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Abdellah, Alaa

• Akustische Eigenschaften von Lautsprechern aus Kohlenstoffnanoröhrchen
  B. Seeber, A. Abdellah und P. Lugli
[Abstract]

Kohlenstoffnanoröhrchen (Carbon Nanotubes, CNT) sind molekulare, röhrenförmige Gebilde aus Kohlenstoff. Werden CNTs auf ein Trägermaterial, wie dünne Folien oder Glasscheiben, aufgebracht, können sie bei Stromfluss Wärme abstrahlen. Dabei entsteht eine lokale Dichteänderung der Luft, die bei Wechselsignalen zu hörbaren Schallemissionen führt. Für die hier beschriebene Untersuchung wurden einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen zu einer Dispersion verarbeitet und mittels Sprühtechnologie als sehr dünne Schichten (<100 nm) großflächig auf ein Substrat (Glass, Kapton, Papier mit ca. 50x35 mm² Fläche) abgeschieden, wo sie ein homogenes und elektrisch leitfähiges Netzwerk bilden. Diese CNT-Muster wurden elektroakustisch vermessen. Der abgestrahlte Schallpegel in 10 cm Abstand betrug für das Muster mit Papierträger 28 dB SPL für ein 1-kHz-Sinussignal mit 20 V_rms, entsprechend einer Sensitivität von etwa 1,4 dB/V. Die Sensitivität war abhängig vom Trägermaterial und am höchsten für Papier und Kapton. Bedingt durch das physikalische Prinzip der Schallabstrahlung wird eine Schallwelle für die positive wie auch die negative Halbwelle einer sinusförmigen Wechselspannung generiert, was zu einer Verdopplung der Frequenz führt. Daher sind spezielle Methoden nötig, um bei einer möglichst geringen Materialerwärmung eine verzerrungsarme Schallabstrahlung zu erreichen. Im Vortrag werden erste Ergebnisse zur Signalverarbeitung und zu den akustischen Eigenschaften dieser neuartigen Lautsprechertechnologie vorgestellt.

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Abshagen, Jan

• Untersuchung der Kopplung zwischen simultan gemessenem Körperschall und Wasserschall bei Überwasserschiffen
  A. Galka, J. Abshagen, A. Stoltenberg und V. Nejedl
[Abstract]

An einem Überwasserschiff (FS PLANET) wurden simultan Zeitreihen des Körperschalls und des emittierten Wasserschalls gemessen. Wir präsentieren einen neuen Ansatz zur Analyse der Kopplung zwischen den resultierenden Körperschall- und Wasserschall-Zeitreihen. Die Analyse basiert auf regularisierten Regressionsmodellen für Zeitreihen der spektralen Leistung, die auf einem Satz von Frequenzintervallen für ein gleitendes Zeitfenster berechnet wurden. Kernelement des Verfahrens ist die Bestimmung eines optimalen Satzes von Frequenzintervallen mittels numerischer Optimierung. Als Regularisierungsgröße wird die Signifikanz der Regressionskoeffizienten verwendet. Die Analyse zielt darauf ab, eine Vorhersage des Wasserschalls aufgrund des gemessenen Körperschalls zu realisieren.

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• Transferverhalten einer wasserhinterlegten Platte bei turbulenter Anregung
  J. Abshagen, I. Schäfer und G. Pfister
[Abstract]

Der im Innenraum eines turbulent umströmten Körpers entstehende Schall ist für viele technische Anwendungen von großer Bedeutung. In der Unterwasserakustik limitiert dieses sogenannte Eigenstörgeräusch maßgeblich die Leistungsfähigkeit von SONAR-Systemen. Für die Entstehung von strömungsinduziertem Schall im Innenraum des Körpers sind dabei die Übertragung und die Wechselwirkung der turbulenten Wandruckschwankungen mit der äußeren Hülle des Systems von zentraler Bedeutung. Es werden Ergebnisse von Seeversuchen zur Strömungsakustik turbulenter Grenzschichten vorgestellt. Diese mit Hilfe eines Schleppkörpers gewonnenen Ergebnisse werden mit denen aus Experimenten in einem Kavitationstunnel verglichen.

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Ach, Benedikt

• Untersuchung der Einflussfaktoren des Fahrzeuginnenraums auf das abgestrahlte Schallfeld der Klimaanlage
  S. Hohls, B. Ach, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wird aufgrund der akustischen Optimierung der Hauptgeräuschquellen (z.B. Motor, Umströmung des Fahrzeugs) und dem Einsatz neuer Technologien, wie Elektroantriebskonzepten, zunehmend leiser. Hierdurch tritt das Klimatisierungssystem als Lärmquelle weiter in den Vordergrund. Die akustische Bewertung des Klimatisierungssystems in der Entwicklungsphase erfolgt üblicherweise anhand des emittierten Gesamtschalldruckpegels der Komponente unter Freifeldbedingungen. Dies spiegelt jedoch nicht das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wider, da hier zum einen die Klimaanlage als System verbaut ist und zum anderen aufgrund des kleinen Raumes mit nicht zu vernachlässigendem Scheibenanteil keine Freifeldbedingungen vorliegen. Des Weiteren ist die Qualität des wahrgenommenen Schalls nur bedingt korreliert mit dem Gesamtschalldruckpegel, sondern ist darüber hinaus durch spektrale und zeitliche Eigenschaften charakterisiert. In der vorliegenden Untersuchung wurden Klimageräte in ein Fahrzeugmodell (SAE-Körper) verbaut und der Schalleintrag in die Fahrgastzelle unter verschiedenen Randbedingungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen die Veränderlichkeit der akustischen und psychoakustischen Parameter durch verschiedene räumliche Einflussgrößen für eine unveränderte Schallquelle.

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Adachi, Seiji

• Aeroacoustic Noise Prediction of a Wing with a Droop-nose Leading Edge
  S. Adachi, P. Brandstätt und J. Simpson
[Abstract]

In the EU Clean Sky Green Regional Aircraft project, we are proposing a 3D wing model equipped with a gapless leading edge (LE) inclined downward, i.e., droop-nose, as a possible solution for reducing aeroacoustic noise. Based on the original wing for a geared turbofan aircraft, this model has been developed so that it has a droop-nose with a fixed angle of 15 degree over the almost entire span (18 to 98 percent of the span). In this research, noise radiated from the model has been predicted by a hybrid method. A stationary flow around the airfoil was first simulated in CFD analysis using a RANS turbulence model. After reconstructing a transient flow by an SNGR model, mid-field sound pressure was simulated based on Lighthill’s acoustic analogy. Far-field pressure was finally computed by Kirchhoff-Helmholtz integral. The overall sound pressure level of this model was predicted to be 1.6 dB lower than that of the baseline model having no LE devices. It was also found that the transition between the droop-nose and the regular LE near the wing tip should be sharp for preventing flow separation in this region.

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Adams, Christian

• Schallabstrahlung eines Permanentmagnet-Synchronmotors bei unterschiedlichen Betriebszuständen
  C. Adams, C. Schaal, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

Bei der Entwicklung von Elektromotoren spielt die Akustik eine immer wichtigere Rolle. Die Geräusche eines Elektromotors entstehen unter anderem durch Magnetkräfte, die die Struktur des Motors zu Schwingungen anregen. Diese Magnetkräfte hängen vor allem von den in den Spulen fließenden Strömen ab. Die Stromsignale lassen sich wiederum über die Motorregelung beeinflussen. Folglich bietet die Regelung einen Ansatzpunkt zur Beeinflussung der Schallabstrahlung von Elektromotoren. Dazu wurde ein numerisches Modell aufgebaut, welches den Permanentmagnet-Synchronmotor, d.h. die Motorelektrik, die Magnetkräfte und die Mechanik sowie den Körperschallfluss und die Luftschallabstrahlung abbildet. Mit diesem Modell lässt sich die abgestrahlte Schallleistung in Abhängigkeit von der Phasenspannung berechnen. Zur Verifizierung des Modells dienen experimentelle Daten. In einer Parameterstudie werden verschiedene Betriebszustände des Permanentmagnet-Synchronmotors bei unterschiedlichen Regelstrategien untersucht und die dabei abgestrahlte Schallleistung betrachtet. Beim Einsatz einer digitalen Drehmomentregelung kann bei gleichem akustischen Verhalten des Gesamtsystems eine höhere Reglerdynamik erzielt werden als bei einem PI-Drehzahlregler. Das verwendete Pulsweitenmodulationsverfahrens sowie der Signal-Rausch-Abstand des Sensors beeinflussen ebenfalls die Akustik des Elektromotors.

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Adelman-Larsen, Niels Werner

• Flexible Akustik in Veranstaltungssälen durch den Einsatz von aufblasbaren Membranabsorbern
  J. Schira und N.W. Adelman-Larsen
[Abstract]

Die in der DIN 18041 von 2004 empfohlenen Nachhallzeiten in Räumen für musikalische Veranstaltungen werden weder nach der Nutzung von elektroakustischen Anlagen, noch nach der Stilrichtung der Musik aufgeschlüsselt. Hierdurch ergeben sich in Aufführungsräumen für elektronisch verstärkte (Pop- und Rock-) Musik meist zu lange Nachhallzeiten, die sowohl von den Musikern als auch vom Publikum als unvorteilhaft wahrgenommen werden. Die Verkürzung der Nachhallzeit vor allem im Bassbereich ist essentiell um den Musikgenuss bei Rock- und Pop-Veranstaltungen in solchen Räumen zu steigern. Dies zeigt sich in den Untersuchungen des Akustikers Niels Werner Adelman-Larsen, welche in 2008 veröffentlicht wurden. Um einen Veranstalungsraum akustisch sowohl für klassische als auch für elektronisch verstärke Musik auszulegen muss folglich eine flexible Akustik für den wichtigen Bassbereich installiert werden. Eine neuartige technische Lösung bilden die vom Co-Autor Niels Werner Adelman-Larsen entwickelten, aufblasbaren Membranabsorber. Sowohl der wissenschaftliche Hintergrund als auch die technische Umsetzung der aufblasbaren Absorber werden in diesem Vortrag behandelt.

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Ahnert, Wolfgang

• Zur Raum- und Elektroakustik des Plenarsaals im neuen Parlamentsgebäude in Hanoi/Vietnam
  T. Behrens und W. Ahnert
[Abstract]

Im Jahre 2014 wurde der Plenarsaal im Neubau des Parlamentsgebäudes der Sozialistischen Republik Vietnam in Hanoi der Nutzung übergeben. Die Architektur in Form eines kreisförmigen Raums mit Deckenkuppel stellte eine anspruchsvolle Planungsaufgabe dar mit aufwändigen raumakustischen Maßnahmen und eine darauf angepasste Beschallungsanlage, die per Simulation geplant wurden. Der Beitrag stellt die raum- und elektroakustische Konzeption, Realisierung und die erzielten Ergebnisse dar.

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Ahrens, Axel

• Spektrale Gewichtung von interauralen Zeit- und Pegelunterschieden zur Lateralisation von Breitbandsignalen
  A. Ahrens, S.N. Joshi und B. Epp
[Abstract]

Frühere Studien zeigen, dass für schmalbandige Signale die Sensitivität für interaurale Zeitunterschiede (ITD) von niedrigen zu hohen Frequenzen abnimmt, während die Sensitivität von interauralen Pegelunterschieden (ILD) zunimmt. Diese frequenzabhängige Sensitivität wurde als Maß der spektralen Gewichtung interpretiert. Es ist jedoch bekannt, dass die Verarbeitung von ITD und ILD durch frequenzübergreifende Prozesse beeinflusst wird, was die Anwendbarkeit der Ergebnisse auf Breitbandsignale in natürlichen akustischen Umgebungen erschwert.

In dieser Studie wurde die spektrale Gewichtung von ITD und ILD in Breitbandsignalen in einer Lateralisationsaufgabe (1-Intervall-2-AFC) gemessen. Der Stimulus bestand aus elf Rauschbändern mit Bandbreite 1-ERB und einem spektralen Abstand von 1-ERB. Die Rauschbänder enthielten interaurale Zeit- oder Pegelinformation, welche in jedem Intervall und jedem Rauschband unabhängig voneinander randomisiert wurden. In einem weiteren Versuch wurde die Bandbreite des Stimulus variiert durch a) unkorreliertem Rauschen in den Rauschbändern mit der höchsten und niedrigsten Mittenfrequenz und b) durch Entfernen dieser Rauschbänder.

Die Ergebnisse zeigen, dass für ITDs das Frequenzband mit der niedrigsten, und für ILDs das Frequenzband mit höchster Mittenfrequenz den größten Einfluss auf die Lateralisation hatten. In Kondition a) veränderte sich die Gewichtung nicht. In Kondition b) hatten die vorhandenen Rauschbänder mit niedrigster (ITD) bzw. höchster (ILD) Mittenfrequenz den größten Einfluss auf die Lateralisation.

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Ahrens, Jens

• Perceptual Evaluation of the Diffuseness of Synthetic Late Reverberation Created by Wave Field Synthesis at Different Listening Positions
  J. Ahrens
[Abstract]

We revisit an experiment from (Sonke, 2000) that investigated the minimum number of uncorrelated sound field components required to achieve the perception of diffusion in wave field synthesis. It was shown that up to 10 plane wave components are necessary in order for a rotation of the compound sound field to be perceptually undetectable. The uncorrelated components were preceded by a synthetic wave front that represented a static direct sound. The experiment was carried out for the central listening position only, which made all uncorrelated components impinge on the listener simultaneously. We extend this experiment by including also off-center listening positions where perfect synchronization between different sound field components is not guaranteed. The presented experiment employed dynamic binaural resynthesis of real wave field synthesis systems in order to achieve controlled and repeatable translation of the listener.

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Akyol, Tarik

• Numerische Analyse des Körperschallverhaltens bei inhomogenen Randbedingungen
  B. Fath, T. Akyol und M. Kettner
[Abstract]

Im Rahmen einer Masterthesis wurde eine numerische Analysemethode mittels der Finite-Elemente-Methode ausgearbeitet, mit der das Schwingverhalten von Strukturen beurteilt werden kann. Aufgrund der Erregerart (Fußpunkterregung) bestand das Hauptproblem darin stationäre Frequenzganganalysen bei inhomogenen Randbedingungen durchzuführen. Die Berechnungen erfolgten mittels dem Open Source Solver CalculiX.

Da ebenfalls eine experimentelle Validierung der Methode erfolgte, wurde bei der numerischen Analyse besonders Wert auf Modelladäquatheit sowie die Ausarbeitung geeigneter Vergleichskriterien gelegt. Das einfache Modell eines Biegebalkens diente dazu, Vergleichsmöglichkeiten zwischen Simulation und Experiment zu erörtern. Anschließend wurde eine komplexere Struktur (Motorhaube eines E-Motors) mittels Fußpunktanregung bezüglich ihrem Körperschallverhalten analysiert. Aufgrund der inhomogenen Randbedingungen wurde bei der Simulation das Prinzip der seismischen Masse angewendet. Eine abschließende experimentelle Untersuchung der Motorhaube diente zur Validierung der numerischen Methode.

Mittels der Methode ist es möglich anhand von einfachen Kriterien (z. B. mittlere quadratische Übertragungsadmittanz oder dimensionslose Übertragungsfunktion) Strukturen großflächig bezüglich ihrem Körperschallverhalten zu untersuchen und zu beurteilen.

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Altinsoy, M. Ercan

• Vergleich verschiedener Lautsprecherzeilen im Nahfeld
  T. Wühle, S. Merchel und M.E. Altinsoy
[Abstract]

Das Fernfeldrichtverhalten von Lautsprecherzeilen wurde in der Vergangenheit bereits ausführlich studiert. Für große Hörabstände existieren mittlerweile zahlreiche Ansätze zur Optimierung des Abstrahlverhaltens solcher Schallquellen. Verschiedene Anwendungen erfordern jedoch Schallquellen, deren Richtverhalten sich bereits in kleineren Hörabständen kontrollieren lässt. Dies gilt z.B. für die Wiedergabe von Audiosignalen in Heimkinosystemen, in Umgebungen für virtuelle Realitäten, für Sicherheitssysteme in der Elektromobilität oder bei der mobilen Kommunikation. Es entsteht die Frage, ob Lautsprecherzeilen auch in solchen Szenarien sinnvoll eingesetzt werden können. Dieses Paper untersucht das Richtverhalten von drei verschiedenen Zeilenstrukturen im Nahfeld. Dabei werden die Unterschiede zum Fernfeldrichtverhalten diskutiert. Ebenso werden verschiedene Signalverarbeitungsansätze für die Ansteuerung der Lautsprecherzeilen verglichen.

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• Vibroakustische Audiowiedergabe im KFZ
  S. Merchel, M.E. Altinsoy, D. Kaule und C. Volkmar
[Abstract]

Für sitzplatzbezogene Entertainment-Systeme in Kraftfahrzeugen kommen bisher üblicherweise Kopfhörer zum Einsatz. Ziel dieses Projektes ist die individuelle Mehrplatz-Audiowiedergabe über verteilte Fahrzeuglautsprecher. Problematisch ist dabei die unzureichende räumliche Trennung bei tiefen Frequenzen. Einen Lösungsansatz stellt die Substitution von Schall durch Ganzkörperschwingungen dar. Bisherige Studien haben gezeigt, dass Sitzvibrationen nicht nur die Qualität eines Musikerlebnisses beeinflussen, sondern auch die Lautheitswahrnehmung bei tiefen Frequenzen verändern. Dieser Beitrag untersucht ob durch die Anregung von Sitzvibrationen der individuelle akustische Basspegel gesenkt werden kann. Für die Untersuchung wurde ein experimentelles Setup zur Wiedergabe von Audiosignalen mit zusätzlichen Vibrationen entwickelt: ein mit mehreren Schwingungsaktuatoren ausgestatteter Fahrzeugsitz. Die Vibrationsgenerierung erfolgte mit verschiedenen wahrnehmungsoptimierten Signalverarbeitungsansätzen unter Berücksichtigung der Exciter-Charakteristik. Als Teststimuli kamen Musiksequenzen unterschiedlicher Stile zum Einsatz. Interessant war ebenfalls der Einfluss verschiedener Vibrationspegel.

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• Was fühlen wir noch? – Ganzkörperschwingungsfühlschwellen für hohe Frequenzen
  A. Schwendicke, M.E. Altinsoy und S. Merchel
[Abstract]

Im alltäglichen Leben begegnen uns Ganzkörperschwingungen in vielfältigen Situationen. In praktisch allen Fortbewegungsmitteln sind wir ihnen ausgesetzt, ebenso bei Konzertbesuchen oder auf einzelnen Sportgeräten. Vibrationsmessung in solchen Situationen protokollieren Ganzkörperschwingungen bis zu einigen hundert Hertz. Wieviel nimmt der Mensch davon wahr? In der Literatur werden Ganzkörperschwingungen häufig nur bis etwa 100 Hz untersucht. Dieser Beitrag untersucht die Fühlschwelle von vertikalen Ganzkörperschwingungen bei höheren Frequenzen. Können die Fühlschwellen aus der Literatur einfach für höhere Frequenzen interpoliert werden? Besteht eine Abhängigkeit der Fühlschwelle von Geschlecht, Alter oder BMI? Insgesamt nahmen 43 Versuchspersonen (21 weibliche, 22 männliche) zwischen 21 und 72 Jahren an der Untersuchung teil. Die Versuchspersonen wurden auf eine rigide Platte gesetzt und die Fühlschwelle für sinusförmige Schwingungen in Terzschritten von 100 Hz bis 500 Hz bestimmt. Insbesondere für sehr hohe Frequenzen weichen die Werte erheblich von den aus der Literatur durch Interpolation erwarteten Werten ab. Nur für das Alter lässt sich ein systematischer Einfluss auf die Fühlschwelle feststellen. Das Geschlecht und auch der BMI wirkten sich nicht systematisch aus.

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• Untersuchung der Pegelabhängigkeit von Wahrnehmungsmerkmalen von Ganzkörperschwingungen
  R. Rosenkranz, S. Gruschwitz, M.E. Altinsoy und S. Merchel
[Abstract]

In vielen alltäglichen Situationen treten neben Geräuschen auch Vibrationen in Form von Ganzkörperschwingungen (GKS) auf. Diese können wichtige Informationen über die Umgebung vermitteln. Beispielsweise kann der Fahrer eines Fahrzeugs die Beschaffenheit einer Straße über Vibrationen des Fahrzeugsitzes taktil wahrnehmen. Dabei werden bei ihm bestimmte Wahrnehmungsmerkmale hervorgerufen, welche er in Form von Attributen (holprig, ratternd, ...) verbalisieren kann. Diese Wahrnehmungsmerkmale hängen stark von physikalischen Signalparametern wie der Frequenz ab. In der vorliegenden Arbeit wurde die Pegelabhängigkeit von Wahrnehmungsmerkmalen von GKS näher untersucht. Dazu wurden sinusoidale Stimuli im Frequenzbereich von 1 Hz bis 500 Hz bei 2 Pegelstufen über einen Shaker und eine Bewegungsplattform dargeboten. In einem freien Interview nannten Probanden die bei ihnen durch diese GKS hervorgerufenen Wahrnehmungsmerkmale. Mit Hilfe einer Faktoranalyse wurden diese Attribute auf eine repräsentative Anzahl von Wahrnehmungsmerkmalen reduziert. Anschließend wurden die Stimuli in einem zweiten Versuch erneut präsentiert. Dabei bewerteten die Probanden die Ausprägung der zuvor reduzierten Attribute auf einer verbalen Rohrmannskala (z.B. nicht bis sehr holprig). Der Versuch zeigte, dass die Wahrnehmungsmerkmale stark pegelabhängig sind. Diese Erkenntnis trägt einerseits zum besseren Verständnis der taktilen Wahrnehmung von GKS bei. Andererseits können mit Hilfe der Beziehung zwischen GKS-Signalen und Wahrnehmungsmerkmalen gezielt Vibrationen, bspw. für virtuelle Umgebungen, entworfen werden.

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• Beurteilung und multimodale Wahrnehmung von Lärm und Vibrationen in Kehrmaschinen
  A. Nicht, R. Rosenkranz, H. Shuo und M.E. Altinsoy
[Abstract]

Im Rahmen einer Arbeitsschutzuntersuchung bei einem Stadtreinigungsbetrieb wurden in einer Reihe von Straßenkehrmaschinen die auf den Fahrer einwirkenden Lärmimmissionen und Ganzkörperschwingungen gemessen. Hierfür wurde reproduzierbar eine Reihe typischer Arbeits- und Umgebungssituationen nachgestellt. Dabei kamen verschiedene Fahrzeuge unterschiedlicher Größe und Baujahre zum Einsatz. Die aufgezeichneten binauralen Schalldruckpegelverläufe und triaxialen Sitz-Vibrationen wurden anschließend gemäß der Arbeitsschutzrechtlichen Anforderungen bewertet und beurteilt. Die Beurteilung gemäß der gültigen Vorschriften im Arbeitsschutzrecht verfolgt einen vereinfachten Ansatz dessen Richtwerte sich in der Regel auf Tagesmittelwerte beziehen. Dabei wird die Schall- und Schwingungsbelastung separat ermittelt.

Um neben der Einhaltung der rechtlichen Vorschriften weitergehende Aussagen zur tatsächlichen Belastung der Mitarbeiter treffen zu können, wurden zusätzlich multimodale Wahrnehmungsuntersuchungen der Lärm- und Vibrationseinwirkungen auf den Fahrer im Multimodalen Messlabor durchgeführt.

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• Entwicklung eines Softwarevocoders mit Hilfe der wertschöpfungsübergreifenden Lead User Methode
  P. Marx, S. Merchel, M.E. Altinsoy, R. Reinhardt und M. Schefcyk
[Abstract]

Im Rahmen einer wertschöpfungsübergreifenden Lead User Studie im Markt von Softwarevocodern wurde ein Workshop durchgeführt, welcher Lead User aus allen Prozessschritten der Wertschöpfungskette einbezieht. Hierbei entstanden Innovationskonzepte für Softwarevocoder, von denen einige Ansätze in Form eines Prototyps mit Reaktor 5 (Native Instruments) realisiert wurden. Der Beitrag stellt die Produktentwicklung in Relation zum Produktlebenszyklus eines virtuellen Instruments und zeigt Möglichkeiten der Innovationsfindung, Erfahrungen aus Workshops mit Lead Usern sowie die die Technologie der DSP-Entwicklung mit Reaktor 5. Des Weiteren wurde im Rahmen der Arbeit eine psychoakustische Wahrnehmungsstudie durchgeführt, durch die die optimalen Vocoderparameter für Sprachverständlichkeit und Angenehmheit gemessen werden sollten. Hierbei konnten signifikante Zusammenhänge gefunden werden, welche direkt in den Vocoder implementiert wurden.

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Amengual Garí, Sebastià Vicenç

• Perceptual Evaluation of Focused Sources in a Concert Hall
  S.V. Amengual Garí und M. Kob
[Abstract]

The use of sound field synthesis methods for audio reproduction has been extensively studied in the recent years. However, most of the studies are focused on the perceptual evaluation under anechoic conditions. The present research aims at the perceptual evaluation of focused sources in real listening environments using the Wave Field Synthesis method. This reproduction method is compared to single loudspeaker sources to evaluate the differences in perception. In order to create different acoustic environments a Room Acoustics Enhancement System has been used in the experiments.

To perceptually evaluate the perceived quality of a focused source two methods have been used in this study: listening tests in situ in the concert hall of the University of Music of Detmold and listening tests using binaural recordings and reproduction with headphones.

The preliminary results show that the perception of the reconstructed sound field is directly related to the acoustic characteristics of the room - e.g. reverberation, early reflections, critical distance - and to the position of the listener in the room. These results will be validated in further tests with a larger sample of subjects.

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Anagiotos, Andreas

• Der Einfluss von intracochleären CI-Elektrodenträgern auf die Mittelohrtransferfunktion
  D. Pazen, M. Nünning, A. Anagiotos, A.-O. Gostian und D. Beutner
[Abstract]

Zur Versorgung von partiellen Taubheiten mit tieffrequentem Resthörvermögen hat sich die kombinierte akustische und elektrische Stimulation der Cochlea verbreitet. Die akustische Stimulation erfolgt durch den Luftschall eines Hörgeräts und die elektrische durch den Elektrodenträger eines Cochlea-Implantates, welcher beispielsweise durch das runde Fenster oder eine Cochleostomie inseriert werden kann.

Im Hinblick auf eine möglichst effiziente akustische Anregung der Cochlea bei kombinierter Stimulation untersucht diese Studie den Einfluss eines Elektrodenträgers sowie des Insertionsweges auf die Schallübertragung des Mittelohres. Zusätzlich wurde an nicht fixierten humanen Felsenbeinpräparaten die Fluidynamik im Innenohr evaluiert. Hierzu wurde bei akustischer Anregung im Gehörgang mit Laser Vibrometern die Bewegungen der Steigbügelfußplatte und der Membran des runden Fensters untersucht.

Es zeigt sich, dass die cochleäre Eingangsimpedanz durch ein mit Bindegewebe gepatchtes Cochleostoma etwas reduziert wird, was auch bei einer Elektrodenträgerinsertion der Fall ist. Dies führt zu einer leichten Änderung der Schwingungsform des Steigbügels. Gravierende Änderungen der Mittel- und Innenohrtransferfunktion konnten jedoch nicht festgestellt werden. Vorausgesetzt dass die Elektrodeninsertion die Innenohrstrukturen nicht beschädigt, scheinen Heil- und Vernarbungsprozesse für den Erhalt etwaigen Resthörvermögens eine große Rolle zu spielen. Diese können die Impedanz am runden Fenster nach der Operation und damit retrograd die cochleäre Eingangsimpedanz beeinflussen.

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Andreisek, Gaetano

• Attribute zur Beschreibung akustischer Unterschiede von Fehlstellen an Rotorblättern von Windenergieanlagen
  G. Andreisek, C.U. Große und B. Seeber
[Abstract]

Die zerstörungsfreie Prüfung von Rotorblättern von Windenergieanlagen in situ wird von erfahrenen Inspekteuren durchgeführt, die sich im Wesentlichen zweier Methoden bedienen: zum einen einer Sichtprüfung und zum anderen einer Klopfprüfung. Letztere benötigt lediglich einen geeigneten Hammer, mit dem die Oberfläche abgeklopft wird. Das geschulte Ohr ist in der Lage, aufgrund lokaler Änderungen akustischer Merkmale von benachbarten Klopfpunkten Fehlstellen, wie oberflächennahe Delaminationen, Lufteinschlüsse oder Stegablösungen, gezielt zu lokalisieren. Es wurde eine Methode zur Bestimmung von Attributen entwickelt, die sich zur Beschreibung dieser Merkmalsänderungen eignen und in einem späteren Test auf Grundlage eines semantischen Differentials verwendet werden können. Nach einer ersten Auswahl von 80 materialspezifischen und akustischen Attributen wurde in einem A-B Vergleich der wahrgenommene akustische Unterschied einer intakten und einer Fehlstelle beschrieben und zusätzlich gewichtet. Ergebnisse auf Grundlage von 16 Klopfaufnahmen eines realen Rotorblattstückes an verschiedenen Stellen mit demselben Hammer zeigen, dass die Attributliste gezielt reduziert werden kann. Materialbeschreibende Attribute, wie dicht, kompakt, lokal, starr, als auch akustisch-spezifische Attribute, u.a. hell, scheppernd, fluktuierend oder klingelnd, sind bei der Merkmalsunterscheidung von Relevanz. Schließlich können auf Grundlage dieser Ergebnisse bipolare Attributpaare für ein semantisches Differential gebildet werden.

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Angster, Judit

• Sound Radiation Pattern of the Sheng Pipes
  W. Kuang, J. Angster, Z. Dubovski, P. Leistner, J. Yang und A. Miklós
[Abstract]

Framed by a common research program of Chinese Academy of Sciences and of the Fraunhofer Gesellschaft, a cooperation project on the acoustics of Chinese and European wind instruments has been established. The sound radiation pattern of the sheng, which is a traditional Chinese mouth organ with lingual pipes, was investigated by a microphone array system in a semi-anechoic room. Near field sound pressure measurement of 4 selected sheng pipes were taken around the complete sheng in every 30 degrees. The active intensity distribution in horizontal and vertical directions was analyzed in different frequency ranges. For comparison, 2 individual sheng pipes and 4 individual labial organ pipes were also investigated in the same way. The radiation pattern of the first several harmonics is different and it depends on the physical structure of the pipe and the scattering objects around. The results of this paper provide a better understanding of the sound directivity pattern of the sheng and can be applied as a reference in further objective and subjective experiments.

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Antons, Jan-Niklas

• Challenging ITU-T P.835: Searching for the optimal order of scales for assessing the quality of complex speech signals
  S. Arndt, S. Möller und J.-N. Antons
[Abstract]

When evaluating the quality of speech samples which contain background noise the International Telecommunication Unit (ITU) has released the ITU-T P.835 standard for assessing the quality on several scales. The scales contain ratings on signal quality, background noise annoyance, and the overall quality. Hereby, the order is fixed in the recommendation, such that the overall quality should be always assessed last, and the signal quality and background noise randomly either first or second. However, no clear argumentation is given why only the first two items are supposed to be randomized but the overall quality should be assessed last. Furthermore, research has shown that the order of scales has an effect on the judgment made. In this paper, we will show that the order of scales has an effect on the rating scores in this scenario. Therefore, we conducted an experiment conform to the recommendation, and altered the order of scales. We used a complex speech sample which contained different types and intensities of background noise; these were also suppressed using noise suppression algorithms. These may have an influence on the speech signal itself. We assessed the proposed scales and differed the order of those in a within subject study design.

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Anzenbacher, Christoph

• Der Klang der Marken – Branchentypische psychoakustische Eigenschaften von Audiologos
  C. Anzenbacher, I. Czedik-Eysenberg, C. Reuter und M. Oehler
[Abstract]

Bisher wurden Audiologos hinsichtlich ihrer melodischen Eingängigkeit, ihres aufmerksamkeitssteigernden Effekts sowie ihrer Wiedererkennbarkeit unter akustisch schwierigen Umweltbedingungen untersucht, doch es blieben Fragen nach (branchen- sowie länder)typischen akustischen Eigenschaften dieser auditiven Werbeträger bisher noch unbeantwortet.

Aus diesem Grund wird folgender Fragestellung nachgegangen: Was sind die typischen akustischen Merkmale von Audiologos und lassen sich bestimmte akustische Eigenschaften ermitteln, die als besonders typisch für die Audiologos bestimmter Branchen/Nationen gelten?

294 Audiologos, klassifiziert auf Basis des internationalen Standards zur Brancheneinteilung (”ISIC”) wurden mittels Matlab/MIRtoolbox (Lartillot/Toiviainen 2007) und weiterer musikanalytischer Parameter auf ihre Merkmale hin analysiert. Anschließend wurden mittels einer ANOVA und anschließendem Tukey post-hoc-Test die erfassten Merkmale untersucht.

In den Audiologos (74% aus Europa) aus der Dienstleistungsbranche lässt sich ein hoher Spectral Centroid (auch tonhöhenbezogen) erkennen sowie eine gesteigerte Rauhigkeit. Der Spectral Centroid bei den Audiologos aus dem Bereich der Finanzdienstleistungen und öffentlichen Institutionen ist eher gering, während bei den Audiologos im Transportwesen eine erhöhte Inharmonizität festgestellt werden kann sowie eine auffallende Bevorzugung von aufsteigenden/wellenförmigen Melodiestrukturen.

Insgesamt lassen sich die untersuchten Audiologos anhand ihrer klanglichen und musikalischen Eigenschaften verschiedenen Branchen zuordnen. Das hier angewendete Verfahren des semi content based music information retrieval bietet vielversprechende Möglichkeiten auch kurze akustische Sequenzen wie Audiologos zu klassifizieren.

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Apostol, Sylvia

• Entwicklung eines gekühlten Waveguides zur inline Messung des Strömungsprofils von Polymerschmelze mittels Ultraschall
  V. Putz, S. Apostol, B. Zagar und J. Miethlinger
[Abstract]

Bei der Entwicklung neuer Polymere sind Fließverhalten und Verarbeitbarkeit der Polymerschmelze ein wichtiges Kriterium - daher ist die Messung des Strömungsprofils der Schmelze inline während der Extrusion von großem Interesse. Eine Möglichkeit, Strömungsprofile zerstörungsfrei auch in opaken Schmelzen zu messen, bietet das bekannte Ultraschall-Pulsed-Wave Verfahren.

Die Anforderungen an eine Messeinrichtung sind dabei hoch: Geringe Kanalquerschnitte (weniger als 2 mm) erfordern Ultraschall-Transducer mit kurzer Pulsdauer (bzw. hoher Bandbreite), und die niedrige akustische Impedanz der Schmelze verursacht zwangsläufig hohe Verluste beim Einkoppeln der Pulse in die Schmelze. Leistungsfähiges Labor-Equipment, welches diese Anforderungen erfüllen kann, ist auf den Einsatz bei Raumtemperatur beschränkt, während die Polymerschmelze bis zu 250^∘C erreichen kann.

Dieser Beitrag stellt einen neu entwickelten Messaufbau vor, der es ermöglicht, Langzeitmessungen in einer beheizten Kapillardüse unmittelbar nach der Extrusion durchzuführen. Der Ansatz beruht auf der ”Clad-Buffer-Rod”-Technik: Ein Waveguide zwischen Transducer und Schmelze sorgt für gute akustische Kopplung bei gleichzeitiger thermischer Entkopplung. Der Waveguide kann transducerseitig gekühlt werden, ohne die Temperatur Fluss der Schmelze stark zu beeinflussen, und eine Langzeit-Messung mit Labor-Equipment wird möglich. Die gezeigten Messergebnisse wurden inline während der Extrusion von Polypropylen mit verschiedenen Füllstoffen gewonnen. Wichtige akustische Eigenschaften der Schmelze (Schallgeschwindigkeit, Dämpfung) können ebenfalls direkt aus den Messdaten geschätzt werden.

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Appel, Percy

• Überprüfung von Fluglärmberechnungs-Software
  P. Appel und R. Thierbach
[Abstract]

Die Festsetzung der Lärmschutzbereiche an Flughäfen und militärischen Flugplätzen nach dem Fluglärmschutzgesetz hat erhebliche rechtliche und finanzielle Konsequenzen. Es ist daher wichtig, dass der Berechnungsalgorithmus korrekt in die entsprechende Software umgesetzt wird. In der Beschlussempfehlung des Bundestags-Ausschusses für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit zur Novellierung des Fluglärmgesetzes im Jahr 2007 wurde das Umweltbundesamt deshalb u. a. gebeten, die Bundesländer bei der Qualitätssicherung der Berechnungsprogramme zu unterstützen. Das Umweltbundesamt hat daraufhin in Zusammenarbeit mit verschiedenen Institutionen ein praxisgerechtes Verfahren zur Überprüfung der Fluglärm-Berechnungsprogramme erarbeitet und erfolgreich angewendet. Aufbauend auf den dabei gewonnenen Erkenntnissen soll dieses Verfahren für die nunmehr anstehende Evaluation des Fluglärmschutzgesetzes weiterentwickelt werden. Dazu soll das Verfahren zur Softwareüberprüfung an die heutigen Erfordernisse und an den aktuellen Stand der Technik angepasst werden. Im Rahmen dieser Arbeiten werden sowohl der bestehende Testflugplatz modifiziert als auch die vorhandenen Testszenarien erweitert. Die Testszenarien umfassen verschiedene Prüfschritte, wie z. B. die Durchführung von Einzelpunktberechnungen und flächenhafte Lärmberechnungen. Durch das Überprüfungsverfahren soll der hohe Qualitätsstandard bei der Lärmberechnungssoftware weiterhin sichergestellt werden. Die Eckpunkte des Verfahrens werden anhand von ausgewählten Beispielen vorgestellt und erläutert.

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Arendt, Ilka

• Systematische Fehler bei der Anwendung verschiedener Verfahren zur Ermittlung des Schallleistungspegels
  I. Arendt und A. Berger
[Abstract]

Der Schallleistungspegel einer Schallquelle kann aus dem Schalldruckpegel und dem Schallintensitätspegel auf unterschiedlichen Hüllflächen, mit unter-schiedlichen Messpunktanordnungen oder auf Messpfaden ermittelt werden. Für die Ermittlung des Schallleistungspegels stehen mehrere genormte Messverfahren zur Verfügung. Die Anwendung der verschiedenen Verfahren kann jedoch zu systematisch unterschiedlichen Ergebnissen führen. Mit dem Ziel, die Abweichungen zu quantifizieren und die Messverfahren weiterzuentwickeln wurde der Schallleistungspegel einer Referenzschallquelle in verschiedenen Versuchsanordnungen ermittelt. Die Messergebnisse sollen hier mit Schwerpunkt auf den Intensitätsmessverfahren vorgestellt und diskutiert werden. Die vorgestellten Untersuchungen sind Teil des von der PTB Braunschweig koordinierten EMRP Projektes SIB56 Sound Power, welches die Realisierung der Einheit Watt über ein Primärnormal zum Ziel hat. Zielsetzung der BAuA ist der praktische Nutzen des Primärnormals für Schallleistungsmessverfahren.

