Autorenindex
Abshagen, Jan
- Anomale Kohärenz in der turbulenten Umströmung eines Unterwasserkörpers
[Abstract]
J. Abshagen, D. Küter, V. Nejedl and G. Pfister/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000133 Die von einer turbulenten Grenzschicht erzeugten Druckschwankungen auf der Wand eines umströmten Körpers führen durch Anregung der mechanischen Wandstruktur zur Entstehung von Schall im Inneren des Körpers. Dieser strömungs-induzierte Schall äußert sich z.B. als sogenanntes Eigenstörgeräusch von hydroakustischen Sensoren. Die für die Anregung der Struktur wichtigen raumzeitlichen Kohärenzeigenschaften sowie die unterliegende Phasenstatistik der turbulenten Wanddruckschwankungen wurden in Experimenten in einem Wassertunnel sowie mittels eines Schleppkörpers in See untersucht. Abweichungen vom exponentiellen Abfall in der Kohärenzfunktion werden anhand der statistischen und dynamischen Eigenschaften der unterliegenden Phasen- Fluktuationen diskutiert.
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Ackermann, David
- Ein psychologisches Messinstrument für die akustische Wahrnehmung von Räumen für Musik und Sprache: Stimulus-Erzeugung
[Abstract]
D. Grigoriev, D. Ackermann, S. Pelzer and S. Weinzierl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000466 In einem zweistufigen Verfahren wurde ein Messinstrument für die akustische Wahrnehmung von Räumen entwickelt. Zunächst wurde durch eine Fokusgruppe von Experten aus dem Bereich der raumakustischen Forschung und Planung ein Konsens erzielt im Hinblick auf ein möglichst vollständiges Vokabular von Attributen zur Beschreibung raumakustischer Qualitäten. Mit diesen Attributen wurde ein großes Sample von 100 unterschiedlichen, durch dynamische Binauralsynthese generierten raumakustischen Umgebungen bewertet. Hierfür wurden in der Software RAVEN für alle Räume Datensätze von binauralen Raumimpulsantworten für eine Anregung mit einem Sprecher, einem Soloinstrument und Symphonieorchester mit jeweils korrekter Richtcharakteristik erzeugt. Für die Orchestersimulation mussten die Einzelinstrumente aus nachhhallfreien Aufnahmen mit Hilfe eines Phasenvokoders ”vervielfacht” werdenb. Auf Grundlage dieser Daten wurde eine Item Analyse durchgeführt, um das Vokabular im Hinblick auf Konsistenz, Trennschärfe und Redundanz zu evaluieren. Die Ergebnisse des Hörversuchs in Zusammenhang mit den 3D-Modellen und den monauralen, binauralen und dreidimensionalen Übertragungsfunktionen der präsentierten Räume stehen in Zukunft als Referenz für die Validierung existierender und die Entwicklung neuer raumakustischer Prädiktoren für die akustische Forschung zur Verfügung.
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Adams, Christian
- Numerische Untersuchungen zur akustischen Wirkung diskreter Strukturänderungen mittels der Strukturintensität
[Abstract]
C. Schaal, J. Ebert, C. Adams, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000053 Die numerische Berechnung der Strukturintensität (STI) liefert den Energiefluss des Körperschalls in festen Strukturen. Ihre Analyse ermöglicht beispielsweise die Identifizierung von Orten auf einer Struktur, an denen sich für das Strukturverhalten maßgebliche Energiepfade befinden. Die Energieflussanalyse zeigt somit, auf welchem Weg Körperschall in stark schwingende Bereiche gelangt. Dieses Wissen erweitert das Verständnis über das Strukturverhalten. Darauf basierend kann die STI als eine Methode für ”design to acoustics” verwendet werden. ”Design to acoustics” bezeichnet Methoden zur systematischen Auslegung mechanischer oder mechatronischer Systeme auf eine akustische Zielfunktion.
Impedanzsprünge, umgesetzt durch konstruktive Maßnahmen, führen zu einer Änderung des Strukturverhaltens. Ziel dieses Vorhabens ist es, durch solche lokalen Strukturänderungen eine globale Schwingungsminderung und damit eine verringerte Schallabstrahlung zu erhalten. In diesem Beitrag werden lokale Impedanzsprünge auf dünnwandigen Strukturen in Form diskreter Federn und Punktmassen aufgebracht (lokale Steifigkeits- und Massenerhöhung) und die äquivalente abgestrahlte Schallleistung (ERP) als Zielfunktion bestimmt. Die zu wählende Position und Form der diskreten Strukturänderungen wird mittels der Energiemenge (Betrag der STI als Indikator) bestimmt. In Parameterstudien wird untersucht, welche geometrischen Einstellungen (wie z.B. die Ausdehnung der Strukturänderung) dabei getroffen werden sollten, um die Schallabstrahlung bestmöglich zu reduzieren. Die numerischen Ergebnisse dieser Untersuchungen werden vorgestellt und diskutiert.
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- Methode zur akustischen Gestaltung einer Permanentmagnet-Synchronmaschine mit Hilfe der Strukturintensität
[Abstract]
C. Adams, C. Schaal, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000038 Elektrische Maschinen werden in vielen unterschiedlichen Bereichen eingesetzt, z.B. in Haushaltsgeräten, in der Automobilindustrie oder in industriellen Anwendungen. Bei der Entwicklung elektrischer Maschinen spielt die Akustik eine immer wichtigere Rolle, wobei vor allem Methoden zur Gestaltung des Maschinengeräuschs (”design to acoustics”) an Bedeutung gewinnen. Die Geräusche elektrischer Maschinen entstehen vor allem durch Magnetkräfte, die die Struktur der Maschine zu Schwingungen anregen, wodurch es zur Abstrahlung von Luftschall kommt. In diesem Beitrag wird zunächst gezeigt, wie die Schallabstrahlung einer Permanentmagnet-Synchronmaschine (PMSM) berechnet werden kann. Anschließend wird die Strukturintensität (STI) des Gehäuses ermittelt, die den Fluss der Körperschallenergie durch die Gehäusestruktur beschreibt. Anhand von Betrag und Richtung der STI werden Änderungen an der Gehäusegeometrie vorgenommen, um den Körperschallfluss und damit die Schallabstrahlung zu beeinflussen. Es zeigt sich, dass eine Reduzierung der Schallabstrahlung bei einer vorgegebenen Frequenz möglich ist, wobei sich die Änderung der Gehäusegeometrie auch auf die Schallabstrahlung an anderen Frequenzen auswirkt. Zukünftig soll die vorgestellte Vorgehensweise für ein ”design to acoustics” elektrischer Maschinen eingesetzt werden.
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Ahlefeldt, Thomas
- Mikrofonarraymessungen für aeroakustische Messungen bei hohen Einfallswinkeln
[Abstract]
T. Ahlefeldt and G. Mazzitelli/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000227 In der Entwicklungsphase beispielsweise der Flugzeug- und Automobilindustrie stellt die Mikrofonarraymesstechnik bei der Anwendung in Windkanälen mit offener oder geschlossener Messtrecke eine wichtige Rolle zur Beurteilung von aeroakustischen Schallquellen dar. In letzter Zeit haben sich hier zwei neue Herausforderungen ergeben. Zum einen werden für die Lärmbeurteilung von Flugzeugen bei An- und Abflug hohe Abstrahlwinkel für die Berücksichtigung der deutlichen Quellrichtcharakteristiken bedeutsamer. Des Weiteren werden bei Untersuchungen an Fahrzeugen zunehmend Mikrofonarrays mit sehr großer Apertur verwendet. Aufgrund dessen ergeben sich neue Fragestellungen an die Auswertung. In beiden Fällen werden Quellgebiete mit dem Mikrofonarray unter teilweise sehr hohen wie auch sehr unterschiedlichen Einfallswinkeln untersucht. Da für die Auswertung von Mikrofonarraymessungen die Phasendifferenz der Sensoren von grundlegender Bedeutung ist, ist hier neben der Amplitudenrichtcharakteristik auch die Phasenrichtcharakteristik der Sensoren von Bedeutung. Bei Messungen in geschlossener Messtrecke gewinnen durch die großen Abstände zum Untersuchungsobjekt Effekte an Bedeutung, welche sonst vernachlässigbar sind (Eigenschaften des Strömungsfeldes, geometrische Effekte, Störquellen). Es werden Messungen zur Untersuchung des Einflusses der einzelnen Effekte vorgestellt. Insbesondere wird die Kalibrierung des akustischen Ortes der Sensoren unter Berücksichtigung von verschiedenen Parametern wie Quellabstand, Richtcharakteristik und Frequenz auf die Bestimmung der akustischen Sensorposition vorgestellt.
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Ahnert, Wolfgang
- Raumakustisches Upgrade der Nationaloper Bukarest
[Abstract]
T. Behrens and W. Ahnert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000444 Die Nationaloper Bukarest litt unter einer sehr kurzen Nachhallzeit und zudem waren die Aufführungsbedingungen im Orchestergraben sehr ungünstig, so dass Musiktheater und Opernaufführungen nur unbefriedigend für alle Beteiligten durchgeführt werden konnten. Im Rahmen einer grundlegenden Renovierung wurde die Nachhallzeit allein durch konsequente Umwandlung von Oberflächen zielgerichtet auf einen für Opernbetrieb geeigneten Wert erhöht, wie auch der Orchestergraben eine neue, geeignete Primär- und Sekundärstruktur erhielt. Der Beitrag beschreibt Planung, Durchführung und Mess-Ergebnisse der Umbaumaßnahmen im Vorher-Nachher-Vergleich.
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Ahrens, Jens
- Konzeption eines MOOC der TU9 zum Thema Communication Acoustics
[Abstract]
S. Möller, J. Ahrens, M.E. Altinsoy, J. Fels, G. Müller, G. Reimers, B. Seeber, M. Vorländer and S. Weinzierl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000068 Zwischen den neun großen Technischen Universitäten in Deutschland werden derzeit eine Anzahl von Massive Open Online Courses (MOOCs) diskutiert, mit deren Hilfe ein abgestimmtes und international sichtbares Lehrangebot geschaffen werden soll. Im Bereich der Akustik haben sich zunächst 4 Technische Universitäten zusammengetan, um einen solchen Online-Kurs mit dem Thema Kommunikationsakustik zu produzieren und mittelfristig an allen beteiligten Universitäten und womöglich darüber hinaus anzubieten. Der Kurs richtet sich an Studierende zum Ende des Bachelor- und zu Beginn des Masterstudiums und ist als grundlegender Übersichtskurs in englischer Sprache konzipiert, auf den Spezialisierungen aufbauen können. Er umfasst in einem ersten Teil die Grundlagen der Akustik, der Signalverarbeitung, des Hörens und der Psychoakustik, der Sprachakustik, sowie der Elektroakustik. Im zweiten Teil werden ausgewählte interessante Anwendungen vorgestellt. Im Vortrag werden die fachliche und didaktische Konzeption des Kurses und der aktuelle technische Umsetzungsstand vorgestellt.
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- On the Generation of Virtual Early Reflections in Wave Field Synthesis
[Abstract]
J. Ahrens/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000403 Wave field synthesis aims at creating wave fronts with a controlled curvature by means of dense loudspeaker arrays. While this is achievable in theory, practical implementations suffer from artifacts subsumed under the term spatial aliasing. This spatial aliasing occurs above a given frequency, which is typically in the order of 2000 Hz, and constitutes additional, spurious wave fronts that follow the main wave front. There are indications that the auditory system cannot reliably differentiate between spatial aliasing and early wall reflections. We determine in what situations this circumstance is relevant when creating virtual reverberation in wave field synthesis, and we propose guidelines for the design of virtual early reflections that take the properties spatial aliasing into account.
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Aichinger, Claus
- Statistische Modellierung des Zusammenhangs zwischen Waschbeton-Fahrbahntextur und Rollgeräusch
[Abstract]
R. Wehr and C. Aichinger/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000226 Aufgrund ihrer langen Lebensdauer und niedrigen Lärmemissionen sind Fahrbahndecken in Waschbetonbauweise im hochrangigen Straßennetz in Österreich weit verbreitet. In erster Linie werden dabei Bauweisen mit einem Größtkorn von 8 bzw. 11 mm verwendet. Das Forschungsprojekt OSILAWA, finanziert durch das Förderprogramm ”Mobilität der Zukunft”, strebt eine weiterführende Optimierung von Betonfahrbahndecken in Bezug auf ihre akustischen Eigenschaften an. Dazu wurden kombinierte Messungen der 2D-Textur und des Rollgeräusches mittels ISO/CD 11819-2 (CPX-Methode) durchgeführt und einer eingehenden Analyse unterzogen. Es konnte gezeigt werden, dass die Fahrbahntextur als Eingangsfunktion in ein multivariates Regressionsmodell genügt, um das resultierende Rollgeräusch mit guter Genauigkeit zu beschreiben.
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Aichinger, Philipp
- Diplophonie - Definitionen, Modelle und Detektion
[Abstract]
P. Aichinger and A. Fuchs/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000092 Stimmerkrankungen (Dysphonien) können zu Arbeitsunfähigkeit oder sogar sozialer Isolation führen. Um diese Problematik zu adressieren, werden valide Deskriptoren zur medizinischen Behandlungsindikation und Behandlungseffektmessung benötigt. Diplophonie ist ein schwerwiegendes und häufig missverstandenes Anzeichen einer Stimmerkrankung, bei dem zwei Tonhöhen simultan im Stimmklang auftreten. Je nach Ursache werden diplophone Patienten logopädisch therapiert oder einem chirurgischen Eingriff unterzogen. In der gängigen klinischen Praxis wird Diplophonie auditiv durch den behandelnden Arzt festgestellt, was aus Sicht der evidenzbasierten Medizin und der wissenschaftlichen Methodik problematisch ist. Ziel ist daher die Entwicklung einer automatischen Methode zur Detektion von Diplophonie. Es wurden Stimmlippen-Hochgeschwindigkeitsvideos und simultane Tonaufnahmen von 120 Personen gemacht. 40 dieser Personen hatten einen normalen Stimmklang, 40 waren diplophon und 40 hatten andere Dysphonien. Das neu entwickelte Diplophonie Diagramm ist die beste verfügbare Methode zur automatischen Detektion von Diplophonie. Es basiert auf Modellstrukturoptimierung, Audiowellenformmodellierung und Analyse-durch-Synthese, was eine angemessenere Beschreibung diplophoner Signale zulässt als konventionelle Deskriptoren. Bei Verwendung einer schwergradig dysphonen Negativgruppe liegt die erreichte Klassifizierungsgenauigkeit bei 87.2 %, während konventionelle Deskriptoren für diesen Anwendungsfall versagen. Zudem visualisiert das Diplophonie Diagramm als einzige verfügbare Methode physiologisch interpretierbare Maßzahlen bei Diplophonie.
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Aletta, Francesco
- A Preliminary Soundscape Management Model for Added Sound in Public Spaces to Discourage Anti-social and Support Pro-social Effects on Public Behaviour
[Abstract]
L. Lavia, H.J. Witchel, J. Kang and F. Aletta/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000418 In 2011, we conducted a sonic arts-based applied research night- noise intervention, designed in line with a soundscape management approach, in a busy UK city centre clubbing and entertainment district. In 2014, our new series of experiments were undertaken in a pedestrian subway (i.e. an underground passageway for pedestrians). The goals of the projects were to test the feasibility of making sound / music-based interventions, using a soundscape approach, to help minimise public disorder and increase feelings of safety amongst the visitors to and those passing through these areas. In 2015, a measurement session was carried out to characterise the acoustics of the pedestrian subway. Sound-pressure distributions of the levels and reverberation times were investigated. Preliminary analysis of the results show that such parameters have different patterns in long enclosures with respect to other indoor environments. We triangulated these findings with preliminary sample data from the behavioural analysis and found a direct correlation between certain acoustic characteristics and the behaviour of the public in the space. We have developed a preliminary soundscape management model based on these results for added sound in public spaces to discourage anti- social and support pro-social effects on public behaviour.
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Algermissen, Stephan
- Aktive Strukturen zur Reduktion von Grenzschichtlärm
[Abstract]
S. Algermissen, T. Haase, O. Unruh and H.P. Monner/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000047 Passagiere sind während eines Fluges zahlreichen Störschall- Einflüssen ausgesetzt. Eine der dominanten Quellen ist der Schalleintrag der turbulenten Grenzschicht (TBL), die sich zwischen der freien Strömung und der Außenhaut des Flugzeugs ausbildet. Neue Werkstoffe für den Flugzeugrumpf wie kohle- oder glasfaserverstärkte Kunststoffe weisen im Vergleich zu Aluminium ein schlechteres Schalldämmmaß auf. Um den Passagierkomfort auch in zukünftigen Flugzeugen zu gewährleisten oder sogar zu verbessern, werden neben den üblichen passiven Dämmungen auch Systeme zur aktiven Reduktion der Schalltransmission untersucht.
In diesem Artikel werden Ergebnisse aus experimentellen Untersuchungen eines aktiven Systems im Akustischen Windkanal Braunschweig (AWB) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) vorgestellt. Das aktive System ist auf einem mit Stringern versteiften Paneel (500 x 800 mm2) aus kohlefaserverstärktem Kunststoff angebracht. Durch die applizierten Beschleunigungssensoren und Inertial-Erreger ist das System im Windkanal in der Lage die durch die TBL induzierten Schwingungen zu messen und im Sinne einer reduzierten Schallabstrahlung zu beeinflussen. Das aktive System ist in seiner Funktion als Unterstützung der bestehenden Dämmsysteme zu verstehen, die insbesondere im unteren Frequenzbereich (< 500 Hz) Schwächen aufzeigen.
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Alimonti, Luca
- Prediction of interior SPL caused by the Wind Noise
[Abstract]
A. Golota, L. Alimonti and D. Blanchet/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000280 Evolution of simulation methods used to predict interior sound pressure caused by the wind noise have opened a variety of new possibilities to improve the quality of the results. The better understanding of the noise generation parameters and transmission process allows engineers to bring in various methods (such as Statistical Energy Analysis (SEA), Finite Elements Method (FEM), Boundary Elements Method (BEM) and hybrid couplings (FEM/SEA)) in the wind noise simulation. This paper demonstrates the physical mechanisms of wind noise generation, common workflow used in wind noise applications, and shows the results obtained with different simulation methods. Improved surface pressure mapping technic and method of extracting acoustics and convective pressure out of the turbulent flow is demonstrated within Aero-Vibro-Acoustic toolbox in VA One software.
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Altinsoy, M. Ercan
- Herausforderungen in der Fahrzeugakustik – Was können wir aus der Musik lernen?
[Abstract]
M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000528 Wir erleben einen Paradigmenwechsel in der Vorgehensweise beim Product Sound Design. Neben der Aktivitäten wie Schalldämmen und Schalldämpfen, gewinnt die gezielte Informationsgestaltung immer mehr an Bedeutung. Schallwellen sind Träger von Information. Entsprechend hoch ist die Bedeutung von Geräuschen für die Menschen. Vielfalt an Produktvarianten und Individualisierung verursacht, dass das emotionale Profil des Produkts zunehmend wichtiger wird (”Form follows Emotion”). Daher beinhaltet Product Sound Design nicht nur Informationsgestaltung sondern auch emotionale Inhaltgestaltung. Musik kann Emotionen erzeugen, uns beruhigen, glücklich oder traurig machen. Verschiedene wissenschaftliche Studien haben versucht die Beziehung zwischen der Musik und der Emotion zu beschreiben. Einige herausgefundene Aspekte aus der Musikforschung sind auf das Product Sound Design übertragbar. Ein Zusammenhang mit den Parameter wie Tempo, Tonhöhe, Tonhöhenverlauf, Rhythmus, Lautstärke, Lautstärkeänderung, Melodie, Modulation und Harmonie und verschiedene Emotionen kann hergestellt werden. Schnelles Tempo, dissonante Klänge, starke Modulationen wirken zum Beispiel öfter aktivierend. Weitere Beispielhafte Zusammenhänge zwischen den musikalischen Parameter und emotionalen Ausdrücke. In diesem Vortrag werden die Zusammenhänge der Fahrzeugakustik und der Musik diskutiert.
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- Sind existierende Dodekaeder optimale Schallquellen für die bau- und raumakustische Messtechnik?
[Abstract]
A. Nicht, F. Beyer and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000100 Für viele Arten akustischer Messungen wird eine ideale Schallquelle benötigt, welche möglichst gleichmäßig kugelförmig über den gesamten Frequenzbereich konstant und reproduzierbar Schall abstrahlt. Entsprechende Schallquellen werden in der Raumakustik zur Bestimmung der Raumimpulsantwort und in der Bauakustik zur Bestimmung der Schalldämmung oder als Vergleichsschallquelle für Schallschutzmessungen benötigt. Reale Schallquellen erfüllen diese Anforderungen naturgemäß nicht, aber sie können sich den jeweiligen praktischen Anforderungen ausreichend gut annähern. So hat sich die Nutzung von Dodekaeder-Lautsprechern in der raum- und bauakustischen Messtechnik durchgesetzt. Im Rahmen einer Studie wurden verschiedene Typen von Messlautsprechern untersucht und dabei deren Schallfeldeigenschaften erfasst. So konnten 3D-Richtchrakteristiken aufgenommen werden, um die räumliche Schallverteilung und das spektrale Verhalten der Quellen zu erfassen. Die Messergebnisse wurden mit den formalen Anforderungen der ISO 140 und ISO 3382 verglichen. Außerdem wurden typische raumakustische Messungen durchgeführt, um die Auswirkung der tatsächlichen Schallfeldeigenschaften - also Richtwirkung und Frequenzgang - auf praktische Messergebnisse zu untersuchen. Hieraus lassen sich Schlussfolgerungen für den praktischen Einsatz ziehen.
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- Konzeption eines MOOC der TU9 zum Thema Communication Acoustics
[Abstract]
S. Möller, J. Ahrens, M.E. Altinsoy, J. Fels, G. Müller, G. Reimers, B. Seeber, M. Vorländer and S. Weinzierl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000068 Zwischen den neun großen Technischen Universitäten in Deutschland werden derzeit eine Anzahl von Massive Open Online Courses (MOOCs) diskutiert, mit deren Hilfe ein abgestimmtes und international sichtbares Lehrangebot geschaffen werden soll. Im Bereich der Akustik haben sich zunächst 4 Technische Universitäten zusammengetan, um einen solchen Online-Kurs mit dem Thema Kommunikationsakustik zu produzieren und mittelfristig an allen beteiligten Universitäten und womöglich darüber hinaus anzubieten. Der Kurs richtet sich an Studierende zum Ende des Bachelor- und zu Beginn des Masterstudiums und ist als grundlegender Übersichtskurs in englischer Sprache konzipiert, auf den Spezialisierungen aufbauen können. Er umfasst in einem ersten Teil die Grundlagen der Akustik, der Signalverarbeitung, des Hörens und der Psychoakustik, der Sprachakustik, sowie der Elektroakustik. Im zweiten Teil werden ausgewählte interessante Anwendungen vorgestellt. Im Vortrag werden die fachliche und didaktische Konzeption des Kurses und der aktuelle technische Umsetzungsstand vorgestellt.
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- Untersuchungen zur Wahrnehmung projizierter Schallquellen
[Abstract]
T. Wühle, S. Merchel and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000233 In modernen KFZ-, Multimedia- und Smart-Home-Anwendungen ist es notwendig, Schall (z.B. Warn- oder Hinweissignale) gezielt aus bestimmten Richtungen wiedergeben zu können. In vielen Fällen ist jedoch eine Beschallung über verteilte Lautsprecher aufgrund der räumlichen Gegebenheiten nicht möglich. Ein Lösungsansatz ist die Projektion von Schall auf reflektierende Flächen durch stark richtende Schallquellen. Dabei gelangt nur ein geringer Schallanteil direkt von der Quelle zum Nutzer, welcher durch den später eintreffenden projizierten Schall verdeckt wird. Dadurch verschiebt sich die wahrgenommene Richtung des Hörereignisses vom Ort der realen Quelle auf den Ort der projizierten Schallquelle. Reale Quellen, wie etwa Lautsprecherarrays, weisen eine derartige Richtwirkung jedoch nur in einem bestimmten Frequenzbereich auf. Außerhalb dieses Bereiches verringert sich der erreichbare Pegelunterschied zwischen beiden Schallanteilen und es verringert sich die Qualität der wahrgenommenen Projektion bzw. sie bleibt völlig aus. Die Kenntnis des erforderlichen Pegelunterschiedes ist daher beim Design entsprechender Wiedergabesysteme von entscheidender Bedeutung. Diese Studie stellt ein Wahrnehmungsexperiment zur Schallquellenprojektion vor. Es wird untersucht, welcher Pegelunterschied zwischen beiden Schallanteilen erforderlich ist, um eine plausible Verschiebung der Richtung des Hörereignisses auf den Ort der projizierten Schallquelle zu erreichen. Dabei wird der Einfluss der spektralen Zusammensetzung des direkten Schallanteils, sowie dessen Zeitversatz zum später eintreffenden projizierten Schall diskutiert.
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- Investigation of Sound Transmission Loss of an Automotive Door Sealing System by Using FEA
[Abstract]
S. Atamer, M.H. Kandemir, B.N. Barutcu, M. Caliskan, G.O. Ozgen and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000377 Door seal systems in automotive industry is mostly used for preventing water and air flow through gaps around door. However, sound transmission through door seals may also play crucial role in determining the interior noise levels of the automobiles. For the cases where aspiration noise is prevented by perfect sealing around door structure, sound transmission through elastomeric sealing systems becomes important.
The aim of this research is to predict sound transmission loss of an representative automobile door seal structure by using finite element method. FE analysis method is firstly evaluated by comparing the sound transmission loss values obtained from analytical expressions for simplified door seal models. Door seal structure is then analysed with the similar input parameters.
Some of the simulations in this field uses material characteristics independent on frequency or temperature. However in this study, frequency and temperature dependent material characterization is considered in acoustic analyses. Material tests are performed to obtain modulus and loss factor values with respect to excitation frequency and temperature of the seal structure. Transmission loss values are then given for both constant and non-constant viscoelastic material characteristics to understand the effect on sound transmission loss of the seal structure.
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- Bewertung der Lärmwirkung an industriellen Arbeitsplätzen
[Abstract]
J. Schultz, M.E. Altinsoy, W.-G. Drossel, M. Linke, J. Troge and B. Knöfel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000535 Lärm am Arbeitsplatz stellt ein bedeutendes sozialpolitisches Problem dar. Er verursacht nicht nur Gehörschäden und erhöht die Unfallgefahr, sondern kann auch zu Unwohlsein bei den betroffenen Personen oder zu weiteren körperlichen Beeinträchtigungen führen. Die bisherigen Maßnahmen, den Menschen vor Lärm am Arbeitsplatz zu schützen, orientieren sich lediglich an biologischen und physikalischen Größen. Die psychischen Prozesse, welche das physikalische Phänomen der Schallemission erst zu Lärm werden lassen, werden nicht angemessen berücksichtigt. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zu einem Bewertungsansatz, der den Schutz der Beschäftigten vor Lärm im industriellen Umfeld verbessern soll. Für die Untersuchung wurden unterschiedliche Geräusche an industriellen Arbeitsplätzen aufgenommen und in einem Hörversuch die dadurch verursachte wahrgenommene Lästigkeit abgefragt. Die daraus resultierenden Probandenurteile wurden mittels statistischer Berechnungen, unter Berücksichtigung psychoakustischer Kenngrößen, ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ansatz, psychoakustische Kenngrößen zur Bewertung der Lästigkeit von Lärm heranzuziehen, besser geeignet ist, um das subjektive Empfinden des Menschen zu berücksichtigen, als der bisher verwendete A-bewertete Schalldruckpegel. Somit stellt dieser Ansatz eine Möglichkeit dar, den Schutz der Beschäftigten vor Lärm an Industriearbeitsplätzen zu optimieren.
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- Vergleich der Intensität zeitabhängiger Signale in der taktilen und auditiven Wahrnehmung
[Abstract]
S. Merchel, J. Dou and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000240 Die meisten natürlichen Schwingungssignale sind stark von der Zeit abhängig. Impulsartiger Schall oder Sitzschwingungen im Kraftfahrzeug sind typische Beispiele dafür. Die wahrgenommene Intensität solcher Signale ist ebenfalls eine Funktion der Zeit. Diese Arbeit beschreibt den Einfluss der Stimuluslänge sinusförmiger Vibrationsbursts auf die wahrgenommene Intensität von Sitzschwingungen. Die taktile Vibrationsstärke wird dabei im Vergleich zur auditiven Lautheitswahrnehmung diskutiert. In einem Experiment wurden vertikale Sitzschwingungen mit einer Frequenz von 40 Hz, 80 Hz, 160 Hz und 320 Hz untersucht. Die Länge der Teststimuli variierte zwischen 40 ms und 3000 ms. Die Aufgabe der Versuchsperson bestand darin mit Hilfe eines Drehreglers die Intensität der Testvibration an die Vibrationsstärke einer Referenz gleicher Frequenz anzupassen. Für die Referenz wurde eine Stimuluslänge von 1000 ms gewählt. Der Beschleunigungspegel für die Referenzvibration wurde 30 dB über der individuellen Wahrnehmungsschwelle festgelegt. Die Ergebnisse zeigen eine Abnahme der Vibrationsstärke mit abnehmender Burstdauer unterhalb eines Grenzwertes von 320 ms. Diese Daten helfen die Modellierung der taktilen Intensitätwahrnehmung zu verbessern. Ziel ist die Spezifikation der wahrnehmungsmäßig gültigen Maßeinheit für die Vibrationsstärke (vibration magnitude) M in vip analog zur Lautheit N in sone.
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- Wahrnehmungsmerkmale von breitbandigen Ganzkörperschwingungen im Vergleich zu sinusoidalen Ganzkörperschwingungen
[Abstract]
R. Rosenkranz, S. Gruschwitz, M.E. Altinsoy and S. Merchel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000147 Im Alltag treten neben Geräuschen häufig auch Vibrationen in Form von Ganzkörperschwingungen (GKS) auf. Sobald beispielsweise. der Fahrer eines Fahrzeugs das Gaspedal betätigt, werden Vibrationen erzeugt, die vom Fahrer taktil u.a. wahrgenommen werden können. Diese GKS rufen bei Ihm bestimmte Wahrnehmungsmerkale hervor, welche in Form von Deskriptoren verbalisierbar sind. Die hervorgerufenen Wahrnehmungsmerkmale sind abhängig von den Eigenschaften des GKS-Signals. Bei bisherigen Untersuchungen wurden meist Wahrnehmungsmerkmale von sinusoidalen GKS betrachtet. In der vorliegenden Arbeit wurden nun die Wahrnehmungsmerkmale von breitbandigen, rauschartigen GKS näher untersucht. Dazu wurden Rauschsignale mit unterschiedlichen Bandbreiten und unterschiedlichen Mittenfrequenzen im Frequenzbereich von 1 Hz bis 500 Hz bei zwei Pegelstufen dargeboten. Zunächst nannten Probanden in einem freien Interview die bei ihnen durch diese GKS hervorgerufenen, signalbeschreibenden Wahrnehmungsmerkmale. Durch Korrelationsanalysen wurden die häufigsten Deskriptoren auf einen kleinen Satz von Deskriptoren reduziert. Schließlich wurden in einem zweiten Versuch bei wiederholter Präsentation der Stimuli diese Wahrnehmungsmerkmale auf ihre Ausprägungsstärke bewertet. Der Versuch zeigte interessante Zusammenhänge zu den Wahrnehmungsmerkmalen von sinusoidalen GKS. Diese Erkenntnisse ermöglichen eine genauere Modellierung der taktilen Wahrnehmung von GKS. Durch die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen GKS-Signalen und Wahrnehmungsmerkmalen könnten gezielt Vibrationen beispielsweise für virtuelle Umgebungen gestaltet werden.
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- Lästigkeitsbewertung Verkehrssituationen im Hinblick auf unterschiedliche Antriebskonzepte
[Abstract]
L. Steinbach and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000236 Im heutigen städtischen Umfeld sind Bewohner permanent einem erhöhten Geräuschpegel ausgesetzt. Besonders Verkehrsgeräusche prägen die Geräuschkulisse in Städten stark. So fühlt sich mehr als die Hälfte der deutschen Bevölkerung von Verkehrsgeräuschen gestört oder sogar belästigt. Dabei ist zu beachten, dass Lärm ein Stressfaktor ist und sich negativ auf die Gesundheit der Menschen auswirken kann. Durch die derzeitige Elektrifizierung von Personenkraftfahrzeugen ist von einer Änderung der Verkehrsgeräusche in deutschen Innenstädten auszugehen. Ziel dieser Arbeit war die Bestimmung der Lästigkeit von realistischen Verkehrssituationen im Hinblick auf unterschiedliche Antriebskonzepte. Dabei wurden im Multimodalen Messlabor der TU Dresden typische Verkehrssituationen simuliert und über eine Wellenfeldsynthese dargeboten. Mit diesem System ist es möglich, virtuell eine realitätsnahe akustische Umgebung zu erzeugen und somit möglichst viele Störvariablen bei der Bewertung der akustischen Situationen auszublenden. Hierzu wurden sowohl reine Verbrennungs- und Elektrofahrzeuggeräuschsituationen als auch Mischszenarien beider Antriebskonzepte erzeugt. Im Rahmen einer Probandenstudie wurden Wahrnehmungsversuche durchgeführt, um die Unterschiede der empfundenen Lästigkeit zwischen den verschiedenen Geräuschszenarien - dominiert durch die jeweiligen Antriebskonzepte - darzustellen.
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- Entwicklung eines Lautsprecherantriebs aus dielektrischem Elastomer
[Abstract]
P. Bakardjiev, M.E. Altinsoy, J. Troge and A. Bucht/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000248 In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung eines innovativen magnetfreien Lautsprecherantriebs auf Basis eines dielektrischen Elastomer-Aktors beschrieben. Dielektrische Elastomere werden als sogenannte Smart Materials bezeichnet. Es handelt sich dabei um einen nachgiebigen elektrostatischen Kondensator, der aus zwei flexiblen Elektroden besteht, zwischen denen sich eine passive, inkompressible Elastomerfolie befindet. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung ziehen sich die gegenüberliegenden Elektroden an und setzen das inkompressible Elastomer unter Druck, welches sich dadurch seitlich ausdehnt. Elastomer-Aktoren verfügen dabei über eine potentiell höhere Leistungsdichte als elektrodynamische Antriebe. Durch geeignete Parametrisierung des Aktormaterials, sowie dessen Anordnung, kann eine Vielzahl unterschiedlicher Aktortypen mit spezifischen Eigenschaften erstellt werden. Für den Lautsprecherantrieb wurde ein Wickelaktor aufgebaut, der aus einer leitfähig beschichteten Silikonfolie besteht und Bewegungen in axialer Richtung erzeugen kann. Dieser wurde messtechnisch charakterisiert und in ein elektromechanisches Modell überführt. Anhand dieses Modells wurde eine geeignete Lautschprechermembran für den Aufbau ausgewählt. Der Elastomer-Aktor ersetzt in der so erstellten Lautsprecheranordnung den elektrodynamischen Antrieb und die Zentrierspinne. Dieser erste Prototyp zeigt bereits das hohe Potential zur Gewichts-, Bauraum- und Kostenreduktion im Vergleich zu herkömmlichen elektrodynamischen Antrieben, sowie ein günstiges Impulsverhalten.
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Amelung, Marco
- Entwurf eines Entzerrungsfilters für das Oktava 4-D Ambisonics Mikrofon
[Abstract]
M. Amelung, M. Schillinsky and J.-M. Batke/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000427 Für die 3-dimensionale Aufzeichnung eines Schallfeldes können Mikrofonarrays in Tetraeder-Bauweise verwendet werden. Diese Mikrofonkapselanordnung ermöglicht die Schallfelddarstellung mit Higher-Order-Ambisonics-Koeffizienten 1. Ordnung. Die zur Berechnung der Ambisonics-Koeffizienten notwendige Modenmatrix und die Entzerrungsfilter sind aus der Literatur für das Mikrofonarray des Herstellers Soundfield bekannt.
Verglichen mit diesem Mikrofonarray weist das in diesem Beitrag untersuchte Array des Herstellers Oktava keine exakte Tetraederanordnung auf. Auch die Richtcharakteristik der Mikrofonkapseln weicht von der im Soundfield-Mikrofonarray verwendeten Richtcharakteristik ab. Bei Verwendung der bekannten Modenmatrix und der Entzerrungsfilter ist daher mit einem nicht-optimalen Ergebnis zu rechnen.
Das Ziel dieses Beitrags ist ein optimaler Entwurf der Modenmatrix und der Entzerrungsfilter für das Oktava-Mikrofonarray. Für die Untersuchung wird dieses Mikrofonarray mit Hilfe eines Drehtellers vermessen. Zur Berechnung der Ambisonics-Koeffizienten werden die aus der Literatur bekannten Matrizen und Filter sowie die auf das untersuchte Oktava-Mikrofonarray zugeschnittenen Lösung herangezogen und mit den idealen Kugelflächenfunktionen 0. und 1. Ordnung verglichen.
Es werden Messungen aus unterschiedlichen Distanzen von 1, 3 und 5 Metern ausgewertet. Konsistenz in den Ergebnissen zeigt sich im unteren bis mittleren Frequenzbereich bis 4000 Hz. Abweichungen von den Kugelflächenfunktionen treten vor allem im oberen Frequenzbereich ab 8000 Hz auf. Ebenso sind dort die Störungen durch Kugelflächenfunktioen höherer Ordnung zu beobachten.
