Autorenverzeichnis

Tachibana, H.

• Recent movement of administration for environmental noise problem in Japan [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  H. Tachibana
[A]

In the past couple of years, big developments have occurred in the administration for environmental noise problem in Japan. First, ''Environmental Impact Assessment Law'' was issued in June 1997 and enforced in June 1999. According to this law, environmental impact assessment has become mandatory for large-scale land use development projects. Secondly, ''Environmental Quality Standards for Noise'' has been revised in September 1998 and enforced in April 1999. It is the first amendment since the former standards prescribed by L5O were established in 1971. In the new standards, desirable noise levels outdoors are prescribed for each type of habitual area and for two time categories (daytime and nighttime) by LAeq. Based on these legal movements, the related Ministries are preparing practical methods for environmental impact assessment. For example, the Ministry of Construction is now preparing a manual for the assessment of road traffic and construction noise and vibration. Regarding road traffic noise, a new calculation model based on LAeq was proposed last year by the Acoustical Society of Japan. In this paper, present state and recent movement of administration for environmental noise problems in Japan are briefly introduced.

Tacke, C.

• Ein low cost Mikrofonarray für die akustische Holographie - Vergleich verschiedener Anordnungen [DAGA 2005 (München)]
  C. Tacke
[A]

Das Thema 'Akustische Holographie' gewinnt stetig an Bedeutung. Dabei geht es primär darum, mit einem Mikrofonarray nicht nur die Schallfelder bei diskreten Frequenzen in der Mikrofonebene zu bestimmen, sondern auch die Schallfelder vor und hinter dem Array rechnerisch zu ermitteln.

Mathematisch betrachtet ist dies ein 'inverses Problem'. Diese sind in der Regel 'ill posed'. Wir behandeln die Inversion mit Methoden, die auf der Singulärwertzerlegung des Propagationskerns beruhen.

In der praktischen Anwendung sind hierzu, was die Mikrofonaufstellung und -anordnung betrifft, verschiedene Konzepte bekannt. Wir haben verschiedene Mikrofonanordnungen miteinander verglichen und auf ihre Eignung hin beurteilt und bewertet.

Berücksichtigt wurden unter anderem Arrayformen wie das quadratische (grid) Array, ein Ring und eine zufaellige Verteilung.

Für die messtechnische Umsetzung wurde insbesondere auf ein gutes Preis/Leistungsverhältnis geachtet, was sich in sehr kleinen Mikrofonanzahlen äußert. Manche Formen wurden mit nur acht Mikrofonen untersucht.

Für die Bewertung der verschiedenen Formen wurden Kriterien wie Signal/'Rausch'-Verhältnisse, Verhältnisse vom Signal zu Artefakten der Rechnung und die Breite der Peaks herangezogen.

Täger, O.

• Lightweight Acoustic Potential of helicopter main gearbox components made of composite materials [DAGA 2008 (Dresden)]
  W. Hufenbach, O. Täger, M. Dannemann, S. Friebe, T. Auspitzer and B. Iffland
[A]

The increased use of helicopters for public transport has led to a demand for reduced noise levels inside helicopter cabins. Therefore, a major research interest is to reach noise levels comparable to the one of turboprop airplanes by reducing the sound emission from the major noise sources. The helicopters gearbox is commonly known to be the dominant contributor to the cabin noise. . Here, composite materials have multifunctional properties allowing the realization of light and acoustically improved components. The material characteristics can be adjusted to meet not only the dynamic but also the acoustic requirements. In the presented work the related vibro-acoustic properties of selected composites were characterized and then compared to commonly used materials (e.g. steel, aluminium). One of the covers of a main gearbox housing was chosen as technology demonstrator, which shows a reduced sound emission by having full functionalities at the same time. The design process included several structural-dynamic and acoustic analyses. Different composite prototypes were manufactured and tested on a vibro-acoustic test bench especially designed and manufactured for these purposes. The results of the measurements proofed the high lightweight acoustic potential of sandwich composites for future ''quieter'' helicopter components.

• Optimierung des Schichtaufbaus von Verbundplatten zur Minimierung der Schallabstrahlung [DAGA 2008 (Dresden)]
  W. Hufenbach, O. Täger, M. Dannemann and S. Holtzhausen
[A]

Bei Hochtechnologieanwendungen wird für Leichtbaustrukturen im zunehmenden Maße neben einer hohen spezifischen Steifigkeit und Festigkeit auch ein optimiertes Schallabstrahlungs- und Schwingungsverhalten gefordert, da die Komfort- und Umweltanforderungen stetig steigen. Hier können abstrahlungsgerecht ausgelegte Faserverbundwerkstoffe einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung von Leichtbauakustik-Konzepten leisten. Denn anisotrope Mehrschichtverbunde erlauben die gezielte Einstellung des Dämpfungs-, Frequenz- und Abstrahlungsverhaltens auf die dynamischen Belastungen. Die Ermittlung von Verbundvarianten mit minimierter Schallabstrahlung erfordert dabei aufgrund der großen Vielfalt faserverbundspezifischer Entwurfsvariablen wie etwa Faserorientierung und Lagenaufbau den Einsatz leistungsfähiger Optimierungsstrategien auf Basis effizienter Vibroakustik-Simulationsmodelle. Ausgangspunkt zur Entwicklung eines werkstoffgerechten Optimierungsmodells ist ein analytisch basiertes Berechnungsverfahren zur Bewertung der Schallabstrahlung ebener Mehrschichtverbund-Flächentragwerke. Mit diesem Optimierungsprogramm wurde exemplarisch der Einfluss von Lagerungsbedingungen und Schichtanzahl auf das erreichbare Schallleistungsminimum untersucht. Die Optimierungsergebnisse zeigen, dass sich eine feste Einspannung verbunden mit einer hohen Schichtanzahl günstig auf das erreichbare Minimum auswirkt. Es ist somit möglich durch Anpassung vibroakustisch relevanter Entwurfsvariablen und insbesondere durch Auswahl geeigneter Faserwinkelorientierungen die abgestrahlte Schallleistung von Mehrschichtverbunden zu minimieren und so die konstruktive Vielfältigkeit dieses Leichtbauwerkstoffes gezielt für eine funktionsintegrative und ganzheitliche Leichtbaulösung zu nutzen. Dies erlaubt dem Ingenieur die volle Ausschöpfung des Leichtbauakustik-Potentials von anisotropen Mehrschicht- und Hybridverbunden.

• Untersuchungen zur Vibroakustik und Lärmreduzierung von Flugzeugabwassersystemen [DAGA 2008 (Dresden)]
  W. Hufenbach, O. Täger, M. Dannemann, F. Kolbe, J. Pfennig and R. Klug
[A]

An Bord von Flugzeugen stellen die Abwassersysteme eine sensible Schnittstelle zwischen Passagier und Flugzeug dar. Zuverlässig arbeitende Toiletten sind für das Wohlbefinden der Passagiere und der Besatzung unerlässlich. Darüber hinaus sind insbesondere auf Langstreckenflügen die Anforderungen an den Geräuschkomfort in der Kabine deutlich gestiegen. Die bisher durchgeführten Maßnahmen zur Lärmreduzierung wie etwa Verbesserungen an den Triebwerken haben den Geräuschpegel im Flugzeuginnenraum erheblich gesenkt. Infolge dessen treten u.a. die Geräusche der Flugzeugabwassersysteme störend in den Vordergrund. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurde daher ein Flugzeugabwassersystem mit vakuumunterstützter Spülung in Serienausführung hinsichtlich des vibroakustischen Verhaltens analysiert. Auf Basis der Intensitätsmethode wurde eine Schallkartierung des Systems durchgeführt. Dazu ist ein spezieller Prüfstand konzipiert und technisch umgesetzt worden, der die Geräuschentstehung durch die Vakuumspülung praxisgerecht abbildet. Die Messungen haben gezeigt, dass der Schall maßgeblich durch das Ventil beeinflusst und durch die Toilettenschüssel nach oben abgestrahlt wird. Da jedoch das Ventil den Abwassertransport sicherstellen muss, wurden Maßnahmen zur Anpassung des Systemunterdrucks entwickelt und erfolgreich getestet. Darüber hinaus ist als weitere Maßnahmen zur Geräuschreduzierung eine automatisch schließende Toilettenabdeckung konzipiert und deren Auswirkung auf die Schallabstrahlung untersucht worden.

Täsch, C.

• Attack transient analysis of flue organ pipes with different cut-up height [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  C. Täsch, T. Wik, J. Angster and A. Miklós
[A]

The flue organ pipe is a complicated physical system whose functionality is not completely understood until now. The sound quality of an organ pipe is mainly influenced by the attack transients. This onset is first dominated by the so called edge tone, while later the resonator of the pipe will play a more important role. To understand the working of a flue organ pipe it is necessary to analyze the transition phase of the edge tone and the stationary sound of the pipe. For the analysis a Short Time Fourier Transformation is used. Since the resolution of this analysis method is not good enough in the time and frequency domain to examine the short attack transients of flue organ pipes, several improvements of the STFT have been made. For the measurements several special pipes have been used: narrow pipes whose onset is very slow; a pipe of which the cut up is adjustable; a pipe of which the length is adjustable. The results of the analysis of these organ pipes will be shown and discussed.

• Spectra of the steady state C tones of the Principal 8’ of European pipe organs [DAGA 2005 (München)]
  Z. Otcenasek, J. Stepanek and C. Täsch
[A]

Sound records of the Principal 8' tones of the thirteen pipe organs from five European countries have been analyzed. Spectra of the steady state parts of each C tone (from C2 to C6) and their means were compared. Changes in SPL of individual harmonics with tone hight and its cultural, historical and musical style dependences are discussed.

• Verbal Description of Organ Principal 8' Sound [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  J. Stepanek, V. Syrovy, Z. Otcenasek, C. Täsch and J. Angster
[A]

The sound recordings of twelve pipe organs from four European countries (six Baroque, two Romantic and four contemporary) were subjectively evaluated. Two listening tests with sounds of tones C2, C3, C4, C5 and C6 of Principal 8' were provided. In the first test (dissimilarity in timbre in pairs of sounds) the spontaneously expressed verbal attributes describing the organ sound were collected. Twelve listeners (nine organ players, three organ builders) took part in the test. In the second listening test only the most contrasting pairs in timbre were selected and judged by the group of eight organ builders. The listeners ranked spontaneously expressed verbal attributes into four prescribed categories according to their meaning describing pipe scaling, pipe voicing, prominent or insufficient partials, and timbre. Common frequency vocabularies from both tests together with the vocabularies of expressions used in individual pitches are created and compared. Category vocabularies are also created and discussed.

• Reflexionsmuster im Fahrzeuginnenraum und deren Einfluss bei Audiowiedergabe [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  C. Täsch, I. Csonka and H. Pastillé
[A]

Es ist bekannt, dass die komplexen Reflexionsmuster in der Fahrzeugkabine maßgeblich die Qualität des wahrgenommenen Klanges beeinflussen. Die raumakustische Situation im Automobil soll deshalb speziell im Hinblick auf die Audiowiedergabe des Soundsystems untersucht werden. Hierzu werden die Übertragungsfunktionen zwischen dem Audiosystem und den Kopfpositionen der Insassen mittels Impulsantwortmessungen bestimmt und analysiert. Des Weiteren wird die Schallausbreitung mit Hilfe der geometrischen Raumakustik untersucht. Hierbei werden Erkenntnisse über die Einfallsrichtung sowohl der direkten als auch der indirekten Schallereignisse auf die Hörposition gewonnen. Da in die Auswertung auch psychoakustische Überlegungen einfließen, kann eine Aussage über den Beitrag der Reflexionen hinsichtlich der akustischen Wahrnehmung getroffen werden.

Täubner, A.

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

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

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

Talasch, W.