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Arifi-Müller, Vlora

• Automatisierte Identifikation von Audioaufnahmen anhand symbolisch codierter musikalischer Themen
  S. Balke, L. Lamprecht, V. Arifi-Müller, T. Prätzlich und M. Müller
[Abstract]

Im Jahre 1948 veröffentlichten Barlow und Morgenstern eine Sammlung von circa 10000 musikalischen Themen, die einen Überblick der wichtigsten Instrumentalwerke der klassischen Musik geben. Diese meist viertaktigen, einstimmig gesetzten Melodielinien hinterlassen beim Hörer häufig einen bleibenden Eindruck und eignen sich daher als kompakte Beschreibungen der entsprechenden Werke. In diesem Beitrag untersuchen wir, inwieweit sich die symbolisch codierten Themen verwenden lassen, um entsprechende Audioaufnahmen in einer Musikdatenbank zu identifizieren. Hierzu passen wir gängige Verfahren der automatisierten Musiksuche systematisch an, um unterschiedlichen Herausforderungen im Kontext klassischer Musik zu begegnen. Bei der Identifikation der Themen in Audioaufnahmen muss man zum einen mit globalen und lokalen Tempounterschieden und zum anderen mit Transpositionen und Abweichungen in der Stimmung umgehen können. Weiterhin können die einstimmigen Themen in den Audioaufnahmen in einem mehrstimmigen Kontext vorliegen. In unseren umfangreichen Experimenten zeigen wir, wie man die Suchergebnisse systematisch verbessern kann. Als eine weitere interessante Anwendung der inhaltsbasierten Musiksuche diskutieren wir, wie sich diese Techniken einsetzen lassen, um vertiefende Einblicke in die musikalischen und akustischen Eigenschaften der zugrundeliegenden Musikaufnahmen zu geben.

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Arndt, Hendrik

• Eingriffsfreie akustische Füllstandsmessung unter einem Fehlwinkel
  S. Wöckel, P. Holstein, A. Werner, U. Steinmann und H. Arndt
[Abstract]

Bei der prozessnahen Erfassung von Füllständen gewinnen Ultraschall-Messverfahren zunehmende Marktrelevanz. In Abgrenzung zu invasiven Methode bietet die Ankopplung der Schallwandler von außen an die Prozesswand einzigartige Vorteile. Dennoch kann diese Methode aufgrund anlagen- und verfahrensbedingter Probleme gegenwärtig nicht adäquat eingesetzt werden. Als praxisrelevant und nicht zufriedenstellend gelöst sind u.a. die bautechnisch nicht lotrechte Einschallung unter einem Fehlwinkel (ca. 50% der Anwendungsfälle), die multimodale Anregung von Festkörper-”Stör”-Schall in der Behälterwand und die Variation der akustisch relevanten Einsatzpa-rameter bei wechselnden Medien- und Umweltbedingungen, z.B. zusätzliche Ablagerungen und Temperaturänderungen. Diese genannten Szenarien führen zu einem divergenten oder gestörten Schallfeld und dem Funktionsausfall des Sensors. Der vorliegende Beitrag zeigt, wie die Ultraschall-Füllstandmessung durch Nutzung leistungsfähigerer Sensoren, selbstkalibrierender Installationen und eines integrierten Da-tenmanagements grundlegend verbessert werden kann. Erreicht wird dies durch die modell-gestützte Messung mit einem Mehrelementwandler. In Kombination mit intelligenten Algo-rithmen soll sich das akustische Abstrahlverhalten automatisch an einen Fehlwinkel anpas-sen, die Art der Ankopplung erkennen können und die Störanfälligkeit gegenüber wechseln-den Medien und Körperschallsignalen reduzieren. Die Sensoren werden zusätzlich mit einem zentralen Datenbankserver verknüpft. Dies ge-währleistet den Aufbau und die langfristige Nutzbarmachung von Expertenwissen in einer Applikationsdatenbank. Deutlich variablere Einbaumöglichkeiten der neuartigen Sensortechnologie gepaart mit großer Flexibilität ermöglicht zukünftig eine erheblich größere Einsatzvielfalt.

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Arndt, Randolf

• Korrelation Verzahnungsgeräusch Getriebe zwischen Fahrzeug und EOL-Prüfstand
  R. Arndt, E. Baron, R. Polacek und N. Krohn
[Abstract]

Nachdem in den vergangenen Jahren Motoren- und Abrollgeräusch bei modernen PKW deutlich reduziert wurden, erlangte das Getriebegeräusch eine erhöhte Bedeutung. Während ein spezielles Motorengeräusch als Sound teilweise besonders gewünscht wird, sollte Verzahnungsgeräusch durch das Getriebe möglichst nicht für die Fahrinsassen wahrnehmbar sein. Am EOL-Prüfstand wird daher jedes Getriebe in einen genau definierten Lastzyklus akustisch vermessen und aufgrund des Messergebnisses wird danach entschieden, ob das Getriebe so in ein Fahrzeug verbaut werden darf oder ob noch Nachbesserungen erforderlich sind. Eine gute Korrelation zwischen dem Ergebnis der EOL-Messung des Getriebes und der subjektiven Bewertung des Getriebes im Fahrzeug ist dabei die Voraussetzung dafür, dass die Kunden nur Fahrzeuge erhalten, bei denen Getriebegeräusch nicht störend ist. Damit einerseits dieses Ziel erreicht wird und andererseits auch die Prüfung so kurz und automatisiert ablaufen kann, dass dies wirtschaftlich umsetzbar ist, sind vielfältige Maßnahmen in der Adaption der EOL-Prüfung und umfangreiche vergleichende Untersuchungen im Fahrzeug erforderlich. Im Rahmen des Vortrages werden diese Maßnahmen und die daraus resultierenden Ergebnisse vorgestellt.

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Arndt, Sebastian

• Challenging ITU-T P.835: Searching for the optimal order of scales for assessing the quality of complex speech signals
  S. Arndt, S. Möller und J.-N. Antons
[Abstract]

When evaluating the quality of speech samples which contain background noise the International Telecommunication Unit (ITU) has released the ITU-T P.835 standard for assessing the quality on several scales. The scales contain ratings on signal quality, background noise annoyance, and the overall quality. Hereby, the order is fixed in the recommendation, such that the overall quality should be always assessed last, and the signal quality and background noise randomly either first or second. However, no clear argumentation is given why only the first two items are supposed to be randomized but the overall quality should be assessed last. Furthermore, research has shown that the order of scales has an effect on the judgment made. In this paper, we will show that the order of scales has an effect on the rating scores in this scenario. Therefore, we conducted an experiment conform to the recommendation, and altered the order of scales. We used a complex speech sample which contained different types and intensities of background noise; these were also suppressed using noise suppression algorithms. These may have an influence on the speech signal itself. We assessed the proposed scales and differed the order of those in a within subject study design.

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Arps, Henning

• Passiver Schallschutz nach dem Gesetz zum Schutz gegen Fluglärm: Was ist bislang passiert?
  H. Arps
[Abstract]

Die Flugplatz-Schallschutzmaßnahmenverordnung (2.FlugLSV) wurde 09/2009 ausgefertigt und veröffentlicht. Der Tagungsbeitrag nimmt die bisherige Umsetzung in den Blick. Er berücksichtigt insbesondere die bekannten Forderungen zu Verbesserungen bzw. zur Behebung vorhandener Defizite im Gesetz zum Schutz gegen Fluglärm (FluLärmG) sowie der nachgeordneten Verordnungen. Die Ergebnisse einer exemplarischen Recherche an den Verkehrsflughäfen in Deutschland werden vorgestellt und diskutiert. Außerdem erfolgen Vergleiche der bisherigen Umsetzungspraxis mit den Ergebnissen der letzten bundesweiten Recherche aus dem Jahr 2006 sowie der Dokumentation über die Kostenfolgen zur Novelle des Gesetzes zum Schutz gegen Fluglärm aus dem Jahr 2005.

Das Ziel der Recherche besteht darin, einen Überblick zum Stand der Umsetzung in Deutschland zu erhalten. Dabei werden Schwierigkeiten und Defizite aus der Praxis aufgezeigt sowie Empfehlungen für das zukünftige Vorgehen und Verbesserungsvorschläge (Best-Practise Beispiele) abgeleitet. Dabei zeigt sich, dass sowohl das Verfahren als auch die Durchführung von Standort zu Standort variieren. Durch diese Diskrepanzen ergeben sich unterschiedliche Qualitätsmerkmale und der gewünschte bundesweite einheitliche Vollzug des Gesetzes wird nicht realisiert.

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Arsic, Dejan

• Schallortung an Motorprüfständen über Grad-Kurbelwinkel
  P. Grams, D. Arsic und H. Fastl
[Abstract]

Die Schallortung mittels Mikrofonarrays und dem konventionellen Delay-and-Sum-Algorithmus ist ein bewährtes Mittel, um mögliche Störgeräusche am Fahrzeug einzugrenzen oder zu lokalisieren. Häufig wird dabei das Zeitsignal in einzelne Blöcke geteilt und anschließend in den Frequenzbereich transformiert. Wesentliche Informationen über Motorzustände gehen hierbei jedoch verloren. Diese Informationen können aber hilfreich sein, da die Darstellungsebene meist auf dem Motor liegt, so dass die Quelle innerhalb des Motors schwer zu bestimmen ist. Für eine detaillierte akustische Analyse bewährt sich seit Langem eine winkelbasierte Betrachtung, genauer gesagt die Grad- Kurbelwinkelanalyse, von rotierenden Systemen. Durch die Überführung der Zeitrohdaten in den Winkelbereich ist es möglich, akustische Phänomene eindeutig bestimmten Winkelstellungen und damit auch eindeutigen Stellungen im Antrieb zuzuordnen. Da diese Form der Analyse in der Motorakustik zu den Standardwerkzeugen zählt, ist es sinnvoll, auch die Schallortung in den Winkelbereich zu überführen. Somit können gefundene Quellen eindeutig Winkelstellungen zugeordnet werden. Auch recht breitbandige Impulse können genauer lokalisiert werden, da diese nun bei einer bestimmten Winkelstellung analysiert werden können und nicht nur im Zeitbereich. Insbesondere einzelne Explosionen in den Zylindern sind damit eindeutig ortbar. Daneben können aber auch andere vom Kurbelstrang abhängige Größen, wie zum Beispiel ein Ventilklappern, quantifiziert werden.

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Asmare, Fanuel Melak

• On Joint Beamforming and Spectral Enhancement for Robust ASR in Reverberant Environments
  F.M. Asmare, F. Xiong, M. Bode, B.T. Meyer und S. Goetze
[Abstract]

This work evaluates multi-microphone beamforming techniques and single-microphone spectral enhancement strategies to alleviate the reverberation effect for robust automatic speech recognition (ASR) systems in different reverberant environments characterized by different reverberation times T₆₀ and direct-to- reverberation ratios (DRRs). The systems under test consist of minimum variance distortionless response (MVDR) beamformers in combination with minimum mean square error (MMSE) estimators. For the latter, reliable late reverberation spectral variance (LRSV) estimation employing a generalized model of the room impulse response (RIR) is crucial. Based on the generalized RIR model, two different lengths of the analysis window with varying hop sizes for the short time Fourier transform (STFT) are evaluated, to analyze the separation of early reflection and late reverberation tail w.r.t. the performance of ASR systems. The LRSV estimator, necessary for the MMSE estimator, can operate either on the multi-channel input of the beamformer (microphone signals) or on its single-channel output. Based on this, four different system combinations are analyzed in this contribution with focus on optimal ASR performance w.r.t. word error rate (WER).

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Aspöck, Lukas

• Evaluation of binaural sound reproduction systems with focus on perceptual quality
  F. Pausch, L. Aspöck und J. Fels
[Abstract]

State-of-the-art acoustic virtual reality systems offer various methods to spatialize sound and create complex environments. In listening setups with limited space methods which require a low number of loudspeakers and little hardware to synthesize a surrounding sound field are preferred over those with higher hardware requirements. Such methods include binaural audio playback through headphones or via loudspeakers in combination with crosstalk cancellation filters and are based on Head-Related Transfer Functions using their inherent filter characteristics which enable the localization of a sound source. This paper compares these two reproduction methods with respect to the Quality of Experience by means of subjective evaluations. When assessing the binaural audio reproduction the user has to decompose a presented stimulus into perceptual attributes, subsequently rate these attributes and set them in relation to a reference. To get a basis for a comparison and a meaningful assessment room acoustical aspects are included when presenting the stimuli in a listening experiment. Additionally, a link between the physical and the perceptual domain on the foundation of acoustic measurements is established.

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• Dynamic real-time auralization for experiments on the perception of hearing impaired subjects
  L. Aspöck, F. Pausch, M. Vorländer und J. Fels
[Abstract]

Significant advances in the field of room acoustical simulation and auralization make it possible to develop robust and reliable systems providing a realistic acoustic virtual reality. This paper discusses an approach to use such a system for the evaluation of hearing aids. In clinical practice, the fitting and adjustment of hearing aids is a difficult challenge as laboratory conditions at audiologists often substantially differ from everyday real-life situations. To tackle this problem adjusted auralizations of dynamic indoor and outdoor scenes containing multiple sound sources can be used for hearing impaired subjects. A concept and the implementation of a real-time simulation environment for this purpose are presented. In addition to a conventional binaural auralization the simulated signal can also be directly inserted into a dummy hearing aid. Additional head-tracking of the subject allows adjusting the auralization of the virtual scenario in case of user movement. Different approaches for the simulation and auralization, combining real-time calculations and pre-calculated data, are investigated and evaluated with a focus on the computational workload and the latency of the system.

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Attenberger, Alexander

• Zusätzliche Anforderungen an statistische Vorbeifahrtmessungen
  M. Männel, W. Bartolomaeus und A. Attenberger
[Abstract]

Durch statistische Vorbeifahrtmessungen können die akustischen Eigenschaften von Fahrbahnbelägen zum Zeitpunkt der Messungen punktuell festgestellt werden. Diese SPB-Messungen nach DIN ISO 11819-1 werden zum Beispiel im Rahmen der Neuentwicklung von Bauweisen oder zur Bestimmung des akustischen Alterungsverhaltens von Fahrbahnbelägen durchgeführt. Die Überarbeitung der RLS-90 sieht zudem vor, dass künftig SPB-Messungen unter gewissen Voraussetzungen Eingangsdaten für die schalltechnische Kategorisierung von Fahrbahnbelägen liefern können. Die Ergebnisse werden als Einzahlwerte mit Vertrauensbereich angegeben und für verschiedene Fahrzeugkategorien ausgewertet. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass die in der Norm genannten Anforderungen an die Messbedingungen jedoch nicht ausreichen, um die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse sicherzustellen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um hochbelastete Strecken handelt, bei denen die Verkehrsgeräusche des Gesamtverkehrs im Vergleich zu der zu messenden Einzelvorbeifahrt ein maßgebliches Störgeräusch darstellen. In dem Beitrag werden Messergebnisse an unterschiedlichen Streckenabschnitten dargestellt und der Einfluss der Störgeräusche ausgewertet. Es werden verschiedene Möglichkeiten diskutiert wie sichergestellt werden kann, dass der Fremdgeräuschanteil ausreichend gering ist um reproduzierbare Messergebnisse zu erreichen.

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A B C D E F G H I J K L M N O P R S T U V W X Y Z

 

Bader, Nicki

• Potenzial akustischer Verfahren zum Einsparen von Energie
  P. Holstein, A. Raabe, M. Barth, N. Bader und S. Zur Horst-Meyer
[Abstract]

Der effiziente Umgang mit Energie ist zwingend notwendig. An zwei aus unterschiedlichen Teilgebieten der Akustik stammenden Verfahren wird hier die Bandbreite gezeigt, in der diese einen effizienten Umgang mit Energie ermöglichen können. Als vorteilhaft erweist sich die Skalierbarkeit akustischer Methoden. Viele technischer Strukturen und Räume müssen auf Dichtheit geprüft werden. Ein wichtiger Einsatzfall ist die Überprüfung der Dichtheit aus energetischer Sicht beispielsweise bei Fenstern, Türen, Containern, Dichtungen in Fahrzeugen oder auch Reinsträumen. Mit Ultraschall können Dichtheitsanforderungen effizient und sicher überprüft werden. Mit Hilfe tomografischer Algorithmen ist es möglich aus Schallgeschwindigkeitsmessungen eine flächenhafte / räumliche Verteilungen der Lufttemperatur- bzw. der Strömungsverhältnisse zu ermitteln. In Räumen zeigen die Aufzeichnungen die zeitlich-räumliche Variabilität der Raumklimaparameter Temperatur und Strömung. Diese Angaben sind dazu geeignet, bestimmte Steuerungsmaßnahmen für die Raumbelüftung zu effektiveren, bzw. eine homogene Raumtemperatur zu erreichen. Letztlich ermöglichen diese Informationen Eingriffe in die Raumklimatisierung, was auch für einen effizienten Energieeinsatz sorgen kann. Die Methoden sind skalierbar bezüglich der Schallfrequenz, der -leistung, der Anzahl der Sender und Empfänger sowie der Anregungsmuster. Damit sind akustische Methoden an viele Fragestellungen anpassbar.

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Bake, Friedrich

• High-Speed Measurement of Sound-Flow Interaction at Perforated Liners with Bias Flow
  D. Haufe, A. Döring, A. Schulz, F. Bake, L. Enghardt, J. Czarske und A. Fischer
[Abstract]

The optimization of the sound absorption efficiency of perforated liners with bias flow used for aircraft noise suppression requires a deeper understanding of the inherent sound-flow interaction near the perforation that is responsible for the absorption. For the investigation of this complex interaction, local optical measurements were performed to resolve the sound wave and image the flow vortices with a high measurement rate in the kHz range.

As a result, the Doppler global velocimetry with sinusoidal frequency modulation enables the spectral analysis of all three velocity components up to 50 kHz at a perforated liner. Compared to the case without sound excitation, the measurement results show a broadband power gain at the velocity spectrum near the perforation orifice. Furthermore, a generation of an unsteady vortex field at the acoustic excitation frequency is observed there. The time-resolved velocity field shows that the vorticity decays while the vortices are being shed from the orifice. Moreover, the findings indicate a strong correlation of the generation of vorticity with the sound dissipation rate measured by microphones. Future investigations will lead to a thorough energy balance allowing the identification, localization and eventually the explanation of the sound absorption mechanism at perforated liners with bias flow.

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Baldzer, Christine

• Evaluation of Single-channel Reverberation Suppression as Preprocessing for Acoustic Event Detection
  C. Baldzer, B. Cauchi, J. Schröder und D. Hollosi
[Abstract]

Acoustic event detection (AED) is increasingly present in applications such as health monitoring, security or home automation. A high accuracy is needed in the applications of AED to real-world scenarios. However, in an enclosed space, the source signal is corrupted by reverberation. The reverberation can be characterized by the room impulse response (RIR) and can result in a severe degradation of the AED accuracy. Therefore, dereverberation is needed to increase the robustness of AED in reverberant environment. Reverberation suppression consists in applying a real-valued gain, e.g. a Wiener gain, to the spectrogram of the input signal. The computation of this gain typically requires an estimate of the late reverberant spectral variance (LRSV). Several LRSV estimators are based on a statistical model of the RIR and the acoustical properties of the room such as the direct to reverberant ratio (DRR) or the reverberation time (T60). This paper investigates the AED performance gains by incorporating reverberation suppression using a LRSV estimator based on a statistical model of the RIR. The influence of estimation errors on the parameters input to the LRSV estimator is examined in terms of AED accuracy.

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Balint, Jamilla

• The Equivalent Volume of a Reverberation Chamber [Equipped With Suspended Diffusors]
  J. Balint, G. Graber und H. Hahn
[Abstract]

It is well known, that with increasing number of suspended diffusors in a reverberation chamber the reverberation time decreases. The interpretation of this fact according to ISO 354 states that the diffusity of the sound field improves with increasing number of diffusors and therefore the equivalent absorption area of a sample rises in the frequency range between 500 Hz and 5000 Hz. This leads to absorption coefficients much larger than 1, which are not plausible from a physical point of view. Detailed investigations of the sound field in a reverberation chamber and a closer look at the derivation of Sabines formula led to a new hypothesis which proposes to define an equivalent volume for the reverberation chamber. Measurements of the sound field with and without diffusors are presented. Further consequences of this hypothesis are discussed which seem to be able to solve a few well known conflicts in room acoustics.

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Balke, Stefan

• Automatisierte Identifikation von Audioaufnahmen anhand symbolisch codierter musikalischer Themen
  S. Balke, L. Lamprecht, V. Arifi-Müller, T. Prätzlich und M. Müller
[Abstract]

Im Jahre 1948 veröffentlichten Barlow und Morgenstern eine Sammlung von circa 10000 musikalischen Themen, die einen Überblick der wichtigsten Instrumentalwerke der klassischen Musik geben. Diese meist viertaktigen, einstimmig gesetzten Melodielinien hinterlassen beim Hörer häufig einen bleibenden Eindruck und eignen sich daher als kompakte Beschreibungen der entsprechenden Werke. In diesem Beitrag untersuchen wir, inwieweit sich die symbolisch codierten Themen verwenden lassen, um entsprechende Audioaufnahmen in einer Musikdatenbank zu identifizieren. Hierzu passen wir gängige Verfahren der automatisierten Musiksuche systematisch an, um unterschiedlichen Herausforderungen im Kontext klassischer Musik zu begegnen. Bei der Identifikation der Themen in Audioaufnahmen muss man zum einen mit globalen und lokalen Tempounterschieden und zum anderen mit Transpositionen und Abweichungen in der Stimmung umgehen können. Weiterhin können die einstimmigen Themen in den Audioaufnahmen in einem mehrstimmigen Kontext vorliegen. In unseren umfangreichen Experimenten zeigen wir, wie man die Suchergebnisse systematisch verbessern kann. Als eine weitere interessante Anwendung der inhaltsbasierten Musiksuche diskutieren wir, wie sich diese Techniken einsetzen lassen, um vertiefende Einblicke in die musikalischen und akustischen Eigenschaften der zugrundeliegenden Musikaufnahmen zu geben.

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Baron, Eugen

• Korrelation Verzahnungsgeräusch Getriebe zwischen Fahrzeug und EOL-Prüfstand
  R. Arndt, E. Baron, R. Polacek und N. Krohn
[Abstract]

Nachdem in den vergangenen Jahren Motoren- und Abrollgeräusch bei modernen PKW deutlich reduziert wurden, erlangte das Getriebegeräusch eine erhöhte Bedeutung. Während ein spezielles Motorengeräusch als Sound teilweise besonders gewünscht wird, sollte Verzahnungsgeräusch durch das Getriebe möglichst nicht für die Fahrinsassen wahrnehmbar sein. Am EOL-Prüfstand wird daher jedes Getriebe in einen genau definierten Lastzyklus akustisch vermessen und aufgrund des Messergebnisses wird danach entschieden, ob das Getriebe so in ein Fahrzeug verbaut werden darf oder ob noch Nachbesserungen erforderlich sind. Eine gute Korrelation zwischen dem Ergebnis der EOL-Messung des Getriebes und der subjektiven Bewertung des Getriebes im Fahrzeug ist dabei die Voraussetzung dafür, dass die Kunden nur Fahrzeuge erhalten, bei denen Getriebegeräusch nicht störend ist. Damit einerseits dieses Ziel erreicht wird und andererseits auch die Prüfung so kurz und automatisiert ablaufen kann, dass dies wirtschaftlich umsetzbar ist, sind vielfältige Maßnahmen in der Adaption der EOL-Prüfung und umfangreiche vergleichende Untersuchungen im Fahrzeug erforderlich. Im Rahmen des Vortrages werden diese Maßnahmen und die daraus resultierenden Ergebnisse vorgestellt.

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Barth, Manuela

• Potenzial akustischer Verfahren zum Einsparen von Energie
  P. Holstein, A. Raabe, M. Barth, N. Bader und S. Zur Horst-Meyer
[Abstract]

Der effiziente Umgang mit Energie ist zwingend notwendig. An zwei aus unterschiedlichen Teilgebieten der Akustik stammenden Verfahren wird hier die Bandbreite gezeigt, in der diese einen effizienten Umgang mit Energie ermöglichen können. Als vorteilhaft erweist sich die Skalierbarkeit akustischer Methoden. Viele technischer Strukturen und Räume müssen auf Dichtheit geprüft werden. Ein wichtiger Einsatzfall ist die Überprüfung der Dichtheit aus energetischer Sicht beispielsweise bei Fenstern, Türen, Containern, Dichtungen in Fahrzeugen oder auch Reinsträumen. Mit Ultraschall können Dichtheitsanforderungen effizient und sicher überprüft werden. Mit Hilfe tomografischer Algorithmen ist es möglich aus Schallgeschwindigkeitsmessungen eine flächenhafte / räumliche Verteilungen der Lufttemperatur- bzw. der Strömungsverhältnisse zu ermitteln. In Räumen zeigen die Aufzeichnungen die zeitlich-räumliche Variabilität der Raumklimaparameter Temperatur und Strömung. Diese Angaben sind dazu geeignet, bestimmte Steuerungsmaßnahmen für die Raumbelüftung zu effektiveren, bzw. eine homogene Raumtemperatur zu erreichen. Letztlich ermöglichen diese Informationen Eingriffe in die Raumklimatisierung, was auch für einen effizienten Energieeinsatz sorgen kann. Die Methoden sind skalierbar bezüglich der Schallfrequenz, der -leistung, der Anzahl der Sender und Empfänger sowie der Anregungsmuster. Damit sind akustische Methoden an viele Fragestellungen anpassbar.

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Barth, Rainer

• Hochgeschwindigkeits- Stereophotogrammetrie eines Klingenden Stabes
  T. Grothe, R. Barth, M. Kob und J. Jaschinski
[Abstract]

Die Stereophotogrammetrie ist ein optisches Abstandsmessverfahren. Dabei werden die 3D-Koordinaten eines beliebigen Messpunktes auf einer Körperoberfläche aus Pixeldaten von zwei Kameras berechnet, die unter bekannten Winkeln auf den Körper gerichtet sind. Wenn die Oberfläche bewegt wird, lässt sich so aus Bilderserien der dreidimensionale Pfad des Messpunktes als Funktion der Zeit bestimmen. Im Gegensatz zu anderen berührungslosen Messverfahren, wie z.B. der Lasertriangulation oder Laser-Doppler-Vibrometrie, können mehrere Messpunkte simultan erfasst werden. Betriebsschwingformen liegen direkt nach einmaliger Anregung vor und müssen nicht aus der phasenrichtigen Kombination mehrerer Einzelpunktmessungen erstellt werden.

Für die Analyse transienter Musikinstrumentenschwingungen erscheint dies als entscheidender Vorteil: Strukturschwingungen können im realen Spielzustand gemessen werden, z.B. während ein Musiker das Instrument spielt. Die Eignung des Verfahrens muss für die konkrete Messaufgabe festgestellt werden: Orts- und Zeitauflösung sowie Messdauer hängen voneinander ab und sind durch die Kamera-Sensorgröße, durch den Abstand zwischen Messobjekt und Kameras und den Abstand zwischen den Kameras, durch die Speichergeschwindigkeit und -größe, durch die Größe des Messfelds und durch die Ausleuchtung des Messobjektes bestimmt.

Wir präsentieren hier eine Machbarkeitsstudie an einem Klingenden Stab Sonor Double Bass Chime Bar in A (f₀ = 110 Hz).

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Bartolomaeus, Wolfram

• Zusätzliche Anforderungen an statistische Vorbeifahrtmessungen
  M. Männel, W. Bartolomaeus und A. Attenberger
[Abstract]

Durch statistische Vorbeifahrtmessungen können die akustischen Eigenschaften von Fahrbahnbelägen zum Zeitpunkt der Messungen punktuell festgestellt werden. Diese SPB-Messungen nach DIN ISO 11819-1 werden zum Beispiel im Rahmen der Neuentwicklung von Bauweisen oder zur Bestimmung des akustischen Alterungsverhaltens von Fahrbahnbelägen durchgeführt. Die Überarbeitung der RLS-90 sieht zudem vor, dass künftig SPB-Messungen unter gewissen Voraussetzungen Eingangsdaten für die schalltechnische Kategorisierung von Fahrbahnbelägen liefern können. Die Ergebnisse werden als Einzahlwerte mit Vertrauensbereich angegeben und für verschiedene Fahrzeugkategorien ausgewertet. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass die in der Norm genannten Anforderungen an die Messbedingungen jedoch nicht ausreichen, um die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse sicherzustellen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um hochbelastete Strecken handelt, bei denen die Verkehrsgeräusche des Gesamtverkehrs im Vergleich zu der zu messenden Einzelvorbeifahrt ein maßgebliches Störgeräusch darstellen. In dem Beitrag werden Messergebnisse an unterschiedlichen Streckenabschnitten dargestellt und der Einfluss der Störgeräusche ausgewertet. Es werden verschiedene Möglichkeiten diskutiert wie sichergestellt werden kann, dass der Fremdgeräuschanteil ausreichend gering ist um reproduzierbare Messergebnisse zu erreichen.

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• Modelling the Sound Diffraction at Modified Noise Barriers
  W. Bartolomaeus
[Abstract]

Sound diffraction at noise barriers leads to a decrease of wanted noise abatement. This effect is more pronounced in the low frequency range. One possibility to alleviate this is to modify the top of the barriers. To calculate the insertion loss the Boundary Element Method (BEM) is often used but in most cases only in two dimensions. This leads to two difficulties. First the source is modeled as a coherent line source instead of an incoherent point source. This is far away from reality for the situation of moving vehicles radiating sound while passing by the barrier. Secondly the sound arriving to the barrier from larger angles in reference to the perpendicular case is not modeled correct. This may lead to an overestimation of the noise abatement of the barrier. One possibility to overcome these shortcomings is to use a Finite Difference in Time Domain (FDTD) model with a suitable sound source model. Here a model will be presented, consisting of solving the Fresnel Integrals of the Fresnel Diffraction Theory for an acoustically hard barrier edge. From this the insertion loss for a complete pass-by of a vehicle, modeled as a coherent point source, is calculated.

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Batke, Johann-Markus

• Virtuelle akustische Szenen mit Smartphone-Aufnahmen
  J.-M. Batke und J. Schmidt
[Abstract]

Durch die alltägliche Präsenz von mobilen Geräten wie Smart- Phones oder Tablett-Computern ist die Aufnahme audio-visueller Daten ohne weiteres möglich. Weitgehend ungeklärt ist eine mögliche professionelle Weiterverwendung des vom Konsumenten produzierten Programms, dem sogenannten user generated content (UGC).

Das europäische Förderprojekt Icosole (Immersive Coverage of Spatially Outspread Live Events) adressiert die Aufnahme, Wiedergabe und besonders Produktion solcher Audio- und Videodaten. Ein Ziel dabei ist die Vermischung bzw. kombinierte Nutzung von UGC und professionel produziertem Programm.

Die UGC-Audiodaten stellen sich als Ergebnis eines räumlich weit verteilten Mikrofonarrays dar, wobei im Icosole-System die Position der einzelnen Mikrofone bekannt ist. Damit ist die Verarbeitung zu einer virtuellen akustischen Szene unter der Verwendung einer objektbasierten Darstellung oder auch mit Methoden von Higher Order Ambisonics (HOA) möglich. Dieser Beitrag zeigt erste Ergebnisse der HOA-Verarbeitung von UGC.

Die notwendige Diskrimination der Tonsignale wird vorgestellt, typische Störungen wie Wind- und Griffgeräusche werden diskutiert. Die Sprachverständlichkeit steigt durch die HOA- Verarbeitung erzeugte räumliche Information, sofern eine gute Szenenanalyse möglich ist. Diese wird durch die Auswertung visueller Daten des Icosole-Systems wesentlich erleichtert.

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Baumann, Uwe

• Speech perception and localization in seniors
  T. Weißgerber, C. Müller, M. Kronlachner, T. Rader und U. Baumann
[Abstract]

Das Sprachverstehen in Ruhe ist bei Menschen höheren Alters im Vergleich zum Sprachverstehen im Störgeräusch in der Regel weniger beeinträchtigt. Mit zunehmendem Alter ist nicht allein der Hörsinn von Schäden betroffen. Eine Gleichgewichtsstörung führt besonders bei Verlust des Richtungshörens zu eingeschränktem Stand und Gang. Ziel der vorgestellten Studie ist deshalb die Untersuchung des Sprachverstehens und der Richtungshörfähigkeit in verschiedenen Seniorengruppen.

100 Probanden (60-90 Jahre) unterteilt in die Gruppen (1) subjektiv normalhörend, (2) mit Hörgeräteversorgung, (3) Cochlea-Implantat-Nutzer nahmen an der Studie teil. Neben der klinischen Standardaudiometrie wurde das Sprachverstehen im Störgeräusch in zwei Lautsprecherkonfigurationen (S0N0 und Multi-Source Noise Field, MSNF) für quasi kontinuierliches Rauschen und moduliertes Rauschen (”Fastl-Noise”) durchgeführt. Das Richtungshören wurde für 14 Schalleinfallsrichtungen in der Horizontalebene getestet.

Etwa 20% der Gruppe nach eigenem Empfinden normalhörender Senioren zeigte die Indikation für eine Hörgeräteversorgung auf mindestens einem Ohr. Beim Sprachverstehen im Störgeräusch (MSNF) zeigten alle Gruppen höhere Sprachverständlichkeitsschwellen im modulierten Rauschen verglichen mit kontinuierlichem Rauschen. Alle Gruppen zeigten eine deutlich geringere Genauigkeit der Lokalisation verglichen mit jungeren Probandengruppen.

Senioren aller Studiengruppen zeigten sowohl Defizite beim Sprachverstehen im Störgeräusch als auch beim Richtungshören. Ein großer Teil der subjektiv normalhörenden Senioren könnte von einer Hörgeräteversorgung profitieren. Regelmäßige Hörtests im Alter wären daher empfehlenswert.

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Baumgartner, Hannah

• Individualisierung von Hörunterstützung während eines Telefonats – Experimentelle Untersuchung der kognitiven Belastung und Nutzerakzeptanz
  S. Ciba, H. Baumgartner, T. Bruns und J. Rennies
[Abstract]

In vorherigen Studien wurde gezeigt, dass viele Menschen mit Höreinschränkungen grundsätzlich von individualisierter Hörunterstützung in Telefonanwendungen profitieren würden. Bisher wurde jedoch noch nicht untersucht, ob eine vom Nutzer selbst durchgeführte Klanganpassung an seine eigenen Bedürfnisse auch während eines Telefongesprächs eingesetzt werden kann oder ob dies zu Problemen führt dem laufenden Gespräch zu folgen. In dieser Studie wurden daher die bei der Selbstanpassung auftretenden kognitiven Belastungen in einer realitätsnah nachgebildeten Gesprächssituation per Festnetztelefon experimentell erfasst. 17 leicht bis mittelgradig schwerhörige Probanden im Alter zwischen 63 und 81 Jahren sollten sich den Klang der über den Telefonhörer wiedergegebenen Sprache (mit und ohne Hintergrundkulisse am fernen Ende) über eine webbasierte Schnittstelle einstellen. Dieses ”Self-Fitting” erfolgte entweder vor dem simulierten Gespräch oder zeitgleich hierzu. Die Signalverarbeitung der Hörunterstützung wurde auf einer Asterisk-Telefonanlage implementiert, so dass die reale Übertragungsstrecke einer Telefonverbindung verwendet werden konnte. Als Maß für die durch den Probanden aufgefasste Information wurden Raten korrekt wiedergegebener Wörter ermittelt. Obwohl die Ergebnisse auf eine geringfügige, zusätzlich eingeführte kognitive Last hindeuten, verbessert die Hörunterstützung bei vorhandenen Hintergrundgeräuschen die Performanz insgesamt. Zusätzlich kamen verschiedene sowohl etablierte als auch eigens konzipierte Fragebögen zum Einsatz, deren Auswertung auf eine hohe Akzeptanz des Systems unabhängig vom Versorgungsstatus des Probanden hindeutet.

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Becher, Marcus

• Auslegung und Simulation der Schallabstrahlung eines Verdichterlaufrades für Abgasturbolader
  J. Müller, M. Becher und S. Becker
[Abstract]

Es erfolgt eine Darstellung des gesamten Workflows von der Auslegung des Verdichterlaufrades eines Abgasturboladers bis hin zur Simulation der Schallabstrahlung in mehreren Betriebszuständen. Dabei wird detailliert auf die Auslegungs- und Konstruktionsgrundlagen des Laufrads und des passenden Spiralgehäuses eingegangen. Anhand verschiedener CFD-Simulationen ergibt sich eine Abschätzung der Strömungsvorgänge im Betriebspunkt und im Bereich des Pumpverhaltens des Turboverdichters. Darauf aufbauend werden die Grundlagen der Schallabstrahlungsberechnung nach den akustischen Analogien von Ffowcs-Williams und Hawkings erläutert und ihre Anwendung auf den Turbolader aufgezeigt. Entsprechend den unterschiedlichen Betriebspunkten werden die Ergebnisse der Akustiksimulationen hinsichtlich Schalldruckpegel und Frequenzspektrum analysiert und mit Ergebnissen aus der Literatur verglichen und diskutiert. Es zeigt sich eine sehr starke Abhängigkeit der Schallabstrahlung von dem Betriebsverhalten des Turboladers. Besonders im Bereich des Turboladerpumpes kommt es zu starken tonalen Beiträgen im Frequenzspektrum des abgestrahlten Schalls.

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• Numerische Berechnung der Schallabstrahlung axialer Kühlerlüfter
  M. Becher, S. Becker, F. Zenger, C. Scheit und T. Heinemann
[Abstract]

Eine dominierende Schallquelle und zentraler Bestandteil der Motorkühlung im Fahrzeug bilden axiale Kühlerlüfter. Um Aussagen über strömungsmechanische Effizienz treffen zu können werden seit Jahren erfolgreich CFD-Programme in der Auslegung von Lüftern eingesetzt. Aufgrund des hohen numerischen Aufwandes ist es nur beschränkt möglich Akustiksimulationen in Entwicklungs- und Optimierungsprozesse einzubinden. Um die Anwendbarkeit von Akustiksimulationen bei axialen Kühlerlüftern zu untersuchen wird ein hybrider Ansatz gewählt, bei dem zunächst die Strömung berechnet wird, um anschließend auf Basis der Strömungsdaten die Akustik zu berechnen. Dabei kommen zwei Methoden zum Einsatz: Ein Integralverfahren nach Ffowcs-Williams-Hawkings (FW-H) und eine Finite Elemente Methode auf Basis der Analogie nach Lighthill. Die Ergebnisse der Akustiksimulationen werden mit Messergebnissen validiert. Dabei werden drei verschiedene Laufradvarianten mit unterschiedlicher Sichelung und Spaltgeometrie untersucht. Zunächst wird die Schallabstrahlung mit der Methode nach FW-H simuliert. Dabei werden die Quellterme auf einer Integrationsfläche, welche um das Laufrad gelegt wird, berechnet. Anschließend werden die Quellterme mit Hilfe der Green’schen Funktion zu einem Punkt ins Fernfeld transferiert, welcher der Mikrofonposition im Experiment entspricht. Bei der Finiten Elemente Methode werden die akustischen Quellterme mit der Divergenz des Lighthilltensors bei allen drei Laufradvarianten volumendiskretisiert berechnet und deren Ausbreitung ins Fernfeld simuliert.

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Bechtold, Bastian

• Tracking Tone Complexes in Audio Signals Using Structures across Time and Frequency
  B. Bechtold, J. Thiemann und S. van de Par
[Abstract]

Most natural sounds, voices, and musical instruments produce modulated tone complexes. The modulation of these tone complexes is of vital interest for topics like melody extraction, speech recognition, and computational auditory scene analysis. In this work, we introduce a new approach to tracking the modulation of tone complexes. This algorithm, called Stretch-Correlation, tracks the modulation of tone complexes by comparing successive short-time spectra using resampling and spectral correlation. This algorithm is compared with two well-known base frequency estimators YIN and PEFAC, and is shown to outperform both at positive signal to noise ratios for both synthetic tone complexes and real instrument recordings.