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Amengual Garí, Sebastià Vicenç
- Online-Tool for interactive sound analysis of orchestra instruments
[Abstract]
M. Kob, S.V. Amengual Garí, B. Sahin, A. Hadjakos and M. Saulich/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000372 Um sowohl Musikern als auch Studierenden der Bereiche Musik, Akustik und Architektur die Wirkung des Klangs von Musikinstrumenten an verschiedenen Hörorten erfahrbar zu machen, wurde ein interaktives Online-Tool konzipiert. In einer Kooperation mit dem vom BMBF geförderten Netzwerk Musikhochschulen wird mir mit Hilfe von Audio- und Videoaufnahmen von Musikern und ihrern Instrumenten ein repräsentatives Repertoire von Klangbeispielen geschaffen. Dessen Analysen (z.B. spektrale Lage im Orchesterklang, Spektrogramm, Formanten, Richtdiagramme) werden auf der hochschulübergreifenden Internetplattform ”Lehreportal des Netzwerks Musikhochschulen” bereitgestellt (siehe DAGA-Beitrag von B.Sahin et al.). Für die Vermittlung der Medien wird eine Struktur genutzt, die Server-seitig Klanganalysen und die Synthese von Streaming-Medien an den Browser der Nutzer überträgt. Zur Erweiterung des Lernhorizonts von Lehrenden und Studierenden werden Klangbeispiele von Kombinationen verschiedener Instrumente, Tonbeispiele, Spielweisen und Räume ausgewählt und die Ergebnisse simultan auditiv und visuell für den Unterricht aufbereitet. Zunächst soll das Projekt im Rahmen der Lehre an Musikhochschulen zur Vermittlung der Wirkung von Räumen und der Abstrahlungseigenschaften von Musikinstrumenten im Instrumental-, Kompositions- und Akustik-Unterricht genutzt werden. In einer späteren Version des Tools sollen Anwender in der Lage sein, eigene Klang- und Analysebeispiele zu erstellen und auf dem Server für alle Anwender zur Verfügung zu stellen.
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- Real-time Auralization of Room Acoustics for the Study of Live Music Performance
[Abstract]
S.V. Amengual Garí, D. Eddy, M. Kob and T. Lokki/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000273 Studying the influence of room acoustics on musicians requires the possibility of analyzing a live performance in different acoustic conditions. A virtual acoustic environment provides modifiable room acoustic conditions without the necessity of moving into different rooms, thus removing non-acoustic cues and external factors that can influence the performance.
This paper presents a virtual acoustic environment for the study of live music performance under changing acoustic conditions. Spatial room impulse responses are measured in different rooms using a microphone array and a sound source on stage. Using the Spatial Decomposition Method, associated impulse responses for an arbitrary loudspeaker set-up are generated. The sound of a musician performing in a quasi-anechoic room equipped with a surrounding loudspeaker set-up is captured with close miking and is convolved with the decomposed impulse responses. Finally, the convolved sound is played back reproducing the sound reflections in real time.
The environment is intended to serve as a research tool on interaction of room acoustics and music performance but also as an educational tool to assist musicians’ training in different acoustic conditions. A user friendly graphical interface allows a fast selection of the auralized rooms and performance recording.
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- Extraction and evaluation of temporal musical features from MIDI recordings of organ music
[Abstract]
D. Kisić, S.V. Amengual Garí, A. Hadjakos and M. Kob/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000398 For studying the performance of musicians usually quite a few parameters need to be analyzed to obtain a satisfactory correlation with subjective performance descriptors. This paper presents a Matlab toolbox for extraction of temporal features from MIDI recordings. The main application of the developed functions is to analyze MIDI recordings of organ players performing under different acoustic conditions in order to study the effect of acoustics on organ players, but it can also be used with any set of MIDI recordings. The analyzed features include the implementation of known algorithms for assessment of tempo variations, note duration, break duration but also newly developed performance related features such as measures for rubato degree or articulation. It is possible to analyze a collection of different performances in order to compare them and evaluate the effect of different conditions on the performance. Statistics tools such as significance analysis are also included. A set of plotting functions is given to visualize the dependency of the performance characteristics on the variation of acoustic parameters. Future work would include expansion of the toolbox and export of the analysis results so it can be used for the analysis of other formats of audio recordings and analysis software.
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Andreisek, Gaetano
- Analyse, Synthese und perzeptiv-motivierte Kodierung von Schallsignalen für die zerstörungsfreie Prüfung
[Abstract]
G. Andreisek, S. Schädler and B. Seeber/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000337 Transiente Schallsignale, etwa solche, die durch einen impulsiven Stoß auf einem Objekt entstehen, sind Träger von objektspezifischen Eigenschaften, wie dessen Material oder Größe [Lutfi, R. A. (2008)]. Ebenfalls werden die Schallsignale im erheblichen Maße durch die Beschaffenheit der Erregerquelle (Hammerspitze, Münze, Fingerknöchel etc.) und die aufgebrachte Schlagkraft beeinflusst. Der Vortrag präsentiert eine Synthesemethode, mit der bestehende, transiente Schallsignale analysiert und durch exponentiell gedämpfte Sinustöne synthetisiert werden. Die Wahl der Sinustöne ist durch geschickte Ausnutzung von Vor- und Nachverdeckungseffekten des menschlichen Gehörs beeinflusst. Eine Reduzierung auf etwa 30 exponentiell gedämpfte Sinustöne kann bereits ein perzeptiv transparentes Syntheseprodukt erzeugen. Die Produkte erfahren Anwendung in der zerstörungsfreien Materialprüfung, bei der die transienten Schallsignale Informationen über den Materialzustand der abgeklopften Materialprobe liefern. Dabei können einzelne Parameter des Syntheseproduktes, wie etwa Amplitude, Dämpfung oder Frequenz der Sinustöne gezielt verändert werden, um deren Einfluss auf die Einschätzung des Materialzustandes aufgrund der akustischen Wahrnehmung zu quantifizieren. Basierend auf vorläufigen Ergebnissen wird ein Ausblick gegeben, welche physikalisch- und perzeptiv-akustischen Merkmale im Zusammenhang mit der Identifizierung von Fehlstellen in Rotorblättern von Windenergieanlagen stehen.
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Angster, Judit
- Examination of a novel organ pipe construction with blown open tongue
[Abstract]
P. Rucz, J. Angster and A. Miklós/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000309 In a traditional pipe organ the pipe ranks are composed of labial (flue) and lingual (reed) pipes. Both kinds of ranks are tuned and voiced to a nominal windchest pressure. Changing this pressure not only affects the volume of the radiated sound but both the pitch and the timbre of the pipes. This means a strict limitation to the dynamic range of these pipe ranks.
In this contribution a new construction is examined that can possibly have an extended dynamic range: organ pipes with blown open tongues. These pipes have three main parts. From the windchest air is first conveyed into a small pressure tank which functions as the pipe foot. On the inner side of the pressure a blown open tongue is mounted. The other side of the tongue faces the resonator that can have various shapes. Contrary to traditional lingual pipes which have blown closed tongues, the blown open tongue can operate in a very wide range of driving pressures. The paper focuses on experimental investigations and discusses the results of laboratory measurements performed on experimental pipes. In addition, a simplified model of the new construction is established explaining the observed phenomena.
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Antweiler, Christiane
- Excitation Signals for Online Secondary Path Estimation in Active Noise Control
[Abstract]
S. Liebich, C. Antweiler, P. Jax and P. Vary/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000384 For active noise control in audio devices such as headphones or hearing aids, the knowledge of the secondary path between the noise-cancellation loudspeaker and the error microphone is crucial for the performance. For the identification of this often time variant path a measurement or excitation signal is required. It should allow fast tracking, be robust as well as uncorrelated with respect to the ambient noise and be subjectively not too annoying.
Most approaches proposed in the literature apply white Gaussian noise (WGN). So far, alternative options have largely been disregarded. In this contribution, we propose and investigate by example two different classes of signals which are either objectively optimal or subjectively less disturbing but still effective. The first class consists of unnatural synthetic signals. Two representatives are the perfect sequences and perfect sweeps. These signals are characterized by an impulse-like autocorrelation function. The second subjectively less disturbing class consists of signals derived from or shaped by natural sounds. One example is sea noise which exhibits a comparable spectral flatness as WGN but shows amplitude modulation over time. For the performance evaluation we use state-of-the-art noise cancellation algorithms.
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Arend, Johannes M.
- A Perception-Based Parametric Model for Synthetic Late Binaural Reverberation
[Abstract]
P. Stade and J.M. Arend/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000132 The use of binaural room impulse responses (BRIRs) for the auralization of rooms is an established approach in virtual acoustics. Since large BRIR datasets are required for dynamic binaural synthesis, especially for long reverberation times, methods to reduce the amount of data are relevant for different applications. The aim of the presented investigation is to describe the diffuse part of BRIRs with a parametric model based on perception and to generate BRIRs with synthetic late reverberation, which can not be distinguished from the measured impulse responses. For this purpose we first extract several parameters from the original BRIRs. In a next step, these parameters are used to synthesize the late reverberation. This parameterization offers high data reduction and allows the adjustment, examination and variation of these parameters independently from each other. Furthermore, different resolutions of the parameters regarding perceptual thresholds are conceivable. The underlying model to synthesize the binaural late reverberation will be explained and results will be compared to the corresponding measured impulse responses.
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- Influences of the Floor Reflection on Auditory Distance Perception
[Abstract]
M.D. Ebelt, J.M. Arend and C. Pörschmann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000200 Reflexionen beeinflussen in geschlossenen Räumen die menschliche auditive Distanzwahrnehmung. Dabei ist die Rolle einzelner vertikaler Reflexionen noch nicht vollständig beschrieben. Einige Untersuchungen messen der Bodenreflexion eine besondere Bedeutung hinsichtlich der Bildung der wahrgenommenen Distanz bei. Um dieser Vermutung nachzugehen, wurde in der vorliegenden Studie mittels eines psychoakustischen Experiments in virtueller Akustik untersucht, inwiefern die Bodenreflexion die Distanzwahrnehmung beeinflusst. Im Zuge des Experiments wurden unter Einsatz der dynamischen Binauralsynthese verschiedene Kombinationen von Direktschall und Bodenreflexion getestet. Hierbei verglichen die Probanden in einem einfachen Forced-Choice Verfahren die wahrgenommene Distanz eines reflexionsbehafteten und eines reflexionsfreien Schallereignisses. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen einen deutlichen Einfluss der Bodenreflexion auf die wahrgenommene Distanz, welche eine starke Abhängigkeit von der Laufzeitdifferenz zwischen Direktschall und Reflexion aufweist.
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Arndt, Hendrik
- Haptik auf Oberflächen durch Fokussierung vibroakustischer Signale
[Abstract]
S. Wöckel, H. Arndt and U. Steinmann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000129 Der Umgang mit berührungssensitiven Eingabegeräten bestimmt einen hohen Anteil des modernen Lebens. Gleichbedeutend begrenzt das Fehlen haptischer oder taktiler Informationen auf der Oberfläche die Bedienbarkeit für Personen mit visuellen Einschränkungen. Die sensorische Rückkopplung durch Töne oder gesamtvibrierende Geräte genügt zur Erleichterung der Bedienung nicht. Im Beitrag wird ein Verfahren zur haptischen Interaktion vorgestellt, das es erlaubt, auf Grundlage der Umkehrbarkeit einer strukturelastischen Welle, multiple zeitlich und lokal begrenzte Vibrationszentren auf Oberflächen zu erzeugen. Die Nachbildung von Strukturen durch den Wechsel vibrierender und nicht vibrierender Flächen und die Rückkopplung bei bestimmten Interaktionen, wie das Berühren eines Tastenfeldes, sind möglich. Zur Realisierung einer fühlbaren Oberflächenauslenkung durch Fokussierung vibroakustischer Wellen ausgehend von einer Anzahl von Schallwandlern wird das Verfahren der Zeitumkehr genutzt. Typischerweise bestehen berührungsempfindliche Displays aus Glas oder Kunststoff mit Plattendicken von wenigen Millimetern. Aufgrund der Vielzahl von Wellenmoden, die auf diesen Platten ausbreitungsfähig sind, ist es für die Auslegung eines haptischen Systems auf die perzeptorischen Anforderungen (haptische Empfindlichkeitsmaximum der Finger ) essentiell, eine geeignete Wellenform monomodal im Bereich der Fühlschwellen, anzuregen. In diesem Kontext wird ein Verfahren zur virtuellen d.h. Modell-basierten Auslegung eines virbro-haptischen Systems vorgestellt und die Ergebnisse anhand von Simulationsdaten, Messungen und Studienergebnissen, zum subjektiven Empfinden verschiedener Personen, verifiziert.
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Arnold, Jörg
- Prognose von Schalldruckpegeln in Leichtbauten nach DIN EN 12354-5 unter Verwendung der charakteristischen Quellgrößen einer Körperschallquelle
[Abstract]
A. Vogel, J. Arnold, O. Kornadt, C. Völker and V. Wittstock/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000412 Haustechnische Anlagen in Wohn- und Bürogebäuden können Lärm verursachen. Ein störendes Verhalten von Körperschallquellen ist jedoch nach der Installation meistens nur mit großem Aufwand zu mindern. Es ist daher nicht nur von Vorteil, schon vor der Bau- oder Sanierungsmaßnahme mögliche Folgen der Körperschalleinleitung zu kennen, vielmehr ist die Prognose derart verursachter Geräusche aus bauaufsichtlicher Sicht gefordert. In DIN EN 12354 wird die Problematik der Körperschalleinleitung einer beliebigen Quelle in eine beliebige Empfängerstruktur nur allgemein beschrieben und eine praktische Empfehlung für hinreichend genaue Verfahren zur Quellencharakterisierung fehlt. Zudem lässt sich das Berechnungskonzept für die Schallausbreitung und -abstrahlung nicht ohne weiteres auf Gebäude in Skelett- und Leichtbauweise übertragen, so dass ein uneingeschränkt anwendbares Prognoseverfahren für diese Bauweisen fehlt.
Für die Überprüfung einer möglichen Prognose körperschallinduzierter Schalldruckpegel werden die notwendigen charakteristischen Quellgrößen einer exemplarischen Körperschallquelle mit dem Verfahren ”Two-Stage-Methode” (TSM) bestimmt. Auf deren Basis wird der Schalldruckpegel im Empfangsraum eines Leichtbauprüfstandes berechnet und anschließend mit tatsächlich gemessenen Schalldruckpegeln verglichen. Dabei wird die Schalldämmung der ”aktivierten” Übertragungspfade auf unterschiedliche Weise berücksichtigt (In-Situ-Messung, Berechnung, Bauteilkatalog) und die daraus resultierenden Unterschiede aufgezeigt. Es werden Aussagen getroffen, inwieweit sich das Prognoseverfahren nach DIN EN 12354 in Kombination mit TSM als Schalldruckpegelprognose für Räume in Leichtbauten eignet.
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Arsic, Dejan
- Ein Framework zur Transferpfadanalyse in der Fahrzeugakustik
[Abstract]
D. Arsic and D. De Klerk/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000362 Die Transferpfadanalyse ist heute ein fester Bestandteil der versuchsgestützten Untersuchung von Übertragungspfaden sowohl von Luft- als auch Körperschall in Fahrzeugen. Seit der Einführung der Netzwerkanalogie in Maschinenwesen, wurden mannigfaltige Ansätze zur TPA entwickelt und haben den Sprung von die Forschung in industrielle Anwendungen gefunden. Es existieren somit viele Möglichkeiten, die er ermöglichen Übertragungspfade in komplexen Strukturen besser zu verstehen. Inwiefern sich diese tatsächlich unterscheiden, welche genauen Ansätze dahinter stecken und welche genauen Eigenschaften diese tatsächlich haben, ist meist bei den meisten Systemen auf den ersten Blick nicht zu erkennen. Daher soll an dieser Stelle ein Überblick über unterschiedliche TPA Methoden gegeben werden, wobei eine Unterteilung in drei Felder erfolgt: die klassische TPA, die komponentenbasierte TPA und die operationelle TPA. Hierbei sollen aktuelle Herausforderungen und praktische Aspekte herausgearbeitet werden.
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Aspöck, Lukas
- Investigating the immersion of reproduction techniques for room auralizations
[Abstract]
L. Aspöck, A. Colsman, M. Kohnen and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000496 For the description of spatial audio quality of the reproduction of simulated sound fields several aspects are investigated. These aspects include objective measures such as the correctly reproduced sound pressure level, but also more subjective measures such as feeling of presence or immersion. Due to a lack of definitions and established measurement techniques the analysis of these aspects might lead to contradictory or less meaningful results (see Guastavino et al. or Kohnen et al.). This work introduces a test procedure focusing on the immersion of different reproduction methods for simulated acoustic scenes. To check the validity of the measurement method, monaural and binaural loudspeaker playback as well as higher-order Ambisonics reproduction was compared in an initial listening experiment. The test design is presented and the chosen reproduced scenarios are analyzed and related to the results of the experiment.
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- Development of a questionnaire to investigate immersion of virtual acoustic environments
[Abstract]
A. Colsman, L. Aspöck, M. Kohnen and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000497 In virtual reality research the definitions of the terms immersion and presence have been extensively discussed in several publications. Some methods for the evaluation of these concepts were presented but have never been established within the research community. For the evaluation of spatial audio reproduction and virtual acoustic environments, the situation is similar, although definitions and possible measurement methods have been published (e.g., by Lindau et al.). In this work, a questionnaire was developed with the aim of measuring the degree immersion of virtual acoustic environments. For the item selection of the questionnaire, all items were assigned to different perceptual attribute groups such as envelopment, source localization or room impression. After the initial definition of the items (in German language), an initial listening experiment was designed and conducted to identify the relevant items of the questionnaire. In order to cover the full range of answers, different spatial audio reproductions were chosen to auralize a virtual acoustic scene. The results of this experiment are presented and a suggestion of meaningful items for the analysis or immersion is made.
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- A binaural demonstrator on a single board computer
[Abstract]
F. Schlieper, L. Aspöck and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000437 This work presents the implementation of a binaural synthesis on a single-board computer including a crosstalk cancellation network for binaural loudspeaker reproduction. For this purpose, a library for real-time block-based convolution was ported to a Linux-based operating system. In addition to the stand-alone application controlled by a web interface on a mobile phone, common interfaces such as USB, HDMI or Ethernet allow a space-saving integration in existing audio or video systems. Different single-board computers were used and analyzed regarding their latency and performance of the implementation.
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- Strategies for the efficient auralization of complex scenes containing multiple sound sources
[Abstract]
C.P. Hell, L. Aspöck and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000486 The auralization process involves computationally expensive steps such as the calculation of binaural room impulse responses. Simple scenes with a small number of sound sources can usually be auralized in real-time. For complex interactive scenes containing many sound sources however, it is often not possible to achieve physical-based real-time rendering. This contribution presents the development and the investigation of strategies for an efficient auralization of many sound sources. These methods first evaluate the audibility and perceptual relevance of the sound sources in a given scene by examining geometric and psychoacoustic properties. Based on this, the goal is to reduce the number of source positions to a minimum which is required for an authentic auralization. A key aspect in this field is the clustering method, where groups of closely located sources are auralized using a single representative source position.
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- Investigation of sound localization performance in a virtual acoustic environment designed for hearing aid users
[Abstract]
F. Pausch, M. Kohnen, L. Aspöck, Z.E. Peng and J. Fels/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000449 The sound localization performance in binaural reproduction setups, using acoustic crosstalk cancellation filters and loudspeakers, relies on Head-Related Transfer Functions and has been previously examined in several studies on normal-hearing listeners. For applications on listeners fitted with hearing aids, the binaural playback setup has to be extended to include a pair of research hearing aids (RHA) in the playback of simulated binaural signals based on Hearing Aid-Related Transfer Functions. The fusion of these two playback paths enables to include the remaining hearing capabilities of a listener with hearing loss and to simulate sound perception with hearing aids. In this study, sound localization performance in this system designed for hearing aid users is evaluated with normal hearing adults. In the experiment, stimuli are presented by virtual sound sources in three conditions: RHA only, loudspeakers only, and combined RHA and loudspeakers. In the RHA only and the combined RHA and loudspeakers condition, the RHA signals are time-delayed to incorporate the latency in a conventional hearing aid. An optical head-tracking system is included to allow user movements to achieve a virtual scene update in real-time. The head-tracking data provides information on subject behavior in utilizing head movements to improve localization accuracy.
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Atamer, Serkan
- Investigation of Sound Transmission Loss of an Automotive Door Sealing System by Using FEA
[Abstract]
S. Atamer, M.H. Kandemir, B.N. Barutcu, M. Caliskan, G.O. Ozgen and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000377 Door seal systems in automotive industry is mostly used for preventing water and air flow through gaps around door. However, sound transmission through door seals may also play crucial role in determining the interior noise levels of the automobiles. For the cases where aspiration noise is prevented by perfect sealing around door structure, sound transmission through elastomeric sealing systems becomes important.
The aim of this research is to predict sound transmission loss of an representative automobile door seal structure by using finite element method. FE analysis method is firstly evaluated by comparing the sound transmission loss values obtained from analytical expressions for simplified door seal models. Door seal structure is then analysed with the similar input parameters.
Some of the simulations in this field uses material characteristics independent on frequency or temperature. However in this study, frequency and temperature dependent material characterization is considered in acoustic analyses. Material tests are performed to obtain modulus and loss factor values with respect to excitation frequency and temperature of the seal structure. Transmission loss values are then given for both constant and non-constant viscoelastic material characteristics to understand the effect on sound transmission loss of the seal structure.
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Attenberger, Alexander
- Untersuchung des Einflusses systematischer Fehler bei der Anwendung des SPB-Verfahrens
[Abstract]
S. Kluth, M. Ruhnau, M. Männel, W. Bartolomaeus and A. Attenberger/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000045 Das Verfahren der Statistischen Vorbeifahrt (Statistical Pass-By, SPB) ist eine der beiden Standard-Messmethoden zur Ermittlung des Einflusses von Straßenoberflächen auf das Verkehrsgeräusch. Trotz ausführlicher Anleitung zur Durchführung des Verfahrens nach Norm (DIN EN ISO 11819-1) ergeben sich in dessen Anwendung einige mögliche systematische Fehlerquellen. Zum einen kann die Norm hinsichtlich der Positionierung des Mikrofons unterschiedlich ausgelegt werden. Zum anderen ist die Klassifizierung einer gültigen Vorbeifahrt bezüglich des Hintergrundgeräuschs sowie die Auswahl zu messender Fahrzeuge im vorbeifahrenden Fahrzeugkollektiv unter Umständen problematisch. Insbesondere die Zuordnung der gemessenen Fahrzeuge zu einer bestimmten Fahrzeugkategorie ist nicht immer eindeutig. Um den Einfluss der genannten Fehlerquellen zu identifizieren, wurden zeitgleich Messungen vier verschiedener, voneinander unabhängiger Prüfinstitute am selben Messort durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Messungen sollen in diesem Beitrag präsentiert werden.
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Ayaz Bustami, Khadija
- Auflösung der Blasengrößenverteilung nach Phasenlage in akustischer Kavitation
[Abstract]
K. Ayaz Bustami, J. Eisener, R. Mettin, S. Lesnik and G. Brenner/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000122 The bubble size distribution in an acoustic cavitation structure in a bath reactor driven at 25 kHz is measured by high-speed videography. Due to the recording being faster than the acoustic frequency, different phases of the bubble oscillations are resolved. After image processing, momentary bubble sizes and numbers can be evaluated. The distribution of bubble equilibrium radii is derived on the basis of a numerical single bubble model. Furthermore, the distribution for different acoustic driving phases is checked for quasi-stationarity over longer time intervals. Preliminary results show roughly exponentially decaying bubble numbers over bubble radii. Statistics appear similar even after longer observation time intervals, pointing to quasi- stationarity bubble distributions.
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- Modellierung der Akustischen Kavitation mithilfe des Euler- Lagrange Ansatzes
[Abstract]
S. Lesnik, G. Brenner, K. Ayaz Bustami and R. Mettin/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000461 Anwendung der durch Ultraschall erzeugten Kavitation in Verfahrenstechnik erlaubt eine Vielzahl von chemischen Reaktionen zu beschleunigen. Die chemischen Reaktoren werden für diese Anwendung meistens nicht angepasst. Außerdem fehlen die Tools, welche eine entsprechende Auslegung ermöglichen könnten. Ein Löser, der die Ultraschall-Kavitation vorhersagen kann, wird in OpenFOAM erstellt. In der akustischen Kavitation auftretende Phänomene weisen Unterschiede von mehreren Größenordnungen in zeitlichen und räumlichen Skalen auf. Aus diesem Grund wird ein Modellierungs- Ansatz verfolgt, welcher die Physik ausreichend genau abbildet und Berechnungen mit relativ niedrigen Rechnerkapazitäten erlaubt. Die Akustik wird im Frequenzbereich abgebildet. Das verwendete Modell benutzt Keller-Miksis Gleichungen um die Dämpfung der akustischen Wellen durch Kavitation zu berücksichtigen. Die Blasendynamik wird mithilfe des Euler-Lagrange Ansatzes berechnet. Die Ergebnisse werden mit experimentellen Daten verglichen und zur Diskussion gestellt.
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Baasch, Christin
- Level-correct Speech Recordings for the Analysis of Parkinson Speech
[Abstract]
L. Jaschke, C. Baasch, G. Schmidt, A. Nebel and G. Deuschl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000109 Parkinson’s Disease is one of the most frequent neurodegenerative diseases in the world. Nearly 90 % of the patients suffer from a speech disorder, called dysarthria. Thereby the main problem is that the patients speak too quietly. Furthermore as a result of the tremor, one of the main symptoms of this disease, the patients move constantly and change their head position. A variety of different voice therapies are the subject of current research. In order to be able to make reliable statements about the success of a treatment, the main aim is to make the voice recordings comparable. In this article, the focus is on the implementation of a recording environment that enables voice recordings of patients with Parkinson’s syndrome, measures the distance between the speaker and the microphones, and realizes an adaptation of the signal, based on the previous measurements and a reference distance value. A subsequent analysis of these recordings should give a possibility for evaluation of the effectiveness of different voice therapies with respect to speech power. The main focus is on two localization algorithms and their performance in a real-time application to measure the distance between the sound source and a microphone array containing four sensors.
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Bader, Nicki
- Hörbarmachung von Ultraschallsignalen
[Abstract]
P. Holstein, N. Bader, A. Tharandt, R. John, S. Uziel, D. Januszko and T. Hutschenreuther/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000368 Ultraschallsignale werden oft in den hörbaren Bereich transformiert. Die hörbargemachte Information dient der akustischen Überwachung von Prüfabläufen in der Instandhaltung. Anwendungsbeispiele aus dem Maschinenbereich reichen von der Diagnose von Schäden in Kugel- und Gleitlagern, der Überwachung von Schmierungszuständen bis hin zur akustischen Bewertung von Leckagen und elektrischen Entladungsvorgängen. Im bioakustischen Bereich ist es von Interesse, einen hörbaren Eindruck der akustischen Vorgänge im höheren Frequenzbereich zu bekommen. Ein bekanntes Beispiel sind Fledermausdetektoren. Diese haben mit den Ultraschallprüfgeräten für technische Anwendungen gemein, dass die Ultraschallsignale nur schmalbandig um eine Trägerfrequenz registriert werden. Die Hörbarmachung erfolgt durch ”Heruntermischen” mittels Heterodynverfahren. Diese Methode ist verbreitet und lässt sich mit einfachen Mitteln analog realisieren. Der wesentliche Nachteil dieser Herangehensweise besteht darin, dass Ultraschallsignale, die in einem breiten Frequenzbereich vorliegen, nicht adäquat bewertet werden können, da wesentliche Frequenzinhalte verloren gehen. Ultraschallsignale, die mit entsprechenden Abtastraten und breitbandigen Sensoren erfasst werden, bieten das Potenzial, den gesamten physikalisch relevanten Frequenzbereich einer Hörbarmachung zu unterziehen. Die Charakteristik des Zeitverlaufs muss dabei erhalten bleiben. Im Beitrag wird die Realisierung mittels eines Vocoderverfahrens mit großem Skalierungsfaktor vorgestellt. Der Unterschied der Verfahren bezüglich des Höreffekts und des Informationsgehaltes wird an Test- und Beispielsignalen verdeutlicht.
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- Materialeigenschaften von Musikhölzern
[Abstract]
P. Holstein, G. Ziegenhals, N. Bader, A. Tharandt, K. Grillmeister and A. Bodi/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000366 Holz ist einer der wichtigsten Werkstoffe, die bei der Herstellung von Musikinstrumenten zum Einsatz kommen. Hierbei kommen unterschiedliche Hölzer zum Einsatz. Die Hölzer müssen dabei verschiedenste mechanische und musikalische Funktionen erfüllen. Naturgemäß weißt Holz eine große Schwankungsbreite der Eigenschaften auf. Dies schließt auch die Anisotropie, die räumliche Inhomogenität aber auch natürliche unvermeidbare Materialfehler ein. Die Auswahl von geeignetem Material zum Instrumentenbau kann dabei auch ökonomisch von Bedeutung sein. Beispielsweise spielt der Artenschutz eine zunehmende Rolle bei der Auswahl und Verfügbarkeit der Hölzer. Ziel des Projektes MUSIC.US ist die Entwicklung von Verfahren und Messtechnik zur akustischen Bestimmung mechanischer Kennwerte. Aufgrund der starken Dämpfung und Streuung der Ultraschallsignale werden spezielle Anforderungen an die Messverfahren, die Prüftechnik und Prüfköpfe sowie die Auswerteverfahren gestellt. Weiterhin spielen die Schwankungen der Materialeigenschaften bei Holz eine wichtige Rolle bei der Bewertung der akustischen Kennwerte und der abgeleiteten Materialeigenschaften. Als zielführend hat sich der skalierte Einsatz von Softwaremodulen und Messtechnik erwiesen, wie sie für Laufzeit- und Nachhallmessung in Räumen eingesetzt werden kann. Die Korrelation der mit pseudo-stochastischen Folgen und mit Chirps angeregten Signale ermöglicht eine höhere Zeitauflösung als mit denen aus Ultraschall- Standardanregungen. Damit ist eine verbesserte Bestimmung der Schallgeschwindigkeiten und E-Moduli möglich.
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Bakardjiev, Petko
- Entwicklung eines Lautsprecherantriebs aus dielektrischem Elastomer
[Abstract]
P. Bakardjiev, M.E. Altinsoy, J. Troge and A. Bucht/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000248 In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung eines innovativen magnetfreien Lautsprecherantriebs auf Basis eines dielektrischen Elastomer-Aktors beschrieben. Dielektrische Elastomere werden als sogenannte Smart Materials bezeichnet. Es handelt sich dabei um einen nachgiebigen elektrostatischen Kondensator, der aus zwei flexiblen Elektroden besteht, zwischen denen sich eine passive, inkompressible Elastomerfolie befindet. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung ziehen sich die gegenüberliegenden Elektroden an und setzen das inkompressible Elastomer unter Druck, welches sich dadurch seitlich ausdehnt. Elastomer-Aktoren verfügen dabei über eine potentiell höhere Leistungsdichte als elektrodynamische Antriebe. Durch geeignete Parametrisierung des Aktormaterials, sowie dessen Anordnung, kann eine Vielzahl unterschiedlicher Aktortypen mit spezifischen Eigenschaften erstellt werden. Für den Lautsprecherantrieb wurde ein Wickelaktor aufgebaut, der aus einer leitfähig beschichteten Silikonfolie besteht und Bewegungen in axialer Richtung erzeugen kann. Dieser wurde messtechnisch charakterisiert und in ein elektromechanisches Modell überführt. Anhand dieses Modells wurde eine geeignete Lautschprechermembran für den Aufbau ausgewählt. Der Elastomer-Aktor ersetzt in der so erstellten Lautsprecheranordnung den elektrodynamischen Antrieb und die Zentrierspinne. Dieser erste Prototyp zeigt bereits das hohe Potential zur Gewichts-, Bauraum- und Kostenreduktion im Vergleich zu herkömmlichen elektrodynamischen Antrieben, sowie ein günstiges Impulsverhalten.
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Balint, Jamilla
- Sound Propagation in a Reverberation Chamber
[Abstract]
M. Kreuzbichler, J. Balint and G. Graber/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000351 It is common practice to equip reverberation chambers with diffusors. ISO 354 states that the sound field in the chamber becomes more diffuse with an increasing amount of diffusors in the frequency range from 500 Hz to 4000 Hz. In this paper, we investigate the sound propagation in a reverberation chamber excited by an omnidirectional speaker. We measured the impulse response around a diffusor at 70 points and analyzed the sound propagation. With our measurements we show how the sound waves propagate after the excitation. An animated sequence from the first milliseconds up to 8 seconds illustrates the path of the sound waves in the room. Up to 30 ms the sound level behind the diffusor is slightly lower compared to the side which is facing the sound source. After 30 ms the spatial differences between the microphone positions reach a minimum value. Conclusions are drawn regarding the spatial diffusivity as well as the influence of diffusors on the sound field.
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Barfuss, Hendrik
- On the Impact of Localization Errors on HRTF-based Robust Least-Squares Beamforming
[Abstract]
H. Barfuss and W. Kellermann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000277 In this work, a recently proposed Head-Related Transfer Function HRTF)-based Robust Least-Squares Frequency-Invariant (RLSFI) beamformer design is analyzed with respect to its robustness against localization errors, which lead to a mismatch between the HRTFs corresponding to the actual target source position and the HRTFs which have been used for the beamformer design. The impact of this mismatch on the performance of the HRTF-based RLSFI beamformer is evaluated, including a comparison to the free-field-based beamformer design, using signal-based measures and word error rates for an off-the-shelf speech recognizer.
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Bartolomaeus, Wolfram
- Reflexionsverlust vs. Absorptionsgrad bei Lärmschutzeinrichtungen
[Abstract]
W. Bartolomaeus/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000186 In Zukunft werden die akustischen Eigenschaften von Lärmschutzeinrichtungen in nicht diffuser Schallumgebung mit dem ADRIENNE-Verfahren ermittelt. Demnächst ist für Lärmschutzwände an Standorten mit überwiegend gerichtetem Schalleinfall nicht mehr der Schallabsorptionsgrad DLα im Hallraum nach DIN EN 1793-1 maßgebend, sondern der Reflexionsindex DLRI in-situ nach DIN EN 1793-5, der den Reflexionsverlust angibt. Die beiden Messkonzepte sind unterschiedlich. Ihre Werte können aber unter bestimmten Voraussetzungen ineinander umgerechnet werden. Das hat Konsequenzen für das Regelwerk des Lärmschutzes an Straßen, namentlich die ”Richtlinen für den Lärmschutz an Straßen” und die ”Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutz- wänden an Straßen”. Beide Vorschriften werden derzeit neu erstellt.
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- Untersuchung des Einflusses systematischer Fehler bei der Anwendung des SPB-Verfahrens
[Abstract]
S. Kluth, M. Ruhnau, M. Männel, W. Bartolomaeus and A. Attenberger/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000045 Das Verfahren der Statistischen Vorbeifahrt (Statistical Pass-By, SPB) ist eine der beiden Standard-Messmethoden zur Ermittlung des Einflusses von Straßenoberflächen auf das Verkehrsgeräusch. Trotz ausführlicher Anleitung zur Durchführung des Verfahrens nach Norm (DIN EN ISO 11819-1) ergeben sich in dessen Anwendung einige mögliche systematische Fehlerquellen. Zum einen kann die Norm hinsichtlich der Positionierung des Mikrofons unterschiedlich ausgelegt werden. Zum anderen ist die Klassifizierung einer gültigen Vorbeifahrt bezüglich des Hintergrundgeräuschs sowie die Auswahl zu messender Fahrzeuge im vorbeifahrenden Fahrzeugkollektiv unter Umständen problematisch. Insbesondere die Zuordnung der gemessenen Fahrzeuge zu einer bestimmten Fahrzeugkategorie ist nicht immer eindeutig. Um den Einfluss der genannten Fehlerquellen zu identifizieren, wurden zeitgleich Messungen vier verschiedener, voneinander unabhängiger Prüfinstitute am selben Messort durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Messungen sollen in diesem Beitrag präsentiert werden.
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Barutcu, Burak N.
- Investigation of Sound Transmission Loss of an Automotive Door Sealing System by Using FEA
[Abstract]
S. Atamer, M.H. Kandemir, B.N. Barutcu, M. Caliskan, G.O. Ozgen and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000377 Door seal systems in automotive industry is mostly used for preventing water and air flow through gaps around door. However, sound transmission through door seals may also play crucial role in determining the interior noise levels of the automobiles. For the cases where aspiration noise is prevented by perfect sealing around door structure, sound transmission through elastomeric sealing systems becomes important.
The aim of this research is to predict sound transmission loss of an representative automobile door seal structure by using finite element method. FE analysis method is firstly evaluated by comparing the sound transmission loss values obtained from analytical expressions for simplified door seal models. Door seal structure is then analysed with the similar input parameters.
Some of the simulations in this field uses material characteristics independent on frequency or temperature. However in this study, frequency and temperature dependent material characterization is considered in acoustic analyses. Material tests are performed to obtain modulus and loss factor values with respect to excitation frequency and temperature of the seal structure. Transmission loss values are then given for both constant and non-constant viscoelastic material characteristics to understand the effect on sound transmission loss of the seal structure.
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Bassetti, Alessandro
- Ein kleiner Freistrahlprüfstand für aeroakustische Messungen
[Abstract]
H. Siller, M. Nussbaumer, W. Hayat, A. Bassetti, S. Funke, W. Hage and R. Meyer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000348 Ein neuer Prüfstand für akustische Experimente mit Freistrahlen im Unterschallbereich wurde für Prinzipexperimente und zum Testen von Messmethoden aufgebaut. Er besteht aus einem bereits bestehenden aerodynamischen Freistrahlprüfstand, der um eine reflexionsmindernde Mess-Strecke mit Mikrofonarrays erweitert wurde.
Die Messstrecke besteht aus einem an beiden Enden offenen Zylinder aus absorbierenden Schaumstoffen, mit einem linearen Mikrofonarray mit 50 Mikrofonen parallel zur Strahlachse.
Die raumakustischen Eigenschaften des Prüfstands wurden mit Messungen von Impulsartigen Schallquellen, explodierenden Membranen und Schreckschusspistolen, überprüft. Dabei wurde gezeigt, dass der absorbierende Zylinder in Kombination mit der absorbierenden Verkleidung der Rückwand stromab des Zylinders sehr gut die Reflexionen der Wände des Labors unterdrückt.
Zur Verifizierung des Prüfstands wurden Messungen mit einer Düse mit einem Durchmesser von 50 mm bei verschiedenen Machzahlen von 0.4 bis 0.7 durchgeführt. Die an verschiedenen Entfernungen stromab der Düse gemessenen Frequenzspektren des Strahlgeräuschs wurden mit Referenzdaten, die H. K. Tanna von Lockheed 1976 mit einer Freistrahldüse von zwei Zoll Durchmesser gemessen und publiziert hat, verglichen. Die Übereinstimmung ist in dem interessanten Frequenzbereich sehr gut und zeigt, dass der Prüfstand für kleine aeroakustische Experimente an Freistrahlen geeignet ist.
