, eine gerichtete Störquelle sowie diffuses Störgeräusch zu unterdrücken. In der Praxis jedoch wurde bisher in realistischen akustischen Umgebungen mit Nachall und diffusem Störgeräusch keine signifikante Erhöhung der Sprachverständlichkeit durch binaurale Algorithmen erzielt, wenn sie Hörgeräte-typische Adaptationszeiten im Bereich von maximal 50-100 ms aufweisen. Verbesserungen wurden bisher nur für Algorithmen mit deutlich höheren Adaptationszeiten erzielt. Die bisherigen Ergebnisse dazu werden zusammengefaßt und mögliche Gründe für die mangelnde Rauchunterdrückung diskutiert. Basierend darauf wird ein Lokalisationsmodell vorgestellt, was ein robuste Lokalisationsleistung im Störgeräusch basierend auf statistischen Signalmerkmalen erlaubt und Möglichkeiten zur Verbesserung binauraler Algorithmen eröffnet. Mögliche Algorithmen zur Störgeräuschunterdrückung basierend auf dem Modell werden diskutiert.

Silge, B.

• Subjektive Einschätzung der Sprechstimme und der Hörumgebung in universitären Seminarräumen [DAGA 2005 (München)]
  M. Meis, C. Hilge, C. Nocke, T. Bräcker, V. Lammers, M. Lützen, R. Machner, M. Mühlhan, A. Müller, B. Silge, W. Wempe, S. Wolter and A. Schick
[A]

Im Rahmen einer feldexperimentellen Studie wurden insgesamt N=311 Studenten zur Hörsamkeit von universitären Seminarräumen befragt. Basierend auf dem laborexperimentellen Ansatz von Meis & Nocke und Befunden einer kanadischen Feldstudie von Hodgson & Kennedy wurde ein Fragebogen entwickelt, der zum einen reiznahe Items zur Bewertung der Sprechstimme (z.B. ''hallig'' vs. ''trocken'', ''klirrend vs. gedämmt'') und zum anderen Skalen zur Bewertung der Hörumgebung enthielt (z.B. genereller Hörkomfort, Störgeräusche). Nach einem raumakustischen Screening wurde für ein varianzanalytisches Modell die Befragung in insgesamt sechs raumakustisch unterschiedlichen Seminarräumen durchgeführt. Die Seminarräume unterschieden sich signifikant sowohl hinsichtlich der gemittelten Nachhallzeiten als auch hinsichtlich des Nachhallverlaufs. Beide Parameter schlugen sich in den subjektiven Bewertungen der befragten Personen nieder. So wurden Räume, die ein Maximum der Nachhallzeit im Frequenzbereich zwischen 500 Hz und 4 kHz aufwiesen, zwar klanglich als angenehmer bewertet als Räume, deren Maximum der Nachhallzeit unterhalb von 250 Hz lag, jedoch wurde die Geräuschkulisse durch Kommilitonen in den erstgenannten Räumen als störender empfunden. Implikationen für die angewandte Lehr-Lernforschung und die Möglichkeit einer Ferndiagnose durch psychometrisch geprüfte Befragungsinstrumente werden abschließend diskutiert.

Siller, H.

• Forschungsverbund Leiser Verkehr - Projekt FREQUENZ - Lärmarme Nachrüstmaßnahmen für existierende Flugzeuge [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  G. Saueressig, W. Dobrzynski, S. Guérin, S. Fröhlich, J. Jaeglé, W. Jans, B. Kiefner, I. Köhler, M. Kutner, U. Michel, M. Pott-Pollenske, H. Siller, A. Uhl, J. Wiedau and K. Haag
[A]

Unter dem Dach des Forschungsverbunds Leiser Verkehr wurde 2004 das Projekt FREQUENZ gestartet. Im Teilprojekt 3 werden kurz- und mittelfristig einsetzbare Lösungen zur Lärmreduzierung für bereits im Einsatz befindliche Flugzeuge entwickelt. Hierfür müssen einzelne Schallquellen im Überflug genau vermessen werden, um entsprechende lärmarme Modifikationen entwickeln zu können, die dann noch auf Flugtauglichkeit geprüft und zertifiziert werden müssen. Diese Arbeiten basieren auf den Untersuchungen in den vorgeschalteten Teilprojekten 1 und 2, in denen numerischen Methoden eingesetzt und durch Windkanalversuche verifiziert werden. Wirbelgeneratoren konnten erfolgreich an einem Lufthansa Airbus A319 eingesetzt werden, um zwei starke Töne zu eliminieren, die an der Flügelunterseite durch Tankdruckausgleichöffnungen hervorgerufen werden. Ton- und Breitbandschallquellen vom Triebwerk, Fahrwerk und den Hochauftriebssystemen werden ebenfalls analysiert. Weitere Untersuchungen widmen sich lärmarmen Landeverfahren für die Lufthansa Boeing MD11-F, für die Bewertungs- und Umsetzungskonzepte entwickelt werden. Darüber hinaus soll die Quelle eines vom Fahrwerk herrührenden Tons identifiziert und eine lärmarme Modifikation erarbeitet werden.