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Beckenbauer, Thomas

• Der Einfluss der lokalen Variation der Oberflächentextur auf die Simulation von Rollgeräusch und Rollwiderstand
  C. Hoever, W. Kropp und T. Beckenbauer
[Abstract]

Die detaillierte Beschreibung der Reifen- /Fahrbahninteraktion ist essenziell für die präzise Berechnung von Rollwiderstand und Rollgeräusch. Neben leistungsfähigen Modellen werden dabei hochwertige Eingangsdaten benötigt. Dabei spielt die Fahrbahnrauigkeit eine entscheidende Rolle. Entsprechend groß ist der Aufwand für das Scannen der Oberflächentextur: In Fahrtrichtung müssen Strecken von mehreren Metern Länge in einem Abstand von weniger als einem Millimeter gescannt werden. In lateraler Richtung kann eine geringere Auflösung akzeptiert werden; in einem früheren DAGA-Beitrag konnte gezeigt werden, dass zumeist sechs parallele Messspuren ausreichend sind. Unbeantwortet ist die Frage, wie repräsentativ Rauigkeitsmessungen in einem kleinen abgegrenzten Bereich für die komplette Fahrbahnoberfläche sind. Dies ist entscheidend für den Vergleich von Messungen und Berechnungen: Rollgeräusch- und Rollwiderstandsmessungen werden für längere Abschnitte einer Fahrbahn durchgeführt, während Simulationen auf den räumlich begrenzten Oberflächenscans basieren. Zur Beantwortung dieser Frage wurde für verschiedene Oberflächen untersucht, inwieweit die Rauigkeit an unterschiedlichen Stellen einer Fahrbahn variiert. Dabei konnten für alle Oberflächen Rauigkeitsvariationen festgestellt werden. Im nächsten Schritt wurden auf den Rauigkeitsmessungen basierende Rollwiderstands- und Rollgeräuschsimulationen durchgeführt und mit Messungen über den kompletten Fahrbahnabschnitt verglichen. Es zeigt sich, dass auf einzelnen Rauigkeitsmessstellen basierenden Simulationsergebnisse deutlich variieren können. Durch Mittelwertbildung der Ergebnisse kann jedoch eine gute Übereinstimmung mit Rollgeräusch- oder Rollwiderstandsmessungen erzielt werden.

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Becker, Julian

• Complex SVD Initialization for NMF Source Separation on Audio Spectrograms
  J. Becker, M. Menzel und C. Rohlfing
[Abstract]

Non-negative Matrix Factorization (NMF) is an approximative low-rank matrix factorization which is frequently applied for source separation of audio signals. The quality of source separation algorithms using NMF strongly depends on the initialization of the NMF. Very often, random values are used for initialization. Several other initialization strategies have been developed, with the aim to find better initial estimates, thus leading to a better resulting factorization. Most of these deterministic initialization methods use singular value decomposition (SVD). In this paper we introduce a new initialization scheme for audio source separation, based on complex SVD. We also evaluate several different state-of-the-art initializations in an audio source separation environment. We analyze the effect of the different methods on different kinds of mixtures and show, that our simple but efficient method leads to better results than other SVD-based initializations.

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Becker, Moritz

• Effiziente Diskretisierung von Schallfeldern in akustischen Kavitäten
  M. Becker, G. Müller und M. Buchschmid
[Abstract]

Die Messung von Schallfeldern in Räumen erfolgt in der Praxis typischerweise über an Schwenkarmen angeordnete Mikrofone, welche im Sinne eines analogen Verfahrens eine Integration über die Raumpunkte vornehmen. Bedingt durch die ansteigende modale Dichte in Verbindung mit im Vergleich zur Raumgeometrie kleinen Wellenlängen ist die deterministische Beschreibung der Schallfelder im mittleren und hohen Frequenzbereich schwierig. Diese würde zu großen lokalen Schwankungen des Schalldrucks führen. Die Ergebnisse wären z.B. aufgrund kleiner Veränderungen der Auswerteposition oder auch Schwankungen von Größen wie Temperatur und Luftdruck nicht robust und kaum reproduzierbar. Für die Anwendung in der Praxis ist es interessant, wie viele Messpunkte (Mikrophone) für eine ausreichend robuste Beschreibung des Schallfeldes in einem Raum benötigt werden und welche Kriterien für die Positionierung der Messpunkte zu beachten sind. Diese Fragestellung wurde im Rahmen einer Masterarbeit behandelt. Dabei wurde das Schallfeld im Inneren einer akustischen Kavität mit Hilfe von akustischen finiten Elementen mit hoher Auflösung im Orts- und Frequenzbereich modelliert. Im Nachgang einer harmonischen Analyse wurden die abgeleiteten Größen für den Schalldruck sowohl schmalbandig als auch in Terz- und Oktavbändern ermittelt. In einer Studie wurde die sukzessive Ausdünnung der Abtastpunkte untersucht und eine Messanordnung mit bestmöglichen Konfidenzintervallen erarbeitet. Die Ergebnisse werden im Rahmen des Beitrages vorgestellt.

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Becker, Stefan

• Auslegung und Simulation der Schallabstrahlung eines Verdichterlaufrades für Abgasturbolader
  J. Müller, M. Becher und S. Becker
[Abstract]

Es erfolgt eine Darstellung des gesamten Workflows von der Auslegung des Verdichterlaufrades eines Abgasturboladers bis hin zur Simulation der Schallabstrahlung in mehreren Betriebszuständen. Dabei wird detailliert auf die Auslegungs- und Konstruktionsgrundlagen des Laufrads und des passenden Spiralgehäuses eingegangen. Anhand verschiedener CFD-Simulationen ergibt sich eine Abschätzung der Strömungsvorgänge im Betriebspunkt und im Bereich des Pumpverhaltens des Turboverdichters. Darauf aufbauend werden die Grundlagen der Schallabstrahlungsberechnung nach den akustischen Analogien von Ffowcs-Williams und Hawkings erläutert und ihre Anwendung auf den Turbolader aufgezeigt. Entsprechend den unterschiedlichen Betriebspunkten werden die Ergebnisse der Akustiksimulationen hinsichtlich Schalldruckpegel und Frequenzspektrum analysiert und mit Ergebnissen aus der Literatur verglichen und diskutiert. Es zeigt sich eine sehr starke Abhängigkeit der Schallabstrahlung von dem Betriebsverhalten des Turboladers. Besonders im Bereich des Turboladerpumpes kommt es zu starken tonalen Beiträgen im Frequenzspektrum des abgestrahlten Schalls.

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• Einfluss der Zuströmbedingungen auf die aeroakustische Schallabstrahlung von gesichelten und ungesichelten Axialventilatoren
  F. Zenger und S. Becker
[Abstract]

Die Schallabstrahlung ist ein entscheidender Parameter bei der Neuentwicklung und Auslegung von Axialventilatoren. Einen wesentlichen Einfluss darauf hat die Einbausituation des Ventilators, da dieser oft in einem komplexen System aus Wärmeübertragern und Rohrleitungen installiert ist. Durch diese Komponenten wird in vielen Fällen der Turbulenzgrad der Zuströmung erhöht. Um die Auswirkungen des Zuström-Turbulenzgrades auf die Schallabstrahlung von gesichelten und ungesichelten Axialventilatoren zu untersuchen wurden drei Ventilatoren mit einem gemeinsamen Arbeitspunkt nach dem Tragflügelverfahren ausgelegt: ein Ventilator mit ungesichelten Laufradschaufeln sowie zwei Ventilatoren mit vorwärts- bzw. rückwärtsgesichelten Laufradschaufeln. Kennlinien- und Schallfeldmessungen wurden an einem Prüfstand nach DIN EN ISO 5801 durchgeführt. Der Ventilator war dabei in einem kurzen Rohrsegment mit l = 3D montiert. Zur Beeinflussung der Zuströmturbulenz wurden Gitter mit unterschiedlichen Maschenweiten am Einlass des Rohrsegments montiert. Geschwindigkeitsmessungen wurden mittels eines LDA-Systems an der Saugseite des Lüfters durchgeführt. Über diese Messungen wurden anschließend die Turbulenzparameter der Zuströmung bestimmt. Im Schalldruckspektrum ist eine Anhebung im niederfrequenten Bereich durch die erhöhte Zustömturbulenz zu beobachten. Das Ausmaß dieser Anhebung ist abhängig von der Schaufel-Sichelung. Es können somit Aussagen getroffen werden, wie die Schallabstrahlung unter turbulenter Zuströmung durch die Schaufelform gezielt beeinflusst werden kann.

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• Experimentelle Untersuchung der Schallemission von Axialventilatoren unter Queranströmung
  T. Heinemann, S. Münsterjohann, F. Zenger und S. Becker
[Abstract]

Axialventilatoren sind im Freien oder als Teil einer Gruppenanordnung oft Querströmungen an ihrem Einlass ausgesetzt. Das relative Strömungsfeld an den Schaufeln wird dadurch abhängig von ihrer Position. Es entstehen Asymmetrien und ein verstärktes, periodisches Abrissverhalten der Strömung. Damit einher geht auch eine Anregung der Schaufelblattschwingungen in den Harmonischen der Drehzahl, sowie die Entstehung zusätzlicher akustischer Quellen. Es wurde im Rahmen der Arbeit untersucht, wie sich diese Effekte auf die Schallabstrahlung von Axialventilatoren auswirken. Dazu wurden Mikrofonversuche an einem Ventilatorprüfstand in einem Akustikwindkanal durchgeführt. Zwei unterschiedliche Blattgeometrien wurden in ihrer Reaktion auf verschieden starke Querströmungen am Einlass senkrecht zur Drehachse untersucht. In Abhängigkeit von Arbeitspunkt und Strömungsgeschwindigkeit wurden der Querwindeinfluss auf das Schalldruckpegelspektrum untersucht, sowie die Beeinflussung der Direktionalität durch das Strömungsfeld. Sowohl der Effektivwert des Schalldruckpegels, als auch die Gewichtung der Amplituden im Spektrum wurden deutlich beeinflusst.

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• Akustische Kopplungsmechanismen von Gebläsen und nachgeschalteten Volumen in Fahrzeug-Klimaanlagen
  K. Besserer, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Durch die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen, tritt aktuell in der Fahrzeugakustik das Klimatisierungssystem immer weiter in den Fokus. Jedoch werden in der Literatur die Entstehung von akustischen Quelltermen in der Laufradabströmung und die Kopplungsmechanismen mit nachgeschalteten Volumen kaum behandelt. Im Sinne einer gezielten Beeinflussung und Optimierung der Klimatisierungsakustik ist eine gesamtheitliche Betrachtung des Klimatisierungssystems aber unerlässlich. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf Untersuchungen der akustischen Kopplungsmechanismen zwischen Gebläse und nachgeschalteten Volumen. Hierfür wurde ein generisches Gebläse entwickelt, bei dem die Zunge modular austauschbar gestaltet ist und der Diffusorwinkel variiert werden kann. Da bei Gebläsen typischerweise ein Großteil des abgestrahlten Schalls durch die Interaktion zwischen Laufrad und Abstreifzunge entsteht, kann durch unterschiedliche geometrische Zungenausprägungen das abgestrahlte Schallfeld gezielt beeinflusst werden. An diese Gebläsevarianten wurden unterschiedliche Modelle als anzuregende Volumen angeflanscht. Durch die unterschiedlichen Geometrien der Modelle, sind verschiedene Raumeigenmoden anregbar und abstrahlfähig. Diese Raumeigenmoden wurden zum einen mit Hilfe von Simulationen berechnet, zum anderen durch den Einsatz von Lautsprechern experimentell bestimmt. Für die experimentellen Untersuchungen wurden korrelierende Wanddruckmessungen und Akustikmessungen im Fernfeld verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine geschickte Kombination aus Abstreifzunge und nachgeschaltetem Subsystem die Anregung der Eigenmoden reduziert und das abgestrahlte Schallfeld optimiert werden kann.

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• Numerische Berechnung der Schallabstrahlung axialer Kühlerlüfter
  M. Becher, S. Becker, F. Zenger, C. Scheit und T. Heinemann
[Abstract]

Eine dominierende Schallquelle und zentraler Bestandteil der Motorkühlung im Fahrzeug bilden axiale Kühlerlüfter. Um Aussagen über strömungsmechanische Effizienz treffen zu können werden seit Jahren erfolgreich CFD-Programme in der Auslegung von Lüftern eingesetzt. Aufgrund des hohen numerischen Aufwandes ist es nur beschränkt möglich Akustiksimulationen in Entwicklungs- und Optimierungsprozesse einzubinden. Um die Anwendbarkeit von Akustiksimulationen bei axialen Kühlerlüftern zu untersuchen wird ein hybrider Ansatz gewählt, bei dem zunächst die Strömung berechnet wird, um anschließend auf Basis der Strömungsdaten die Akustik zu berechnen. Dabei kommen zwei Methoden zum Einsatz: Ein Integralverfahren nach Ffowcs-Williams-Hawkings (FW-H) und eine Finite Elemente Methode auf Basis der Analogie nach Lighthill. Die Ergebnisse der Akustiksimulationen werden mit Messergebnissen validiert. Dabei werden drei verschiedene Laufradvarianten mit unterschiedlicher Sichelung und Spaltgeometrie untersucht. Zunächst wird die Schallabstrahlung mit der Methode nach FW-H simuliert. Dabei werden die Quellterme auf einer Integrationsfläche, welche um das Laufrad gelegt wird, berechnet. Anschließend werden die Quellterme mit Hilfe der Green’schen Funktion zu einem Punkt ins Fernfeld transferiert, welcher der Mikrofonposition im Experiment entspricht. Bei der Finiten Elemente Methode werden die akustischen Quellterme mit der Divergenz des Lighthilltensors bei allen drei Laufradvarianten volumendiskretisiert berechnet und deren Ausbreitung ins Fernfeld simuliert.

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• Simulation der Strömungsakustik einer Vertikalen Kleinwindturbine
  J. Weber, C. Scheit, A. Hüppe, S. Becker und M. Kaltenbacher
[Abstract]

Im Rahmen des Forschungsvorhabens E∣Home-Center sollen die Geräuschentstehungsmechanismen von vertikalen Kleinwindturbinen untersucht werden. Neben den konventionellen Großwindkraftanlagen werden Kleinwindkraftanlagen als eine Möglichkeit angesehen, Windenergie in kleinem Maßstab in bewohnten Gebieten nutzen zu können. Damit die Lärmbelastung auf den Menschen möglichst gering gehalten werden kann, ist es erforderlich, die Leistung im Hinblick auf die Akustik zu optimieren. Die vorliegende Arbeit verwendet einen komplementären Ansatz, der aus experimentellen Messungen und numerischen Strömungs- und Akustiksimulationen besteht. Die Schallabstrahlung einer vertikalen Kleinwindturbine wurde in einem aeroakustischen Windkanal vermessen. Um die Akustik der vertikalen Kleinwindturbine zu simulieren, werden zwei verschiedene Verfahren der numerischen Aeroakustik gewählt. Das erste Verfahren ist eine Finite-Elemente-Methode basierend auf der akustischen Analogie nach Lighthill. Das zweite ist ein Integralverfahren nach Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H). Beide Methoden werden miteinander verglichen und mit den experimentellen Daten validiert.

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• Untersuchung der Einflussfaktoren des Fahrzeuginnenraums auf das abgestrahlte Schallfeld der Klimaanlage
  S. Hohls, B. Ach, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wird aufgrund der akustischen Optimierung der Hauptgeräuschquellen (z.B. Motor, Umströmung des Fahrzeugs) und dem Einsatz neuer Technologien, wie Elektroantriebskonzepten, zunehmend leiser. Hierdurch tritt das Klimatisierungssystem als Lärmquelle weiter in den Vordergrund. Die akustische Bewertung des Klimatisierungssystems in der Entwicklungsphase erfolgt üblicherweise anhand des emittierten Gesamtschalldruckpegels der Komponente unter Freifeldbedingungen. Dies spiegelt jedoch nicht das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wider, da hier zum einen die Klimaanlage als System verbaut ist und zum anderen aufgrund des kleinen Raumes mit nicht zu vernachlässigendem Scheibenanteil keine Freifeldbedingungen vorliegen. Des Weiteren ist die Qualität des wahrgenommenen Schalls nur bedingt korreliert mit dem Gesamtschalldruckpegel, sondern ist darüber hinaus durch spektrale und zeitliche Eigenschaften charakterisiert. In der vorliegenden Untersuchung wurden Klimageräte in ein Fahrzeugmodell (SAE-Körper) verbaut und der Schalleintrag in die Fahrgastzelle unter verschiedenen Randbedingungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen die Veränderlichkeit der akustischen und psychoakustischen Parameter durch verschiedene räumliche Einflussgrößen für eine unveränderte Schallquelle.

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• Numerisches Schema zur Berechnung von Δp als akustische Quelle in hybriden CFD-CAA Simulationen
  M. Tautz, K. Besserer, S. Becker, A. Hüppe und M. Kaltenbacher
[Abstract]

Die Analogie von Lighthill ist eine Methode zur Berechnung von akustischen Quellen und Schallausbreitung in der Aeroakustik. Sie beschreibt eine inhomogene Wellengleichung für den Schalldruck und enthält akustische Quellen berechnet mit der 2. Ableitung des Lighthill-Tensors. Die Berechnung dieses Tensors in vereinfachter Form benötigt zum einen die Dichte und die Strömungsgeschwindigkeiten aus der Strömungssimulation. Es wird von einer kompressiblen Lösung der Navier-Stokes Gleichungen ausgegangen. Im Gegensatz dazu werden Strömungssimulationen in der Klima- und Lüftungstechnik aufgrund der niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten meist inkompressibel durchgeführt. Für diese Fälle lässt sich die Berechnung der zweifachen Ableitung des Lighthill-Tensors in die zweifache Ableitung des Strömungsdruckes, also Δp, überführen. Ein Verfahren zur Berechnung dieser Quellen auf dem CFD-Netz unter Zuhilfenahme des dualen Netzes wurde entwickelt. Zunächst wird dazu die erste Ableitung des Drucks auf dem dualen Netz berechnet und im Anschluss Δp auf dem CFD-Netz. Dabei werden jeweils Gauss-Verfahren angewandt. Besondere Beachtung wird der Randbehandlung gewidmet, da an den Wänden die Wandnormalenableitung des Drucks gleich Null sein soll. Die somit berechneten akustischen Quellen werden konservativ auf ein gröberes FE- Gitter interpoliert und auf diesem die Schallausbreitung zum Fernfeld simuliert. Getestet wurde dieses Verfahren am Beispiel eines vereinfachten Ausströmers und die Ergebnisse wurden mit experimentellen Daten verglichen.

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• One-sided fluid-structure-acoustic coupling for the flow over a flexible structure
  M. Springer, C. Scheit und S. Becker
[Abstract]

Die Schallabstrahlung umströmter Körper in realen technischen Anwendungen setzt sich häufig aus Strömungsschall und Strukturschall zusammen. Strömungsschall wird durch turbulente Strömungsfelder erzeugt. Strukturschall entsteht durch die Schallabstrahlung schwingender Strukturen, welche durch instationäre Strömungskräfte angeregt werden. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Schallabstrahlung einer überströmten vorwärts-rückwärts springenden Stufe. Das turbulente Strömungsfeld wird mittels einer Large-Eddy-Simulation berechnet. Die Wand, welche sich stromab der Stufe im Bereich des Ablösegebietes befindet, ist als flexible Platte ausgeführt. Turbulente Fluktuationen verursachen instationäre Kräfte auf die flexible Struktur. Diese setzen sich aus Druckkräften und Wandschubspannungen zusammen. Aufgrund dieser instationären Anregungen beginnt die Platte zu schwingen. Die Plattenschwingungen werden basierend auf den in der LES ermittelten instationären Wandkräften berechnet. Dies erfolgt in einer nachgeschalteten Struktursimulation. Unter der Annahme kleiner Auslenkungen der Plattenoberfläche werden die Rückwirkungen der Vibrationen auf das Strömungsfeld vernachlässigt. Mittels der zeitabhängigen Auslenkung der Plattenoberfläche kann nun der vibrationsinduzierte Schall berechnet werden. Die Oberflächenschnelle an der Platte wird dabei als Quellterm für die lineare Wellengleichung verwendet. Der strömungsinduzierte breitbandige wird mittels Lighthill’s akustischer Analogie berechnet. Das Ergebnis ist das durch Strömungs- und Strukturschall erzeugte Schallfeld. Abschließend werden die Simulationsergebnisse mit Mikrofonmessungen verglichen und diskutiert.

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• Druckschwankungen im rotierenden System von Seitenkanalverdichtern in Bezug zur Strukturvibration und Schallabstrahlung
  S. Münsterjohann und S. Becker
[Abstract]

Die Akustik von Seitenkanalverdichtern (SKV) nimmt eine wichtige Rolle ein, da diese hauptsächlich in der Umgebung von Menschen, wie beispielweise in Straßenkehrmaschinen, in der Papier- und Druckindustrie oder in Dentalsaugern, eingesetzt werden. Um die Mechanismen der Schallentstehung zu identifizieren wurden instationäre Druckmessungen im Inneren des Seitenkanalverdichters durchgeführt. Der hydrodynamische Druck wurde auf den Schaufeloberflächen einer Schaufelzelle im rotierenden System mit bis zu sieben Drucksensoren gemessen. Zusätzliche wurden die Strukturschwingungen mit zwölf Beschleunigungsaufnehmern sowie die Schallabstrahlung mit zehn Mikrofonen erfasst. Die Ergebnisse zeigen die Schallabstrahlung für unterschiedliche Betriebspunkte, insbesondere bei der Blattfolgefrequenz, und den Zusammenhang zu den instationären Druckschwankungen sowie zur Strukturschwingung. Die im Unterbrecherbereich auftretenden Druckpulsationen finden sich sowohl in der Strukturschwingung als auch dem abstrahlten Schallfeld wieder. Eine zusätzliche Verbindung zur Schallabstrahlung wurde über die zweite zeitliche Ableitung des gemessenen, hydrodynamischen Drucks geschaffen, die Aufschluss über die Entstehung der akustischen Quellen im Seitenkanalverdichter gibt. Dabei zeigt sich, dass die akustischen Quellen verstärkt im Bereich des Unterbrechers generiert werden und diese insbesondere beim Einlauf einer Schaufelzelle in den Unterbrecher und mit Beginn des Entspannungsvorgangs auf der Saugseite dominieren.

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Becker-Schweitzer, Jörg

• Lästigkeit und Auswirkungen leiser Geräusche im alltäglichen Wohnumfeld
  E. Gissel, J. Becker-Schweitzer und S. Skoda
[Abstract]

Die Energiewende kommt unweigerlich. Folglich ist in naher Zukunft mit einer erhöhten Anzahl von Schallquellen niedrigen Geräuschpegels im direkten Umfeld der Verbraucher zu rechnen. War man bisher hauptsächlich dem Störschall weit entfernt stehender Kraftwerke, Fluglärm und Schienenstrecken ausgesetzt, so kommen in Zukunft Wärmepumpen, Blockheizkraftwerke und aktive Wohnraumlüftungen in hoch wärmegedämmten Gebäuden hinzu. Leise Geräusche kamen auch bei Studien zur Geräuschsituation in Großraumbüros zum Einsatz. Hierbei zeigte sich, dass Hintergrundsprache die Arbeitsgedächtnisleistung (Merken von Zahlen) auch schon bei sehr geringen Schalldruckpegeln ab 35 dB(A) vermindert. Da es sich bei dieser Aufgabe um eine Tätigkeit handelt, die Konzentration erfordert, hat insbesondere Sprachschall einen größeren Einfluss auf das Antwortverhalten der Personen und damit auf die Versuchergebnisse, als es bei einer Tätigkeit der Fall wäre, die ohne höheren Konzentrationsaufwand zu erledigen ist. Im Rahmen dieser Studie wird das Verhalten von Versuchpersonen in Anwesenheit leiser Geräusche während einer Tätigkeit mit Konzentrationsphase beobachtet. Im Anschluss werden dieselben Geräusche subjektiv auf ihre Lästigkeit hin bewertet. Zusätzlich werden verschiedene biometrische Messungen durchgeführt und in Relation zu den subjektiven Eindrücken gesetzt. Die Ergebnisse liefern erste Anhaltspunkte für die Gestaltung von Hörversuchen mit leisen Geräuschen und deren Wirkung auf Personen im Umfeld solcher Geräuschquellen.

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Beering, Benjamin

• Empfehlung für ein Vorhaltemaß bei GK-Wänden mit gleitendem Deckenanschluss
  B. Beering
[Abstract]

Im Rahmen der Überwachung der Bauausführung und im Zuge der Abnahmemessungen für ein Bürogebäude wurde die Luftschalldämmung von mehreren Hundert baugleichen Standardbürotrennwänden mit gleitendem Deckenanschluss in nahezu identischer Einbausituation gemessen. Die Einfachständerwerkswände wurden von unterschiedlichen Firmen in diversen Kolonnen aufgestellt. Bei den Messungen konnten die üblichen, teilweise erheblichen Ausführungsmängel festgestellt werden. Die ermittelten bewerteten Bau-Schalldämm-Maße weisen dadurch eine enorme Streuung auf. In Abhängigkeit der Bauausführung werden die Messergebnisse präsentiert und Hinweise für die fachgerechte Ausführung gegeben.

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Behler, Gottfried

• Untersuchung der thermischen Eigenschaften von Kleinstlautsprechern
  J. Mecking, M. Müller-Trapet und G. Behler
[Abstract]

Der Vortrag fasst die bisherigen Ergebnisse einer Untersuchung des thermischen Verhaltens von dynamischen Kleinstlautsprechern zusammen. Das Ziel ist die thermische Modellierung, also die Vorhersage der Temperatur des Lautsprechers und ihrer Auswirkungen auf sein Übertragungsverhalten. Aus der Untersuchung von Hifi-Lautsprechern sind Modelle bekannt, die den Wärmetransport in solchen Systemen beschreiben, jedoch ist unklar, inwieweit diese Ansätze auf Grund der unterschiedlichen Randbedingungen übertragbar sind. Insbesondere die Zuordnung zwischen Größen des thermischen Ersatzschaltbilds und den physikalischen Eigenschaften des Systems wird thematisiert. Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurden verschiedene Lautsprecher unter kontrollierten Bedingungen auf ihre thermischen Eigenschaften hin untersucht. Um das Verhalten bei schmalbandiger Anregung um die Resonanz zu beschreiben wird ein Vorschlag zur Erweiterung des bekannten Modells gemacht, die den Beitrag von Konvektion zur Wärmeleitung berücksichtigt. Die Messung der Temperatur der Schwingspule erfolgt indirekt über die Bestimmung des Gleichstromwiderstands der Schwingspule. Diese Methode wurde mit Hilfe einer Kalibrationsmessung auf ihre Genauigkeit und Reproduzierbarkeit hin überprüft. Neben dem Gleichstromwiderstand konnte mit der Nachgiebigkeit der Membranaufhängung ein zweiter temperaturabhängiger Thiele-Small-Parameter identifiziert werden.

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• Hybrid NVH Simulation for Electrical Vehicles III – Acoustic Model
  J. Klein, G. Behler und M. Vorländer
[Abstract]

The acoustical properties of electrical vehicles have become a main concern for automobile manufacturers during recent years. When compared to combustion engines, electrical drives induce a significantly lower absolute sound pressure level in the car cabin. However, this comes at the price of increasing the dominance of formerly masked noise generated by other car components as well as electric drive components. The FVA research project No. 682 provides a fast, modifiable simulation tool starting with a model for the electrical drive train and resulting in a binaural auralization in the car cabin. The tool enables developers to freely change the properties of the electric drive components and listen to the resulting acoustics within a short time span.

This contribution introduces the hybrid acoustical transfer path model for the subsequent binaural auralization as a part of the simulation tool. It uses the velocities and forces on the surface of the power train which have been calculated in the preceding simulation stages ([NVH Model I, II]) to calculate the acoustic emissions through air and structure borne propagation into the car cabin. The model applies a hybrid approach relying on a cylinder radiation model and transfer path measurements, which will both be presented.

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Behler, Oliver

• Auditory fMRI of Sound Intensity and Loudness for Unilateral Stimulation
  O. Behler und S. Uppenkamp
[Abstract]

Loudness is the perceptual correlate of sound intensity, but also depends on several other variables. Whereas there are numerous reports of relationships between measures of neural activity and sound intensity, only few investigations have specifically addressed physiological correlates of loudness. Many reports suggest that activation in human auditory cortex is more a representation of perceived loudness rather than of sound pressure level. However, neither a systematic exploration of the interrelation of ear of entry and brain activity across hemispheres nor a functional differentiation of regions within auditory cortices has been done in detail yet. We report a functional magnetic resonance imaging (fMRI) study exploring loudness correlates in the auditory pathway for unilateral sound presentation. Normal-hearing listeners completed a loudness scaling procedure prior to listening to similar stimuli while auditory fMRI was performed. The relationship between brain activity, as inferred from blood oxygenation level dependent (BOLD) contrasts, and both sound intensity and loudness estimates were analyzed by means of functional activation maps and mixed effects models for various anatomically defined regions of interest. The results indicate systematic functional differences with respect to sound intensity, loudness and lateralization between midbrain and cortical areas as well as between specific regions within auditory cortex.

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Behrens, Tobias

• Zur Raum- und Elektroakustik des Plenarsaals im neuen Parlamentsgebäude in Hanoi/Vietnam
  T. Behrens und W. Ahnert
[Abstract]

Im Jahre 2014 wurde der Plenarsaal im Neubau des Parlamentsgebäudes der Sozialistischen Republik Vietnam in Hanoi der Nutzung übergeben. Die Architektur in Form eines kreisförmigen Raums mit Deckenkuppel stellte eine anspruchsvolle Planungsaufgabe dar mit aufwändigen raumakustischen Maßnahmen und eine darauf angepasste Beschallungsanlage, die per Simulation geplant wurden. Der Beitrag stellt die raum- und elektroakustische Konzeption, Realisierung und die erzielten Ergebnisse dar.

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Bellmann, Christian

• Holographic Loudspeaker Measurement based on Near Field Scanning
  C. Bellmann, W. Klippel und D. Knobloch
[Abstract]

Loudspeaker directivity is traditionally measured in the far field under anechoic conditions, using special measurement rooms, which have insufficient absorption at very low frequencies (<100 Hz). Large measurement objects require a measurement distance, which is larger than the dimensions of the room. Furthermore, accurate measurements of the phase response require special precautions to ensure a homogeneous temperature field. An alternative method is the measurement in the near field, which ensures a high signal to noise ratio and avoids air propagation problems. However, this technique requires a holographic wave expansion based on special solutions of the wave equation (spherical harmonics, Hankel functions) to generate conventional far field data and the sound pressure at any point in 3D space outside the scanning surface. In addition to directivity and sound power, the method provides new near field characteristics, which are important for studio monitors, laptops, tablets and other personal audio devices. Performing the scan on two layers gives additional field information to separate the direct sound, radiated from the loudspeaker, from room reflections. Thus, the new holographic measurement technique performed in a non-anechoic environment (e.g. workshop) provides comprehensive loudspeaker data at higher accuracy and reduced costs.

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Bendixen, Alexandra

• Untersuchung der Chronometrie auditiver kognitiver Prozesse mittels Augenbewegungen
  A. Widmann, A. Bendixen, N. Wetzel, S. Duwe, R. Engbert und E. Schröger
[Abstract]

Das Auftreten aufgabenrelevanter und -irrelevanter Töne kann, vermutlich über die Modulation unspezifischer Aufmerksamkeitsprozesse, eine vorübergehende Inhibition des Sakkadensystems auslösen. In drei Studien wurde der Zeitverlauf dieses Inhibitionseffektes zur Untersuchung der Chronometrie auditiver kognitiver Prozesse genutzt. In einem aktiven Oddballparadigma sollten seltene Targettöne zwischen häufigen Nontargettönen entdeckt werden. Unterschiede in den Mikrosakkadenraten weisen darauf hin, dass eine Kategorisierung in Targets und Nontargets bereits 80-100ms nach Tonbeginn möglich ist. In einem passiven Oddballparadigma wurden zwischen häufigen (repetitiven) Standardtönen selten abweichende (neuartige) Geräusche präsentiert, während die Probanden ihre Aufmerksamkeit auf ein Video richteten. Für neuartige Geräusche war eine Inhibition des Sakkadensystems, vermutlich verursacht durch Aufmerksamkeitsdistraktion, bereits 45ms nach Tonbeginn nachweisbar. In einem aktiven Distraktionsparadigma sollten Töne hinsichtlich ihrer Dauer unterschieden werden, dabei wich gelegentlich und unerwartet die Tonhöhe ab. Der Zeitverlauf der Sakkadeninhibition auf abweichende Töne 120ms nach Tonbeginn legt nahe, dass der auf Verhaltensebene beobachtete Distraktionseffekt bereits früh in der kognitiven Verarbeitung auftritt. Die Ergebnisse aller drei Studien zeigen, dass kognitive Prozesse, wie die Kategorisierung von Tönen, die Veränderungsdetektion und die Distraktion von auditiver Aufmerksamkeit, wesentlich früher auftreten als bisher auf der Basis von elektrophysiologischen und Verhaltensdaten erwartet. Die Messung von Augenbewegungen ist somit ein vielversprechendes Werkzeug zur Untersuchung auditiver kognitiver (Aufmerksamkeits-)Prozesse.

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Berger, Anke

• Systematische Fehler bei der Anwendung verschiedener Verfahren zur Ermittlung des Schallleistungspegels
  I. Arendt und A. Berger
[Abstract]

Der Schallleistungspegel einer Schallquelle kann aus dem Schalldruckpegel und dem Schallintensitätspegel auf unterschiedlichen Hüllflächen, mit unter-schiedlichen Messpunktanordnungen oder auf Messpfaden ermittelt werden. Für die Ermittlung des Schallleistungspegels stehen mehrere genormte Messverfahren zur Verfügung. Die Anwendung der verschiedenen Verfahren kann jedoch zu systematisch unterschiedlichen Ergebnissen führen. Mit dem Ziel, die Abweichungen zu quantifizieren und die Messverfahren weiterzuentwickeln wurde der Schallleistungspegel einer Referenzschallquelle in verschiedenen Versuchsanordnungen ermittelt. Die Messergebnisse sollen hier mit Schwerpunkt auf den Intensitätsmessverfahren vorgestellt und diskutiert werden. Die vorgestellten Untersuchungen sind Teil des von der PTB Braunschweig koordinierten EMRP Projektes SIB56 Sound Power, welches die Realisierung der Einheit Watt über ein Primärnormal zum Ziel hat. Zielsetzung der BAuA ist der praktische Nutzen des Primärnormals für Schallleistungsmessverfahren.

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Bergström, Kirstin

• Wirkungen von Fluglärm auf kognitive Leistungen und Lebensqualität bei Kindern im Umfeld des Flughafens Frankfurt/Main: Ergebnisse aus der NORAH-Studie
  M. Klatte, J. Spilski, J. Mayerl, U. Möhler, T. Lachmann und K. Bergström
[Abstract]

Studien, die seit den 1990er Jahren an internationalen Flughafenstandorten durchgeführt wurden, deuten darauf hin, dass sich eine dauerhafte Belastung durch Fluglärm ungünstig auf die geistige Entwicklung von Kindern auswirken kann. In diesen Studien zeigten sich übereinstimmend schlechtere Leseleistungen bei fluglärmexponierten Kindern; teilweise wurden auch negative Wirkungen auf Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsleistungen berichtet. Im Rahmen der Lärmwirkungsstudie NORAH (Noise-Related Annoyance, Cognition, and Health) wurde dies erstmals an einer großen Stichprobe von Kindern mit deutscher Unterrichtssprache untersucht. Hierzu wurden Lese-, Aufmerksamkeits- und Gedächtnisleistungen sowie phonologischen Vorläuferfertigkeiten des Lesens bei über 1.200 Zweitklässler aus 29 unterschiedlich fluglärmbelasteten Grundschulen im Rhein-Main-Gebiet erhoben. Zudem wurden Befragungen der Kinder und Eltern zur gesundheitsbezogenen Lebensqualität und Lärmbelästigung durchgeführt. Individuelle und schulklassenbezogene Einflussfaktoren wie Sozialstatus und Deutschkenntnisse der Kinder wurden durch Eltern- und Lehrerfragebögen erfasst. Es zeigten sich kleine, jedoch statistisch signifikante beeinträchtigende Effekte des Fluglärms auf die Leseleistungen und die gesundheitsbezogene Lebensqualität der Kinder. Effekte des Fluglärms auf die phonologischen Fähigkeiten der Kinder waren nicht nachweisbar. Die Relevanz und Stärke der Effekte sowie mögliche Wirkmechanismen zwischen Fluglärm, Leseleistungen und gesundheitlicher Lebensqualität werden diskutiert.

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• Auswirkungen von Fluglärm an Grundschulen auf den Unterricht: Ergebnisse aus der Lehrerbefragung der NORAH-Kinderstudie
  K. Bergström, J. Spilski, J. Mayerl, U. Möhler, T. Lachmann und M. Klatte
[Abstract]

Im Kindermodul der interdisziplinären Lärmwirkungsstudie NORAH (Noise-Related Annoyance, Cognition, and Health) wurden die Auswirkungen von Fluglärm an Grundschulen auf kognitive Leistungen und Lebensqualität bei über 1.200 Zweitklässlern im Umfeld des Flughafens Frankfurt/Main untersucht. Im Rahmen dieser Studie wurden auch Befragungen der Klassenlehrkräfte (N=85) zu den Auswirkungen des Fluglärms auf den Unterricht durchgeführt. 95 Prozent der Lehrkräfte aus den hoch fluglärmexponierten Schulen (55 dB ≤ LA,eq,08 14 ≤ 59 dB) beurteilten die Unterrichtsbelastung durch den Fluglärm als ”hoch” oder ”sehr hoch”. Die Belastung resultiert insbesondere aus häufigen Unterbrechungen des Unterrichtsgesprächs und merklichen Ablenkungen der Kinder bei Fluglärmereignissen sowie aus der Notwendigkeit, die Fenster während des Unterrichts auch bei warmem Wetter geschlossen zu halten. Zudem werden Unterrichtsaktivitäten im Freien wegen des Fluglärms eingeschränkt. Die Korrelation zwischen den Belastungsurteilen und den Fluglärmpegeln an den Schulstandorten betrug 0.85. Die Höhe dieses Zusammenhangs dokumentiert die Validität der Beurteilungen. Relevanz und Implikationen der Befunde werden diskutiert.

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Bernhard, Julian

• Time-domain interpolation of head-related transfer functions with correct reproduction of notch frequencies
  J. Bernhard, G. Gomez und B. Seeber
[Abstract]

Realistic synthesis in virtual binaural displays requires interpolation of the complex frequency and phase responses of head-related transfer functions (HRTFs) to correctly reproduce the acoustical impact of small changes in sound source position. State- of-the-art interpolation approaches cannot reproduce the direction- specific position of spectral notches in HRTFs and they have difficulties reconstructing the phase. Time domain interpolation is prone to comb filter artefacts due to incorrect time alignment. A new HRTF interpolation approach was developed which overcomes these disadvantages by using a local delay to temporally align impulse responses of neighboring sound directions prior to time domain interpolation. The dynamic time warping algorithm is used for aligning the peaks, overcoming the need for estimating ITDs. A numerical analysis of interpolated versus measured HRTFs shows improved reconstruction of HRTF phase and the notch frequency and depth. Residual, infrequent interpolation errors at the contralateral side can be classified into wideband and narrowband deviations. Their effect on monaural and binaural perception was investigated in a listening experiment. Results indicate that large narrowband deviations around notches have a larger effect on binaural perception than the smaller wideband errors. Overall, the new method achieves improved representation of sound direction particularly for difficult-to-interpolate contralateral directions.