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Batke, Johann-Markus
- Entwurf eines Entzerrungsfilters für das Oktava 4-D Ambisonics Mikrofon
[Abstract]
M. Amelung, M. Schillinsky and J.-M. Batke/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000427 Für die 3-dimensionale Aufzeichnung eines Schallfeldes können Mikrofonarrays in Tetraeder-Bauweise verwendet werden. Diese Mikrofonkapselanordnung ermöglicht die Schallfelddarstellung mit Higher-Order-Ambisonics-Koeffizienten 1. Ordnung. Die zur Berechnung der Ambisonics-Koeffizienten notwendige Modenmatrix und die Entzerrungsfilter sind aus der Literatur für das Mikrofonarray des Herstellers Soundfield bekannt.
Verglichen mit diesem Mikrofonarray weist das in diesem Beitrag untersuchte Array des Herstellers Oktava keine exakte Tetraederanordnung auf. Auch die Richtcharakteristik der Mikrofonkapseln weicht von der im Soundfield-Mikrofonarray verwendeten Richtcharakteristik ab. Bei Verwendung der bekannten Modenmatrix und der Entzerrungsfilter ist daher mit einem nicht-optimalen Ergebnis zu rechnen.
Das Ziel dieses Beitrags ist ein optimaler Entwurf der Modenmatrix und der Entzerrungsfilter für das Oktava-Mikrofonarray. Für die Untersuchung wird dieses Mikrofonarray mit Hilfe eines Drehtellers vermessen. Zur Berechnung der Ambisonics-Koeffizienten werden die aus der Literatur bekannten Matrizen und Filter sowie die auf das untersuchte Oktava-Mikrofonarray zugeschnittenen Lösung herangezogen und mit den idealen Kugelflächenfunktionen 0. und 1. Ordnung verglichen.
Es werden Messungen aus unterschiedlichen Distanzen von 1, 3 und 5 Metern ausgewertet. Konsistenz in den Ergebnissen zeigt sich im unteren bis mittleren Frequenzbereich bis 4000 Hz. Abweichungen von den Kugelflächenfunktionen treten vor allem im oberen Frequenzbereich ab 8000 Hz auf. Ebenso sind dort die Störungen durch Kugelflächenfunktioen höherer Ordnung zu beobachten.
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Batyrshin, Eduard
- Observation of Bi-stable and Chaotic Bubble Dynamics
[Abstract]
R. Mettin, C. Cairós and E. Batyrshin/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000294 The dynamics of an acoustically driven spherical bubble can be involved due to the nonlinear equations of motion. Numerical calculations show a variety of nonlinear phenomena, reaching from generation of harmonics to different bifurcations, multi-stability, and deterministic chaos. However, preparation and observation of such dynamical details in single bubble trap experiments remains difficult, mainly because of parameter restrictions. Here we report on recordings of individual bubbles in multi-bubble fields in acids that exhibit the predicted bi-stability, i.e. a hysteretic behavior of large and small oscillation amplitude. The hysteresis is coupled to distinct spatial motion and partly to sonoluminescence emissions. In one observed case, apparently chaotic volume oscillations occur. The findings serve for experimental validation of spherical bubble models.
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Bau, David
- Digitale Audiosignalverarbeitung auf dem Raspberry Pi
[Abstract]
D. Bau, D. Leckschat and C. Epe/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000410 Der in den letzten Jahren sich immer größerer Beliebtheit erfreuende Mini-Computer ”Raspberry Pi” stellt eine verhältnismäßig große Rechenleistung für wenig Geld auf sehr kleinem Raum zur Verfügung. Diese drei Faktoren (Preis, Leistung, Größe) machen ihn auch interessant für die Verwendung als DSP-Alternative im Audiobereich. Leider gibt es bis dato kaum verwendbare Ansätze dafür. Grund dafür mag sein, dass der Raspberry Pi nicht für einen solchen Zweck ausgelegt ist. Es muss eine zufriedenstellende Lösung für eine AD/DA-Wandlung gefunden werden, sowie eine Echtzeit-Audioverarbeitung auf dem Linux-Betriebssystem eingerichtet werden, mit der man DSP-Algorithmen implementieren kann.
Diese Problematik wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit untersucht und erfolgreich gelöst. Darüber hinaus wurde eine Bibliothek an Basis-DSP-Algorithmen zur Verwendung auf dem Raspberry Pi erstellt, um dessen Möglichkeiten zu demonstrieren und das System zur weiteren Verwendung am ISAVE der Hochschule Düsseldorf zugänglich zu machen. Zu den Möglichkeiten der Audio-Plattform zählen neben herkömmlichen DSP-Aufgaben wie Frequenzweichen oder Multi-Effekten auch die Verwendung von MIDI, externer C-Bibliotheken sowie die flexibel anwendbaren GPIO-Pins des Raspberry Pi, mit denen externe Elektronik wie Sensoren und LED’s angesteuert werden können.
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Baumann, Sebastian
- Akustische Evaluierung elektromobiler Schlepptechnologien für Flugzeuge - Der Beitrag von TaxiBot und eSchlepper zur Reduktion von Bodenlärm am Flughafen Frankfurt
[Abstract]
K. Hein and S. Baumann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000077 Neuartige diesel-elektrisch betriebene Schleppertechnologien, wie der vom Piloten gesteuerte TaxiBot oder der stangenlose eSchlepper, werden momentan am Flughafen Frankfurt getestet. Diese Konzepte versprechen Flugzeugbewegungen am Boden effizienter, leiser und schadstoffärmer zu gestalten. Um ihren akustischen Vorteil gegenüber sich heute im Einsatz befindenden Dieselschleppern sowie Flugzeugen, die mit Hilfe von Triebwerksschub rollen, zu ermitteln, wurden akustische Messungen durchgeführt. Da für diese Anwendungsfälle keine standardisierte Vorgehensweise existiert, wurden zwei Messmethoden auf der Basis hiermit vergleichbarer Normen (z.B. für Straßenverkehrsgeräusche) entwickelt und an gegebene Rahmenbedingungen und Sicherheitsanforderungen des Flughafens Frankfurt angepasst. Die erste Messmethode ermöglicht die Ermittlung der Schallemission und der Schallimmission bei Vorbeifahrten von konventionell rollenden Flugzeugen und Flugzeugen, die vom TaxiBot oder eSchlepper gezogen werden. Mit der zweiten Messmethode können die neuartigen Schlepper stehend im Leerlauf vermessen werden und mit herkömmlichen Dieselschleppern verglichen werden. Erste Messergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Technologien wie TaxiBot und eSchlepper einen signifikanten Beitrag dazu leistet den Bodenlärm am Flughafen zu reduzieren. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Triebwerke beim Rollen zur Startbahn ausgeschaltet bleiben.
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Baumann, Walter
- Detection of Reflecting Objects in Anechoic Chambers
[Abstract]
A. Rajmane and W. Baumann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000101 Ideally anechoic chambers are supposed to absorb all sound energy. But unavoidable objects like camera, siren, fire extinguisher cylinder, illumination devices and flaps of air supply systems reflect the incident sound. Region of reflected sound can be identified during room qualification measurement according to ISO 26101 standard.
From the experiments in anechoic chamber, the correlation is established between the size of reflecting object and the tonal frequency of excitation. To identify the relative location of reflecting object, a second microphone is placed at two positions around the first microphone. The room is excited by tonal impulse. The location reflecting surface is identified by measuring sound intensity and time lag of reflected sound field.
The outcome of this research work is one measurement procedure that identifies location, size and angle of orientation of reflecting object. It guides to relocate or reorient the reflecting object, so that the region of acoustic interest in Anechoic Chambers remains clean and without reflections.
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Baumgart, Johannes
- A Comparison of Intonation Estimates for Reed Woodwinds
[Abstract]
T. Grothe and J. Baumgart/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000322 The bore and tone holes of reed woodwinds determine their intonation properties to a large extent. Acoustical modal frequencies of the air-column can be calculated from the geometry with great accuracy. However, the prediction of sounding frequencies from the air column modes is much more scarce because the reed’s dynamic behaviour has to be taken into account. Due to the non-linear coupling to the reed mouthpiece, the resulting pitch may deviate largely from the respective fundamental air column modal frequencies. To investigate this for the bassoon, a numerical study is presented employing a minimal model of reed-resonator interaction. Some aspects of the model are explored using previously obtained experimental data from artificial mouth experiments. Further, the computed sounding frequency from the model is compared to empirical estimates basing only on the impedance curve of the resonator. The results of all intonation estimates point to the importance of higher modes for the pitch in the bassoon, especially for notes in the low range.
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Baumgartner, Hannah
- Sprachaktivitätserkennung basierend auf Deep Neural Networks für Anwendungen in Film und Fernsehen
[Abstract]
N. Moritz, J. Drefs, H. Baumgartner and J. Rennies-Hochmuth/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000432 Im Bereich Film und Fernsehen ist häufig eine automatische Bewertung der Sprachverständlichkeit wünschenswert, die jedoch mit heute verfügbaren Werkzeugen nicht allgemeingültig realisierbar ist. Eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist es die Anteile des Audiomaterials mit aktiver Sprache zuverlässig zu erkennen. In diesem Beitrag wird daher eine auf deep neural networks (DNN) basierende, automatische Erkennung von Sprachaktivität mit authentischem Fernsehaudiomaterial evaluiert. Dabei werden zwei grundsätzliche Anwendungsfälle unterschieden: im ersten, vermeintlich einfachen Anwendungsfall werden Stems analysiert, die als Sprach- Stem kategorisiert sind, d.h. nur Sprachanteile enthalten sollten, aufnahmebedingt jedoch auch Störgeräusche enthalten können. Im zweiten Anwendungsfall werden gemischte Audiosignale analysiert, die aufgrund der extrem großen Variabilität von möglichen Nebengeräuschen in Film und Fernsehen (Musik, Effekte, Nachhall, Atmosphäre) eine besondere Herausforderung darstellen. Im vorgestellten DNN-basierten Ansatz zur Sprachaktivitätserkennung werden zwei Möglichkeiten untersucht, um die zeitliche Dynamik von Sprache mit einem DNN zu verarbeiten. Im ersten Fall wird Vorwissen über die menschliche Verarbeitung von Amplituden-Modulationsfrequenzen ausgenutzt, im zweiten Fall werden die zeitlichen Eigenschaften von Sprache ausschließlich über maschinelle Lernverfahren erlernt. Der Vergleich des neu entwickelten Ansatzes mit etablierten Verfahren zeigt, dass besonders bei instationären Nebengeräuschen eine erhebliche Verbesserung der Erkennungsleistung erreicht werden kann, was zukünftig als Vorstufe zur verbesserten Messung der Sprachverständlichkeit eingesetzt werden soll.
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Bayer, Otto
- Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen
[Abstract]
U. Ratzel, L. Herrmann, C. Westerhausen, O. Bayer, K.-G. Krapf, M. Hoffmann, J. Blaul and C. Mehnert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000219 Das Thema tieffrequente Geräusche - und hiervon insbesondere der Infraschall - hat in der jüngeren Vergangenheit weit über die Fachkreise hinaus größeres öffentliches Interesse hervorgerufen. Grund hierfür sind wohl insbesondere die Diskussionen um den Ausbau der Windkraft. Die LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg und die Fa. Wölfel Beratende Ingenieure führten in den Jahren 2013-15 umfangreiche Messungen tieffrequenter Geräusche (inkl. Infraschall ab 1 Hz) in der näheren Umgebung von sechs Windkraftanlagen, in urbaner und ländlicher sowie explizit von Straßenverkehr dominierter Umgebung durch. Ziel des Projektes war es, aktuelle Daten über das Auftreten von Infraschall und tieffrequenten Geräuschen in der Umgebung von Windkraftanlagen und weiteren Quellen vergleichbar zu erheben. Die Messungen an Windkraftanlagen mit einem Leistungsbereich von 1,8 bis 3,2 MW erfolgten dabei zeitgleich in unterschiedlichen Abständen zur jeweiligen Anlage. Der von Windenergieanlagen ausgehende Infraschall konnte in der näheren Umgebung der Anlagen messtechnisch gut erfasst werden. Seine Intensität liegt hierbei unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsschwelle. Die Vielzahl der ermittelten Daten wurde in unterschiedlichen Auswertungen dokumentiert (u.a. lineare Terzpegel, Schmalbandspektren, G-bewertete Summenpegel in Abhängigkeit von Windgeschwindigkeit oder Tageszeit). Im Beitrag werden Messtechnik, Messverfahren und die wichtigsten Ergebnisse präsentiert.
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Beaugeant, Christophe
- Characterization of dynamic loudspeakers using electrical and acoustical measurement data
[Abstract]
J. Mecking, G. Behler, M. Vorländer and C. Beaugeant/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000503 Der Vortrag beschäftigt sich mit der Charakterisierung von dynamischen Lautsprechern mit Hilfe von elektrischen und akustischen Messdaten. Elektrodynamische Lautsprecher können mit Hilfe der sogenannten Thiele-Small Parameter charakterisieren werden. Dies bedeutet, dass sich das elektrische, mechanische und akustische Verhalten eines Wandlers in der Näherung eines linearen, zeitinvarianten Systems vollständig beschreiben lässt. Ursprünglich wurden diese Größen aus einer Reihe von elektrischen und mechanischen Einzelmessungen bestimmt, es ist jedoch auch möglich, dies mit Hilfe einer simultanen Messung der - jeweils komplexen - elektrischen Impedanz sowie der Auslenkungsübertragungsfunktion der Membran zu erreichen.
Hier soll nun eine dritte Möglichkeit der Charakterisierung untersucht werden, in der die Messung der Membranauslenkung durch eine Schalldruckmessung ersetzt wird.
Diese Methode bietet den Vorteil, dass auch solche Wandler untersucht werden können, für die klassische Messmethoden wie das Anbringen eines Zusatzgewichts auf der Membran ungeeignet sind (z.B. Microspeaker). Auf der anderen Seite würde es die aufwendige Vermessung der Membranauslenkung (z.B. durch ein Laser-Vibrometer) durch eine einfache Schalldruckmessung ersetzen.
Im Fokus der Betrachtungen stehen vor allem geeignete Randbedingungen für einen entsprechenden Aufbau, die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse sowie ein Vergleich mit den eingangs erwähnten Messmethoden.
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Becker, Stefan
- Numerische Berechnung der Schallabstrahlung eines Seitenkanalverdichters basierend auf Oberflächenschnelledaten aus Laser-Vibrometermessungen
[Abstract]
S. Münsterjohann, T. Heinemann, E. Biegler and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000387 Der Schallabstrahlung von Turbomaschinen wird eine stetig steigende Bedeutung beigemessen. Am Beispiel eines Seitenkanalverdichters wird mittels Laser-Vibrometrie die 3-dimensionale Verteilung der Oberflächenschnelle auf dem Gehäuse der Turbomaschine bestimmt und als Eingangsparameter für Schallausbreitungsrechnungen genutzt. Hierbei kommen zwei unterschiedliche Berechnungsansätze zum Einsatz: Die Lösung der inhomogenen Wellengleichung auf einem Finite-Elemente-Gitter und der Ansatz nach Ffowcs-Williams und Hawkings werden miteinander verglichen. In beiden Fällen ist die Oberflächenschnelle die Schallfeld erzeugende Randbedingung. Während die Analogie nach Ffowcs-Williams und Hawkings lediglich Informationen über die Akustik am Beobachterpunkt gibt, ermöglicht die Finite-Elemente-Simulation zusätzlich eine Beschreibung der örtlichen Verteilung des akustischen Feldes. Die Ergebnisse zeigen für den jeweiligen Berechnungsansatz die zeitliche und spektrale Schalldruckverteilung und den Vergleich mit Messergebnissen. Die Schallabstrahlung wird in einem weiteren Schritt mit den Strukturmoden der Turbomaschine verglichen.
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- Einfluss verschiedener Raumparameter des Fahrzeuginnenraums auf die Klimatisierungsakustik
[Abstract]
S. Hohls, T. Biermeier, R. Blaschke and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000237 Das Klimatisierungssystem wird durch den zunehmenden Einsatz von Technologien wie der Start-Stopp-Automatik oder von Elektromotoren vermehrt demaskiert. Hinzu kommt eine weitere akustische Optimierung weiterer Lärmquellen am Fahrzeug. Es ist daher notwendig, die Geräuschqualität der Klimaanlage im Fahrzeug bereits im frühen Produktentwicklungsprozess messbar zu machen. In der vorliegenden Studie wurde ein Klimagerät in ein vereinfachtes Fahrzeugmodell verbaut und eine Raumparameterstudie durchgeführt. Hierdurch wird ein allgemeingültiges Verständnis dafür geschaffen, welche den Fahrzeuginnenraum charakterisierenden Parameter das wahrnehmbare Schallfeld der Klimaanlage bestimmen, wodurch wiederum der Geräuscheindruck erzeugt wird. Für die Bewertung der Geräuschqualität werden spektrale Eigenschaften sowie psychoakustische Parameter verwendet.
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- Einfluss der Zuströmung auf das abgestrahlte Schallfeld von gesichelten Axialventilatoren
[Abstract]
A. Renz, F. Zenger and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000508 Das abgestrahlte Schallfeld eines Axialventilators ist eine wichtige Kenngröße im Hinblick auf dessen Einsatzmöglichkeiten und dessen Einsatzort. Neben der Schaufelgeometrie und dem Betriebspunkt des Axialventilators haben die Zuströmbedingungen einen erheblichen Einfluss auf die Schallabstrahlung. Turbulente bzw. ungleichmäßige Zuströmung führt meist zu einer verstärkten Abstrahlung. Um die Auswirkungen dieser Einflussfaktoren auf das abgestrahlte Schallfeld zu untersuchen, wurden drei unterschiedlich gesichelte Axialventilatoren mit isoenergetischer Arbeitsverteilung nach dem Tragflügelverfahren ausgelegt und hergestellt. In einem nach DIN EN ISO 5801 aufgebauten Prüfstand wurden sowohl die Kennlinien als auch das saugseitig abgestrahlte Schallfeld der Axialventilatoren vermessen. Hierbei konnte die Zuströmung gezielte durch den Einbau unterschiedlicher Gitter im Einlassbereich der Axialventilatoren beeinflusst werden. Zur Bestimmung der Eigenschaften der Zuströmung wurde das saugseitige Geschwindigkeitsfeld mittels eines LDA-Systems vermessen. Schallfeldmessungen der verschiedenen Axialventilator-Gitter-Kombinationen wurden bei mehreren Betriebspunkten durchgeführt. Die daraus resultierenden akustischen Kennlinien zeigen sowohl den Einfluss der unterschiedlichen Schaufelgeometrien als auch den Einfluss der verschiedenen Zuströmbedingungen auf den Schallleistungspegel. Der Einfluss der Sichelung ist hierbei über den gesamten Kennlinienverlauf erkennbar, wogegen die Zuströmbedingungen hauptsächlich die Ergebnisse bei hohen Volumenströmen beeinflussen.
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- Simulation Environment for the Computation of Aeroacoustic Noise Generated by Rotating Systems
[Abstract]
M. Kaltenbacher, A. Hüppe, A. Reppenhagen, B. Brandstätter and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000395 The cabin noise of modern ground vehicles is highly affected by flow related noise sources. This is especially the case, when the vehicle is not moving. Thereby, the fan-noise and outlet of the air-conditioning system are main acoustic sources and may reduce the comfort significantly. Rotating fans generate a highly turbulent flow field and can be identified as the main noise source in air conditioning units.
This contribution focuses on Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations of rotating fans in air conditioning units using the Arbitrary Mesh Interface (AMI) which is implemented in OpenFOAM®. For the computation of the acoustic sources, highly accurate unsteady CFD simulation data is needed. Therefore, the transient simulations are carried out by using a DES (Detached Eddy Simulation) turbulence model to accurately resolve the complex flow field. In addition, CAA (Computational AeroAcoustics) simulations with the Finite-Element (FE) research software CFS++ (Coupled Field Simulation) are performed, which uses a Nitsche type mortaring to couple the acoustic field between rotating and stationary parts. To demonstrate the applicability of our overall computational scheme, we will present CFD and CAA computations of a side channel blower, as used in automotive air-conditioning systems.
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- Schallabstrahlung von Axialventilatoren bei ungleichförmiger Zuströmung
[Abstract]
F. Zenger and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000044 Die Schallabstrahlung ist neben den strömungsmechanischen Kenngrößen ein wichtiger Parameter bei der Auslegung von Axialventilatoren. Diese wird durch die Einbausituation des Ventilators wesentlich beeinflusst. Oftmals kann durch die Integration in ein komplexes Gesamtsystem keine gleichförmige Zuströmung garantiert werden. Ziel ist es daher, den Einfluss eines ungleichförmigen Geschwindigkeitsprofils am Ventilatoreinlass auf die Schallemission von vorwärts- und rückwärtsgesichelten Axialventilatoren zu untersuchen. Dazu wurden zwei Ventilatoren mit radiusabhängiger Verteilung der Schaufelarbeit und variabler Sichelung mit einem gemeinsamen Arbeitspunkt ausgelegt und gefertigt. Kennlinien- und Schallfeldmessungen wurden an einem Prüfstand nach DIN EN ISO 5801 durchgeführt. Die Ventilatoren waren dabei in ein kurzes Rohrsegment mit abschließenden Diffusor mit einer Gesamtlänge von l = 0.75d integriert. Zur Einstellung des Geschwindigkeitsprofils wurden zwei unterschiedliche Gitter saugseitig montiert. Diese waren aus horizontalen Streben mit gleicher Breite aber veränderlicher Staffelung aufgebaut, so dass daraus ein Geschwindigkeitsgradient in vertikaler Richtung resultierte. Die Geschwindigkeitsverteilung hinter den Gittern wurde mittels eines Laser Doppler Anemometers bestimmt. Im Schallleistungsspektrum werden durch das ungleichförmige Geschwindigkeitsprofil werden vor Allem tonale Komponenten verstärkt. Das Ausmaß dieser Erhöhung ist unterschiedliche stark ausgeprägt für die beiden Ventilatoren. Es können somit Aussagen getroffen werden, wie die Schallabstrahlung bei ungleichförmiger Zuströmung durch die Schaufelform gezielt beeinflusst werden kann.
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Becker-Schweitzer, Jörg
- Kann die Angenehmheit kombinierter Schallereignisse auf Basis von Einzelgeräuschbewertungen erklärt werden?
[Abstract]
S. Skoda and J. Becker-Schweitzer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000276 Alltägliche Geräuschumgebungen beinhalten gewöhnlich mehrere unterschiedliche Schallquellen, deren Zusammenwirken, beispielsweise in Gestalt von Maskierungseffekten, die menschliche Bewertung des Gesamtszenarios beeinflusst. Um die Lästigkeit von kombinierten Geräuschen zu beschreiben, existieren Modelle, die auf der Summation von Lautheitswerten oder Schalldruckpegeln basieren. Zur Beschreibung der Qualität eines Geräuschszenarios sind diese Modelle jedoch nur begrenzt geeignet, da beispielsweise die Addition von Naturgeräuschen in lärmbelasteten Umgebungen auch zu einer Verbesserung der empfundenen Geräuschqualität beitragen kann. Im Rahmen zweier Hörversuche wurde daher der Zusammenhang zwischen Angenehmheitsbewertungen einzelner und miteinander kombinierter Geräusche untersucht. Im ersten Experiment bewerteten die Probanden verschiedene Geräusche, die üblicherweise in Wohngebieten auftreten (z.B. Straßenverkehrsgeräusche, Vogelzwitschern). Darauf aufbauend wurde ein Regressionsmodell aufgestellt, das die Gesamtbewertung der Angenehmheit zweier kombinierter stationärer Geräusche basierend auf der Summe der gewichteten Einzelbewertungen und deren Interaktion erklärt. Das Modell gewichtet unangenehme Geräusche stärker, was mutmaßlich auf partielle Verdeckungseffekte sowie die Eigenschaft des Menschen zurückzuführen ist, negative Informationen leichter aus dem Gedächtnis abrufen zu können (negativity bias). In einem zweiten Experiment mit gleichem Testdesign, jedoch mit jeweils drei kombinierten Geräuschen, wurde das vorliegende Modell validiert. Das erweiterte Modell liefert eine wertvolle Grundlage für die wahrnehmungsbasierte Klassifizierung komplexer akustischer Umgebungen sowie für Berechnungen von Lärmzuschlägen.
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Bednar, Thomas
- Akustik Center Austria - neue Prüf- und Forschungskompetenz für Holzkonstruktionen in Österreich mit Fokus auf tiefen Frequenzen
[Abstract]
F. Dolezal, M. Neusser, M. Teibinger and T. Bednar/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000157 Ein neues Forschungsprojekt mit dem Ziel eine Infrastruktur für Bauakustik aufzubauen sowie die Kompetenzen von 3 Institutionen, mit unterschiedlichen Zugängen zur Bauakustik (HFA, TU Wien und TGM), zu bündeln, wurde 2014 in Österreich gestartet. Dieses Kooperationsprojekt führte bereits zur Errichtung von Prüfständen zur Messung von Wänden und Decken, wobei der Fokus auf dem Leichtbau bzw. dem Holzbau liegt. Dazu wurden zuerst bestehende Prüfeinrichtungen analysiert und die Erfahrung von europäischen Partnern sowie aktuelle Forschungsergebnisse in die Planungen mit einbezogen. Die optimalen Dimensionen, vor allem unter besonderer Berücksichtigung der Reproduzierbarkeit von Schallmessungen im erweiterten Frequenzbereich zwischen 50 und 100 Hz wurden in einer Parameterstudie ermittelt. Dabei wurde das hierfür verwendete FEM Modell anhand eines bestehenden Prüfstandes validiert. Die Bemühungen führten zu 2 L-förmigen Prüfständen (Kombination aus Wand- und Deckenprüfstand), wobei einer in Übergröße und einer mit normativen Mindestabmessungen ausgeführt wurde. Die Überlegungen die zu den aktuellen Prüfstandsgrößen führten, sowie der Einfluss der Wirksamkeit der Übergröße auf die Reproduzierbarkeit der Messungen werden dargestellt und die Fortschritte bei der Errichtung und der Inbetriebnahme des Akustik Center Austria gezeigt.
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Beer, Daniel
- High-directional beamforming with a miniature loudspeaker array
[Abstract]
C. Sladeczek, D. Beer, J. Bergner, A. Zhykhar, M. Wolf and A. Franck/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000409 Practical electroacoustic applications often demand a directional behavior of the dedicated loudspeaker setup. A common goal in sound reproduction applications is a uniform distribution of sound pressure over the listening area. A desired application in sound reinforcement is to focus the emitted sound to a defined region, to locally enhance speech intelligibility in reverberant environments or to keep high sound pressure levels on certain areas. The use of loudspeaker arrays with dedicated signal processing is a well-known technique to create directional radiation characteristics. This technology, often termed as loudspeaker beamforming, allows controlling the radiation of sound to a distinct direction. For decades directional sound radiation is used in public address systems. In recent years similar requests came up for other markets like home entertainment. Due to the size of conventional speaker systems, the usage in this field is still not feasible. This paper presents the design of a miniature beamforming array. The presented concept shows an array that consists of a small number of loudspeakers, while providing a high directional radiation behavior.
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- Diskussion zur Miniaturisierung von Schallführungen
[Abstract]
D. Beer, L. Betz, T. Gabb, J. Küller and R. Ritter/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000193 Der Trend mobiler Kommunikations- und Unterhaltungselektronik zu Geräten mit immer flacheren Gehäusen erfordert die Verwendung miniaturisierter Lautsprechersysteme.
Miniaturlautsprecher haben aufgrund ihrer Größe eine sehr geringe Effizienz. Aus dem Bereich der Elektroakustik ist bekannt, dass die Effizienz eines Lautsprechers durch konstruktive Maßnahmen, z. B. Resonatoren, gesteigert werden kann.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob derartige Schallführungsformen soweit miniaturisierbar sind, dass sie auch in Verbindung mit Miniatur- bzw. MEMS-Lautsprechern eine Pegelsteigerung bzw. Frequenzbereichserweiterung ermöglichen.
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Behler, Gottfried
- Directivity as Monopole Decomposition for Active Noise Reduction
[Abstract]
R. Opdam, K. Latzke, G. Behler and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000474 A theoretical study is performed on an active noise reduction design for large low frequency directive sources in a semi free field. The radiated sound field is simulated by decomposing the source into a set of multiple monopole sources in combination with an image source model. The radiated sound field is then probed at a defined volume to inversely calculate the source strengths and phases of an arrangement of secondary sources. The combination of the sound field of the secondary sources with the radiated sound field results in a reduction of the sound level in a pre- defined direction.
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- Characterization of dynamic loudspeakers using electrical and acoustical measurement data
[Abstract]
J. Mecking, G. Behler, M. Vorländer and C. Beaugeant/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000503 Der Vortrag beschäftigt sich mit der Charakterisierung von dynamischen Lautsprechern mit Hilfe von elektrischen und akustischen Messdaten. Elektrodynamische Lautsprecher können mit Hilfe der sogenannten Thiele-Small Parameter charakterisieren werden. Dies bedeutet, dass sich das elektrische, mechanische und akustische Verhalten eines Wandlers in der Näherung eines linearen, zeitinvarianten Systems vollständig beschreiben lässt. Ursprünglich wurden diese Größen aus einer Reihe von elektrischen und mechanischen Einzelmessungen bestimmt, es ist jedoch auch möglich, dies mit Hilfe einer simultanen Messung der - jeweils komplexen - elektrischen Impedanz sowie der Auslenkungsübertragungsfunktion der Membran zu erreichen.
Hier soll nun eine dritte Möglichkeit der Charakterisierung untersucht werden, in der die Messung der Membranauslenkung durch eine Schalldruckmessung ersetzt wird.
Diese Methode bietet den Vorteil, dass auch solche Wandler untersucht werden können, für die klassische Messmethoden wie das Anbringen eines Zusatzgewichts auf der Membran ungeeignet sind (z.B. Microspeaker). Auf der anderen Seite würde es die aufwendige Vermessung der Membranauslenkung (z.B. durch ein Laser-Vibrometer) durch eine einfache Schalldruckmessung ersetzen.
Im Fokus der Betrachtungen stehen vor allem geeignete Randbedingungen für einen entsprechenden Aufbau, die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse sowie ein Vergleich mit den eingangs erwähnten Messmethoden.
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Behn, Maximilian
- Azimutalmodenanalyse in Strömungskanälen von Turbomaschinen bei starker Unterabtastung mittels Compressed Sensing
[Abstract]
R. Kisler, M. Behn, L. Enghardt and U. Tapken/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000341 Es wird gezeigt, dass zur quantitativen Analyse dominanter azimutaler Moden von komplexen Schallfeldern, wie sie beispielsweise durch Rotor-Stator-Interaktion in zylindrischen Strömungskanälen von Turbomaschinen auftreten, das klassische Nyquist-Shannon Abtasttheorem deutlich unterschritten werden kann. Mit dem Ansatz des Compressed Sensing wird gezielt nach dem dünnbesetztesten Modenspektrum gesucht.
Mit gängigen Methoden, wie der Diskreten Fourier- Transformation oder dem Least-Squares-Fit, bedarf es für eine exakte Zerlegung des azimutalen Schalldruckverlaufs einer äquidistanten Anordnung der Mikrofone in Umfangsrichtung, wobei die Mikrofonanzahl mindestens dem Doppelten der höchsten ausbreitungsfähigen azimutalen Modenordnung entsprechen muss. Bei Missachtung dieses Kriteriums entsteht bekanntermaßen Aliasing, das das resultierende Modenspektrum stark verzerrt und somit für zahlreiche Anwendungen unbrauchbar macht.
Compressed Sensing stellt eine Analysemethode dar, die trotz Verletzung des Abtasttheorems hochwertige Ergebnisse hervorbringt, wenn das verwendete Mikrofongitter entsprechend optimiert ist. Diese Methode erfordert, im Gegensatz zu typischen, für Überabtastung ausgelegten äquidistanten Arrays, eine unregelmäßige Verteilung der Sensoren entlang des Umfanges.
Im Vergleich zum Compressed Sensing induzieren die bislang üblichen Verfahren bei unregelmäßiger Mikrofonverteilung ein künstliches Rauschen im Modenspektrum, das die Dynamik stark limitiert und sie bei weiterer Reduzierung der Mikrofonanzahl verschlechtert. Anhand generischer und experimenteller Daten wird gezeigt, dass dieser Effekt mit Compressed Sensing bis zu einem hohen Grad der Unterabtastung nicht auftritt.
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- Theory and Application of an Analytical Approach for the Determination of the Transmission of Sound Waves through a Turbomachinery Stator
[Abstract]
P. Puttkammer, M. Behn, U. Tapken, N. Thouault and R. Hagmeijer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000310 The application of the two-dimensional aeroacoustic blade row model of Smith (1972) is investigated in order to predict the transmission and reflection of sound waves through a stator in axial turbomachinery. The study is part of a research project of the Engine Acoustics Department of DLR.
Understanding concepts such as the experienced wave number and the phase and group velocity of the 2D plane waves are required to examine the model and the subsequent results. Comparison with original results of Smith are satisfactory and interesting conditions are pointed out. The 2D blade row model is also applied to predict the sound transmission and reflection though a 3D stator. Different approaches are presented for the approximation of sound waves and geometry using 2D parameters. These results are compared with results of the CFD code Lin3D provided by the MTU Aero Engines. In addition, the transmission and reflection due to the change in cross-sectional area at location of the stator is taken into account. Analysis shows that the transmission and reflection of 3D sound waves can be predicted to a reasonable extend combining the model of Smith with the effect of the impedance jump corresponding to the change in cross-sectional area.
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Behr, Stefan
- Sprachmaskierung im Fahrzeuginnenraum
[Abstract]
J. Rennies-Hochmuth, L. Schell-Majoor, A. Volgenandt, C. Volkmar, N. Schmincke and S. Behr/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000428 In manchen Anwendungen ist es wünschenswert eine möglichst unverständliche Übertragung von Sprache zwischen Fahrzeuginsassen innerhalb eines Kfz sicher zu stellen. Ein wirksames Mittel hierfür kann das Abspielen von Maskiersignalen sein. Dabei ist jedoch zu beachten, dass neben der gewünschten Maskierwirkung auch Akzeptanzprobleme auftreten können, beispielsweise wenn das Maskiersignal zu laut ist, unangenehm klingt und über längere Zeiträume aktiviert ist. In dieser Studie wurden daher 16 verschiedene Signale mit unterschiedlicher zeitlicher und spektraler Struktur hinsichtlich ihrer Maskierwirkung und ihrer Lästigkeit bzw. ihres Störcharakters in realen Hörsituationen im Fahrzeuginnenraum untersucht. Zur Quantifizierung der Sprachverständlichkeit wurden psychometrische Funktionen des Oldenburger Satztests für alle Störgeräusche ermittelt. Anschließend wurde die Lästigkeit von gleichmäßig maskierenden Signalen mittels eines Skalierungsverfahrens bewertet. Die Daten zeigen, dass besonders durch sprachähnliche Maskierer eine hohe Reduktion der Verständlichkeit bei verhältnismäßig geringem Pegel erreicht werden kann, jedoch ein zu schnelles adaptives Anpassen an den Zielsprecher weder im Sinne der Maskierwirkung noch der Lästigkeit vorteilhaft ist. Effekte von Kopfbewegungen des potenziellen Zuhörers sowie Equalizer-Einstellungen des Abspielsystems werden anhand der Messdaten und Vorhersagen binauraler Sprachverständlichkeitsmodelle abgeschätzt und diskutiert. Im Allgemeinen sind die Modelle geeignet die wesentlichen Trends der gefundenen Maskierwirkung vorherzusagen und können somit die Entwicklung von Sprachmaskierungssystemen unterstützen.
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Behrens, Tobias
- Raumakustisches Upgrade der Nationaloper Bukarest
[Abstract]
T. Behrens and W. Ahnert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000444 Die Nationaloper Bukarest litt unter einer sehr kurzen Nachhallzeit und zudem waren die Aufführungsbedingungen im Orchestergraben sehr ungünstig, so dass Musiktheater und Opernaufführungen nur unbefriedigend für alle Beteiligten durchgeführt werden konnten. Im Rahmen einer grundlegenden Renovierung wurde die Nachhallzeit allein durch konsequente Umwandlung von Oberflächen zielgerichtet auf einen für Opernbetrieb geeigneten Wert erhöht, wie auch der Orchestergraben eine neue, geeignete Primär- und Sekundärstruktur erhielt. Der Beitrag beschreibt Planung, Durchführung und Mess-Ergebnisse der Umbaumaßnahmen im Vorher-Nachher-Vergleich.
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Belschner, Torsten
- Aktives Sound Design von Innengeräuschen für Elektrofahrzeuge
[Abstract]
M. Bodden and T. Belschner/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000448 Die Erzeugung von Innengeräuschen für Elektrofahrzeuge erlaubt eine Maskierung von Geräuschproblemen, die Wiederherstellung der akustischen Rückmeldung auf die Fahrzustände, die Erzeugung einer emotionalen Bindung für den Fahrer, und die stringente Umsetzung eines markenspezifischen Brand Sounds. Hauptanforderungen an die zu erzeugenden Geräusche sind die Authentizität (d.h., die Geräusche müssen in jeder Situation als vom Fahrzeug kommend interpretiert werden) und die Dauertauglichkeit (d.h., die Geräusche müssen interessant, aber abnutzungsfrei sein) bei einer gleichzeitig eindeutigen Abstraktion von den gewohnten Geräuschen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Zur Erfüllung dieser Anforderungen muss das einzusetzende Sound Design komplexe Strukturen aufweisen, über die einfache Kopplung einer Geräuschsynthese an den Fahrzeugparameter Drehzahl (wie für das Außengeräusch gefordert) weit hinausgehen, und die Erzeugung einer Vielzahl unterschiedlicher Geräusche erlauben. Die einzelnen Elemente des Sound Designs werden anhand eines Beispiels diskutiert, und die Umsetzung in ein effizientes Tool für die Soundentwicklung vorgestellt.