• Schallquellenlokalisierung an bewegten Objekten [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  H. Siller, S. Guérin and B. Barsikow
[A]

Bei der Lokalisierung von Schallquellen mit Hilfe von Mikrofonarrays muss bei bewegten Objekten wie Flugzeugen, Schienen- und Straßenfahrzeugen das Auswerteverfahren angepasst werden, um den Doppler-Effekt zu berücksichtigen. Ein solches aus dem klassischen Beamforming entwickeltes Verfahren wird vom DLR seit einigen Jahren erfolgreich für die Analyse von Verkehrsflugzeugen im Überflug eingesetzt. Das Ingenieurbüro akustik-data wendet ein entsprechendes Verfahren ebenfalls seit Jahren zur Untersuchung von PKW und Nutzfahrzeugen an. Das klassische Beamforming unterliegt verschiedenen Beschränkungen in Hinsicht auf das Auflösungsvermögen und die Dynamik des Arrays. Diese lassen sich zum einen durch eine optimierte geometrische Auslegung der Mikrofonverteilung und eine hohe Anzahl von Mikrofonen verbessern, zum anderen aber auch durch erweiterte Auswertealgorithmen, die die Abbildungseigenschaften des Arrays berücksichtigen. Optimierte und an den zu untersuchenden Frequenzbereich angepasste Arrays werden beim DLR für Überflugmessungen eingesetzt. Diese Arrays sind mehrarmige Spiralarrays mit Durchmessern von bis zu 32 m und bis zu 250 Mikrofonen. Zur Untersuchung von bodengebundenen Fahrzeugen haben DLR und akustik-data gemeinsam das so genannte Snowflake Array mit 124 Mikrofonen bei einer Größe von 3,5x3,5 m entwickelt. Erweiterte Auswertealgorithmen werden beim DLR seit kurzem zur Analyse von Überflügen und bei akustik-data bei der Analyse von Straßenfahrzeugen eingesetzt. Diese Verfahren kompensieren die Abbildungseigenschaften des Mikrofonarrays mit seinen Neben- und Gitterkeulen und erlauben eine räumlich hochauflösende Analyse der Schallquellen mit einer gegenüber dem klassischen Beamforming erhöhten Dynamik. Während das klassische Beamforming bei flächig verteilten Quellen eher noch eine qualitative Methode ist, lassen sich mit den Entfaltungsverfahren die Einzelschallquellen auch quantitativ bestimmen.

Silzle, A.

• Auswahl und Tuning von HRTFs [DAGA 2002 (Bochum)]
  A. Silzle
[A]

Ziel der im Folgenden beschriebenen Arbeit war es, eine sehr hochwertige fünfkanalige Audiowiedergabe über Kopfhörer zu implementieren. Es war eine ausgezeichnete Außerkopflokalisation für alle Richtungen gefordert - einschließlich der kritischen Frontalposition. Es sollte die geringstmögliche zusätzliche Klangverfärbung dem Orignalsignal hinzugefügt werden. Für eine solche hochwertige Tonwiedergabe sind die Qualität der HRTFs und IPTFs entscheidend. Pilothörversuche zeigten, daß auch unter einer größeren Anzahl von an Menschen und Kunstköpfen gemessenen HRTFs kein Satz war, der dem Qualitätsanspruch gerecht werden konnte. Die Frontalposition war entweder in der Lokalisation angehoben oder komplett undefiniert. Die Klangverfärbung - auch mit den richtigen IPTFs - war deutlich über dem für diese Applikation Akzeptierten. Es wurde eine Auswahl unter einer sehr großen Anzahl von HRTF-Sätzen (62) und IPTFs (200) vorgenommen. Im zweiten Schritt wurden diese optimiert. Beide Schritte wurden von einer perzeptuellen Sichtweise geleitet. Was gut klingt, ist richtig. In diesem aufwendigen und langwierigen Tuning-Prozess wurden u.a. benutzt: verschiedene Glättungen, Minimumphasenberechnung, Parametrischer EQ mit individuellen Einstellungen für jede Richtung und selbst für den linken und rechten Teil der HRTFs. Wichtig für diesen Tuning-Prozess war es, alle Parameter in Echtzeit ändern zu können und eine größere Anzahl unterschiedlichster Tonsignale zu benutzen. Die Ergebnisse wurden abschließend mit einem Hörversuch verifiziert.