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Besserer, Kerstin

• Akustische Kopplungsmechanismen von Gebläsen und nachgeschalteten Volumen in Fahrzeug-Klimaanlagen
  K. Besserer, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Durch die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen, tritt aktuell in der Fahrzeugakustik das Klimatisierungssystem immer weiter in den Fokus. Jedoch werden in der Literatur die Entstehung von akustischen Quelltermen in der Laufradabströmung und die Kopplungsmechanismen mit nachgeschalteten Volumen kaum behandelt. Im Sinne einer gezielten Beeinflussung und Optimierung der Klimatisierungsakustik ist eine gesamtheitliche Betrachtung des Klimatisierungssystems aber unerlässlich. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf Untersuchungen der akustischen Kopplungsmechanismen zwischen Gebläse und nachgeschalteten Volumen. Hierfür wurde ein generisches Gebläse entwickelt, bei dem die Zunge modular austauschbar gestaltet ist und der Diffusorwinkel variiert werden kann. Da bei Gebläsen typischerweise ein Großteil des abgestrahlten Schalls durch die Interaktion zwischen Laufrad und Abstreifzunge entsteht, kann durch unterschiedliche geometrische Zungenausprägungen das abgestrahlte Schallfeld gezielt beeinflusst werden. An diese Gebläsevarianten wurden unterschiedliche Modelle als anzuregende Volumen angeflanscht. Durch die unterschiedlichen Geometrien der Modelle, sind verschiedene Raumeigenmoden anregbar und abstrahlfähig. Diese Raumeigenmoden wurden zum einen mit Hilfe von Simulationen berechnet, zum anderen durch den Einsatz von Lautsprechern experimentell bestimmt. Für die experimentellen Untersuchungen wurden korrelierende Wanddruckmessungen und Akustikmessungen im Fernfeld verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine geschickte Kombination aus Abstreifzunge und nachgeschaltetem Subsystem die Anregung der Eigenmoden reduziert und das abgestrahlte Schallfeld optimiert werden kann.

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• Numerisches Schema zur Berechnung von Δp als akustische Quelle in hybriden CFD-CAA Simulationen
  M. Tautz, K. Besserer, S. Becker, A. Hüppe und M. Kaltenbacher
[Abstract]

Die Analogie von Lighthill ist eine Methode zur Berechnung von akustischen Quellen und Schallausbreitung in der Aeroakustik. Sie beschreibt eine inhomogene Wellengleichung für den Schalldruck und enthält akustische Quellen berechnet mit der 2. Ableitung des Lighthill-Tensors. Die Berechnung dieses Tensors in vereinfachter Form benötigt zum einen die Dichte und die Strömungsgeschwindigkeiten aus der Strömungssimulation. Es wird von einer kompressiblen Lösung der Navier-Stokes Gleichungen ausgegangen. Im Gegensatz dazu werden Strömungssimulationen in der Klima- und Lüftungstechnik aufgrund der niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten meist inkompressibel durchgeführt. Für diese Fälle lässt sich die Berechnung der zweifachen Ableitung des Lighthill-Tensors in die zweifache Ableitung des Strömungsdruckes, also Δp, überführen. Ein Verfahren zur Berechnung dieser Quellen auf dem CFD-Netz unter Zuhilfenahme des dualen Netzes wurde entwickelt. Zunächst wird dazu die erste Ableitung des Drucks auf dem dualen Netz berechnet und im Anschluss Δp auf dem CFD-Netz. Dabei werden jeweils Gauss-Verfahren angewandt. Besondere Beachtung wird der Randbehandlung gewidmet, da an den Wänden die Wandnormalenableitung des Drucks gleich Null sein soll. Die somit berechneten akustischen Quellen werden konservativ auf ein gröberes FE- Gitter interpoliert und auf diesem die Schallausbreitung zum Fernfeld simuliert. Getestet wurde dieses Verfahren am Beispiel eines vereinfachten Ausströmers und die Ergebnisse wurden mit experimentellen Daten verglichen.

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Beuse, Joachim

• Synergy between multi-body dynamics and acoustic simulation – Application to gear noise of a wind turbine
  X. Robin, J. Beuse und T. El-Dsoki
[Abstract]

Acoustic simulation is often performed lately in Noise, Vibration and Harshness (NVH) process. On the other hand, the multi-body dynamics systems (MBS) and structure dynamics are widely integrated in the automotive product development. To help engineers in computing multiphysical simulations, an idea is to handle MBS, vibration and acoustics from a common interface. Adams MBS software can already include flexible bodies to take into account the dynamic behavior of any structure. Based on the vibration of the flexible body the acoustic radiation can then be performed. In the current strategy the modal content of the flexible body is provided by Nastran solver and the acoustic simulation is performed by Actran solver. To reduce the engineering effort, a plugin is developed into the graphical interface of the MBS solver. This helps the engineer to launch the acoustic simulation directly from the MBS interface without opening the acoustic solver interface. Typical acoustic results are computed and output automatically, including sound pressure level at selected positions, audible wave files for listening to the sound and color maps to visualize the sound radiation. To illustrate the process, an application to the vibration of a realistic car body excited by a road profile is demonstrated.

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Beutner, Dirk

• Der Einfluss von intracochleären CI-Elektrodenträgern auf die Mittelohrtransferfunktion
  D. Pazen, M. Nünning, A. Anagiotos, A.-O. Gostian und D. Beutner
[Abstract]

Zur Versorgung von partiellen Taubheiten mit tieffrequentem Resthörvermögen hat sich die kombinierte akustische und elektrische Stimulation der Cochlea verbreitet. Die akustische Stimulation erfolgt durch den Luftschall eines Hörgeräts und die elektrische durch den Elektrodenträger eines Cochlea-Implantates, welcher beispielsweise durch das runde Fenster oder eine Cochleostomie inseriert werden kann.

Im Hinblick auf eine möglichst effiziente akustische Anregung der Cochlea bei kombinierter Stimulation untersucht diese Studie den Einfluss eines Elektrodenträgers sowie des Insertionsweges auf die Schallübertragung des Mittelohres. Zusätzlich wurde an nicht fixierten humanen Felsenbeinpräparaten die Fluidynamik im Innenohr evaluiert. Hierzu wurde bei akustischer Anregung im Gehörgang mit Laser Vibrometern die Bewegungen der Steigbügelfußplatte und der Membran des runden Fensters untersucht.

Es zeigt sich, dass die cochleäre Eingangsimpedanz durch ein mit Bindegewebe gepatchtes Cochleostoma etwas reduziert wird, was auch bei einer Elektrodenträgerinsertion der Fall ist. Dies führt zu einer leichten Änderung der Schwingungsform des Steigbügels. Gravierende Änderungen der Mittel- und Innenohrtransferfunktion konnten jedoch nicht festgestellt werden. Vorausgesetzt dass die Elektrodeninsertion die Innenohrstrukturen nicht beschädigt, scheinen Heil- und Vernarbungsprozesse für den Erhalt etwaigen Resthörvermögens eine große Rolle zu spielen. Diese können die Impedanz am runden Fenster nach der Operation und damit retrograd die cochleäre Eingangsimpedanz beeinflussen.

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Bianchi, Federica

• Fast assessment of auditory spectral and temporal resolution
  A. Pelzer, S. Santurette, F. Bianchi und T. Dau
[Abstract]

Although measures of spectral and temporal resolution may be of great importance for characterizing individual hearing impairment, these are time consuming and therefore not currently used in clinical practice. Recent studies suggested correlations between outcomes of a fast test (”FT test”) [Larsby & Arlinger, 1998] with traditional measures of frequency and temporal resolution. However, the clinical relevance of the test remains unclear. Here, the FT-Test procedure and stimuli were refined and this revised method was tested in normal-hearing and hearing-impaired listeners, with the aim to investigate whether it can provide a valid indicator of frequency selectivity and of the ability to take advantage of temporal masker fluctuations in a speech-in-noise task. Detection thresholds of a pulsed tone were compared for a stationary threshold-equalizing-noise masker vs noise containing a spectral notch, temporal modulation, or both. Masking release values were then compared with auditory filter bandwidths derived from a notched-noise experiment and speech reception thresholds in stationary vs modulated maskers. If the modified FT-Test is a valid assessor of spectral and temporal processing, masking release values should show good correlations with these measures. If so, the test may be a worthy addition to audiometric tools for clinically assessing individual hearing impairment.

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Biberger, Thomas

• Audio quality predictions based on power and envelope power SNRs
  T. Biberger und S.D. Ewert
[Abstract]

There are various reasons, e.g. speech enhancement or saving storage/transmission capacity, why music or speech signals are processed by algorithms. Often such signal processing introduces distortions to the original signal, which might be hardly perceivable or might affect the audio quality if they become detectable. For development and evaluation of such algorithms, instrumental perceptual quality models are beneficial as they can partly replace time consuming and expensive listening tests. Here, an approach for a reference-based audio quality model applicable to a wide range of signal distortions is proposed based on the recent speech intelligibility model by Jørgensen et al. [J. Acoust. Soc. Am. 134, 436 (2013)]. The proposed model calculates power and envelope-power signal-to-noise ratios (SNR_DC, SNR_env) as features on multiple time scales between the manipulated and the original signal. Those features are calculated for the case of an increment (where the algorithm adds energy to the original signal) as well as the case of a decrement (where the algorithm removes energy), based on the ability of humans to detect changes in both directions. Both measures are combined and mapped on a continuous quality rating scale. Audio quality predictions will be presented for three different quality assessment databases.

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Bienert, Jörg

• Elimination von Störgeräuschen bei Innengeräuschmessungen von PKW
  J. Bienert
[Abstract]

Bei akustischen Messungen spielt die Pegelbestimmung eine zentrale Rolle. Einerseits ist die Messung von Gesamt- oder Oktavpegeln Inhalt vieler Normen oder Lärmschutzbestimmungen und andererseits möchte man bei der Produktentwicklung möglichst genaue Werte für das untersuchte Objekt ermitteln. Neben der Genauigkeit der Messtechnik haben insbesondere die Umgebungsbedingungen eine Auswirkung. So lassen sich zum Beispiel Messungen des Fahrzeuginnengeräusches auf öffentlichen Straßen in aller Regel nicht durchführen, da durch Gegenverkehr oder Straßenbeschaffenheit Störgeräusche erzeugt werden. Dies führt zu einem erhöhten Aufwand und erfordert in diesem Beispiel eine aufwändige Durchführung der Messung auf abgesperrten Teststrecken. Das hier beschriebene Verfahren verwendet die Zeitverläufe von Gesamt- oder 1/n-Oktavpegeln und identifiziert Störbereiche aus statistisch auffälligen Werten. Somit können diese aus der Messreihe eliminiert werden. Der Verlauf der Pegelwerte über der Zeit wird dabei als eine statistische Stichprobe angesehen, deren Verteilung zunächst unbekannt ist. Für Innengeräuschmessungen in PKW’s bei Konstantfahrt wurden Daten aufgenommen und näher untersucht. Die Verteilung konnte mittels einer Transformation auf Normalverteilung transformiert werden. Somit können Standardmethoden für die Normalverteilung angewendet werden. Über Ausreißertests werden diejenigen Elemente identifiziert, die durch Störungen entstanden sind. Im Beispiel sind dies die Geräusche entgegenkommender Fahrzeuge. Nach oktavweise Ausschluss der Werte aus der Mittelung konnten erheblich verbesserte Ergebnisse erzielt werden.

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Biermeier, Thomas

• Akustische Kopplungsmechanismen von Gebläsen und nachgeschalteten Volumen in Fahrzeug-Klimaanlagen
  K. Besserer, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Durch die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen, tritt aktuell in der Fahrzeugakustik das Klimatisierungssystem immer weiter in den Fokus. Jedoch werden in der Literatur die Entstehung von akustischen Quelltermen in der Laufradabströmung und die Kopplungsmechanismen mit nachgeschalteten Volumen kaum behandelt. Im Sinne einer gezielten Beeinflussung und Optimierung der Klimatisierungsakustik ist eine gesamtheitliche Betrachtung des Klimatisierungssystems aber unerlässlich. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf Untersuchungen der akustischen Kopplungsmechanismen zwischen Gebläse und nachgeschalteten Volumen. Hierfür wurde ein generisches Gebläse entwickelt, bei dem die Zunge modular austauschbar gestaltet ist und der Diffusorwinkel variiert werden kann. Da bei Gebläsen typischerweise ein Großteil des abgestrahlten Schalls durch die Interaktion zwischen Laufrad und Abstreifzunge entsteht, kann durch unterschiedliche geometrische Zungenausprägungen das abgestrahlte Schallfeld gezielt beeinflusst werden. An diese Gebläsevarianten wurden unterschiedliche Modelle als anzuregende Volumen angeflanscht. Durch die unterschiedlichen Geometrien der Modelle, sind verschiedene Raumeigenmoden anregbar und abstrahlfähig. Diese Raumeigenmoden wurden zum einen mit Hilfe von Simulationen berechnet, zum anderen durch den Einsatz von Lautsprechern experimentell bestimmt. Für die experimentellen Untersuchungen wurden korrelierende Wanddruckmessungen und Akustikmessungen im Fernfeld verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine geschickte Kombination aus Abstreifzunge und nachgeschaltetem Subsystem die Anregung der Eigenmoden reduziert und das abgestrahlte Schallfeld optimiert werden kann.

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• Untersuchung der Einflussfaktoren des Fahrzeuginnenraums auf das abgestrahlte Schallfeld der Klimaanlage
  S. Hohls, B. Ach, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wird aufgrund der akustischen Optimierung der Hauptgeräuschquellen (z.B. Motor, Umströmung des Fahrzeugs) und dem Einsatz neuer Technologien, wie Elektroantriebskonzepten, zunehmend leiser. Hierdurch tritt das Klimatisierungssystem als Lärmquelle weiter in den Vordergrund. Die akustische Bewertung des Klimatisierungssystems in der Entwicklungsphase erfolgt üblicherweise anhand des emittierten Gesamtschalldruckpegels der Komponente unter Freifeldbedingungen. Dies spiegelt jedoch nicht das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wider, da hier zum einen die Klimaanlage als System verbaut ist und zum anderen aufgrund des kleinen Raumes mit nicht zu vernachlässigendem Scheibenanteil keine Freifeldbedingungen vorliegen. Des Weiteren ist die Qualität des wahrgenommenen Schalls nur bedingt korreliert mit dem Gesamtschalldruckpegel, sondern ist darüber hinaus durch spektrale und zeitliche Eigenschaften charakterisiert. In der vorliegenden Untersuchung wurden Klimageräte in ein Fahrzeugmodell (SAE-Körper) verbaut und der Schalleintrag in die Fahrgastzelle unter verschiedenen Randbedingungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen die Veränderlichkeit der akustischen und psychoakustischen Parameter durch verschiedene räumliche Einflussgrößen für eine unveränderte Schallquelle.

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Bietz, Heinrich

• Vibroakustische Eigenschaften von technischen Ersatzschallquellen im Vergleich zu Gehern
  H. Bietz und V. Wittstock
[Abstract]

Die vibroakustischen Eigenschaften von Schallquellen sind in der Bauakustik insbesondere bei der Formulierung von Mess- und Prognoseverfahren von großer Bedeutung. Auch in der PTB wurden in der Vergangenheit zahlreiche Untersuchungen zu dieser Thematik durchgeführt, wobei sich das 2-Platten-Verfahren mittlerweile als praktikable Methode zur Charakterisierung solcher Quellen gut etabliert hat. Unter anderem wurden menschliche Geher untersucht. Die die Ergebnisse wuden auf der DAGA 2010 in Berlin vorgestellt. Mittlerweile haben Untersuchungen an weiteren technischen vibroakustischen Ersatzschallquellen stattgefunden. Der japanische Gummiball (”Heavy/Soft Impact Source”) wurde mit Hilfe der 2-Platten-Methode untersucht, und die erzielten Ergebnisse wurden mit anderen Charakterisierungsverfahren verglichen. Weiterhin hatte sich in der Vergangenheit herausgestellt, dass das modifizierte Normhammerk teilweise einen beträchtlichen Energieanteil über die Hammerwerkfüße einleitet, wenn zum Höhenausgleich harte Untersetzer verwendet werden. Hier wurden die Auswirkungen eines alternativen Materials auf die Quelleigenschaften des Normhammerwerks untersucht. In diesem Beitrag werden weiterhin die Eigenschaften von realen Gehern und technischen Ersatzschallquellen gegenübergestellt.

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Bisitz, Thomas

• Adaptions for the MUlti Stimulus test with Hidden Reference and Anchor (MUSHRA) for elder and technical unexperienced participants
  C. Völker, T. Bisitz, R. Huber und S.M.A. Ernst
[Abstract]

A well-established method to evaluate the subjective quality of any type of signal processing algorithms is the MUlti Stimulus test with Hidden Reference and Anchor (MUSHRA). However, especially older, technical unexperienced participants are often challenged by the complexity of this method. The presented study introduces and evaluates two adaptations of the original MUSHRA to make the handling more intuitive and therefore maximize the accessibility.

The first adaptation uses discrete buttons instead of sliders and restricts the total amount of stimuli per test-screen. The second adaption uses a drag & drop interface and lets the user sort the stimuli from left to right. The original method and the two adaptations were evaluated by five different subject-groups, including elder and technical unexperienced participants with normal and impaired hearing.

Test stimuli were conversation scenarios in three different noise settings at a signal to noise ratio of 5 dB processed by seven different noise reduction schemes. The new adaptations are assessed in comparison to the original based on objective measures e.g. the test-retest reliability as well as subjectively by a questionnaire.

First results with normal hearing subjects show that both adaptations lead to a better acceptance compared to the original test method.

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Bitzer, Joerg

• Bestimmung des frequenzabhängigen akustischen Zentrums eines Lautsprechers im Zeitbereich
  S. Franz, C. Imbery, M. Müller und J. Bitzer
[Abstract]

Lautsprecher sind direktive Schallquellen mit einer charakteristischen Schallabstrahlung. Zur korrekten messtechnischen Bestimmung dieser frequenz- und richtungsabhängigen Abstrahlcharakteristik ist es erforderlich, dass die Rotationsachse und das akustische Zentrum der Schallerzeugung übereinander liegen. Vanderkoy zeigt, dass dieses akustische Zentrum vor der Lautsprechermembran liegt. Somit führt eine Rotation um den Mittelpunkt des Gehäuses, zu einer Verschiebung des akustischen Zentrums um die Rotationsachse. In diesem Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, das durch Analyse von richtungsabhängigen Impulsantworten das akustische Zentrum bestimmt.

Bei Ausrichtungswinkeln im Bereich zwischen -45 ^∘ bis 45 ^∘ kann davon ausgegangen werden, dass nur geringe Abschattungs- und Beugungseffekte im Vergleich zur 0 ^∘-Ausrichtung auftreten. Oberhalb dieser Winkel steigt der Einfluss des Lautsprechergehäuses und Abschattungs- und Beugungseffekte treten auf. Liegen Rotationsachse und akustisches Zentrum nicht überein, führt die variable Position des akustischen Zentrums zu messbaren, frequenzabhängigen und akustisch wahrnehmbaren Pegel- und Laufzeitunterschieden des Direktschalls. Die Auswertung dieser Differenzen ermöglicht eine frequenzabhängige Bestimmung des akustischen Zentrums.

J. Vanderkooy, ”The Low-Frequency Acoustic Center: Measurement, Theory, and Application”, in Audio Engineering Society Convention 128, 2010.

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Blanchet, Denis

• Status on State of the art in PEM simulation in the automotive industry
  A. Caillet und D. Blanchet
[Abstract]

During the last decade, big progresses were made on software and hardware sides allowing an efficient use of PEM elements to represent explicitly the trims for the FEM simulation of full vehicles. Representing the trims as PEM elements in FEM vehicle models allows a more accurate description of the physical behavior up to 400Hz for structureborne excitations compare to the classical method using the non structural masses and high values of damping in the fluid domain which shows limitation after 200Hz. This paper will make a review of the state of the art technics for modelling porous and elastic trims with PEM through the existing literature in the automotive industry. The focus will be made on the full vehicles scale interior acoustic for structureborne excitations and on component scale for the analysis of transmission loss. The paper will discuss about the most commonly accepted meshing rules, the latest development of efficient meshing technics. The effect of the boundary conditions on the results will also be studied. Finally an overview of the different results available to the end user to diagnose and evaluate the performances of the design changes implemented in the model will be presented.

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• Using HPC BEM to Resolve Large Wind Noise Problems
  D. Blanchet, A. Golota, N. Zerbib und L. Mebarek
[Abstract]

The coupled structural-acoustic Boundary Element Method (BEM) has been widely used in vibro-acoustic analysis for decades now, due to its ease of model set up and low dispersion error characteristics. Recently, evolutions of BEM to solve Aero-Vibro-Acoustic (AVA) problems have been introduced. However, the large-frequency range of excitations, sometimes compounded by the large-size nature of the models at hand implies that such problems have a large number of degrees of freedom. As a consequence, while BEM can provide an accurate solution, the time and memory requirements related to model size and frequency range tend to create practical limitations. The advent of affordable large-scale distributed memory computing power enables a new generation of BEM solvers to push these limitations away. It enables coupled indirect BEM problems to be solved on large clusters and distribute all CPU-intensive stepson a large number of CPUs. In this paper, the theory behind DMP for BEM will be introduced, and applications to Aero-Vibro-Acoustic will be shown based on work done over several years with a German wind noise workgroup of car manufacturers including Audi, Mercedes, Porsche and Volkswagen as well as results from a benchmark with Hyundai.

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Blaschke, Ralf

• Akustische Kopplungsmechanismen von Gebläsen und nachgeschalteten Volumen in Fahrzeug-Klimaanlagen
  K. Besserer, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Durch die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen, tritt aktuell in der Fahrzeugakustik das Klimatisierungssystem immer weiter in den Fokus. Jedoch werden in der Literatur die Entstehung von akustischen Quelltermen in der Laufradabströmung und die Kopplungsmechanismen mit nachgeschalteten Volumen kaum behandelt. Im Sinne einer gezielten Beeinflussung und Optimierung der Klimatisierungsakustik ist eine gesamtheitliche Betrachtung des Klimatisierungssystems aber unerlässlich. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf Untersuchungen der akustischen Kopplungsmechanismen zwischen Gebläse und nachgeschalteten Volumen. Hierfür wurde ein generisches Gebläse entwickelt, bei dem die Zunge modular austauschbar gestaltet ist und der Diffusorwinkel variiert werden kann. Da bei Gebläsen typischerweise ein Großteil des abgestrahlten Schalls durch die Interaktion zwischen Laufrad und Abstreifzunge entsteht, kann durch unterschiedliche geometrische Zungenausprägungen das abgestrahlte Schallfeld gezielt beeinflusst werden. An diese Gebläsevarianten wurden unterschiedliche Modelle als anzuregende Volumen angeflanscht. Durch die unterschiedlichen Geometrien der Modelle, sind verschiedene Raumeigenmoden anregbar und abstrahlfähig. Diese Raumeigenmoden wurden zum einen mit Hilfe von Simulationen berechnet, zum anderen durch den Einsatz von Lautsprechern experimentell bestimmt. Für die experimentellen Untersuchungen wurden korrelierende Wanddruckmessungen und Akustikmessungen im Fernfeld verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine geschickte Kombination aus Abstreifzunge und nachgeschaltetem Subsystem die Anregung der Eigenmoden reduziert und das abgestrahlte Schallfeld optimiert werden kann.

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• Untersuchung der Einflussfaktoren des Fahrzeuginnenraums auf das abgestrahlte Schallfeld der Klimaanlage
  S. Hohls, B. Ach, T. Biermeier, R. Blaschke und S. Becker
[Abstract]

Das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wird aufgrund der akustischen Optimierung der Hauptgeräuschquellen (z.B. Motor, Umströmung des Fahrzeugs) und dem Einsatz neuer Technologien, wie Elektroantriebskonzepten, zunehmend leiser. Hierdurch tritt das Klimatisierungssystem als Lärmquelle weiter in den Vordergrund. Die akustische Bewertung des Klimatisierungssystems in der Entwicklungsphase erfolgt üblicherweise anhand des emittierten Gesamtschalldruckpegels der Komponente unter Freifeldbedingungen. Dies spiegelt jedoch nicht das in der Fahrgastzelle wahrnehmbare Schallfeld wider, da hier zum einen die Klimaanlage als System verbaut ist und zum anderen aufgrund des kleinen Raumes mit nicht zu vernachlässigendem Scheibenanteil keine Freifeldbedingungen vorliegen. Des Weiteren ist die Qualität des wahrgenommenen Schalls nur bedingt korreliert mit dem Gesamtschalldruckpegel, sondern ist darüber hinaus durch spektrale und zeitliche Eigenschaften charakterisiert. In der vorliegenden Untersuchung wurden Klimageräte in ein Fahrzeugmodell (SAE-Körper) verbaut und der Schalleintrag in die Fahrgastzelle unter verschiedenen Randbedingungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen die Veränderlichkeit der akustischen und psychoakustischen Parameter durch verschiedene räumliche Einflussgrößen für eine unveränderte Schallquelle.

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Blau, Matthias

• Perzeptive Evaluation von individualisierten und generischen binauralen Reproduktionen
  E. Rasumow, M. Blau, S. Doclo, M. Hansen, S. van de Par, D. Püschel und V. Mellert
[Abstract]

Die Richtcharakteristiken des menschlichen Kopfes und Torsos (Head-Related Transfer Function, HRTF) werden üblicherweise mithilfe von Kunstköpfen in akustische Messungen einbezogen. Kunstköpfe sind plastische Nachbildungen menschlicher Köpfe mit mittleren anthropometrischen Geometrien und eingelassenen Mikrofonen anstelle der Ohren. Aufgrund ihres nicht individuellen Charakters weisen entsprechende Aufnahmen oft perzeptive Mängel auf, wie z.B. Vorne-Hinten Vertauschungen oder Internalisierung. Alternativ lassen sich die Richtcharakteristiken individueller HRTFs auch mithilfe von Mikrofonarrays mit individuell-optimierten Filterkoeffizienten synthetisieren (weiterhin bezeichnet als virtual artificial head, VAH). Der größte Vorteil des VAH im Vergleich zu traditionellen Kunstköpfen ist die Möglichkeit zur Individualisierung der Aufnahmen an gewünschte Richtcharakteristiken. Dabei werden die Filterkoeffizienten für diskrete Richtungen mit der Grundannahme optimiert, dass dazwischenliegende Richtungen implizit angemessen interpoliert werden.

Dieser Beitrag behandelt die perzeptive Evaluation individualisierter VAH-Synthesen zusammen mit binauralen Reproduktionen traditioneller Kunstköpfe im Vergleich zur Freifelddarbietung. Die Evaluationen wurden für drei explizit optimierte und für drei dazwischenliegende und somit nicht explizit optimierte Richtungen durchgeführt. Zusammengefasst unterstreichen die Evaluationen die Bedeutung der Individualisierung bei binauraler Wiedergabe. Es ergeben sich im Mittel gute Bewertungen für die individualisierten VAH-Synthesen, welche für explizit optimierte Richtungen besser und für nicht explizit optimierte Richtungen etwa auf gleichem Niveau (bzw. leicht besser bezüglich der Gesamtperformance) relativ zu traditionellen Kunstköpfen bewertet wurden.

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• Reziproke Messung des akustischen Feedbackpfades bei Hörgeräten
  T. Sankowsky-Rothe, H. Schepker und M. Blau
[Abstract]

Die Messung des akustischen Feedbackpfades bei Hörgeräten erfordert die Erzeugung von Schalldruckpegeln im Gehörgang, die am Hörgerätemikrofon außen am Ohr aufgenommen werden. Dies führt zum Teil dazu, dass entweder der Schalldruckpegel am Trommelfell des Hörgeräteträgers extrem hoch ist, oder aber der Feedbackpfad nicht sicher bestimmt werden kann. Um dieses Problem zumindest unter experimentellen Bedingungen zu lösen, wurde untersucht, ob der Feedbackpfad auch reziprok gemessen werden kann. Hierbei wurden nach dem Reziprozitätsprinzip die Positionen von Quelle und Empfänger getauscht.

Normale und reziproke Messungen des Feedbackpfades wurden an einem Kunstkopf mit variabler Gehörgangsgeometrie und mit verschiedenen Otoplastiken (belüftet/offen) durchgeführt. Es zeigt sich, dass der Feedbackpfad durch eine reziproke Messung mit sehr hoher Genauigkeit bis etwa 5 kHz bestimmt werden kann.

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Bleier, Hendrik

• 3D-Reverb for a Wavefield Synthesis System with Ceiling Speakers
  H. Bleier, D. Leckschat und C. Epe
[Abstract]

Ein Wellenfeldsynthese-System ohne Raumsimulation klingt trocken und die Schallquellenortung funktioniert wunderbar. Wollte man allerdings einen realistischen Raumeindruck erlangen, so musste man bisher aufwendig mehrere Hallspuren an das WFS-System schicken um sie dann als ebene Wellen wiedergeben zu lassen. Daher wurde ein 3D-Hall für Wellenfeld Synthese mit Deckenlautsprechern entwickelt, der direkt in das Rendering des Wellenfeldes eingebunden ist. Gearbeitet wird dabei mit eigens aufgenommenen 5-kanal Raumimpulsantworten, die jeweils eine virtuelle Wand repräsentieren. Der Hall einer jeden Schallquelle im Raum wird abhängig von ihrer jeweiligen Position im Raum berechnet. Unterschiedliche Laufzeiten zwischen den Schallquellen und den Wänden des Raumes führen dabei zu zeitlich versetzten Erstreflexionen. Durch die einzelne Berechnung jeder Wand zu unterschiedlichen Zeiten (in Relation zur Schallquelle) entsteht ein völlig unkorrelierter, diffuser Nachhall, welcher für eine gute Raumsimulation von Vorteil ist. Durch die Einbeziehung der Decke wird das Klangerlebnis noch realistischer.

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Bode, Mathias

• On Joint Beamforming and Spectral Enhancement for Robust ASR in Reverberant Environments
  F.M. Asmare, F. Xiong, M. Bode, B.T. Meyer und S. Goetze
[Abstract]

This work evaluates multi-microphone beamforming techniques and single-microphone spectral enhancement strategies to alleviate the reverberation effect for robust automatic speech recognition (ASR) systems in different reverberant environments characterized by different reverberation times T₆₀ and direct-to- reverberation ratios (DRRs). The systems under test consist of minimum variance distortionless response (MVDR) beamformers in combination with minimum mean square error (MMSE) estimators. For the latter, reliable late reverberation spectral variance (LRSV) estimation employing a generalized model of the room impulse response (RIR) is crucial. Based on the generalized RIR model, two different lengths of the analysis window with varying hop sizes for the short time Fourier transform (STFT) are evaluated, to analyze the separation of early reflection and late reverberation tail w.r.t. the performance of ASR systems. The LRSV estimator, necessary for the MMSE estimator, can operate either on the multi-channel input of the beamformer (microphone signals) or on its single-channel output. Based on this, four different system combinations are analyzed in this contribution with focus on optimal ASR performance w.r.t. word error rate (WER).

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Bodendörfer, Xaver

• Gestaltung akustischer Informationssignale: Eine Untersuchung zum Einfluss spektraler und temporaler Parameter auf das Ausmaß der wahrgenommenen Bestätigung
  X. Bodendörfer, R. Kortekaas, M. Weingarten und S. Schlittmeier
[Abstract]

Bei der Mensch-Maschine-Interaktion stellt die Bestätigung eben durchgeführter Aktionen oder Eingaben eine wichtige Information für den Nutzer dar, z.B. ermöglicht eine Bestätigung das Fortfahren mit der Prozedur bei mehrschrittigen Interaktionen mit potentiell gefährlichen Geräten. Folglich ist es notwendig und sinnvoll, dass eine akustische Bestätigung eindeutig als solche erkannt und interpretiert wird. Dennoch weiß man wenig über die optimale auditiv-perzeptive Gestaltung akustischer Bestätigungssignale. Es wird ein Experiment berichtet, in dem mittels eines vollständigen Paarvergleichs (n = 31) der Einfluss von vier akustischen Parametern auf das wahrgenommene Bestätigungsausmaß eines nicht- sprachlichen akustischen Signals geprüft wurde. Ein hohes Frequenzverhältnis zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulsen, sowie ein geringer Interpulsabstand steigerten das wahrgenommene Bestätigungsausmaß. Die Parameter Frequenz und Pulsanzahl beeinflussten das Bestätigungsausmaß ebenfalls, die Effekte zeigten aber keine eindeutige Richtung. Die Studie liefert empirisch-experimentell fundierte Erkenntnisse über den Einfluss von spektralen und temporalen Parametern auf das wahrgenommene Bestätigungsausmaß eines auditiven nicht-sprachlichen Signals. Die Ergebnisse ermöglichen eine entsprechende Gestaltung, bzw. Optimierung akustischer Bestätigungssignale.

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Bös, Joachim

• Schwingungsbasiertes Energy Harvesting auf Elektret- und Piezoelektretbasis
  P. Pondrom, J. Hillenbrand, G.M. Sessler, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

Im vorliegenden Beitrag werden schwingungsbasierte Elektret- und Piezoelektret-Energy-Harvester vorgestellt. Da Elektret- und Piezoelektretwandler hohe Empfindlichkeiten besitzen, sind sie für Energy Harvesting besonders gut geeignet. Für die Untersuchungen der Piezoelektret-Energy-Harvester wurden einfache Designs verwendet, bei denen eine oder mehrere gestapelte Piezoelektretfolien von einer beschleunigten seismischen Masse komprimiert werden. Wegen des niedrigen Elastizitätsmoduls von Piezoelektreten können niedrige Resonanzfrequenzen der Harvester auch mit kleinen seismischen Massen erreicht werden, was für schwingungsbasiertes Energy Harvesting günstig ist. Bei den ähnlich aufgebauten Elektret-Energy-Harvestern sind Elektretfolie, Rückelektrode und seismische Masse durch einen elastischen Abstandshalter aus zellularem Polypropylen voneinander getrennt. Durch Variation der Fläche und der Dicke des Abstandshalters können Resonanzfrequenz und Empfindlichkeit des Harvesters optimiert werden. Piezoelektret-Energy-Harvester mit einer einzelnen Folienschicht und einer seismischen Masse von 8 g erzeugen bei einer Resonanzfrequenz von 700 Hz eine typische Leistung von 5 µW bei einer Beschleunigung von 1 g (g = 9,81 m/s²). Vergleichbare Werte können mit Elektret-Energy-Harvestern erzielt werden. Für beide Harvester-Typen können mit optimierten Designs die Resonanzfrequenzen verkleinert und die generierten Leistungen deutlich erhöht werden.

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• Wahrnehmung von Getriebegeräuschen – Übertragung psychoakustischer Analysen auf Körperschallsignale
  K. Moritz, S. Ochs, J. Schlittenlacher, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass bestimmte psychoakustische Kenngrößen zur Beurteilung von Getriebegeräuschen geeignet sind (siehe Schlittenlacher et al., DAGA 2014). Aufbauend auf diesen Erkenntnissen werden an einem dafür konstruierten Getriebeprüfstand die Einflüsse verschiedener Parametervariationen, wie z.B. Drehzahl und Drehmoment, auf die Perzeption von Getriebegeräuschen untersucht. Dazu werden im Betriebskennfeld berechnete Kenngrößen wie z.B. Lautheit, Schärfe und Rauhigkeit herangezogen und unter bestimmten Randbedingungen verglichen. Zur Auswertung werden dabei neben Luftschallsignalen auch Körperschallsignale verwendet und den Ergebnissen der Luftschallanalyse gegenübergestellt. Hieraus lässt sich für den vorhandenen Aufbau eine Aussage treffen, inwieweit rechnergestützte psychoakustische Analysen, die ursprünglich als Beurteilungsgrundlage für die menschliche Hörempfindung gedacht waren, eine Prognose des Höreindrucks anhand von Körperschallsignalen zulässt. Dabei ist ein wichtiger Punkt die Skalierung der analysefremden Messgrößen (z.B. m/s² statt Pa) auf ein sinnvolles Maß, da die gebräuchlichen psychoakustischen Metriken mitunter nicht unabhängig voneinander sind und somit stark abweichende Zahlenwerte aufgrund nicht vorgesehener Messgrößen die Ergebnisse beeinflussen können.

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• Schaumstoffe im Kundtschen Rohr – Modelle und Einflussparameter
  A. Grebel, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

Im Kundtschen Rohr wird der Absorptionsgrad von Schaumstoffen und anderen Materialien gemessen. Das Verfahren mit der 2-Mikrofon-Methode ist in DIN 354 beschrieben. Dennoch treten bei den Messungen - in Abhängigkeit von der Montageart der Materialprobe im Kundtschen Rohr - starke Abweichungen im gemessenen Absorptionsgrad auf. Zur Modellierung von Schaumstoffen stehen zahlreiche empirische, analytische und phänomenologische Modelle zur Verfügung. Die Modelle greifen auf verschiedene Materialparameter zurück, die teilweise messtechnisch ermittelt werden müssen. Die Streuung der Parameter und die damit verbundenen Auswirkungen auf den errechneten Absorptionsgrad sollen in diesem Beitrag betrachtet werden. In diesem Zusammenhang soll eine Sensitivitätsanalyse den Einfluss einzelner Parameter sowie die Wechselwirkungen zwischen den Parametern zeigen. Damit werden Unsicherheiten und die damit verbundenen Streuungen im Herstellungsprozess abgebildet. Die Ergebnisse werden dazu genutzt, eine reale Schaumstoffprobe hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften zu charakterisieren, diese als Eingangsgrößen für die Modelle zu verwenden und den berechneten mit dem gemessenen Absorptionsgrad zu vergleichen. Dennoch bestehende Abweichungen zwischen den mit den Materialparametern des vorliegenden Schaumstoffes berechneten Modellen und der vermessenen Schaumstoffprobe lassen sich vermutlich auf die Genauigkeit des Zuschnitts und die Montageart der Probe zurückführen. In einem Ausblick werden verschiedene Möglichkeiten für den Probenzuschnitt präsentiert.

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• Analyse der Strukturintensität in akustisch verbesserten Strukturen
  C. Schaal, J. Ebert, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

Ein viel versprechender Ansatz bei der Entwicklung leiser Maschinen und Produkte ist die gezielte Beeinflussung der Strukturintensität (STI, auch Körperschallintensität genannt). Sie beschreibt den Energiefluss des Körperschalls innerhalb fester Strukturen. Es hat sich gezeigt, dass die Energiemenge, die in einen Strukturbereich fließt, mit der abgestrahlten Schallleistung des gleichen Strukturbereichs korreliert. Senkt man den Energieeintrag in einen Bereich, so erzielt man eine reduzierte Schallabstrahlung.

Wird eine Struktur so modifiziert, dass sich die Schallabstrahlung eines Bereiches vermindert, so ändert sich nicht nur die Energiemenge, die in diesen Bereich fließt, sondern auch der qualitative Verlauf der STI ändert sich je nach Frequenz mehr oder weniger in der gesamten Struktur.

Mit Hilfe von Vergleichen der STI modifizierter Strukturen unterschiedlicher Schallabstrahlung werden kennzeichnende Unterschiede im Energiefluss analysiert und dargestellt. Es wird untersucht, was einen ”guten” oder einen ”schlechten” Energiefluss auszeichnet, um bei STI-Interpretationen eine Unterscheidung zwischen diesen zu ermöglichen. Soweit möglich werden, basierend auf der Strukturintensität, konstruktive Regeln für eine akustisch verbesserte Struktur abgeleitet.

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• Klassifikation von Schnellefeldern flächiger Strukturen zur Verbesserung der ERP-Prognosequalität
  J. Tschesche, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

In der industriellen Praxis erfolgt die akustische Bewertung technischer Strukturen häufig mit Hilfe der sogenannten equivalent radiated power (ERP). Dabei handelt es sich um die abgestrahlte Schallleistung, die ohne Berücksichtigung des Abstrahlgrades (wird konstant zu 1 gesetzt) im Sinne der maschinenakustischen Grundgleichung ausschließlich aus der Körperschallleistung berechnet wird. Die tatsächlich abgestrahlte Schallleistung im Frequenzbereich unterhalb der Koinzidenzfrequenz hängt jedoch maßgeblich vom Abstrahlgrad ab. Der Abstrahlgrad ist wiederum von der Geometrie, den Randbedingungen sowie der Frequenz und dem Anregungsort abhängig. Alle diese Einflussfaktoren resultieren in unterschiedlich ausgeprägten Oberflächenschnellefeldern. Mit Hilfe von Klassifikationsverfahren lassen sich diese Schnellefelder in Klassen starker und schwacher Strahler sowie in hinsichtlich des Abstrahlgrades nicht näher spezifizierbare Klassen einteilen. Anschließend können die ERP-Werte zusätzlich hinsichtlich ihres eigentlich zugehörigen Abstrahlgrades bewertet werden. Dafür ist zunächst eine Bildung von Abstrahlgrad-Klassen nötig. Diese Klassenbildung wird anhand der Anwendung einer selbstorganisierenden Karte, einer bestimmten Form eines künstlichen neuronalen Netzes, erläutert. Als zugrundegelegte Datenbasis dienen numerische Simulationsergebnisse (FEM-BEM-Kopplung) einer modifizierten Rechteckplatte. Die Anwendung der Bewertungsmethode wird am Beispiel einer Rechteckplatte mit einer applizierten Punktmasse dargelegt. Im gleichen Zuge wird die Problematik der Anwendung der ERP-Bewertung veranschaulicht und ein Ausblick hinsichtlich einer möglichen Generalisierung gegeben.