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Ben-Asher, Matan
- Intelligibility of spatially reproduced speech over headphones under ambient noise
[Abstract]
N.R. Shabtai, J. Sheaffer, Z. Ben-Hur, I. Nehoran, M. Ben-Asher and B. Rafaely/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000492 In speech communication applications, headset based spatial audio systems may employ binaural output channels in order to improve the intelligibility of speech in multi-speaker scenarios. In such a case, both the far-end speaker and the far-end noise signals are usually transfered by the binaural spatial audio system to the listener. However, in many applications such as a train drive, shopping in a busy mall, or call centers, the listener is surrounded by noise signals that are generated in its own environment. In such scenarios, the source signal cannot be filtered from the noise before it is transmitted to the listener. This work examines the effect of an artificially induced binaural output on the intelligibility of speech as perceived by a listener who is surrounded by a bubble noise. Binaural reproduction is obtained through non-personalized head-related impulse responses, room simulations for enhanced externalization, and a low latency head-tracking system to improve localization. Two systems are investigated, the first is based on the Sound Scape Renderer (SSR), and the second is based on a renderer developed by Waves Audio Ltd. Speech reception threshold (SRT) is calculated using a listening test and compared with the SRT when a mono source signal is used.
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Ben-Hur, Zamir
- Intelligibility of spatially reproduced speech over headphones under ambient noise
[Abstract]
N.R. Shabtai, J. Sheaffer, Z. Ben-Hur, I. Nehoran, M. Ben-Asher and B. Rafaely/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000492 In speech communication applications, headset based spatial audio systems may employ binaural output channels in order to improve the intelligibility of speech in multi-speaker scenarios. In such a case, both the far-end speaker and the far-end noise signals are usually transfered by the binaural spatial audio system to the listener. However, in many applications such as a train drive, shopping in a busy mall, or call centers, the listener is surrounded by noise signals that are generated in its own environment. In such scenarios, the source signal cannot be filtered from the noise before it is transmitted to the listener. This work examines the effect of an artificially induced binaural output on the intelligibility of speech as perceived by a listener who is surrounded by a bubble noise. Binaural reproduction is obtained through non-personalized head-related impulse responses, room simulations for enhanced externalization, and a low latency head-tracking system to improve localization. Two systems are investigated, the first is based on the Sound Scape Renderer (SSR), and the second is based on a renderer developed by Waves Audio Ltd. Speech reception threshold (SRT) is calculated using a listening test and compared with the SRT when a mono source signal is used.
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Bergner, Jakob
- High-directional beamforming with a miniature loudspeaker array
[Abstract]
C. Sladeczek, D. Beer, J. Bergner, A. Zhykhar, M. Wolf and A. Franck/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000409 Practical electroacoustic applications often demand a directional behavior of the dedicated loudspeaker setup. A common goal in sound reproduction applications is a uniform distribution of sound pressure over the listening area. A desired application in sound reinforcement is to focus the emitted sound to a defined region, to locally enhance speech intelligibility in reverberant environments or to keep high sound pressure levels on certain areas. The use of loudspeaker arrays with dedicated signal processing is a well-known technique to create directional radiation characteristics. This technology, often termed as loudspeaker beamforming, allows controlling the radiation of sound to a distinct direction. For decades directional sound radiation is used in public address systems. In recent years similar requests came up for other markets like home entertainment. Due to the size of conventional speaker systems, the usage in this field is still not feasible. This paper presents the design of a miniature beamforming array. The presented concept shows an array that consists of a small number of loudspeakers, while providing a high directional radiation behavior.
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Bernhauser, Lukas
- Efficient Transient Run-up Simulations for the Investigation of Acoustically Relevant Vibrations of Turbocharger Structures With Floating-Ring Bearings
[Abstract]
L. Bernhauser, L. Steinwender, R. Neumayer, M. Schörgenhumer, M. Nader and H. Irschik/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000257 Fast-rotating rotor-systems with floating-ring bearings show subsynchronous shaft motions, which have a significant effect on the acoustics of turbochargers.
Transient run-up simulations of turbocharger rotors can be used to analyze the hydrodynamic vibrations in view of the system’s rotordynamic characteristics. The predictions regarding the duration, frequency, amplitude and onset speed of the subsynchronous oscillations by Schweizer1 form the basis of the present investigations.
The run-ups in the present work were performed with HOTINT2, which enables efficient modeling and simulation of general rotor systems consisting of rotordynamic and hydrodynamic elements. A parameter study of relevant variables such as bearing lengths, clearances, oil viscosities or imbalance configurations and their respective effects on synchronous and subsynchronous vibrations was conducted. The results provide valuable insights, which can be used in the rotordynamic and acoustical development of turbocharger rotors.
1 Schweizer, B. (2009). Oil whirl, oil whip and whirl/whip synchronization occurring in rotor systems with full-floating ring bearings. Nonlinear Dynamics, 57(4), 509-532.
2 Gerstmayr, J., et al.: HOTINT - A Script Language Based Framework for the Simulation of Multibody Dynamics Systems. In: Proceedings of the ASME 2013 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference IDETC/CIE 2013, Portland, Oregon, USA, 2013.
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Beronius, Alfred
- Akustische Simulation einer gleismontierten Mini-Lärmschutzwand
[Abstract]
C. Huth, A. Beronius, M. Liepert and U. Möhler/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000471 Als innovative Schallschutzmaßnahme an Schienenverkehrswegen wurde eine niedrige gleismontierte Lärmschutzwand (Mini-LSW) untersucht. Diese wird im Gegensatz zur niedrigen Lärmschutzwand direkt an der Schwelle montiert und befindet sich gerade außerhalb des Lichtraumprofils und somit noch näher an der Quelle. Die Wirksamkeit einer solchen Lärmschutzwand kann dabei nicht ohne Korrekturen mit den Rechenverfahren der Schall 03 prognostiziert werden, da das Rollgeräusch in dem Rechenverfahren idealisiert auf Höhe der Schienenoberkante modelliert wird und die tatsächliche Ausdehnung der Quellen vernachlässigt wird. Daher wurde die Wirksamkeit der Mini-LSW anhand theoretischer Überlegungen und anhand von Rechenmodellen abgeschätzt. Darauf aufbauend werden Empfehlungen für den Einsatz der Mini-LSW vorgestellt. Vor- und Nachteile unterschiedlicher Lärmschutzwand-Systeme (klassische Lärmschutzwand, niedrige Lärmschutzwand, Mini-Lärmschutzwand) werden einander gegenüber gestellt.
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Berzborn, Marco
- Directivity Filter for Sequential Loudspeaker Array Measurements
[Abstract]
J. Klein, M. Berzborn and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000305 Room impulse response measurements including directivity are becoming a vital component of room acoustics. The results of these measurements allow for the room acoustical analysis regarding specific source receiver combinations and enable the realistic simulation of acoustical scenarios in virtual environments. Besides the widely applied microphone-arrays, electroacoustic sources with a steerable directivity are necessary to retain all degrees of freedom during the measurements. Due to the relatively large dimensions of the transducers, the number of possible physical transducers on a loudspeaker-array is very limited, resulting in a low spatial resolution. A solution to this problem are sequential measurement methods which virtually enlarge the number of transducers by moving the source during the measurement and superposing the results. Furthermore, several types of transducers are required to provide the necessary features for the broadband-excitation of complex sound fields. This can result in the implementation of several different sampling schemes on one array. The various methods of generating directivity control filters for such mixed sampling schemes applied in sequential loudspeaker array measurements will be discussed in this publication.
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- High-resolution MIMO DRIR measurements in an opera hall
[Abstract]
M. Noisternig, J. Klein, M. Berzborn, A. Recher and O. Warusfel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000551 Directional room impulse responses (DRIRs) are typically measured with spherical microphone arrays (SMA). When being combined with spherical loudspeaker arrays (SLA), also the directivity of the sound source can be controlled. Such multiple-input multiple-output (MIMO) systems allow for an in-depth analysis of the acoustics of a room. A prototype SMA/SLA system was used to capture 3-D MIMO DRIRs for several measurement points and under different acoustic conditions at the opera hall of the Salzburg Festival. The SMA consists of 64 microphones on a rigid sound-hard sphere (25 cm diameter). It captures the 3-D sound field up to the spherical harmonic expansion order N=7. The SLA consists of 28 speakers (of three different sizes) on a rigid sound-hard sphere (40 cm diameter). It is equipped with an internal tilt motor and mounted on a remote-controlled turntable. The rotated loudspeaker positions chosen for this measurement approximate a Gaussian sampling of order N=11. To ensure coinciding ranges of operation, the SLA and SMA parameters were matched using an analytical MIMO system model previously published by some of the authors. The measurement data can be analyzed with respect to perceptual and acoustical parameters typically used in architectural acoustics.
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Bethke, Christian
- Neue Entwicklungen bei der Qualifikation reflexionsarmer Räume
[Abstract]
C. Bethke and V. Wittstock/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000213 Reflexionsarme Räume werden für sehr unterschiedliche Zwecke benötigt. Ihre Überprüfung war jedoch ausschließlich im Anhang einer Norm für die Schallleistungsbestimmung genormt. Daher wurde eine neue Norm, die ISO 26101, entwickelt, in der ein generelles Verfahren für die Qualifikation reflexionsarmer Räume beschrieben ist. Dabei wird der Abfall des Schalldruckpegels mit zunehmendem Abstand von einer Punktschallquelle gemessen und mit dem theoretisch zu erwartenden Freifeldverlauf verglichen. Die Grundidee besteht nun darin, dass andere Normen auf die ISO 26101 verweisen, jedoch die zulässigen Abweichungen vom Freifeldverlauf verändern können. Damit besteht die Möglichkeit, die Anforderungen an reflexionsarme Räume an die verschiedenen Messaufgaben anzupassen. Im Vortrag wird auf die Unterschiede zwischen altem und neuem Qualifikationsverfahren eingegangen, und es wird an einem Beispiel demonstriert, welche Auswirkungen diese Unterschiede haben.
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- A new scanning apparatus for the dissemination of the unit Watt in airborne sound
[Abstract]
S. Brezas, C. Bethke and V. Wittstock/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000137 The sound power emitted by a sound source can be determined in a hemifree field by averaging the sound pressure over an enveloping surface. At PTB, such measurements are usually performed by applying the spiral path method. The disadvantage of this method is that the sound source is rotated during measurements and that the microphone path physically covers only one quarter-circle. Within the EMRP-project ”SoundPWR”, a new scanning apparatus has been developed, set up and tested at PTB. It will be used to disseminate the unit from the primary sound power standard to the transfer standards. The scanning apparatus consists of a hemi circular arc that can be tilted over a hemi spherical surface. Twenty four microphones can be mounted across the arc in a way that allows measurements over surfaces of different radii. An additional advantage of the new device is that the directivity of the sound source under measurement can be directly calculated. Major performance criteria like background noise and uniformity of the movement were optimised. This new device has been used to determine sound powers of aerodynamic reference sound sources. The results are compared to those derived by using a spiral microphone path.
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Betz, Katja
- Berechnung der installierten Körperschallleistung im Holzrahmenbau
[Abstract]
K. Betz, F. Schöpfer, A.R. Mayr and U. Schanda/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000324 Zur Prognose der von haustechnischen Anlagen ausgehenden Körperschallübertragung ist als Eingangsgröße die installierte Körperschallleistung erforderlich. Für den Massivbau wurde hierfür ein Ingenieurverfahren, die sog. Empfangsplattenmethode entwickelt. Dieses Verfahren ist allerdings nur dann direkt anwendbar, wenn die Empfangsstrukturen eine im Vergleich zur Körperschallquelle deutlich kleinere Anregbarkeit (Admittanz) aufweisen. Im Holzrahmenbau ist oft das Gegenteil der Fall. Zudem weisen Leichtbaustrukturen durch die versteifende Rahmenbauweise örtlich stark variierende Eigenschaften in Bezug auf die Anregbarkeit auf. Aus diesen Gründen müssen für die Berechnung der installierten Körperschallleistung im Holzrahmenbau die Eigenschaften der Quelle und der Struktur für alle Kontaktpunkte bekannt sein. Zudem sind sämtliche Interaktionen zwischen den Kontaktpunkten zu berücksichtigen. Im Rahmen der vorgestellten Arbeit wurde hierfür eine Referenzquelle mit vier Kontaktpunkten entwickelt und messtechnisch vollständig erfasst. Ebenso wurden die Struktureigenschaften einer Holzrahmenbauwand an den jeweiligen Befestigungspunkten messtechnisch bestimmt. Aus diesen Größen konnte die installierte Körperschallleistung exakt berechnet werden. Mögliche Vereinfachungen dieser Berechnungen wurden systematisch untersucht und mit den exakten Werten verglichen. Für weitere Vergleiche wurde der resultierende Schalldruckpegel in einem Empfangsraum herangezogen. Dieser wurde mittels empirischer Übertragungsfunktionen zwischen installierter Körperschallleistung und Schalldruck bestimmt. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden sowohl für eine Laborsituation als auch für eine Bausituation diskutiert.
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Betz, Lorenz
- Diskussion zur Miniaturisierung von Schallführungen
[Abstract]
D. Beer, L. Betz, T. Gabb, J. Küller and R. Ritter/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000193 Der Trend mobiler Kommunikations- und Unterhaltungselektronik zu Geräten mit immer flacheren Gehäusen erfordert die Verwendung miniaturisierter Lautsprechersysteme.
Miniaturlautsprecher haben aufgrund ihrer Größe eine sehr geringe Effizienz. Aus dem Bereich der Elektroakustik ist bekannt, dass die Effizienz eines Lautsprechers durch konstruktive Maßnahmen, z. B. Resonatoren, gesteigert werden kann.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob derartige Schallführungsformen soweit miniaturisierbar sind, dass sie auch in Verbindung mit Miniatur- bzw. MEMS-Lautsprechern eine Pegelsteigerung bzw. Frequenzbereichserweiterung ermöglichen.
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Beyer, Friedrich
- Sind existierende Dodekaeder optimale Schallquellen für die bau- und raumakustische Messtechnik?
[Abstract]
A. Nicht, F. Beyer and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000100 Für viele Arten akustischer Messungen wird eine ideale Schallquelle benötigt, welche möglichst gleichmäßig kugelförmig über den gesamten Frequenzbereich konstant und reproduzierbar Schall abstrahlt. Entsprechende Schallquellen werden in der Raumakustik zur Bestimmung der Raumimpulsantwort und in der Bauakustik zur Bestimmung der Schalldämmung oder als Vergleichsschallquelle für Schallschutzmessungen benötigt. Reale Schallquellen erfüllen diese Anforderungen naturgemäß nicht, aber sie können sich den jeweiligen praktischen Anforderungen ausreichend gut annähern. So hat sich die Nutzung von Dodekaeder-Lautsprechern in der raum- und bauakustischen Messtechnik durchgesetzt. Im Rahmen einer Studie wurden verschiedene Typen von Messlautsprechern untersucht und dabei deren Schallfeldeigenschaften erfasst. So konnten 3D-Richtchrakteristiken aufgenommen werden, um die räumliche Schallverteilung und das spektrale Verhalten der Quellen zu erfassen. Die Messergebnisse wurden mit den formalen Anforderungen der ISO 140 und ISO 3382 verglichen. Außerdem wurden typische raumakustische Messungen durchgeführt, um die Auswirkung der tatsächlichen Schallfeldeigenschaften - also Richtwirkung und Frequenzgang - auf praktische Messergebnisse zu untersuchen. Hieraus lassen sich Schlussfolgerungen für den praktischen Einsatz ziehen.
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Biedermann, Till
- Reduktion und Analyse von Tragflächen-Vorderkantenschall, verursacht durch eine turbulente Anströmung
[Abstract]
T. Biedermann, T.P. Chong and F. Kameier/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000335 Durch die Interaktion einer turbulenten Anströmung mit der Vorderkante eines flachen umströmten Körpers können signifikante breitbandige Schallemissionen auftreten. Insbesondere bei umströmten Tragflächen ist dies ein oft beschriebenes Phänomen (Aerofoil-Gust-Interaction Noise). Gerade im Hinblick auf Anwendungsgebiete wie Axialverdichter, Turbinen oder kontrarotierende Rotoren ist eine Reduktion des emittierten Schalls von großer Bedeutung. In diesem Sinne wurde das Lärmminderungspotential von, durch Wale und Eulen inspirierten, sinusförmigen Profilvorderkanten (Leading Edge Serrations) umfassend im Rahmen einer kooperativen Studie der Brunel University London und der Hochschule Düsseldorf untersucht. Diese Modifikation ist bekannt als effektives Mittel der passiven Schallreduktion und lieferte in einem breiten Frequenzband einen um bis zu 10 dB reduzierten Schalldruckpegel. Parameter wie sehnenbezogene Reynoldszahl, Turbulenzgrad der Anströmung und Anstellwinkel der Tragflächen sowie Designparameter der Vorderkantenzacken, definiert als Amplitude und Wellenlänge, wurden im Hinblick auf eine maximale Schallreduktion systematisch analysiert. Neben der strömungsakustischen Optimierung der Tragflächen wurde als zweiter Ansatz der Schallreduktionsmechanismus näher untersucht. Die Strömungsvisualisierung via Particle Image Velocimetry (PIV) lieferte aussagekräftige Ergebnisse im Hinblick auf Änderungen der lokalen Geschwindigkeit, des Turbulenzgrades und der Wirbelstärke sowohl im Bereich unmittelbar vor den modifizierten Profilvorderkanten als auch zwischen den Vorderkantenzacken.
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Biegler, Eugen
- Numerische Berechnung der Schallabstrahlung eines Seitenkanalverdichters basierend auf Oberflächenschnelledaten aus Laser-Vibrometermessungen
[Abstract]
S. Münsterjohann, T. Heinemann, E. Biegler and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000387 Der Schallabstrahlung von Turbomaschinen wird eine stetig steigende Bedeutung beigemessen. Am Beispiel eines Seitenkanalverdichters wird mittels Laser-Vibrometrie die 3-dimensionale Verteilung der Oberflächenschnelle auf dem Gehäuse der Turbomaschine bestimmt und als Eingangsparameter für Schallausbreitungsrechnungen genutzt. Hierbei kommen zwei unterschiedliche Berechnungsansätze zum Einsatz: Die Lösung der inhomogenen Wellengleichung auf einem Finite-Elemente-Gitter und der Ansatz nach Ffowcs-Williams und Hawkings werden miteinander verglichen. In beiden Fällen ist die Oberflächenschnelle die Schallfeld erzeugende Randbedingung. Während die Analogie nach Ffowcs-Williams und Hawkings lediglich Informationen über die Akustik am Beobachterpunkt gibt, ermöglicht die Finite-Elemente-Simulation zusätzlich eine Beschreibung der örtlichen Verteilung des akustischen Feldes. Die Ergebnisse zeigen für den jeweiligen Berechnungsansatz die zeitliche und spektrale Schalldruckverteilung und den Vergleich mit Messergebnissen. Die Schallabstrahlung wird in einem weiteren Schritt mit den Strukturmoden der Turbomaschine verglichen.
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Bienert, Jörg
- Eine neue Metrik für PKW-Windgeräusche aus Messungen auf öffentlichen Straßen auf Basis statistischer Korrelationen
[Abstract]
J. Bienert and K. Krehl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000023 Windgeräusche sind in der Fahrzeugentwicklung wesentlich. Diese treten jedoch erst bei hohen Geschwindigkeiten auf und lassen sich nicht von Antriebs- und Rollgeräuschen separieren. Deshalb werden für die Windgeräuschentwicklung Windkanalversuche durchgeführt. Diese Messungen im akustischen Windkanal sind sehr aufwändig und stehen nur begrenzt zur Verfügung. Der Wunsch wäre ein Verfahren zur Messung auf der Straße. Ein solches Verfahren ist Inhalt des Beitrags. Es beruht auf der Korrelation von Fahrzeuginnengeräusch und Umströmung des Fahrzeugs. Dazu wurde zusätzlich zu den üblichen Innenmikrofonen eine Hitzdraht-Strömungssonde auf dem Fahrzeugdach montiert. Aus der Erfahrung weiß man, dass das Innengeräusch nie absolut konstant ist, sondern durch wechselnde Luftströmungen immer leicht moduliert wird. Aus der parallelen hochfrequenten Messung können jetzt die Schwankung der Strömungsgeschwindigkeit mit der des Innegräusches korreliert werden. Dieses ist nur im statistischen Sinn möglich. Das Ergebnis ist eine Regressionsgerade zwischen Strömung und Geräusch. Mathematisch ist dies die Ableitung des Schalldruckpegels nach der Strömungsgeschwindigkeit. Diese Metrik eignet sich für die Beschreibung der Windgeräusch-Performance bei Fahrzeugen. Versuche wurden mit unterschiedlichen Fahrzeugen bei verschiedenen Geschwindigkeiten auf öffenlichen Autobahnen durchgeführt. Die Auswertungen zeigen die Leistungsfähigkeit der Metrik zunächst bei konstanten Fahrgeschwindigkeiten. Durch den statistischen Ansatz werden Störungen durch Motor-, Rollgeräusch oder Außenquellen, wie überholte LKWs, eliminiert.
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- Charakterisierung der Empfindungsgrößen Sportlichkeit und Komfort basierend auf der subjektiven Beurteilung von Fahrzeuggeräuschen
[Abstract]
C. Köber, D. Bönnen, C. Huth and J. Bienert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000229 Die Erwartungen des Kunden zu erfüllen und ihn zufriedenzustellen ist eines der Hauptziele bei der akustischen Entwicklung von Fahrzeugen. Es ist daher notwendig, sich Kenntnisse über dessen Erwartungen bezüglich der Charakteristik von Fahrzeuggeräuschen zu verschaffen. Da diese von verschiedenen Einflussfaktoren wie dem Image und der Marktpositionierung des Fahrzeugs abhängen, kann die unterschiedliche Wahrnehmung durch den Kunden oft nur durch mehrere Merkmale beschrieben werden. Um einen umfassenden Eindruck der Geräuschwahrnehmung zu erhalten, werden im Rahmen dieser Studie zwei Empfindungsgrößen betrachtet, welche in der Literatur häufig als verschiedenartig beschrieben werden. Ziel ist es sowohl die durch den Menschen wahrgenommene Sportlichkeit bei Außengeräuschen als auch den empfundenen Komfort bei Innengeräuschen mithilfe von physikalisch messbaren Größen zu charakterisieren. Dazu werden geeignete Testfahrzeuge ausgewählt, welche als Basis für die Aufzeichnung der in Hörversuchen präsentierten Geräusche dienen. Zur quantitativen Bewertung des wahrgenommenen Geräuscheindrucks wird das Verfahren der Größenschätzung mit Ankerschall verwendet. Dessen Ergebnisse werden verschiedenen signalcharakterisierenden Parametern gegenübergestellt und mittels Anwendung der statistischen Methoden der Faktoren-, Korrelations- und Regressionsanalyse auf ihre mathematischen Zusammenhänge überprüft. Als Ergebnis liegen Modelle zur Beschreibung der Größen Sportlichkeit und Komfort im Verhältnis zu einem vorher definierten Referenzgeräusch vor.
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Biermeier, Thomas
- Einfluss verschiedener Raumparameter des Fahrzeuginnenraums auf die Klimatisierungsakustik
[Abstract]
S. Hohls, T. Biermeier, R. Blaschke and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000237 Das Klimatisierungssystem wird durch den zunehmenden Einsatz von Technologien wie der Start-Stopp-Automatik oder von Elektromotoren vermehrt demaskiert. Hinzu kommt eine weitere akustische Optimierung weiterer Lärmquellen am Fahrzeug. Es ist daher notwendig, die Geräuschqualität der Klimaanlage im Fahrzeug bereits im frühen Produktentwicklungsprozess messbar zu machen. In der vorliegenden Studie wurde ein Klimagerät in ein vereinfachtes Fahrzeugmodell verbaut und eine Raumparameterstudie durchgeführt. Hierdurch wird ein allgemeingültiges Verständnis dafür geschaffen, welche den Fahrzeuginnenraum charakterisierenden Parameter das wahrnehmbare Schallfeld der Klimaanlage bestimmen, wodurch wiederum der Geräuscheindruck erzeugt wird. Für die Bewertung der Geräuschqualität werden spektrale Eigenschaften sowie psychoakustische Parameter verwendet.
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Bietz, Heinrich
- Untersuchungen zur Eignung einer elektroakustischen Schallquelle als sekundäres Schallleistungsnormal
[Abstract]
H. Bietz, V. Wittstock and S. Brezas/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000073 Ziel des europäischen Projektes ”EMRP JRP SIB 56 SoundPwr” ist die Darstellung, Weitergabe und Anwendung der Einheit Watt in der Akustik auf Grundlage eines primären Schalleistungsnormals. Eine Teilaufgabe besteht darin, ein Sekundärnormal für Schalleistungen mit tonalen Komponenten (kleiner Terzbandbreite) zu entwickeln. Dieses sollte neben einer gleichmäßigen Richtcharakteristik die Möglichkeit beinhalten, den erzeugten Schallfluss direkt oder indirekt messen zu können. Nach Diskussion verschiedener Konzepte fiel die Entscheidung für eine kommerziell verfügbare elektroakustische Schallquelle, die im Wesentlichen für raumakustische Messungen zum Einsatz kommt. Der Vorteil einer elektroakustischen Quelle ist, dass im Prinzip beliebige Signale abgestrahlt werden können. Weiterhin ist für diese Schallquelle ein Adapter zur Messung der Volumenschnelle nach dem Zwei-Mikrofon-Verfahren erhältlich, so dass der erzeugte Schallfluss direkt gemessen werden kann. Allerdings stellt sich bei einer elektroakustischen Schallquelle immer die Frage nach Linearität und Langzeitstabilität. Weiterhin lagen für den Einsatz des Volumenschnelleadapters bisher keine praktischen Erfahrungen vor. Es stellte sich auch die Frage, ob die Schallquelle in einem reflexionsarmen Halbraum als bodennahe Punktquelle einsetzbar ist. Die Schallquelle wurde vor dem Hintergrund dieser Fragestellungen umfassend getestet, und die erzielten Ergebnisse werden vorgestellt.
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Bitzer, Joerg
- Zeitnahe Erfassung und Auswertung subjektiver und objektiver Parameter des akustischen Alltags mit einem Smartphone-basierten System
[Abstract]
I. Holube, S. Kissner, L. Haverkamp, P. von Gablenz and J. Bitzer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000069 Kommunikationsprobleme im Alltag werden typischerweise mit Fragebögen erfasst, die spezifische Hörsituationen beschreiben und die entsprechende Beeinträchtigung quantifizieren. Dabei ist oft unklar, wie häufig und wichtig diese Hörsituationen sind und inwieweit das nachträgliche Ausfüllen eines Fragebogens mit dem tatsächlichen situativen Erleben übereinstimmt. Um den Alltag mit seinen vielfältigen akustischen Situationen unmittelbar bewerten zu können, wurde ein Smartphone-basiertes System mit am Ohr getragenen Mikrofonen entwickelt. Das System soll über mehrere Tage jeweils ca. acht Stunden lang genutzt werden. Bei der Umsetzung des Systems wurde ein besonderes Augenmerk darauf gelegt, die Privatsphäre von Probanden und Dritten zu schützen. Um dies zu erreichen werden lediglich objektive Signalparameter wie beispielsweise Pegel und Spektrum zur weiteren Auswertung extrahiert und so gespeichert, dass die Rekonstruktion des Audiosignals nicht möglich ist. Die zugehörigen subjektiven Bewertungen der Probanden, wie z.B. Sprachverstehen, Höranstrengung und Lautheit, werden zeitnah anhand verschiedener Bewertungsskalen erfragt und aufgezeichnet. Dieser Beitrag stellt das System vor und beschreibt exemplarische Ergebnisse für die Alltagssituationen älterer Probanden.
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- Einfluss der Rotationsachse auf die wahrgenommene Ausrichtung einer Schallquelle
[Abstract]
C. Imbery, S. van de Par and J. Bitzer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000355 Das binaurale Hören ermöglicht dem Menschen neben der Lokalisation auch die Ausrichtung einer direktiven Schallquelle anzugeben. In einem Hörversuch wurde die wahrgenommene Ausrichtung eines Lautsprechers in einem Raum experimentell bestimmt. Der Lautsprecher drehte sich einmal um die Mittelachse am physikalischen Schwerpunkt und einmal um das akustische Zentrum nahe der Membran. Bei der Rotation um das akustische Zentrum sollte die Quellposition gleich bleiben. Bei einer Rotation um die Mittelachse ist eine stabile Quellposition nicht gegeben.
In diesem Beitrag soll gezeigt werden, dass die Wahl der Rotationsachse der direktiven Schallquelle die wahrgenommene Quellausrichtung beeinflusst. Besonders für Lautsprecherausrichtungen im vorderen Bereich (± 90∘), bei dem der Lautsprecher dem Zuhörer zugewandt ist, unterscheiden sich die Probandenurteile zwischen den beiden Rotationsachsen. Bei einer Rotation um die Mittelachse ist der Winkel der wahrgenommenen Ausrichtung größer als der ermittelte Winkel bei einer Drehung um das akustische Zentrum. Eine mögliche Ursache könnte die zusätzliche Information einer Quellpositionsverschiebung, verursacht durch interaurale Pegel- und Laufzeitunterschiede beim Hörenden, sein.
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- Einfluss von visueller Stimulation auf Distanzwahrnehmung und Externalisierung
[Abstract]
F. Dollack, C. Imbery, S. van de Par and J. Bitzer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000356 Bei der Darbietung von Kopfhörersignalen kann es wünschenswert sein, eine möglichst realistische Hörsituation eines Schallereignisses zu simulieren. Neben einer bestimmten Einfallsrichtung und Distanz sollte das Schallereignis außerhalb des Kopfes wahrgenommen werden. Jedoch ist es nicht immer möglich bei der Generierung der Kopfhörersignale die dafür notwendigen individuellen Außenohrübertragungsfunktionen zu berücksichtigen und das Kopfhörersignal individuell zu entzerren. Für diesen Beitrag wurden in psychoakustischen Experimenten untersucht, welchen Einfluss ein zusätzlicher visueller Stimulus auf die Wahrnehmung eines Schallereignisses hat. Dafür wurde die wahrgenommene Distanz von sechs Entfernungen zwischen 0.9 m bis 4.9 m variiert und der Grad der Externalisierung für 24 Einfallsrichtungen in 15 Grad Schritten bei einer Entfernung von 1.4 m ermittelt. Die visuelle Darbietung erfolgte auf einem 3D-Monitor mit aktivierter und deaktivierter 3D-Funktion und mit der Virtual Reality Brille Oculus Rift. Eine weitere Kondition, ohne visuelle Darbietung, diente als Referenz. Die akustischen Stimuli wurden durch Binauralsynthese mit binauralen Raumimpulsantworten eines Kunstkopfes generiert. Die zusätzliche visuelle Darbietung zeigt keinen signifikanten Einfluss auf den Grad der Externalisierung. Allerdings scheinen die Ergebnisse des Distanzexperiments durch die visuelle Darbietung beeinflusst zu werden. Im Vergleich zur Referenzkondition ohne visueller Darbietung zeigt sich eine systematische Überschätzung der Distanz.
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- Analyse akustischer Emissionen und Profile ziviler Drohnen
[Abstract]
J. Klug, D. Hollosi, A. Volgenandt, C. Rollwage and J. Bitzer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000435 Die Einsatzmöglichkeiten ziviler Drohnen (Quad- bis Octocoptern) ist sehr vielfältig. Bisher wurde mit dem Ziel der akustischen Detektion wenig über die speziellen akustischen Charakteristika publiziert. Ziel dieses Beitrags ist, Ergebnisse aus unterschiedlichen Messungen an verschiedenen Drohnen zu präsentieren. Neben den rein spektralen Merkmalen werden auch das zeitliche Verhalten und die Abstrahlcharakteristik untersucht. Wesentlich für das klangliche Verhalten ist die Last mit der die Drohnen fliegen. Verschiedene Modelle mit verschiedenen Spezifkationen und Flugproflen werden gemessen. Um die Detektion zu gewährleisten werden Zusätzlich Ergebnisse präsentiert, die den Signal-Rausch Abstand in unterschiedlichen Szenarien beschreiben.
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Blanchet, Denis
- Prediction of interior SPL caused by the Wind Noise
[Abstract]
A. Golota, L. Alimonti and D. Blanchet/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000280 Evolution of simulation methods used to predict interior sound pressure caused by the wind noise have opened a variety of new possibilities to improve the quality of the results. The better understanding of the noise generation parameters and transmission process allows engineers to bring in various methods (such as Statistical Energy Analysis (SEA), Finite Elements Method (FEM), Boundary Elements Method (BEM) and hybrid couplings (FEM/SEA)) in the wind noise simulation. This paper demonstrates the physical mechanisms of wind noise generation, common workflow used in wind noise applications, and shows the results obtained with different simulation methods. Improved surface pressure mapping technic and method of extracting acoustics and convective pressure out of the turbulent flow is demonstrated within Aero-Vibro-Acoustic toolbox in VA One software.
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Blaschke, Ralf
- Einfluss verschiedener Raumparameter des Fahrzeuginnenraums auf die Klimatisierungsakustik
[Abstract]
S. Hohls, T. Biermeier, R. Blaschke and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000237 Das Klimatisierungssystem wird durch den zunehmenden Einsatz von Technologien wie der Start-Stopp-Automatik oder von Elektromotoren vermehrt demaskiert. Hinzu kommt eine weitere akustische Optimierung weiterer Lärmquellen am Fahrzeug. Es ist daher notwendig, die Geräuschqualität der Klimaanlage im Fahrzeug bereits im frühen Produktentwicklungsprozess messbar zu machen. In der vorliegenden Studie wurde ein Klimagerät in ein vereinfachtes Fahrzeugmodell verbaut und eine Raumparameterstudie durchgeführt. Hierdurch wird ein allgemeingültiges Verständnis dafür geschaffen, welche den Fahrzeuginnenraum charakterisierenden Parameter das wahrnehmbare Schallfeld der Klimaanlage bestimmen, wodurch wiederum der Geräuscheindruck erzeugt wird. Für die Bewertung der Geräuschqualität werden spektrale Eigenschaften sowie psychoakustische Parameter verwendet.
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Blau, Matthias
- Entwicklung und Evaluation eines Systems zur Messung individueller HRTFs in privater Wohn-Umgebung
[Abstract]
J. Poppitz, M. Blau and M. Hansen/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000111 Die Vielzahl der Anwendungsmöglichkeiten sowie die resultierende Qualität binauraler Wiedergabetechnologie könnten erhöht werden, wenn es gelingt, den Aufwand zur Erhebung individueller HRTF-Datensätze zu senken. Im vorliegenden Beitrag wird dazu ein per Post versendbares Messsystem vorgestellt, mit dem der Endanwender zu Hause seine eigenen individuellen head-related transfer functions (HRTFs) für definierte Quellpositionen in der Horizontalebene sowie die Kopfhörer-Übertragungsfunktionen für den eigenen Kopfhörer messen kann. Im Vordergrund der Entwicklung standen eine kompakte Bauweise und ein geringer Bedarf an Hardware, sowie eine einfache und intuitive Bedienbarkeit. In einem Feldtest wurde dieses System zusammen mit einer Anleitung an technikaffine Probanden verschickt. Nach erfolgter zu-Hause-Messung wurden die Probanden ins Labor eingeladen, wo die HRTFs und HPTFs noch einmal mit einem Laboraufbau gemessen wurden. Der Aufbau des Systems, die Erfahrungen der Probanden mit der zu-Hause-Messung, die Ergebnisse eines Hörtests zur Bewertung der HRTF-Sätze und mögliche Anwendungsszenarien werden vorgestellt und diskutiert.
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- Elektroakustische Modellierung eines Ohrpassstücks mit integrierten Mikrofonen und Lautsprechern
[Abstract]
S. Vogl, T. Sankowsky-Rothe and M. Blau/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000072 In zukünftigen Hörsystemen ist die Verwendung von einem oder mehreren Mikrofonen sowie von einem oder mehreren Lautsprechern im Gehörgang denkbar. Solche Konfigurationen können prinzipiell dazu benutzt werden, um über entsprechende Signalverarbeitungsalgorithmen eine möglichst optimale akustische Anpassung an das individuelle Ohr zu erzielen und gleichzeitig akustische Rückkopplungen sowie Okklusion zu minimieren. Um diese Möglichkeiten optimal zu nutzen, ist das Verständnis der elektroakustischen Übertragungseigenschaften solcher Systeme hilfreich. Hierzu wurde der Prototyp eines offenen Ohrpassstücks mit 2 integrierten Lautsprechern und 3 integrierten Mikrofonen elektroakustisch modelliert. Die Lautsprecher wurden dabei als Schallflussquellen, das rohrähnliche Innere des Ohrpassstücks durch Zweitore modelliert. Im Modell können beliebige Übertragungsfunktionen zwischen Lautsprechern und Mikrofonen berechnet werden. Die Parameter des Modells wurden in einer definierten Einbausituation bestimmt, d.h. bei innerem Abschluss durch bekannte Röhrchen und äußerem Abschluss durch eine schallharte Fläche mit einem Mikrofon zur Nachbildung einer Feedback-Situation. Schon mit einer relativ einfachen Modellierung mit nur 12 physikalischen Parametern gelingt die Nachbildung aller 8 Übertragungsfunktionen mit einer Genauigkeit von besser als 4dB im Frequenzbereich von 200Hz bis 10kHz. Das Modell wurde an einem IEC-711 Ohrsimulator erfolgreich validiert.