• Schalltechnische Sanierung einer Eisenbahnbrücke [DAGA 2002 (Bochum)]
  W. Talasch
[A]

Auf Grund zahlreicher Beschwerden aus der Bevölkerung über starke Lärmbelästigung, sowohl aus angrenzenden Wohngebieten, wie auch aus dem direkt im Nahbereich der Brücke befindlichen Erholungsgebiet war eine Minderung der von der Brücke ausgehenden Schallemissionen wünschenswert. Von der Firma Schrey & Veit GmbH (S&V) wurde ein Vorschlag unterbreitet, eine Pegelreduktion um mindestens 5 dB durch das Anbringen von Absorbern am Schienenfuß und an den Brückenträgern zu gewährleisten. In einer Übereinkunft zwischen dem Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT vormals Bundesministerium für Wissenschaft und Verkehr), den Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) und der Stadt Wien (MA22) wurde eine Sanierung mit Absorbern beschlossen und in der Folge die Firma S&V mit der Anfertigung der Absorber beauftragt. Die Montage der Absorber erfolgte durch die ÖBB, die messtechnische Kontrolle erfolgte durch das Büro Dipl.-Ing. Venghaus und die MA22. Die Minderung der Schallemission auf Grund der Erneuerung der Schienen und der Verlegung der Schienenauszugsvorrichtung von der Brücke in den Dammbereich beträgt 11 dB. Die Minderung durch die Brückenabsorber beträgt 4 dB, jene für Brücken- und Schienenabsorber zusammen 6 dB. Die Gesamtminderung beträgt abhängig von der Fahrtrichtung 15 dB bzw. 17 dB, was einer Reduktion der Schallabstrahlung von 97 bis 98 % entspricht.

• Beurteilung der Schallimmission im Nachbarschaftsbereich - ÖAL-Richtlinie Nr. 3 (Teil 1 und 2) [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  W. Talasch and C. Lechner
[A]

In Österreich richtet sich die Beurteilung von Schallimmissionen nicht an starren, gesetzlich geregelten Grenzwerten, sondern ist eine Beweisfrage, welche nach dem Stand der Wissenschaft in den einzelnen Genehmigungsverfahren zu behandeln ist. Die ÖAL-Richtlinie Nr. 3 hat sich als Standardwerk zur Beurteilung der Schallimmission im Nachbarschaftsbereich in Österreich etabliert. Die fünfte Auflage aus dem Jahr 1986 entsprach jedoch auf Grund der Änderungen im europäischen und österreichischen Recht wie auch auf Grund der neueren wissenschaftlichen Erkenntnisse nicht mehr in allen Bereichen. Aus diesem Grund wurde in den letzten Jahren intensiv an der Entwicklung einer völlig neuen Beurteilungsrichtlinie für Schallimmissionen gearbeitet. Während die bisherige ÖAL-Richtlinie Nr. 3 nur für die Beurteilung von Anlagen anzuwenden war, regelt die neue Richtlinie Schallimmissionen von Anlagen wie auch von Verkehrsträgern (Straße, Schiene, Flugverkehr), Bautätigkeiten und Veranstaltungen.

Die Richtlinie zeigt ein dreistufiges Beurteilungsschema. Im ersten Schritt wird überprüft, ob die Grenze der Gesundheitsgefährdung unterschritten ist, im zweiten, ob die zu beurteilenden Schallimmissionen relevante Auswirkungen auf die Umgebung haben (planungstechnischer Grundsatz - Irrelevanzkriterium). Ist dies der Fall, ist eine individuelle schalltechnische und lärmmedizinische Beurteilung unter Berücksichtigung der akustischen und außerakustischen Parameter durchzuführen. Die Richtlinie selbst ist in Verfahrensabläufen basierend auf Flussdiagrammen aufgebaut. Bei dieser Richtlinie wurde besonders darauf geachtet, einen eindeutigen und nachvollziehbaren Beurteilungsablauf zu erzielen.

Tanter, M.

• The Time Reversal Kaleidoscope: a New Concept of Smart Transducers for 3D Imaging [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Palacio, G. Montaldo, M. Tanter and M. Fink
[A]

In real time 3D echographic imaging, the acquisition of volumic data set requires the recordingof an echo from all the 3D region of interest. Traditionally, two dimensional arrays composed of several thousand of transducers are used to obtain the beam focusing and steering in the volume. However, the design, the connections and the multiplexing required by these 2D arrays are technically complex to realize. Here we present a completely new approach to achieve 3D images with a very small number of transducers using the coupling concepts of time reversal mirrors and chaotic reverberating cavities. The small number of transducers (typically 32) are glued on one surface of the solid cavity, an other face is in contact with the imaged fluid medium (like the body). Thanks to hundred of reverberations inside the cavity, the ultrasonic waves emitted by the transducers are able to focus in any point of the volumic fluid by using time reversal techniques. At each reflection, 'virtual' transducers, images of the real ones by the reflection on the surface of the cavity, are created. As a result, a kaleidoscopic transducer array is obtained from a small number of transducer used in a time reversal mode, and allows equivalent performances than conventional 2D matrices made of thousands of transducers. The coupling of chaotic reverberating cavities with times reversal techniques leads to the concept of a 'smart' transducer. First experimental 3d images obtained with a pioneer prototype will be presented.

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

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

Tapken, U.

• Simulation eines neuen Verfahrens zur aktiven Unterdrückung höherer Schallmoden in Strömungskanälen von Turbomaschinen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  U. Tapken, L. Enghardt, Y. Zhang and W. Neise
[A]

Die passive Dämpfung tonaler Schallanteile in den Strömungskanälen von Turbomaschinen, wie Ventilatoren und Flugzeugtriebwerken, ist auf dem begrenzten, zur Verfügung stehenden Raum mittels akustischer Auskleidungen meist nicht ausreichend möglich. Aus diesem Grund werden zur Zeit verschiedene zusätzliche aktive Geräuschminderungsverfahren untersucht. Bei Verwendung großer adaptiver Systeme wächst mit zunehmender Komplexität des modalen Schallfelds der numerische Aufwand schnell, und es können numerische Instabilitäten auftreten. Es bietet sich daher ein eher physikalisch orientierter Ansatz an, bei dem lediglich die dominanten Moden bekämpft werden. Auf dem Forum Acusticum 1999 ist dazu von Zhang das Konzept der indirekten Radialmodenunterdrückung vorgestellt worden: Die gleichzeitige Reduktion der Amplitude einer Umfangsmode an mehreren Axialpositionen führt implizit zur Verminderung ihrer radialen Komponenten, ohne daß deren Amplituden experimentell bestimmt werden müssen. Die Anwendbarkeit des Verfahrens wird durch Simulationsrechnungen demonstriert. Dazu wurde für eine einzelne Umfangsmode ein mehrkanaliger adaptiver Algorithmus im Frequenzbereich implementiert, bei dem jede zu vermindernde Radialkomponente einen Regelkanal darstellt. Als Alternative zu einer experimentellen Bestimmung der Übertragungsfunktionen zwischen den Lautsprecher- und Fehlermikrofonorten ist dabei ein analytischer Ansatz verfolgt worden. Die Simulationsergebnisse führen zu Erkenntnissen bezüglich der Anforderungen bei der praktischen Umsetzung des Konzepts, wie z.B. an die optimale Positionierung der Fehlermikrofone.

• Aktive Lärmminderung von axialen Turbomaschinen [DAGA 2005 (München)]
  L. Enghardt, U. Tapken and J. Schulz
[A]

Lärm von Turbomaschinen in Strömungskanälen besitzt bei hohen Drehzahlen des Rotors und großem Kanaldurchmesser eine komplexe modale Struktur. Dies gilt beispielsweise für das vom Fan eines Flugzeugtriebwerks in den Einlauf und in den Nebenstromkanal abgestrahlte Schallfeld. Der Rotor erzeugt in Wechselwirkung mit dem Stator diskrete Töne, die eine hohe Schallintensität im Vergleich zum breitbandigen Lärm besitzen. Durch den Einsatz passiver Absorber lässt sich in der Regel keine ausreichende Lärmminderung der Töne erzielen. Eine aktive Bekämpfung der Töne stellt deshalb eine sinnvolle Ergänzung der standardmäßig eingesetzten Lärmminderungsmaßnahmen dar.

Der Vortrag präsentiert die Ergebnisse einer aktiven Unterdrückung von Fan-Tönen an einem Modell-Triebwerk mit Hilfe eines 32-kanaligen Regelungssystems. Die Signale von 32 wandbündig eingebauten Mikrofonen wurden in einem Controller verarbeitet. Das Ergebnis dieser Verarbeitung diente dann als Anregungssignale für 32 wandbündig eingebaute Lautsprecher. Bei diesen Experimenten wurde die Modenmesstechnik zur quantitativen Analyse des Regelungserfolgs eingesetzt.

Alternativ zu Lautsprechern können durch gezielte Beeinflussung der Strömung im Bereich der Rotorblattspitzen aeroakustische Schallquellen erzeugt werden. Dies ist beispielsweise durch konstantes oder periodisches Einblasen von Pressluft durch Düsen in der Nähe der Rotorblattspitzen möglich. Die Technik wurde im Laborversuch erfolgreich als Gegenschallquelle zur aktiven Lärmminderung getestet.

Ein aktueller Laborversuch zur aktiven Regelung von Turbomaschinenschall mit höheren Moden beschäftigt sich mit der Optimierung der Synthese des sekundären Schallfelds. Der Regelaufwand soll sowohl durch geschickte Verringerung der Mikrofon- und Lautsprecheranzahl als auch durch Einsatz eines Blockregelungsalgorithmus im Frequenzbereich minimiert werden.

• Schallquellenlokalisierung in Brennkammern mit Hilfe von akustischer Nahfeldholografie
  L. Enghardt, U. Tapken and C.O. Paschereit
[A]

Moderne Brennkammern für Flugzeugtriebwerke oder stationäre Gasturbinen werden zur Optimierung ihrer Effizienz und zur Minimierung der Schadstoffemmisionen bei sehr hohen Temperaturen mit nicht stöchiometrischen Gemischen von Luft und Brennstoff mager betrieben. Diese Art der Verbrennung hat den Nachteil, dass sie zur Ausbildung von Instabilitäten neigt, die grundsätzlich ein sehr unangenehmes akustisches Fernfeld erzeugen und außerdem im Resonanzfall auch die Lebensdauer der Brennkammer signifikant herabsetzen können. Im Rahmen der DFG Forschergruppe Verbrennungslärm geht es im neuen Teilprojekt 10 um die Lokalisierung solcher Schallquellen. Mit Hilfe einer großen Zahl von Schalldruckmesswerten wandbündig angeordneter Mikrofone unter Ausnutzung eines analytischen mathematischen Modells können Monopolschallquellen geortet und deren Quellstärke bestimmt werden. Simulationsrechnungen und experimentelle Untersuchungen zeigen, dass die Lokalisierung gut gelingt, obwohl die typischerweise auftretenden Schallwellenlängen groß sind im Vergleich zur Ausdehnung der Brennkammer. Der Schlüssel zum Erfolg der Analyse ist die Berücksichtigung des Schalldruck-Nahfeldes. Dieses klingt mit wachsender Entfernung von den Quellen sehr schnell ab und kann nur von Mikrofonen, deren axiale Position nicht weit von der Quellposition entfernt ist, mit ausreichender Genauigkeit erfasst werden. Mit dem neuen Verfahren wird das instationäre Schallfeld der Quellen rekonstruiert, es handelt sich daher um eine spezielle Art der Nahfeld-Holographie in durchströmten Rohren. In Voruntersuchungen konnte gezeigt werden, dass sich die Position und Amplitude einzelner Quellen sehr gut bestimmen lässt.