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• Aktive Minderung des Cello-Wolftons durch bedarfsgerechte Geschwindigkeitsrückführung
  P. Neubauer, J. Tschesche, J. Bös, T. Melz und H. Hanselka
[Abstract]

Wolftöne sind unerwünschte, modulierte Töne, die bei Streichinstrumenten auftreten können, insbesondere bei Violoncelli. Ihre Minderung ist seit jeher eine Herausforderung für den Geigenbau auf der ganzen Welt. Einige mechanische Ansätze zur Minderung von Wolftönen sind bereits auf dem Markt etabliert und werden von Musikern und Instrumentenbauern genutzt, um das Problem einzudämmen. Diese konventionellen Ansätze basieren meist auf den physikalischen Prinzipien eines Tilgers oder einfacher Dämpfungsbeläge. Prinzipiell sind diese Ansätze zwar geeignet, um Wolftöne zu mindern, jedoch können sie den gesamten Klang des Musikinstruments beeinflussen, auch wenn der Wolfton nicht in Erscheinung tritt. Ein weiterer Nachteil besteht in der Empfindlichkeit gegenüber veränderlichen Umgebungsbedingungen wie der Luftfeuchtigkeit oder der Raumtemperatur. Die Verwendung von Intelligenten Materialien und die Umsetzung einer bedarfsgerechten Geschwindigkeitsrückführung können den Wolfton ohne die Nachteile konventioneller Minderungssysteme mindern. Ein auf dieser Idee basierender aktiver Ansatz, umgesetzt mit einem auf dem Cellokorpus befestigten piezokeramischen Flächenaktor, wird vorgestellt. Der Einfluss des aktiven Minderungssystems auf die Entstehung des Wolftons und den Klang des Cellos wird mit dem konventioneller Minderungssysteme verglichen, und die vollständige Minderung des Wolftons durch das aktive System wird demonstriert.

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• Lärm von Kinderspielzeug
  A. Grebel, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

In Kinderzimmern findet sich zahlreiches Spielzeug, das nicht nur zum Ansehen, Greifen und/oder Zusammendrücken gestaltet ist, sondern zudem ein Geräusch erzeugt. Die Sicherheit von Spielzeug wird in der DIN 71-1 beschrieben, wobei in diesem ersten Teil der Norm die physikalischen und mechanischen Eigenschaften im Vordergrund stehen. Daher sind auch die akustischen Anforderungen und die damit verbundenen Messverfahren in dieser Norm aufgeführt. Die DIN 71-1 schlägt akustische Grenzwerte für Spielzeug vor, das eindeutig dazu bestimmt ist, Schall zu erzeugen. Geräusche, die als Nebenprodukt, beispielweise beim Aufziehen entstehen, werden hingegen nicht betrachtet. Für eine akustische Prüfung ist eine reflexionsfreie Umgebung sinnvoll, in normalen Wohnräumen ist diese Annahme aber nicht zutreffend. In diesem Beitrag soll ein Verfahren zum Übertragen der im Labor gemessenen Schalldruckpegel auf reale Nutzungsbereiche gezeigt werden. Ein Fokus wird auch auf die Lautstärke von Spielzeug gelegt, das durch die Fantasie des Kindes anders benutzt wird als von den Designern und Herstellern vorgesehen. Durch die abweichende Benutzung können Geräusche entstehen, die mitunter die Grenzwerte überschreiten können. Ferner wird auf den Aspekt der Psychoakustik eingegangen, da die für die Messungen verwendeten Spielzeuge alle die in der DIN 71-1 verwendeten Grenzwerte erfüllten und dennoch von Probanden subjektiv als zu laut empfunden wurden.

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• Schallabstrahlung eines Permanentmagnet-Synchronmotors bei unterschiedlichen Betriebszuständen
  C. Adams, C. Schaal, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

Bei der Entwicklung von Elektromotoren spielt die Akustik eine immer wichtigere Rolle. Die Geräusche eines Elektromotors entstehen unter anderem durch Magnetkräfte, die die Struktur des Motors zu Schwingungen anregen. Diese Magnetkräfte hängen vor allem von den in den Spulen fließenden Strömen ab. Die Stromsignale lassen sich wiederum über die Motorregelung beeinflussen. Folglich bietet die Regelung einen Ansatzpunkt zur Beeinflussung der Schallabstrahlung von Elektromotoren. Dazu wurde ein numerisches Modell aufgebaut, welches den Permanentmagnet-Synchronmotor, d.h. die Motorelektrik, die Magnetkräfte und die Mechanik sowie den Körperschallfluss und die Luftschallabstrahlung abbildet. Mit diesem Modell lässt sich die abgestrahlte Schallleistung in Abhängigkeit von der Phasenspannung berechnen. Zur Verifizierung des Modells dienen experimentelle Daten. In einer Parameterstudie werden verschiedene Betriebszustände des Permanentmagnet-Synchronmotors bei unterschiedlichen Regelstrategien untersucht und die dabei abgestrahlte Schallleistung betrachtet. Beim Einsatz einer digitalen Drehmomentregelung kann bei gleichem akustischen Verhalten des Gesamtsystems eine höhere Reglerdynamik erzielt werden als bei einem PI-Drehzahlregler. Das verwendete Pulsweitenmodulationsverfahrens sowie der Signal-Rausch-Abstand des Sensors beeinflussen ebenfalls die Akustik des Elektromotors.

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Bohne, Tobias

• Globale Modellierung eines Offshore-Blasenschleiers
  T. Bohne, T. Grießmann und R. Rolfes
[Abstract]

Die mit dem Rammen von Monopiles verbundenen Schallemissionen stellen eine potentielle Gefahr für die Meeresumwelt dar. Ausführliche Messungen zeigen, dass die zum Schutz vorgesehenen Grenzpegel immer wieder deutlich überschritten werden. Effektiven Schallminderungsmaßnahmen kommt somit eine wichtige Rolle bei der ökologischen Umsetzung der Energiewende zu. Eine der häufig eingesetzten Maßnahmen ist, alleine oder in Kombination mit weiteren Systemen, der Blasenschleier. Trotz der weiten Verbreitung sind die schallmindernden Effekte bisher umstritten. Vorangegangene Detailuntersuchungen zeigen, dass für niedrige Frequenzbereiche insbesondere der Impedanzsprung zwischen Wasser und dem Luft-Wasser-Gemisch und für höhere Frequenzen die Blasenschwingungen von entscheidender Bedeutung für die Schallminderung sind. Das Modell, das auf der numerischen Lösung der Wellengleichung beruht, zeigt dabei eine gute Übereinstimmung mit in der Literatur zu findenden analytischen Modellen. Im Mittelpunkt dieser Ausarbeitung steht der praktische Vergleich der analytischen Modelle mit Offshore-Messungen. Ergaben die bisherigen Betrachtungen an Detailmodellen eine genauere Vorstellung von den akustischen Effekten, zeigen sich bei der globalen Modellierung neue Herausforderungen. Der Blasenschleier unterliegt auf Grund von Turbulenz und Seegang stetigen Änderungen in seinen Eigenschaften und seiner Form. Erste Ergebnisse zeigen, dass neben der exakten akustischen Modellierung bei der globalen Modellierung eine genaue Kenntnis der Verteilung des Gasgehalts im Wasser und der Blasengrößen in den Vordergrund treten.

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Bomhardt, Ramona

• Audiotechnik des aixCAVE Virtual Reality-Systems
  F. Wefers, S. Pelzer, R. Bomhardt, M. Müller-Trapet und M. Vorländer
[Abstract]

Im Jahr 2012 wurde an der RWTH Aachen das aixCAVEVirtual Reality System installiert. Dieses System ist gegenwärtig das weltweit größte CAVE-System zur Darstellung immersiver, virtueller Umgebungen. Im Zeitraum 2013-2014 wurde die aixCAVE durch das Institut für Technische Akustik um ein Audiosystem für die Echtzeit-Auralisierung in VR-Umgebungen erweitert. Die räumliche Klangwiedergabe geschieht mittels Binauraltechnik. Funkkopfhörer erlauben eine simultane Wiedergabe für mehrere Benutzer gleichzeitig. Die binaurale Wiedergabe kann für einen einzelnen Benutzer auch mittels 12 Lautsprechern und dynamischer Übersprechkompensation geschehen. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer keine zusätzliche Hardware tragen muss. Für eine ausreichende Schallwiedergabe tiefer Frequenzen wurde ein symmetrisches Array von Subwoofern konzipiert, welches die Anregung mittels ebener Wellen approximiert und so Effekte in der Horizontalebene minimiert. Zusätzlich können virtuelle Szenen durch Spracheingabe des Benutzers gesteuert werden, wozu ein Verbund von 22 Mikrofonen in der Decke der Konstruktion verwendet werden kann. Der Beitrag erläutert die Entwicklung und Konzeption des Audiosystems und dessen Eigenschaften, sowie die besonderen Herausforderungen aus Sicht des Akustikers.

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• Skalierung von kopfbezogenen Übertragungsfunktionen durch Pol- und Nullstellen
  M. Lins, R. Bomhardt und J. Fels
[Abstract]

Kopfbezogene Übertragungsfunktionen (engl. Head-related transfer functions, HRTFs) werden seit langer Zeit in den verschiedensten Bereichen, wie zum Beispiel der virtuellen akustischen Realität, in der Akustik verwendet. Es gibt mittlerweile ebenfalls medizinische Ansätze bei denen Kindern mit der binauralen Wiedergabe im Alltag geholfen werden kann. Die Pol- und Nullstellendarstellung der HRTF erlaubt es, einen kompletten Datensatz durch eine möglichst geringe Anzahl an Koeffizienten darzustellen. Zwar könnte jede einzelne richtungsabhängige Übertragungsfunktion mit unterschiedlichen Polen rekonstruiert werden, jedoch wird dies hier für die altersabhängige Skalierung von HRTF Sätzen als unvorteilhaft erachtet. Deshalb wird die Skalierung frequenzabhängig in drei Bereichen mit winkelunabhängigen Polen durchgeführt, sodass spektrale Merkmale optimal angepasst werden können. Anschließend wird der vorliegende Satz anhand von anthropometrischen Daten der Zielperson in den Frequenzbereichen skaliert, sodass der Satz altersgerecht angepasst werden kann. Zur Validierung werden abschließend die angepassten mit den gemessenen Kinderkunstkopf Sätzen unterschiedlicher Altersstufen verglichen.

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• Hörbare Geometrieänderungen in virtuellen Räumen
  R. Bomhardt und J. Fels
[Abstract]

Für Finite Elemente Methoden (FEM) gibt es Daumenregeln, wie detailliert ein akustisches Modell vernetzt sein muss, um akzeptable Simulationsergebnisse zu erzielen. Allerdings sind solche Richtwerte bisher noch nicht in geometrischen Simulationsmethoden für Frequenzen oberhalb der Schroederfrequenz etabliert, was unter anderem an der Variationsvielfalt von den akustischen und geometrischen Parametern, wie Volumen, Fläche, Absorption etc., solcher Modelle liegt. In diesem Beitrag wird der minimal hörbare Schwellwert in einem Hörversuch bestimmt, bei dem eine Raumgeometrieänderung gerade eben wahrnehmbar ist. Es werden drei Einflüsse, der Einfallswinkel des Schalls, die Level- und Zeitdifferenz zwischen direktem und reflektiertem Schall, in einem stark gedämmten Raum mit sehr guten Lokalisationseigenschaften untersucht. In diesem Raum wird eine Wand als schallhart angenommen und diese gegenüber der ursprünglichen rechtwinkligen Konstellation gedreht. Mit einem adaptiven Hörversuchsdesign wird folglich die minimal wahrnehmbare Winkeländerung der Wand unter Einbeziehung der oben genannten Größen ermittelt.

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Boonen, Rene

• Development of a vibration isolator with dry friction damping
  R. Boonen und P. Sas
[Abstract]

A new type of suspension component with dry friction damping has been developed. It consist of an &_Omega–shaped spring wire which ends can slip in their mountings. By positioning these components under 90 degrees around the suspended object, the suspension functions in all six degrees of freedom. The suspension component will be modeled as a series connection of a spring with a coulomb damper, which in turn is in parallel with a second spring. This model will be analyzed using Hamilton’s equations of motion to deal with the non-linear phenomena. An experimental setup has been realized whereupon the suspension components are validated using hammer impulses. The observed response is an efficiently damped sinusoidal motion which turns into an undamped sinusoid with small amplitude. In the spectrum, the resonance has been limited in magnitude to 10 dB and the isolation characteristic remains -40 dB/decade equivalent to the undamped spring.

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Borello, Gerard

• Interior vehicle acoustics up to a high frequency range using a combination of advanced deterministic and statistical techniques
  K. de Langhe, G. Borello und K. Vansant
[Abstract]

Statistical Energy Analysis (SEA) is and remains a major technology for sound package design at the vehicle level. In this paper a full vehicle example case is carried out in the context of air borne interior noise. The loads required for tackling such an interior acoustics with SEA, are the pressures seen by the body panels. It is clear that the quality of the SEA result is tied to the accuracy of such panel pressure loads. The panel loads are resulting from reflections and diffractions by the complex geometry of the engine bay and full car. Given the complex nature of this source, the Boundary Element Method (BEM) and Finite Element Method (FEM), are preferred for predicting these panel loads. The Fast Multipole BEM and H-matrix BEM methods will be illustrated on an example case. For FEM, the Automatically Matched Layer (AML) technology in combination with FEM Adaptive Order (FEM AO) is applied. As for the propagation of the pressure loads to the interior cabin, the Virtual SEA technique, is used. The total solution combines therefore deterministic approaches for the panel loads predictions and a statistical approach to predict the cabin acoustic response.

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Bork, Ingolf

• Raummodendämpfer in der Praxis
  I. Bork
[Abstract]

Über die Wirksamkeit abstimmbarer Raummodendämpfer zur Optimierung der akustischen Eigenschaften von kleinen Räumen wurde bereits auf der letzten DAGA berichtet. Hier sollen anhand weiterer Ergebnisse aus der Praxis die Optimierungsmöglichkeiten durch Feinabstimmung von Resonanzfrequenz und Dämpfung vorgestellt werden. Am Beispiel eines Tonregieraumes wird gezeigt, dass nicht nur der Übertragungsfrequenzgang der Lautsprecher im Raum ausgeglichen werden kann, sondern dass auch das Ein- und Ausschwingverhalten von Tonsignalen im Bereich der Raumresonanzfrequenz deutlich verkürzt werden kann. Zur Demonstration der Wirksamkeit wurden Auralisationen mit musikalischen Tonfolgen für eine Präsentation über Kopfhörer produziert.

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Bossy, Emmanuel

• Computation of the diffracted field by an elliptic rigid (/elastic) scatterer
  D. Cassereau, F. Mézičre, M. Muller, E. Bossy und A. Derode
[Abstract]

In this paper we are interested in the computation of the ultrasound field scattered by a cylinder surrounded by a fluid, based on a modal decomposition of the incident and scattered fields. Semi-analytical solutions are available to calculate the modes for cylinders of circular cross sections, in the case of rigid and elastic scatterers. For this kind of computation, conventional numerical arithmetics is enough to reach the scattered field. In the more general case of an elastic cylinder of arbitrary cross section, semi-analytic approaches can be extended and the scattered field can be obtained numerically. When the cross section is close to the circular one, such as ellipses with an aspect ratio close to 1, this approach works well. Unfortunately, we show here that this solution suffers from strong numerical instabilities for high aspect ratios. However, we demonstrate that these instabilities can be handled with extended precision arithmetics like arbitrary precision calculation. However, this improvement comes with a huge requirement of computational resources that need to be tackled. For this purpose, conformal transformations are studied for rigid scatterers. It shows promising results to strongly decrease the computational time, that has to be confirmed for elastic scatterers.

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Brand, Carl Robert

• Einfluss unterschiedlicher Datenverarbeitung bei der Schallquellenlokalisierung an Klappen für Windenergieanlagen
  C.R. Brand und J. Seume
[Abstract]

Konventionelle Rotoren von Windenergieanlagen sind starken Belastungsschwankungen ausgesetzt, welche beispielsweise durch Windböen, Turminteraktionen und die atmosphärische Grenzschicht verursacht werden. Herkömmliche Pitch-Regelmechanismen bieten begrenzte Möglichkeit der dynamischen Lastminderung der Rotoren. Ein vielversprechendes Konzept zur Lastregelung stellen Klappen an der Hinterkante der Rotoren dar, die vergleichbar mit Hochauftriebssystemen in der Luftfahrt sind. Die stückweise applizierten Klappen unterbrechen jedoch die Strömung über das Profil. An den Seitenkanten zwischen Klappe und starrem Profil kommt es zur Ausbildung von Wirbelstrukturen. Experimentelle Untersuchungen zeigen, dass die durch Wirbel verursachte Schallemission an den Seitenkanten einen großen, signifikanten Anteil an der gesamten Schallabstrahlung der Rotoren hat. In einem experimentellen Aufbau wird die Schallentstehung an einer Klappe für die Anwendung an Windenergieanlagen untersucht. Die Lokalisierung der Schallquellen im Klappenbereich erfolgt dabei mittels eines Mikrofonarrays und Beamforming Algorithmen. Es werden ausgewählte Ergebnisse der experimentellen Studie vorgestellt. Dabei wird insbesondere die Auswirkung von verschiedenen Einstellungen in der Datenverarbeitung auf die akustische Charakteristik der Klappe aufgezeigt. So erfolgt die Auswertung auf Basis verschiedener Steuerungsvektoren im Beamforming Algorithmus. Ebenfalls werden verschiedene Einstellung zur Fourier Transformation angewendet.

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Brand, Thomas

• Ein blindes Modell zur Vorhersage der binauralen Sprachverständlichkeit
  C. Hauth und T. Brand
[Abstract]

Interaurale Unterschiede zwischen Ziel- und Störsignal führen zu niedrigeren Schwellen. Ein Modell für diese ”Binaural Masking Level Difference” (BMLD) ist das Equalization Cancellation (EC) Modell (Durlach, 1963), das die interauralen Unterschiede zwischen beiden Ohren in Pegel und Laufzeit angleicht und das linke und rechte Ohrsignal so überlagert, dass der Signal-Rausch-Abstand (SNR) maximiert wird. Das EC Modell wurde bereits erfolgreich mit dem Speech Intelligibility Index (SII) kombiniert, um die verbesserte Sprachverständlichkeit bei räumlicher Separierung von Ziel- und Störquelle vorherzusagen (z.B. Beutelmann und Brand, 2010). Dieses binaurale Sprachverständlichkeitsmodell (BSIM) benötigt jedoch a-priori Wissen über Sprache und Rauschen, da der EC Mechanismus nur so den SNR maximieren kann. In dieser Studie wird ein blindes EC Modell vorgestellt, welches mit gemischten Signalen auskommt. Die Schätzung der interauralen Disparitäten wird durch die dominierende Quelle bestimmt. Für negative SNR ist dieses blinde EC Modell annähernd äquivalent zum bisherigen Modell. Für SNRs nahe 0 dB oder im positiven Bereich wird keine BMLD vorhergesagt. Dies kann für räumliche Situationen mit und ohne Nachhall gezeigt werden. Zudem wird der SII durch die blinde Speech-to-Reverberation Modulation Ratio (SRMR) (Falk et al., 2010) ersetzt.

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• Sprachverständlichkeit in räumlich symmetrischen binauralen Störgeräuschsituationen
  W. Schubotz, T. Brand und S.D. Ewert
[Abstract]

Beim binauralen Hören helfen interaurale Phasen- und Intensitätsunterschiede (IPD, ILD) zwischen beiden Ohren, um Richtungen zu erkennen. Bei räumlicher Trennung von Zielsprecher und Störquelle (Maskierer) kann das die Sprachverständlichkeit stark verbessern. In räumlich symmetrischen Maskiersituationen mit frontalem Sprecher treten interaurale Unterschiede jedoch oft nur kurzzeitig in verschiedenen Frequenzbändern in der Form von ”glimpses” auf. In dieser Studie wurden Sprachverständlichkeitsschwellen von normalhörenden Probanden mit symmetrischen Maskierern (±60^∘, 0^∘) und mit virtueller Akustik (head-related transfer functions, HRTF) gemessen. Die Zielsprache waren Sätze des Oldenburger Satztests [Wagener et al., Z. Audiol. 38 (3), 1999] bei 0^∘. Es wurden sechs verschiedene sprachbasierte Maskierer verwendet, deren Zeit- und Frequenzeigenschaften schrittweise vom sprachsimulierenden Rauschen hin zum Einzelsprecher verändert wurden. Die HRTFs wurden so manipuliert, dass entweder nur IPD, nur ILD oder die gesamte binaurale Information vorhanden war. Es wurde untersucht, wie sehr die verschiedenen Maskier- und HRTF-Konditionen die Unterschiede der Sprachverständlichkeitsschwellen bei ±60^∘ und 0^∘ beeinflussen. Darüberhinaus wurden die ”glimpses” vom Ohr mit der jeweils geringeren Störgeräuschleistung (”better ear glimpse”) zu einem monauralen Signal zusammengefügt, um zu untersuchen ob sich die binaurale Sprachverständlichkeit auch durch ”better ear glimpsing” erklären lässt. Die empirischen Daten werden mit Vorhersagen eines binauralen Sprachverständlichkeitsmodells verglichen.

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Brandes, Moritz

• Foreign Object Detection in Tires by Acoustic Event Detection
  J. Schröder, M. Brandes, D. Hollosi, J. Wellmann, M. Wittorf, O. Jung, V. Grützmacher und S. Goetze
[Abstract]

Nowadays cars are equipped with various different sensors, e.g., radar or ultrasonic sensors for distance measuring and parking assistance, cameras for light-control or lane departure alerting, traffic sign recognition etc. Acoustic sensors find their way into cars mainly for voice-control of in-car communication, entertainment and navigation systems. However, acoustical sensors are capable of recognizing many more car related events like sirens, lane-departure, road or tire-conditions, engine failures, broken or worn chassis parts, loose parts, broken tie rods, broken/cracked exhaust, worn clutch etc. In this paper, acoustically based detection of foreign objects in tires is investigated. This application scenario is important since objects in tires can cause punctures and, thus, lead to accidents in the worst case. The already existing pressure sensors for tires installed at the tires themselves can only detect an already existing critical air loss. However, microphones can detect the tire damage before a significant loss of air pressure is measurable. For this study, a database with acoustic sensors at different car positions has been recorded in real environments. Different algorithms to recognize objects in tires will be compared in this paper.

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Brandstätt, Peter

• Aeroacoustic Noise Prediction of a Wing with a Droop-nose Leading Edge
  S. Adachi, P. Brandstätt und J. Simpson
[Abstract]

In the EU Clean Sky Green Regional Aircraft project, we are proposing a 3D wing model equipped with a gapless leading edge (LE) inclined downward, i.e., droop-nose, as a possible solution for reducing aeroacoustic noise. Based on the original wing for a geared turbofan aircraft, this model has been developed so that it has a droop-nose with a fixed angle of 15 degree over the almost entire span (18 to 98 percent of the span). In this research, noise radiated from the model has been predicted by a hybrid method. A stationary flow around the airfoil was first simulated in CFD analysis using a RANS turbulence model. After reconstructing a transient flow by an SNGR model, mid-field sound pressure was simulated based on Lighthill’s acoustic analogy. Far-field pressure was finally computed by Kirchhoff-Helmholtz integral. The overall sound pressure level of this model was predicted to be 1.6 dB lower than that of the baseline model having no LE devices. It was also found that the transition between the droop-nose and the regular LE near the wing tip should be sharp for preventing flow separation in this region.

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• Vergleich der Vorbeifahrgeräuschmessung zwischen der realen und simulierten Vorbeifahrt auf dem IBP Prüfstand nach ISO/CD 362-3, Validierungsmethode A
  M. Krämer, A. Ickinger und P. Brandstätt
[Abstract]

Die Typprüfung von Kraftfahrzeugen nach ECE R51 wird auf genormten Straßenbelägen und unter definierten Bedingungen durchgeführt. Die Typprüfung findet im Freien statt und ist in hohem Maße von den örtlichen Wetterbedingungen abhängig. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik betreibt seit 2008 einen Allrad-Rollenprüfstand in dem eine simulierte Vorbeifahrt, wie bei einer realen Vorbeifahrt der Typprüfung, in einem akustischen Halbfreifeld durchgeführt werden kann. Die Vorteile des Messverfahrens sind die gleichbleibenden Messbedingungen und die Wetterunabhängigkeit. Durch die veränderte Reifenaufstandsflächen der Reifen, die Oberfläche des Rollenbelags und des Hallenbodens ergeben sich aber auch Unterschiede zu den realen Vorbeifahrten.

Derzeit wird an der Norm ISO/CD 362-3 zur Messung der Vorbeifahrtpegel in Prüfhallen gearbeitet. Die Methode A beschreibt ein Verfahren als Kombination aus simulierter Vorbeifahrt (Antriebsstrang) und realer Vorbeifahrt (Reifenrollgeräusch). Mit einer Validierung kann die Genauigkeit der simulierten Vorbeifahrt im Prüfstand mit der einer realen Vorbeifahrt auf einer Teststrecke überprüft werden. Eine solche Validierung wurde zwischen einer realen Teststrecke und dem Allrad-Rollenprüfstand am IBP durchgeführt. Die Vorgehensweise, die wesentliche Einflussfaktoren und die Ergebnisse der Messungen werden dargestellt und bewertet.

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Breidenbach, Helmut

• Möglichkeiten und Konzepte zur Lärmminderung im Luftverkehr
  H. Breidenbach und B. Fuld
[Abstract]

Der Fluglärm in den Regionen rund um die Flughäfen ist weiterhin ein großes Umwelt- und Gesundheitsproblem. Etwa jeder vierte Bundesbürger fühlt sich durch Fluglärm belästigt. Der Einsatz immer größerer Flugzeugmuster, die Verdichtung des Luftverkehrs, wie auch der Ausbau der Flughäfen mindern die Resultate des technischen Fortschritts - besonders im Blickpunkt dabei der Nachtflug. Deutliche Mängel in der Gesetzgebung (wie LuftVG, Gesetz zum Schutz gegen Fluglärm, SchallschutzVO oder bei der Standortbestimmung) verhindern ein erfolgreiches Gegensteuern. Es fehlen insbesondere ein Luftverkehrskonzept für die Bundesrepublik und Lärmminderungskonzepte für die einzelnen Flughäfen, die messbare Lärmminderungsziele auf einer Zeitachse ausweisen und Maßnahmen zum Erreichen dieser Ziele beinhalten. Der Vortag soll die heutigen Mängel beleuchten und Ansatzpunkte für eine systematische Verbesserung der Situation aufzeigen.

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Brezas, Spyros

• Factors that affect the sound power emitted by reference sound sources
  S. Brezas und V. Wittstock
[Abstract]

For the purpose of a project funded by the European Metrology Research Programme (EMRP), an analysis for the dissemination of the unit watt in airborne sound has been performed. The analysis includes measurements of the emitted sound by reference sound sources, while varying factors that affect the sound power, namely rotational speed, ambient pressure and temperature. A model is proposed for the relation between these factors and the sound power level. Based on this model, the sound power uncertainty is also evaluated. It is furthermore investigated whether aerodynamic reference sound sources can be modelled as monopoles or as dipoles. For the accomplishment of the measurements, a scanning apparatus has been developed, which has also yielded directivity results that are presented.

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Brick, Haike

• Zum Einsatz von Helmholtz-Resonatoren zur Schallreduzierung im Klimakanalsystem von Schienenfahrzeugen
  H. Brick und K.-R. Kirchner
[Abstract]

Soll für vorhandene Klimaanlagen mit stark begrenztem Bauraum nachträglich der Schalleintrag in das Fahrzeuginnere reduziert werden, dann bietet sich der Einsatz von schalltechnisch kompakten Helmholtz-Resonatoren an. Der im vorliegenden Fall sehr begrenzte konkrete Bauraum und die präzise vorgegebenen Einsatz-Positionen machen spezielle, ungewöhnliche Formen der Helmholtz-Resonatoren erforderlich. Zunächst wurde im Bereich ebener Wellenausbreitung durch ein Vierpol-Modell (Sidlab) mit generisch, einfach geformten Helmholtz-Resonatoren geprüft, ob die Einsatzpositionen und der verfügbare Bauraum die erforderliche Schallreduzierung im gewünschten Frequenzbereich prinzipiell ermöglichen. Die Wirksamkeit wird mit Schalldämmung (Transmission loss) und Einfügungsdämmung (Insertion loss) quantifiziert. Die Wirksamkeit der detailierten Konstruktion der Helmholtz-Resonatoren wird mit FEM und BEM simuliert, exemplarisch gebaut und meßtechnisch validiert. Für die Messung der Einfügungsdämmung wird der Klimakanal in Kombination mit einzelnen Helmholtz-Resonatoren zwischen Hallraum (Senderaum) und einem reflexionsarmen Raum (Empfangsraum) eingebaut. Die Einfügungsdämmung wird mittels Intensitätsmesstechnik aus der Differenz der Schallintensität am Kanalausgang für verschiedene Konfigurationen ermittelt.

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Brinkmann, Fabian

• Simulation and Analysis of Measurement Techniques for the Fast Acquisition of Head-Related Transfer Functions
  M. Fallahi, F. Brinkmann und S. Weinzierl
[Abstract]

Head-related transfer functions (HRTFs) describe the free field sound propagation between a sound source and the listener’s ears and include all information that is evaluated in spatial hearing. If non-individual HRTFs are used for auralization, localization and coloration errors occur, due to the non-individual head, pinna and torso morphology. The measurement of individual HRTFs, however, is a challenge both with respect to the measurement system, signal post-processing, and an efficient approach for the acquisition of a multitude of impulse responses for different angles of incidence. In the current study, two techniques aiming at a reduction of the measurement time without loss of quality were compared: The Optimized Multiple Exponential Sweep method (opt. MESM) and Normalized Least Mean Square (NLMS) adaptive filtering. Because a systematic variation of measurement conditions such as SNR, THD, rotation speed of the Subject, background noise level, and number of sound sources is hardly feasible in an actual measurement setup, we simulated the measurements numerically. Results suggest that a high resolution HRTF dataset can be measured within one minute using NLMS and within 10 minutes using opt. MESM. In a second study, we verified the outcome of the simulation in an experimental setup.

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• Ein vollsphärisches Multikanalmesssystem zur schnellen Erfassung räumlich hochaufgelöster, individueller kopfbezogener Übertragungsfunktionen
  A. Fuß, F. Brinkmann, T. Jürgensohn und S. Weinzierl
[Abstract]

Head-related transfer functions (HRTFs) describe the free field sound propagation between a sound source and the listener’s ears and include all information that is evaluated in spatial hearing. If non-individual HRTFs are used to reproduce binaural signals at a listener’s ears, localization and coloration errors occur, due to the non-individual head, pinna and torso morphology. The measurement of individual HRTFs, however, is a challenge both with respect to the measurement system, signal post-processing, and an efficient approach for the acquisition of a multitude of impulse responses for different angles of incidence. In the current study, the design and evaluation of a measurement system allowing for the assessment of a full spherical HRTF dataset within one minute measurement time is presented. The system uses Normalized Least Mean Square (NLMS) adaptive filtering and consists of a continuously rotating turntable inside a circular arc equipped with 37 custom build 2” full-range loudspeakers. HRTFs measured with the presented system and the head and torso simulator FABIAN showed good accordance to sequential sweep measurements.

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• Cross-validation of measured and modeled head-related transfer functions
  F. Brinkmann, A. Lindau, M. Müller-Trapet, M. Vorländer und S. Weinzierl
[Abstract]

Head-related transfer functions (HRTFs) describe the free- field sound propagation between a sound source and the listener’s ears. They thus encode all information required for human spatial hearing. HRTFs are applied for the simulation and auralization of virtual acoustic spaces by means of room acoustic modeling techniques. In the current study, we cross-validated two full-spherical high resolution HRTF datasets of the head and torso simulator FABIAN: The first dataset was measured using sequentially swept sines, the second dataset was modeled using the fast-multipole boundary element method (FMM-BEM)a and a high resolution geometrical mesh of FABIAN. Datasets further included different head-above-torso orientations in the horizontal plane covering a typical range of motion. A comparison between measured and modeled HRTF magnitude spectra showed good agreement for low and mid-frequencies, but increasing differences for higher frequencies caused by misalignment of pinnae related spectral fine structure. The modeled data was then used to (a) extrapolate missing low frequency data in the measured HRTFs due to the limited frequency range of the measurement loudspeaker, (b) correct unwanted variability in the time of arrival caused by temperature fluctuation during the measurements, and (c) validate an extrapolation method for missing data at elevations below 64^∘.

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Brodersen, Michael

• Digitale Simulation der Fahrzeuginnenraumakustik zur Unterstützung der Entwicklung und Evaluierung von Innenraum-Kommunikationssystemen
  C. Lüke, A. Wolf, M. Brodersen und G. Schmidt
[Abstract]

Wegen der hohen Hintergrundgeräusche gestaltet sich die Kommunikation innerhalb eines Fahrzeuges oftmals schwierig. Die für eine Unterhaltung unnatürliche Anordnung der Gesprächspartner erschwert die Kommunikation weiter, insbesondere zwischen Fahrer und Passagieren auf der Rückbank. Systeme zur Unterstützung der Innenraum-Kommunikation (In-Car Communication, ICC) können die Kommunikation verbessern, indem sie die Sprache mittels Mikrophonen aufnehmen, digital aufbereiten und in Zuhörernähe über Lautsprecher wiedergeben. Die Entwicklung, Parametrierung und Evaluierung solcher ICC-Systeme ist unter anderem durch die notwendigen Testfahrten aufwendig. Zur Unterstützung wurde daher ein System zur Simulation der Fahrzeuginnenraumakustik aufgebaut, mit dessen Hilfe die an den Fahrzeugmikrophonen und Ohren der Zuhörer anliegenden Signale simuliert werden können. Dieses System besteht aus einem handelsüblichen PC mit einer ASIO-fähigen Soundkarte, auf dem eine overlap-save-basierte Faltungsmaschine gerechnet wird. Die notwendigen Entzerrfilter können durch das Simulationssystem entworfen werden. Die Lautsprechersignale des auf einer Head Unit ausgeführten ICC-Systems werden durch eine Anpasshardware auf Line-Pegel heruntergemischt. Zu den simulierten Mikrophonsignalen können weitere Signale realer Mikrophone über eine analoge Mischerschaltung addiert und dann angepasst an die Head Unit geleitet werden. Möglichkeiten zur Evaluierung des ICC-Systems ergänzen das Simulationssystem.

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• Sprachaktivitätserkennung mittels eines Mustererkenners für Atemschutzmasken
  M. Brodersen, A. Volmer, M. Romba und G. Schmidt
[Abstract]

Im Atemschutzeinsatz ist die Kommunikation unter Feuerwehrleuten aufgrund der starken Dämpfung der Atemschutzmaske und der lauten Umgebungsgeräusche sehr erschwert. Um die Kommunikation zu verbessern, werden Kommunikationssysteme für Atemschutzmasken eingesetzt, die das Sprachsignal beispielsweise an ein taktisches Funkgerät weiterleiten. Entscheidend ist, dass die Sprache mit besonders wenig Anstrengung verstanden werden kann. Dies kann mit Hilfe einer Sprachaktivitätsdetektion erfolgen, die Störgeräusche wie beispielsweise Atemgeräusche aus dem Signal entfernt. In diesem Beitrag wird eine Sprachaktivitätsdetektion basierend auf einem Mustererkenner vorgestellt. Die Leistungsfähigkeit wird für unterschiedliche Ansätze wie Neuronale Netze und Codebücher evaluiert und die Eignung für eine Echtzeitimplementierung auf einem eingebetteten batteriebetriebenen System diskutiert.

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Broszat, Dominik

• Experimenteller Aufbau zu Untersuchungen der Modenausbreitung in Niederdruckturbinengittern
  A. Mumcu, N. Thouault, D. Broszat und J. Seume
[Abstract]

Die Flugzeug- und Triebwerksindustrie steht unter einem wachsenden Druck, die Lärmpegel der Flugzeuge, im Besonderen auch der Triebwerke, weiter zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen alle Komponenten hinsichtlich ihres Beitrags zum Lärm optimiert werden. Diese Anstrengungen sind auch dann notwendig, wenn diese Komponenten, wie z.B. die Niederdruckturbine, derzeit nicht zu den dominierenden Lärmquellen am Flugzeug gehören. Dies erfordert u.a. präzise Lärmvorhersageverfahren, um steigende gesetzliche Vorgaben zu erfüllen. Für die Weiterentwicklung werden neben aufwändigen numerischen Methoden, standardmäßig semi-empirische und analytische Verfahren, die hauptsächlich auf experimentellen Daten basieren, eingesetzt, insbesondere im Rahmen der Vorauslegung. Um die Vorhersage der Transmission von Schallmoden durch Turbinengitter zu verbessern, soll in einem aeroakustischen Windkanal eine nichtrotierende Schaufelreihe mit überlagerter Grundströmung für Variationen akustischer, strömungstechnischer und geometrischer Größen untersucht werden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen soll ein erweitertes Transmissionsmodell abgeleitet werden. Dafür wird ein modularer Versuchsaufbau ausgelegt und konstruiert, der das Untersuchen verschiedener Schaufelgitter in einer Grundströmung mit variablem Drall erlaubt. Dabei stehen insbesondere die Reduktion des Hintergrundlärms in der Messstrecke sowie die spezifische Instrumentierung im Vordergrund. Für die akustischen Untersuchungen werden Schallmoden eingekoppelt. Die Schalltransmission kann mit traversierbaren Mikrofonringen gemessen werden, damit sind auch komplexe Auswertungsmethoden wie die Radialmodenanalyse möglich.

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Bruemmerstedt, Jan

• Analysis and synthesis of environmental sounds based on auditory processing principles
  J. Bruemmerstedt, R. McWalter und T. Dau
[Abstract]

The analysis via synthesis approach has been used to examine auditory perception. The basic idea is to capture a set of statistics from an input signal at the analysis stage, and then synthesize a new instance based on those statistics. If the perceptually relevant statistics are measured from a biologically inspired auditory model, the original and the synthetic sounds should be perceptually identical. Thus, the analysis via synthesis approach provides a strong test of a perceptual model. McDermott and Simoncelli (2011) have applied such an auditory model to the synthesis of textures - temporally homogenous sounds, such as rain or birds chirping. They showed that synthetic textures generated from a biologically inspired model were preferred over those generated from non-biological models. This synthesis model is applicable to sound textures, but does not account for the temporal fluctuations common in many environmental sounds. Here we propose an extended model to account for dynamic and unique features of environmental sounds. This was achieved by introducing higher temporal resolution in the modulation domain. The individual contributions of the various statistics in the spectral domain as well as the modulation domain were examined.