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Blauert, Jens
- System zur Simulation von kognitivem Feedback im Kontext auditiver Szenenanalyse und auditiver Qualitätsbeurteilung
[Abstract]
T. Walther, J. Blauert and A. Raake/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000255 Im EU-Projekt TWO!EARS (www.twoears.eu) wird darauf hingearbeitet, Algorithmen der auditiven Signalverarbeitung durch Rückkopplungspfade zu ergänzen, die kognitiv gesteuert sind und auf periphere Signalverarbeitungsebenen zurückwirken. Erhofft wird, dass sich hierdurch die Performanz des Gesamtsystems hinsichtlich auditiver Szenenanalyse und Sound-Qualitätsbeurteilung verbessert. Als exemplarische Anwendungsbeispiele wurden die Analyse von Such- und Rettungssituationen (SAR) sowie die Abschätzung der erlebten Qualität von Mehrkanal-Lautsprecher-darbietungen ausgewählt. Bei den SAR-Situationen sollen Opfer in einer (moderat-komplexen) Umgebung aufgespürt werde, wobei das System sich vorwiegend auf die Ohrsignale eines auf einer Roboterplattform montierten beweglichen Kunstkopfes stützt. Dabei sind Störsignale zu vermindern, um Zielschallquellen deutlich herauszuheben und zu lokali-sieren. Da die akustischen Sensoren (Kunstkopfmikrophone auf Roboterplattform) räumlich beweglich sind, handelt es sich insgesamt um eine aktive dynamische Szenenanalyse. Der Kunstkopf verfügt zusätzlich über optische Sensoren, so dass bei Bedarf visuelle Information hilfsweise hinzugezogen werden kann. In diesem Beitrag stellen wir das ”Bochum Virtual Test Environment (BVTE)” vor. Dies ist ein Simulationswerkzeug mit dessen Hilfe das TWO!EARS System als Ganzes oder in Teilen erprobt werden soll. Wir beschreiben ein Testszenario, anhand dessen unserer Datengewinnung und -verarbeitung exemplarisch demonstriert werden kann. Zudem werden wir im BVTE verfügbare Vorinformation (ground-truth data) einsetzen, um Leistungen unseres TWO!EARS Systems mit denjenigen anderer verfügbarer Systeme zu vergleichen.
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Blaul, Janosch
- Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen
[Abstract]
U. Ratzel, L. Herrmann, C. Westerhausen, O. Bayer, K.-G. Krapf, M. Hoffmann, J. Blaul and C. Mehnert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000219 Das Thema tieffrequente Geräusche - und hiervon insbesondere der Infraschall - hat in der jüngeren Vergangenheit weit über die Fachkreise hinaus größeres öffentliches Interesse hervorgerufen. Grund hierfür sind wohl insbesondere die Diskussionen um den Ausbau der Windkraft. Die LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg und die Fa. Wölfel Beratende Ingenieure führten in den Jahren 2013-15 umfangreiche Messungen tieffrequenter Geräusche (inkl. Infraschall ab 1 Hz) in der näheren Umgebung von sechs Windkraftanlagen, in urbaner und ländlicher sowie explizit von Straßenverkehr dominierter Umgebung durch. Ziel des Projektes war es, aktuelle Daten über das Auftreten von Infraschall und tieffrequenten Geräuschen in der Umgebung von Windkraftanlagen und weiteren Quellen vergleichbar zu erheben. Die Messungen an Windkraftanlagen mit einem Leistungsbereich von 1,8 bis 3,2 MW erfolgten dabei zeitgleich in unterschiedlichen Abständen zur jeweiligen Anlage. Der von Windenergieanlagen ausgehende Infraschall konnte in der näheren Umgebung der Anlagen messtechnisch gut erfasst werden. Seine Intensität liegt hierbei unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsschwelle. Die Vielzahl der ermittelten Daten wurde in unterschiedlichen Auswertungen dokumentiert (u.a. lineare Terzpegel, Schmalbandspektren, G-bewertete Summenpegel in Abhängigkeit von Windgeschwindigkeit oder Tageszeit). Im Beitrag werden Messtechnik, Messverfahren und die wichtigsten Ergebnisse präsentiert.
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Blech, Christopher
- Über die Sensitivität des FRAC für eine objektive Validierung mechanischer Modelle
[Abstract]
C. Blech, X. Shi and S. Langer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000298 Die Validierung von mechanischen Ersatzmodellen ist trotz zunehmender Genauigkeit und Akzeptanz der Modelle essentiell. Beschränkt man sich auf die direkte Strukturantwort eines Systems im Frequenzbereich, so finden sich in der Literatur häufig rein optische Vergleiche von Frequenzgängen einzelner Freiheitsgrade oder Durchschnittsgrößen aus Versuch und Berechnung. Der optische Vergleich, beispielsweise zweier Eingangsadmittanzen, bestätigt jedoch aufgrund des subjektiven Einflusses keinesfalls die Validität eines gesamten mechanischen Ersatzmodells. Besser wäre die Anwendung einer objektiven Größe wie das FRAC (Frequency Response Assurance Criterion). FRAC nutzt das normierte Skalarprodukt der Vektoren zweier Frequenzgänge und erlaubt somit einen Vergleich dieser auf einer Skala von Null bis Eins. Eine Eins stellt dabei ein identisches Verhalten des betrachteten Freiheitsgrades dar. Die Interpretierbarkeit des FRAC abseits der Extremwerte wurde bis heute in der Literatur kaum untersucht. Entsprechend beschäftigt sich dieser Beitrag mit der Sensitivität des FRAC auf Steifigkeit, Dämpfung und Masse einfacher Strukturen. Während die Massenverteilung hinreichend genau definiert werden kann, sind Steifigkeit und vor allem Dämpfungen meist schwerer zu bestimmen. Als Beispiel dient hier die Modellierung elastischer Randbedingungen mit Federn (anstelle zwischen einer festen Einspannung oder einer gelenkigen Lagerung zu entscheiden). Der Beitrag ermöglicht zukünftig objektive Vergleiche von Frequenzgängen und eine bessere Einschätzung eines Modells auf Basis des FRAC.
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- Akustische Analyse eines Tonings hinsichtlich der emotionalen Wirkung auf den Menschen
[Abstract]
R.A. Winter, C. Blech, F. Kuhnen and S. Langer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000391 Die Emotionen des Menschen können durch Musik beeinflusst werden. Tatsächlich sind Emotionen charakteristisch mit musikalischen Eigenschaften wie Tempo, Lautstärke, Rhythmus oder Obertönen verbunden. Mehrere Studien zeigen weitere musikalische Eigenschaften auf, die menschliche Emotionen beeinflussen, wobei alle auf den drei physikalischen Parametern Tondauer, Tonhöhe und Lautstärke basieren. Diese Parameter sind die Grundlage der durchgeführten akustischen Analyse einer Gesangsmeditation (sog. Tonings) und lassen Interpretationen hinsichtlich der emotionalen Wirkung eines Tonings zu. Die akustische Analyse basiert auf der Fourier-Transformation und wurde mit MATLAB durchgeführt. Durch den Parameter Tonhöhe lassen sich die musikalischen Eigenschaften Register, Melodik, Harmonik und Obertöne im Hinblick auf ein Toning analysieren und interpretieren. Im untersuchten Toning zeigen sich äußerst übereinstimmende Ergebnisse zwischen den musikalischen Parametern Register, Melodik und Obertönen und deren charakteristischen Emotionen.
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Bleiholder, Stefan
- Applications for Time–synchronized Noise Compensation (TNC)
[Abstract]
U. Müsch, F. Kettler and S. Bleiholder/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000323 A new method for a very efficient noise compensation facilitating speech quality analysis in presence of simulated background was introduced by Müsch et al. at the 2015 DAGA for analysis of In-Car Communication systems (ICC). If the noise playback system, used e.g. for hands-free (HFT) or ICC testing, and the speech quality measurement system are accurately synchronized in the time domain, the noise playback can be compensated by subtracting the noise signal (noise-only) from the speech and noise recording (denominated as Time-synchronized Noise Compensation (TNC)). This contribution discusses applications like the very accurate analysis of speech in presence of noise (relevant for HFT and ICC testing), the ability to measure Talker Echo Loudness Rating via real phones (instead of calculations based on standard sensitivities) or echo tests on 2-wire interfaces. Practical limits are demonstrated.
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Bodden, Markus
- Aktives Sound Design von Innengeräuschen für Elektrofahrzeuge
[Abstract]
M. Bodden and T. Belschner/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000448 Die Erzeugung von Innengeräuschen für Elektrofahrzeuge erlaubt eine Maskierung von Geräuschproblemen, die Wiederherstellung der akustischen Rückmeldung auf die Fahrzustände, die Erzeugung einer emotionalen Bindung für den Fahrer, und die stringente Umsetzung eines markenspezifischen Brand Sounds. Hauptanforderungen an die zu erzeugenden Geräusche sind die Authentizität (d.h., die Geräusche müssen in jeder Situation als vom Fahrzeug kommend interpretiert werden) und die Dauertauglichkeit (d.h., die Geräusche müssen interessant, aber abnutzungsfrei sein) bei einer gleichzeitig eindeutigen Abstraktion von den gewohnten Geräuschen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Zur Erfüllung dieser Anforderungen muss das einzusetzende Sound Design komplexe Strukturen aufweisen, über die einfache Kopplung einer Geräuschsynthese an den Fahrzeugparameter Drehzahl (wie für das Außengeräusch gefordert) weit hinausgehen, und die Erzeugung einer Vielzahl unterschiedlicher Geräusche erlauben. Die einzelnen Elemente des Sound Designs werden anhand eines Beispiels diskutiert, und die Umsetzung in ein effizientes Tool für die Soundentwicklung vorgestellt.
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Bodi, Andreas
- Materialeigenschaften von Musikhölzern
[Abstract]
P. Holstein, G. Ziegenhals, N. Bader, A. Tharandt, K. Grillmeister and A. Bodi/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000366 Holz ist einer der wichtigsten Werkstoffe, die bei der Herstellung von Musikinstrumenten zum Einsatz kommen. Hierbei kommen unterschiedliche Hölzer zum Einsatz. Die Hölzer müssen dabei verschiedenste mechanische und musikalische Funktionen erfüllen. Naturgemäß weißt Holz eine große Schwankungsbreite der Eigenschaften auf. Dies schließt auch die Anisotropie, die räumliche Inhomogenität aber auch natürliche unvermeidbare Materialfehler ein. Die Auswahl von geeignetem Material zum Instrumentenbau kann dabei auch ökonomisch von Bedeutung sein. Beispielsweise spielt der Artenschutz eine zunehmende Rolle bei der Auswahl und Verfügbarkeit der Hölzer. Ziel des Projektes MUSIC.US ist die Entwicklung von Verfahren und Messtechnik zur akustischen Bestimmung mechanischer Kennwerte. Aufgrund der starken Dämpfung und Streuung der Ultraschallsignale werden spezielle Anforderungen an die Messverfahren, die Prüftechnik und Prüfköpfe sowie die Auswerteverfahren gestellt. Weiterhin spielen die Schwankungen der Materialeigenschaften bei Holz eine wichtige Rolle bei der Bewertung der akustischen Kennwerte und der abgeleiteten Materialeigenschaften. Als zielführend hat sich der skalierte Einsatz von Softwaremodulen und Messtechnik erwiesen, wie sie für Laufzeit- und Nachhallmessung in Räumen eingesetzt werden kann. Die Korrelation der mit pseudo-stochastischen Folgen und mit Chirps angeregten Signale ermöglicht eine höhere Zeitauflösung als mit denen aus Ultraschall- Standardanregungen. Damit ist eine verbesserte Bestimmung der Schallgeschwindigkeiten und E-Moduli möglich.
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Böhm, Christoph
- Virtuelle Konzerträume als Versuchsumgebung für Musiker
[Abstract]
C. Böhm, Z. Schärer Kalkandjiev and S. Weinzierl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000468 Im Kontext der raumakustischen Forschung spielen die Möglichkeiten der Computersimulation und der virtuellen Akustik eine wichtige Rolle. Sie ermöglichen die Durchführung von Versuchen, bei denen Hörer direkt nacheinander in verschiedene raumakustische Umgebungen versetzt werden können. Hier wurde ein technisches Verfahren zur Erstellung von virtuellen Konzerträumen für aktiv musizierende Musiker mithilfe der dynamischen Binauralsynthese entwickelt. Ein Ensemble von vier Musikern kann in virtuellen akustischen Umgebungen zusammenspielen, sodass sich die Möglichkeit ergibt, vielfältige Untersuchungen durchzuführen, etwa zur Wahrnehmung von Raumakustik durch Musiker und zum raumakustischen Einfluss auf die musikalische Interpretation. Zur Berechnung der für die Auralisation benötigten BRIRs wurde die Raumakustiksimulationssoftware RAVEN eingesetzt. Dabei wurde auf eine realitätsnahe Implementierung der Schallquellenpositionen und Richtcharakteristiken geachtet. Zur Auralisation wurde im reflexionsarmen Raum als Laborumgebung ein technischer Versuchsaufbau entwickelt, bei dem der Direktschall der Instrumente die Musiker durch die Verwendung von extra-auralen Kopfhörern ungehindert erreicht. Die Raumantwort wird durch dynamische Binauralsynthese der Instrumentensignale mit den zuvor berechneten BRIRs dem Schallfeld am Ohr der Musiker in Echtzeit hinzugefügt. Eine geeignete Kalibrierungsmethode für das Verhältnis zwischen Direktschall und Raumantwort und der Einsatz von leistungsfähigen Computersystemen mit geringer Latenz für die Signalverarbeitung ermöglichen in diesem System die Erzeugung einer echtzeitfähigen virtuellen akustischen Umgebung für vier miteinander musizierende Musiker.
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Böhm, Michael
- Application of the Speech Transmission Index (STI) for planning communication areas
[Abstract]
M. Böhm and W. Probst/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000209 Der STI (Sound Transmission Index) ist eine Kenngröße, die das ”Verschmieren” der in der Modulation enthaltenen Information von Sprachgeräuschen bei der Ausbreitung quantifiziert. Er berücksichtigt u. A. die verbleibende Signalstärke in den für Sprache wesentlichen Frequenzbändern, die detaillierte energiebezogene Impulsantwort des Raumes oder allgemein der Umgebung zwischen einer Quell- und einer Empfängerposition sowie die Verringerung der Modulationstiefe durch Fremdgeräusche. Damit ist er sehr gut geeignet, um die bei der Planung von Großraumbüros, Restaurants oder anderen Bereichen auftretenden Probleme zu lösen bzw. um alternative Planungsstrategien zu bewerten. Der Ablauf eines derartigen Planungsvorgangs wird am Beispiel eines Restaurants bzw. Mehrpersonenbüros erläutert, wobei die anwesenden Personen die Quelle sowohl des verdeckenden Hintergrundgeräuschs wie auch des gewünschten Sprachsignals sind. Obwohl vorhandene Planungsnormen vorwiegend auf einzuhaltende Obergrenzen für die Nachhallzeit abzielen, würde eine verstärkte Einbeziehung der für die extraauralen Wirkungen so wichtigen Sprachverständlichkeit eine wesentliche Verbesserung der akustischen Planung ermöglichen.
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Böhme, Martina
- Variance in Measured Binaural Room Transfer Functions of Individuals
[Abstract]
S. Werner, M. Böhme, T. Mayenfels and F. Klein/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000333 Binaural synthesis systems allow the reconstruction of an acoustic environment by employing recorded head-related transfer functions or binaural room transfer functions (BRTF’s). The aim is to create a plausible and immersive auditory illusion. The perceived quality features such as localization, externalization, coloration, or spatial presence should be comparable to those of a real listening situation. The perceived quality depends among others on the personalization of the binaural resynthesis. This contribution presents an analysis of individually measured BRTF’s. The aim is to investigate for what frequency ranges particularly large individual differences or slight differences occur. To this end, the individual BRTF’s of 25 test persons are recorded for several directions in the horizontal plane and two rooms with different acoustic properties. Additionally, a common transfer function is determined by averaging all measured transfer functions. The common transfer function is subtracted from the individual transfer functions to provide a more detailed insight into the individual differences. Moreover, the differences were analyzed separately for the direct sound and the reverberation.
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Bölke, Olaf
- Akustische Charakterisierung tieffrequent modulierter NRP- Plasmaentladungen und Kontrolle thermoakustischer Instabilitäten
[Abstract]
O. Bölke, D. Lacoste and J. Moeck/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000166 Thermoakustische Instabilitäten stellen noch immer eine hohe Herausforderung bei der Entwicklung moderner Verbrennungssysteme dar. Durch Kopplung von Wärme- und Druckschwankungen werden teilweise so hohe Druckamplituden erzeugt, dass es zu Beschädigungen umliegender Strukturen kommen kann. Mittels passiver Maßnahmen als auch aktiver Kontrolle wird versucht, diesen Effekt abzuschwächen. Jüngste Arbeiten haben gezeigt, dass gepulste Nanosekunden- (NRP-) Plasmaentladungen zur Beeinflussung thermoakustischer Instabilitäten eingesetzt werden können. Hierbei wird sowohl auf thermischer, chemischer als auch akustischer Ebene das System beeinflusst. Zur Untersuchung der jeweiligen Einflussfaktoren wurden im Rahmen dieser Arbeit die Schallerzeugungsmechanismen für niederfrequent modulierte NRP-Entladungen untersucht. Der Einfluss auf das akustische Feld beruht hierbei auf der kurzzeitigen Wärmefreisetzung der Entladungen. Zum Erzeugen einer maximalen tieffrequenten Schalldruckamplitude wurden mittels Burst-Modulation aus den einzelnen Entladungen periodische Signalformen erzeugt. Zur Bestimmung der akustischen Quellamplitude wurden Messungen auf Grundlage der Multi-Mikrofon-Methode (MMM) im Impedanzrohr durchgeführt. Untersucht wurde der Einfluss der Modulationsfrequenz, der Pulswiederholrate, der Burst- Dauer, des Elektrodenabstandes als auch der Umgebungstemperatur auf die erzeugte Schallleistung. Gemessen wurde zudem die elektrische Leistung der Entladungen. Durch Ausdruck der akustischen Quellamplitude in Abhängigkeit der instationären Wärmefreisetzungsrate ließ sich zudem auch der instantan in Wärme umgesetzte Energieanteil bestimmen. Des Weiteren wurden Untersuchungen zur Dämpfung thermoakustischer Instabilitäten am Rijke-Rohr durchgeführt.
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Bönnen, Dennis
- Charakterisierung der Empfindungsgrößen Sportlichkeit und Komfort basierend auf der subjektiven Beurteilung von Fahrzeuggeräuschen
[Abstract]
C. Köber, D. Bönnen, C. Huth and J. Bienert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000229 Die Erwartungen des Kunden zu erfüllen und ihn zufriedenzustellen ist eines der Hauptziele bei der akustischen Entwicklung von Fahrzeugen. Es ist daher notwendig, sich Kenntnisse über dessen Erwartungen bezüglich der Charakteristik von Fahrzeuggeräuschen zu verschaffen. Da diese von verschiedenen Einflussfaktoren wie dem Image und der Marktpositionierung des Fahrzeugs abhängen, kann die unterschiedliche Wahrnehmung durch den Kunden oft nur durch mehrere Merkmale beschrieben werden. Um einen umfassenden Eindruck der Geräuschwahrnehmung zu erhalten, werden im Rahmen dieser Studie zwei Empfindungsgrößen betrachtet, welche in der Literatur häufig als verschiedenartig beschrieben werden. Ziel ist es sowohl die durch den Menschen wahrgenommene Sportlichkeit bei Außengeräuschen als auch den empfundenen Komfort bei Innengeräuschen mithilfe von physikalisch messbaren Größen zu charakterisieren. Dazu werden geeignete Testfahrzeuge ausgewählt, welche als Basis für die Aufzeichnung der in Hörversuchen präsentierten Geräusche dienen. Zur quantitativen Bewertung des wahrgenommenen Geräuscheindrucks wird das Verfahren der Größenschätzung mit Ankerschall verwendet. Dessen Ergebnisse werden verschiedenen signalcharakterisierenden Parametern gegenübergestellt und mittels Anwendung der statistischen Methoden der Faktoren-, Korrelations- und Regressionsanalyse auf ihre mathematischen Zusammenhänge überprüft. Als Ergebnis liegen Modelle zur Beschreibung der Größen Sportlichkeit und Komfort im Verhältnis zu einem vorher definierten Referenzgeräusch vor.
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Bös, Joachim
- Numerische Untersuchungen zur akustischen Wirkung diskreter Strukturänderungen mittels der Strukturintensität
[Abstract]
C. Schaal, J. Ebert, C. Adams, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000053 Die numerische Berechnung der Strukturintensität (STI) liefert den Energiefluss des Körperschalls in festen Strukturen. Ihre Analyse ermöglicht beispielsweise die Identifizierung von Orten auf einer Struktur, an denen sich für das Strukturverhalten maßgebliche Energiepfade befinden. Die Energieflussanalyse zeigt somit, auf welchem Weg Körperschall in stark schwingende Bereiche gelangt. Dieses Wissen erweitert das Verständnis über das Strukturverhalten. Darauf basierend kann die STI als eine Methode für ”design to acoustics” verwendet werden. ”Design to acoustics” bezeichnet Methoden zur systematischen Auslegung mechanischer oder mechatronischer Systeme auf eine akustische Zielfunktion.
Impedanzsprünge, umgesetzt durch konstruktive Maßnahmen, führen zu einer Änderung des Strukturverhaltens. Ziel dieses Vorhabens ist es, durch solche lokalen Strukturänderungen eine globale Schwingungsminderung und damit eine verringerte Schallabstrahlung zu erhalten. In diesem Beitrag werden lokale Impedanzsprünge auf dünnwandigen Strukturen in Form diskreter Federn und Punktmassen aufgebracht (lokale Steifigkeits- und Massenerhöhung) und die äquivalente abgestrahlte Schallleistung (ERP) als Zielfunktion bestimmt. Die zu wählende Position und Form der diskreten Strukturänderungen wird mittels der Energiemenge (Betrag der STI als Indikator) bestimmt. In Parameterstudien wird untersucht, welche geometrischen Einstellungen (wie z.B. die Ausdehnung der Strukturänderung) dabei getroffen werden sollten, um die Schallabstrahlung bestmöglich zu reduzieren. Die numerischen Ergebnisse dieser Untersuchungen werden vorgestellt und diskutiert.
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- Entstehung von zwei Wolftönen im Cello und die Möglichkeit zu deren aktiver Minderung
[Abstract]
P. Neubauer, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000059 Wolftöne sind unerwünschte, modulierte Töne, die bei Streichinstrumenten auftreten können, insbesondere bei Violoncelli. Da Wolftöne vorrangig bei hochwertigen und damit aufwändig handgefertigten Celli auftreten, weckt die Minderung der Wolftöne bei Musikern, wie auch Wissenschaftlern großes Interesse. Durch vorangegangene Untersuchungen an einem Versuchscello konnte bereits ein erster Wolfton identifiziert und charakterisiert werden. Ein System zur aktiven Minderung dieses ersten Wolftons konnte entwickelt und experimentell validiert werden (siehe DAGA 2015 in Nürnberg und CIM 14 in Berlin). Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass an Celli auch ein zweiter Wolfton entstehen kann, der durch den charakteristischen Aufbau des Musikinstruments bei einer höheren Frequenz als der des ersten Wolftons auftritt. Die Vorgänge bei der Entstehung des zweiten Wolftons werden strukturdynamisch dargelegt. Es wird eine Möglichkeit präsentiert, wie auch der zweite Wolfton, analog zum bereits entwickelten System zur aktiven Minderung des ersten Wolftons, aktiv gemindert werden kann. Weiterhin wird gezeigt, dass ein Wolfton bei einem Cello auch ohne die Streichanregung durch einen Bogen, lediglich durch ein Anzupfen der Saite, erzeugt werden kann. Dies zeigt, dass die Streichanregung durch den Bogen nicht die eigentliche Ursache des Wolftons ist, sondern den Wolfton lediglich anfacht.
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- Inäquidistante Verzahnung zur Verringerung der Lästigkeit von Zahneingriffsgeräuschen
[Abstract]
P. Neubauer, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000489 Geräusche mit tonalem Charakter werden vom Menschen als besonders lästig empfunden. Anders als Geräusche mit rauschartigem Charakter können sie vom Gehirn nur schlecht ausgeblendet werden. Konventionelle Verzahnungen von Stirnradgetrieben erzeugen durch die streng gleichmäßige Anordnung der Zähne entlang des Umfangs überwiegend die lästigen tonalen Geräuschanteile, welche als besonders störend empfunden. Bei dem hier vorgestellten Ansatz der inäquidistanten Verzahnung wird der Grundsatz einer gleichmäßigen (äquidistanten) Anordnung der Zähne entlang des Umgangs aufgehoben. Durch eine flexible Anordnung der Zähne kann das durch den Zahneingriff entstehende Geräusch gezielt so verändert werden, dass der tonale Geräuschcharakter verringert wird und so die Lästigkeit des Zahneingriffsgeräuschs abnimmt. Es wird dargestellt, wie eine inäquidistante Verzahnung konstruktiv umgesetzt werden kann und welche Herausforderungen sich dabei ergeben. Weiterhin wird ein Ansatz zur Optimierung der inäquidistanten Verzahnung präsentiert. Erste experimentelle akustische Untersuchungen an einem Verspannungsprüfstand zeigen, dass bei einer Stirnradpaarung mit inäquidistanter Verzahnung neben der Lästigkeit auch die Lautheit und sogar der Summenschalldruckpegel des Zahneingriffsgeräuschs verringert werden können.
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- Maschinenakustik und Psychoakustik: Analyse von Getriebegeräuschen
[Abstract]
J. Bös, K. Moritz, J. Schlittenlacher, W. Ellermeier and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000433 Der Beitrag fasst die wesentlichen Ergebnisse des von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) geförderten Projektes ”Erweiterte Signalanalyse - Entwicklung der psychoakustischen Analysen von Luftschall und Übertragung auf Körperschallsignale in der Antriebstechnik” mit einer Laufzeit von 2,5 Jahren zusammen. In diesem Projekt wurden die psychoakustische Wahrnehmung von Getriebegeräuschen und die Übertragbarkeit psychoakustischer Metriken auf Körperschallsignale untersucht. Dabei arbeiteten die Arbeitsgruppe Angewandte Kognitionspsychologie (Prof. Wolfgang Ellermeier, Ph.D.) am Institut für Psychologie und das Fachgebiet Systemzuverlässigkeit und Maschinenakustik SzM (Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz) im Fachbereich Maschinenbau, beide TU Darmstadt, interdisziplinär zusammen.
Durch die steigende Lärm-Sensibilisierung und gestiegene Kundenansprüche gewinnt in der Antriebstechnik die Akustik von Getrieben an Bedeutung. Dabei interessiert nicht nur der gemessene Schalldruckpegel, sondern in vielen Fällen auch die subjektiv empfundene Lästigkeit des Geräusches.
Zunächst wurden in Laien-Hörversuchen etablierte psychoakustische Metriken auf ihre Anwendbarkeit bei Getriebegeräuschen untersucht. Getriebespezialisten beurteilten, welche Geräuschanteile die Wahrnehmung von Getriebegeräuschen beeinflussen und wie sehr sie zur empfundenen Lästigkeit des Geräusches beitragen. Ferner wurde der Einfluss von Serienstreuung, Fehlschliff oder Schädigungen der Zahnräder auf die psychoakustische Wahrnehmung beleuchtet.
Wichtiger Projektinhalt war die erstmalige Untersuchung der Anwendbarkeit der zuvor gewonnenen Ergebnisse auf Körperschalldaten, was die Möglichkeit von psychoakustischen Auswertungen ohne den für aussagekräftige Luftschallaufnahmen erforderlichen messtechnischen Aufwand bietet.
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- Methode zur akustischen Gestaltung einer Permanentmagnet-Synchronmaschine mit Hilfe der Strukturintensität
[Abstract]
C. Adams, C. Schaal, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000038 Elektrische Maschinen werden in vielen unterschiedlichen Bereichen eingesetzt, z.B. in Haushaltsgeräten, in der Automobilindustrie oder in industriellen Anwendungen. Bei der Entwicklung elektrischer Maschinen spielt die Akustik eine immer wichtigere Rolle, wobei vor allem Methoden zur Gestaltung des Maschinengeräuschs (”design to acoustics”) an Bedeutung gewinnen. Die Geräusche elektrischer Maschinen entstehen vor allem durch Magnetkräfte, die die Struktur der Maschine zu Schwingungen anregen, wodurch es zur Abstrahlung von Luftschall kommt. In diesem Beitrag wird zunächst gezeigt, wie die Schallabstrahlung einer Permanentmagnet-Synchronmaschine (PMSM) berechnet werden kann. Anschließend wird die Strukturintensität (STI) des Gehäuses ermittelt, die den Fluss der Körperschallenergie durch die Gehäusestruktur beschreibt. Anhand von Betrag und Richtung der STI werden Änderungen an der Gehäusegeometrie vorgenommen, um den Körperschallfluss und damit die Schallabstrahlung zu beeinflussen. Es zeigt sich, dass eine Reduzierung der Schallabstrahlung bei einer vorgegebenen Frequenz möglich ist, wobei sich die Änderung der Gehäusegeometrie auch auf die Schallabstrahlung an anderen Frequenzen auswirkt. Zukünftig soll die vorgestellte Vorgehensweise für ein ”design to acoustics” elektrischer Maschinen eingesetzt werden.
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- Elektret- und Piezoelektret-Energy-Harvester
[Abstract]
P. Pondrom, J. Hillenbrand, X. Zhang, G.M. Sessler, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000473 Im vorliegenden Beitrag werden schwingungsbasierte Elektret- Energy-Harvester und mehrlagige Piezoelektret-Energy-Harvester vorgestellt. Piezoelektret- und Elektretwandler eignen sich wegen ihrer hohen Empfindlichkeiten besonders gut für Energy Harvesting. Im Vergleich zu den früheren Harvestern (DAGA 2015) wurden durch konstruktive Maßnahmen die Resonanzfrequenzen reduziert und die erzeugten Leistungen um etwa eine Größenordnung erhöht. Beim Mehrschicht-Piezoelektret-Energy-Harvester wird ein sogenannter Piezoelektret-Stapel, der aus gefalteten Piezoelektretfolien besteht, bei einer angelegten Eingangsbeschleunigung von einer seismischen Masse dynamisch komprimiert und generiert eine elektrische Leistung. Im Vergleich zum Einschicht-Harvester erzeugt ein Mehrschicht- Piezoelektret-Harvester mit gleicher seismischer Masse eine größere elektrische Leistung bei gesenkter Resonanzfrequenz. Beim ähnlich aufgebauten Elektret-Energy-Harvester ist eine einseitig metallisierte Elektretfolie an der seismischen Masse angebracht. Der Luftspalt zwischen dem Elektret und einer metallischen Rückelektrode wird von einem elastischen Abstandshalter aus zellularem Polypropylen kontrolliert. Durch Verkleinerung der Fläche und Vergrößerung der Dicke des Abstandshalters wird die Resonanzfrequenz des Harvesters und die von ihm erzielte Leistung ohne Veränderung der seismischen Masse vergrößert. Mit seismischen Massen von 10 bis 50 g wurden bei Piezoelektret- und Elektret-Energy-Harvestern Leistungen bis einige 100 µW bei Resonanzfrequenzen von 50 bis 500 Hz und einer Beschleunigung von 1 g = 9,81 m/s2 gemessen. Diese Leistungen können zur Versorgung von batterielosen elektrischen Schaltungen verwendet werden.
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Bombelka, Torsten
- Gedanken zur Qualifizierung reflexionsarmer Räume, Teil 1
[Abstract]
H.-J. Milz and T. Bombelka/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000085 Die Bestimmung des Schallleistungspegels nimmt in der akustischen Messtechnik einen breiten Raum ein. Der Schallleistungspegel ist eine von den Messbedingungen und den akustischen Eigenschaften des Raums bzw. der akustischen Umgebung unabhängige Kenngröße für die Schallemission einer Schallquelle. Die Verfahren zur Bestimmung des Schallleistungspegels über Schalldruckpegelmessungen im freien Schallfeld nach dem Hüllflächenverfahren sind in internationalen Normen (z. B. ISO 3744, ISO 3745) festgelegt. Auch für andere Messaufgaben, wie zum Beispiel der Kalibrierung oder Bestimmung der Richtwirkung von Mikrofonen, Schallpegelmessern und Lautsprechern, sind Freifeldbedingungen von großer Wichtigkeit. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Außengeräuschmessung von Fahrzeugen nach ISO 362 im freien Schallfeld. Der zweigeteilte Beitrag beschäftigt sich ausschließlich mit der Qualifikation des freien Schallfelds nach den Verfahren, wie sie in den internationalen Normen (ISO 3745, Anhang A, ISO 26101) beschrieben werden. Im ersten Teil werden Grundlagen zur Qualifizierung beleuchtet, die Struktur des gestörten freien Schallfelds besprochen und daraus Ideen zur Qualifizierung abgeleitet. Qualifizierungsverfahren und Auswerteprozeduren werden diskutiert.
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Bomhardt, Ramona
- Individualisierung der HRTF: Ein Ellipsoidmodell zur Anpassung von interauralen Pegeldifferenzen
[Abstract]
M. Lins, R. Bomhardt and J. Fels/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000201 Zur Erzeugung virtueller Schallquellen über Kopfhörer werden oft kopfbezogene Übertragungsfunktionen (engl. head-related transfer functions, HRTFs) von Kunstköpfen verwendet. Dabei kommt es häufig zu Lokalisationsfehlern oder auch Im-Kopf-Lokalisationen, die durch die fremde HRTF hervorgerufen werden. Aufgrund der Beugungs- und Reflexionseffekte der individuellen Kopf- und Pinnageometrie hat jeder Hörer eine individuelle HRTF, die sich von der des Kunstkopfes unterscheidet. Ausgehend von dem Ellipsoidmodell von Bomhardt et al. (DAGA 2014) wird in diesem Beitrag die Berechnung der interauralen Pegeldifferenzen mittels weniger geometrischer Daten der Versuchsperson vorgestellt. Dies kann zur individuellen Anpassung der interauralen Pegeldifferenzen nicht-individueller HRTFs genutzt werden. Eine subjektive Evaluierung des Verfahrens wird in Bomhardt et al. (DAGA 2016) vorgestellt.
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- HRTF Individualization: Investigations on the Influence of Adapted Binaural Parameters in the Localization
[Abstract]
R. Bomhardt, M. Lins and J. Fels/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000118 Wenn Außenohrübertragungsfunktionen (engl. head-related transfer functions, HRTFs) von Kunstköpfen für die zur Erzeugung binauraler Signale verwendet werden, führt dies häufig zu Ungenauigkeiten in der Abbildung der Szene. Ein Grund hierfür ist, dass sich die Kunstkopf-HRTFs von den individuellen HRTFs des Hörers unterscheiden. Die Ursache liegt in der unterschiedlichen Geometrie des Kopfes und der Pinna und den sich daraus ergebenen Beugungs- und Reflexionseffekten. Soll dieser Unterschied minimiert werden, so können z.B. die interauralen Zeit- und Pegeldifferenzen des Schalldrucks zwischen den Ohren in der Übertragungsfunktion des Kunstkopfes auf den Hörer angepasst werden. Diese Anpassung der beiden Komponenten wird anhand eines Ellipsoid-Models (Lins et al., DAGA2016), das den Kopf des Hörers repräsentiert, durchgeführt. Da nicht nur diese Differenzen bei unterschiedlichen Personen abweichen können, sondern auch spektrale Anteile, wird anhand eines Hörversuches der Einfluss einer veränderten Zeit- und Pegeldifferenz auf die Lokalisation im Vergleich zur Lokalisation mit individuellen HRTFs untersucht.
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- Investigation on Localization Performance Using Smoothed Individual Head-Related Transfer Functions
[Abstract]
J. Fels, R. Bomhardt and F. Pausch/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000493 Ein charakteristisches Merkmal kopfbezogener Außenohrübertragungsfunktionen (HRTF-Datensatz) sind schmalbandige spektrale Einbrüche, die vor allem durch Resonanzen in der Concha verursacht werden. Der resultierende Dynamikbereich des HRTF-Datensatzes kann bei der Wiedergabe binauraler Signale über Lautsprecher mit Übersprechkompensationsfiltern für das Wiedergabesystem problematisch sein. Im Allgemeinen kann einer möglichen Überbelastung des Wiedergabesystems durch die Einschränkung des Dynamikbereiches mittels spektraler Glättungsalgorithmen entgegengewirkt werden.
In diesem Beitrag soll die Auswirkung von komplexer Glättung im Frequenzbereich mit unterschiedlichen Filtern konstanter relativer Bandbreite als auch räumlicher Glättung über orthonormale Basisfunktionen, den Kugelflächen-funktionen, auf die Schallquellenlokalisation untersucht werden. Insbesondere bei der Verwendung von Filtern großer Bandbreite bzw. bei einer geringen Anzahl an Kugelflächenfunktionen ändert sich das Spektrum des HRTF-Datensatzes wesentlich, wodurch sich die wahrgenommene Richtung der Schallquelle verschiebt. Die Ausprägung dieses Effekts wird in einem Lokalisationsexperiment mit individuell gemessenen HRTF-Datensätzen mittels Zeigermethode untersucht.
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Boonen, Rene
- Optimum Thickness of a Viscoelastic Constrained Layer for damping Beam Vibrations
[Abstract]
R. Boonen and P. Sas/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000458 The stator plate of a small electric servo motor vibrates at eigenfrequency and generates an annoying noise during operation. The vibration is caused by electro-magnetic forces induced in the steel plate of the stator. The vibration is damped using a constrained visco-elastic damping layer on the stator plate. The resulting sandwich consists of the stator plate, the visco-elastic layer and the constraining metal sheet. The damping properties of the three layer structure is determined by analysing the deformation of each layer during bending. Then, the elastic energy and the dissipative energy, present in the sandwich, is determined. The damping coefficient is obtained from the ratio between the energies. When the damping coefficient is plotted against the visco-elastic layer thickness, a maximum in damping is observed. By construction a damping layer at its optimal thickness, damping ratio’s can be much higher than a non-optimized layer. In this particular case, a damping coefficient of 30% is obtained in stead of the 5% damping in the non-optimized case. The vibration amplitude of the stator plate at its eigenfrequency at 5.8 kHz drops 18 dB.
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Bork, Ingolf
- Optimierung von Raummodendämpfern mit PC-Unterstützung
[Abstract]
I. Bork and D. Popken/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000033 In kleinen Räumen verbessern auf einzelne Raumresonanzen abgestimmte Helmholtz-Resonatoren nicht nur die akustischen Übertragungseigenschaften, sondern sie können auch bei Optimierung der Resonanzdämpfung hörbar kürzere Ein- und Ausschwingvorgänge bewirken. Die in der Praxis für Messungen und Optimierungen üblicherweise verwendeten FFT-Analysatoren lassen sich durch Realisierung auf Notebooks mit integrierten Soundkarten ersetzen, indem geeignete Signalverarbeitungssoftware für die Analyse der Messungen eingesetzt wird. Hierzu eignet sich z.B. MATLAB mit FFT-Analyse und Hilbert-Transformation. An Beispielen werden erfolgreiche Mess- und Abstimmvorgänge gezeigt. Die Entwicklung des Programmes und die praktischen Untersuchungen wurden im Rahmen einer Bachelorarbeit durchgeführt.