• Modenanalyse breitbandiger Schallfelder in Strömungskanälen [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Holewa, L. Enghardt and U. Tapken
[A]

In dem von modernen und zukünftigen Flugtriebwerken abgestrahlten Lärmspektrum stellen die breitbandigen Schallfeldkomponenten einen zunehmend wichtigeren Bestandteil dar. Zur Bestimmung der von einer Triebwerkskomponente - wie etwa dem Fan im Triebwerkseinlauf - angeregten komplexen dominanten Schallfeldstrukturen und zur Quantifizierung der insgesamt abgestrahlten Schallleistung entwickelt das DLR derzeit ein neues Verfahren zur Analyse der Schallmoden in den angeschlossenen Strömungskanälen. In einer experimentellen Untersuchung konnte bereits gezeigt werden, dass die Beschreibung breitbandiger Schallfelder in Strömungskanälen als Überlagerung vieler modaler Freiheitsgrade möglich und sinnvoll ist. Für diesen Nachweis wurde ein Analyseverfahren entwickelt, welches auf der Verwendung sämtlicher Kreuzspektren eines feststehenden Mikrofonarrays beruht. In der praktischen Anwendung sind feststehende Mikrofonarrays aufgrund der großen Anzahl benötigter Mikrofone bei hohen charakteristischen Frequenzen jedoch ungeeignet. Deshalb wird der Versuch unternommen, das Schallfeld mit einer drehbaren Mikrofonsektion schrittweise zu erfassen und die Analysemethode entsprechend anzupassen. Es ergeben sich im Vergleich zur feststehenden Mikrofonanordnung mehrere Fragestellungen: Da nur diejenigen Kreuzspektren in die Analyse eingehen können, deren Zeitsignale synchron aufgezeichnet wurden, geht eine unvollständige Kreuzspektralmatrix in den Lösungsalgorithmus ein. Die Methode geht von einem statistisch konstanten Mittelwert des Schallfelds aus; die zeitliche Schwankung dieses Mittelwerts bestimmt die Fehleranfälligkeit des Verfahrens. Der Informationsgehalt der gewonnenen Messdaten hängt stark von den gewählten Traversierungsschritten ab.

• Verfahren zur Analyse azimutaler Schallfeldstrukturen
  R. Bauers, U. Tapken and F. Arnold
[A]

Bei modernen und zukünftigen Flugzeug-Strahltriebwerken gewinnen die aus den Düsen abgestrahlten Geräuschkomponenten, z.B. das nach hinten abgestrahlte Fangeräusch, mit wachsenden Nebenstromverhältnissen an Bedeutung. Im von der EU geförderten Projekt TURNEX wird daher die Schallabstrahlung aus dem Neben- und Hauptstromkanal ins Freifeld untersucht. Ein Ziel des Projekts besteht in einem verbesserten physikalischen Verständnis des Schalldurchgangs durch das Düsenssystem und die Strahlscherschichten. Im akustischen Strahlprüfstand von QinetiQ (GB) wurden dazu Modellexperimente mit maßstabsgetreuen Triebwerksdüsen durchgeführt (Koordinierung Rolls-Royce Deutschland). Zur Untersuchung der Abstrahlcharakteristik und der Kohärenz des modalen Schallfelds nahm das DLR Messungen in den Strömungskanälen und im Fernfeld vor. Das Fernfeld wurde mit einem entlang der Düsenachse traversierbaren und mit 80 Mikrofonen bestückten Ring abgetastet. Um die azimutale Modenstruktur mit Hilfe einer räumlichen diskreten Fouriertransformation (DFT) aufzulösen, müssen alle Mikrofone äquidistant im Ring und im gleichen Abstand zur Quelle angeordnet sein. Konstruktionsbedingt ergaben sich leichte Differenzen in den Mikrofonpositionen, die die Phasen der Signale und damit das modale Spektrum beeinflussten. Daneben kam es zu Ausfällen von einzelnen Mikrofonen. Der Vortrag zeigt die Ergebnisse von Parameterstudien an synthetischen sowie gemessenen Daten, die unter anderem den Einfluss der Mikrofonfehlstellen und Phasenverschiebungen auf die azimutale Modenanalyse quantifizieren. Abschließend werden alternative Analyseverfahren zur räumlichen DFT betrachtet.

Tardieu, J.

• Soundscape design in train stations: Perceptual study of soundscapes [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J. Tardieu, P. Susini and F. Poisson
[A]

The goal of sound design is to improve the relation between an object and its user by way of the sounds the object produces. In order to achieve this goal, we propose to consider three problems : auditory comfort, function, sound identity. A soundscape includes sound sources, sound signals, and the environment in which all of the sounds exist. In the case of train stations, various areas are of interest that can have one or more functions. Auditory comfort is well-known and many efficient technical solutions have been proposed. With regard to the second problem, the question is to know whether it is possible to improve the function of a space by modifying its soundscape. Finally, sound identity concerns the capacity of listeners to recognize a given sound in all the soundscapes corresponding to the different areas of a train station or across all SNCF train stations. We decided to evaluate the last two problems (function, sound identity) within existing train stations. Thus, two categorization experiments were performed with the same sound samples and two different groups of subjects. For each experiment, the instructions given to the subjects were different in order to study respectively the perceptive and the functional representation. Then, a third experiment determined whether people can recognize recordings taken from train stations among recordings of different public areas. The present paper will give a definition of soundscape design in train stations, explain the methodology, and, finally, present the results of the experiments on function and sound identity.

Taschke, H.

• Knochenschall – Ein Modell des menschlichen Schädels zur Bestimmung von Schädelschwingungen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  H. Taschke, K. Baierl and H. Hudde
[A]

Die Knochenschalleitung ist im allgemeinen bei gesundem Gehör gegenüber der Luftschalleitung nur von sehr geringer Bedeutung. Es gibt allerdings eine Reihe praktisch relevanter Situationen, in denen die Knochenschalleitung nicht mehr zu vernachlässigen oder gar dominant ist, wie beispielsweise beim Tragen von Gehörschützern, beim Hören über Kopfhörer, Hörgeräte oder Knochenleitungshörgeräte sowie bei der Audiometrie mittels Knochenleitungshörern. Die genauen Mechanismen der Knochenschalleitung sind noch weitgehend unbekannt. Bisher existiert kein Modell des Knochenschalls, das auf gesicherten physikalischen Erkenntnissen der Schwingungmoden der beteiligten Strukturen beruht. Grundlegend für ein solches Modell ist die Kenntnis darüber, wie das das Hörorgan umgebende Gewebe, das Felsenbein, unter verschiedenen, anwendungsabhängigen Randbedingung schwingt. Das im Vortrag vorgestellte Finite Elemente-Modell dient dazu, die Schwingungsmuster des gesamten Schädels bei unterschiedlichen akustischen und mechanischen Anregungsformen vorherzusagen. Mit seiner Hilfe können die für die Einleitung des Knochenschalls in das Gehör maßgeblichen Schwingungsformen des Felsenbeins bestimmt werden. Für die Güte der Modellvorhersagen ist entscheidend, daß die Geometrie und die mechanischen Eigenschaften des Schädels mit hinreichender Genauigkeit modelliert werden. Limitiert wird dies in erster Linie durch die Genauigkeit der zugrundeliegenden Daten. Insbesondere die Beschaffung genauer Werte für mechanische Parameter erweist sich als schwierig. Bei der Verwendung der geometrischen Daten ist neben deren Auflösung auch die maximal zur Verfügung stehende Rechnerkapazität ein limitierender Faktor. Im Vortrag werden daher die Gewinnung und die Verarbeitung der geometrischen und mechanischen Daten für das Schädelmodell dargestellt. Vom Modell berechnete Schwingungsformen des Schädels werden vorgestellt.

• Mittel- und Außenohrkomponenten des Knochenschalls [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  H. Hudde, C. Weistenhöfer and H. Taschke
[A]

Trotz jahrzehntelanger Forschung sind die wesentlichen Mechanismen der Knochenschall-leitung, die auf der Schwingungsfähigkeit der Schädelknochen beruht, immer noch weitgehend unerforscht. Einigkeit besteht lediglich darüber, dass verschiedene Komponenten zur Knochenschallleitung beitragen. Die drei Hauptkomponenten (Außen-, Mittel- und Innenohrkomponente) lassen sich weiter in verschiedene Unterkomponenten unterteilen. Allerdings existieren nur wenig gesicherte Fakten über die Größe und die relative Bedeutung der Einzelkomponenten. Die Außen- und Mittelohrkomponenten des Knochenschalls werden hervorgerufen durch Wandschwingungen des Gehörgangs und der Mittelohrhöhlen. Unsere Modellrechnungen basieren auf zwei am Institut entwickelten Modellen: das eindimensionale (1D) Modell dient zur Erfassung der wichtigsten Übertragungseigenschaften des Mittelohres, während das dreidimensionale (3D) Modell) auch die Berechnung räumlicher Bewegungen des Schallleitungsapparats ermöglicht. Die im Gehörgang und in den Mittelohrhöhlen auftretenden Wandschwingungen produzieren zum einen zusätzliche Schalldrücke, deren Wirkung näherungsweise mit einer Erweiterung des 1D-Modells berechnet werden kann. Zum anderen werden die Gehörknöchelchen aufgrund ihrer Trägheit bewegt, angeregt über die elastische Lagerung durch das Trommelfell, die Bänder und Muskeln. Die Berechnung derartiger Vorgänge kann nur mit dem dreidimensionalen Modell vorgenommen werden, das in der Lage ist, räumlich einwirkende Kräfte und die räumliche Struktur und Aufhängung der Ossikel zu berücksichtigen. Im Vortrag werden berechnete und an Felsenbeinpräparaten gemessene Frequenzgänge sowie Video-Animationen der auftretenden Ossikelbewegungen vorgestellt und diskutiert. Dabei werden die Ergebnisse insbesondere im Hinblick auf die bei Otosklerose auftretende Carhart-Senke hin untersucht.

• Knochenschall - Finite-Elemente-Berechnungen zur Innenohrkomponente [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  H. Taschke and M. Hülskemper
[A]

Als Knochenschallleitung wird die Übertragung von Schwingungen der Bestandteile des Kopfes in das Gehör bezeichnet. Über die Art und Weise, wie die Schwingungen auf das Innenohr übertragen werden, herrscht noch weitgehend Unklarheit. Um die Mechanismen der Knochenleitung eingehender untersuchen zu können, wird an unserem Institut ein Modell des menschlichen Kopfes entwickelt. Es handelt sich hierbei um ein Hybridmodell, das Finite-Elemente und Netzwerkmodellkomponenten miteinander verbindet. Das Ziel der Entwicklung soll sein, mit Hilfe des Modells die beim Hören wirksamen Knochenschallanteile in praktisch relevanten Situationen berechnen zu können. Die Aufteilung der Mechanismen der Knochenleitung erfolgt im allgemeinen nach dem Ort der Einleitung in Aussen-, Mittel- und Innenohranteil. Da alle Anteile eng miteinander verknüpft sind, ist es notwendig, sinnvoll zu definieren, welche der möglichen Effekte unter welchen Randbedingungen ein bestimmter Anteil umfassen soll. Hierauf wird im Vortrag kurz eingegangen. Das Modell umfaßt zur Zeit den knöchernen Schädel sowie das Mittel- und Innenohr. Natürlich haben auch die nichtknöchernen Bestandteile des Kopfes einen erheblichen Einfluß auf die Schwingungen des Schädels in vivo. Das Auftreten einiger grundlegender Effekte kann aber bereits am bisher vorhandenen Modell gezeigt werden. Im Vortrag werden Berechnungen der Schwingungsformen des knöchernen Schädels sowie zu deren Übertragung auf das Innenohr vorgestellt.

• Schwingungsmessungen am menschlichen Schädel [DAGA 2002 (Bochum)]
  Y. Curdes, H. Taschke and P. Hachmann
[A]

Mit Hilfe der im Vortrag vorgestellten Schwingungsmessungen wird ein Finite-Elemente-Modell des menschlichen Schädels verifiziert, das zur möglichst genauen Reproduktion der Schwingungsformen des Schädels und zur Untersuchung der beim Hören wirksamen Knochenschallanteile dient. Die Messungen ermöglichen zum einen die Überprüfung der Vorhersagen des Modells und zum anderen die Modifizierung der Materialparameter. Die Vibrationen des Schädels werden an definierten Punkten mit einem Scanning-Laser-Vibrometer berührungslos bestimmt. Mit Hilfe der verwendeten Scanning-Einheit ist es möglich, Flächen mit einer definierten Messpunktdichte abzutasten, so dass flächenhafte Schwingungen erfasst werden können. Dafür wurde ein Programm entwickelt, das den gesamten Ablauf einer Schwingungsmessung, einschließlich Anregung und Weiterverarbeitung der Messergebnisse, steuert. Im Vortrag wird der Aufbau und die Funktionsweise des Messsystems erläutert und die Ergebnisse von Schwingungsmessungen an einem mit weissem Rauschen angeregten menschlichen Schädel vorgestellt. Die Messergebnisse wurden derart weiterverarbeitet, daß die Schwingungsformen der einzelnen Schädelseiten als Animation präsentiert werden können. Damit die simulierten und gemessenen Ergebnisse besser miteinander verglichen werden können, ist es sinnvoll, wenn die Verteilung der Messpunkte auf dem Schädel mit der Anordnung der Knotenpunkte im Finite-Elemente-Netz des Modells übereinstimmt. Daher wird im Vortrag ein Verfahren beschrieben, das die dreidimensionalen Knotenpunktkoordinaten so in das zweidimensionale Koordinatensystem des Laser-Vibrometers abbildet, dass das Finite-Elemente-Netz direkt auf den Schädel projiziert wird.