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Brunner, Dominik

• Vibro-Acoustic Simulations of Ships by Coupled Fast BE-FE Approaches
  L. Gaul, M. Junge, M. Wilken, C. Cabos und D. Brunner
[Abstract]

The vibration behavior of ships is noticeably influenced by the surrounding water, which represents a fluid of high density. In this case, the feedback of the fluid pressure onto the structure cannot be neglected and a strong coupling scheme between the fluid domain and the structural domain is necessary. In this work, fast boundary element methods are used to model the semi-infinite fluid domain with the free water surface. Two approaches are compared: A symmetric mixed formulation is applied where a part of the water surface is discretized. The second approach is a formulation with a special half-space fundamental solution, which allows the exact representation of the Dirichlet boundary condition on the free water surface without its discretization. Furthermore, the influence of the compressibility of the water is investigated by comparing the solutions of the Helmholtz and the Laplace equation. The ship itself is modeled with the finite element method. The coupled problems are formulated using Schur complements. To solve the resulting system of equations, a combination of a direct solver for the finite element matrix and a preconditioned GMRES for the overall Schur complement is chosen. The applicability of the approach is demonstrated using a realistic model problem.

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Bruns, Benedikt

• Dämpfungswirkung von HSD und BBC bei der Rammung von Monopfählen beim OWP Amrumbank West
  P. Stein, H. Sychla, B. Bruns, C. Kuhn, J. Gattermann und J. Degenhardt
[Abstract]

Die Einbringung von Monopfählen als Gründung für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) mittels Schlagrammung birgt noch immer große Herausforderungen hinsichtlich der Einhaltung der Grenzwerte der zulässigen Hydroschallpegel. Dies gelingt aktuell nur durch die Kombination verschiedener Schallminderungssysteme (NMS). Beim Offshore-Windpark (OWP) Amrumbank West (ABW) wurden HydroSoundDamper (HSD) direkt am Pfahl sowie der Große Blasenschleier (BBC) in einiger Entfernung zum Pfahl eingesetzt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens ’triad’ konnten beim OWP ABW Pfahlrammungen sowohl beim kombinierten Einsatz von HSD und BBC, als auch beim Einsatz der einzelnen NMS und ganz ohne NMS umfangreiche Messungen durchgeführt werden. Dazu kam eine dichte Matrix von Hydrophonen in verschiedenen Wassertiefen sowie eine Reihe von Geophonen im Abstand von 15 m bis 750 m zum Monopfahl zum Einsatz. Durch die gewonnenen Daten ist eine Bestimmung der frequenzabhängigen Dämpfungswirkung der eingesetzten NMS einzeln und in Kombination möglich. Anhand der Wellencharakteristiken und Laufzeiten von Hydroschall- und Bodenvibrationssignalen ist eine Untersuchung des Einflusses des Bodens möglich. Auf Grundlage der Messergebnisse kann die Schallausbreitung im Wasser sowie in der Grenzschicht zwischen Wasser und Boden beschrieben werden. Hieraus können Erkenntnisse zum optimalen Einsatz von NMS bei der Rammung von Gründungspfählen von OWEA gewonnen werden.

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Bruns, Tobias

• Individualisierung von Hörunterstützung während eines Telefonats – Experimentelle Untersuchung der kognitiven Belastung und Nutzerakzeptanz
  S. Ciba, H. Baumgartner, T. Bruns und J. Rennies
[Abstract]

In vorherigen Studien wurde gezeigt, dass viele Menschen mit Höreinschränkungen grundsätzlich von individualisierter Hörunterstützung in Telefonanwendungen profitieren würden. Bisher wurde jedoch noch nicht untersucht, ob eine vom Nutzer selbst durchgeführte Klanganpassung an seine eigenen Bedürfnisse auch während eines Telefongesprächs eingesetzt werden kann oder ob dies zu Problemen führt dem laufenden Gespräch zu folgen. In dieser Studie wurden daher die bei der Selbstanpassung auftretenden kognitiven Belastungen in einer realitätsnah nachgebildeten Gesprächssituation per Festnetztelefon experimentell erfasst. 17 leicht bis mittelgradig schwerhörige Probanden im Alter zwischen 63 und 81 Jahren sollten sich den Klang der über den Telefonhörer wiedergegebenen Sprache (mit und ohne Hintergrundkulisse am fernen Ende) über eine webbasierte Schnittstelle einstellen. Dieses ”Self-Fitting” erfolgte entweder vor dem simulierten Gespräch oder zeitgleich hierzu. Die Signalverarbeitung der Hörunterstützung wurde auf einer Asterisk-Telefonanlage implementiert, so dass die reale Übertragungsstrecke einer Telefonverbindung verwendet werden konnte. Als Maß für die durch den Probanden aufgefasste Information wurden Raten korrekt wiedergegebener Wörter ermittelt. Obwohl die Ergebnisse auf eine geringfügige, zusätzlich eingeführte kognitive Last hindeuten, verbessert die Hörunterstützung bei vorhandenen Hintergrundgeräuschen die Performanz insgesamt. Zusätzlich kamen verschiedene sowohl etablierte als auch eigens konzipierte Fragebögen zum Einsatz, deren Auswertung auf eine hohe Akzeptanz des Systems unabhängig vom Versorgungsstatus des Probanden hindeutet.

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Brunskog, Jonas

• Finite surface method to measure the sound absorption coefficient at oblique incidence
  M. Ottink, J. Brunskog, C.-H. Jeong, E.F. Grande, E.T. Roig und P. Trojgaard
[Abstract]

Most in-situ methods to measure the absorption coefficient are based on infinite sample assumptions. Due to the edge diffraction effect, the measured absorption coefficient of finite samples differs from the theoretical absorption coefficient at high incidence. The aim of this paper is to develop an alternative method to measure the absorption coefficient at oblique incidence. A sound field model considering scattering from the finite absorber is derived. The simulated pressure distribution over the absorber sample on a rigid backing shows the effect of the finite absorber edges graphically. It is found that the finiteness has a significant influence on the radiation impedance and the corresponding absorption coefficient. Therefore an alternative finite surface method, which combines the derived sound field model with microphone array measurements, is proposed. A temporal subtraction method, an impedance tube, and an equivalent fluid model are used for validation of the proposed method. It is found that especially near gracing incidence the finite surface method gives promising agreement with theory. This shows that the finite surface method can be used to measure the absorption coefficient for finite absorbers.

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Bschorr, Oskar

• Wellenleitung im eindimensionalen Festkörper
  O. Bschorr
[Abstract]

Es wird ein Elastizitätstensor für den anisotropen Festkörpers aufgestellt und die symmetrische Komponente der Longitudinal- und die antisymmetrische der Transversalwelle zugeordnet. Im Weiteren wird die konventionelle Cauchy-Kräftebilanz durch eine Impulsbilanz ersetzt. Damit liegen für beide Wellenarten deren Geschwindigkeitsvektoren auf den von den Hauptachsen und -werten aufgespannten Ellipsoiden. Der Strahlengang jedoch ist nicht geradlinig, sondern zeigt eine Snellius-Brechung hin zur Achse mit der kleinsten Wellengeschwindigkeit.

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Buchschmid, Martin

• Ein hybrider FEM/SEA Ansatz zur Prognose der Schallübertragung an Bauteilstößen
  C. Winter, M. Buchschmid und G. Müller
[Abstract]

Für den Einsatz leichter Massivholzkonstruktionen im Geschosswohnungsbau sind die methodischen Grundlagen für die Planung des erforderlichen Luft- und Trittschallschutzes weiterzuentwickeln. Hierfür ist insbesondere die Vorhersage der Schallübertragung an Bauteilstößen notwendig. Im tiefen Frequenzbereich ist die Finite Elemente Methode (FEM) für Prognosen geeignet. Mit zunehmender Frequenz nimmt die modale Dichte zu, wodurch die klassische FEM aufgrund des Diskretisierungsaufwandes und der Sensitivität der Ergebnisse an Grenzen stößt und die Anwendung statistischer Methoden möglich wird. Die Statistische Energie Analyse (SEA) liefert bspw. robuste Ergebnisse, erlaubt aber nur eine eingeschränkte örtliche Auflösung (Subsystemdefinition). Bei der Prognose für die o.g. Strukturen werden im ”mid-frequency gap” zwischen FEM und SEA die Mittelungsmethoden der SEA in der Auswertung der FEM eingesetzt. Dadurch können einerseits robuste Ergebnisse erzielt werden und andererseits bauteilspezifische Subsystemdefinition gewählt werden. Mit dieser Hybridmethode können die Energieflüsse zwischen den einzelnen Bauteilen, auch für den mittleren Frequenzbereich, in Form von Energieeinflusskoeffizienten bestimmt werden. Sofern die Voraussetzungen der SEA gegeben sind, können daraus die Dämpfungs- und Kopplungsverlustfaktoren zwischen Bauteilen berechnet werden. Die Ergebnisse basieren auf dem aktuellen Stand des DFG-AIF Forschungsvorhabens ”Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten”, das gemeinsam von TU München, Hochschule Rosenheim und ift Rosenheim durchgeführt wird.

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• Effiziente Diskretisierung von Schallfeldern in akustischen Kavitäten
  M. Becker, G. Müller und M. Buchschmid
[Abstract]

Die Messung von Schallfeldern in Räumen erfolgt in der Praxis typischerweise über an Schwenkarmen angeordnete Mikrofone, welche im Sinne eines analogen Verfahrens eine Integration über die Raumpunkte vornehmen. Bedingt durch die ansteigende modale Dichte in Verbindung mit im Vergleich zur Raumgeometrie kleinen Wellenlängen ist die deterministische Beschreibung der Schallfelder im mittleren und hohen Frequenzbereich schwierig. Diese würde zu großen lokalen Schwankungen des Schalldrucks führen. Die Ergebnisse wären z.B. aufgrund kleiner Veränderungen der Auswerteposition oder auch Schwankungen von Größen wie Temperatur und Luftdruck nicht robust und kaum reproduzierbar. Für die Anwendung in der Praxis ist es interessant, wie viele Messpunkte (Mikrophone) für eine ausreichend robuste Beschreibung des Schallfeldes in einem Raum benötigt werden und welche Kriterien für die Positionierung der Messpunkte zu beachten sind. Diese Fragestellung wurde im Rahmen einer Masterarbeit behandelt. Dabei wurde das Schallfeld im Inneren einer akustischen Kavität mit Hilfe von akustischen finiten Elementen mit hoher Auflösung im Orts- und Frequenzbereich modelliert. Im Nachgang einer harmonischen Analyse wurden die abgeleiteten Größen für den Schalldruck sowohl schmalbandig als auch in Terz- und Oktavbändern ermittelt. In einer Studie wurde die sukzessive Ausdünnung der Abtastpunkte untersucht und eine Messanordnung mit bestmöglichen Konfidenzintervallen erarbeitet. Die Ergebnisse werden im Rahmen des Beitrages vorgestellt.

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Bürgi, Paul

• Erhöhter Schallschutz bei Installationsgeräuschen – Normanforderungen und Kundenerwartung
  O. Wolff, T. Ricoup, P. Bürgi und S. Pasteur
[Abstract]

Installationsgeräusche stellen im Wohnungsbau eine wichtige Geräuschkategorie dar. Sie werden in der Regel als unangenehm und störend empfunden. Aber was ist eigentlich unter Installationsgeräuschen genau zu verstehen? Welche physikalischen Prinzipien spielen eine Rolle? Welche Anforderungen, gesetzliche Normen und Richtlinien existieren bereits, was ist in Planung und was kann sanitärtechnisch getan werden, um die Akustik von Installationsgeräuschen zu verbessern?

Hierzu werden Ergebnisse einer Masterarbeit vorgestellt, die in Zusammenarbeit mit der Universität Compiegne erarbeitet wurden. Dabei zeigt sich die physikalische Komplexität des Installationsgeräusches. Das Geräusch ist nicht nur instationär, zusätzlich wechseln dominierende Schallpfade ihre Anteile während des Spülvorganges. Dies erschwert eine mathematische Modellbildung für praktische Anwendungen.

Neben den Anforderungen aus geltenden Normen und Richtlinien spielt auch die subjektive Belästigung der Verbraucher eine zunehmend wichtigere Rolle. Dies ist einerseits wichtig für die Kundenzufriedenheit, kann im Streitfalle aber auch zivilrechtlich relevant sein.

Zur Beleuchtung dieser Thematik wird eine Studie im Rahmen eines Kundenprojektes vorgestellt. Der Bauträger befürchtete, dass das Spülen mit einem Spülgut zu einer grossen Geräuschbelästigung führt und er dadurch regresspflichtig wird. Testmessungen mit Quark als Spülgut bestätigten die hohen Pegel. Spülungen mit Wasser waren hingegen unauffällig. In normgerechten Prüfungen wird diese Situation derzeit nicht betrachtet. Über den Ausgang des Falles wird berichtet.

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Burford, Eva-Maria

• Lärmbelastungssituation für das Personal in Kindertagesstätten
  J. Maue, E.-M. Burford und I. Hermanns
[Abstract]

In Kindertagesstätten (Kitas) sind Erzieher(innen) und Kinder vielfach hohen Geräuschbelastungen ausgesetzt. Das wirkt sich nicht nur auf die sprachliche Kommunikation sondern auch auf das Konzentrationsvermögen und die Aufmerksamkeit aus. Für das Personal ergibt sich daraus eine zusätzliche Stressbelastung und zugleich eine hohe stimmliche Belastung. Im Rahmen eines Projektes zur Erfassung der Gesamt-Belastungssituation des Personals in Kitas wurden neben den Belastungen des Muskel-Skelett-Systems und des Herzens auch die Geräuschbelastungen für Erzieher(innen) erfasst. Dabei wurden in 9 verschiedenen Kitas in Rheinland-Pfalz, in Nordrhein-Westfalen und in Hessen mit Hilfe von Personen-Schalldosimetern jeweils die Schalldruckpegel im 1-Minuten-Raster aufgenommen. Gemessen wurden die Belastungen für 18 Erzieherinnen über insgesamt 60 Arbeitsschichten. Gemittelt über die Arbeitsschicht ergaben sich in der Regel äquivalente Dauerschallpegel LAeq von mehr als 80 dB. Auf der Grundlage der durchgeführten Tätigkeitsanalysen wurden die gewonnenen Ergebnisse differenziert nach Tätigkeiten ausgewertet. Damit lassen sich die Geräuschbelastungen und Pegelverteilungen für unterschiedliche Aktivitäten angeben, beispielsweise für Spiele, Sport, Besprechungen, Essen und Mittagsschlaf.

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Burgschweiger, Ralf

• Akustisches Rückstreuverhalten von Unterwasserobjekten unter Berücksichtigung der Scherwelle
  I. Schäfer und R. Burgschweiger
[Abstract]

Um die akustische frequenzabhängige Rückstreustärke eines Objektes zu berechnen, müssen aufwändige numerische Verfahren (FEM / BEM Kopplung) genutzt werden. Um alle relevanten akustischen Effekte zu berücksichtigen, kann hierbei das Objekt mit Hilfe von Finiten-Elementen und das umgebende Fluid mit Hilfe der Randelementmethode beschrieben werden. Bei diesen Verfahren steigt der Rechenaufwand überproportional zur Erregerfrequenz an, da die zugehörige Oberflächenelementierung entsprechend feiner durchgeführt werden muss. Die klassische Faustformel zur Bestimmung der Elementgröße verlangt mindestens sechs Elemente pro Wellenlänge. Dieses Verfahren berücksichtigt automatisch neben der Transversalwelle auch die in der Objektstruktur auftretende Scherwelle, welche insbesondere bei höheren Frequenzen eine Rolle spielt. Realistische Objekte können momentan mit diesem Verfahren wegen des enormen Rechenbedarfs bei höheren Frequenzen nicht berechnet werden. Bei dem eigenentwickelten, auf Raytracing-basierenden Algorithmus muss der Einfluss der Scherwelle durch Modifizierung der Reflexions- und Transmissionskoeffizienten pro akustischen Strahl berücksichtigt werden. In diesem Beitrag werden Ergebnisse dieses Verfahrens anhand von einfachen rotationssymmetrischen Beispielen vorgestellt und Effekte der Scherwelle verdeutlicht.

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• Implementierung eines Analyseverfahrens zur Ermittlung pegelrelevanter Bereiche von Strukturen innerhalb von dünnwandigen Körpern unter Verwendung des Raytracing-Lösers BEAM
  R. Burgschweiger, I. Schäfer, B. Nolte und M. Ochmann
[Abstract]

Im Bereich des Luft- und Wasserschalls ist es häufig gewünscht, zur Reduktion des Rückstreuverhaltens eines Körpers die Bereiche zu bestimmen, die zu einem hohen akustischen Rückstreupegel führen. Dies ist insbesondere dann sehr aufwändig, wenn die zu betrachtenden inneren Strukturen von äußeren Strukturen, bestehend z.B. aus dünneren Schichten, verhüllt werden, und ist mit Hilfe konventioneller BE- oder FE-Methoden i.d.R. nicht in akzeptabler Zeit machbar.

Es wird gezeigt, wie im ersten Schritt eine Berechnung der Rückstreuung der gesamten Struktur im Fernfeld mit Hilfe eines Raytracing-Verfahrens Aufschluss über die pegelrelevanten (”lauten”) Bereiche der sichtbaren Oberfläche liefert.

Das vorgestellte Analyseverfahren ermöglicht es, durch eine nachfolgende, ebenfalls Raytracing-basierende, Berechnung an explizit ausgewählten Evaluierungspunkten, die für den höheren Abstrahlpegel relevanten Teile der inneren Strukturen, z. B. Doppel- oder Tripelspiegel, zu identifizieren. Damit wird es möglich, durch konstruktive Maßnahmen und/oder Materialänderungen das Abstrahlverhalten dieser Bereiche gezielt zu verringern.

In dem Beitrag werden die Grundlagen des verwendeten Raytracing- und Analyseverfahrens sowie erste Ergebnisse von Objekten, bestehend aus dünnwandigen Außen- und komplexeren Innenkörpern, vorgestellt.

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Burkhart, Christian

• Überarbeitung der DIN 18041(2004)
  C. Nocke und C. Burkhart
[Abstract]

Seit Oktober 2013 wird die DIN 18041 zur ”Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen” überarbeitet und aktualisiert. Die aktuelle Fortschreibung der DIN 18041 wurde notwendig, um Trends der modernen Architektur zu berücksichtigen aber auch Erfordernisse an die Raumakustik für die Umsetzung der Inklusion festzuschreiben. Barrierefreies Bauen bedeutet auch auditive Barrierefreiheit. Thermisch optimierte Gebäude erfordern andere raumakustische Maßnahmen als die klassischen Absorber an der Decke, da die Decke mitunter thermische Funktionalität als Speichermasse übernimmt.

Rein formal sind weiterhin eine Reihe von Verweisen in der DIN 18041 anzupassen sowie Entwicklungen der Bautechnik und Materialentwicklung aufzugreifen. Die DIN 18041 aus dem Jahr 2004 wird vielfach als allgemein anerkannte Regel der Technik im Bereich der Raumakustik angesehen. Somit sind keine allzu großen Änderungen bei den Vorgaben und Empfehlungen notwendig. Die aktuelle Überarbeitung konzentriert sich auf Klarstellungen und Ergänzungen dieses insgesamt sehr bewährten und in weiten Kreisen anerkannten Regelwerks.

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• DEGA-Memorandum 0104 – Schallschutz im eigenen Wohnbereich
  C. Burkhart
[Abstract]

Die gestiegenen Ansprüche der Erwerber und Nutzer von Immobilien haben dazu geführt, dass immer häufiger die Frage nach dem Schallschutz im ”eigenen Bereich” gestellt wird. Hierbei gilt es auch den Schallschutz in modernen Wohnformen mit offenen Grundrissen zu betrachten. Die heute immer häufiger anzutreffenden kontrollierten Wohnraumlüftungen führen häufig zu schalltechnischen Problemen im eigenen Wohnbereich. Bedingt durch die große Vielfalt an möglichen Grundrissen (offene Grundrisse, Maisonette-Wohnungen etc.) sind allgemeingültige Aussagen zu Schallschutzanforderungen innerhalb des eigenen Wohn- und Arbeitsbereichs nicht möglich. Die in den vorhandenen Regelwerken wie Beiblatt 2 zur DIN 4109, Ausgabe 1989 und VDI 4100, Ausgabe 2012 liefern Anhaltspunkte, behandeln das Thema jedoch leider nicht vollständig. Unter Berücksichtigung der Baupraxis der letzten Jahre sowie der geänderten Lebensumstände und den daraus gestiegenen Anforderungen an den Schallschutz im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich empfiehlt der Fachausschuss drei Qualitätsstufen. Die Hintergründe und die Schallschutzstufen werden erläutert.

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• Erfahrungen mit der DEGA-Empfehlung 103 und dem Schallschutzausweis
  M. Wolf und C. Burkhart
[Abstract]

Im Jahr 2009 wurde die DEGA-Empfehlung 103 ”Schallschutz im Wohnungsbau” veröffentlich. Zwischenzeitlich wurde ein Vielzahl an Gebäuden gemäß den Schallschutzklassen der DEGA-Empfehlung gebaut und für die Woheinheiten Schallschutzausweise erstellt. Die Idee der Schallschutzklassen wurde inzwischen von vielen Produktherstellern aufgegriffen und auch von DGNB (Deutsche Gesellschaft für nachhaltiges Bauen) wurde die Stärke der Schallschutzklassen erkannt und in die Anforderungen aufgenommen. Seit Erscheinen der DEGA-Empfehlung finden regelmäßig mit großem Erfolg Veranstaltungen im Rahmen der DEGA-Akademie statt, um die Hintergründe und Unterschiede zu anderen Regelwerken zu diskutieren und Übungsaufgaben mit den Teilnehmern zu besprechen und zu bearbeiten. Hierbei wird meist zur Überraschung der Teilnehmer deutlich, wie einfach die Erstellung eines Schallschutzausweises ist. Über die bisherigen Erfahrungen an konkreten Projektbeispielen und die statistische Auswertung der erstellten Schallschutzauswise wird berichtet.

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• Schallabstrahlung von Luftwärmepumpen
  S. Derr und C. Burkhart
[Abstract]

In den letzten Jahren wurde die Energieerzeugung durch politischen Druck und durch die technischen Möglichkeiten hin zu regenerativen Energien verlagert. Dies hatte zur Folge, dass das Hauptaugenmerk auf der Optimierung der Stromerzeugung und Verbreitung der Anlagen lag, der Schallschutz wurde zunächst vernachlässigt. Die Aufstellung und Inbetriebnahme solcher Anlagen bedeutet jedoch einen baulichen und schalltechnischen Eingriff in die Umgebung. Gerade in ruhigen innerstädtischen Lagen und im dörflichen Bereich führt dies bei üblichen Außenlärmpegeln zwischen 20 bis 30 dB(A) zu Problemen. Die Hersteller und Betreiber der Anlagen berufen sich gerne auf die Orientierungs- und Richtwerte in Regelwerken wie beispielsweise der DIN 18005 oder der TA Lärm. Diese Regelwerke wurden jedoch vor vielen Jahrzehnten aus anderer Motivation und nicht für privat betriebene Anlagen im Wohnbereich geschaffen. Aufgrund der dezentralen Aufstellung von mehreren Anlagen in der Nachbarschaft kommt es häufig zu einer schalltechnischen Überlagerung. Das gewünschte Schutzziel muss demnach gemeinsam eingehalten werden, wodurch sich für die einzelne Anlage eine Reduzierung der Anforderung zwischen 6 bis 10 dB ergibt. Die am häufigsten vorkommenden Anlagen sind Luft/Wasser-Wärmepumpen. Hier ist besonders wichtig noch vor der Aufstellung geeignete schalltechnische Maßnahmen (Aufstellort, Kapselung, etc.) festzulegen.

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Busch, Henning

• Infraschall und tieffrequente Geräusche an Windenergieanlagen
  F. Küke, H. Busch, B. Dörries und C. Haak
[Abstract]

Bei der Planung von Windenergieanlagen (WEA) bzw. Windparks (WP) wird seitens der betroffenen Anwohner immer wieder die Befürchtung geäußert, dass die geplanten WEA unzumutbare oder sogar gesundheitsschädliche Belästigungen durch tieffrequente Geräusche verursachen können. In der TA Lärm bzw. der DIN 45680 werden tieffrequente Geräusche als solche mit relevanten Energieanteilen unter 90 Hz definiert. Seitens der Anwohner werden regelmäßig auch Belästigungen durch Infraschall befürchtet. Dabei handelt es sich um Geräusche mit Frequenzen unter 20 Hz. Kriterien für die Beurteilung tieffrequenter Geräusche liegen mit der DIN 45680 vor.

Im Rahmen einer BEng-Arbeit wurden Beschwerdefälle zu tieffrequenten Geräuschen von WEA bei Behörden, Messinstituten und Betroffenen recherchiert. Die überlassenen Daten und Erkenntnisse wurden ausgewertet. Soweit Zugriff auf Messdaten bestand, wurden diese mit in die Auswertung einbezogen. Anhand der überlassenen Daten wurde versucht zu beurteilen, ob die Kriterien der DIN 45680 bzw. der TA Lärm überschritten werden. Ferner wird diskutiert, unter welchen Bedingungen tieffrequente Belästigungen in Wohngebäuden verursacht werden können und welche Folgerungen aus den Ergebnissen der Recherche gezogen werden können.

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Cabos, Christian

• Vibro-Acoustic Simulations of Ships by Coupled Fast BE-FE Approaches
  L. Gaul, M. Junge, M. Wilken, C. Cabos und D. Brunner
[Abstract]

The vibration behavior of ships is noticeably influenced by the surrounding water, which represents a fluid of high density. In this case, the feedback of the fluid pressure onto the structure cannot be neglected and a strong coupling scheme between the fluid domain and the structural domain is necessary. In this work, fast boundary element methods are used to model the semi-infinite fluid domain with the free water surface. Two approaches are compared: A symmetric mixed formulation is applied where a part of the water surface is discretized. The second approach is a formulation with a special half-space fundamental solution, which allows the exact representation of the Dirichlet boundary condition on the free water surface without its discretization. Furthermore, the influence of the compressibility of the water is investigated by comparing the solutions of the Helmholtz and the Laplace equation. The ship itself is modeled with the finite element method. The coupled problems are formulated using Schur complements. To solve the resulting system of equations, a combination of a direct solver for the finite element matrix and a preconditioned GMRES for the overall Schur complement is chosen. The applicability of the approach is demonstrated using a realistic model problem.

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Caillet, Arnaud

• Status on State of the art in PEM simulation in the automotive industry
  A. Caillet und D. Blanchet
[Abstract]

During the last decade, big progresses were made on software and hardware sides allowing an efficient use of PEM elements to represent explicitly the trims for the FEM simulation of full vehicles. Representing the trims as PEM elements in FEM vehicle models allows a more accurate description of the physical behavior up to 400Hz for structureborne excitations compare to the classical method using the non structural masses and high values of damping in the fluid domain which shows limitation after 200Hz. This paper will make a review of the state of the art technics for modelling porous and elastic trims with PEM through the existing literature in the automotive industry. The focus will be made on the full vehicles scale interior acoustic for structureborne excitations and on component scale for the analysis of transmission loss. The paper will discuss about the most commonly accepted meshing rules, the latest development of efficient meshing technics. The effect of the boundary conditions on the results will also be studied. Finally an overview of the different results available to the end user to diagnose and evaluate the performances of the design changes implemented in the model will be presented.

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Cairós Barreto, Carlos

• Untersuchungen am akustisch kavitierenden Wasserstrahl
  E. Kristkeitz, C. Cairós Barreto und R. Mettin
[Abstract]

For the cleaning of flat objects and surfaces, sonicated liquid jets can be considered as an alternative to ultrasonic baths. We investigate a commercial water jet, driven at 1 MHz, with respect to cleaning effects. The jet is impinging vertically onto a horizontal substrate in a flow regime where a hydraulic jump develops. Under variation of acoustic power and flow rate, the removal of particulate test contaminations on glass is determined. In assisting experiments, cavitation activity is monitored by light emission from luminol solution. The results show that the system behaviour is rather complex, e.g., it can change drastically for tuning of acoustic power. Furthermore, luminol emission and cleaning effects are not necessarily correlated.

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Carolus, Thomas

• Hinterkantenausblasen zur Eigenschallreduktion von Tragflügelprofilen
  T. Gerhard, S. Erbslöh und T. Carolus
[Abstract]

Den dominierenden aerodynamischen Schallentstehungsmechanismus einer Windturbine stellt die Interaktion der turbulenten Grenzschicht mit der Tragflügelhinterkante dar. Der emittierte Schall hängt dabei direkt von der Turbulenz in der unmittelbaren Umgebung der Hinterkante, und damit von der Entwicklung der Grenzschicht stromaufwärts der Hinterkante ab. In dieser Studie wird die Möglichkeit der Beeinflussung der Grenzschicht eines stehenden, quasi-zweidimensionalen Tragflügelelementes durch das Ausblasen von Luft aus einer saugseitig angeordneten Öffnung eines Tragflügelprofils untersucht. Ziel ist eine Reduktion der Turbulenzintensität in Hinterkantennähe und damit verbundene reduzierte Hinterkantenschallemissionen. Basierend auf der Charakteriserung des Hinterkantenschalls an einem Referenzprofil, werden auf dem aeroakustischen Prüfstand der Universität verschiedene Ausführungsformen des Hinterkantenausblasens bei moderaten Reynolds-Zahlen untersucht. Zu den experimentellen Methoden gehören, neben der akustischen Charakterisierung der Profile mittels Standardmikrofonmessungen sowie Mikrofon-Array Messungen, auch die Ermittlung der dazugehörigen Grenzschichtparameter sowie der Oberflächendruckverteilung. Zusätzlich dienen instationäre Large Eddy-Simulationen der Vorhersage des Hinterkantenschalls unter der Zuhilfenahme akustischer Analogien. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ausblasstrahl größere turbulente Strukturen stromabwärts der Ausblasöffnung zerstört und zeitgleich die mittlere Geschwindigkeit in direkter Wandnähe anhebt. Der Bereich welcher von diesem Effekt profitiert variiert mit der Ausblaskonfiguration. Die Reduktion der induzierten Druckfluktuationen führt schon bei verhältnismäßig geringen Ausblasmassenströmen und über einen breiten Anstellwinkelbereich zu einer Reduktion des emittierten Hinterkantenschalls.

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• Psychoakustische Geräuschbeurteilung von Ventilatoren
  C. Feldmann, M. Schneider und T. Carolus
[Abstract]

Die Geräuschqualität nimmt bei der Entwicklung von Ventilatoren einen immer höheren Stellenwert ein. Eine Bewertung des abgestrahlten Schalls mit Hilfe von Schalldruckpegeln oder Spektraldarstellungen reicht jedoch nicht aus, um die menschliche Empfindung wiederzugeben. Das Ventilatorgeräusch ist von Drehtönen sowie modulierten Anteilen geprägt. Auch bei Verringerung der Lautstärke ist subjektiv weiterhin von einer Störung durch die Pegelanpassung des Gehörs auszugehen.

Um einen spezifischen Klangcharakter von Strömungsmaschinen definieren zu können, wurden einerseits Hörversuche genutzt, die die Mehrdimensionalität der Geräuschempfindung erfassen sollen, andererseits wurden akustische und psychoakustische Eigenschaften verschiedenster Bauarten sowie -größen verglichen, um objektive Bewertungsmöglichkeiten zu entwickeln. Subjektive Bewertungen ausgewählter Stimuli ergaben, dass Drehtöne des Ventilators zu einer erhöhten Lästigkeit führen. Zusätzlich auftretende Modulationen verstärken die Störempfindung. Besonders durch den Einbau in einer Applikation zeigt sich eine Zunahme des Drehtonpegels, was zu einem deutlichen Anstieg der Lautheit im niedrigen Tonheitsbereich führt. Aufgetragen über der Umfangsmachzahl zeigen nahezu alle psychoakustischen Größen einen logarithmischen Zusammenhang. Lediglich die Lautheit nimmt mit einem linearen Verlauf eine Sonderstellung ein.

Insgesamt lässt sich eine Beziehung zwischen dem Störfaktor und der Lautheit herstellen. Eine Betrachtung des Klangcharakters von Ventilatoren zeigt jedoch deutlich, dass sowohl die Tonhaltigkeit als auch modulierende Spektralanteile einen starken Einfluss auf die empfundene Lästigkeit besitzen.

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Cassereau, Didier

• Computation of the diffracted field by an elliptic rigid (/elastic) scatterer
  D. Cassereau, F. Mézičre, M. Muller, E. Bossy und A. Derode
[Abstract]

In this paper we are interested in the computation of the ultrasound field scattered by a cylinder surrounded by a fluid, based on a modal decomposition of the incident and scattered fields. Semi-analytical solutions are available to calculate the modes for cylinders of circular cross sections, in the case of rigid and elastic scatterers. For this kind of computation, conventional numerical arithmetics is enough to reach the scattered field. In the more general case of an elastic cylinder of arbitrary cross section, semi-analytic approaches can be extended and the scattered field can be obtained numerically. When the cross section is close to the circular one, such as ellipses with an aspect ratio close to 1, this approach works well. Unfortunately, we show here that this solution suffers from strong numerical instabilities for high aspect ratios. However, we demonstrate that these instabilities can be handled with extended precision arithmetics like arbitrary precision calculation. However, this improvement comes with a huge requirement of computational resources that need to be tackled. For this purpose, conformal transformations are studied for rigid scatterers. It shows promising results to strongly decrease the computational time, that has to be confirmed for elastic scatterers.

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Cauchi, Benjamin

• Evaluation of Single-channel Reverberation Suppression as Preprocessing for Acoustic Event Detection
  C. Baldzer, B. Cauchi, J. Schröder und D. Hollosi
[Abstract]

Acoustic event detection (AED) is increasingly present in applications such as health monitoring, security or home automation. A high accuracy is needed in the applications of AED to real-world scenarios. However, in an enclosed space, the source signal is corrupted by reverberation. The reverberation can be characterized by the room impulse response (RIR) and can result in a severe degradation of the AED accuracy. Therefore, dereverberation is needed to increase the robustness of AED in reverberant environment. Reverberation suppression consists in applying a real-valued gain, e.g. a Wiener gain, to the spectrogram of the input signal. The computation of this gain typically requires an estimate of the late reverberant spectral variance (LRSV). Several LRSV estimators are based on a statistical model of the RIR and the acoustical properties of the room such as the direct to reverberant ratio (DRR) or the reverberation time (T60). This paper investigates the AED performance gains by incorporating reverberation suppression using a LRSV estimator based on a statistical model of the RIR. The influence of estimation errors on the parameters input to the LRSV estimator is examined in terms of AED accuracy.

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Chaigne, Sébastien

• A Proposed Coupled Vibro-Acoustic and CFD Modeling Solution for Complex-Shaped Mufflers Subject to Mean Flow
  A. Mejdi, T. Macarios, B. Gardner, S. Chaigne und C. Musser
[Abstract]

Flow within a duct strongly affects the propagation of acoustic waves. This effect must be addressed by the vibro-acoustic modeling of duct systems that are subject to flow. The effective sound propagation speed in a duct is changed and the sound is refracted towards or away from the duct walls depending on flow direction. Narrowband acoustic sources from the engine must be attenuated by the muffler system. Because flow will shift the frequencies of the muffler system acoustic resonances, accurate modeling of acoustic propagation within a duct is crucial for design and ”tuning” of muffler systems. For many actual muffler systems which have arbitrary or complex geometry, flow patterns do not have an analytical solution and must be determined through computational fluid dynamics (CFD) simulations. This paper describes an automated process for coupling an acoustic finite element (FE) muffler vibroacoustic design to an open source computational fluid dynamics (CFD) solver to obtain noise attenuation predictions accounting for flow effects, saving test effort and time. A validation case study showing the ability for a non-CFD expert modeler to obtain accurate muffler predictions for cases of uniform and non-uniform flow is presented. Limitations and future steps for this modeling approach are discussed.

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Châteauvieux-Hellwig, Camille

• Stoßstellendämm – Maße von Massivholzelementen für die SEA basierte Berechnung nach EN 12354
  A. Rabold, M. Schramm und C. Châteauvieux-Hellwig
[Abstract]

Holzhäuser zeigen Pioniercharakter in Bezug auf Energieeinsparung und Nachhaltigkeit und bestechen durch ihre Kombination von nachhaltiger Bauweise mit anspruchsvoller Ästhetik und moderner Architektur. Auf Grund dieser Vorteile nimmt die Anzahl der Holzbauten auch in der Geschoßbauweise des urbanen Bereichs kontinuierlich zu. Verglichen mit Gebäuden in Mauerwerks- und Betonbauweise ist die Planung eines Bauobjektes in Holzbauweise eine deutlich größere Herausforderung. Die Gründe hierfür liegen unter anderem im Mangel von bewährten Konstruktionen und Planungswerkzeugen für den Schallschutz. Geeignete computergestützte Planungshilfen, die eine Simulation bereits im frühen Planungsentwurf für das gesamte Bauwerk ermöglichen, könnten den Planungsaufwand drastisch reduzieren. Eine Möglichkeit der Simulation stellt die Verwendung eines SEA- und FEM-basierten Berechnungsmodells für die Luft- und Trittschalldämmung in der Bausituation dar, das sowohl die direkte Übertragung der Trennbauteile als auch die Übertragung der Flankenbauteile berücksichtigt. Für die SEA basierte Berechnung nach EN 12354 werden als Eingangsdaten die Stoßstellendämm-Maße der Bauteilstöße benötigt. Der Beitrag zeigt aktuelle Ergebnisse für Stoßstellendämm-Maße von Massivholzelementen. Die Messergebnisse der Stoßstellendämm-Maße werden durch den Vergleich der hieraus berechneten Flankendämm-Maße mit direkt ermittelten Flankendämm-Maßen durch Luftschallanregung und Separierung der Übertragungswege validiert. Die vorgestellten Ergebnisse basieren auf Zwischenergebnissen eines aktuellen Gemeinschafts-Forschungsvorhabens zwischen der TU München, der Hochschule Rosenheim und dem ift Rosenheim.

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Chen, Lizhuo

• Refraktometrische Tomographie zur messtechnischen Erfassung von Schallfeldern in optisch transparenten Medien
  S.J. Rupitsch, L. Chen und R. Lerch
[Abstract]

Die refraktometrische Tomographie (engl. Light Refractive Tomography, LRT) basiert auf der Wechselwirkung von Schallwellen mit elektromagnetischen Wellen. Eine Schallwelle bewirkt lokale Dichteänderungen im Ausbreitungsmedium, was zu lokalen Variationen des optischen Brechungsindex führt. Dieser physikalische Zusammenhang lässt sich nutzen, um Schallfelder in optisch transparenten Medien sowohl lokal- als auch ortsaufgelöst rückwirkungsfrei zu quantifizieren. Im konkreten Messaufbau kommt ein Laser-Doppler- Vibrometer zum Einsatz, dessen Laserstrahl das zu untersuchende Schallfeld durchquert. Das Ausgangssignal des Vibrometers entspricht der Änderung der optischen Weglänge, die aus der Integration der lokalen Brechungsindexvariationen entlang des Laserstrahls resultiert. Um das Schallfeld ortsaufgelöst zu ermitteln, werden durch translatorische Verschiebung des Vibrometers viele solcher Projektionen erstellt. Zusätzlich erfolgt eine Drehung der Schallquelle, wodurch sich mit Hilfe von tomographischen Verfahren wiederum die lokale Variation des Brechungsindex rekonstruieren lässt. Der weitestgehend lineare Zusammenhang zwischen dieser Variation und dem vorherrschten Schalldruck liefert schließlich das lokal- und zeitaufgelöste Schallfeld im Ausbreitungsmedium. Um die refraktometrische Tomographie hinsichtlich Messabweichungen zu bewerten, werden herkömmliche Messverfahren zum Vergleich herangezogen. Beispielsweise erfolgt eine Gegenüberstellung von Hydrophon- und LRT-Messungen für das in Wasser generierte Schallfeld eines Ultraschallprüfkopfs. Darüber hinaus werden Schallfelder in Luft aber auch in optisch transparenten Festkörpern mit der refraktometrischen Tomographie untersucht.