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Brand, Carl Robert
- Robustheit des Delay-and-Sum-Beamformers gegenüber fehlerbehafteten Eingangsgrößen
[Abstract]
L. Fräger, C.R. Brand and J. Seume/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000025 Schallquellenlokalisierung erfolgt häufig mittels eines Mikrofonarrays und verschiedensten Beamforming Algorithmen. Ein sehr gebräuchlicher Algorithmus ist dabei der des Delay-and-Sum-Beamformers (DAS-Beamformer), der in dieser Arbeit auf seine Robustheit hinsichtlich fehlerbehafteter Eingangsgrößen untersucht wird. Die Robustheit wird mittels eines synthetischen Beamforming Skriptes in der Software MATLAB untersucht. Die betrachteten Eingangsgrößen sind der Abstand der Scanebene des DAS-Beamformers zum Mikrofonarray, die Schallgeschwindigkeit und die Positionen der Mikrofone im Mikrofonarray. Die Untersuchungen zeigen, dass der DAS-Beamformer sehr robust gegenüber fehlerbehafteten Eingangsgrößen ist.
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Brandstätter, Bernhard
- Simulation Environment for the Computation of Aeroacoustic Noise Generated by Rotating Systems
[Abstract]
M. Kaltenbacher, A. Hüppe, A. Reppenhagen, B. Brandstätter and S. Becker/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000395 The cabin noise of modern ground vehicles is highly affected by flow related noise sources. This is especially the case, when the vehicle is not moving. Thereby, the fan-noise and outlet of the air-conditioning system are main acoustic sources and may reduce the comfort significantly. Rotating fans generate a highly turbulent flow field and can be identified as the main noise source in air conditioning units.
This contribution focuses on Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations of rotating fans in air conditioning units using the Arbitrary Mesh Interface (AMI) which is implemented in OpenFOAM®. For the computation of the acoustic sources, highly accurate unsteady CFD simulation data is needed. Therefore, the transient simulations are carried out by using a DES (Detached Eddy Simulation) turbulence model to accurately resolve the complex flow field. In addition, CAA (Computational AeroAcoustics) simulations with the Finite-Element (FE) research software CFS++ (Coupled Field Simulation) are performed, which uses a Nitsche type mortaring to couple the acoustic field between rotating and stationary parts. To demonstrate the applicability of our overall computational scheme, we will present CFD and CAA computations of a side channel blower, as used in automotive air-conditioning systems.
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Brandstetter, Markus
- Efficient Aeroacoustic Simulations of Jet Engine Noise using GPU Acceleration
[Abstract]
B. De Brye, M. Brandstetter, E. Gaudry, Y. Detandt and A. Mosson/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000135 The computational cost of aeroacoustic simulations is driven by considerations on the highest frequency to be addressed, the size of the physical domain, the complexity of the mean flow supporting the acoustic propagation and finally, the noise source, the complexity of which increases with the frequency itself. Realistic jet engine simulations involve all these difficulties and therefore lead to a very challenging model in terms of size for the design and optimization of rear fan noise.
To reduce the computational time, modern solvers are considering both optimized computational sequences through parallel solutions and optimization with respect to the hardware architecture. In this paper, a Discontinuous Galerkin method is selected for solving the linearized Euler equations in time-domain, which provides an element-wise storage well suited to efficient parallel solutions. Also, an emerging technique is to use the Graphical Processing Units (GPU) for accelerating computational operations.
The paper presents these different optimizations to enhance the efficiency of the aeroacoustic simulations. Timings and computational requirements are presented in the paper as obtained by the commercial software Actran DGM. Interesting perspectives are given for larger models (higher frequencies, larger domains) as well as for the numerical design of new jet engine exhaust systems.
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Brenner, Gunther
- Auflösung der Blasengrößenverteilung nach Phasenlage in akustischer Kavitation
[Abstract]
K. Ayaz Bustami, J. Eisener, R. Mettin, S. Lesnik and G. Brenner/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000122 The bubble size distribution in an acoustic cavitation structure in a bath reactor driven at 25 kHz is measured by high-speed videography. Due to the recording being faster than the acoustic frequency, different phases of the bubble oscillations are resolved. After image processing, momentary bubble sizes and numbers can be evaluated. The distribution of bubble equilibrium radii is derived on the basis of a numerical single bubble model. Furthermore, the distribution for different acoustic driving phases is checked for quasi-stationarity over longer time intervals. Preliminary results show roughly exponentially decaying bubble numbers over bubble radii. Statistics appear similar even after longer observation time intervals, pointing to quasi- stationarity bubble distributions.
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- Modellierung der Akustischen Kavitation mithilfe des Euler- Lagrange Ansatzes
[Abstract]
S. Lesnik, G. Brenner, K. Ayaz Bustami and R. Mettin/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000461 Anwendung der durch Ultraschall erzeugten Kavitation in Verfahrenstechnik erlaubt eine Vielzahl von chemischen Reaktionen zu beschleunigen. Die chemischen Reaktoren werden für diese Anwendung meistens nicht angepasst. Außerdem fehlen die Tools, welche eine entsprechende Auslegung ermöglichen könnten. Ein Löser, der die Ultraschall-Kavitation vorhersagen kann, wird in OpenFOAM erstellt. In der akustischen Kavitation auftretende Phänomene weisen Unterschiede von mehreren Größenordnungen in zeitlichen und räumlichen Skalen auf. Aus diesem Grund wird ein Modellierungs- Ansatz verfolgt, welcher die Physik ausreichend genau abbildet und Berechnungen mit relativ niedrigen Rechnerkapazitäten erlaubt. Die Akustik wird im Frequenzbereich abgebildet. Das verwendete Modell benutzt Keller-Miksis Gleichungen um die Dämpfung der akustischen Wellen durch Kavitation zu berücksichtigen. Die Blasendynamik wird mithilfe des Euler-Lagrange Ansatzes berechnet. Die Ergebnisse werden mit experimentellen Daten verglichen und zur Diskussion gestellt.
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Brezas, Spyros
- A new scanning apparatus for the dissemination of the unit Watt in airborne sound
[Abstract]
S. Brezas, C. Bethke and V. Wittstock/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000137 The sound power emitted by a sound source can be determined in a hemifree field by averaging the sound pressure over an enveloping surface. At PTB, such measurements are usually performed by applying the spiral path method. The disadvantage of this method is that the sound source is rotated during measurements and that the microphone path physically covers only one quarter-circle. Within the EMRP-project ”SoundPWR”, a new scanning apparatus has been developed, set up and tested at PTB. It will be used to disseminate the unit from the primary sound power standard to the transfer standards. The scanning apparatus consists of a hemi circular arc that can be tilted over a hemi spherical surface. Twenty four microphones can be mounted across the arc in a way that allows measurements over surfaces of different radii. An additional advantage of the new device is that the directivity of the sound source under measurement can be directly calculated. Major performance criteria like background noise and uniformity of the movement were optimised. This new device has been used to determine sound powers of aerodynamic reference sound sources. The results are compared to those derived by using a spiral microphone path.
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- Untersuchungen zur Eignung einer elektroakustischen Schallquelle als sekundäres Schallleistungsnormal
[Abstract]
H. Bietz, V. Wittstock and S. Brezas/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000073 Ziel des europäischen Projektes ”EMRP JRP SIB 56 SoundPwr” ist die Darstellung, Weitergabe und Anwendung der Einheit Watt in der Akustik auf Grundlage eines primären Schalleistungsnormals. Eine Teilaufgabe besteht darin, ein Sekundärnormal für Schalleistungen mit tonalen Komponenten (kleiner Terzbandbreite) zu entwickeln. Dieses sollte neben einer gleichmäßigen Richtcharakteristik die Möglichkeit beinhalten, den erzeugten Schallfluss direkt oder indirekt messen zu können. Nach Diskussion verschiedener Konzepte fiel die Entscheidung für eine kommerziell verfügbare elektroakustische Schallquelle, die im Wesentlichen für raumakustische Messungen zum Einsatz kommt. Der Vorteil einer elektroakustischen Quelle ist, dass im Prinzip beliebige Signale abgestrahlt werden können. Weiterhin ist für diese Schallquelle ein Adapter zur Messung der Volumenschnelle nach dem Zwei-Mikrofon-Verfahren erhältlich, so dass der erzeugte Schallfluss direkt gemessen werden kann. Allerdings stellt sich bei einer elektroakustischen Schallquelle immer die Frage nach Linearität und Langzeitstabilität. Weiterhin lagen für den Einsatz des Volumenschnelleadapters bisher keine praktischen Erfahrungen vor. Es stellte sich auch die Frage, ob die Schallquelle in einem reflexionsarmen Halbraum als bodennahe Punktquelle einsetzbar ist. Die Schallquelle wurde vor dem Hintergrund dieser Fragestellungen umfassend getestet, und die erzielten Ergebnisse werden vorgestellt.
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Brinkmann, Fabian
- Perzeptive Evaluation transauraler Binauralsynthese unter Berücksichtigung des Wiedergaberaums
[Abstract]
G. Schlenstedt, F. Brinkmann, S. Pelzer and S. Weinzierl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000420 Die Schalldruckverläufe an den Ohren einer Person enthalten sämtliche räumliche Cues eines auditiven Ereignisses und können mittels raumakustischer Modelle und Binauralsynthese simuliert und reproduziert werden. Wird eine solche Simulation nicht mit Kopfhörern, sondern unter Verwendung zwei oder mehrerer Lautsprecher (transaurale Binauralsynthese) realisiert, so hängt die Güte der Simulation maßgeblich von der durch digitale Filter realisierten Übersprechdämpfung der Lautsprecher zum jeweils abgewandten Ohr ab. Obwohl diese Filter in der Regel nur den Direktschall, nicht aber Reflexionen des Wiedergaberaums kompensieren, wird die transaurale Binauralsynthese häufig auch in nachhallbehafteten Umgebungen angewandt, beispielsweise um eine gleichzeitige Präsentation visueller und akustischer Reize zu ermöglichen. Demzufolge werden die binauralen Signale durch Reflexionen des Wiedergaberaums verändert und somit womöglich auch das zugrundeliegende auditive Ereignis beeinträchtigt.
Diese Studie beschäftigt sich daher mit den perzeptiven Auswirkungen eines nicht idealen, nachhallbehafteten Wiedergaberaums auf die Qualität der transauralen Binauralsynthese. Mittels raumakustischer Modelle und gemessener kopfbezogener Übertragungsfunktionen (HRTFs) wurde hierfür eine transaurale Synthese in drei geometrisch identischen Wiedergaberäumen unterschiedlicher Nachhallzeit simuliert und kopfhörerbasiert auralisiert. Diese Simulation wurde im Hörversuch anhand ausgewählter Qualitäten des Spatial Audio Quality Inventory (SAQI) perzeptiv gegen eine binaurale Referenz evaluiert.
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Bruecker, Christoph
- Wake-Vortex Sound Attenuation using Attached hairy Flaps
[Abstract]
C. Bruecker, L. Kamps, T. Geyer and E. Sarradj/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000004 This study describes the modification of acoustic noise emitted from aerodynamic bodies (cylinders or foils) if equipped with flexible hairy flaps at the aft part as a passive way to manipulate the flow and acoustics. The study demonstrated that hairy flaps can modify the shedding cycle behind the cylinder and noticeably change the acoustic spectrum. The hairy flaps cause a sudden jump of the vortex sound frequency from Sr=0.2 towards higher Strouhal-numbers = 0.28 when resonant excitation of the flaps is present. That means the criterion for the jump is a critical amplitude of flap oscillations and occurance of lock-in of vortex shedding with the flap bending eigen-frequency. Besides the characteristic jump the hairy flaps enable a noticeable reduction of both vortex shedding noise as well as broadband noise compared to the reference cylinder. A similar trend is observed for other modifications. Therefore, these wake-manipulators could be applied in aerodynamic systems for noise reduction.
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Brummer, Benjamin
- Anwendung zur SEA basierten Berechnung nach EN 12354 für Massivholzelemente
[Abstract]
C. Châteauvieux-Hellwig, S. Mecking, B. Brummer and A. Rabold/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000175 Verglichen mit Gebäuden in Mauerwerks- und Betonbauweise ist die Planung eines Bauobjektes in Holzbauweise für den Architekten und die Fachplaner eine deutlich größere Herausforderung. Geeignete computergestützte Planungswerkzeuge, die eine Simulation der genannten bauphysikalischen und konstruktiven Eigenschaften bereits im frühen Planungsentwurf für das gesamte Bauwerk und nicht nur für einzelne Komponenten ermöglichen, könnten den Planungsaufwand drastisch reduzieren.
Zur Prognose der Luft- und Trittschalldämmung nach EN 12354 wurde deshalb in einem aktuellen Gemeinschafts-Forschungsvorhabens zwischen der TU München, der Hochschule Rosenheim und dem ift Rosenheim eine SEA basierte Excel Anwendung erstellt, die die Besonderheiten des Holzmassivbaus berücksichtigt.
Die geometrischen Daten des Bauvorhabens sowie die Bauteilbezeichnungen können für die Prognose aus einem Bauwerkinformationsmodell (BIM) eingelesen werden. Die Bauteilkennwerte und Stoßstellendämm-Maße werden aus einer separaten Bauteildatenbank ausgelesen, die innerhalb des Projekts durch Messungen aus verschiedenen Laboren gefüllt wird.
Im Beitrag werden die Anwendung und der aktuelle Stand der Datenbank vorgestellt, sowie Vergleiche zwischen Messergebnissen am realen Objekt und der Prognoserechnung gezeigt.
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Brunskog, Jonas
- The Effect of Objective Room Acoustic Parameters on Auditory Steady-State Responses
[Abstract]
V. Zapata Rodriguez, J.M. Harte, C.-H. Jeong and J. Brunskog/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000376 Verification that Hearing Aids (HA) have been fitted correctly in pre-lingual infants and hard-to-test adults is an important emerging application in technical audiology. These test subjects are unable to undergo reliable behavioral testing, so an objective method is required. Auditory steady-state responses (ASSR), recorded in a sound field is a promising technology to verify the hearing aid fitting. The test involves the presentation of the auditory stimuli via a loudspeaker, unlike the usual procedure of delivering via insert earphones. Room reverberation clearly may significantly affect the features of the stimulus important for eliciting a strong electrophysiological response, and thus complicate its detection.
This study investigates the effect of different room acoustic conditions on recorded ASSRs via an auralisation approach using insert earphones. Fifteen normal-hearing listeners were tested using narrow-band (NB) CE-Chirps centered at the octave-bands of 0.5, 1.0, 2.0 and 4.0 kHz. These stimuli were convolved with impulse responses of three rooms simulated using a Green’s function approach to recreate different sound-field conditions. Comparisons with the unmodified stimuli recordings (reference condition) quantified that room acoustics significantly affects the amplitudes of the ASSRs.
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Bschorr, Oskar
- Hornleiter nach dem Impulskonzept
[Abstract]
O. Bschorr/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000153 Die Schallausbreitung in einem 1D-Kanal mit variablem Querschnitt ist durch die Webster-Gleichung festgelegt. Bei einem exponentiellen Querschnittsverlauf liefert diese eine Cut-off-Frequenz unterhalb der keine Schall-Leitung möglich ist. Während die Webster Gleichung auf einer Kräftebilanz beruht und eine Differential-Gleichung 2. Ordnung darstellt, reduziert sich diese nach einer Impulsbilanz um eine Ordnung und zeigt eine Schalleitung über den gesamten Frequenzbereich.
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- Wellen im anisotropen Festkörper nach dem Impulskonzept
[Abstract]
O. Bschorr/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000156 Der anisotropen Festkörper wird durch einen dyadischen Elastizitätsmodul charakterisiert und deren symmetrische Komponente der Longitudinal- und die antisymmetrische der Transversalwelle zugeordnet. Im Weiteren wird die konventionelle Cauchy-Kräftebilanz durch eine Impulsbilanz ersetzt. Danach liegen für beide Wellenarten die ”slowness”- Vektoren auf den von den Hauptachsen und -werten aufgespannten Ellipsoiden. Der Strahlengang jedoch ist nicht geradlinig, sondern hat eine Snellius - Brechung hin zur Achse mit der kleinsten Wellengeschwindigkeit.
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Buchegger, Blasius
- A Contribution concerning Boundary Condition Effects that need to be considered using SEA for Calculation of Direct Sound Transmission
[Abstract]
W. Hauer, B. Buchegger and H. Ferk/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000549 The use of the statistical energy analysis (SEA) for calculations in building acoustics is increasing, especially for predictions of the sound insulation of timber-based constructions. The accuracy of the calculation results depends amongst others on the quality of input parameters like material data, as well as on the considered boundary conditions and physical effects. In this paper, the deviation between measured and predicted sound insulation is analysed and the underlying physical effects are determined based on additional comprehensive investigations. One layer of gypsum fibreboard has been chosen as a test specimen, which shows a reproducible vibrational behaviour. In a first step, suitable values for the material properties are determined. Then, several investigations based on measurements are described, which have been carried out in a testing facility that complies with ISO 10140 standard series. The investigations show that some of the observed deviations may be wrongly considered to be an SEA-model-error. The differences are primary caused by a couple of physical effects influencing the measured reference data. As a consequence of the analysis, the boundary conditions of the measurement setup have been adapted with success - an obvious reduction of the deviation between measured and calculated data has been achieved.
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- Wave Conversion in Coupled Plates of Cross Laminated Timber – A Case Study of the Effect and its Consequences
[Abstract]
B. Buchegger, H. Ferk and M. Schanz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000303 The sound radiation of a vibrating surface is based on the out-of-plane movement of the structure. A significant part of the total vibration energy may be carried by the in-plane movement. At junctions, where incoming bending waves are converted not only in outgoing bending waves but also in quasi-longitudinal waves, this effect may become important. An immediate contribution to the sound radiation may not occur, but an essential part of the overall energy may be carried by the converted waves. These quasi-longitudinal waves travel to other junctions, where they are converted back to bending waves and, therefore, contribute to sound radiation. To neglect these effects may lead to an error in the determination of the flanking sound reduction index based on EN ISO 10848-1. Subsequently, it also may influence predictions of sound insulation between adjacent rooms based on EN 12354-1, where values of the flanking sound reduction index are used. This in principle known effect has been studied with numerical models of selected junctions made of plates of cross-laminated-timber and has been compared to equivalent models made of concrete. The results show the relevance of this effect for common practical situations.
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Buchschmid, Martin
- Planungshilfen zur schalltechnischen Bewertung von Deckensystemen aus Holz bei tiefen Frequenzen
[Abstract]
M. Kohrmann, H. Eham, C. Fünfer, R. Völtl, M. Buchschmid, U. Schanda and G. Müller/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000334 Im Rahmen des AiF-Forschungsprojektes ”VibWood” wurden parametrisierte numerische Modelle von Holzdeckensystemen zur Simulation der vibroakustischen Eigenschaften im tieffrequenten Bereich bis 125 Hz erstellt. Zur Validierung der Modelle von Brettsperrholz- und Holzbalkendecken wurden Messungen an der HS Rosenheim durchgeführt. In umfangreichen Parameterstudien wurden für verschiedene Deckenabmessungen und unterschiedliche Ausbaustufen (Estrich und Unterdecke) die zu erwartenden schall- und schwingungstechnischen Eigenschaften der Deckensysteme bestimmt. Dazu wurde ein Prognosemodel zur Bestimmung der abgestrahlten Schallleistung angewandt. Im Rahmen weiterer Forschungsarbeiten werden die entstandenen Berechnungsdaten mit Hilfe einer grafischen Bedienoberfläche aufbereitet, um diese für den planenden Ingenieur zugänglich zu machen. Damit ist es möglich, den geforderten Gebrauchstauglichkeitsnachweis anhand der ersten Eigenfrequenz der Decke zu erbringen und eine schalltechnische Bewertung der abgestrahlten Leistung zu ermöglichen. Die erste Eigenfrequenz aus den Simulationen kann mit den Ergebnissen üblicher Berechnungsverfahren verglichen werden. Dadurch lassen sich Diskrepanzen erkennen, die zu einer Überdimensionierung der Decken führen können. Durch unterschiedliche Beurteilungsmethoden wie z.B. Summenpegel über die Terzbänder von 50 bis 100 Hz können die schalltechnischen Eigenschaften der Decken im tieffrequenten Bereich abgeschätzt werden. Dem planenden Ingenieur wird damit ein Werkzeug angeboten, das ihn bei der Auslegung von Decken auf einen benutzerfreundlichen Trittschallschutz im tieffrequenten Bereich unterstützt.
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- Untersuchung leichter Massivholzkonstruktionen im mittleren und höheren Frequenzbereich
[Abstract]
C. Winter, M. Buchschmid and G. Müller/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000436 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 stößt die klassische FEM aufgrund der Sensitivität der Ergebnisse an Grenzen, da die modale Dichte zunimmt. Auch die Anwendung gängiger statistischer Methoden, wie die Statistische Energie Analyse (SEA), kann durch die starke Kopplung der Teilsysteme an Grenzen stoßen.
Bei der Prognose 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 Subsystemdefinitionen gewählt werden. Mit dieser Hybridmethode können die Energieflüsse zwischen den einzelnen Bauteilen, auch für den mittleren Frequenzbereich, in Form von Energieeinflusskoeffizienten bestimmt werden.
Ferner werden auf Basis der FEM-Berechnung Voraussetzungen der SEA frequenzabhängig für unterschiedliche Parameterkonfigurationen überprüft, um für den zulässigen Frequenzbereich die Dämpfungs- und Kopplungsverlustfaktoren zwischen Bauteilen zu berechnen. Hierbei erfolgt ein Abgleich mit der kommerziellen Software VAOne.
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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- Parameteridentifikation von Brettsperrholz-Elementen mittels Bayesscher Optimierung
[Abstract]
A. Paolini, F. Frischmann, S. Kollmannsberger, E. Rank, S. Mecking, C. Winter, M. Buchschmid and G. Müller/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000555 Die Finite Elemente Methode ist im Bereich niedriger Frequenzen ein leistungsstarkes Werkzeug zur schwingungstechnischen Analyse von Konstruktionen aus Brettsperrholz-Elementen. Die Berechnungsergebnisse hängen allerdings stark von den Werten der Materialparameter ab. Im vorliegenden Beitrag werden diese deshalb mit Hilfe eines Optimierungsverfahrens festgelegt. Das untersuchte Bauteil ist ein im Holzmassivbau üblicher Decken-Wandanschluss. Dieser wurde messtechnisch untersucht und mit finiten Elementen hoher Ordnung simuliert. Die zu minimierende Zielfunktion wird durch den quadratischen Mittelwert (RMS-Wert) der prozentualen Abweichungen der berechneten Eigenfrequenzen beschrieben. Ihr Verlauf und ihre Ableitung sind jedoch nicht bekannt und ihre Werte können nur mit großem Aufwand an einzelnen Stellen ermittelt werden. Außerdem ist die Anzahl der Parameter wegen des orthotropen Materialverhaltens von Holz und der mit zusätzlichen Parametern zu berücksichtigenden Verbindungsstellen hoch. Da auch Aspekte des Aufbaus von Brettsperrholz-Elementen, wie z.B. die Verleimung, durch die Materialparameter abgebildet werden sollen, muss innerhalb großer Wertebereiche gesucht werden. Aufgrund dieser Umstände wird die Bayessche Optimierung verwendet. Dabei wird das globale Minimum durch schrittweise Auswertung der Zielfunktion bestimmt, wobei die jeweils folgende Stelle auf Grundlage der bereits bekannten Funktionswerte berechnet wird. Hierdurch konnte ein RMS-Wert von unter 5 % erzielt werden.
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Bucht, André
- Entwicklung eines Lautsprecherantriebs aus dielektrischem Elastomer
[Abstract]
P. Bakardjiev, M.E. Altinsoy, J. Troge and A. Bucht/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000248 In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung eines innovativen magnetfreien Lautsprecherantriebs auf Basis eines dielektrischen Elastomer-Aktors beschrieben. Dielektrische Elastomere werden als sogenannte Smart Materials bezeichnet. Es handelt sich dabei um einen nachgiebigen elektrostatischen Kondensator, der aus zwei flexiblen Elektroden besteht, zwischen denen sich eine passive, inkompressible Elastomerfolie befindet. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung ziehen sich die gegenüberliegenden Elektroden an und setzen das inkompressible Elastomer unter Druck, welches sich dadurch seitlich ausdehnt. Elastomer-Aktoren verfügen dabei über eine potentiell höhere Leistungsdichte als elektrodynamische Antriebe. Durch geeignete Parametrisierung des Aktormaterials, sowie dessen Anordnung, kann eine Vielzahl unterschiedlicher Aktortypen mit spezifischen Eigenschaften erstellt werden. Für den Lautsprecherantrieb wurde ein Wickelaktor aufgebaut, der aus einer leitfähig beschichteten Silikonfolie besteht und Bewegungen in axialer Richtung erzeugen kann. Dieser wurde messtechnisch charakterisiert und in ein elektromechanisches Modell überführt. Anhand dieses Modells wurde eine geeignete Lautschprechermembran für den Aufbau ausgewählt. Der Elastomer-Aktor ersetzt in der so erstellten Lautsprecheranordnung den elektrodynamischen Antrieb und die Zentrierspinne. Dieser erste Prototyp zeigt bereits das hohe Potential zur Gewichts-, Bauraum- und Kostenreduktion im Vergleich zu herkömmlichen elektrodynamischen Antrieben, sowie ein günstiges Impulsverhalten.
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Buhl, Mareike
- Perzeptive Evaluation eines räumlichkeitsbewahrenden Beamformers
[Abstract]
M. Buhl, S. van de Par and S.M.A. Ernst/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000095 In der sogenannten Cocktail-Party-Situation sprechen meistens mehrere Personen durcheinander, aber als Zuhörer verfolgt man in der Regel zu jedem Zeitpunkt nur einen dieser Sprecher. Für die Wahrung einer angenehmen natürlichen Hörsituation unter solchen Umständen ist neben guter Sprachverständlichkeit des Zielsprechers auch der korrekte räumliche Eindruck der gesamten akustischen Szene wichtig. Ein den Hörer unterstützender Hörgerätealgorithmus sollte daher sowohl den Signal-Rausch-Abstand (SNR) zwischen Zielsprecher und Störgeräusch verbessern als auch möglichst die binaurale Information vollständig erhalten. Der von Hadad et al. (2012) vorgeschlagene Binaural Linearly Constrained Minimum Variance (BLCMV) Beamformer verspricht, beide Ziele zu einem hohen Maße zu erreichen.
In dieser Studie wurde das Verhalten des BLCMV- Beamformers für verschiedene Optimierungen des Algorithmus instrumentell untersucht. Basierend auf den gefundenen Veränderungen der binauralen Signaleigenschaften wurden künstliche Signale generiert und zusammen mit den vom Beamformer direkt verarbeiteten Signalen von 10 Probanden evaluiert. Hierbei wurden Sprachverständlichkeit, Lokalisation und Höranstrengung bewertet. Es zeigt sich, dass der SNR der dominierende Faktor für Sprachverständlichkeit und Höranstrengung ist. In den Experimenten zur Lokalisation zeigte sich allerdings, dass die Optimierung mit der stärksten SNR-Verbesserung zu einer deutlichen Verfälschung des räumlichen Eindrucks führte. Diese Ergebnisse zusammenfassend wird eine Kompromisseinstellung vorgeschlagen, die bei geringfügig kleinerer SNR- Verbesserung eine möglichst große Räumlichkeit bewahrt.
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Bulling, Philipp
- Nichtlineare Kennlinien zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit in geräuschbehafteter Umgebung
[Abstract]
P. Bulling, K. Linhard, A. Wolf, G. Schmidt, A. Theiß and M. Gimm/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000134 Durch gezieltes Hinzufügen von harmonischen Oberwellen kann ein Audiosignal klanglich aufgewertet werden. Da die Harmonischen in den hohen Frequenzbereichen liegen, klingt das Signal subjektiv angenehmer und frischer. Im musikalischen Kontext werden hierfür seit vielen Jahren Effekte wie Exciter oder Enhancer verwendet. In diesen Geräten werden die Oberwellen erzeugt, indem das Signal zunächst gefiltert und anschließend mit einer nichtlinearen Kennlinie verzerrt wird. Das resultierende obertonreiche Signal wird dann auf das ursprüngliche Signal addiert. Die erzeugten Oberwellen und damit auch das klangliche Ergebnis hängen dabei stark von der verwendeten nichtlinearen Kennlinie ab. In dieser Arbeit wird untersucht, wie sich eine solche Verzerrung auf die subjektive Qualität von Sprache auswirkt. Der Fokus liegt dabei auf der Wiedergabe von Sprachsignalen im Fahrzeug, da dort die Verständlichkeit aufgrund starker Hintergrundgeräusche beeinträchtigt ist. Anwendungsbeispiele aus dem Automobilbereich sind Freisprecheinrichtungen und Innenraumkommunikationssysteme. Im ersten Teil dieser Arbeit werden verschiedene Kennlinien hinsichtlich ihrer harmonischen Eigenschaften analysiert und in einen Algorithmus integriert. Im zweiten Teil werden die Ergebnisse eines subjektiven Hörtests präsentiert.
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Bunn, Fernando
- Noise annoyance through railway traffic - A Case Study
[Abstract]
P. Zannin and F. Bunn/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000532 This paper describes an assessment of noise caused by railway traffic in a large Latin American city. Measurements were taken of noise levels generated by trains passing through residential neighborhoods with and without blowing their horns. Noise maps were also calculated showing noise pollution generated by the train traffic. In addition, annoyance of the residents, affected by railway noise, was evaluated based on interviews. The measurements indicated that the noise levels generated by the passage of the train with its horn blowing are extremely high, clearly exceeding the daytime limits of equivalent sound pressure level - Leq = 55 dB(A) - established by the municipal laws No 10.625 of the city of Curitiba. The Leq = 45 dB (A) which is the limit for the night period also are exceeded during the passage of trains. The residents reported feeling affected by the noise generated by passing trains, which causes irritability, headaches, poor concentration and insomnia, and 88% of them claimed that nocturnal noise pollution is the most distressing. This study showed that the vast majority of residents surveyed (69%) believe that the noise of the train can devalue their property.
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Burgschweiger, Ralf
- Übersicht und Vergleich der Ergebnisse von Verfahren zur Ermittlung des rückgestreuten Schalldruckpegels von dünnwandigen Strukturen im Fernfeld
[Abstract]
R. Burgschweiger, I. Schäfer and M. Ochmann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000028 Im Bereich der Unterwasserakustik ist der rückgestreute Schalldruckpegel im Fernfeld ein wesentliches Element zur Bestimmung der sog. Signatur der betrachteten Objekte, die in der Regel aus dünnwandigen elastischen Strukturen bestehen, die mit Wasser oder Luft gefüllt sind.
Der Beitrag stellt die derzeit gängigen Verfahren (direkte und indirekte Randelemente-Methode mit verschiedenen Löservarianten, Raytracing und Finite Elemente Methode) kurz vor und erläutert deren Eigenschaften und Grenzen.
An Strukturen mit unterschiedlichen Formen und Materialien werden die mit Hilfe selbst implementierter Verfahren und kommerzieller Produkte erhaltenen Resultate vorgestellt und hinsichtlich Qualität, Genauigkeit und Lösungsaufwand bewertet.
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Burkart, Thomas
- Simulationsgestützter Entwicklungsprozess zur frühzeitigen Eliminierung von Störgeräuschen
[Abstract]
T. Burkart, M. Luegmair and C. Triebel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000188 Durch die hervorragende Dämmung heutiger Automobile - vor allem im Premiumsegment - drängen sich im Innenraum generierte Störgeräusche immer stärker in den Vordergrund.
In Verbindung mit dem Ausbau der virtuellen Serienentwicklung schafft dies den Bedarf für eine zielgerichtete, und zuverlässige Simulationsmethode zur Störgeräuschprävention. Im Rahmen des Papers wird der dafür nötige Entwicklungsprozess - inklusive der für eine valide Simulation nötigen Prämissen - aufgezeigt.
Der gezeigte mehrstufige Ansatz, zuerst die CAD-Daten auf Durchdringungen und mögliche Kontaktstellen zu sichten und anschließend diese zu einem FE-Modell für die simulative Störgeräuschbewertung aufzubauen, reduziert die in der Serie auftretenden Störgeräusche zuverlässig. Beim Aufbau des Simulationsmodells wird ein besonderes Augenmerk auf die Kinematik der Verbindungselemente und eine gute Abbildung der Dynamik gelegt. Im nächsten Schritt wird eine frequenzabhängige Anregung aufgegeben, um nicht nur die geometrischen Effekte sondern auch die Bauteilsteifigkeiten, Massen und Verbindungen mit berücksichtigen zu können. Das daraus resultierende Schwingungsverhalten wird mit Hilfe eines selbst programmierten Tools auf die Störgeräuschneigung untersucht, so dass die Stellen mit dem höchsten Klapper- Risiko identifiziert und anschließend über eine rein virtuelle Optimierung minimiert werden können. Dieser Prozess hilft, Interieur-Baugruppen schon im virtuellen Fahrzeug möglichst störgeräuschfrei zu bekommen um die hohen Kosten für die Störgeräuschbeseitigung nach Serienstart zu minimieren.
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Burkhart, Christian
- Vermeidungsstrategien und Ansätze einer Vermeidung des Estrichdröhnens
[Abstract]
M. Wolf and C. Burkhart/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000488 Immer wieder wird von Bewohnern in Mehrfamilienhäusern ein starkes Dröhnen beim Begehen von schwimmenden Estrichkonstruktionen beklagt. Über die möglichen Ursachen wurde in den vergangenen Jahren wenig veröffentlicht und es scheint als wäre das Problem unverändert nicht gelöst. Es werden aktuelle Erkenntnisse und Messdaten aus ausgeführten Gebäuden präsentiert und mögliche Verbesserungsmaßnahmen diskutiert.
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- Umschaltgeräusche von Armaturen, Messmethoden und Vergleiche von Armaturen verschiedener Hersteller
[Abstract]
C. Burkhart and J. Scheck/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000487 Seit der Ausgabe 1989 der DIN 4109 sind ”einzelne, kurzzeitige Spitzen, die beim Betätigen der Armaturen und Geräte” von Wasserinstallationen auftreten ”zur Zeit” nicht zu berücksichtigen. Diese Geräusche sorgen allerdings für ein sehr hohes Störpotential und werden von Bewohnern in Mehrfamilienhäusern häufig gerügt. Ein häufig benutztes Argument gegen die Beurteilung ist die fehlende reproduzierbare Messmethode derartiger Geräusche. Da diese Geräusche seit inzwischen 26 Jahren nach DIN 4109 unberücksichtigt bleiben, ist die Notwendigkeit eine reproduzierbare Messmethode und leisere Armaturen zu entwickeln bis heute nicht wirklich entstanden. Durch die Aufnahme von Anforderungen und Empfehlungen in modernere Regelwerke wie die VDI- Richtlinie 4100 oder die DEGA-Empfehlung 103 wurde zwar der Druck auf die Industrie etwas erhöht, bisher jedoch ohne ”zündende” oder überzeugende Ergebnisse. Im Vortrag werden Möglichkeiten der reproduzierbaren Messdurchführung und Vergleiche verschiedener Armaturen einiger Hersteller gezeigt und diskutiert.
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Bush, Dane
- Room-acoustic investigations of coprime linear microphone arrays
[Abstract]
N. Xiang and D. Bush/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000501 Coprime linear microphone arrays can obtain narrow beam patterns with significantly fewer, sparsely distributed microphones, exceeding the half wavelength limit. A coprime microphone array consists of two nested uniform linear subarrays with M and N microphones, where M and N are coprime with each other. When the subarray outputs are properly combined the two subarray outputs overlap with one another completely in just one direction retaining the shared beam while mostly canceling the other superfluous grating lobes. The narrow beampattern is on the order of that achieved using uniform linear arrays consisting of M times N microphones using delay-and-sum processing. Recently, the present authors have experimentally validated the coprime array theory [D. Bush & N. Xiang, J. Acoust. Soc. Am. 138, 447-456 (2015)], confirming that broadband processing of array signals can achieve narrow beam patterns while suppressing unwanted sidelobes. After a brief introduction of coprime array theory and broadband implementation, this paper will discuss results obtained in extremely reverberant room-acoustic environments using the coprime microphone arrays. Potential applications of enhancing speech intelligibility will also be discussed.
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Caillet, Arnaud
- Acoustical Simulation of a Coffee Machine using Statistical Energy Analysis
[Abstract]
C. Weineisen and A. Caillet/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000259 Die Lärmemission von Haushaltsgeräten, insbesondere in Büroumgebungen, hat Einfluss auf das Wohlbefinden der umgebenden Nutzer. So ist es für die Industrie von Interesse möglichst leise Produkte herzustellen. Dieser Vortrag thematisiert die akustische Simulation einer Kaffeemaschine mit der Statistischen Energieanalyse (SEA). Es werden der Aufbau des Modells aus CAD Daten und die Abbildung der Randbedingungen für eine realistische Simulation der vorangegangenen Messung thematisiert. Auch die Anwendbarkeit der SEA Methode ist Gegenstand des Vortrags. Die Simulation wird Messergebnissen gegenübergestellt.
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- Interior noise prediction in cargo ship
[Abstract]
A. Caillet, O. Fatmi, K. Fujita and N. Hirukawa/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000256 Noise in cargo ships has become an important topic as international regulations are increasing the constraints. Predicting the sound pressure level in crew cabins for a new ship and diagnose the effect of design changes (construction, sound package...) is now part of the standard design process. The marine industry needs tools to face this challenge. SEA can help during the design phase to predict interior noise. This paper will present a method to create efficiently a SEA model of a ship starting from 2D drawings cabin arrangement and all the physical properties descriptions (construction, sound package, excitation...). A validation of a cargo ship SEA model excited by combined structureborne and airborne noise sources will be presented.