• Knochenschall – Schwingungsformen des menschlichen Schädels [DAGA 2002 (Bochum)]
  H. Taschke and Y. Curdes
[A]

Unter dem Begriff Knochenschallleitung werden all jene Vorgänge zusammengefasst, bei denen Schwingungen der Bestandteile des Kopfes auf das Gehör übertragen werden. Aufgrund der komplexen Verkopplung des Hörorgans mit dem umliegenden Gewebe existieren verschiedene, durchaus sehr unterschiedliche Theorien zur Übertragung von Knochenschall. Sie unterscheiden sich u.a. dadurch, welche Schwingungsformen das Felsenbein zeigt, der Teil des Schädels, in den das Gehör eingebettet ist. Wie diese Schwingungen genau aussehen, ist bisher noch weitgehend unklar. Im Vortrag werden Ergebnisse einer Finite-Elemente-Studie zu den Schwingungsformen des menschlichen Schädels vorgestellt. Das zugrundeliegende Finite-Elemente-Modell beruht auf einer recht genauen Reproduktion der Schädelgeometrie und der Materialparameter auf der Basis von CT-Daten. Die Materialeigenschaften wurden mit Hilfe von Messungen an trockenen Schädeln sowie an frischen Felsenbeinpräparaten optimiert. Der Vortrag behandelt die möglichen Schwingungsmuster der knöchernen Schädelbestandteile sowie den Einfluss von Gehirn und anderem Gewebe. Neben Modellvorhersagen von Moden und Übertragungsverhalten werden Messergebnisse vorgestellt, die mit Hilfe der Scanning-Laser-Vibrometrie gewonnen wurden. Eine wichtige Frage ist, ob und wo im Felsenbein im akustisch relevanten Frequenzbereich Strukturschwingungen auftreten können. Insbesondere eine mögliche Verformung der sehr harten, knöchernen Schale der Cochlea ist hierbei von Interesse, aber auch die Schwingungen des Gehörgangs und der Mittelohrhöhlen. Im Vortrag wird auf diese Fragen eingegangen.

• Finite-Elemente-Studie der Basilarmembran [DAGA 2003 (Aachen)]
  H. Taschke, H. Hudde and Y. Curdes
[A]

Für die Entwicklung eines FE-Modells der Cochlea ist es notwendig, neben der Geometrie auch die mechanischen Parameter genügend genau nachzubilden. Mit Ausnahme der Basilarmembran und des Cortiorgans ist hierüber aus der Literatur nur wenig bekannt. Insbesondere fehlen genauere Angaben zu den Formen und Eigenschaften des basalen und apicalen Abschlusses der Cochlea, z.B. bzgl. des Verlaufes des Ligamentum spirale an diesen Stellen. Da somit keine Daten für einen Abgleich der Modellparameter vorhanden sind, muss zunächst untersucht werden, ob und inwieweit Änderungen der Abschlüsse überhaupt Einfluss auf die Schwingungen der cochleären Trennwand haben. Das verwendete Cochleamodell ist linear und passiv. Die Basilar- und die Reissnermembran werden durch einfache Schalenelemente repräsentiert. Das Cortiorgan wird nicht berücksichtigt. Die Basilarmembran ist nach der Ort-Frequenz-Zugehörigkeit der natürlichen Cochlea abgestimmt, so dass das Modell die Ausbreitung einer Wanderwelle beschreibt, die in erster Näherung der natürlichen Schwingung für hohe Pegel entspricht. Um zu untersuchen, inwiefern Änderungen der Eigenschaften und Formen der Abschlüsse Einfluss auf die Druckverteilung in den Skalen oder die Basilarmembranschwingungen haben, wurden an Basis und Apex die Materialparameter der dortigen Elemente (Nachgiebigkeiten / Dämpfung) variiert. Es wurden sowohl Luft- als auch Knochenschallanregungen simuliert. Der passive Einfluss des Mittel- und Außenohres auf die Schwingungsformen bei Knochenschallanregung wird mit Hilfe einer dreidimensionalen mechanischen Abschlussimpedanz am ovalen Fenster berücksichtigt. Aufgrund der gewählten Modellierungstiefe gelten die Ergebnisse zunächst nur für das betrachtete Modell.

• Bone Conduction effecting the Peripheral Hearing Organ [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  H. Taschke and H. Hudde
[A]

In order to analyse the components of bone conduction a finite element model of the human head was developed. The model presented here is a revised version of a previous model (Taschke, Daga '02) whereby it now confirms to in vivo measurements of real heads. Furthermore the model has been extended by a model of the whole peripheral hearing organ. Due to the large number of degrees of freedom, the model had to be sub-divided into three parts: the head, the temporal bone, and a cuboid section including the inner ear and its bony shell. The calculations of the three parts had to be made in succession for each different type of excitation. In this dividing process, care was taken so as to maintain the correct pattern of vibration at the interface areas.

The model allows us to investigate the mechanisms of bone conduction with regard to their characteristic patterns of vibration: Firstly, the vibrations of the tissue enclosing the hearing organ were examined in order to assess whether the tissue is being deformed or driven as a whole. Secondly, the changes in air pressure within the outer and the middle ear, the inertial movement of the ossicular chain, and the vibrations of the basilar membrane in response to the excitation of the surrounding tissue were studied. The significant findings with regard to the assessed components and their underlying mechanisms will be presented.

• Modelling the Dynamic Behaviour of the Human Middle Ear Using the Finite Element Method [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  Y. Curdes, H. Hudde and H. Taschke
[A]

In the talk a finite-element model of the human middle ear will be presented. This model is based on the results and properties of a three-dimensional circuit-model of the middle ear from Weistenhöfer which is a further development of the one-dimensional model from Hudde and Engel. In contrast to such mathematical methods, the application of the finite-element method enables the representation of the anatomy of the middle ear. Furthermore it offers a wider field of application like, e.g. static analyses. A geometric model of the middle ear was constructed in a computer-aided design environment, using tomograms of temporal bones and silhouettes from ossicles. The model is embedded in an existing model of the outer and inner ear developed by Taschke. It consists of the tympanic membrane, the ossicular chain including joints, ligaments (anterior malleal ligament, posterior incudal ligament, and annular ligament), tendons (tensor tympani tendon and stapedial tendon), and the tympanic cavity. The unknown mechanical parameters of the components of the middle ear were mainly determined from the geometry dependant properties of the three-dimensional circuit model. For this purpose special, self-programmable elements were used for the joints and the anterior malleal and posterior incudal ligament. To confirm the validity of the model, the motion of the ossicles obtained with this model was compared and adjusted to the results of the circuit models and measurement data. The development of the model and the simulation results of the dynamic behaviour of the middle ear will be presented and discussed.

• Aspekte der Knochenschallleitung [DAGA 2005 (München)]
  H. Taschke and H. Hudde
[A]

Gibt es jenseits der klassischen Vorstellungen alternative Wege, auf denen Knochenschall übertragen werden kann? Wie groß ist die Differenz der Hörschwellen von Luft- und Knochenschallleitung tatsächlich? Wie kommt es zum negativen Verschlusseffekt? Existiert die Carhart-Senke? Diese Fragestellungen zum Thema Knochenschall wurden mit dem Bochum Head and Ear Model (BOHEAR) bearbeitet, einem Finite-Elemente-Modell des Kopfes und des peripheren Gehörs. Das Modell erlaubt es, die Knochenschallkomponenten von Außen-, Mittel- und Innenohr unter realistischen Randbedingungen separat zu berechnen und detailliert zu analysieren. Insbesondere in neuerer Zeit taucht die Frage auf, ob Knochenschall auch über das sog. dritte Fenster, d.h. die perineuralen und -vasculären Verbindungen zwischen Innenohr und Gehirnraum, übertragen werden kann. Durch die Abbildung des Ductus und des Saccus endolymphaticus in BOHEAR konnte gezeigt werden, dass dies durchaus möglich ist. Bei den in der Literatur bekannten Messungen der Luft-Knochenleitungsdifferenz wurde stets die Außenohrkomponente verändert oder gar unterdrückt, um keinen Luftschall ins Ohr dringen zu lassen. Modellrechnungen zeigen die Auswirkungen der getroffenen Maßnahmen und machen Voraussagen dazu wie die Schwellendifferenz wahrscheinlich wirklich aussieht. In diesem Zusammenhang wird auch der (negative) Verschlusseffekt beschrieben, der durch Berechnungen mit verschiedenen Einstecktiefen von schallharten Verschlüssen in den Gehörgang untersucht wurde. Die Existenz der Carhart-Senke ist bis heute strittig. Anhand der Nachbildung von otosklerotischem ovalen und runden Fenster wurde versucht zu diesem Punkt eine Antwort zu finden.

• Schwingungsformen der menschlichen Ossikelkette bei Knochenschallanregung [DAGA 2005 (München)]
  Y. Curdes, H. Taschke and H. Hudde
[A]

Mit dem Bochumer Finite-Elemente-Modell BOHEAR (BOchum Head and EAR), das einen menschlichen Kopf inklusive des peripheren Hörorgans nachbildet, können verschiedene Fragestellungen zu den Mechanismen der Luft- und Knochenschallleitung bearbeitet werden. Bei den Untersuchungen zur Knochenschallleitung werden die Außen-, Mittel- und Innenohrkomponente separat betrachtet und berechnet. So ist es möglich, den Einfluss der einzelnen Komponenten auf das Schwingungsverhalten der Ossikelkette getrennt zu untersuchen. Im Gegensatz zu vielen in der Literatur dargestellten Messungen und Modellrechnungen werden die Betrachtungen unter realistischen Randbedingungen, d.h. mit Cochlea, (verformbarer) Paukenhöhle und Außenohr, durchgeführt. Die Anregung erfolgt über einen Druck auf der gesamten Schädeloberfläche bzw. durch punktuelle Kraftanregungen an Stirn und Schläfenbein (contra- und ipsilateral). Die sich daraus ergebenden Bewegungsformen der Mittelohrknöchelchen werden im Vortrag dargestellt, und ihr Einfluss auf die Gesamtknochenschallleitung für die einzelnen Anregungsfälle wird diskutiert. Dabei wird zwischen der Absolutbewegung und der Relativbewegung in Bezug auf das umliegende Gewebe unterschieden, da für die Wahrnehmung des Knochenschalls lediglich die Relativbewegung entscheidend ist. Im Vortrag werden beide Bewegungsformen für verschiedene Frequenzen anhand von Animationen miteinander verglichen und die Abhängigkeit der relativen Bewegung von der absoluten Bewegung diskutiert. Zusätzlich werden die an den Randpunkten des Trommelfells und der Stapesfußplatte sowie den Ansatzpunkten der Bänder und Muskeln an der Paukenhöhle auftretenden Bewegungen für die einzelnen Fälle vorgestellt.