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Chudalla, Michael

• Streukörper auf Lärmschutzwand
  M. Chudalla
[Abstract]

Lärmschutzwände könnten wesentlich effektiver sein, wenn es den Beugungseffekt nicht gäbe. Leider ist die Physik nicht auszuschalten. Ist eine Kante vorhanden, gibt es auch Beugung. Aber vielleicht kann man der Beugung mit einem anderen physikalischen Effekt begegnen. Unter Zuhilfenahme von Streukörpern wird versucht, den Beugungseffekt an einer Lärmschutzwand zu reduzieren. Erste Ergebnisse von Simulationen mit der Boundary-Element-Methode werden dargestellt.

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Ciba, Simon

• Individualisierung von Hörunterstützung während eines Telefonats – Experimentelle Untersuchung der kognitiven Belastung und Nutzerakzeptanz
  S. Ciba, H. Baumgartner, T. Bruns und J. Rennies
[Abstract]

In vorherigen Studien wurde gezeigt, dass viele Menschen mit Höreinschränkungen grundsätzlich von individualisierter Hörunterstützung in Telefonanwendungen profitieren würden. Bisher wurde jedoch noch nicht untersucht, ob eine vom Nutzer selbst durchgeführte Klanganpassung an seine eigenen Bedürfnisse auch während eines Telefongesprächs eingesetzt werden kann oder ob dies zu Problemen führt dem laufenden Gespräch zu folgen. In dieser Studie wurden daher die bei der Selbstanpassung auftretenden kognitiven Belastungen in einer realitätsnah nachgebildeten Gesprächssituation per Festnetztelefon experimentell erfasst. 17 leicht bis mittelgradig schwerhörige Probanden im Alter zwischen 63 und 81 Jahren sollten sich den Klang der über den Telefonhörer wiedergegebenen Sprache (mit und ohne Hintergrundkulisse am fernen Ende) über eine webbasierte Schnittstelle einstellen. Dieses ”Self-Fitting” erfolgte entweder vor dem simulierten Gespräch oder zeitgleich hierzu. Die Signalverarbeitung der Hörunterstützung wurde auf einer Asterisk-Telefonanlage implementiert, so dass die reale Übertragungsstrecke einer Telefonverbindung verwendet werden konnte. Als Maß für die durch den Probanden aufgefasste Information wurden Raten korrekt wiedergegebener Wörter ermittelt. Obwohl die Ergebnisse auf eine geringfügige, zusätzlich eingeführte kognitive Last hindeuten, verbessert die Hörunterstützung bei vorhandenen Hintergrundgeräuschen die Performanz insgesamt. Zusätzlich kamen verschiedene sowohl etablierte als auch eigens konzipierte Fragebögen zum Einsatz, deren Auswertung auf eine hohe Akzeptanz des Systems unabhängig vom Versorgungsstatus des Probanden hindeutet.

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Claussen, Tim

• A Real-time MIMO System for SONAR Applications
  T. Claussen, V.D. Nguyen, U. Heute und G. Schmidt
[Abstract]

In this contribution, a MIMO system, consisting of a multitude of sending and receiving hydrophones as well as a PC-based signal processing hardware, is presented. In a first stage, the received hydrophone signals are processed by a multitude of beamformers. Each beamformer output signal is correlated with the send-signal sequence without modifications as well as with several temporally compressed and stretched versions. By analyzing the resulting three-dimensional correlation matrix using a CFAR detection algorithm, the angle(s) of arrival, the radial distance(s), and the radial target speed(s) can be estimated. In order to improve the detection rate, a basic tracking algorithm based on Kalman filtering and Multi-Hypothesis Tracking, is implemented. Tracked targets are distinguished between ”interesting” and ”non-interesting” (e.g. stationary, known) targets by a dedicated decision unit. In order to improve the detection of weak ”interesting” targets masked by strong ”non-interesting” targets, a sending beamformer is used to block the emission of sound into the direction of the ”non-interesting” targets. Due to the drawback of becoming blind towards some directions, blocking and omni-directional send modes are used alternatingly. In order to achieve a sufficient real-time performance, extensive frequency-domain processing and processor-specific code optimization are utilized.

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Conter, Marco

• Anwendung von Beamforming für Vorbeifahrtsmessungen
  A. Fuchs, M. Conter, R. Wehr, M. Hagmüller und H. Pessentheiner
[Abstract]

Bei Statistischen Vorbeifahrtsmessungen (SPB) im Straßenverkehr nach der Norm ISO 11819-1 müssen zwischen den zu messenden Fahrzeugen Mindestabstände eingehalten werden um eine nötige Quellentrennung zu gewährleisten. Das Ziel ist durch den Einsatz eines Mikrofon-Arrays mit einer flexiblen Richtwirkung eine Verbesserung der Quellentrennung zu erreichen und somit die Abhängigkeit vom nicht kontrollierbaren Verkehr zu mindern. Außerdem soll durch eine Richtwirkung der Störabstand für kontrollierte Vorbeifahrtsmessungen (CPB) bei Elektrofahrzeugen mit niedrigen Geschwindigkeiten verbessert werden. Es werden lineare Anordnungen mit maximal 15 Mikrofonen verwendet und an die Problemstellung angepasste Beamforming-Algorithmen (stationär und zeitvariant) geprüft um bereits in dieser Phase ein Optimum zu finden, eine allenfalls benötigte nachträgliche Quellenseparierung wird ebenso getestet. Nach einigen Testsimulation werden anhand von kontrollierten Vorbeifahrtsmessungen mit zwei oder mehr Fahrzeugen die möglichen Grenzen der Quellentrennung überprüft und der mittels Beamforming berechnete maximale Vorbeifahrtspegel mit dem herkömmlich gemessenen Pegel eines Mikrofons verglichen. Anschließend werden die möglichen Verbesserungen bei statistischen Vorbeifahrtsmessungen evaluiert.

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• Forschungsprojekt REFLEX - Vergleich der Schallabsorptionsmessung von Lärmschutzwänden nach Hallraum- und in-situ-Verfahren
  M. Conter und R. Wehr
[Abstract]

Das Forschungsprojekt REFLEX wurde vom Austrian Institute of Technology (AIT) und der Firma TAS im Auftrag von Infrastrukturbetreibern (ASFINAG und ÖBB), Bundesministerien (BMVIT und BMFLUW), sowie von 5 Bundesländern und 8 unterschiedlichen Lärmschutzwandherstellern zwischen 2013 und 2014 durchgeführt. Das Hauptziel des Projektes war die Untersuchung der Reflexionseigenschaften von Lärmschutzwänden im Nah- und Fernfeld. In diesem Vorhaben wurde der Zusammenhang von Labor-, Nah- und Fernfeldmessmethoden sowie Simulationen zur Beschreibung des Absorptionsverhaltens von Lärmschutzwänden untersucht. Die Ergebnisse der Labormethode nach EN 1793-1 wurden von den Herstellern geliefert, während zur Messung der in-situ Eigenschaften ein eigener Prüfstand errichtet wurde. Die Messungen wurden nach CEN/TS 1793-5 sowie nach der im EU Projekt QUIESST entwickelten Methode durchgeführt, die voraussichtlich in die zukünftige EN 1793-5 einfließen wird. Alle Einzahlangaben wurden nicht nur mit dem Straßenverkehrsspektrum nach EN 1793-3 sondern auch mit dem standardisierten Schienenverkehrsspektrum nach FprEN 16272-3-2 berechnet. Dieses Paper wird insbesondere das Thema der Korrelation zwischen Hallraummethode den beiden Nahfeld-in-situ-Methoden behandeln. Andere Aspekte dieses Projektes, wie die Vergleiche zwischen Messungen und Simulationen und zwischen Nahfeld- und Fernfeldmessungen, werden in weiteren Fachkonferenzen präsentiert.

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Cubick, Jens

• The Influence of Visual Cues on Auditory Distance Perception
  J. Cubick, S. Santurette, S. Laugesen und T. Dau
[Abstract]

Studies on auditory distance perception typically report that listeners overestimate the sound source distance for close distances up to about 1-3m, whereas they progressively underestimate it for farther distances (e.g., Zahorik 2002). However, data from our own experiment, where a virtual auditory space technique was used to auralize sounds, showed a very different trend. Sounds were presented at nine different distances and the listeners were asked to rate the perceived distance to the auditory event on a scale in metres provided by four markers in the room. At close distances, the sounds were perceived closer than the auralized source distance, distances from 1-5 m were slightly overestimated and the farthest distance (6.9 m) was underestimated again. The differences between the results from the two studies may be caused by procedural differences: a) the distance judgments in our study were obtained in the same room where the binaural room impulse responses had been recorded and b) a visual scale was provided, while the classic studies were carried out in a listening booth without a scale. This contribution attempts to resolve this discrepancy by running the experiments both in a listening booth and the ’correct’ room with varying degrees of visual cues.

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Czarske, Jürgen

• High-Speed Measurement of Sound-Flow Interaction at Perforated Liners with Bias Flow
  D. Haufe, A. Döring, A. Schulz, F. Bake, L. Enghardt, J. Czarske und A. Fischer
[Abstract]

The optimization of the sound absorption efficiency of perforated liners with bias flow used for aircraft noise suppression requires a deeper understanding of the inherent sound-flow interaction near the perforation that is responsible for the absorption. For the investigation of this complex interaction, local optical measurements were performed to resolve the sound wave and image the flow vortices with a high measurement rate in the kHz range.

As a result, the Doppler global velocimetry with sinusoidal frequency modulation enables the spectral analysis of all three velocity components up to 50 kHz at a perforated liner. Compared to the case without sound excitation, the measurement results show a broadband power gain at the velocity spectrum near the perforation orifice. Furthermore, a generation of an unsteady vortex field at the acoustic excitation frequency is observed there. The time-resolved velocity field shows that the vorticity decays while the vortices are being shed from the orifice. Moreover, the findings indicate a strong correlation of the generation of vorticity with the sound dissipation rate measured by microphones. Future investigations will lead to a thorough energy balance allowing the identification, localization and eventually the explanation of the sound absorption mechanism at perforated liners with bias flow.

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Czedik-Eysenberg, Isabella

• Vergleichende Untersuchungen zu Timbre Space Studien
  S. Siddiq, C. Reuter, I. Czedik-Eysenberg und D. Knauf
[Abstract]

Hintergrund: Timbre Spaces (TS) sind Modelle zur Darstellung (musikalischer) Klangfarbenbeziehungen in räumlichen Distanzverhältnissen. Diese haben sich seit den 1970er Jahren aufgrund ihrer Anschaulichkeit in der Musikalischen Akustik und Systematischen Musikwissenschaft fest etabliert.

Der Vergleich mehrerer TS verdeutlicht, dass die bestehenden TS inkonsistent sind (Siddiq, Reuter, Czedik-Eysenberg 2014). Wahrscheinlich ist hierfür das von Studie zu Studie sehr unterschiedliche Klangmaterial verantwortlich. Bisher wurden stets kurze, (re-)synthetisierte Instrumentalklänge auf nur einer einzigen Tonhöhe verwendet.

Fragestellung: Es fragt sich, ob ein die Stimuli verschiedener Studien zusammenfassender Meta TS eher ein heterogenes Bild zeichnet oder sich mit den Aussagen der einzelnen TS in Einklang bringen lässt.

Methode: Auf Basis der Stimuli von Grey (1975), Krumhansl (1989), McAdams et al. (1995) und Klängen der Vienna Symphonic Library (VSL) wurden in einer Wahrnehmungsstudie subjektive Ähnlichkeitsmatrizen ermittelt, aus denen durch multidimensionale Skalierung (MDS) ein Meta TS errechnet wurde, der erstmals die Klänge verschiedener TS in einen gemeinsamen Kontext stellt.

Ergebnisse: Es zeigen sich kaum instrumententypische Cluster, sondern klare Stimuli-Set-Cluster. Offenbar sind die Unterschiede im Klangmaterial von Studie zu Studie größer als zwischen den einzelnen Instrumentenklängen, wodurch potentielle Instrumentalklangfarbenunterschiede sehr viel weniger ins Gewicht fallen.

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• Der Klang der Marken – Branchentypische psychoakustische Eigenschaften von Audiologos
  C. Anzenbacher, I. Czedik-Eysenberg, C. Reuter und M. Oehler
[Abstract]

Bisher wurden Audiologos hinsichtlich ihrer melodischen Eingängigkeit, ihres aufmerksamkeitssteigernden Effekts sowie ihrer Wiedererkennbarkeit unter akustisch schwierigen Umweltbedingungen untersucht, doch es blieben Fragen nach (branchen- sowie länder)typischen akustischen Eigenschaften dieser auditiven Werbeträger bisher noch unbeantwortet.

Aus diesem Grund wird folgender Fragestellung nachgegangen: Was sind die typischen akustischen Merkmale von Audiologos und lassen sich bestimmte akustische Eigenschaften ermitteln, die als besonders typisch für die Audiologos bestimmter Branchen/Nationen gelten?

294 Audiologos, klassifiziert auf Basis des internationalen Standards zur Brancheneinteilung (”ISIC”) wurden mittels Matlab/MIRtoolbox (Lartillot/Toiviainen 2007) und weiterer musikanalytischer Parameter auf ihre Merkmale hin analysiert. Anschließend wurden mittels einer ANOVA und anschließendem Tukey post-hoc-Test die erfassten Merkmale untersucht.

In den Audiologos (74% aus Europa) aus der Dienstleistungsbranche lässt sich ein hoher Spectral Centroid (auch tonhöhenbezogen) erkennen sowie eine gesteigerte Rauhigkeit. Der Spectral Centroid bei den Audiologos aus dem Bereich der Finanzdienstleistungen und öffentlichen Institutionen ist eher gering, während bei den Audiologos im Transportwesen eine erhöhte Inharmonizität festgestellt werden kann sowie eine auffallende Bevorzugung von aufsteigenden/wellenförmigen Melodiestrukturen.

Insgesamt lassen sich die untersuchten Audiologos anhand ihrer klanglichen und musikalischen Eigenschaften verschiedenen Branchen zuordnen. Das hier angewendete Verfahren des semi content based music information retrieval bietet vielversprechende Möglichkeiten auch kurze akustische Sequenzen wie Audiologos zu klassifizieren.

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Dannemann, Martin

• Herstellung und Charakterisierung von Faserverbundstrukturen mit integrierten piezoelektrischen Wandlerarrays für die gerichtete Abstrahlung von Ultraschall
  E. Starke, M. Dannemann, A. Winkler, K. Holeczek und N. Modler
[Abstract]

Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) haben ein hohes Leichtbaupotenzial und ermöglichen damit z.B. im Luftfahrt- oder Automobilsektor eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs und der CO₂-Emissionen. Darüber hinaus bieten einige FKV die Möglichkeit Sensoren, Aktoren und elektronischen Schaltungen direkt in Leichtbaukomponenten zu integrieren. Die erzeugten Bauteile weisen somit neben der Tragfunktion weitere zusätzliche Funktionalitäten auf. Ein Beispiel hierfür ist z.B. die Verwendung von integrierten piezoelektrischen Wandlerarrays für Ultraschallsensorsysteme. Bisher werden dafür aber typischerweise kommerzielle piezoelektrische Wandler händisch in bzw. auf Verbundbauteile ein- bzw. aufgebracht. Für eine kommerzielle Verwendung solcher funktionalisierter Verbundkomponenten sind jedoch Technologien notwendig, die eine automatisierbare Produktion ermöglichen und nicht zu einer signifikanten Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Bauteils führen.

In diesem Beitrag werden zunächst der Aufbau und die Herstellung eines thermoplastischen FKVs mit einem integrierten piezoelektrischen Wandlerarray vorgestellt, das die genannten Forderungen erfüllt. Hierzu werden speziell für den thermoplastischen Verbund entwickelte dünne piezoelektrische Wandler maschinell zu einen Array vorkonfektioniert und anschließend in einem angepassten Fertigungsverfahren unter Verwendung thermoplastischer Halbzeuge zu einem funktionalisierten Verbundbauteil konsolidiert. Für dieses funktionalisierte Bauteil werden anschließend sowohl die akustischen als auch elektroakustischen Eigenschaften charakterisiert. Besonderes Augenmerk liegt hier auf den erzielten Abstrahlungseigenschaften. Aufbauend auf diesen Messergebnissen werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten und Anwendungsgrenzen diskutiert.

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Dantele, Andreas

• Optimierung der Raumakustik in einem Theaterzelt
  J. Eichinger, H. Hoock und A. Dantele
[Abstract]

An die Raumakustik in einem Theaterzelt werden die gleichen hohen Anforderungen gestellt, wie sie in Theaterhäusern mit einer massiven Gebäudehülle erwartet werden. Die Rahmenbedingungen für eine ausgewogene und zufriedenstellende Akustik sind jedoch aufgrund der ungünstigen akustischen Eigenschaften der Zeltplane sowie der begrenzten Möglichkeiten zur Integration von raumakustischen Maßnahmen ungleich schwieriger. In der vorliegenden Untersuchung wurde die akustische Gesamtsituation in einem Theaterzelt messtechnisch erfasst und im Hinblick auf unterschiedliche Nutzungen (Sprechtheater, Musiktheater) bewertet. In weiterer Folge wurden Verbesserungsvorschläge zur Optimierung der Raumakustik erarbeitet. Ein exakt nachgebildetes 3D-Modell des Theaterzeltes wurde mit den Messergebnissen der Nachhallzeit abgeglichen, um die Bestandssituation realitätsnah wiederzugeben. Anhand von Strahlenverfolgungsberechnungen konnten Schwachstellen bezüglich der Sprachverständlichkeit aufgezeigt werden. Basierend auf Modellrechnungen wurden Maßnahmen zur Reduzierung der Nachhallzeit erarbeitet und darüber hinaus ein Konzept entwickelt, um mit Hilfe von zusätzlich eingebrachten Reflektoren eine Verbesserung der Sprachverständlichkeit im Zuschauerbereich zu erreichen. Nach Durchführung der empfohlenen Maßnahmen wurden die Auswirkungen bezüglich Nachhallzeit und Sprachverständlichkeit nochmals messtechnisch erfasst und mit den Prognoseergebnissen verglichen.

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Dantscher, Sandra

• Vergleich verschiedener Messsysteme zur Ermittlung der individuellen Schalldämmung von Gehörschutzstöpseln
  S. Dantscher
[Abstract]

In den letzten Jahren wurden verschiedene Messsysteme auf den deutschen Markt gebracht, mit deren Hilfe die individuelle Schalldämmung von Gehörschutzstöpseln ermittelt werden kann. Teilweise werden diese Geräte bereits von Betriebsärzten oder Sicherheitsfachkräften in Betrieben oder von Gehörschutzherstellern eingesetzt.

Die hier vorgestellte Studie wurde vom Sachgebiet Gehörschutz des Fachbereichs Persönliche Schutzausrüstungen der DGUV in Zusammenarbeit mit der Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gastgewerbe und dem Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) durchgeführt. Dabei wurden fünf solcher Messsysteme im direkten Vergleich zueinander getestet.

Wie das Ergebnis zeigt, unterstützt die individuelle Messung der Schalldämmung prinzipiell eine optimale Gehörschutzauswahl zur Vermeidung von Unter- und Überprotektion. Jedoch können sich zwischen den Messsystemen teilweise Abweichungen ergeben.

Die Analyse der Daten betrachtet zum einen die Abweichungen der Systeme untereinander für dasselbe Personenkollektiv und zum anderen die Unterschiede zu den Schalldämmwerten aus der Baumusterprüfung für die untersuchten Gehörschutzstöpsel.

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Daroczy, Laszlo

• Numerical Aero-acoustics Assessment of Double-Airfoil Vertical Axis Wind Turbine
  L. Daroczy, M.H. Mohamed und D. Thévenin
[Abstract]

Noise generated by wind turbines is one of the most important environmental concerns associated to wind energy engineering. Noise levels can be measured but, similar to other environmental issues, the human perception of noise induced by wind turbines is largely subjective. The authors investigate in this work the aerodynamically induced acoustics of one special type of VAWT (vertical axis wind turbine) developed in our group, a double-airfoil VAWT. This small-scale turbine (typically 5 m high), derived from a H-rotor configuration, appears to be suitable also for application in populated areas. Therefore, the noise issue is particularly important. In this work, the rotor has been studied numerically to get its aerodynamic properties and derive the generated noise. For this purpose, the FW-H (Ffowcs-Williams and Hawkings) equations and its integral solutions are used. Time-accurate solutions are obtained from URANS (unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes). Double- airfoil blade shape and slotted airfoil effects are investigated and compared with a standard H-rotor configuration.

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Dau, Torsten

• Modellierung der Sprachverständlichkeit in schwerhörenden Probanden
  C. Scheidiger und T. Dau
[Abstract]

The work on speech intelligibility (SI) models started with the articulation index (AI). Models following the AI were extended to work in a greater variety of conditions. Recent studies predicted SI in normal-hearing (NH) listeners based on a signal-to-noise ratio measure in the envelope domain (SNRenv, Jørgensen and Dau, 2011 and Jørgensen et al, 2013). This framework showed good agreement with measured data under a broad range of conditions, including stationary and modulated interferers, reverberation, and spectral subtraction. Despite the advances in modeling SI in NH listeners, a broadly applicable model that can predict SI in hearing-impaired (HI) listeners is missing. This study investigates to what extent effects of hearing impairment on SI can be modeled in the sEPSM framework. Preliminary results show that, by only accounting for the loss of audibility, the model can describe the reduced temporal masking release (MR) in HI listeners. The MR is defined as the speech reception threshold (SRT) benefit listeners obtain in fluctuating noise compared to stationary noise. However, the model cannot account for the higher SRTs of HI listeners in stationary noise compared to NH listeners. The limitations of the model are analyzed and improvements are proposed.

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• Apparent source width perception in normal-hearing, hearing-impaired and aided listeners
  J. Käsbach, A. Wiinberg, T. May, M. Lřve Jepsen und T. Dau
[Abstract]

In the field of spatial hearing, apparent source width (ASW) is an important auditory percept which describes the horizontal extension of sound sources. It is commonly used to evaluate room acoustics and is traditionally related to the interaural coherence (IC). In contrast to normal-hearing listeners, hearing-impaired listeners typically show a reduced sensitivity to changes in IC (Whitmer et al., 2012) and a degraded ability to resolve punctate sound sources. The effects of hearing-aid signal processing on ASW perception have not yet been studied in detail. The aim of the current study was thus to investigate the differences in ASW perception in normal-hearing listeners and in hearing- impaired listeners both with and without hearing-aid processing. A listening experiment was conducted where a stereo-speaker setup was used to generate distinctive perceptions of ASW. Two different hearing-aid programs were tested, one with wide dynamic range compression and one with linear amplification. The influence of hearing-aid processing on IC and the statistical distributions of interaural time and level differences were analysed, which may serve as an objective measure of ASW.

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• Fast assessment of auditory spectral and temporal resolution
  A. Pelzer, S. Santurette, F. Bianchi und T. Dau
[Abstract]

Although measures of spectral and temporal resolution may be of great importance for characterizing individual hearing impairment, these are time consuming and therefore not currently used in clinical practice. Recent studies suggested correlations between outcomes of a fast test (”FT test”) [Larsby & Arlinger, 1998] with traditional measures of frequency and temporal resolution. However, the clinical relevance of the test remains unclear. Here, the FT-Test procedure and stimuli were refined and this revised method was tested in normal-hearing and hearing-impaired listeners, with the aim to investigate whether it can provide a valid indicator of frequency selectivity and of the ability to take advantage of temporal masker fluctuations in a speech-in-noise task. Detection thresholds of a pulsed tone were compared for a stationary threshold-equalizing-noise masker vs noise containing a spectral notch, temporal modulation, or both. Masking release values were then compared with auditory filter bandwidths derived from a notched-noise experiment and speech reception thresholds in stationary vs modulated maskers. If the modified FT-Test is a valid assessor of spectral and temporal processing, masking release values should show good correlations with these measures. If so, the test may be a worthy addition to audiometric tools for clinically assessing individual hearing impairment.

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• Auditory correlates of stimulus-induced variability in consonant perception
  J. Zaar und T. Dau
[Abstract]

The present study investigated the relation between consonant perception data and different auditory features of the corresponding stimuli. Consonant-vowel combinations (CVs) were presented to normal- hearing listeners in quiet and in white noise at six different signal-to-noise ratios. Using a multi-dimensional perceptual space, the relation between the responses obtained with the different stimuli was described by means of a perceptual distance measure. As expected, the largest perceptual distance was observed between stimuli of different phonetic identity. However, different speech tokens of the same phonetic identity also produced substantial perceptual distances. A smaller but still considerable perceptual distance was induced even by different masking- noise waveforms mixed with the same speech token. For speech perception modeling, it is crucial to understand how well the different levels of stimulus-induced perceptual variability are represented by different auditory features. In an attempt to clarify this, the present study compared the perceptual distance to the distance between the corresponding auditory stimulus representations, using several models of the auditory periphery and higher-level processing for feature extraction. The suitability of the models for consonant perception modeling is discussed based on the agreement between the perceptual and the auditory feature domain.

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• The Influence of Visual Cues on Auditory Distance Perception
  J. Cubick, S. Santurette, S. Laugesen und T. Dau
[Abstract]

Studies on auditory distance perception typically report that listeners overestimate the sound source distance for close distances up to about 1-3m, whereas they progressively underestimate it for farther distances (e.g., Zahorik 2002). However, data from our own experiment, where a virtual auditory space technique was used to auralize sounds, showed a very different trend. Sounds were presented at nine different distances and the listeners were asked to rate the perceived distance to the auditory event on a scale in metres provided by four markers in the room. At close distances, the sounds were perceived closer than the auralized source distance, distances from 1-5 m were slightly overestimated and the farthest distance (6.9 m) was underestimated again. The differences between the results from the two studies may be caused by procedural differences: a) the distance judgments in our study were obtained in the same room where the binaural room impulse responses had been recorded and b) a visual scale was provided, while the classic studies were carried out in a listening booth without a scale. This contribution attempts to resolve this discrepancy by running the experiments both in a listening booth and the ’correct’ room with varying degrees of visual cues.

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• Analysis and synthesis of environmental sounds based on auditory processing principles
  J. Bruemmerstedt, R. McWalter und T. Dau
[Abstract]

The analysis via synthesis approach has been used to examine auditory perception. The basic idea is to capture a set of statistics from an input signal at the analysis stage, and then synthesize a new instance based on those statistics. If the perceptually relevant statistics are measured from a biologically inspired auditory model, the original and the synthetic sounds should be perceptually identical. Thus, the analysis via synthesis approach provides a strong test of a perceptual model. McDermott and Simoncelli (2011) have applied such an auditory model to the synthesis of textures - temporally homogenous sounds, such as rain or birds chirping. They showed that synthetic textures generated from a biologically inspired model were preferred over those generated from non-biological models. This synthesis model is applicable to sound textures, but does not account for the temporal fluctuations common in many environmental sounds. Here we propose an extended model to account for dynamic and unique features of environmental sounds. This was achieved by introducing higher temporal resolution in the modulation domain. The individual contributions of the various statistics in the spectral domain as well as the modulation domain were examined.

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de Langhe, Koen

• Interior vehicle acoustics up to a high frequency range using a combination of advanced deterministic and statistical techniques
  K. de Langhe, G. Borello und K. Vansant
[Abstract]

Statistical Energy Analysis (SEA) is and remains a major technology for sound package design at the vehicle level. In this paper a full vehicle example case is carried out in the context of air borne interior noise. The loads required for tackling such an interior acoustics with SEA, are the pressures seen by the body panels. It is clear that the quality of the SEA result is tied to the accuracy of such panel pressure loads. The panel loads are resulting from reflections and diffractions by the complex geometry of the engine bay and full car. Given the complex nature of this source, the Boundary Element Method (BEM) and Finite Element Method (FEM), are preferred for predicting these panel loads. The Fast Multipole BEM and H-matrix BEM methods will be illustrated on an example case. For FEM, the Automatically Matched Layer (AML) technology in combination with FEM Adaptive Order (FEM AO) is applied. As for the propagation of the pressure loads to the interior cabin, the Virtual SEA technique, is used. The total solution combines therefore deterministic approaches for the panel loads predictions and a statistical approach to predict the cabin acoustic response.

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de Obaldia Pastor, Carlos Antonio

• Estimating the number of sperm whale (Physeter Macrocephalus) individuals based on grouping of corresponding clicks
  C.A. de Obaldia Pastor, G. Simkus und U. Zölzer
[Abstract]

An automated Passive Acoustic Monitoring (PAM) method for the detection and differentiation of sperm whales (Physeter sp.) individuals is proposed. Various methods benefit from the correlation of multi-channel recordings to identify active whales. However, the proposed approach employs audio recordings from a single hydrophone and uses a correspondence analysis to differentiate between active individuals. Segments of a click are obtained by thresholding the RMS envelope of the Teager-Kaiser energy operator’s output. Possible click reflections are detected by an iterative comparison of extracted click-like segments with each other. Corresponding clicks are grouped by comparing extracted click features and the cross-correlation of sequential time-segments of the click with one another. Signal characteristics which describe time and spectral signatures of clicks are employed to derive rules for an effectual correspondence between the click segments. Corresponding clicks are then grouped to determine the number of active sperm whales, hence identifying plausible signatures for individuals. Results with real-world recorded signals confirm that such correspondences can be used for further applications. For instance, intra-species classification in monaural recordings.

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de Vries, Diemer

• Source Directivity in the Wave Based WRWes Simulation
  R. Opdam, D. de Vries und M. Vorländer
[Abstract]

Using complex source directivities in boundary element method (BEM) simulations usually requires ample knowledge about the source and requires a fine structured mesh of the source geometry. Furthermore, the normal velocities of the vibrating surfaces have to be known. Though, usually the source directivity is already known from measurements and therefore a simple definition in the simulation of the source and its directivity would be of advantage. An extension of the WRWes method is presented that can handle measured directivities, without having a mesh of the source geometry. The results are compared with a BEM benchmark and a monopole decomposition of a predefined directive source.

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Degenhardt, Jan

• Dämpfungswirkung von HSD und BBC bei der Rammung von Monopfählen beim OWP Amrumbank West
  P. Stein, H. Sychla, B. Bruns, C. Kuhn, J. Gattermann und J. Degenhardt
[Abstract]

Die Einbringung von Monopfählen als Gründung für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) mittels Schlagrammung birgt noch immer große Herausforderungen hinsichtlich der Einhaltung der Grenzwerte der zulässigen Hydroschallpegel. Dies gelingt aktuell nur durch die Kombination verschiedener Schallminderungssysteme (NMS). Beim Offshore-Windpark (OWP) Amrumbank West (ABW) wurden HydroSoundDamper (HSD) direkt am Pfahl sowie der Große Blasenschleier (BBC) in einiger Entfernung zum Pfahl eingesetzt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens ’triad’ konnten beim OWP ABW Pfahlrammungen sowohl beim kombinierten Einsatz von HSD und BBC, als auch beim Einsatz der einzelnen NMS und ganz ohne NMS umfangreiche Messungen durchgeführt werden. Dazu kam eine dichte Matrix von Hydrophonen in verschiedenen Wassertiefen sowie eine Reihe von Geophonen im Abstand von 15 m bis 750 m zum Monopfahl zum Einsatz. Durch die gewonnenen Daten ist eine Bestimmung der frequenzabhängigen Dämpfungswirkung der eingesetzten NMS einzeln und in Kombination möglich. Anhand der Wellencharakteristiken und Laufzeiten von Hydroschall- und Bodenvibrationssignalen ist eine Untersuchung des Einflusses des Bodens möglich. Auf Grundlage der Messergebnisse kann die Schallausbreitung im Wasser sowie in der Grenzschicht zwischen Wasser und Boden beschrieben werden. Hieraus können Erkenntnisse zum optimalen Einsatz von NMS bei der Rammung von Gründungspfählen von OWEA gewonnen werden.

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Dehé, Alfons

• Double Back Plate Silicon MEMS Microphone: Balancing High Performance!
  M. Füldner und A. Dehé
[Abstract]

Ten years of production of Silicon microphones and intense application in smart phones have raised the level of requirements, significantly. While the volume of the microphone modules has been reduced from around 30mm³ down to 5mm³ the key performance parameter signal-to-noise-ration SNR has been increased from 58dB(A) up to 66dB(A) and this is not the end: requests and announcements reach up to over 80dB(A) for the next years. Why this trend and where it ends will be discussed in this paper. SNR is always discussed but not to forget the acoustical overload point AOL which defines the sound pressure level SPL at 1kHz where the total harmonic distortion THD exceeds the 10% level. While early specifications afforded AOL=120dBSPL today 140dBSPL is a must. We describe the Infineon Technologies solution for such application. Since package sizes is ever decreasing it is not an option to increase the transducer nor would this help reducing the distortion level. A single 1mm diameter membrane sensed between two backplates serves those requirements. This is nearly the identical size as ten years ago. The differential biasing and read out offers linearization as well as double output signal. The way towards further performance increase will be sketched.

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Delfs, Jan

• Study of Thickness Effect in Shear Layer Correction by CAA Simulation
  J. Jiao, J. Delfs und J. Dierke
[Abstract]

In open jet wind tunnel experiments, the sound wave emitted from source must pass through a free shear layer induced by the open jet nozzle before reaching the microphones placed out of flow. This will alter both the amplitude and direction of sound wave. Now the most commonly used method is Amiet’s theory to correct the effect of the shear layer. However, the theory is derived by assuming a zero thickness planar shear layer, which may cause deviation from the real situation. A better understanding of this correction method could help to utilize it in experimental correction and data evaluation by considering the thickness effect by means of numerical simulation.

This paper is focused on refraction effects from shear layers while considering different thicknesses. The first study of thickness effects deals with a harmonic source at 1kHz and 10kHz and a shear layer flow with linear velocity profile, whose thickness varies from 0.1m to 0.5m, 0.2m per step. This study is followed by 2D CAA simulations of the plane shear layer part of DLR’s Acoustic Windtunnel Braunschweig (AWB) flow field.

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Derode, Arnaud

• Computation of the diffracted field by an elliptic rigid (/elastic) scatterer
  D. Cassereau, F. Mézičre, M. Muller, E. Bossy und A. Derode
[Abstract]

In this paper we are interested in the computation of the ultrasound field scattered by a cylinder surrounded by a fluid, based on a modal decomposition of the incident and scattered fields. Semi-analytical solutions are available to calculate the modes for cylinders of circular cross sections, in the case of rigid and elastic scatterers. For this kind of computation, conventional numerical arithmetics is enough to reach the scattered field. In the more general case of an elastic cylinder of arbitrary cross section, semi-analytic approaches can be extended and the scattered field can be obtained numerically. When the cross section is close to the circular one, such as ellipses with an aspect ratio close to 1, this approach works well. Unfortunately, we show here that this solution suffers from strong numerical instabilities for high aspect ratios. However, we demonstrate that these instabilities can be handled with extended precision arithmetics like arbitrary precision calculation. However, this improvement comes with a huge requirement of computational resources that need to be tackled. For this purpose, conformal transformations are studied for rigid scatterers. It shows promising results to strongly decrease the computational time, that has to be confirmed for elastic scatterers.

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Derr, Sebastian

• Schallabstrahlung von Luftwärmepumpen
  S. Derr und C. Burkhart
[Abstract]

In den letzten Jahren wurde die Energieerzeugung durch politischen Druck und durch die technischen Möglichkeiten hin zu regenerativen Energien verlagert. Dies hatte zur Folge, dass das Hauptaugenmerk auf der Optimierung der Stromerzeugung und Verbreitung der Anlagen lag, der Schallschutz wurde zunächst vernachlässigt. Die Aufstellung und Inbetriebnahme solcher Anlagen bedeutet jedoch einen baulichen und schalltechnischen Eingriff in die Umgebung. Gerade in ruhigen innerstädtischen Lagen und im dörflichen Bereich führt dies bei üblichen Außenlärmpegeln zwischen 20 bis 30 dB(A) zu Problemen. Die Hersteller und Betreiber der Anlagen berufen sich gerne auf die Orientierungs- und Richtwerte in Regelwerken wie beispielsweise der DIN 18005 oder der TA Lärm. Diese Regelwerke wurden jedoch vor vielen Jahrzehnten aus anderer Motivation und nicht für privat betriebene Anlagen im Wohnbereich geschaffen. Aufgrund der dezentralen Aufstellung von mehreren Anlagen in der Nachbarschaft kommt es häufig zu einer schalltechnischen Überlagerung. Das gewünschte Schutzziel muss demnach gemeinsam eingehalten werden, wodurch sich für die einzelne Anlage eine Reduzierung der Anforderung zwischen 6 bis 10 dB ergibt. Die am häufigsten vorkommenden Anlagen sind Luft/Wasser-Wärmepumpen. Hier ist besonders wichtig noch vor der Aufstellung geeignete schalltechnische Maßnahmen (Aufstellort, Kapselung, etc.) festzulegen.

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Dierke, Jürgen

• Aeroacoustic Simulation for Wind Turbine Airfoils
  C. Rautmann, J. Dierke, R. Ewert, N. Reiche und N. Hu
[Abstract]

Turbulent boundary layer trailing-edge noise (TBL-TEN) is the dominant broadband noise source for new generation multi- Megawatt wind turbines operating in rated condition or below. The evaluation of the radiated noise emission in the rotor blade design process is quite challenging. Different prediction methods are known which either lack of accuracy (like semi-empirical methods) or are very resource-intensive (like scale resolving simulations). To overcome these disadvantages the DLR has developed a hybrid simulation approach which utilizes a Reynolds Averaged Navier- Stokes (RANS) solution to setup a subsequent Computational Aeroacoustic (CAA) simulation. For the noise sources the spatiotemporal turbulence field around the trailing-edge is reconstructed from the time-averaged RANS data using a stochastic method. The approach was validated with available experimental data for the TBL-TEN problem. The computational effort is still suitable for design purposes. The hybrid RANS/CAA approach is now used to discover the acoustic and aerodynamic impact of geometry and flow parameter changes for a reference DU-96 wind turbine airfoil. Therefore systematic changes of camber and thickness and the effects of forced laminar-turbulent transition are investigated. It can be shown, that noise mitigation effects in the range of several decibels can be achieved while almost maintaining aerodynamic performance.

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• Study of Thickness Effect in Shear Layer Correction by CAA Simulation
  J. Jiao, J. Delfs und J. Dierke
[Abstract]

In open jet wind tunnel experiments, the sound wave emitted from source must pass through a free shear layer induced by the open jet nozzle before reaching the microphones placed out of flow. This will alter both the amplitude and direction of sound wave. Now the most commonly used method is Amiet’s theory to correct the effect of the shear layer. However, the theory is derived by assuming a zero thickness planar shear layer, which may cause deviation from the real situation. A better understanding of this correction method could help to utilize it in experimental correction and data evaluation by considering the thickness effect by means of numerical simulation.

This paper is focused on refraction effects from shear layers while considering different thicknesses. The first study of thickness effects deals with a harmonic source at 1kHz and 10kHz and a shear layer flow with linear velocity profile, whose thickness varies from 0.1m to 0.5m, 0.2m per step. This study is followed by 2D CAA simulations of the plane shear layer part of DLR’s Acoustic Windtunnel Braunschweig (AWB) flow field.