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Cairós, Carlos
- Observation of Bi-stable and Chaotic Bubble Dynamics
[Abstract]
R. Mettin, C. Cairós and E. Batyrshin/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000294 The dynamics of an acoustically driven spherical bubble can be involved due to the nonlinear equations of motion. Numerical calculations show a variety of nonlinear phenomena, reaching from generation of harmonics to different bifurcations, multi-stability, and deterministic chaos. However, preparation and observation of such dynamical details in single bubble trap experiments remains difficult, mainly because of parameter restrictions. Here we report on recordings of individual bubbles in multi-bubble fields in acids that exhibit the predicted bi-stability, i.e. a hysteretic behavior of large and small oscillation amplitude. The hysteresis is coupled to distinct spatial motion and partly to sonoluminescence emissions. In one observed case, apparently chaotic volume oscillations occur. The findings serve for experimental validation of spherical bubble models.
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Caliskan, Mehmet
- Investigation of Sound Transmission Loss of an Automotive Door Sealing System by Using FEA
[Abstract]
S. Atamer, M.H. Kandemir, B.N. Barutcu, M. Caliskan, G.O. Ozgen and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000377 Door seal systems in automotive industry is mostly used for preventing water and air flow through gaps around door. However, sound transmission through door seals may also play crucial role in determining the interior noise levels of the automobiles. For the cases where aspiration noise is prevented by perfect sealing around door structure, sound transmission through elastomeric sealing systems becomes important.
The aim of this research is to predict sound transmission loss of an representative automobile door seal structure by using finite element method. FE analysis method is firstly evaluated by comparing the sound transmission loss values obtained from analytical expressions for simplified door seal models. Door seal structure is then analysed with the similar input parameters.
Some of the simulations in this field uses material characteristics independent on frequency or temperature. However in this study, frequency and temperature dependent material characterization is considered in acoustic analyses. Material tests are performed to obtain modulus and loss factor values with respect to excitation frequency and temperature of the seal structure. Transmission loss values are then given for both constant and non-constant viscoelastic material characteristics to understand the effect on sound transmission loss of the seal structure.
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Carolus, Thomas
- Psychoakustische Beurteilung von Ventilatoren mit der Methode des semantischen Differentials
[Abstract]
C. Feldmann, M. Schneider and T. Carolus/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000208 Die Akustik gewinnt in der Entwicklung von Ventilatoren immer mehr an Bedeutung. Besonders in einer vergleichsweise ruhigen Umgebung werden Geräusche von Systemen mit Ventilatoren wie z.B. Lüftungs- oder Heizungsanlagen als störend empfunden. Eine Beurteilung durch Gesamtschalldruckpegel oder Schalldruckspektrum genügt zwar zur Negativauswahl, ist jedoch nicht hinreichend zur Beurteilung der Störungsempfindung. Ziel der Studie ist eine mehrdimensionale psychoakustische Beschreibung von Ventilatorgeräuschen. Hierzu wird ein semantisches Differential mit 37 Adjektivpaaren aufgebaut. Neben Geräuschen verschiedener Systeme, in denen Ventilatoren verbaut sind, werden auch die Geräusche isolierter Ventilatoren auf dem Prüfstand bewertet. Als Ergebnis werden aus den 37 Adjektivpaaren entscheidende Faktoren zur Beschreibung und Beurteilung von Ventilatorgeräuschen präsentiert. Daraus werden neben der Lautstärke weitere Einflussfaktoren wie spektrale Eigenschaften oder die zeitliche Struktur auf die Störempfindung ermittelt.
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Cassereau, Didier
- Whispering galleries modeling
[Abstract]
D. Cassereau, V. Gibiat and P. De Guibert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000144 The whispering galleries phenomenon can be observed at various locations in the world, like the main dom of the St-Paul cathedral in London. Various physical interpretations of this phenomenon have been suggested by Lord Rayleigh and Lord Airy in the XIXth century, based on either multiple reflections of a wave in air or on surface waves that travel along the solid interface of the dom.
In this work, we present various numerical simulations that can help understanding the propagation of a surface wave inside the solid layer that surrounds the volume of the dom. In particular we can observe how the incident energy is mainly trapped inside the solid shell. Measurements have been realised with a semi-closed cavity made of a 10 cm-thick curved plasterboard, with microphones located at different positions near the wall. Experiments are carried with and without attenuation layers that may kill wave components in the volume. In this latter case we can expect to observe only the effects due to the surface waves in plaster.
We will present comparisons between experimental and numerical results, helpful to better understand the complexity of the measured signals.
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Châteauvieux-Hellwig, Camille
- Flankenübertragung bei Trittschallanregung - Berechnung nach DIN 4109 und EN 12354 -
[Abstract]
A. Rabold, C. Châteauvieux-Hellwig and J. Hessinger/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000107 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 und die Gebrauchstauglichkeit.
Die neue DIN 4109 wird nun die Möglichkeit bieten den rechnerischen Trittschallnachweis für Holzbauten auf Basis eines wesentlich umfangreicheren Bauteilkatalogs und eines einfachen Prognosemodells durchzuführen. Zur Berücksichtigung der Flankenübertragung im Holzbau werden hierzu im Teil 2 der neuen DIN 4109 Planungsdaten angegeben.
Neben diesem einfachen Einzahlwert-Modell, ist es auch möglich eine detailliertere Berechnung nach DIN EN 12354-2 durchzuführen. Das detaillierte Verfahren bietet die Möglichkeit Zusatzmaßnahmen, wie z.B. brandschutztechnisch erforderliche Zusatzbeplankungen in die Prognose aufzunehmen und die Stoßstelle differenzierter zu betrachten. Um die Flankenübertragung im Holzbau vollständig erfassen zu können, ist jedoch eine Erweiterung des Modells erforderlich.
Im Beitrag wird anhand von Vergleichen zwischen Messung und Berechnung der Einfluss der verschiedenen Übertragungswege gezeigt und Möglichkeiten zur Berücksichtigung und Ermittlung der Einflussgrößen vorgeschlagen. Die vorgestellten Ergebnisse basieren auf einem aktuellen Gemeinschafts-Forschungsvorhaben zwischen der TU München, der Hochschule Rosenheim und dem ift Rosenheim.
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- Anwendung zur SEA basierten Berechnung nach EN 12354 für Massivholzelemente
[Abstract]
C. Châteauvieux-Hellwig, S. Mecking, B. Brummer and A. Rabold/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000175 Verglichen mit Gebäuden in Mauerwerks- und Betonbauweise ist die Planung eines Bauobjektes in Holzbauweise für den Architekten und die Fachplaner eine deutlich größere Herausforderung. Geeignete computergestützte Planungswerkzeuge, die eine Simulation der genannten bauphysikalischen und konstruktiven Eigenschaften bereits im frühen Planungsentwurf für das gesamte Bauwerk und nicht nur für einzelne Komponenten ermöglichen, könnten den Planungsaufwand drastisch reduzieren.
Zur Prognose der Luft- und Trittschalldämmung nach EN 12354 wurde deshalb in einem aktuellen Gemeinschafts-Forschungsvorhabens zwischen der TU München, der Hochschule Rosenheim und dem ift Rosenheim eine SEA basierte Excel Anwendung erstellt, die die Besonderheiten des Holzmassivbaus berücksichtigt.
Die geometrischen Daten des Bauvorhabens sowie die Bauteilbezeichnungen können für die Prognose aus einem Bauwerkinformationsmodell (BIM) eingelesen werden. Die Bauteilkennwerte und Stoßstellendämm-Maße werden aus einer separaten Bauteildatenbank ausgelesen, die innerhalb des Projekts durch Messungen aus verschiedenen Laboren gefüllt wird.
Im Beitrag werden die Anwendung und der aktuelle Stand der Datenbank vorgestellt, sowie Vergleiche zwischen Messergebnissen am realen Objekt und der Prognoserechnung gezeigt.
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- Körperschallfelder in Brettsperrholzbauteilen des Holzmassivbaus
[Abstract]
S. Mecking, T. Kruse, C. Châteauvieux-Hellwig and U. Schanda/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000265 Ein Ziel des DFG-AiF-Clusterforschungsvorhabens Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten ist die Reduktion des schalltechnischen Planungsaufwandes bei der Holzmassivbauweise. Hierzu soll das Prognoseverfahren der DIN EN 12354 angepasst werden. Dort ist ein vereinfachter SEA-Ansatz zugrunde gelegt, welcher diffuse Körperschallfelder in den Bauteilen sowie deren schwache Kopplung voraussetzt. Tatsächlich trifft diese Annahme nur bei Bauteilen mit geringer Ausbreitungsdämpfung zu. In der DIN EN ISO 10848-1 werden Kriterien definiert, wann Körperschallfelder in Bauteilen als hinreichend diffus gelten. In diesem Beitrag werden Messergebnisse von Körperschallfeldern an Brettsperrholzelementen im Hinblick auf die genannten Annahmen der SEA diskutiert. Die tatsächlich zu erwartenden Gebiete des Nahfeldeinflusses durch die punktförmige Anregung und durch die Bauteilränder werden mit den pauschalen, geometrischen Vorgaben der Messvorschrift aus der DIN EN ISO 10848-1 gegenüber gestellt. Die Erkenntnisse werden zur Definition der Einteilung der Subsysteme in der SEA-Modellierung zum Einen und einer Bewertung von Messergebnissen zum Anderen herangezogen.
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Cheer, Jordan
- Investigation of Acoustic Rake Receivers in a Realistic Test Scenario
[Abstract]
M. Müller-Trapet, J. Cheer and F. Fazi/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000543 When trying to localize and quantify sources in rooms with microphone arrays, strong reflections can be detrimental to the result of beamforming algorithms. This holds especially for low frequencies where wall reflection factors are usually high. Matched filter approaches attempt to estimate and then invert the room impulse response (RIR) to essentially de-reverberate the input signal. Recently, the so-called Acoustic Rake Receiver (ARR) was proposed by Dokmanić et al., using only information about early reflections modeled by image sources. This approach can be more stable because an estimation of the entire RIR is not necessary. Good results were reported in their paper for a simplified two-dimensional simulation.
This contribution will examine the potential of an ARR in a realistic, three-dimensional environment through simulations as well as exemplary measurements. The benefit of successively adding more image source information to the beamformer will be investigated. By performing real measurements, typical uncertainties as for example the quality and position of the array sensors will be included in the result, showing whether a successful application of the ARR is possible in real-life situations.
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Chiea, Rafael A.
- Analysis of cochlea implant vocoder simulation including the current spread effect in the presence of background noise
[Abstract]
K. Werner, R.A. Chiea, J.A. Cordioli and S. Paul/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000349 The vocoder is one of the most used methods to simulate hearing with a cochlear implant (CI). The output of this method is an audio simulation of one part of the signal processing used for generating the electrical pulse stimulation of the auditory nerve. In general, the audio reconstruction consists only of the multiplication of the envelope amplitude with band limited white noise or central frequency sinusoids, related with the filter bank of the device. Thus, the method does not take into account several steps of the CI processing and electrical stimulation of the auditory nerve, including the current spread along the cochlea created by the electrodes and its effect on the auditory sensation. In this work we propose a novel method to introduce the current spread effect into the audio signal reconstruction based on existing models of current spread and auditory sensation. The output audio signal of the proposed simulation and the output of the standard vocoder are compared with real intelligibility subjective evaluation results with cochlear implantees using the SRMR-CI metric.
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Choi, Young-Keun
- Influence of geopathic stress waves on acoustics of halls
[Abstract]
Y.-K. Choi/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000513 Water veins, flowing beneath the surface of the Earth, generate electromagnetic waves. The frequency of these waves is equal to 7,5 Hz. According to the Schuman resonance theory it should be approximately 7.83 Hz. These waves propagate only in the vertical direction and do not propagate along the surface of the Earth. They are also called geopathic stress waves. This effect causes that the flow of water veins can adversely affect people and buildings, causing for example cracking the walls. It can also cause harmful interference to sound propagation. The impact of the water vein is the same at each level of the building(Hall), i.e. on the ground floor and the 10th floor. For these reasons, the distribution of water veins has a significant influence on the acoustic properties of the room, for example on the distribution of the sound level in the room and the reverberation. This influence can be positive or negative, depending on the circumstances. The experiment has been performed which the results of measurements in the Hall which was a water vein, and in the same place, but that the water vein was isolated. There was a difference in sound of the hall in both cases.
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Chong, Tze Pei
- Reduktion und Analyse von Tragflächen-Vorderkantenschall, verursacht durch eine turbulente Anströmung
[Abstract]
T. Biedermann, T.P. Chong and F. Kameier/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000335 Durch die Interaktion einer turbulenten Anströmung mit der Vorderkante eines flachen umströmten Körpers können signifikante breitbandige Schallemissionen auftreten. Insbesondere bei umströmten Tragflächen ist dies ein oft beschriebenes Phänomen (Aerofoil-Gust-Interaction Noise). Gerade im Hinblick auf Anwendungsgebiete wie Axialverdichter, Turbinen oder kontrarotierende Rotoren ist eine Reduktion des emittierten Schalls von großer Bedeutung. In diesem Sinne wurde das Lärmminderungspotential von, durch Wale und Eulen inspirierten, sinusförmigen Profilvorderkanten (Leading Edge Serrations) umfassend im Rahmen einer kooperativen Studie der Brunel University London und der Hochschule Düsseldorf untersucht. Diese Modifikation ist bekannt als effektives Mittel der passiven Schallreduktion und lieferte in einem breiten Frequenzband einen um bis zu 10 dB reduzierten Schalldruckpegel. Parameter wie sehnenbezogene Reynoldszahl, Turbulenzgrad der Anströmung und Anstellwinkel der Tragflächen sowie Designparameter der Vorderkantenzacken, definiert als Amplitude und Wellenlänge, wurden im Hinblick auf eine maximale Schallreduktion systematisch analysiert. Neben der strömungsakustischen Optimierung der Tragflächen wurde als zweiter Ansatz der Schallreduktionsmechanismus näher untersucht. Die Strömungsvisualisierung via Particle Image Velocimetry (PIV) lieferte aussagekräftige Ergebnisse im Hinblick auf Änderungen der lokalen Geschwindigkeit, des Turbulenzgrades und der Wirbelstärke sowohl im Bereich unmittelbar vor den modifizierten Profilvorderkanten als auch zwischen den Vorderkantenzacken.
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Chudalla, Michael
- Entschärfte Beugung - Kann der Beugungseffekt durch Streukörper an der Beugungskante verringert werden?
[Abstract]
M. Chudalla/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000181 Eine Erhöhung der Dämmung reduziert den Schalldurchgang. Aber wodurch kann die Beugung des Schalls in den Schattenbereich reduziert werden? Eine Verschiebung der Beugungskante (Erhöhung einer Lärmschutzwand) ist aus statischen, optischen oder sonstigen Gründen oft nicht möglich. Und sie verschiebt nur die ”Problemzone”. Ziel der Untersuchung ist die Ausdehnung des Schall-Schattenbereichs durch Verminderung der Schallbeugung, was einer Steigerung der Effektivität einer konventionellen Lärmminderungsmaßnahme, hier Lärmschutzwand, entspricht. In der Fortsetzung des letztjährigen Beitrages ”Streukörper auf Lärmschutzwand” wird weiter untersucht, in wie weit die Schallbeugung durch eine Anordnung von Streukörpern beeinflusst werden kann. Mit Hilfe von BEM Simulationen wurden verschiedene Varianten untersucht
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Churu, Gitogo
- Experimental evaluation of a ductile aerogel as damping layers in gypsum wallboards for increased sound transmission loss
[Abstract]
N. Xiang, F. Wang, Q. Lu, G. Churu, T. Xu, A. Lee, N. Leventis and H. Lu/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000505 Low-density highly porous solid monolithic macroscopic objects consisting of hierarchical mesoporous three- dimensional assemblies of nanoparticles (aerogels) are pursued mainly for their low thermal conductivity. Unlike classical aerogels of the most common kind based on silica being fragile materials, structural fragility issue has been addressed successfully with materials referred to as polymer-crosslinked (or X-) aerogels. X-aerogels are very low-density materials, yet their mechanical strengths have been significantly increased. This work explores ductile aerogels in potential uses as constrained damping layers integrated into gypsum wallboards. Due to their ductility and mechanical strength, light weight X-aerogel panels of less than 1 cm in thickness can be conveniently integrated in to gypsum wallboards. The objective of this work is to develop integrated wallboards to achieve significantly increased sound transmission loss without significantly increasing thickness and weight of integrated wallboard system. This paper discusses preliminary test results carried out in chamber-based diffuse sound field measurements, and potentials of combining their excellent thermal and sound insulation into an integrated wallboard system.
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Clapp, Samuel
- Sound Localization in Partially Updated Room Auralizations
[Abstract]
S. Clapp and B. Seeber/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000442 Real-time auralization systems, where changes to the simulation can occur while it is running, offer the potential to study psychoacoustics in more realistic, interactive scenarios than those afforded by pre- computed simulations. However, such a system requires substantial computing power to reflect the new conditions with minimal latency. The image source method is typically used to determine the early reflections in a simulated room impulse response. If the source or receiver moves, these image sources must be updated, with the number of sources increasing exponentially per order. This study examines how sound localization in simulated rooms is affected when a source moves to a new location, and the image sources are only partially updated. The localization errors introduced by this partial room model update were studied as a function of the highest order updated, the distance traveled by the source, and the source-receiver distance. The results show larger errors per update order when the source-receiver distance is larger, and when the source is moving away from the receiver. Correlating these results with room acoustic parameters, it was found that the direct-to-reverberant energy ratios of the old and new positions best predicted the localization errors. Funded by BMBF 01 GQ 1004B.
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Colen, Sonja
- Psychoakustische Analyse der belästigenden Wirkung von Schnarchgeräuschen
[Abstract]
H. Fastl, S. Colen and M. Fruhmann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000058 In psychoakustischen Experimenten wurde zum einen die belästigende Wirkung von in einem Schlaflabor aufgenommenen Schnarchgeräuschen beurteilt. Zum anderen wurden in jeweils getrennten psychoakustischen Experimenten die Lautheit, die Rauhigkeit, die Schärfe und die Schwankungsstärke der Schnarchgeräusche skaliert. Aus den subjektiven Bewertungen der vier untersuchten Hörempfindungen kann die belästigende Wirkung der Schnarchgeräusche recht gut vorhergesagt werden. Falls jedoch instrumentelle Simulationen von Lautheit, Rauhigkeit, Schärfe und Schwankungsstärke für die Prognose der belästigenden Wirkung der Schnarchgeräusche herangezogen werden, ergeben sich größere Abweichungen zwischen Prognose und subjektiv beurteilter Belästigung.
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Colsman, Angela
- Investigating the immersion of reproduction techniques for room auralizations
[Abstract]
L. Aspöck, A. Colsman, M. Kohnen and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000496 For the description of spatial audio quality of the reproduction of simulated sound fields several aspects are investigated. These aspects include objective measures such as the correctly reproduced sound pressure level, but also more subjective measures such as feeling of presence or immersion. Due to a lack of definitions and established measurement techniques the analysis of these aspects might lead to contradictory or less meaningful results (see Guastavino et al. or Kohnen et al.). This work introduces a test procedure focusing on the immersion of different reproduction methods for simulated acoustic scenes. To check the validity of the measurement method, monaural and binaural loudspeaker playback as well as higher-order Ambisonics reproduction was compared in an initial listening experiment. The test design is presented and the chosen reproduced scenarios are analyzed and related to the results of the experiment.
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- Development of a questionnaire to investigate immersion of virtual acoustic environments
[Abstract]
A. Colsman, L. Aspöck, M. Kohnen and M. Vorländer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000497 In virtual reality research the definitions of the terms immersion and presence have been extensively discussed in several publications. Some methods for the evaluation of these concepts were presented but have never been established within the research community. For the evaluation of spatial audio reproduction and virtual acoustic environments, the situation is similar, although definitions and possible measurement methods have been published (e.g., by Lindau et al.). In this work, a questionnaire was developed with the aim of measuring the degree immersion of virtual acoustic environments. For the item selection of the questionnaire, all items were assigned to different perceptual attribute groups such as envelopment, source localization or room impression. After the initial definition of the items (in German language), an initial listening experiment was designed and conducted to identify the relevant items of the questionnaire. In order to cover the full range of answers, different spatial audio reproductions were chosen to auralize a virtual acoustic scene. The results of this experiment are presented and a suggestion of meaningful items for the analysis or immersion is made.
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Conradt, Jörg
- Acoustic Spatial Encoding in a Portable Navigation Aid for the Blind
[Abstract]
A. Guibourgé, V. Ghaderi, J. Conradt and B. Seeber/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000319 Independent navigation and obstacle avoidance in an unknown environment is highly challenging for visually impaired people. A portable device, translating visual information into 3D sound, can assist and provide the user with a spatial impression of the surroundings. To successfully localize obstacles represented through virtual sound sources in space, sounds need to be adapted to individual listeners. Two strategies allowing fast individualization at low-cost were implemented and compared. Both were based on a two-step-selection of head-related transfer functions (HRTF) from a catalogue. In a pre-selection a subset of HRTFs was found from which the final HRTF was subjectively selected. The pre- selection relied on pinna-dimension in the first strategy and on head- dimension in the second. The individualization took less than fifteen minutes for the first and three minutes for the second strategy. Selected HRTFs were validated in a 2D localization test. The results of the ear-dimension based strategy indicated an overestimation of lateral position which was not observed in the head-size based strategy. To improve elevation perception of the virtual sound source, elevation coding using low-pass and band-boosting techniques was implemented. This encoding significantly improved precision and accuracy of sound localization without increasing the duration of the personalization process.
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Consten, Niels
- A novel way to determine sound absorption, sound transmission and sound power
[Abstract]
Y. Wijnant, J.-H. Ho, N. Consten and A. De Jong/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000081 Methods currently available to measure the sound absorption coefficient of a material, all rely on assumptions for the global sound field impinging on that material. One can thus only determine the absorption coefficient if the sound field is compliant to that assumption. However, the capacity of a material to absorb sound does depend on the actual sound field, which in turn depends on the complete acoustic environment surrounding the material. Hence, if sound fields and the environment are quite complex, engineers lack means to measure absorption coefficients for the actual sound field. A similar reasoning holds for measurement of sound transmission and sound power. Recently, the University of Twente and Soundinsight have developed a new method and a new probe which, without relying on any assumption for the global sound field, can be used to measure the incident and reflected sound intensity in any sound field. We can thus separate the incoming from the reflected waves in the actual sound field that needs to be absorbed, based on which we can determine in-situ absorption coefficients, in-situ transmission loss and in-situ radiated power. In this presentation, we will explain the theory behind our method and introduce the new probe.
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Conter, Marco
- Simulation komplexer dreidimensionaler Strukturen von Lärmschutzwandaufsatzelementen mittels quasi-periodischer Randintegralmethode
[Abstract]
H. Ziegelwanger, P. Reiter and M. Conter/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000204 Lärmschutzwände sind eine weit verbreitete technische Maßnahme zur Reduktion von Lärmemissionen des Straßen- und Schienenverkehrs. Die simulationsgestützte Vorhersage intrinsischer akustischer Eigenschaften (in Anlehnung an die in-situ Methoden zur Messung von Reflexionsindex, Schalldämmindex und Schallbeugungsindex) ermöglicht eine kostengünstige Produktoptimierung im Entwicklungsprozess von Lärmschutzwandelementen. Während zur Bestimmung des Reflexions- und Schalldämmindex der innere Aufbau von Lärmschutzwandelementen mittels Finite-Elemente-Methode simuliert werden muss, kann der Schallbeugungsindex unter Verwendung der Randintegralmethode (engl. boundary element method, BEM) bestimmt werden.
Um Prüfnormen, wie die ÖNORM EN 16272:2014 (Anwendung im Bahnbereich), in der Simulation abzubilden, müssen Simulationen unter hohem Rechenaufwand bis 5 kHz durchgeführt werden. Der Rechenaufwand wird üblicherweise durch Vereinfachung auf die zweidimensionale BEM reduziert. Allerdings wird dadurch die Simulation auf Lärmschutzwände mit konstantem Querschnitt eingeschränkt. Ein interessanter Ansatz wurde in Fard et al. (2015) verfolgt. Hier wurde eine quasi-periodische BEM vorgestellt, welche die Simulation von dreidimensionalen Objekten mit periodisch wiederholendem komplexem Querschnitt erlaubt, den Rechenaufwand zugleich aber im Rahmen hält.
In dieser Studie wird eine Implementierung der quasi-periodischen BEM gekoppelt mit der schnellen Multipolmethode vorgestellt. Die quasi-periodische BEM wird auf einfache dreidimensionale Objekte angewandt, mit analytischen Lösungen verglichen und evaluiert. Die Vorteile und Grenzen der Methode werden diskutiert und anhand der Anwendung auf verschiedene Lärmschutzwandaufsatzelemente gezeigt.
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Cordioli, Júlio A.
- Analysis of cochlea implant vocoder simulation including the current spread effect in the presence of background noise
[Abstract]
K. Werner, R.A. Chiea, J.A. Cordioli and S. Paul/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000349 The vocoder is one of the most used methods to simulate hearing with a cochlear implant (CI). The output of this method is an audio simulation of one part of the signal processing used for generating the electrical pulse stimulation of the auditory nerve. In general, the audio reconstruction consists only of the multiplication of the envelope amplitude with band limited white noise or central frequency sinusoids, related with the filter bank of the device. Thus, the method does not take into account several steps of the CI processing and electrical stimulation of the auditory nerve, including the current spread along the cochlea created by the electrodes and its effect on the auditory sensation. In this work we propose a novel method to introduce the current spread effect into the audio signal reconstruction based on existing models of current spread and auditory sensation. The output audio signal of the proposed simulation and the output of the standard vocoder are compared with real intelligibility subjective evaluation results with cochlear implantees using the SRMR-CI metric.
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Czyzewski, Andrzej
- Sound Field Analysis Around An Organ Pipe
[Abstract]
P. Odya, B. Kostek, J. Kotus, M. Szczodrak and A. Czyzewski/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000547 The aim of this paper is to examine sound field around an organ pipe measured under free-field conditions. Measurement methodology along with the equipment employed in this research study are described. Sound intensity is determined by utilizing an acoustic vector sensor. Issues related to the organ pipe activation providing constant air flow to secure long-term steady state responses of generated acoustic signals are presented. For this purpose an external compressor is applied. Sound energy flow is measured in a defined grid of points. The Cartesian robot is used for a precise positioning of the acoustic probe. Results of measurements of acoustic energy flow in an anechoic chamber are shown along with the analysis and visualization sound intensity distribution of radiated acoustic energy around the organ pipe.
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D'Antonio, Peter
- Calibration of reverberation chambers – ideas and suggestions
[Abstract]
C. Nocke and P. D'Antonio/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000347 Many measurements procedures such as the ISO 354 reverberation chamber method for sound absorption rely on geometrical approximations / statistical approaches. They fail whenever the limit of geometrical acoustics is reached. Also many room acoustic modelling procedures assume geometrical spreading of sound and neglect the wave characteristics. It is known that the measurement of the same sample in different reverberation chambers yields different results for the sound absorption coefficient.
Within the discussion about the revision of ISO 354, the idea evolved to calibrate the reverberation chamber. This might help to exclude all of the possible reasons for the deviations between different rooms.
An approach will be presented that uses a well-defined sound absorber as a reference, as well as an analysis of the sound field in the room. The analysis of the sound decay in the room follows the idea given by Hunt/Beranek/Maa (JASA11, p.80, 1940) and Maa (JASA11, p.39, 1940). A micro-perforated absorber is suggested as reference material, because the angular dependence of the normal specific surface impedance can be calculated for this absorber. Using the modal approach of the sound field, this calculation will give a chamber coefficient that can then be used to calibrate the reverberation room.
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Da Costa E Silva Mollo, Luis Fernando
- Raumgebundenes Akustisches GPS zur Bestimmung von Koordinaten in Messräumen
[Abstract]
W. Foken, A. Krauß, B. Mast, B. Eckert and L.F. Da Costa E Silva Mollo/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000162 Die Motivation für ein raumgebundenes Koordinatenmesssystem im Semifreifeldraum der FH in Zwickau war einerseits die Reproduzierbarkeit des Standortes von Messobjekten andererseits sollte eine Möglichkeit geschaffen werden im Rahmen der experimentellen Modalanalyse automatisch die Koordinaten der Messpunkte zu ermitteln und z. B. ein Drahtgittermodell im Modalanalyse- oder CAD-Programm zu erzeugen. Basis dieses GPS-ähnlichen Verfahrens sind mehrere Lautsprecher in den Raumecken und ein kleines Empfangsmikrofon. Aus den Laufzeitunterschieden kurzer Lautsprechersignale wird die jeweilige Position des Mikrofons im Raum bestimmt. Damit werden z. B. in der Modalanalyse die Anschlagkoordinaten bestimmt. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung ist in diesem Zusammenhang hinreichen genau.
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Daniel, Thomas
- Schallimmissionsschutz bei der Bundeswehr
[Abstract]
B. Wiedemann and T. Daniel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000225 Für die Ausbildung der Streitkräfte sowie für die Erprobung von Waffen und Gerät ist die Bereitstellung geeigneter Erprobungs- und Schießplätze in Deutschland erforderlich. Dort werden wesentliche Fähigkeiten für die Auftragserfüllung durch Ausbildung unter anderem mit Schießen und Üben für den Einsatz und die Erprobung erworben. Der militärische Betrieb der Schießplätze kann Lärm, Erschütterungen, Staub und Abgase verursachen. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG), das grundsätzlich uneingeschränkt auch für die Anlagen der Landesverteidigung anzuwenden ist, beschränkt diese Immissionen so, dass schädlichen Umwelteinwirkungen vermieden werden und dem Entstehen schädlicher Umwelteinwirkungen vorgebeugt wird. Die Erprobungs- und Schießplätze sind nach der Vierten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (4. BImSchV) genehmigungsbedürftige Anlagen im Sinne des BImSchG. Es gelten deshalb die entsprechenden Regelungen des BImSchG für solche Anlagen. Der Beitrag beschreibt die Strukturen und die Vorgehensweise der Bundeswehr zur Sicherstellung der Vermeidung erheblicher Beeinträchtigungen durch Schießlärm in der Nachbarschaft durch den Betrieb ihrer Schießplätze. (Die Konzepte, die einschlägigen Regelwerke und die Programme des Lärmmanagements stellt die Bundeswehr auf im Rahmen der Ausstellung zur DAGA 2016 vor.)
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Dannemann, Martin
- Akustisch basiertes Diagnosesystem zur Beurteilung des Bauteilzustandes
[Abstract]
M. Dannemann, P. Kostka, F. Kolbe and N. Modler/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000189 Stetig steigende Anforderungen in den Bereichen Sicherheit, Komfort und Effizienz in Verbindung mit einem wachsenden Umweltbewusstsein machen die Verwendung neuartiger Werkstoffe und Konstruktionsansätze für Hochtechnologieprodukte notwendig. Ein hohes Potential zur Bewältigung dieser Herausforderungen bieten faserverstärkte Konstruktionswerkstoffe wie glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe, da deren Eigenschaftsprofil durch hohe spezifische Steifigkeiten und Festigkeiten geprägt ist. Die volle Ausschöpfung des Leichtbaupotentials von Faserverbundstrukturen erfordert in Verbindung mit den prozess- und einsatzbedingten Streuungen der Bauteileigenschaften effiziente Qualitätssicherungs- und Überwachungsverfahren, die eine Vollprüfung erlauben, da die Kompensation der Streuungen über einen Sicherheitsfaktor i.A. das Leichtbauziel konterkariert. Verfahren wie etwa Ultraschallprüfung oder Computertomographie ermöglichen zwar detaillierte Aussagen über den Bauteilzustand, sind jedoch sehr zeit- und kostenintensiv und somit für eine Vollprüfung von großen Stückzahlen nicht geeignet.
Am Beispiel eines generischen Bauteils wird in diesem Beitrag die Möglichkeit dargestellt, derartige Aufgaben mit Hilfe von statistisch basierten Lernstrategien zu lösen. Hierzu wurden die generischen Bauteile umfassend charakterisiert und anschließend einige Bauteile gezielt geschädigt. Mit Hilfe eines eigens entwickelten Prüfstandes wurden die akustischen Antworten auf eine mechanische Stoßerregung aufgezeichnet. Diese Messdaten bilden die Basis für Algorithmen zum Maschinellen Lernen, welche die im Signal enthaltenen Informationen über den Bauteilzustand in Form von Klassifikatoren extrahieren.
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Dau, Torsten
- Assessing and modeling apparent source width perception
[Abstract]
J. Käsbach, M. Hahmann, T. May and T. Dau/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000417 A primary function of the human auditory system is the spatial perception of sound sources in a local environment. This requires that the sound sources are externalized, referring to a correct localization in space (position and distance) and a compact sound image (Hartmann et al. 1996). The present study focused on the compactness of sound sources, which is commonly referred to as the apparent source width (ASW). Cues contributing to the perception of ASW are fluctuations of interaural time differences (ITDs) and interaural level differences (ILDs). A functional model of ASW perception is proposed using the TWO!EARS auditory-front-end (AFE) toolbox to evaluate the auditory processes underlying this percept. To determine the left- and right-most boundary of a sound source, the model uses a statistical representation of ITDs and ILDs based on percentiles integrated over time and frequency. This extends traditional models based on the interaural cross-correlation (IC) alone and reveals a more robust prediction of psychoacoustic data obtained with noise and speech signals in loudspeaker-based experiments. The model might be useful for the evaluation of effects of hearing-aid processing on ASW and sound externalization.
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De Brye, Benjamin
- Efficient Aeroacoustic Simulations of Jet Engine Noise using GPU Acceleration
[Abstract]
B. De Brye, M. Brandstetter, E. Gaudry, Y. Detandt and A. Mosson/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000135 The computational cost of aeroacoustic simulations is driven by considerations on the highest frequency to be addressed, the size of the physical domain, the complexity of the mean flow supporting the acoustic propagation and finally, the noise source, the complexity of which increases with the frequency itself. Realistic jet engine simulations involve all these difficulties and therefore lead to a very challenging model in terms of size for the design and optimization of rear fan noise.
To reduce the computational time, modern solvers are considering both optimized computational sequences through parallel solutions and optimization with respect to the hardware architecture. In this paper, a Discontinuous Galerkin method is selected for solving the linearized Euler equations in time-domain, which provides an element-wise storage well suited to efficient parallel solutions. Also, an emerging technique is to use the Graphical Processing Units (GPU) for accelerating computational operations.
The paper presents these different optimizations to enhance the efficiency of the aeroacoustic simulations. Timings and computational requirements are presented in the paper as obtained by the commercial software Actran DGM. Interesting perspectives are given for larger models (higher frequencies, larger domains) as well as for the numerical design of new jet engine exhaust systems.
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De Carli, Michele
- Thermal and Acoustic Analysis of Innovative Integration of PV Modules in Façade Envelopes
[Abstract]
A. Di Bella, M. De Carli, H. Elarga and N. Granzotto/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000191 The crucial need of implementing efficient techniques to improve energy performance in building’s sector without jeopardizing the indoor comfort levels is more and more widespread. The aim of the study is to analyze an innovative integration of PV modules inside the cavity of multiple skin glazed facade buildings according to the thermal and acoustics comfort point of view. Numerical simulation and experimental validation have been applied to evaluate this innovative integration. The analysis include various aspects such as cavity width and different ventilation typologies and its relation to the overall thermal, electrical and acoustical efficiency of the system.
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De Guibert, Pierre
- Whispering galleries modeling
[Abstract]
D. Cassereau, V. Gibiat and P. De Guibert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000144 The whispering galleries phenomenon can be observed at various locations in the world, like the main dom of the St-Paul cathedral in London. Various physical interpretations of this phenomenon have been suggested by Lord Rayleigh and Lord Airy in the XIXth century, based on either multiple reflections of a wave in air or on surface waves that travel along the solid interface of the dom.
In this work, we present various numerical simulations that can help understanding the propagation of a surface wave inside the solid layer that surrounds the volume of the dom. In particular we can observe how the incident energy is mainly trapped inside the solid shell. Measurements have been realised with a semi-closed cavity made of a 10 cm-thick curved plasterboard, with microphones located at different positions near the wall. Experiments are carried with and without attenuation layers that may kill wave components in the volume. In this latter case we can expect to observe only the effects due to the surface waves in plaster.
We will present comparisons between experimental and numerical results, helpful to better understand the complexity of the measured signals.
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De Jong, Anne
- A novel way to determine sound absorption, sound transmission and sound power
[Abstract]
Y. Wijnant, J.-H. Ho, N. Consten and A. De Jong/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000081 Methods currently available to measure the sound absorption coefficient of a material, all rely on assumptions for the global sound field impinging on that material. One can thus only determine the absorption coefficient if the sound field is compliant to that assumption. However, the capacity of a material to absorb sound does depend on the actual sound field, which in turn depends on the complete acoustic environment surrounding the material. Hence, if sound fields and the environment are quite complex, engineers lack means to measure absorption coefficients for the actual sound field. A similar reasoning holds for measurement of sound transmission and sound power. Recently, the University of Twente and Soundinsight have developed a new method and a new probe which, without relying on any assumption for the global sound field, can be used to measure the incident and reflected sound intensity in any sound field. We can thus separate the incoming from the reflected waves in the actual sound field that needs to be absorbed, based on which we can determine in-situ absorption coefficients, in-situ transmission loss and in-situ radiated power. In this presentation, we will explain the theory behind our method and introduce the new probe.
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De Klerk, Dennis
- Ein Framework zur Transferpfadanalyse in der Fahrzeugakustik
[Abstract]
D. Arsic and D. De Klerk/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000362 Die Transferpfadanalyse ist heute ein fester Bestandteil der versuchsgestützten Untersuchung von Übertragungspfaden sowohl von Luft- als auch Körperschall in Fahrzeugen. Seit der Einführung der Netzwerkanalogie in Maschinenwesen, wurden mannigfaltige Ansätze zur TPA entwickelt und haben den Sprung von die Forschung in industrielle Anwendungen gefunden. Es existieren somit viele Möglichkeiten, die er ermöglichen Übertragungspfade in komplexen Strukturen besser zu verstehen. Inwiefern sich diese tatsächlich unterscheiden, welche genauen Ansätze dahinter stecken und welche genauen Eigenschaften diese tatsächlich haben, ist meist bei den meisten Systemen auf den ersten Blick nicht zu erkennen. Daher soll an dieser Stelle ein Überblick über unterschiedliche TPA Methoden gegeben werden, wobei eine Unterteilung in drei Felder erfolgt: die klassische TPA, die komponentenbasierte TPA und die operationelle TPA. Hierbei sollen aktuelle Herausforderungen und praktische Aspekte herausgearbeitet werden.