• Welche Rechenleistung wird für die Echtzeit-Implementation von Virtueller Akustik benötigt? [DAGA 2003 (Aachen)]
  A. Silzle
[A]

Bei der Programmierung einer echtzeitfähigen dreidimensionalen Tonwiedergabe über Kopfhörer oder Lautsprecher ist auf eine sehr effiziente Implementierung zu achten. Hier soll ein Überblick über die benötigten Teilalgorithmen und die dafür benötigte Anzahl von Rechenoperationen am Beispiel einer PC-Implementation gegeben werden. Es werden die wichtigsten Parameter (Ordnung der Spiegelschallquellen, Filtertyp und -länge) angegeben, sowie deren Einfluss auf die Gesamtrechenzeit dargestellt. Diese Parameter werden in Zusammenhang mit der zu erwartenden Qualität der Wiedergabe gesetzt.

• A New Method For Elevation Panning Reducing The Size Of The Resulting Auditory Events [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  R. Gretzki and A. Silzle
[A]

Panning between two vertically arranged loudspeakers results in an auditory event that can cover almost the whole spanned angle. Additionally, these vertically arranged loudspeakers cause audible comb filtering if listeners are not equally spaced from each loudspeaker (some centimetres displacement is sufficient). Usually, these effects are reduced by increasing the number of loudspeakers. The present method diminishes the spatial extent of the auditory event to a great degree without increasing the number of loudspeakers. Also, the comb filter effects occurring with misplaced/moving listeners are equally reduced.

• Taxonomie und Optimierungsmethode für Systeme zur Generierung von auditiven virtuellen Umgebungen [DAGA 2005 (München)]
  A. Silzle
[A]

Die Echtzeit-Software IKA-SIM zur Generierung von auditiven virtuellen Umgebungen wird vorgestellt. Die Optimierung eines solchen Systems gestaltet sich schwierig, da es auf der physikalischen Seite durch eine große Anzahl von Parametern beschrieben wird. Diese sollen so eingestellt werden, dass sich eine Hörwahrnehmung ergibt, die einer gewünschten Qualität entspricht. Diese Qualität ist abhängig von der angestrebten Anwendung, für die die auditive virtuelle Umgebung benutzt werden soll. Bisher wurden jeweils einzelne Parameter in langen Hörversuchsreihen untersucht, um ihre Abhängigkeit von der gewünschten Qualität zu ermitteln. Diese Methode berücksichtigt nicht die Abhängigkeiten zwischen den Parametern in Bezug auf die Qualität, und sie berücksichtigt ebenfalls nicht die Gewichtung der Parameter zum Gesamtqualitätsurteil. Mit der neuen perzeptiv orientierten Optimierungsmethode werden diese Zusammenhänge deutlich besser wahrgenommen und können systematischer erfasst werden. Es werden hierbei alle relevanten Parameter dem Hörer in Echtzeit zur Verfügung gestellt, so dass er ein direktes Feedback seiner Einstellungen durch seine Wahrnehmung zur Verfügung hat. Damit lassen sich deutlich effektiver Optimierungsresultate erzielen, bei denen der Einfluss einzelner Parameter auf das Gesamturteil deutlich wird. Diese Optimierungsmethode wird vorgestellt und erste Resultate werden präsentiert.

• Länge und Anzahl von Außenohr-Übertragungsfunktionen (HRTFs) für auditive virtuelle Umgebungen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  A. Silzle
[A]

Zur Generierung von auditiven virtuellen Umgebungen werden Außenohr-Übertragungsfunktionen (head-related transfer functions, HRTFs) benötigt. Sie sind in Simulationssystemen dieser Art die längsten Filter und damit für die Implementierung am aufwändigsten. Insbesondere für eine Echtzeit-Implementierung wird die kürzest mögliche Form ihrer Impulsantworten gesucht. In diesem Beitrag wird sowohl die Änderung im Amplitudengang als auch der wahrgenommene Einfluss einer solchen Verkürzung beschrieben. Dieser Einfluss wird in Abhängigkeit von der Raumrichtung sowohl für den Direktschall als auch für die Spiegelschallquellen der ersten Ordnungen untersucht. Weiterhin wird untersucht, ob ein einfacher Algorithmus zur Nachverdeckungsabschätzung geeignet ist, die Anzahl der zu berechnenden Reflexionen zu reduzieren. Die sich aus diesen Maßnahmen ergebenden Einsparungen werden berechnet.

• Latency Annoyance of Interactive Auditory Virtual Environment [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Silzle and C. Borß
[A]

Latency Annoyance of Interactive Auditory Virtual Environment

• Generation of Quality Taxonomies for Auditory Virtual Environments by Means of a Systematic Expert Survey [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Silzle
[A]

Generation of Quality Taxonomies for Auditory Virtual Environments by Means of a Systematic Expert Survey

Simanowski, K.