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Dilba, Boris

• Simulation der Schallabstrahlung großer Strukturen mit Hilfe von hierarchischen Matrizen
  B. Dilba, O. von Estorff und O. Zaleski
[Abstract]

Die schnelle Boundary-Elemente-Methode (BEM) der hierarchischen Matrizen ermöglicht es, vollbesetzte Systemmatrizen mit quasi linearem Aufwand von O(n log(n)) zu verarbeiten, so dass auch Probleme mit über 1 Million Freiheitsgrade gelöst werden können. Speziell für große schallabstrahlende Strukturen ist das Verfahren der hierarchischen Matrizen sehr gut geeignet. Zum einen ist es durch den algebraischen Ansatz sehr robust und zum anderen sehr effizient, da geometrisch weit voneinander entfernte Cluster sehr gut komprimiert werden können. Für Außenraumprobleme ist es wichtig, dass die BEM-Gleichungen regularisiert werden, so dass das Auftreten von irregulären Frequenzen vermieden werden kann und das Problem eine eindeutige Lösung besitzt. Eine weitverbreitete Methode zum Regularisieren des Außenraumproblems ist das Vorgehen von Burton-Miller, bei dem die BEM-Operatoren durch einen komplexen Koppelfaktor miteinander kombiniert werden. In diesem Beitrag wird eine weitere Methode vorgestellt, die die BEM-Gleichungen durch Kombination der BEM-Operatoren regularisiert. Dabei wird gezeigt, dass die resultierende BEM-Gleichung eine sehr günstige Eigenwertclusterung besitzt, so dass nur wenige Schritte eines iterativen GMRES-Lösers benötigt werden. Anhand von Beispielen großer schallabstrahlender Strukturen wird verdeutlicht, dass die H-Matrix-BEM speziell für Probleme mit vielen rechten Seiten ein sehr effizientes Simulationswerkzeug darstellt.

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Dillier, Norbert

• Measuring Binaural Decoloration in rooms
  A. Haeussler, E. Georganti, N. Dillier und S. van de Par
[Abstract]

When a sound is reproduced inside a room, the direct sound is overlaid with reflections coming from the walls, ceiling, floor and objects inside a room. This will introduce a certain perceptual room acoustical impression, which can be regarded as adding sound features to the source. While the reflections add a temporal structure, they also affect the spectral content. For example a reduction in high frequency energy can occur due to frequency dependent absorption. Considering the fine structure of the spectral content, also fluctuations around the mean of the magnitude spectrum are apparent. These changes in spectral content are influencing the perceived coloration inside a room. The strength of coloration that is perceived by the listener also depends on whether the listening situation is diotic or dichotic, while the dichotic condition is reported less colored. A new listening test method will be used to compare these two conditions. It allows the listener to adjust the degree of the spectral fluctuations of the diotic condition such, that the perceived coloration strength is equal to the dichotic condition. In this manner a quantitative estimate of the perceptual differences in coloration between diotic and dichotic conditions can be obtained.

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Dittmar, Christian

• Towards Cross-Version Singing Voice Detection
  C. Dittmar, T. Prätzlich und M. Müller
[Abstract]

In the field of Music Information Retrieval (MIR), the automated detection of the singing voice within a given music recording constitutes a challenging and important research problem. The goal of this task is to find those segments within a given recording where one or several singers are active. In this study, we investigate the performance of state-of-the-art approaches by considering various music scenarios. First, we validate our singing voice detection system, which incorporates well-known techniques from audio signal processing and machine learning, against a public benchmark. Second, we consider a controlled yet instructive scenario using multiple versions (interpretations by different musicians) of the 24 songs of the cycle ”Winterreise” by Franz Schubert. Within this cross-version scenario, which comprises various singers and pianists as well as different recording conditions, we systematically address the following research questions: Which musical and acoustic peculiarities have the strongest influence on the detection performance? Can the results be improved by a cross-version fusion approach? Is bootstrapping a viable approach for stabilizing the singing voice detection in difficult cases? Answers to these questions constitute the basis for considering more complex scenarios such as detecting the singing voices in multi-timbral orchestral settings including opera recordings.

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Doclo, Simon

• Evaluation eines Algorithmus zur SII-basierten Sprachverständlichkeitsverbesserung in störgeräuschbehafteter Umgebung mit schwerhörenden Probanden
  D. Hülsmeier, J. Rennies, J. Drefs, H. Schepker und S. Doclo
[Abstract]

Die Sprachverständlichkeit ist in Umgebungen mit lauten Hintergrundgeräuschen häufig eingeschränkt (z.B. schlecht verständliche Durchsagen an Bahnhöfen, Flughäfen oder in Bussen). Dieses Problem kann grundsätzlich jeden betreffen, ist jedoch für schwerhörende Personen besonders vorrangig und resultiert häufig in Informationsverlust und damit verbundenen Komplikationen. Gleiches gilt für das Telefonieren in lauten Umgebungen. In all diesen Situationen ist das gewünschte Sprachsignal bekannt und kann so gezielt verbessert werden. In dieser Studie wurden daher zwei verschiedene Varianten eines zuvor bereits für normalhörende evaluierten, störgeräuschadaptiven Algorithmus zur modellbasierten Sprachverständlichkeitsverbesserung hinsichtlich ihrer Wirksamkeit für schwerhörende Probanden untersucht. Während die erste Variante (AdaptDRC) eine Änderungen der spektralen Form und Signaldynamik bei unverändertem Sprachpegel erlaubt, ist in einer zweiten Variante (AdaptDRCplus) zusätzlich eine adaptive Erhöhung des Sprachpegels zugelassen. Für die Evaluation wurde Sprache des Oldenburger Satztests in Anwesenheit eines instationären Cafeteria- Störgeräusches bei unterschiedlichen SNR verwendet. Subjektive Hörversuche mit zehn leicht bis mittelgradig schwerhörenden, unversorgten Probanden zeigen, dass ein mittlerer effektiver SNR- Gewinn von 1.5 dB bei 50% Sprachverständlichkeit zwischen unverarbeitetem Signal und AdaptDRC erzielt wird. Zwischen unverarbeitetem Signal und AdaptDRCplus werden 6.2 dB SNR Gewinn erzielt. Der Algorithmus ist somit auch für schwerhörende Probanden wirksam, wobei der erreichbare Gewinn etwas geringer ausfällt als bei normalhörenden Probanden.

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• Weiterentwicklung und Evaluation eines Algorithmus zur SII-basierten Sprachverständlichkeitsverbesserung in störgeräuschbehafteter Umgebung
  J. Drefs, J. Rennies, H. Schepker und S. Doclo
[Abstract]

Kommunikation ist in Umgebungen mit einer lauten Hintergrundgeräuschkulisse häufig mit dem Problem einer schlechten Sprachverständlichkeit konfrontiert. Beispiele sind Lautsprecherdurchsagen an öffentlichen Plätzen wie Bahnhöfen oder Flughäfen und Mobiltelefonie an vielbefahrenen Straßen. In dieser Arbeit wurde ein von Schepker entwickelter Algorithmus zur Speech Intelligibility Index-basierten Sprachverständlichkeitsverbesserung weiterentwickelt und evaluiert. Dabei wurde eine adaptive Verstärkungsfunktion entworfen, die eine gezielte Übersteuerung bei minimalem Klangverlust vornimmt. Die dadurch erreichte Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes beträgt bis zu 7 dB. Für die Evaluation des neuen Algorithmus wurden zwei stationäre und ein instationäres additives Störgeräusch verwendet. In subjektiven Untersuchungen konnten für alle Störgeräusche signifikante Verbesserungen der Sprachverständlichkeit um bis zu 45% im Vergleich zum alten Algorithmus nachgewiesen werden. In dieser Arbeit wurde ferner der Einsatz des Algorithmus unter realen Bedingungen untersucht, in denen zur Verarbeitung des Sprachsignals eine Kenntnis des Störsignals notwendig ist. Dazu wurde ein Framework zur Simulierung eines Lautsprecher-Raum-Mikrofon-Systems angepasst, welches unter Einsatz eines Affine Projection-basierten akustischen Echokompensators eine Schätzung des Störsignals liefert. Der Vorverarbeitungsalgorithmus erwies sich dabei als relativ robust gegenüber Schätzungsfehlern.

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• Perzeptive Evaluation von individualisierten und generischen binauralen Reproduktionen
  E. Rasumow, M. Blau, S. Doclo, M. Hansen, S. van de Par, D. Püschel und V. Mellert
[Abstract]

Die Richtcharakteristiken des menschlichen Kopfes und Torsos (Head-Related Transfer Function, HRTF) werden üblicherweise mithilfe von Kunstköpfen in akustische Messungen einbezogen. Kunstköpfe sind plastische Nachbildungen menschlicher Köpfe mit mittleren anthropometrischen Geometrien und eingelassenen Mikrofonen anstelle der Ohren. Aufgrund ihres nicht individuellen Charakters weisen entsprechende Aufnahmen oft perzeptive Mängel auf, wie z.B. Vorne-Hinten Vertauschungen oder Internalisierung. Alternativ lassen sich die Richtcharakteristiken individueller HRTFs auch mithilfe von Mikrofonarrays mit individuell-optimierten Filterkoeffizienten synthetisieren (weiterhin bezeichnet als virtual artificial head, VAH). Der größte Vorteil des VAH im Vergleich zu traditionellen Kunstköpfen ist die Möglichkeit zur Individualisierung der Aufnahmen an gewünschte Richtcharakteristiken. Dabei werden die Filterkoeffizienten für diskrete Richtungen mit der Grundannahme optimiert, dass dazwischenliegende Richtungen implizit angemessen interpoliert werden.

Dieser Beitrag behandelt die perzeptive Evaluation individualisierter VAH-Synthesen zusammen mit binauralen Reproduktionen traditioneller Kunstköpfe im Vergleich zur Freifelddarbietung. Die Evaluationen wurden für drei explizit optimierte und für drei dazwischenliegende und somit nicht explizit optimierte Richtungen durchgeführt. Zusammengefasst unterstreichen die Evaluationen die Bedeutung der Individualisierung bei binauraler Wiedergabe. Es ergeben sich im Mittel gute Bewertungen für die individualisierten VAH-Synthesen, welche für explizit optimierte Richtungen besser und für nicht explizit optimierte Richtungen etwa auf gleichem Niveau (bzw. leicht besser bezüglich der Gesamtperformance) relativ zu traditionellen Kunstköpfen bewertet wurden.

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Döring, André

• High-Speed Measurement of Sound-Flow Interaction at Perforated Liners with Bias Flow
  D. Haufe, A. Döring, A. Schulz, F. Bake, L. Enghardt, J. Czarske und A. Fischer
[Abstract]

The optimization of the sound absorption efficiency of perforated liners with bias flow used for aircraft noise suppression requires a deeper understanding of the inherent sound-flow interaction near the perforation that is responsible for the absorption. For the investigation of this complex interaction, local optical measurements were performed to resolve the sound wave and image the flow vortices with a high measurement rate in the kHz range.

As a result, the Doppler global velocimetry with sinusoidal frequency modulation enables the spectral analysis of all three velocity components up to 50 kHz at a perforated liner. Compared to the case without sound excitation, the measurement results show a broadband power gain at the velocity spectrum near the perforation orifice. Furthermore, a generation of an unsteady vortex field at the acoustic excitation frequency is observed there. The time-resolved velocity field shows that the vorticity decays while the vortices are being shed from the orifice. Moreover, the findings indicate a strong correlation of the generation of vorticity with the sound dissipation rate measured by microphones. Future investigations will lead to a thorough energy balance allowing the identification, localization and eventually the explanation of the sound absorption mechanism at perforated liners with bias flow.

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Dörr, Jasmin

• Korrelation turbulenter Anströmung zum Fahrzeuginnengeräusch im Straßenversuch
  J. Dörr, J. Schulze und J. Sesterhenn
[Abstract]

Die Fahrzeug-Aeroakustik bei einer Straßenfahrt unterscheidet sich stark von einer Messung im Akustik-Windkanal. Diese Differenz ist vor allem durch die unterschiedlichen turbulenten Anströmbedingungen und Längsskalen begründet. Daher werden Fahrzeuge sowohl im Windkanal als auch auf der Straße erprobt, um eine vollständige und realitätsnahe aeroakustische Bewertung zu ermöglichen. Allerdings sind die Strömungszustände auf der Straße aufgrund der variierenden Fahrzeugdichte schwer reproduzierbar. Ziel dieser Arbeit ist es, durch vordefinierte vorausfahrende Fahrzeuge auf der Messstrecke einen definierten, bewertbaren Zustand zu erzeugen. Dabei werden parallel Strömungsmessungen vor dem Fahrzeug und Fahrzeuginnengeräusch-Messungen durchgeführt. Anschließend werden auf Basis einer psychoakustischen Bewertung Störgeräusche im Fahrzeuginneren identifiziert und mit der Turbulenz in der Anströmung korreliert.

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Dörries, Bernd

• Infraschall und tieffrequente Geräusche an Windenergieanlagen
  F. Küke, H. Busch, B. Dörries und C. Haak
[Abstract]

Bei der Planung von Windenergieanlagen (WEA) bzw. Windparks (WP) wird seitens der betroffenen Anwohner immer wieder die Befürchtung geäußert, dass die geplanten WEA unzumutbare oder sogar gesundheitsschädliche Belästigungen durch tieffrequente Geräusche verursachen können. In der TA Lärm bzw. der DIN 45680 werden tieffrequente Geräusche als solche mit relevanten Energieanteilen unter 90 Hz definiert. Seitens der Anwohner werden regelmäßig auch Belästigungen durch Infraschall befürchtet. Dabei handelt es sich um Geräusche mit Frequenzen unter 20 Hz. Kriterien für die Beurteilung tieffrequenter Geräusche liegen mit der DIN 45680 vor.

Im Rahmen einer BEng-Arbeit wurden Beschwerdefälle zu tieffrequenten Geräuschen von WEA bei Behörden, Messinstituten und Betroffenen recherchiert. Die überlassenen Daten und Erkenntnisse wurden ausgewertet. Soweit Zugriff auf Messdaten bestand, wurden diese mit in die Auswertung einbezogen. Anhand der überlassenen Daten wurde versucht zu beurteilen, ob die Kriterien der DIN 45680 bzw. der TA Lärm überschritten werden. Ferner wird diskutiert, unter welchen Bedingungen tieffrequente Belästigungen in Wohngebäuden verursacht werden können und welche Folgerungen aus den Ergebnissen der Recherche gezogen werden können.

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Domke, Matthias

• Einsatz linienförmiger Mikrofonarrays zur flexiblen Mikrofonierung von ausgedehnten Schallquellen
  C. Gilbert und M. Domke
[Abstract]

Veranstaltungsorte werden vielseitig genutzt, wodurch eine große Flexibilität der Audiotechnik notwendig ist, diese ist dort meist fest installiert und wird nahezu jeder Veranstaltungsart gerecht. Bei der Mikrofonierung hört diese Flexibilität bisher auf, da jede Aufführung andere Anforderungen an die Mikrofonart, die Anzahl und die Platzierung hat. Als mögliche Lösung wird in diesem Vortrag die Mikrofonierung mittels linienförmiger Mikrofonarrays im Fernfeld der Schallquelle vorgestellt. Diese Mikrofonarrays haben in der vertikalen Ebene eine keulenförmige Richtcharakteristik die eine gute Fokussierung auf die Schallquelle ermöglicht. Durch die ferngesteuerte Ausrichtung von Richtkeulen mittels digitaler Signalverarbeitung besteht dabei die Möglichkeit gezielt einzelne Bühnenbereiche oder die gesamte Bühne zu mikrofonieren. Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, vom großen Orchester, über Theatervorführungen mit einem oder mehreren sich bewegenden Sprechern, bis hin zu akustischen Aufführungen mit oft wechselnden Künstlern, können mit einer Stereoanordnung aus zwei Mikrofonarrays authentisch abgedeckt werden.

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Drefs, Jakob

• Evaluation eines Algorithmus zur SII-basierten Sprachverständlichkeitsverbesserung in störgeräuschbehafteter Umgebung mit schwerhörenden Probanden
  D. Hülsmeier, J. Rennies, J. Drefs, H. Schepker und S. Doclo
[Abstract]

Die Sprachverständlichkeit ist in Umgebungen mit lauten Hintergrundgeräuschen häufig eingeschränkt (z.B. schlecht verständliche Durchsagen an Bahnhöfen, Flughäfen oder in Bussen). Dieses Problem kann grundsätzlich jeden betreffen, ist jedoch für schwerhörende Personen besonders vorrangig und resultiert häufig in Informationsverlust und damit verbundenen Komplikationen. Gleiches gilt für das Telefonieren in lauten Umgebungen. In all diesen Situationen ist das gewünschte Sprachsignal bekannt und kann so gezielt verbessert werden. In dieser Studie wurden daher zwei verschiedene Varianten eines zuvor bereits für normalhörende evaluierten, störgeräuschadaptiven Algorithmus zur modellbasierten Sprachverständlichkeitsverbesserung hinsichtlich ihrer Wirksamkeit für schwerhörende Probanden untersucht. Während die erste Variante (AdaptDRC) eine Änderungen der spektralen Form und Signaldynamik bei unverändertem Sprachpegel erlaubt, ist in einer zweiten Variante (AdaptDRCplus) zusätzlich eine adaptive Erhöhung des Sprachpegels zugelassen. Für die Evaluation wurde Sprache des Oldenburger Satztests in Anwesenheit eines instationären Cafeteria- Störgeräusches bei unterschiedlichen SNR verwendet. Subjektive Hörversuche mit zehn leicht bis mittelgradig schwerhörenden, unversorgten Probanden zeigen, dass ein mittlerer effektiver SNR- Gewinn von 1.5 dB bei 50% Sprachverständlichkeit zwischen unverarbeitetem Signal und AdaptDRC erzielt wird. Zwischen unverarbeitetem Signal und AdaptDRCplus werden 6.2 dB SNR Gewinn erzielt. Der Algorithmus ist somit auch für schwerhörende Probanden wirksam, wobei der erreichbare Gewinn etwas geringer ausfällt als bei normalhörenden Probanden.

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• Individualized and noise-adaptive enhancement of speech intelligibility
  A. Kubiak, J. Rennies, A. Volgenandt, J. Drefs und B. Kollmeier
[Abstract]

The intelligibility of speech played back via audio reproduction systems is often impaired in noisy backgrounds. Ideally, algorithms enhancing speech intelligibility should be adaptive to the type and temporal variations of the noise, and also account for differences in individual listening preferences. While noise-adaptive algorithms have been investigated in several studies, individual preferences have not yet been addressed in this context. The current study investigated the inter-individual variability of normal-hearing subjects’ preferences with respect to intelligibility enhancement in noise for communication applications using the AdaptDRC algorithm [Schepker, Rennies & Doclo, Proc. of Interspeech, Lyon, France, Aug. 2013, pp. 3577-3581], which has been shown to be highly effective in various types of background noise. Originally, the algorithm uses estimations of the SII to control spectral shaping and compression characteristics of the speech signal. In this study subjects were asked to adjust the parameters themselves based on their personal preferences at different SNRs in three types of background noises. The data are discussed with respect to the relation between individual listening preferences, generic model- based parameters and the predictability of individually preferred parameter settings, which would allow a complete individualization of the algorithm.

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• Weiterentwicklung und Evaluation eines Algorithmus zur SII-basierten Sprachverständlichkeitsverbesserung in störgeräuschbehafteter Umgebung
  J. Drefs, J. Rennies, H. Schepker und S. Doclo
[Abstract]

Kommunikation ist in Umgebungen mit einer lauten Hintergrundgeräuschkulisse häufig mit dem Problem einer schlechten Sprachverständlichkeit konfrontiert. Beispiele sind Lautsprecherdurchsagen an öffentlichen Plätzen wie Bahnhöfen oder Flughäfen und Mobiltelefonie an vielbefahrenen Straßen. In dieser Arbeit wurde ein von Schepker entwickelter Algorithmus zur Speech Intelligibility Index-basierten Sprachverständlichkeitsverbesserung weiterentwickelt und evaluiert. Dabei wurde eine adaptive Verstärkungsfunktion entworfen, die eine gezielte Übersteuerung bei minimalem Klangverlust vornimmt. Die dadurch erreichte Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes beträgt bis zu 7 dB. Für die Evaluation des neuen Algorithmus wurden zwei stationäre und ein instationäres additives Störgeräusch verwendet. In subjektiven Untersuchungen konnten für alle Störgeräusche signifikante Verbesserungen der Sprachverständlichkeit um bis zu 45% im Vergleich zum alten Algorithmus nachgewiesen werden. In dieser Arbeit wurde ferner der Einsatz des Algorithmus unter realen Bedingungen untersucht, in denen zur Verarbeitung des Sprachsignals eine Kenntnis des Störsignals notwendig ist. Dazu wurde ein Framework zur Simulierung eines Lautsprecher-Raum-Mikrofon-Systems angepasst, welches unter Einsatz eines Affine Projection-basierten akustischen Echokompensators eine Schätzung des Störsignals liefert. Der Vorverarbeitungsalgorithmus erwies sich dabei als relativ robust gegenüber Schätzungsfehlern.

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Dreyer, Thomas

• Mehrfrequenter Stabschwinger als Leistungsultraschallwandler in der industriellen Reinigungstechnik
  O. Lutz und T. Dreyer
[Abstract]

In der industriellen Reinigungs- und Prozesstechnik wird Ultraschall hoher Intensität in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen verwendet. Als Schallwandler werden meist Tauch- oder Plattenschwinger verwendet, die aus einem Array einzelner piezoelektrischer Wandler auf einer Metallmembran bestehen. In geschlossenen Reinigungsanlagen werden dagegen oftmals sogenannte Stab- oder auch Rohrschwinger eingesetzt. Ihr Funktionsprinzip beruht auf der Anregung einer Dehnwelle auf einem massiven Stab oder einem Rohr durch einen einzelnen Leistungsultraschallwandler. Dabei ist die Geometrie des Stabes auf die Resonanzfrequenz des Schallwandlers abgestimmt und strahlt in das angekoppelte Reinigungsmedium ab. Der wesentliche Vorteil dieser Konstruktion liegt in Ihrer mechanischen Robustheit gegen Überdruck und Vakuum. Üblicherweise besitzt jeder Stabschwinger eine durch seine Bauform bestimmte Arbeitsfrequenz. Für eine erhöhte Flexibilität einer Reinigungsanlage wäre dagegen ein Betrieb bei mehreren Frequenzen vorteilhaft. Es wird gezeigt, wie ein solcher mehrfrequenter Stabschwinger für die gängigen Frequenzen von 25kHz und 40kHz mit Hilfe von FEM-Simulationen realisiert wurde. Dabei war es möglich die Geometrie des Systems auf beide Frequenzen zu optimieren. Insbesondere eine möglichst hohe abgestrahlte Leistung bei beiden Frequenzen war das wesentliche Ziel der Entwicklung. Die Vorgehensweise sowie die Mess- und Simulationsergebnisse der Prototypen werden vorgestellt und diskutiert.

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Driedger, Jonathan

• Harmonisch-Perkussiv-Rest Zerlegung von Musiksignalen
  J. Driedger und M. Müller
[Abstract]

Die Zerlegung von komplexen Musiksignalen in semantisch interpretierbare Einzelbestandteile ist eine zentrale Fragestellung der Musiksignalverarbeitung. Einige dieser Bestandteile sind von harmonischer Natur, die sich als horizontale Strukturen in Zeit-Frequenz-Darstellungen niederschlagen. Andere Bestandteile sind eher perkussiv und führen zu vertikalen Strukturen. Basierend auf diesen Beobachtungen wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Verfahren zur harmonisch-perkussiven Zerlegung von Audiosignalen entwickelt. Ein Problem dieser Verfahren besteht darin, dass alle Bestandteile des Audiosignals entweder der harmonischen oder der perkussiven Komponente zugeordnet werden. Dies ist allerdings nicht immer sinnvoll, da es auch rauschartige oder fluktuierende Bestandteile geben kann, die weder harmonisch noch perkussiv sind. In diesem Beitrag berichten wir von einem neuartigen Verfahren, bei dem ein Signal in drei Komponenten zerlegt wird: eine klar harmonische, eine klar perkussive, sowie eine dazwischenliegende Restkomponente. Die Zerlegung lässt sich hierbei durch einen Trennungsparameter beeinflussen. Exemplarisch zeigen wir, wie sich diese flexible Zerlegung für die Verbesserung gängiger Audiomerkmale zur Erfassung tonaler oder rhythmischer Signalcharakteristika einsetzen lässt. Eine weitere vielversprechende Anwendung besteht im Bereich der Quellentrennung, bei der zum Beispiel die Singstimme aus einer polyphonen Musikaufnahme herausgetrennt werden soll. Hier enthält die Restkomponente oft die für den Gesang sehr typischen Bestandteile die zu Vibrato und Glissando korrespondieren.

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Dubovski, Zlatko

• Sound Radiation Pattern of the Sheng Pipes
  W. Kuang, J. Angster, Z. Dubovski, P. Leistner, J. Yang und A. Miklós
[Abstract]

Framed by a common research program of Chinese Academy of Sciences and of the Fraunhofer Gesellschaft, a cooperation project on the acoustics of Chinese and European wind instruments has been established. The sound radiation pattern of the sheng, which is a traditional Chinese mouth organ with lingual pipes, was investigated by a microphone array system in a semi-anechoic room. Near field sound pressure measurement of 4 selected sheng pipes were taken around the complete sheng in every 30 degrees. The active intensity distribution in horizontal and vertical directions was analyzed in different frequency ranges. For comparison, 2 individual sheng pipes and 4 individual labial organ pipes were also investigated in the same way. The radiation pattern of the first several harmonics is different and it depends on the physical structure of the pipe and the scattering objects around. The results of this paper provide a better understanding of the sound directivity pattern of the sheng and can be applied as a reference in further objective and subjective experiments.

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Duddeck, Fabian

• Multimodale Optimierung von Dämpfungsbelägen
  G. Fender, S. Marburg und F. Duddeck
[Abstract]

Form und Position von Dämpfungsbelägen auf den einen Innenraum umschließenden Wänden sollen optimiert werden, so dass der von der Struktur in den Innenraum abgestrahlte Lärm vermindert wird. Da die Simulation des gekoppelten Gesamtsystems aus Struktur und Luft aufwendig ist, wird zunächst nur die Struktur betrachtet und bezüglich der äquivalenten abgestrahlten Schallleistung (ERP) optimiert. Dabei sollen verschiedene lokale Optima gefunden werden, die dann in einem weiteren Schritt in einzelnen gekoppelten Simulationen des Gesamtsystems bezüglich ihres Verhaltens für akustische Gütefunktionale ausgewertet und verglichen werden. Für die multimodale Optimierung wird ein evolutionäres Verfahren genutzt. Damit dieses eingesetzt werden kann, ist eine geschickte Parametrisierung nötig. Daher werden die Dämpfungsbeläge durch Flächen erhaltende Polygone beschrieben, so dass Größe, Position und Form unabhängig voneinander eingestellt werden können.

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Duvigneau, Fabian

• Psychoakustische Bewertung von Motorgeräuschen unter Nutzung auralisierter numerischer Simulationsergebnisse
  F. Duvigneau, S. Liefold, M. Höchstetter, J. Verhey und U. Gabbert
[Abstract]

Ziel dieses Beitrags ist die Entwicklung eines Vorhersagemodells der empfundenen Wertigkeit von Motorgeräuschen. Dieses Vorhersagemodell wird mittels Korrelationsanalysen von der in Hörversuchen ermittelten Wertigkeit der Geräusche und klassischen psychoakustischen Größen ermittelt. Die Besonderheit des hier verfolgten Ansatzes ist, dass für die Hörversuche und Signalanalyse keine experimentell ermittelten Geräusche bzw. Zeitsignale verwendet werden, sondern auralisierte Simulationsergebnisse zum Einsatz kommen. Diese Vorgehensweise ist schon in einer sehr frühen Phase des Entwicklungsprozesses möglich. Sie hat den immensen Vorteil, dass keinerlei Hardware in Form von Prototypen vorhanden sein muss, um Modifikationen am Motor hinsichtlich akustischer Auswirkungen auf den Menschen bewerten zu können. Somit eignet sich das vorgestellte Konzept für eine rein virtuelle Optimierung. In diesem Beitrag wird diese Herangehensweise am Beispiel verschiedener Motorkapselungen demonstriert. Am Anfang der Simulationskette steht eine elastische Mehrkörpersimulation, welche die Anregung für die Schwingungsanalyse des Motors liefert. Im Anschluss wird die Schallabstrahlung in die Umgebungsluft berechnet. Die Schwingungsanalyse und Akustiksimulation werden mithilfe der Finiten Elemente Methode durchgeführt. Eine Signalverarbeitung bildet den Abschluss, um die numerisch generierten Zeitsignale zu gewinnen. Diese Zeitsignale werden für Probandenversuche hörbar gemacht und hinsichtlich ihrer auditiven Wertigkeit näher untersucht. Die davon abgeleiteten psychoakustischen Parameter definieren schlussendlich die gewünschte Zielfunktion.

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Duwe, Susann

• Untersuchung der Chronometrie auditiver kognitiver Prozesse mittels Augenbewegungen
  A. Widmann, A. Bendixen, N. Wetzel, S. Duwe, R. Engbert und E. Schröger
[Abstract]

Das Auftreten aufgabenrelevanter und -irrelevanter Töne kann, vermutlich über die Modulation unspezifischer Aufmerksamkeitsprozesse, eine vorübergehende Inhibition des Sakkadensystems auslösen. In drei Studien wurde der Zeitverlauf dieses Inhibitionseffektes zur Untersuchung der Chronometrie auditiver kognitiver Prozesse genutzt. In einem aktiven Oddballparadigma sollten seltene Targettöne zwischen häufigen Nontargettönen entdeckt werden. Unterschiede in den Mikrosakkadenraten weisen darauf hin, dass eine Kategorisierung in Targets und Nontargets bereits 80-100ms nach Tonbeginn möglich ist. In einem passiven Oddballparadigma wurden zwischen häufigen (repetitiven) Standardtönen selten abweichende (neuartige) Geräusche präsentiert, während die Probanden ihre Aufmerksamkeit auf ein Video richteten. Für neuartige Geräusche war eine Inhibition des Sakkadensystems, vermutlich verursacht durch Aufmerksamkeitsdistraktion, bereits 45ms nach Tonbeginn nachweisbar. In einem aktiven Distraktionsparadigma sollten Töne hinsichtlich ihrer Dauer unterschieden werden, dabei wich gelegentlich und unerwartet die Tonhöhe ab. Der Zeitverlauf der Sakkadeninhibition auf abweichende Töne 120ms nach Tonbeginn legt nahe, dass der auf Verhaltensebene beobachtete Distraktionseffekt bereits früh in der kognitiven Verarbeitung auftritt. Die Ergebnisse aller drei Studien zeigen, dass kognitive Prozesse, wie die Kategorisierung von Tönen, die Veränderungsdetektion und die Distraktion von auditiver Aufmerksamkeit, wesentlich früher auftreten als bisher auf der Basis von elektrophysiologischen und Verhaltensdaten erwartet. Die Messung von Augenbewegungen ist somit ein vielversprechendes Werkzeug zur Untersuchung auditiver kognitiver (Aufmerksamkeits-)Prozesse.

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A B C D E F G H I J K L M N O P R S T U V W X Y Z

 

Eberle, Wolfgang

• Monitoring von Schienenverkehrslärm
  S.-O. Wessolowski und W. Eberle
[Abstract]

Forderungen nach einem Bahnlärmmonitoring waren in der Vergangenheit Gegenstand zahlreicher Initiativen auf politischer Ebene und werden zunehmend auch von betroffenen Bürgern erhoben. Auch der Bundesrat hat 2012 hierzu einen Gesetzesvorschlag verabschiedet, der von der Bundesregierung bisher nicht umgesetzt wurde. In der Schweiz wird seit 2003 ein gesetzlich normiertes Monitoring des Schienenverkehrslärms betrieben. Die Länder Hessen und Rheinland-Pfalz betreiben seit 2010 im Mittelrheintal Messstationen, die DB Netz AG seit 2014. Andere Bundesländer planen die Errichtung von Stationen. Mit einem Monitoring können grundsätzlich zwei Ansätze verfolgt werden: Zum einen eine Erfassung und Dokumentation des Schienenverkehrslärms als Belastungsgröße in Analogie zur Schweiz und dem gesetzlich vorgeschriebenem Fluglärmmonitoring, mit dem Entwicklungen erfasst, Berechnungen ergänzt, sowie Prognosen und Lärmminderungsziele überprüft werden können. Zum anderen eine Überwachung des akustischen Zustands des rollenden Materials, mit dem ”laute” bzw. akustisch auffällige Güterwagen identifiziert werden können und die es unter Umständen ermöglicht, auf Basis der realen Emissionen Sanktionierungen vorzunehmen oder Trassenpreise zu bemessen. Je nach Zielrichtung unterscheiden sich die technischen und organisatorischen Anforderungen an die einzelnen Messstationen und Messungen wie auch an den Betrieb eines flächendeckenden Messnetzes. Mit der rechtlichen Normierung des Bahnlärmmonitorings sind die Zielrichtung und die Rechtsfolgen festzulegen, wie auch die technischen Anforderungen für ein einheitliches Messnetz.

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• Verkehrsträgerübergreifender Lärmschutz
  W. Eberle und S.-O. Wessolowski
[Abstract]

Menschen sind häufig nicht nur dem Lärm einer einzigen Quelle ausgesetzt. Die Gesamtlärmbetrachtung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) von 1974 wurde daher 1991 in der Sportanlagenlärmschutzverordnung und 1998 mit der Novellierung der TA Lärm für gewerbliche und industrielle Anlagen zumindest für die dort jeweils geregelten Anlagen in die Praxis umgesetzt. Bei Straßen und Schienenwegen hingegen erfolgte 1990 mit der Verkehrslärmschutzverordnung eine Einengung auf separate Betrachtungen. Eine weitere Limitierung des verkehrsträgerübergreifenden Lärmschutzes resultiert aus dem Ausschluss von Flugplätzen und bestehenden Verkehrswegen vom Anwendungsbereich des Gesetzes mit Ausnahme der Lärmaktionsplanung. Nach dem Koalitionsvertrag der Regierungsfraktionen zur 18. Legislaturperiode vom November 2013 soll bei den Bestrebungen zur Reduzierung der Verkehrslärmbelastung der ”Gesamtlärm von Straße und Schiene als Grundlage für Lärmschutzmaßnahmen herangezogen werden.” Auf der 82. Umweltministerkonferenz am 9.5.2014 haben die Länder einstimmig den Bund gebeten, u.a. im BImSchG verkehrsträgerübergreifende Regelungen für den Schutz gegen Lärm an Straßen und Schienenwegen zu schaffen (Top 13). Einige Länder haben daraufhin zur Novellierung der Verkehrslärmschutzverordnung im Bundesrat beantragt, beim Bau von Verkehrswegen eine Lärmvorbelastung durch andere Straßen oder andere Schienenwege konkret zu berücksichtigen (Ausschussempfehlung 319/1/14 vom 9.9.2014). Da der vom Umweltausschuss befürwortete Vorschlag im Bundesrat keine Mehrheit fand, bleibt die Umsetzung des Beschlusses der Umweltministerkonferenz und des Koalitionsvertrages offen.

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Ebert, Johannes

• Analyse der Strukturintensität in akustisch verbesserten Strukturen
  C. Schaal, J. Ebert, J. Bös und T. Melz
[Abstract]

Ein viel versprechender Ansatz bei der Entwicklung leiser Maschinen und Produkte ist die gezielte Beeinflussung der Strukturintensität (STI, auch Körperschallintensität genannt). Sie beschreibt den Energiefluss des Körperschalls innerhalb fester Strukturen. Es hat sich gezeigt, dass die Energiemenge, die in einen Strukturbereich fließt, mit der abgestrahlten Schallleistung des gleichen Strukturbereichs korreliert. Senkt man den Energieeintrag in einen Bereich, so erzielt man eine reduzierte Schallabstrahlung.

Wird eine Struktur so modifiziert, dass sich die Schallabstrahlung eines Bereiches vermindert, so ändert sich nicht nur die Energiemenge, die in diesen Bereich fließt, sondern auch der qualitative Verlauf der STI ändert sich je nach Frequenz mehr oder weniger in der gesamten Struktur.

Mit Hilfe von Vergleichen der STI modifizierter Strukturen unterschiedlicher Schallabstrahlung werden kennzeichnende Unterschiede im Energiefluss analysiert und dargestellt. Es wird untersucht, was einen ”guten” oder einen ”schlechten” Energiefluss auszeichnet, um bei STI-Interpretationen eine Unterscheidung zwischen diesen zu ermöglichen. Soweit möglich werden, basierend auf der Strukturintensität, konstruktive Regeln für eine akustisch verbesserte Struktur abgeleitet.

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Eckey, Andreas

• Compensations of F0 and formant frequencies in a real-time pitch-perturbation paradigm
  A. Eckey und E.N. Macdonald
[Abstract]

While producing speech, talkers monitor both somatosensory and auditory feedback. Many studies have demonstrated that if auditory feedback is manipulated in real-time (e.g., using an effects processor to shift the frequency spectrum), subjects compensate by modifying their F0 in the direction opposite to the perturbation. However, shifting the entire frequency spectrum alters both F0 and formant frequencies. While compensations for real-time formant perturbations have been previously observed, these studies have used a paradigm that is very different from that of traditional pitch-perturbation experiments. In the present study, compensations in both F0 and formant frequencies were compared for perturbations of sustained vowels using a traditional pitch-perturbation paradigm. Within a sustained utterance, the auditory feedback was shifted by a constant magnitude for a short duration. Previous studies have suggested that the large variability in compensation across individuals may be due to individual differences in weighting somatosensory and auditory feedback. Following this hypothesis, individuals’ compensations in F0 and formant frequency should be correlated. Results from the present experiment are discussed in this context and formant compensations are compared to results from experiments using a traditional formant-perturbation paradigm.

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Eddy, Dustin

• Evaluation verschiedener experimenteller Ansätze zur Charakterisierung der Materialeigenschaften von Musikinstrumenten
  M. Kob und D. Eddy
[Abstract]

Für die Charakterisierung der Wirkung von Baumaterialien auf die Resonanzeigenschaften akustischer Musikinstrumente sind neben Frequenz und Amplitude der Resonanzen im fertigen Instrument auch die Dämpfungseigenschaften von Membranen und Decken von Bedeutung. Neben konstruktionsbedingten Energieverlusten durch Abstrahlung und Transmission in angrenzende Strukturen ist auch die materialspezifische Dämpfung für den Instrumentenbau insbesondere für den transienten Klang relevant. In diesem Beitrag wird ein Vergleich verschiedener Methoden zur Ermittlung der dynamischen Material- und Struktureigenschaften von Musikinstrumenten vorgenommen. Wir stellen unterschiedliche experimentelle Verfahren zur Ermittlung der Dämpfung und Elastizität von Materialien vor und diskutieren ihre Anwendbarkeit für die Beurteilung der Resonanzeigenschaften von Instrumenten. Die Auswertung des resonanzspezifischen logarithmischen Dekrements oder der äquivalenten Nachhallzeit wird anhand herkömmlicher optischer, elektromagnetischer oder piezoelektrischer Sensoren sowie des neuartigen Verfahrens der Stereophotogrammetrie hinsichtlich ihres Nutzens in der Praxis verglichen.

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Egermann, Hauke

• Auditive and Audiotactile Music Perception of Cochlear Implant Users
  M. Papadogianni- Kouranti, H. Egermann und S. Weinzierl
[Abstract]

While test scores in rhythm perception of cochlear implant (CI) users are similar to those of normal hearing people, spectral perception (e.g. melody or timbre discrimination) remains a great challenge. Here, previous studies in the field of music perception with CIs have only investigated auditory stimulation. Nevertheless, considering findings in the field of multimodal interaction, which suggest a strong correlation between the auditory and the somatosensory system, this empirical study aims to examine the possibility of enhancing the melody discrimination of child implant users by presenting additional vibrotactile information. In a within-subject design, music perception performance scores were compared for the audio-only and the audio-vibrotactile condition. For the vibrotactile stimulation a wooden chair was built, which transmitted the vibratory inputs by using two bass shakers. The audio stimuli were monophonic melodies taken from the child version of the Montréal Battery for the Evaluation of Amusia. Results indicate a significant improvement of the melody perception of child implant users, while rhythm related tasks were assessed similarly well. These results imply that CI users could benefit from additional vibrotactile stimulation during music listening.

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• Spielbewegungen von Musikinstrumenten und deren Bedeutung für das Klangergebnis - Ein experimenteller Zugang durch Motion Tracking klassischer Orchesterinstrumente und Auralisation der Bewegungsdaten
  D. Steger, H. Egermann und S. Weinzierl
[Abstract]