• Zur Entstehung der Innenohrkomponente des Knochenschalls [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  H. Taschke
[A]

Die Möglichkeit der direkten Anregung des Innenohrs über die Knochenschallleitung ist seit langem bekannt. Diese Übertragungswege werden z.B. in der medizinischen Diagnose von Hörschäden ausgenutzt, um zwischen Schallleitungsstörungen und sensoneuralen Störungen zu differenzieren. Die zugrundeliegenden Mechanismen werden unter dem Begriff der ''Innenohrkomponente des Knochenschalls'' zusammengefasst. Zur Entstehung der Innenohrkomponente existiert eine Reihe von Theorien (z.B. die Kompressions- oder die Verwindungstheorie) deren Gültigkeit bisher nicht vollständig geklärt werden konnte. Berechnungen mit dem Bochum Head and Ear Model (BOHEAR) erlauben einen Blick auf die bewegte Cochlea, wie er bisher messtechnisch ohne Beschädigung des Knochengewebes kaum möglich war. Das Modell wurde daher dazu verwendet, wesentliche Fragestellungen zur Übertragung von Knochenschallschwingungen auf das Innenohr, neu zu beleuchten. Zunächst wurde anhand eines Teilmodells des Innenohrs und des Knochens in dessen unmittelbarer Umgebung ermittelt, welche Schwingungsformen überhaupt für eine effektive direkte Anregung geeignet sind. Dazu wurden Berechnungen mit rein translatorischen und rein kompressiven Anregungen durchgeführt. Die Schwingungsformen der knöchernen Schale der Cochlea im realen Anregungsfall konnten anhand von Simulationen mit dem vollständigen Kopfmodell BOHEAR analysiert werden. Es treten sowohl strukturkonservative Schwingungen wie auch strukturverändernde Schwingungen (Strukturschwingungen) auf. Die Betrachtung der Schwingungsgrößen innerhalb der Cochlea, wie der Druckverteilung in der Lymphe und der Auslenkungen Basilarmembran, ermöglichte im Rahmen der Modellgenauigkeit eine fundierte Einschätzung dazu, welche Schwingungen des Knochens für die Übertragung von Knochenschall relevant sind und welche Frequenzabhängigkeit es diesbezüglich gibt. Der Vortrag beschreibt das Vorgehen und die Ergebnisse der genannten Untersuchungen im Detail.

Taubert, U.

• „Alte“ und „neue“ Schallabsorber im Plenarsaal des Deutschen Bundesrates [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  U. Taubert, H.-P. Tennhardt, J. Hoffmeier and W. Ahnert
[A]

Der Plenarsaal des Deutschen Bundesrates im ehemaligen Preußischen Herrenhaus in Berlin stellte aufgrund seines großen Raumvolumens und wegen der architektonischen Ansprüche besondere Anforderungen an die Auswahl und Anordnung raumakustischer Materialien sowie die Gestaltung der Beschallungsanlage. Im Rahmen der raumakustischen Planung wurden deshalb sowohl raumakustische Computersimulationen als auch Modellmessungen für Hörsamkeit und Beschallung durchgeführt. Es werden zunächst die grundsätzlichen raumakustischen Randbedingungen und Anforderungen des Plenarsaals erläutert. Weiterhin erfolgt die Darstellung der Computersimulationsberechnungen sowohl für die Vorbereitung der Modellmessungen, als auch für die Beschallungsanlage. Die Ergebnisse der Modellmessungen werden ebenfalls vorgestellt. Die mit Hilfe der Computersimulation und der Modellmesstechnik mögliche Optimierung der Anordnung und Ausführung der raumakustischen Maßnahmen wird gezeigt. Abschließend werden die unterschiedlichen Typen der verwendeten Schallabsorber vorgestellt. Hierbei handelt es sich sowohl um klassische (''alte'') Absorbertypen, wie gelochte oder ungelochte Holzverkleidungen, als auch um moderne (''neue'') Absorbertypen aus mikroperforierten Acrylglasplatten.

Tchorz, J.

• Schätzung des Signal-Rauschabstandes durch Analyse von Amplitudenmodulationen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  J. Tchorz and B. Kollmeier
[A]

Vorgestellt wird ein Algorithmus zur automatischen Sch''{a}tzung des Signal-Rauschabstandes (SNR) in verschiedenen Frequenzb''{a}ndern. Zun''{a}chst wird dazu eine Vorverarbeitung des Eingangssignals durchgef''{u}hrt, welche an h''{o}heren Stufen der Geh''{o}rbahn orientiert ist und Merkmale extrahiert, welche die zur Signalklassifikation notwendigen Informationen enthalten. In den Merkmalsmustern sind sowohl spektrale, als auch zeitliche Eigenschaften (Amplitudenmodulationen) des Eingangssignals im jeweiligen Analysefenster codiert. Dabei zeigt sich, da{ss} viele Sprachanteile durch diese Art der Merkmalsextraktion charakteristische Muster ausbilden, die sich deutlich von den meisten aus St''{o}rschallen erzeugten Mustern unterscheiden. Ein k''{u}nstliches neuronales Netz wird auf eine gro{ss}e Anzahl von St''{o}r/Nutzschallsituationen trainiert und liefert anschlie{ss}end f''{u}r unbekannte Eingangssignale Sch''{a}tzungen des Signal-Rauschabstandes in einer Reihe von Frequenzb''{a}ndern. Die Ergebnisse zeigen trotz der kurzen Analysefenster (32ms) eine relativ hohe Verl''{a}{ss}lichkeit der SNR-Sch''{a}tzungen. Eine potentielle Anwendung von Kurzzeit-SNR Sch''{a}tzungen in verschiedenen Frequenzb''{a}ndern ist eine monaurale St''{o}rger''{a}uschunterdr''{u}ckung. Im Gegensatz zu herk''{o}mmlichen Ans''{a}tzen, bei denen das St''{o}rger''{a}uschspektrum in zu detektierenden Sprachpausen ermittelt wird, kann es hier kontinuierlich ermittelt werden, ohne dabei eine Stationarit''{a}t des St''{o}rger''{a}usches bei Sprachaktivit''{a}t voraussetzen zu m''{u}ssen.

• Gehörgerechte Vorverarbeitung für die Spracherkennung auf Basis von Wortuntereinheiten [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  C. Hartmann, M. Kleinschmidt, J. Tchorz and B. Kollmeier
[A]

Die Anwendung der automatischen Spracherkennung beschr''ankt sich nicht mehr auf einfache Maschinensteuerung mit wenigen Befehlen wie ``Ein'' und ``Aus''. Vielmehr ist ein gro{ss}er Wortschatz zu erkennen, der im Extremfall das gesamte Vokabular einer Sprachgemeinschaft umfa{ss}t. Um den enormen Anstieg des Trainings- und Erkennungsaufwands f''ur solche Anwendungen zu vermeiden, sucht man kleine, robuste Wortuntereinheiten, die hohe Erkennungsraten erzielen. Das Perzeptionsmodell (PEMO) nach Dau et al. [Dau et al., J. Acoust. Soc. Am. 99(6) pp. 3615-3622 (1996)] ist urspr''unglich psychoakustisch motiviert, hat sich jedoch auch als geh''orgerechte Vorverarbeitung in der automatischen Spracherkennung bew''ahrt. Auf dem Gebiet der Einzelworterkennung von Ziffern im St''orger''ausch war es anderen Vorverarbeitungen deutlich an Robustheit ''uberlegen [Tchorz, J. and Kollmeier, B., J. Acoust. Soc. Am. 106(4) pp. 2040-2050 (1999)]. In diesem Beitrag werden Experimente zur Spracherkennung auf der Basis von Wortuntereinheiten mit perzeptiver Vorverarbeitung durch das PEMO vorgestellt. Beim ''Ubergang von der Erkennung auf Basis von Einzelw''ortern zu k''urzeren Einheiten nehmen artikulatorische Kontexteffekte an Bedeutung zu. Zudem mu{ss} untersucht werden, inwieweit sich die unterschiedlichen Komponenten der Merkmalsextraktion aufgrund ihrer unter Umst''anden relativ zu der verwendeten Wortuntereinheit langen Zeitkonstanten negativ auf die Klassifikationsleistung auswirken. Als Referenz dient eine Mel-Cepstral Vorverarbeitung, die Evaluation erfolgt durch einen HMM-Erkenner.

• Anpassung zentraler Hörsystemeigenschaften [DAGA 2005 (München)]
  J. Tchorz and M. Boretzki
[A]

Moderne Hörgeräte verfügen über eine Vielzahl an Parametern, die im Rahmen der Anpassung eingestellt werden können. Diese Parameter legen neben der Verstärkung eine ganze Reihe weiterer Hörgeräteoptionen fest. In einer retrospektiven Studie wurde anhand einer großen Anzahl von Anpassungen untersucht, in welchem Maß diese Parameter in der Praxis verwendet und verstellt werden. Dabei standen drei Fragestellungen im Vordergrund: a) inwieweit stimmen die vorberechneten Verstärkungsparameter mit den letztlich gewählten Einstellungen überein, b) werden zusätzliche Einstellungsmöglichkeiten aktiv genutzt, oder blieben die ''default'' Einstellungen unverändert, und c) konvergiert die eingestellte Verstärkung im Verlauf der Feinanpassungstermine auf einen bestimmten Wert, oder erscheinen die Verstärkungsänderungen eher unsystematisch? Die Ergebnisse haben einen unmittelbaren Einfluss auf die Entwicklung neuer Strategien zur Anpassung von Hörgeräten. In den letzten Jahren haben hörproblemorientierte Anpass-Werkzeuge Einzug in die Anpass-Methodik gehalten. Sie ergänzen die klassischen Hörgeräteparameter-orientierten Anapss-Funktionen. Die jüngsten Entwicklungen und ihre Bedeutung für die Anpass-Methodik werden vorgestellt.

Tebec, J.-L.

• Reactive Noise Control By Means Of Cavities Excited By Air Flow [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Hayne, M. Barthod and J.-L. Tebec
[A]

Air traffic gives rise to high noise levels that cause intense annoyance to local populations. Although over time aircraft noise has been considerably reduced, the growth in size and the increase in number of aeroplanes bodes ill for noise pollution. Presently, new guidelines and legislation outline more drastic rules : objectives defined in 2002 require a 3dB cut in noise pollution. That's why manufacturers have kept working for many years on landing and take-off noise as well as on aerodynamic and engine noise.

A major breakthrough came for noise reduction with the conception of double flow engines at high ratio dilution. As regards fan noise, it is contained by the use of absorbent materials covering the engine housing. This material, chosen because of its high-mechanical-performance properties has a honeycomb form. Perforation of the outside coating brings about significant improvement in noise radiation although the feature is still imperfectly understood.

Our study focuses on experimental demonstrations pertaining to the physical characteristics found in the honeycomb material considered as a Helmholtz type cavity network. We demonstrate the reactive nature of these cavities as they undergo the pressure of sound waves and air flow, a second major factor acting upon the cavities. A test bench makes it possible to measure the acoustic reduction obtained by air flow and to show the feature of reactive noise control when both features concur.

• Study on the threshold of gearbox rattle noise in automotive [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Barthod, J.-L. Tebec and J.C. Pin
[A]

Automobile noise has been considerably reduced as interest in environmental concerns as well as a need for more acoustic comfort have increased.

One source of noise in a car, among many, is associated with powertrain. With improvement in engine design, the perception of noise that went formerly unnoticed has become a problem, such as gearbox noise, a well-known source of irritation detrimental to vehicle comfort.

One such case is the noise, referred to as 'rattle noise', caused by fluctuations in engine torque. These fluctuations generate considerable shock, typically irregular in nature being the result of multitudinous factors.

The study, explains the mechanical features involved when gear teeth knock, with attention paid to both causes and prevailing gear box conditions when this happens, leading to a better understanding of the problem.

The first stage entails test bench conceptualizing and materializing to reproduce, (using simplified gearboxes), all the angular oscillations coming from the transmission shaft by changing any temporal or frequency characteristics so as to study the rattle noise in all possible configurations. The study allowed us to monitor the influence of range, frequency composition and harmonic component phases involved in the acyclism at the threshold level of rattle. It becomes henceforth possible to determine at which point rattle occurs in each engine architecture in the cinematic transmission chain of each vehicle.

Tebje, L.