• Räumliche Schalldruckverteilung bei lokaler aktiver Lärmminderung in Schlafräumen [DAGA 2008 (Dresden)]
  K. Simanowski, T. Kletschkowski and D. Sachau
[A]

Zur Lärmbekämpfung in Schlafräumen bieten sich, insbesondere im Bereich niedriger Frequenzen, aktive Maßnahmen an. In der vorliegenden Arbeit wurde die Anwendung eines lokal wirksamen Gegenschallsystems an einem handelsüblichen Bett analysiert. Die Versuche fanden in einem Transmissionsprüfstand statt. Dieser besteht aus einem Reflektionsarmen Raum, in dem der Störschall erzeugt wurde und einem Hallraum, in dem sich der Versuchsaufbau befand. Der beide Räume verbindende Transmissionskanal wurde mit einem doppelglasigen Fenster ausgestattet. Zwei direkt in das Kopfkissen integrierte Mikrophone dienten als Fehlersensoren. Die Anwendung einer adaptiven Vorwärtsführung auf Basis des FxLMS-Algorithmus (engl. Filtered Reference Least Mean Square) ermöglichte für tonale und breitbandige Anregungen signifikante Pegelreduktionen an den Fehlermikrophonen. Die räumliche Verteilung des Schalldruckes im ungeregelten und geregelten Zustand wurde unter Verwendung eines Mikrophonfeldes vermessen. Die Untersuchungen erfolgten auf drei Ebenen von je 7,2m in einer Höhe von 76cm, 126cm und 176cm über dem Fußboden. In jeder Ebene wurden in einem äquidistanten Raster 777 Messpunkte aufgenommen. Die Untersuchungen belegen einerseits die Ausbildung der Ruhezone über dem Kopfkissen. Andererseits verdeutlichen die Ergebnisse, dass die globale Rückwirkung des lokalen, aktiven Gegenschallsystems auf den Hallraum von deutlich kleinerer Ordnung als die Lärmminderung an den Fehlermikrophonen ist.

Simkovics, R.

• Einsatz numerischer Verfahren bei der Berechnung der nichtlinearen Eigenschaften von elektrodynamischen Lautsprechern [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Rausch, M. Kaltenbacher, L. Kreitmeier, G. Krump, H. Landes, R. Lerch and R. Simkovics
[A]

Es wird ein Verfahren zur numerischen Berechnung der nichtlinearen Eigenschaften von magneto-mechanischen Wandlern vorgestellt. Die an der Wandlung bzw. Abstrahlung beteiligten elektromagnetischen, mechanischen und akustischen Felder samt ihren Kopplungen werden durch Anwendung einer Finite-Elemente-Methode (FEM) simuliert. Im weiteren werden die magnetischen Nichtlinearitäten aufgrund örtlicher Magnetfeldinhomogenitäten sowie die mechanischen Nichtlinearitäten infolge großer Verformungen und nichtlinearer Materialeigenschaften berücksichtigt. Dieses Verfahren wird eingesetzt, um elektrodynamische Lautsprecher inklusive ihrer akustischen Abstrahlung mit hoher Genauigkeit zu berechnen. Im Rahmen der Computersimulationen werden zunächst die nichtlinearen Kraft-Weg-Kennlinien der Membranaufhängungen durch einen Vergleich mit der Messung verifiziert. In einem zweiten Computermodell wird das Magnetfeld des Permanentmagneten mit allen Streueinflüssen modelliert. Weiterhin werden die von den Spulenströmen hervorgerufenen elektromagnetischen Lorentzkräfte samt der daraus resultierenden Membranauslenkungen sowie der Schalldruck in der Umgebung der Membran in einem Rechenschritt rechnerisch erfaßt. Durch einen Vergleich von berechneten und gemessenen Membranauslenkungen und Druckverteilungen wurden die Algorithmen verifiziert. Die Effizienz der computerunterstützten Entwicklung von elektrodynamischen Lautsprechern wird an einem praktischen Anwendungsbeispiel, der Untersuchung der sog. Jump-out Auslenkung, unter Beweis gestellt. Durch Anwendung dieses Verfahrens läßt sich eine Parameteroptimierung von elektrodynamischen Lautsprechern bei einer minimalen Prototypenanzahl erreichen, wodurch sowohl die Entwicklungszeit als auch die Entwicklungskosten reduziert werden. Im Zuge weiterer Arbeiten soll das CAD-System zu einem vollständigen CAE-Arbeitplatz für das computerunterstützte Design von elektrodynamischen Lautsprechern ausgebaut werden.

Simmer, U.