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Detandt, Yves
- Efficient Aeroacoustic Simulations of Jet Engine Noise using GPU Acceleration
[Abstract]
B. De Brye, M. Brandstetter, E. Gaudry, Y. Detandt and A. Mosson/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000135 The computational cost of aeroacoustic simulations is driven by considerations on the highest frequency to be addressed, the size of the physical domain, the complexity of the mean flow supporting the acoustic propagation and finally, the noise source, the complexity of which increases with the frequency itself. Realistic jet engine simulations involve all these difficulties and therefore lead to a very challenging model in terms of size for the design and optimization of rear fan noise.
To reduce the computational time, modern solvers are considering both optimized computational sequences through parallel solutions and optimization with respect to the hardware architecture. In this paper, a Discontinuous Galerkin method is selected for solving the linearized Euler equations in time-domain, which provides an element-wise storage well suited to efficient parallel solutions. Also, an emerging technique is to use the Graphical Processing Units (GPU) for accelerating computational operations.
The paper presents these different optimizations to enhance the efficiency of the aeroacoustic simulations. Timings and computational requirements are presented in the paper as obtained by the commercial software Actran DGM. Interesting perspectives are given for larger models (higher frequencies, larger domains) as well as for the numerical design of new jet engine exhaust systems.
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Deuschl, Günther
- Level-correct Speech Recordings for the Analysis of Parkinson Speech
[Abstract]
L. Jaschke, C. Baasch, G. Schmidt, A. Nebel and G. Deuschl/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000109 Parkinson’s Disease is one of the most frequent neurodegenerative diseases in the world. Nearly 90 % of the patients suffer from a speech disorder, called dysarthria. Thereby the main problem is that the patients speak too quietly. Furthermore as a result of the tremor, one of the main symptoms of this disease, the patients move constantly and change their head position. A variety of different voice therapies are the subject of current research. In order to be able to make reliable statements about the success of a treatment, the main aim is to make the voice recordings comparable. In this article, the focus is on the implementation of a recording environment that enables voice recordings of patients with Parkinson’s syndrome, measures the distance between the speaker and the microphones, and realizes an adaptation of the signal, based on the previous measurements and a reference distance value. A subsequent analysis of these recordings should give a possibility for evaluation of the effectiveness of different voice therapies with respect to speech power. The main focus is on two localization algorithms and their performance in a real-time application to measure the distance between the sound source and a microphone array containing four sensors.
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Di Bella, Antonino
- Thermal and Acoustic Analysis of Innovative Integration of PV Modules in Façade Envelopes
[Abstract]
A. Di Bella, M. De Carli, H. Elarga and N. Granzotto/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000191 The crucial need of implementing efficient techniques to improve energy performance in building’s sector without jeopardizing the indoor comfort levels is more and more widespread. The aim of the study is to analyze an innovative integration of PV modules inside the cavity of multiple skin glazed facade buildings according to the thermal and acoustics comfort point of view. Numerical simulation and experimental validation have been applied to evaluate this innovative integration. The analysis include various aspects such as cavity width and different ventilation typologies and its relation to the overall thermal, electrical and acoustical efficiency of the system.
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Dilba, Boris
- Modellierung einer Windenergieanlage zur Untersuchung tonaler Schallabstrahlung
[Abstract]
B. Dilba, M. Markiewicz and O. von Estorff/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000040 Mit Hilfe geeigneter numerischer Simulationsmethoden ist es möglich, schon in frühen Entwicklungsphasen ein Verständnis der Interaktion einzelner Komponenten sowie deren Einfluss auf die Schallabstrahlung der gesamten Windenergieanlage zu untersuchen und Vorgaben für Hersteller abzuleiten. Von besonderem Interesse ist die Untersuchung tonaler Komponenten, resultierend vom Getriebe, dem Maschinenträger oder dem Rotor. Das frühe Verständnis des detaillierten Schallabstrahlverhaltens der Windenergieanlage kann kostspielige Nachbesserungen und Ausfallzeiten vermeiden. In diesem Beitrag wird ein effizientes numerisches Simulationsverfahren vorgestellt, mit dem die tonale Schallabstrahlung der Windenergieanlage berechnet werden kann. Das Strukturverhalten der Windenergieanlage wird mittels einer Substrukturtechnik basierend auf der Finite-Elemente-Methode (FEM) modelliert, bei der die Frequenzübertragungsfunktionen (FRFs) der Subsysteme miteinander gekoppelt werden. Die Güte der Modellierung wird durch eine Validierung gegen Messdaten ermittelt. Aus der Struktursimulation werden die Oberflächenschnellen abgeleitet, die die Eingangsdaten für die Akustiksimulation darstellen. Da es sich um ein akustisches Außenraumproblem handelt, bei dem Auswertungen im Fernfeld an den IEC-Messpunkten von großem Interesse sind, wird die Boundary-Elemente-Methode (BEM) verwendet. Auf Grund der Speicher- und Rechenzeitlimitierung der Standard BEM, kommt hier das schnelle BEM-Verfahren der hierarchischen Matrizen zum Einsatz. In Abhängigkeit verschiedener Anregungen, werden die Richtcharakteristik sowie Schallfelder der Windenergieanlage berechnet und dargestellt.
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Djukic, Mirko
- Initiative Entwicklung von synthetischen Antriebsgeräuschen für Innenräume von Elektrofahrzeugen
[Abstract]
M. Djukic and G. Krump/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000102 Die Geräuschentwicklung von Elektrofahrzeugen fordert neue Lösungsansätze in der Fahrzeugakustik. Diese Situation als Chance für Innovationen wahrzunehmen, ist die Aufgabe der Psychoakustik und des Sound-Engineering im Automobilbereich. Das Innenraumgeräusch befindet sich dabei im Gegensatz zum Außengeräusch in dem größeren Spannungsfeld zwischen Sicherheit und Komfort im Fahrzeug. In einer ersten Stufe wurden zwei Klangdefinitionen für synthetische Antriebsgeräusche entwickelt und unter Laborbedingungen evaluiert. Die Klangdefinitionen wurden hierzu in Abhängigkeit von verschiedenen Fahrzeugparametern erarbeitet und basierten auf den Erkenntnissen der Verbrennungsmotorakustik und der Musiklehre. Anhand von realen Fahrzeugdaten wurden aus den Klangdefinitionen Audiodaten erstellt, binaurale Umgebungsgeräusche hinzugemischt und dem Fahrverhalten entsprechende Videoaufzeichnungen erzeugt. Diese Summensignale, welche unterschiedliche Fahrsituationen nachbildeten, wurden im Rahmen einer Hörversuchsreihe mit der Methode des Semantischen Differentials bewertet. Die subjektiven Messergebnisse werden vorgestellt und Aspekte abgeleitet, mit denen die Klangdefinitionen in der nächsten Stufe optimiert und neue Gesichtspunkte bei der Entwicklung und Evaluierung berücksichtigt werden können.
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Döbler, Dirk
- Differenz-Beamforming als Methode zur Variantenanalyse in der Fahrzeugakustik
[Abstract]
S. Schmidt and D. Döbler/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000218 Akustische Messverfahren werden zunehmend in Entwicklungsabteilungen eingesetzt, um die akustischen Eigenschaften von Produkten zu optimieren. Um verschiedene Varianten oder Modifikationen von Bauteilen bewerten zu können, ist es notwendig, die Messergebnisse zu vergleichen. Bei bildgebenden Verfahren wie dem Beamforming kann sich der Vergleich von Messergebnissen schwierig gestalten, insbesondere wenn die Unterschiede zwischen den Messungen sehr klein sind. Da die Ergebnisse in diesem Fall sehr ähnlich aussehen, sind die Abweichungen mit dem Auge kaum wahrnehmbar und somit schwer zu bewerten. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Unterschiede gar nicht sichtbar sind, da sie von weiteren lauteren Quellen verdeckt werden, die in beiden Messungen vorhanden sind. Der Beitrag stellt ein Verfahren vor, mit dem kleinste Unterschiede in Beamforming-Ergebnissen visualisiert werden können (Vorher/Nachher Analyse). Dabei wird die Differenz zwischen zwei Beamforming-Karten berechnet und in einer neuen Karte dargestellt. Die frequenzselektive Ergebniskarte enthält nur die akustischen Informationen, in denen sich die Ausgangskarten unterscheiden. Somit werden die Unterschiede zwischen beiden Messungen dargestellt und identische Quellen ausgeblendet. Dadurch wird es möglich, die Auswirkung kleiner Veränderungen am Messobjekt zu visualisieren, weil die unveränderten Teile nicht angezeigt werden.
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Döring, Jürgen
- Aufgaben der Öffentlich-rechtlichen Aufsicht der Bundeswehr (ÖrABw)
[Abstract]
J. Döring and J. Vogel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000224 Die Öffentlich-rechtliche Aufsicht der Bundewehr (ÖrABw) nimmt in Eigenverantwortung die nach § 1 Absatz 2 der Verordnung über Anlagen der Landesverteidigung (14. BImSchV) ihr im Rahmen der Übertragung obliegenden behördlichen Überwachungsaufgaben wahr. Zu diesen Anlagen gehören auch solche, die aufgrund völkerrechtlicher Verträge von den in Deutschland stationierten Truppen genutzt werden. Die ÖrABw besteht aus den sieben regional zuständigen Aufsichten bei den Kompetenzzentren Baumanagement des BAUIDBw mit Sitz in Kiel, Hannover, Düsseldorf, Wiesbaden, Stuttgart, München und Strausberg sowie dem Leiter der ÖrABw mit Sitz Bonn. Die ÖrABw ist in ein kooperatives Lärmmanagement als Bestandteil der Betriebsführung eines Schießplatzes eingebunden. Der Zweck des Lärmmanagements ist es, die normierten Schutzziele des Bundes- Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) im Hinblick auf den Schall-Immissionsschutz beim Betrieb von Schießplätzen sicherzustellen. Gleichzeitig gilt es, daraus folgende Einschränkungen des Schießbetriebs zu vermeiden bzw. so gering wie möglich zu halten, um den militärischen Ausbildungs- und Übungsbetrieb sowie den Erprobungsbetrieb auf Schießplätzen der Bundeswehr zu gewährleisten. Dabei ist der Schießbetrieb so zu steuern, dass die Anforderungen des BImSchG, die Nachbarschaft vor erheblichen Geräuschbelästigungen zu schützen und dem Entstehen erheblicher Geräuschbelästigungen vorzubeugen, erfüllt werden. Der Beitrag erläutert Bedeutung und Vorgehensweise der ÖrABw bei der Umsetzung und Durchführung des Lärmmanagements auf den Schießplätzen der Bundeswehr.
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Dolezal, Franz
- Akustik Center Austria - neue Prüf- und Forschungskompetenz für Holzkonstruktionen in Österreich mit Fokus auf tiefen Frequenzen
[Abstract]
F. Dolezal, M. Neusser, M. Teibinger and T. Bednar/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000157 Ein neues Forschungsprojekt mit dem Ziel eine Infrastruktur für Bauakustik aufzubauen sowie die Kompetenzen von 3 Institutionen, mit unterschiedlichen Zugängen zur Bauakustik (HFA, TU Wien und TGM), zu bündeln, wurde 2014 in Österreich gestartet. Dieses Kooperationsprojekt führte bereits zur Errichtung von Prüfständen zur Messung von Wänden und Decken, wobei der Fokus auf dem Leichtbau bzw. dem Holzbau liegt. Dazu wurden zuerst bestehende Prüfeinrichtungen analysiert und die Erfahrung von europäischen Partnern sowie aktuelle Forschungsergebnisse in die Planungen mit einbezogen. Die optimalen Dimensionen, vor allem unter besonderer Berücksichtigung der Reproduzierbarkeit von Schallmessungen im erweiterten Frequenzbereich zwischen 50 und 100 Hz wurden in einer Parameterstudie ermittelt. Dabei wurde das hierfür verwendete FEM Modell anhand eines bestehenden Prüfstandes validiert. Die Bemühungen führten zu 2 L-förmigen Prüfständen (Kombination aus Wand- und Deckenprüfstand), wobei einer in Übergröße und einer mit normativen Mindestabmessungen ausgeführt wurde. Die Überlegungen die zu den aktuellen Prüfstandsgrößen führten, sowie der Einfluss der Wirksamkeit der Übergröße auf die Reproduzierbarkeit der Messungen werden dargestellt und die Fortschritte bei der Errichtung und der Inbetriebnahme des Akustik Center Austria gezeigt.
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- Modellierung der Schallübertragung einer Gipsfaserständerkonstruktion innerhalb einer Finite Element Umgebung und Validierung durch Laservibrometrie
[Abstract]
M. Neusser, A. Wilfling, F. Dolezal and H. Müllner/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000167 Leichte Bauelemente sei es aus mineralisch Gebundenen Werkstoffen oder aus Holzwerkstoffen stellen einen immer prominenteren Anteil der verbauten Baukonstruktionen dar. Neben dieser Entwicklung ist die derzeit international geführte Diskussion der Erweiterung der Deskriptoren zur Beschreibung der bauakustischen Performance eine Herausforderung für die Planer und die Industrie. Derzeitig normativ regulierte Simulations- und Rechenmodelle sind nicht in der Lage die bauakustische Performance und somit das besondere physikalische Verhalten solcher Konstruktionen im tiefen Frequenzspektrum <250 Hz zu prognostizieren und stellen somit eine Unsicherheit innerhalb von Forschung und Entwicklung dar. Die Messung und Analyse der Schallübertragung eines frei gelagerten Gipsfaserständerkonstruktionselements mittels Laservibrometrie erlaubt eine Abbildung des Bauteils innerhalb der Finiten Elementumgebung in unterschiedlichen Detailierungsgraden. Durch die effiziente Abtastung des Schwingungsfeldes der raumbegrenzenden Ebene durch einen Laservibrometer können für die Validierung des Simulationsmodelles sowohl die ermittelten Eigenfrequenzen als auch die aufgezeichneten Schwingungsformen dienen. Der Vergleich zwischen Messung und Simulation erlaubt eine Parametrisierung und Modellierung der gewählten Verbindungselemente innerhalb der FEM-Simulationsumgebung und zeigt abschließend eine zufriedenstellende Übereinstimmung im betrachteten Frequenzspektrum von 5-250 Hz. Die Arbeit zeigt Stellschrauben innerhalb der Modellierung auf und bietet die Grundlage für weitere Untersuchungen zum Einfluss von unterschiedlichen Verbindungselementen und deren Ausführung innerhalb von leichten Baukonstruktionen.
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Dollack, Felix
- Einfluss von visueller Stimulation auf Distanzwahrnehmung und Externalisierung
[Abstract]
F. Dollack, C. Imbery, S. van de Par and J. Bitzer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000356 Bei der Darbietung von Kopfhörersignalen kann es wünschenswert sein, eine möglichst realistische Hörsituation eines Schallereignisses zu simulieren. Neben einer bestimmten Einfallsrichtung und Distanz sollte das Schallereignis außerhalb des Kopfes wahrgenommen werden. Jedoch ist es nicht immer möglich bei der Generierung der Kopfhörersignale die dafür notwendigen individuellen Außenohrübertragungsfunktionen zu berücksichtigen und das Kopfhörersignal individuell zu entzerren. Für diesen Beitrag wurden in psychoakustischen Experimenten untersucht, welchen Einfluss ein zusätzlicher visueller Stimulus auf die Wahrnehmung eines Schallereignisses hat. Dafür wurde die wahrgenommene Distanz von sechs Entfernungen zwischen 0.9 m bis 4.9 m variiert und der Grad der Externalisierung für 24 Einfallsrichtungen in 15 Grad Schritten bei einer Entfernung von 1.4 m ermittelt. Die visuelle Darbietung erfolgte auf einem 3D-Monitor mit aktivierter und deaktivierter 3D-Funktion und mit der Virtual Reality Brille Oculus Rift. Eine weitere Kondition, ohne visuelle Darbietung, diente als Referenz. Die akustischen Stimuli wurden durch Binauralsynthese mit binauralen Raumimpulsantworten eines Kunstkopfes generiert. Die zusätzliche visuelle Darbietung zeigt keinen signifikanten Einfluss auf den Grad der Externalisierung. Allerdings scheinen die Ergebnisse des Distanzexperiments durch die visuelle Darbietung beeinflusst zu werden. Im Vergleich zur Referenzkondition ohne visueller Darbietung zeigt sich eine systematische Überschätzung der Distanz.
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Dou, Jing
- Vergleich der Intensität zeitabhängiger Signale in der taktilen und auditiven Wahrnehmung
[Abstract]
S. Merchel, J. Dou and M.E. Altinsoy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000240 Die meisten natürlichen Schwingungssignale sind stark von der Zeit abhängig. Impulsartiger Schall oder Sitzschwingungen im Kraftfahrzeug sind typische Beispiele dafür. Die wahrgenommene Intensität solcher Signale ist ebenfalls eine Funktion der Zeit. Diese Arbeit beschreibt den Einfluss der Stimuluslänge sinusförmiger Vibrationsbursts auf die wahrgenommene Intensität von Sitzschwingungen. Die taktile Vibrationsstärke wird dabei im Vergleich zur auditiven Lautheitswahrnehmung diskutiert. In einem Experiment wurden vertikale Sitzschwingungen mit einer Frequenz von 40 Hz, 80 Hz, 160 Hz und 320 Hz untersucht. Die Länge der Teststimuli variierte zwischen 40 ms und 3000 ms. Die Aufgabe der Versuchsperson bestand darin mit Hilfe eines Drehreglers die Intensität der Testvibration an die Vibrationsstärke einer Referenz gleicher Frequenz anzupassen. Für die Referenz wurde eine Stimuluslänge von 1000 ms gewählt. Der Beschleunigungspegel für die Referenzvibration wurde 30 dB über der individuellen Wahrnehmungsschwelle festgelegt. Die Ergebnisse zeigen eine Abnahme der Vibrationsstärke mit abnehmender Burstdauer unterhalb eines Grenzwertes von 320 ms. Diese Daten helfen die Modellierung der taktilen Intensitätwahrnehmung zu verbessern. Ziel ist die Spezifikation der wahrnehmungsmäßig gültigen Maßeinheit für die Vibrationsstärke (vibration magnitude) M in vip analog zur Lautheit N in sone.
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Drechsler, Andreas
- Schallleistungsmessung von dezentralen Lüftungsgeräten
[Abstract]
A. Drechsler, P. Eschbach and H.-M. Fischer/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000161 Dezentrale Lüftungsgeräte werden vorwiegend bei energetischen Sanierungen in Bestandsgebäuden aber auch im Neubau eingesetzt. Der Einbau erfolgt üblicherweise in den Außenwänden der zu belüftenden Räume. Aus akustischer Sicht sind bei den Geräten die Lüftungsgeräusche und die Geräteabstrahlung innerhalb der Wohnung, sowie die Verringerung der Schalldämmung gegen Außenlärmbelastung von Bedeutung.
Die Bestimmung des Geräteschalls erfolgt meist entweder in einem Hallraum oder in einem Halbfreifeldraum. Beide Methoden wurden im Labor der HFT Stuttgart an dezentralen Lüftungsgeräten erprobt und werden vorgestellt und diskutiert. Aktuelle Messergebnisse zeigen exemplarisch den Stand des Schallschutzes bei diesen Geräten.
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Drefs, Jakob
- Sprachaktivitätserkennung basierend auf Deep Neural Networks für Anwendungen in Film und Fernsehen
[Abstract]
N. Moritz, J. Drefs, H. Baumgartner and J. Rennies-Hochmuth/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000432 Im Bereich Film und Fernsehen ist häufig eine automatische Bewertung der Sprachverständlichkeit wünschenswert, die jedoch mit heute verfügbaren Werkzeugen nicht allgemeingültig realisierbar ist. Eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist es die Anteile des Audiomaterials mit aktiver Sprache zuverlässig zu erkennen. In diesem Beitrag wird daher eine auf deep neural networks (DNN) basierende, automatische Erkennung von Sprachaktivität mit authentischem Fernsehaudiomaterial evaluiert. Dabei werden zwei grundsätzliche Anwendungsfälle unterschieden: im ersten, vermeintlich einfachen Anwendungsfall werden Stems analysiert, die als Sprach- Stem kategorisiert sind, d.h. nur Sprachanteile enthalten sollten, aufnahmebedingt jedoch auch Störgeräusche enthalten können. Im zweiten Anwendungsfall werden gemischte Audiosignale analysiert, die aufgrund der extrem großen Variabilität von möglichen Nebengeräuschen in Film und Fernsehen (Musik, Effekte, Nachhall, Atmosphäre) eine besondere Herausforderung darstellen. Im vorgestellten DNN-basierten Ansatz zur Sprachaktivitätserkennung werden zwei Möglichkeiten untersucht, um die zeitliche Dynamik von Sprache mit einem DNN zu verarbeiten. Im ersten Fall wird Vorwissen über die menschliche Verarbeitung von Amplituden-Modulationsfrequenzen ausgenutzt, im zweiten Fall werden die zeitlichen Eigenschaften von Sprache ausschließlich über maschinelle Lernverfahren erlernt. Der Vergleich des neu entwickelten Ansatzes mit etablierten Verfahren zeigt, dass besonders bei instationären Nebengeräuschen eine erhebliche Verbesserung der Erkennungsleistung erreicht werden kann, was zukünftig als Vorstufe zur verbesserten Messung der Sprachverständlichkeit eingesetzt werden soll.
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Drossel, Welf-Guntram
- Getriebegeräusche im Zusammenhang einer Labor- und Fahrzeugbewertung
[Abstract]
B. Knöfel, J. Troge and W.-G. Drossel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000250 Die subjektive Beurteilung von Pkw-Getriebegeräuschen erfolgt zumeist durch akustisch erfahrene Prüfer im realen Fahrbetrieb, wobei Bewertungsnoten auf einer zehnstufigen Skala vergeben werden. Sind unterschiedliche Fahrzeuge innerhalb eines Tages zu vergleichen, so kann der Prüfer sein akustisches Urteil häufig noch präzisieren, indem er bereits beurteilte Fahrzeuge erneut fahren kann und so eine Rangfolge der getesteten Getriebegeräusche aufstellt. Schwieriger ist die Beurteilung, wenn zwischen den Prüffahrten unterschiedlicher Fahrzeuge längere Zeiträume liegen und bereits beurteilte Getriebe bzw. Fahrzeuge später nicht mehr zur Verfügung stehen. In diesen Fällen ist eine nachträgliche Korrektur der ursprünglichen Getriebegeräuscheinschätzung nicht mehr möglich. Vor allem bei akustisch ähnlichen Fahrzeuggetrieben ist dabei ein sehr gutes akustisches Gedächtnis notwendig. In Erweiterung der Prüferbenotung von Fahrzeuggetrieben werden Hörversuche mit 24 Probanden durchgeführt, denen Geräuschbeispiele aus fünf verschiedenen Fahrzeug-Getriebe-Kombinationen dargeboten werden. Der erste Teil des Hörversuches besteht aus einem A/B-Vergleich, bei dem jeweils zwei Hörbeispiele hinsichtlich unterschiedlicher Parameter beurteilt werden sollen. Der zweite Teil verlangt von den Probanden die Benotung der dargebotenen Getriebegeräusche auf einer zehnstufigen Skala. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zur Messmethodik und den verschiedenen Korrelationsansätzen zwischen Prüferbenotung und Probandenurteilen.
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- Bewertung der Lärmwirkung an industriellen Arbeitsplätzen
[Abstract]
J. Schultz, M.E. Altinsoy, W.-G. Drossel, M. Linke, J. Troge and B. Knöfel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000535 Lärm am Arbeitsplatz stellt ein bedeutendes sozialpolitisches Problem dar. Er verursacht nicht nur Gehörschäden und erhöht die Unfallgefahr, sondern kann auch zu Unwohlsein bei den betroffenen Personen oder zu weiteren körperlichen Beeinträchtigungen führen. Die bisherigen Maßnahmen, den Menschen vor Lärm am Arbeitsplatz zu schützen, orientieren sich lediglich an biologischen und physikalischen Größen. Die psychischen Prozesse, welche das physikalische Phänomen der Schallemission erst zu Lärm werden lassen, werden nicht angemessen berücksichtigt. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zu einem Bewertungsansatz, der den Schutz der Beschäftigten vor Lärm im industriellen Umfeld verbessern soll. Für die Untersuchung wurden unterschiedliche Geräusche an industriellen Arbeitsplätzen aufgenommen und in einem Hörversuch die dadurch verursachte wahrgenommene Lästigkeit abgefragt. Die daraus resultierenden Probandenurteile wurden mittels statistischer Berechnungen, unter Berücksichtigung psychoakustischer Kenngrößen, ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ansatz, psychoakustische Kenngrößen zur Bewertung der Lästigkeit von Lärm heranzuziehen, besser geeignet ist, um das subjektive Empfinden des Menschen zu berücksichtigen, als der bisher verwendete A-bewertete Schalldruckpegel. Somit stellt dieser Ansatz eine Möglichkeit dar, den Schutz der Beschäftigten vor Lärm an Industriearbeitsplätzen zu optimieren.
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- Simulationsdatenbasierte Akustische Optimierung eines Bahngetriebes
[Abstract]
E. Hensel, S. Zumach and W.-G. Drossel/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000249 Die akustischen Eigenschaften von Getrieben gewinnen als Qualitätsmerkmal zunehmend an Bedeutung. In unterschiedlichsten Bereichen der Industrie steigen die Anforderungen an das akustische Verhalten und den damit verbundenen Komfort bzw. die damit verbundene Verringerung der Lärmbelästigung stetig an. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der simulativen Abbildung und Optimierung des akustischen Verhaltens eines einstufigen Bahn-Stirnradgetriebes. Auf Basis eines dynamischen Simulationsmodells werden zunächst die Anregungen im Zahnkontakt durch gezieltes Aufbringen von Verzahnungsmikrogeometrien unter Berücksichtigung der Tragfähigkeit reduziert, wobei relevante Steifigkeiten der unterschiedlichen Komponenten (bspw. Getriebegehäuse) durch die Einbindung flexibler Strukturen berücksichtigt werden. Anhand der durchgeführten Analyse des dynamischen Systemverhaltens sowie der Berechnung von mittleren Oberflächenschwingschnellen erfolgt die Identifizierung kritischer Drehzahlen für ein definiertes Drehmoment. Für die ermittelten Drehzahlen werden im Anschluss dynamische Schnittstellenparameter bereitgestellt, welche als Eingabegrößen für die folgende numerische Schallabstrahlungsberechnung dienen. Auf Basis der berechneten Eigen- und Betriebsschwingformen sowie der durchgeführten Schallabstrahlungssimulation erfolgt die Strukturoptimierung des Getriebegehäuses unter Berücksichtigung vorgegebener Bauraum- und Massegrenzen. Die akustische Bewertung der unterschiedlichen Optimierungsvarianten wird über die emittierte Schallleistung für die angegebenen kritischen Drehzahlen realisiert.
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Duvigneau, Fabian
- Einsatz granularer Medien zur Schall- und Schwingungsreduktion automotiver Anwendungen
[Abstract]
F. Duvigneau, S. Koch, E. Woschke and U. Gabbert/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000022 Das akustische Verhalten von Verbrennungsmotoren rückt bei der Entwicklung moderner Automobile immer mehr in den Fokus. In diesem Beitrag wird ein alternatives Konzept eines passiven Schwingungsdämpfers vorgestellt, das im Wesentlichen die hohe innere Reibung granularer Medien als Dissipationsquelle ausnutzt. Ziel ist es, direkt den Strukturschwingungen als Ursache der akustischen Emissionen entgegenzuwirken, anstatt mittels Dämmungen oder Ähnlichem die Wirkung zu bekämpfen. Die Ölwanne ist eine der dominantesten Schallquellen eines Verbrennungsmotors. Aus diesem Grund dient in diesem Beitrag eine zweiteilige Ölwanne eines Dieselmotors als Anwendungsbeispiel. Die Effizienz des vorgestellten Konzeptes wird anhand eines Ölwannendeckels demonstriert, der eine Kavität ausweist, die mit Granulat befüllt und anschließend verschlossen werden kann. Die Schwingungen des Ölwannenbodens werden mit Hilfe eines 3D-Laservibrometers gemessen und anschließend mit den Schwingungen des originalen Ölwannendeckels verglichen. Neben der Schwingungsreduktion steht auch der Leichtbau im Fokus. Aus diesem Grund wurde bei dem präsentierten Demonstrator darauf geachtet, dass das vorgestellte Konzept zu keiner signifikanten Masseerhöhung führt. Es wird gezeigt, dass es möglich ist, sowohl eine deutliche Schwingungsreduktion als auch eine Massereduktion zu erreichen. Die Ergebnisse des hier vorgestellten Ansatzes werden zusätzlich auch mit den Ergebnissen anderer Projekte verglichen, die an derselben Ölwanne verschiedene Maßnahmen zur Schwingungsreduktion untersucht haben.
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Ebelt, Mike D.
- Influences of the Floor Reflection on Auditory Distance Perception
[Abstract]
M.D. Ebelt, J.M. Arend and C. Pörschmann/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000200 Reflexionen beeinflussen in geschlossenen Räumen die menschliche auditive Distanzwahrnehmung. Dabei ist die Rolle einzelner vertikaler Reflexionen noch nicht vollständig beschrieben. Einige Untersuchungen messen der Bodenreflexion eine besondere Bedeutung hinsichtlich der Bildung der wahrgenommenen Distanz bei. Um dieser Vermutung nachzugehen, wurde in der vorliegenden Studie mittels eines psychoakustischen Experiments in virtueller Akustik untersucht, inwiefern die Bodenreflexion die Distanzwahrnehmung beeinflusst. Im Zuge des Experiments wurden unter Einsatz der dynamischen Binauralsynthese verschiedene Kombinationen von Direktschall und Bodenreflexion getestet. Hierbei verglichen die Probanden in einem einfachen Forced-Choice Verfahren die wahrgenommene Distanz eines reflexionsbehafteten und eines reflexionsfreien Schallereignisses. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen einen deutlichen Einfluss der Bodenreflexion auf die wahrgenommene Distanz, welche eine starke Abhängigkeit von der Laufzeitdifferenz zwischen Direktschall und Reflexion aufweist.
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Eberle, Wolfgang
- Lärmaktionsplanung als Instrument für den Schutz vor Gesamtlärmschutz in der nachhaltigen europäischen Stadt
[Abstract]
W. Eberle/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000490 Für gesunde Wohn- und Lebensverhältnisse in den Städten ist Lärmschutz eine Voraussetzung. Dies gilt umso mehr, als nach der Charta von Leipzig funktionsgemischte und räumlich geschlossene Innenstädte durch Innenstadtverdichtung fortentwickelt werden sollen. Bereits heute sind Millionen von Menschen in Deutschland Gesundheitsgefährdungen durch Lärm ausgesetzt, viele weitere werden von Lärm belästigt. Dies trifft zuerst jene, die nicht über Mittel verfügen, dem Lärm auszuweichen. Auch nach Auffassung des Bundesverwaltungsgerichtes ist das Lärmschutzsystem durch ein Nebeneinander von Regelwerken gekennzeichnet und überkommen. Gerade dort, wo der größte Handlungsdruck besteht, bei bestehenden Verkehrswegen, fehlen Schutzbestimmungen gänzlich. Ohne Ausgleich der Lasten zahlen den Preis dafür die Lärmbetroffenen, das Gesundheitssystem und die Allgemeinheit. Unzureichende Lärmschutzgesetze treffen nicht nur die Betroffenen, sondern stellen die Rechtssicherheit in Frage und gefährden dadurch auch Erhalt und Modernisierung der Verkehrsinfrastruktur. Seit der TA Lärm von 1968 und dem Bundes- Immissionsschutzgesetz von 1974 haben sich deren Regelungen in vielen Bereichen bewährt. Die Lärmkartierung nach der europäischen Umgebungslärmrichtlinie stellt gerade in jenen Bereichen großen Handlungsbedarf fest, wo nationale Schutzgesetze fehlen. Die Kommunen, die eine Hauptlast des Lärmschutzes zu tragen haben, benötigen eine wirksame Unterstützung. Es ist deshalb notwendig, dass die Gesetzgebung auf die Anforderungen reagiert und politische Zusagen für einen besseren Lärmschutz eingelöst werden.
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Ebert, Johannes
- Numerische Untersuchungen zur akustischen Wirkung diskreter Strukturänderungen mittels der Strukturintensität
[Abstract]
C. Schaal, J. Ebert, C. Adams, J. Bös and T. Melz/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000053 Die numerische Berechnung der Strukturintensität (STI) liefert den Energiefluss des Körperschalls in festen Strukturen. Ihre Analyse ermöglicht beispielsweise die Identifizierung von Orten auf einer Struktur, an denen sich für das Strukturverhalten maßgebliche Energiepfade befinden. Die Energieflussanalyse zeigt somit, auf welchem Weg Körperschall in stark schwingende Bereiche gelangt. Dieses Wissen erweitert das Verständnis über das Strukturverhalten. Darauf basierend kann die STI als eine Methode für ”design to acoustics” verwendet werden. ”Design to acoustics” bezeichnet Methoden zur systematischen Auslegung mechanischer oder mechatronischer Systeme auf eine akustische Zielfunktion.
Impedanzsprünge, umgesetzt durch konstruktive Maßnahmen, führen zu einer Änderung des Strukturverhaltens. Ziel dieses Vorhabens ist es, durch solche lokalen Strukturänderungen eine globale Schwingungsminderung und damit eine verringerte Schallabstrahlung zu erhalten. In diesem Beitrag werden lokale Impedanzsprünge auf dünnwandigen Strukturen in Form diskreter Federn und Punktmassen aufgebracht (lokale Steifigkeits- und Massenerhöhung) und die äquivalente abgestrahlte Schallleistung (ERP) als Zielfunktion bestimmt. Die zu wählende Position und Form der diskreten Strukturänderungen wird mittels der Energiemenge (Betrag der STI als Indikator) bestimmt. In Parameterstudien wird untersucht, welche geometrischen Einstellungen (wie z.B. die Ausdehnung der Strukturänderung) dabei getroffen werden sollten, um die Schallabstrahlung bestmöglich zu reduzieren. Die numerischen Ergebnisse dieser Untersuchungen werden vorgestellt und diskutiert.
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Eckert, Bruno
- Raumgebundenes Akustisches GPS zur Bestimmung von Koordinaten in Messräumen
[Abstract]
W. Foken, A. Krauß, B. Mast, B. Eckert and L.F. Da Costa E Silva Mollo/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000162 Die Motivation für ein raumgebundenes Koordinatenmesssystem im Semifreifeldraum der FH in Zwickau war einerseits die Reproduzierbarkeit des Standortes von Messobjekten andererseits sollte eine Möglichkeit geschaffen werden im Rahmen der experimentellen Modalanalyse automatisch die Koordinaten der Messpunkte zu ermitteln und z. B. ein Drahtgittermodell im Modalanalyse- oder CAD-Programm zu erzeugen. Basis dieses GPS-ähnlichen Verfahrens sind mehrere Lautsprecher in den Raumecken und ein kleines Empfangsmikrofon. Aus den Laufzeitunterschieden kurzer Lautsprechersignale wird die jeweilige Position des Mikrofons im Raum bestimmt. Damit werden z. B. in der Modalanalyse die Anschlagkoordinaten bestimmt. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung ist in diesem Zusammenhang hinreichen genau.
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Eddy, Dustin
- Real-time Auralization of Room Acoustics for the Study of Live Music Performance
[Abstract]
S.V. Amengual Garí, D. Eddy, M. Kob and T. Lokki/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000273 Studying the influence of room acoustics on musicians requires the possibility of analyzing a live performance in different acoustic conditions. A virtual acoustic environment provides modifiable room acoustic conditions without the necessity of moving into different rooms, thus removing non-acoustic cues and external factors that can influence the performance.
This paper presents a virtual acoustic environment for the study of live music performance under changing acoustic conditions. Spatial room impulse responses are measured in different rooms using a microphone array and a sound source on stage. Using the Spatial Decomposition Method, associated impulse responses for an arbitrary loudspeaker set-up are generated. The sound of a musician performing in a quasi-anechoic room equipped with a surrounding loudspeaker set-up is captured with close miking and is convolved with the decomposed impulse responses. Finally, the convolved sound is played back reproducing the sound reflections in real time.
The environment is intended to serve as a research tool on interaction of room acoustics and music performance but also as an educational tool to assist musicians’ training in different acoustic conditions. A user friendly graphical interface allows a fast selection of the auralized rooms and performance recording.
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- Acoustic Impedance Probe for Oboes, Bassoons, and Similar Narrow- bored Wind Instruments
[Abstract]
D. Eddy/home/httpd/html/daga2016/procs/abstracthtml/000484 Acoustic impedance measurements are vital to understanding how wind instruments are prone to resonate independent of human excitations. Consistent measurement techniques are prerequisites to compare existing instruments and to investigate aspects of the musician-instrument interaction. The goal is to build a rugged and reliable acoustical impedance head tailored to measure musical wind instruments with narrow input cross- sections such as Oboes or Bassoons. Size adaptors to match large diameter measurement heads to narrow instrument bores introduce effects that exceed limitations of a plane wave model. Aiming at a high precision in resonance frequency estimation, we avoid disturbances by matching geometries of the impedance head and object under test. We then use a variation of the Two-Microphone-Two-Calibration impedance measurement method. Compared to devices with constant flow excitation, this setup makes it easier to obtain high excitation levels which is crucial in narrower tubes where wall losses become more relevant. Singularities that occur in the measurement duct due to frequency dependent nodes and antinodes are overcome by using multiple microphone spacings to cover a broadband frequency range. We present impedance curves of an Oboe measured with our multiple microphone prototype compared to measurements with a commercial flow-source impedance head for brass instruments.
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Eham, Hans
- Planungshilfen zur schalltechnischen Bewertung von Deckensystemen aus Holz bei tiefen Frequenzen
[Abstract]
M. Kohrmann, H. Eham, C. Fünfer, R. Völtl, M. Buchschmid, U. Schanda and G. Müller