• Analytical simulation of silicon condenser microphones [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Junge, L. Tebje, W. Lang and W. Benecke
[A]

G.M. Sessler [1] introduces an electromechanical equivalent circuit diagram for a capacitive transducer with a perforated backplate. This paper describes an extended analytical model for silicon condenser microphones to calculate e.g. receiving and transmitting sensitivity, membrane deflection and input impedance. Electrical and mechanical elements of the transducer can be integrated into the same equivalent circuit employing a transformer.
The membrane is modeled as a spring-mass system using a lumped element approach. In addition, dynamic effects as the mechanical reaction force of the air-gap and flow losses in the air-gap as well as the acoustic holes in the backplate are considered [2].
All essential design parameters of the device are taken into account in the model with a detailed examination of the influence of the parameters on sensitivity and input impedance. Figure 1 shows the equivalent mechanical parts of the device. Finally, an optimized backplate perforation is proposed to minimize flow losses of the air flowing through air-gap and perforation holes [3].
1. G.M. Sessler, Acoustic 1, Lecture, University of Darmstadt, 1998
2. L. Tebje, S. Junge, A. Buhrdorf and W. Benecke, An Analytical Model for Low Frequency Capacitive Ultrasonic Transducers and Condenser Microphones
3rd Workshop on Micromachined Ultrasonic Transducers (MUT 2003), Lausanne, 2003
3. A. Buhrdorf et. al., Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (cMUT) Array for The Frequency Range Below 500 kHz, Proceedings of the IEEE International Ultrasonic Symposium, 2000, San Juan, Puerto Rico, p.915

Teichert, U.

• Getrieberasseln und seine Abstellmaßnahmen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  A. Linow, K. Küpper and U. Teichert
[A]

Die in das Getriebe eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten des Motors, die spezifische Getriebegeometrie und die akustischen Übertragungswege des Fahrzeugs (Luft- und Körperschall) sind an der Entstehung von Rasseln beteiligt. Dieses Signal kann sowohl innerhalb als auch außerhalb des Fahrzeugs hörbar sein. Typische Fahrsituationen sind Beschleunigungen; aber auch Konstantfahrten im Stau oder durch enge Häuserschluchten. Das Rasseln kann sowohl durch Maßnahmen am Antriebsstrang als auch der Übertragungswege beeinflußt werden, wobei Eingriffe am Entstehungsort das größere Potential zeigen. Konventionelle Kupplungen übertragen die Drehungleichförmigkeiten nahezu 1:1; Zweimassenschwungräder zeichnen sich durch eine mehr als 50%-ige Isolation der Drehungleichförmigkeiten aus. Durch die vermehrte Einführung von direkteinspritzenden Diesel- und Ottomotoren erhöht sich die Motoranregung und damit die Rasselenergie im Antriebsstrang. Ein Einsatz von Zweimassenschwungrädern wird daher auch für kleine und mittlere Fahrzeuge attraktiver, vorausgesetzt die Zusatzkosten sind akzeptabel.

Teller, P.

• Zur Schalldämmung von zweischaligen Fassaden und ”Prallscheiben” [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  S. Koch, P. Teller, S.-R. Mehra, L. Weber and D. Brandstetter
[A]

Bei der Schalldämmung zweischaliger Fassaden gehen je nach Konstruktion Erwartung und Messergebnis weit auseinander. Zunächst wird eine gute gestalterische Idee in der Hoffnung umgesetzt, dass sich auch bauphysikalische Vorteile ergeben. Bei den meisten Glas-Doppel- fassaden wird aus Gründen der Kühlung die äußere Schale partiell offen gelassen. In diesem Fall ergibt sich nur eine geringe Verbesserung der Schalldämmung der inneren Fassade, in bestimmten Frequenzbereichen sogar eine Verschlechterung, ganz zu schweigen von den Nachteilen durch erhöhte flankierende Schallübertragung im Raum zwischen den beiden Fassadenschalen, wenn dieser horizontal und vertikal nicht segmentiert ist. Am Beispiel von sogenannten ''Prallscheiben'' vor Fenstern, wie sie hin und wieder in der Altbausanierung Anwendung finden, sollen die Zusammenhänge zwischen geometrischen Verhältnissen und der Änderung der Schalldämmung des Gesamtsystems dargestellt und mit einfachen physikali- schen Modellen erklärt werden. Hierbei werden zwei Fälle unterschieden, zum einen die Anord- nung einer zusätzlichen Scheibe in geringem Abstand vor der Fassade mit Überdeckung des Fensters und zum anderen die Anordnung in der Einbauöffnung des Fensters in unterschied- lichen Abständen. Die Messungen wurden nach DIN EN ISO 140 im Fensterprüfstand des Fraun- hofer-Instituts für Bauphysik durchgeführt.

• Das Körperschallgeräuschnormal als standardisierte Schallquelle zur Messung von Installationsgeräuschen [DAGA 2005 (München)]
  P. Teller, J. Mohr and L. Weber
[A]

Installationsgeräusche rufen häufig Lärmbelästigungen hervor und unterliegen deshalb strengen Schallschutzanforderungen. Besonders störend wirken die beim Baden und Duschen auftretenden Geräusche. Sie entstehen, wenn der aus dem Brausekopf austretende Wasserstrahl auf den Wannenboden bzw. - bei gefüllter Wanne - auf die Wasseroberfläche trifft. Da Brauseköpfe je nach Bauart und Einstellung eine unterschiedliche Strahlcharakteristik aufweisen, sind sie für Messungen im Prüfstand nicht geeignet. Ersatzweise wird stattdessen ein sogenanntes Körperschallgeräuschnormal (KGN) verwendet, das einen gut definierten, reproduzierbaren Wasserstrahl erzeugt und zudem auf ein genormtes Bauteil (Installationsgeräuschnormal nach DIN EN ISO 3822-1) zurückführbar ist. In dem Beitrag wird über langjährige praktische Erfahrungen bei Verwendung des KGN berichtet. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf dem Vergleich des KGN-Schallpegels mit den Geräuschpegeln handelsüblicher Brauseköpfe. Des weiteren werden die maßgebenden messtechnischen Einflussgrößen (Wasserdruck, Abstand zwischen KGN und Wanne, Aufprallstelle des Wasserstrahls) untersucht, welche die erreichte Messgenauigkeit bestimmen.

• Der Pendelfallhammer nach SIA 181 im Vergleich zu anderen Körperschallquellen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  J. Mohr, L. Weber and P. Teller
[A]

Die Messungen von Installationsgeräuschen orientieren sich in der Schweiz und in Deutschland an den gleichen Vorgaben (DIN EN 16032). Unterschiede ergeben sich jedoch durch abweichende Anforderungen und unterschiedliche Auswerteverfahren. Darüber hinaus wird in der Schweiz mit der neuen Norm SIA 181 (zur Zeit noch Entwurf) erstmals eine genormte Schallquelle zur Simulation von Benutzungsgeräuschen bei haustechnischen Anlagen (z. B. Bade- und Duschwannen) eingeführt. Die Geräuscherzeugung erfolgt hierbei mit dem sogenannten EMPA-Pendelfallhammer. In Deutschland, wo bislang keine genormte Körperschallquelle existiert, wird bei Messungen im Prüfstand zur Anregung von Bade- und Duschwannen zumeist ein sogenanntes Körperschallgeräuschnormal (Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik) eingesetzt.

Nachdem erste messtechnische Erfahrungen mit dem Pendelfallhammer vorliegen, werden die ermittelten Ergebnisse vorgestellt und mit den bei Anregung mit dem Körperschallgeräuschnormal gemessenen Werten verglichen. Dabei wird auch auf die unterschiedlichen Anforderungen und Auswerteverfahren in Deutschland und der Schweiz eingegangen.

• Einfügungsdämmung von Rohrschellen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  P. Teller and L. Weber
[A]

Die akustische Wirkung von Befestigungselementen für Trink- und Abwasserrohre wird durch ihre Einfügungsdämmung gekennzeichnet. Zur Bestimmung des Einfügungsdämm-Maßes sind zwei Messungen erforderlich. Zunächst wird die Körperschallübertragung vom Rohr über die zu untersuchende Rohrschelle (in der Regel ein Metallbügel mit Elastomereinlage) in das Bauwerk bestimmt. In einer zweiten Messung wird die Rohrschelle gegen ein starres Befestigungselement (z. B. eine Stahlschelle ohne Einlage) ausgetauscht. Die starre Befestigung stellt hierbei die schalltechnisch ungünstigste Variante dar und dient als Grundlage für den Vergleich unterschiedlicher Produkte.

Die Einfügungsdämmung ist frequenzabhängig und wird daher als Spektrum angegeben. In der Praxis ist allerdings oft eine Einzahlangabe erwünscht (z. B. zum Vergleich unterschiedlicher Produkte). Derzeit wird als Einzahlangabe die Differenz der A-bewerteten Gesamtpegel bei starrer und elastischer Befestigung herangezogen. Diese Differenz hängt jedoch neben den Eigenschaften der Schelle auch vom Frequenzspektrum des Anregungssignals sowie in nicht unbeträchtlichem Maße von der Ausführung des Prüfaufbaus ab. In dem Beitrag soll aufgezeigt werden, wie praxistaugliche Einzahlangaben für die Einfügungsdämmung von Rohrschellen ermittelt werden können.

Telsnig, M.-R.

• Messanordnung zur frequenzselektiven Beurteilung der richtungsbezogenen Bedämpfung der durch Verbrennungsmotoren angeregten Körperschallausbreitung mittels Active Noise Control [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Noisternig, M.-R. Telsnig, F. Zotter and R. Höldrich
[A]

Verbrennungsmotoren verursachen durch ihr Zünden Schwingungen, die sich als Körperschall über das Motorlagersystem und die Fahrzeug-Rahmenkonstruktion in die Fahrgastzelle ausbreiten, in der sie als Vibrationen oder als akustischer Schall wahrgenommen werden.

In diesem Artikel wird eine Methode zur Beurteilung des richtungsbezogenen Dämpfungsverhaltens der durch Verbrennungsmotoren angeregten Körperschallausbreitung mittels Active Noice Control (ANC) vorgestellt. Als Referenzsignal steht der Messanordnung die Motordrehzahl und daraus resultierend verschiedene Motorordnungen zur Verfügung. Bei einer Motorordnung handelt es sich um eine Sinusschwingung, deren Frequenz - bei konstanter Motordrehzahl - nur geringe Varianzen aufweist. Die Auslöschung des Körperschalls kann durch Ansteuerung eines an die Fahrzeug-Rahmenkonstruktion gekoppelten elektrodynamischen Schwingerregers (Shaker) durch ein Sinussignal mit entsprechender Frequenz, Phase und Amplitude erfolgen. Aufgrund der geringen Bandbreite der Signale ist es möglich den ANC Algorithmus mit sehr kurzen adaptiven Filtern zu realisieren, wodurch das Konvergenzverhalten der adaptiven Prozesse positiv beeinflusst wird.

Das vorgestellte Verfahren dient der Optimierung der Dämpfung störender Frequenzen in der Fahrgastzelle mittels ANC.

Tennhardt, H.-P.

• Der Mendelssohnsaal im Gewandhaus zu Leipzig – Nachhallzeitbeeinflussung bei tiefen Frequenzen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  H.-P. Tennhardt
[A]

Im Zuge der Funktionserweiterung des 1998 in Mendelssohnsaal umbenannten Kammermusiksaales im Gewandhauses zu Leipzig wurde eine Korrektur der Nach-hallzeit besonders im tieffrequenten Bereich vorgenommen. Auf der Grundlage von raumakustischen Modellmessungen wurden dabei der Entstehungsmechanismus der Nachhallzeit untersucht und daraus wirksame Maßnahmen abgeleitet, die keinen sichtbaren Eingriff in die Architektur des Raumes aufweisen. Durch Kombination funktioneller Raumelemente mit variablen Schallabsorbern und veränderbaren Be-grenzungselementen auf der Darbietungszone besteht die Möglichkeit der Variation raumakustischer Hörsamkeitsparameter in angemessenen Grenzen. Untersu-chungsergebnisse der Modellmessungen, sowie Maßnahmen und die Ergebnisse der raumakustischen Erprobungsmessungen werden vorgestellt.