• Multi-Microphone Noise Reduction - Theoretical Optimum and Practical Realization [DAGA 2003 (Aachen)]
  U. Simmer and J. Bitzer
[A]

In diesem Beitrag untersuchen wir das theoretisch bestmögliche lineare Filtersystem zur Geräuschunterdrückung mit mehreren Mikrofonen. Mit dieser Optimallösung kann die maximal mögliche Leistungsfähigkeit von Multimikrofon-Systemen ermittelt werden. Sie ist daher auch für Methoden zur Quellentrennung von Bedeutung. Die diskutierte Lösung kann aber auch zum praktischen Entwurf von Filtern benutzt werden. Wählt man als Qualitätskriterium den mittleren quadratischen Fehler, so erhält man als Optimallösung das multidimensionale Wienerfilter. Praktisch handhabbar werden solche Filter erst durch die Zerlegung des Filters in zwei Komponenten: ein multidimensionales Filter, das nur von den Korrelationseigenschaften des Geräuschfeldes und der Mikrofonanordnung abhängt, und ein eindimensionales Nachfilter, das eine Funktion des SNR am Ausgang des ersten Filters ist. Für ein diffuses Schallfeld entspricht die erste Komponente einem Multimikrofon-System mit superdirektiven Eigenschaften. Ein solches System überträgt das Nutzsignal im Idealfall völlig verzerrungsfrei, die Störgeräuschunterdrückung ist aber für viele Anwendungen zu gering. Die eindimensionale Nachfilterung führt zu einer sehr deutlichen Verbesserung der Geräuschdämpfung. Viele aus der Literatur bekannte Filteralgorithmen produzieren jedoch zu starke Verzerrungen des Nutzsignals. Wir analysieren die Schwächen im Entwurf dieser Nachfilter und diskutieren Möglichkeiten zur Verbesserung dieser Verfahren.

• Robust, time-variant design of MVDR Beamformers [DAGA 2003 (Aachen)]
  J. Bitzer, U. Simmer and M. Kallinger
[A]

Das Konzept des Minimum Variance Distortionless Response (MVDR)-Beamformers ist eines der am häufigsten verwendeten Ausgangsmodelle für die Entwicklung von adaptiven Beamformer-Algorithmen. In diesem Beitrag soll gezeigt werden, wie eine optimale breitbandige Lösung für die Sprachverarbeitung aussieht. Da die optimale Lösung auf das perfekte a-priori Wissen der räumlichen Verteilung des Geräuschfeldes basiert, ist unter realen Bedingungen immer eine Schätzung notwendig, die sich insbesondere bei gleichzeitigem Vorhandensein des Nutzssignals als schwierig erweist. Es wird deshalb eine Erweiterung des so genannten Minimum Statistics Verfahrens auf mehrkanalige Signale zur Schätzung der benötigten Auto- und Kreuzleistungsdichtespektren vorgestellt. Ein Vergleich dieses neuen Verfahrens mit der Lösung, die sich unter Ausnutzung eines perfekten Sprachpausendetektors ergibt, zeigt, dass das neu vorgestellte Verfahren bei stationärer Störung nur unwesentlich schlechtere, aber bei instationären Geräuschfeldern sehr viel bessere Ergebnisse im Hinblick auf unerwünschte Nutzsignaldämpfung und erwünschte Geräuschreduktion erzielt.

• Echtzeit-Realisierung rekursiver Filterstrukturen auf einem digitalen Festkomma-Signalprozessor [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  U. Simmer
[A]

Dieser Beitrag beschreibt den Praktikumsversuch 'DSP-Programmierung' der zurzeit an der Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven zur Ausbildung von Bachelor Studenten eingesetzt wird. Ziel des Praktikums ist es, die Wirkung verschiedener Filterstrukturen und numerischer Repräsentationen für Studenten akustisch erfahrbar zu machen. Es wurde ein Festkomma-Prozessor (Analog Devices Blackfin ADSP-BF533) gewählt, da diese Prozessorklasse wegen der (im Vergleich zu Fließkomma-Prozessoren) kleineren Chip-Fäche und des geringeren Stromverbrauchs in mobilen, batteriebetriebenen Geräten wie Hörhilfen sehr weit verbreitet ist. Im Versuch werden den Studenten zwei vorbereitete Softwarepakete zu Verfügung gestellt. Eine MATLAB-Software, welche die Filter in verschiedene Strukturen transformiert und eine Skalierung der Filterkoeffizienten auf den Zahlenbereich [-1, 1) vornimmt und eine in C/C++ geschriebene DSP-Software, welche die verschieden Filterstrukturen in Echtzeit und parallel auf einem Festkomma-DSP realisiert. Durch Umschalten des Ausgangssignals können die Filterstrukturen akustisch verglichen werden. Die Entwicklungsumgebung ermöglicht zusätzlich die Analyse der Impulsantworten und Übertragungsfunktionen und die Messung der benötigten Taktzyklen auf der Zielhardware. Die Aufgabe der Studenten in diesem Versuch ist der Entwurf eines Bandpass-Filters mit Telefonbandbreite, die Evaluierung der akustischen Eigenschaften der implementierten Filterstrukturen, ein Vergleich der Übertragungsfunktionen und die Bestimmung der benötigten Rechenleistung. Am Ende des Versuchs sollten die Teilnehmer in der Lage sein, eine geeignete Filterstruktur für das gegebene Problem auszuwählen.

• Mehrkanalsignalverarbeitung zur Bestimmung der Kopfausrichtung in geschlossenen Räumen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  P. Roeske, J. Bitzer and U. Simmer
[A]

In vielen Fällen ist eine optimale Kenntnis der momentanen Position eines Sprechers in gegebener Raumgeometrie Voraussetzung für robuste Algorithmen zur mehrkanaligen digitalen Sprachsignalverarbeitung. Nur so ist es möglich, Sprache möglichst unverzerrt mit vorhandenen Mikrofonanordnungen aufzunehmen. Die fehlende Kenntnis über die Ausrichtung des Kopfes kann jedoch auch bei perfekter räumlicher Lokalisation zu Signalverzerrungen führen, da die akustische Abschattung des menschlichen Körpers mit steigender Frequenz für hohe Dämpfung sorgt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Ausrichtung der Mikrofone der freien Bewegung des Sprechers in seiner Umgebung folgen soll. Um Algorithmen testen und vergleichen zu können, wurde eine Simulationsumgebung basierend auf der Spiegelquellenmethode von Allen und Berkley implementiert. Eine Erweiterung des Modells ermöglicht zudem die Richtcharakteristik des Mundes am menschlichen Kopf der simulierten Quelle aufzuprägen, um so eine realistischere Akustik zu erhalten. Für die Auswertung der Daten wurden zunächst verschiedene bestehende Algorithmen zur Sprecherlokalisation implementiert. Darauf basierend erfolgt durch Modifikation und Erweiterung eine Schätzung der Kopfausrichtung. Dieses Poster stellt erste Ergebnisse unserer Arbeit vor. Ein Ergebnis ist, dass durch geschickte Konfiguration der Mikrofon Arrays kombiniert mit neuen Algorithmen eine Schätzung der Kopfausrichtung möglich ist. Simulationen und reale Daten zeigen die Effektivität der bisher entwickelten Lösungen.

Simon, K.

• Calibration of infrared signals by the photoacoustic effect [DAGA 2002 (Bochum)]
  J. Gibkes, J. Nzodoum Fotsing, K. Simon, B. Bein and J. Pelzl
[A]

The detection of infrared electromagnetic waves radiated from a heated body has become an important diagnostic tool in material science and in medical application. A problem commonly faced when using infrared cameras or simple infrared detectors for the determination of the sample temperature is concerned with the unknown infrared optical properties of the material under study. Application of conventional optical absorption of reflection spectroscopy mostly require destructive procedures and do not provide locally resolved information. In this contribution we demonstrate the high potential of the simultaneous measurement with photoacoustic effect and photothermal radiometry (PTR) for the non-destructive determination of the relevant optical parameters. Photoacoustic and PTR-measurements have been performed as a function of the modulation frequency at room temperature on fibre re-enforced materials and on standard samples for calibration. The results clearly reveal an optical transparency in the IR and visible region. The data provide values averaged for the wavelength region of the IR-detector. As the IR-camera is supplied with the same detectors the deduced calibration factors can be used for the IR-images obtained by the camera.

Simon, L.

• Localization of scars in the stadium billiard using reassigned Husimi distribution [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Teyssandier, V. Pagneux and L. Simon
[A]

In this paper, classical ray trajectories and high frequency eigenfunctions of a billiard with the shape of a stadium are discussed with the aid of quantum Poincaré plots. This quantum Poincaré section or phase space distribution is given in terms of the Birkhoff variables (s,cosø), introduced in quantum mechanics. This technical point of view have been studied intensively using Wigner and Husimi distribution functions. In this regard, the current study presents an effective alternative procedure by combining a novel digital signal processing technique, the reassigned method, with the so-called Husimi distribution specialized to the case of mixed irregular dynamic motion. More than a better localization of scars in phase space, the results are then used to develop a quantitative understanding of eigenmodes scars produced by resonance on periodic orbits. While each distribution has given strenghs and weaknesses, the reassigned Husimi distribution appears to be the best choice to characterize scars in billiards.

Simonis, C.

• Nachweis einer periodotopen Organisation im Lemniscus lateralis mit der 2-Deoxyglucose-Methode [DAGA 2002 (Bochum)]
  G. Langner, C. Simonis and S. Braun
[A]