• Raumakustische Simulation am physikalischen Modell (Teil 1) [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  H.-P. Tennhardt and H. Winkler
[A]

Es werden folgende Themenpunkte behandelt:Entwicklung der Modellmesstechnik in der Raumakustik; Signaltheorie und Modellgesetze; ökonomisch und genauigkeitsrelevanter Verkleine-rungsmaßstab; Nachbildung von Schallsender, Schallempfänger, Un-tersuchungsmedium, Schallabsorptionsgrad und Raumoberflächen; Un-tersuchungsmethodik Impuls-Schall-Test (IST); elektronisch-mathematische Verarbeitung der Raumimpulsantwort; raumakustische Gütekriterien; Auralisation; Beispiele; Probleme.

• Raumakustische Simulation am physikalischen Modell (Teil 2) [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  H.-P. Tennhardt and H. Winkler
[A]

Es werden folgende Themenpunkte behandelt:Balanceuntersuchungen bei Musikdarbietungen; Einbeziehung elektro-akustischer Anlagen; Untersuchungsmethodik zur Bestimmung der Richtwirkung unebener Oberflächen am verkleinerten Modell (Struktur-Schall-Test, SST).Einsatzbereich sowie Vor- und Nachteile der raumakustischen Modell-messtechnik; erzielte Genauigkeit und Aussagentiefe im Vergleich mit realisierten Räumen; zeitlicher und finanzieller Aufwand der Modellher-stellung und der Messdurchführung.Beispiele mit Vergleich der Ergebnisse zwischen Modell- und Original-raum.

• Raumakustische Maßnahmen im Schloßtheater Rheinsberg [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Hoffmeier and H.-P. Tennhardt
[A]

Seid 1945 war das Schloßtheater Rheinsberg eine Ruine und wurde nach umfangreichen Restaurierungs-, Erweiterungs- und Umbaumaßnahmen als Studiotheater zum Jahreswechsel 1999/2000 eröffnet. Ziel der Projektierung war eine vielfältige Nutzung für Konzert, Oper, Theater und Probebetrieb unter akustisch optimalen Bedingungen, wobei der Standort der Bühne und die Anordnung des Publikums sehr variabel sein sollte. Es werden raumakustische Anforderungen für Multifunktionstheater aufgestellt. So erfordern die vorgesehenen Nutzungen eine variable Anpassung der Nachhallzeit von 1s bis 1,5 s. Die Probleme der Primär- und Sekundärstruktur des Raumes werden erläutert und im Anschluß wird die realisierte, optimale Variante der Gestaltung der Umfassungsbauteile des Saales vorgestellt. Dabei wird speziell auf die Auswirkung auf die räumliche- und zeitliche Schallfeldstruktur eingegangen. Weiterhin wird das System variable Akustik dargestellt und die Wirksamkeit aller Maßnahmen mit Meßwerten untermauert.

• „Alte“ und „neue“ Schallabsorber im Plenarsaal des Deutschen Bundesrates [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  U. Taubert, H.-P. Tennhardt, J. Hoffmeier and W. Ahnert
[A]

Der Plenarsaal des Deutschen Bundesrates im ehemaligen Preußischen Herrenhaus in Berlin stellte aufgrund seines großen Raumvolumens und wegen der architektonischen Ansprüche besondere Anforderungen an die Auswahl und Anordnung raumakustischer Materialien sowie die Gestaltung der Beschallungsanlage. Im Rahmen der raumakustischen Planung wurden deshalb sowohl raumakustische Computersimulationen als auch Modellmessungen für Hörsamkeit und Beschallung durchgeführt. Es werden zunächst die grundsätzlichen raumakustischen Randbedingungen und Anforderungen des Plenarsaals erläutert. Weiterhin erfolgt die Darstellung der Computersimulationsberechnungen sowohl für die Vorbereitung der Modellmessungen, als auch für die Beschallungsanlage. Die Ergebnisse der Modellmessungen werden ebenfalls vorgestellt. Die mit Hilfe der Computersimulation und der Modellmesstechnik mögliche Optimierung der Anordnung und Ausführung der raumakustischen Maßnahmen wird gezeigt. Abschließend werden die unterschiedlichen Typen der verwendeten Schallabsorber vorgestellt. Hierbei handelt es sich sowohl um klassische (''alte'') Absorbertypen, wie gelochte oder ungelochte Holzverkleidungen, als auch um moderne (''neue'') Absorbertypen aus mikroperforierten Acrylglasplatten.

• Auditorium mit kreisförmigem Grundriss – der große Gerichtssaal im Internationalen Seegerichtshof Hamburg [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  H.-P. Tennhardt and C. Ruhe
[A]

Auditorien mit kreisförmigem Grundriss bedürfen besonderer raumakustischer Beachtung, wie das Beispiel des ehemaligen Plenarsaals des Bundestages in Bonn gezeigt hat. Der von der Bundesrepublik Deutschland für die UNO errichtete Internationale Seegerichtshof in Hamburg (Architektin: Emanuela Freiin von Branca, München) hat als zentralen großen Gerichtssaal einen Zylinderraum, der über zwei, im rechten Winkel versetzte Schiebewände durch kleine Gerichtssäle erweitert werden kann. Neben dem raumakustischen Planungskonzept werden die Ergebnisse der durchgeführten raumakustischen Modelluntersuchungen nach dem Impuls-Schall-Test (IST)-Verfahren unter Einbeziehung der elektroakustischen Beschallungsanlage in den verschiedenen Raumkonfigurationen und die daraus abgeleiteten Maßnahmen vorgestellt. Zur Zeit gewährleistet gegenüber der Computersimulation am mathematischen Modell nur die Messtechnik am physikalischen Modell die erforderliche hohe Planungssicherheit bei komplizierten Raumformen. Die Ergebnisse der objektiven raumakustischen Erprobungsmessungen werden im Vergleich mit den Planungsvorgaben der Modelluntersuchungen diskutiert.

• Der Orchestergraben im Opernhaus: Aufstellung der Instrumentengruppen, Raumgeometrie und -ausstattung [DAGA 2002 (Bochum)]
  H.-P. Tennhardt
[A]

Die historische Entwicklung der Anordnung eines Orchesters vor der Spielfläche eines Operntheaters positioniert den immer größer werdenden Klangkörper unter den Bühnenboden. Damit wachsen die Probleme der optischen und akustischen Korrespondenz zwischen Bühne und Graben. Hinzu kommen die Fragen des selbsterzeugten Schalldruckpegels. Der Beitrag vergleicht am Beispiel des Opernhauses Chemnitz den Einfluss der Öffnungsfläche des Grabens unter den räumlichen Bedingungen der Proszeniumsflächen mit der aus dem Veranstaltungsprofil abgeleiteten variablen Orchestergröße. Bei einer umfangreichen Akustikprobe mit großer Besetzung wurden Aufstellungsfragen der Instrumentengruppen subjektiv untersucht. Eine für diesen Raum optimale Variante bezüglich der Klarheit, Durchmischung und Brillanz besonders im Streicherklang wird erläutert.

• Einfluss des aktuellen Wissensstandes auf die Normung im Bereich der Klassenraumakustik [DAGA 2003 (Aachen)]
  H.-P. Tennhardt
[A]

Es existieren unterschiedliche Einflussfaktoren auf das Leistungsvermögen Lernender. Dabei muss die permanente Wirkung akustischer Verhältnisse hervorgehoben werden, die nicht durch andere Faktoren ausgeglichen werden kann. Die akustischen Einflussfaktoren Nachhallzeit und Schallfeldstruktur, sowie die Komponenten des Gesamtstörschalldruckpegels lassen sich bezüglich ihrer Wirkung auf die Sprachverständlichkeit inhaltlich einordnen. In der vorliegenden Überarbeitung der DIN 18041: ''Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen'' wird dem Aspekt der Klassenraumakustik eine breite Plattform geschaffen, die aktuelle Forschungsergebnisse berücksichtigt. Dabei werden sowohl die Fragen der nutzungsabhängigen frequenzabhängigen Nachhallzeit allgemein als auch unter Berücksichtigung Schwerhörender erörtert.

• Untersuchungen zum raumakustisch optimalen Orgelstandort am Beispiel der St. Sebastian Kathedrale in Magdeburg [DAGA 2003 (Aachen)]
  J. Hoffmeier and H.-P. Tennhardt
[A]

Im Zusammenhang mit einem geplanten Orgelneubau in der St. Sebastian Kathedrale traten verschiedene Meinungen bezüglich des akustisch optimalen Standortes der Orgel auf. Zur Bestimmung des optimalen Standortes wurden die Hörsamkeitsparameter für drei mögliche Orgelstandorte mit Hilfe von raumakustischen Messungen in der Kirche bestimmt. Untersucht wurden die Standorte: vorderer Teil des linken Seitenschiffes, im südlichen Teil des Querhauses und im hinteren Teil des Haupthauses auf der Westempore. Kirchenräume verlangen eine spezielle Hörsamkeit, welche vielen teils widersprüchlichen Anforderungen gerecht werden muss. Es werden raumakustische Anforderungen für Kirchen dargestellt und mit Optimalwerten der Hörsamkeitsparameter untermauert. In einer raumakustischen Computersimulation wurde der Einfluß des Abbruches der zum Zeitpunkt der Messungen vorhandenen großen Westempore auf die Hörsamkeit untersucht. Die Ergebnisse werden kurz dargestellt. Die drei Orgelstandorte werden anschließend bezüglich ihrer Hörsamkeitseigenschaften gegenübergestellt und miteinander verglichen. So stellte sich als akustisch günstigster Orgelstandort der vordere Teil des linken Seitenschiffes heraus. Bei diesem Standort ist eine optimale Klarheit bzw. Durchsichtigkeit von Musik und ein optimaler Raumeindruck auf allen Plätzen im Hauptschiff gegeben. Die Schallpegelverteilung weist nur geringe Differenzen auf. Ungünstig an diesem Orgelstandort ist der harte Klangeinsatz bei orgelnahen Hörerplätzen im Hauptschiff. Der in ähnlichen Räumen akustisch sehr günstige Orgelstandort im hinteren Teil des Haupthauses auf der Westempore kommt auf einer akustischen Rangliste an zweiter Stelle. Grund ist die gegenüber dem Standort im südlichen Teil des Querhauses günstigere Klarheit bzw. Durchsichtigkeit für Musik.

• Room Shape and Sound Shape
  H.-P. Tennhardt
[A]

It will be given a view of the potential inter-relation of room and sound shape. The ground plan with the classical rectangular and the polygonal shape is the central feature of the room that will be considered. Differences and similarities of sound colouration, reverberation time and reverberation energy will be explained by typical examples.

• Raumform und Klangform [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  H.-P. Tennhardt
[A]

It will be presented the results of investigations of soundfield properties of a room in the design state, obtained using a mathematical model (computer simulation) and a physical model (scaled model). These results will be compared with the results of measurements in the ready-made original room. The occuring differences are evaluated by means of the limens of just perceptible differences.

• Der Kuppelsaal - eine Aufgabe für die raumakustische Modellmesstechnik, Teil 1: Entwurfskonzept [DAGA 2005 (München)]
  H.-P. Tennhardt, T. Behr and H. Winkler
[A]

Der Kuppelsaal des 1965 in Berlin fertiggestellten Kongress- und Konzertsaales im ''Haus des Lehrers'' am Alexanderplatz mit einem Raumvolumen von 8000 m war nach ca. 3-jähriger raumakustischer Planungszeit an der TU Dresden (verantw. Dr. H. Winkler) für spezielle Nutzungsaufgaben mittels der Simulationsmesstechnik am physikalischen Modell ausgelegt worden. Nach Aufnahme des Ensembles in die Bestenliste des Berliner Bauens 1999 wurde dieses Architekturdenkmal vom Eigentümer und Betreiber (Wohnungsbaugesellschaft Berlin Mitte mbH und bcc Berliner Congress Center GmbH) einer breiten Nutzung als Veranstaltungszentrum überführt (Architekt K.-O. Dahm). Über den gesamten kreisförmigen Raumgrundriss verteilt (also auch im Mittelpunkt), sollen Sprach- und Musikdarbietungen erfolgen, eine Aufgabe, die zur Zeit nur mit Hilfe der Modellmesstechnik lösbar ist. Es werden die raumakustischen Schallfeldstrukturen des Entwurfskonzeptes erläutert.