Harmonische Signale haben eine Tonhöhe, die der Periodizität ihrer zeitlichen Umhüllenden entspricht. Diese Periodizität wird im Hörnerven durch Intervalle von Nervenimpulsen zeitlich kodiert. Neuronale Korrelation von verzögerten und unverzögerten Reaktionen bewirkt, dass viele Neurone im auditorischen Mittelhirn (Colliculus inferior: IC) auf eine bestimmte Periodizität abgestimmt sind. Die neuronale Korrelationanalyse schlägt sich in einer räumlichen Repräsentation der Periodizitätstonhöhe im IC senkrecht zur Frequenzrepräsentation (Tonotopie) nieder. Tonhöhen- und Frequenzinformation sind im IC also orthogonal zueinander abgebildet. Da sich diese Orthogonalität bei verschiedenen Versuchstieren ebenso wie im menschlichen Hörcortex nachweisen lässt, scheint es gerechtfertigt, neben der tonotopen Achse im Hörsystem von einer zweiten, einer periodotopen Achse zu sprechen. Unsere Ableitungen von einzelnen Neuronen im IC haben gezeigt, dass die Korrelationsmechanismen durch periodizitätssynchrone inhibitorische Eingänge ergänzt werden. Das führt dazu, dass die durch die Korrelation zunächst erzeugten Kammfilter der IC-Neurone in Bandpassfilter transformiert werden. Die dafür notwendige synchrone Inhibition stammt offenbar aus dem Lemniscus lateralis, der dem IC vorgeschaltet ist. Dieses auditorische Kerngebiet, erhält über sogenannte Riesensynapsen einerseits präzise Information über periodische Signale aus der ersten zentralnervösen Hörbahnstation (Nucleus cochlearis) und andererseits Rückprojektionen aus dem IC. Unsere Untersuchungsergebnisse mit 2-Deoxyglukose zur metabolischen Aktivitätsmarkierung unterstützen die Hypothese, daß die IC-Rückprojektionen periodotop organisiert sind. Gefördert durch die DFG: ''Sonderforschungsbereich 269''.

Simonis, W.

• Lärmmanagement auf Truppenübungsplätzen und Standortschießanlagen [DAGA 2003 (Aachen)]
  S. Pfüller, W. Simonis, E. Buchta and K.-W. Hirsch
[A]

Das Lärmmanagement auf Truppenübungsplätzen und Standortschießanlagen der Bundeswehr hat das Ziel, eine ,erhebliche' Beeinträchtigung der Nachbarschaft durch Schießlärm zu vermeiden und gleichzeitig den Übungsbetrieb der Bundeswehr sachgerecht zu gewährleisten. Zum Lärmmanagement gehört die sachgerechte Prognose des Schießlärm, auf deren Grundlage die Aspekte des Lärmschutzes in die Betriebsführung und in die Bauplanung einfließen können. Das Institut für Lärmschutz hat im Auftrag des BMVg eine aufeinander abgestimmte Programmfamilie entwickelt, die den Betreiber, die Verwaltungen und die öffentlich-rechtliche Fachaufsicht beim Lärmmanagement unterstützen. Diese sogenannte WinLarm Suite enthält Module zur Erfassung des Schießbetriebs, Expertensysteme zum Auffinden sachgerechter akustischer Quell- und Ausbreitungsparameter für die Vielzahl von unterschiedlichen Waffenknallen, die Ausbreitungsrechnung über große Entfernungen, eine vorschriftengerechte Beurteilung der Lärmbelastung, die Darstellung von Schallimmissionsplänen für die Lärmart Schießlärm für kleine und große Waffen und die vollständige Dokumentation der Prognose. Dabei erfüllt WinLarm einerseits die Forderung, auf der Anlage zeitnah automatisiert eine Lärmprognose in der Schießleitung durchzuführen und anzuzeigen, ohne dass weiteres akustisches Fachwissen erforderlich ist. Anderseits bieten die Programme der Fachaufsicht und dem Planer spezifische Werkzeuge zur detaillierten Analyse der Lärmbelastung und Beurteilung. Im Rahmen der Präsentation wird der methodische Aufbau von WinLarm erläutert. Die Diskussion wird durch eine Vorführung des Programms unterstützt.

Simpson, J.

• Optimising Ergonomic and Acoustic Design of Hand-held Sound Level Meters [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Simpson, D. Manvell, L. Kroman, H. Larsen and E. Olsen
[A]

Hand-held instruments are, by their very nature, used in the hand by humans. Genetic mechanisms make sure that all humans and their hands are different; not an ideal situation for a hand-held instrument designer who would prefer clones with the same outlook in life. However, in recognition of the fact that individuality exists, a research group investigated the expectations of potential and current hand-held instrument users, and the findings were used to construct a new form of sound level meter (SLM).

The paper describes how a series of 'Panel of Experts' workshops were used to arrive at two central demands from users for hand-held instrument design - robustness (proof against dust, water, humidity etc.) and practicality in all work situations - and how these demands were used, via physical and mathematical modelling tools, as guides to optimise the often conflicting ergonomic design and IEC 61672 acoustic performance criteria. This paper also describes how, through the use of new shapes and materials, an SLM was created to fulfil the design goals to make it easier, quicker and safer for all user groups to conduct measurement assignments.

Sinojmeri, M.

• Measurement of Static Pressure Coefficient of Laboratory Standard Microphones at Low Frequencies by Primary Method for Pressure Calibration [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Sinojmeri
[A]

The calibration system for measuring the pressure sensitivity of laboratory standard microphones is described. The influence of environmental parameters as static pressure, temperature and humidity on the measurement uncertainty is shown. The static pressure coefficients of LS1 laboratory standard microphones at a frequency range 2 - 250 Hz, were measured by the pressure reciprocity technique in a pressure controlled environment. There are several models proposed which practically simplify the frequency dependence of static pressure coefficient to a single frequency function. The analysis of the experimental results from the point of view of best approach is presented.

Sitel, A.

• Elaboration of a scattering matrix measurement procedure for higher order acoustic duct modes propagation conditions [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Sitel, J.-M. Ville and F. Foucart
[A]

A method for measuring the scattering-matrix of duct discontinuities for higher order acoustic modes propagation conditions is being developed and progress is presented in this paper. The technique, as this previously used for measuring transmission and reflection matrices, is based on measurement of acoustic pressure in two closed cross sections which separate incident and reflected modes after a modal decomposition by Fourier-Lommel's transform for N linearly independent pressure source distributions on N cut-on modes. Following works already achieved for plane wave propagation conditions, the determination of the scattering matrix coefficients is deduced after repeating all the experiment for two inlet charges which create the conditions for solving the system of equations. The experimental set-up, the signal processing and the data treatment process are described. Experimental results of the scattering matrix coefficients of a hard wall duct test section without any discontinuity for pressure distributed on the first three cut-on modes (0, 0); (1, 0); (-1, 0) are discussed.

Sivonen, V.P.

• Richtungsabhängigkeit binauraler Lautheit [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  W. Ellermeier and V.P. Sivonen
[A]

Änderungen der wahrgenommenen Lautheit in Abhängigkeit von der Einfallsrichtung des Schalls können als das Ergebnis zweier Prozesse aufgefasst werden: (1) der Filterung der Signale durch kopfbezogene Übertragungsfunktionen (HRTFs) vom Freifeld zu den Ohren des Hörers, und (2) binauraler Summation des oftmals dichotischen Inputs. Um - im Gegensatz zu Laboruntersuchungen unter Kopfhörerstimulation - beide Prozesse zu erfassen, wurden sowohl individuelle HRTFs gemessen als auch subjektive Lautheitsdaten erhoben. Das geschah im anechoischen Raum durch adaptiven Abgleich einer frontalen Schallquelle mit Lautsprechern, die sich an sieben anderen Positionen in der horizontalen und vertikalen Ebene befanden. Schmalbandrauschen mit drei Mittenfrequenzen (0.4, 1, und 5 kHz) wurde auf zwei Pegelstufen (45 und 65 dB SPL) untersucht. Es ergab sich eine deutliche Richtungsabhängigkeit der Abgleichungen um bis zu 10 dB, wobei starke interindividuelle Unterschiede zu beobachten waren. Diese konnten zum Teil durch Besonderheiten der individuellen HRTF-Filterung erklärt werden. Betrachtet man die am Ohr anliegenden Schallpegel, so ergibt sich im Mittel eine Leistungssummation (d.h. ein maximaler binauraler Gewinn von 3 Dezibel). Die Ergebnisse erlauben eine bessere Modellierung der binauralen Lautheit im realen Schallfeld, auch unter dichotischen Stimulationsbedingungen [gefördert durch 'Centerkontrakt on Sound Quality', Aalborg University].

Sköld, A.

• On the Use of Psychoacoustical and Psychophysical Methods to Predict Consumer Preference for Interior Car Sounds [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Västfjäll, A. Sköld and M. Kleiner
[A]

When designing for product sound quality, it is important to predict consumer preference since making consumer investigations time consuming. One way of assessing this is by correlating metrics for sound character with preference data from consumers. The sound character can be assessed in a number of ways. In the present research expert listeners were used to retrieve psychological dimensions. This was done by a listening test of the where the subjects were to rate the sounds on number of uni-polar adjective scales. The results were analysed ANOVAs and PCA, and resulted in five reliable dimensions, explaining 79% of the variance. Consumer preference was mapped by a paired comparison test design where listeners were to decide which of the sounds in each pair they prefer. This data was here analysed with the Bradley-Terry Luce model (BTL), which resulted in merit-scores for the sounds included. To get a good overview of the perceptual space present for the sounds in the test, expert listeners were asked to rate the difference between the sounds, which was done in a half matrix design. The data was analysed with an MDS-procedure that resulted in three dimensions explaining 97% of the variance present. When the correlation is calculated between the position of the sounds in the perceptual space and the rating in the psychological dimensions, one gets vector representation for the psychological dimensions. If the same thing is done for the preference merit scores, one gets a very clear picture of what dimensions and psychological properties of the stimuli are important for the consumer preference.

Skowronek, J.