• Ein Kuppelsaal - eine Aufgabe für die raumakustische Modellmesstechnik, Teil 2: Messergebnisse [DAGA 2005 (München)]
  T. Behr, H.-P. Tennhardt and H. Winkler
[A]

Aus den Simulationsuntersuchungen am physikalischen Modell wurden technische Vorschläge abgeleitet und vom Architekten in konstruktiv-gestalterische Lösungen umgesetzt. Seit Eröffnung des Raumes im Herbst 2003 wurden bei den unterschiedlichsten Nutzungsvarianten raumakustische Erfahrungen gesammelt, deren Ergebnissen erläutert werden. Die Raumform einer Halbkugel kann bei zielgerichteter Auslegung der raumakustischen Maßnahmen und guter Zusammenarbeit mit dem Architekten durchaus geeignet sein, eine der Hörerwartung entsprechende Hörsamkeit zu erzielen. Erst wenn dieser Kuppelraum raumakustisch aktiviert und nicht als ''schalltoter'' Raum ausgelegt wird, stimmt das optische Raumerlebnis mit dem akustischen überein.

Terhardt, E.

• Die psychoakustischen Grundlagen von Tonverwandtschaft und Harmonie [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E. Terhardt
[A]

Die psychoakustischen Grundlagen von Tonverwandtschaft und Harmonie

Tervo, T.

• On the Classification of Cavitation Bubble Structures
  R. Mettin, D. Krefting, T. Tervo, P. Koch and W. Lauterborn
[A]

It has recently been recognized that the appearance of acoustic cavitation can be classified into several prototypes of bubble structures. We report on new results and characterization of such structures. Experimental methods comprise high-speed cinematography and recording of acoustic emissions. Properties of different bubble patterns are discussed, in particular with respect to ultrasonic cleaning and surface erosion. Furthermore, the controllability of bubble structures by external means is investigated.

• Interaction of Bubble Clouds and Solid Objects [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  T. Tervo, R. Mettin, D. Krefting and W. Lauterborn
[A]

We present high-speed observations of acoustic cavitation bubbles near and on solid objects submerged in the liquid. The dynamics of various bubble structures are revealed in the presence of the boundaries, and the effect on surface cleaning is investigated. Bubble sizes and density statistics are obtained from the recordings. It is known that cleaning and erosion effects are mainly caused by bubbles in direct neighborhood of or in contact with the object. The number of such active bubbles is estimated.

Teslenko, V.

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

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

Teston, F.

• Characterization Of Conducting Polymer Film Electrosynthesis By The Means Of Acoustic Sensor (QCM) [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Kanj, F. Teston, B. Piro, M.C. Pham and M. Lethiecq
[A]

Quartz crystal microbalances (QCMs) are largely used in several sectors of activities. More particularly, they are used to characterize the gravimetric effect during the deposit of polymeric film. The impedancemetry method is used to determine the resonance frequency and quality factor of the quartz oscillator. This double determination makes it possible to improve the sensitivity and especially to detect potential viscoelastic disturbances in polymeric film process.

In the first step, a device which operating at a fundamental frequency of 9 MHz is used. Results show that these devices allow to follow and characterize the polymerization process of a conducting polymer film (PEDT). In the second step, devices can be used to, in particular, follow oligonucleotide (ODN) grafting. Gravimetric and viscoelastic effects of the film were investigated and discussed during the ODN integration onto the polymer surface.

Finally, these studies allow us to identify, investigate and to better understand the gravimetric and viscoelastic processes caused by ODN on the film and also will offer the potential advantage of real time solution monitoring of nucleic acids hybridization by QCM.

Teuber, W.

• Störgeräusche und Schallschutz am Büroarbeitsplatz – akustische Gestaltung und Privacy [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  E.-J. Völker, W. Teuber and S. Fischer
[A]

Am Büroarbeitsplatz sind akustische Optimierungen erforderlich, die an der Art der Tätigkeit orientiert sind. Der Anspruch auf Privacy glit nicht nur für den Mitarbeiter am Arbeitsplatz, sondern auch für die Kommunikation mit den Kunden. Aus den Pegelverhältnissen leiten sich Schallschutzmassnahemn ab, die letzlich auf die Einhaltung eines Behaglichkeitsfeldes hinauslaufen. Dieses wird bestimmt durch den Abstand zwischen den Arbeitsplätzen, Ort der Schallquelle, Abschirmung und verdeckendes Umgebungsgeräusch, das bereits früher in seiner frequenten Zusammensetzung festgelegt und seit dem vielfach angewendet worden ist. Durch die Telefonkommunikation in Call-Centern ergeben sich besondere akustische Verhältnisse, die das bisherige Behaglichkeitsfeld ausweiten.

• Zur Einstellung von Limitern in Gaststätten zum Schutz benachbarter Wohnungen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  T. Korte, W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Der Ruheschutz in Wohnungen kann verletzt werden, wenn Störschall aus Räumen mit Lautsprecheranlagen eindringt. Je nach der Größe des vorhandenen Schallschutzes treten erhebliche Störungen auf, so daß entweder akustische Verbesserungen durch bautechnische Maßnahmen oder eine Limitierung des erzeugten Lautsprecherschalls notwendig ist. Meßtechnische Untersuchungen betreffen die Erfassung der vorhandenen Schalldämmung. Hinsichtlich des Frequenzspektrums der Musik wird auf Pegelstatistik zurückgegriffen. Aus den gewonnenen Pegeldifferenzen zwischen Gaststätte und Wohnraum kann die maximal zulässige Verstärkung eingestellt werden. Über Meßergebnisse und Erfahrungen bei Einstellungen des Limiters wird berichtet.

• Ein Konzertsaal für Jazz und Klassik – Kompromisse zwischen akustischer Transparenz und Klangfülle? [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Säle für ein breites Spektrum kultureller Veranstaltungen, von Lesungen, Theater über Jazz bis zur klassischen Musik einschließlich Kammerkonzerten werden allgemein als Kompromiss hinsichtlich Nachhallzeit und anderer raumakustischer Parameter verstanden. Vorgestellt wird ein Konzertsaal im Gebäude der Centralstation Darmstadt mit vergleichsweise niedriger Nachhallzeit, jedoch zahlreichen Flächen für gezielte Schallreflexionen und damit geringer entfernungsbedingter Pegelabnahme von der Bühne zu Plätzen der ca. 400 Zuhörer. Positive Kritiken nach Konzerten sowohl klassischer als auch moderner Musik waren Anlaß zahlreicher weiterführender Untersuchungen zur Raumakustik, deren Ergebnisse dargestellt und mit Resultaten anderer Mehrzweck-/Konzertsäle verglichen

• Zum Störschall bei Mikrofonaufnahmen - Anforderungen an Mikrofone und Studios [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

Die digitale Übertragung mit größerem Dynamikbereich zwingt dazu, leise Studios und Regieräume zu bauen. Die Abhörlautstärke wird aus Gründen des Gehörschutzes eher reduziert. Die Mikrofonaufnahmen sowie die gewünschten Abhörpegel verlangen die sorgfältige Berücksichtigung der Störgeräusche, die herrühren vom Aufnahmeort wie jedoch auch vom Mikrofon selbst. Die vom Mikrofon erzeugte Fremdspannung, die sowohl von einem Quellwiderstand wie auch von einer Verstärkerschaltung herrühren kann, entspricht einem Störgeräusch mit zum Teil unangenehmer frequenter Zusammensetzung. Verstärkung im Übertragungsweg ist gleichbedeutend mit der Anhebung des Geräuschpegels. Die Konsequenzen sind weitreichend und führen im Mikrofonbau zu hochempfindlichen Mikrofonen. Die Störgeräusche am Mikrofonort werden reduziert. Die international bekannten Geräuschbewertungskurven, die zum Teil als Grenzwerte für erlaubte Störschallpegel in Studios angegeben werden, beschreiben nicht ausreichend die neue Qualität digitaler Übertragungen. Das Low Noise-Studio stellt daher eine Herausforderung an alle Planer und Gerätehersteller dar. Für die elektroakustische Übertragungstechnik müssen modifizierte Aufnahmeverfahren berücksichtigt werden. Der Regie- oder Abhörraum muß die Qualität des Studios aufweisen und die Beurteilung des Schallereignisses möglich machen.

• Fluglärm - Messungen mit Tonsignalaufzeichnung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Im Umfeld von Verkehrsflughäfen sind Überwachungsmessungen nach Fluglärmgesetz vorgeschrieben. Die meisten derartiger Meßanlagen arbeiten mit Übertragung von 1-Sekunden-Pegelwerten und Auswertung zur Bestimmung des Beurteilungspegels, nach Fluglärmgesetz über einen Zeitraum von 3 Monaten. Aufgliederungen des Pegelzeitverlaufs beispielsweise als Mittelwert über Stunden am Tage und der Nacht, sind kaum zu finden, ähnlich der Aussagen zur frequenten Zusammensetzung und Differenzierung einzelner Schallereignisse. Vorgestellt wird eine Meßanlage, welche neben der Aufzeichnung einzelner Schallereignisse zusätzlich Tondokumentation für spätere Auswertungen als Vergleiche oder Frequenzanalysen erlaubt. Digitale Nachbearbeitungen auf einem Protool-Mehrspursystem erlauben den direkten Vergleich sowie hörmäßige Unterscheidungen hinsichtlich verschiedener Meßorte oder Überflüge. Das Abhören eines Schallereignisses ermöglicht darüber hinaus die eindeutige Aussage, ob es sich um einen Überflug oder Fremdgeräusch handelt; ein wichtiges Entscheidungskriterium bei der Beurteilung und Aussage über Relevanz aufgenommener Meßwerte.

• Zu Schallpegeln am Kopf – Grenzwerte für qualitatives Abhören [DAGA 2002 (Bochum)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

Höchstzulässige Schallpegel am Kopf sind zum Schutz vor Hörschäden festgelegt. Dieses gilt für Arbeitsstätten ebenso wie für Anlagen, bei denen die Betreiber oder Hersteller Schallpegel am Kopf erzeugen, die zu Hörschäden führen können. In den vergangenen Jahrzehnten stellte sich immer wieder die Frage, ob durch Musizieren in einem Orchester oder durch Abhören in Regieräumen eine unzulässige Überschreitung der Grenzwerte vorliegt. Mit Hilfe von Pegelstatistiken über mehrere Tage konnte das Verhältnis von Spitzenpegeln zu Mittelungspegeln oder zu Beurteilungspegeln festgestellt werden. Untersuchungen liegen auch über Schallpegel von Tanzmusik vor. Eigene Untersuchungen von Pop- und Rockgruppen im Studio und beim Abhören im Regieraum führten zu erheblich höheren Belastungen der Musiker und Toningenieure. Der Schallpegel großer Orchester im Konzertsaal wird in die Untersuchungen einbezogen. Es kann festgestellt werden, daß die Grenzwerte von 85-90 dB (A) für einzelne Zeitabschnitte, aber auch für Beurteilungspegel deutlich überschritten werden.

• Fluglärm – Messergebnisse – Auswertungen unter Einbeziehen des Hintergrund- und Allgemeingeräuschpegels [DAGA 2002 (Bochum)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Zur DAGA 2001 wurde über Messungen von Fluglärm einschließlich Tonsignal-Aufzeichnungen berichtet. Zwischenzeitlich fanden weitere Messreihen statt und im Rahmen der Auswertungen sind Gegenüberstellungen zum Grundgeräuschpegel und der generellen Geräuschsituation am Messort vorgenommen worden. Die Darstellung des Stundenmittels für den Fluglärm als Leq(4), Leq(3) und LAS,max jedes Überfluges wird in Bezug gesetzt zur allgemeinen Geräuschbelastung, darunter Straßen- und Schienenverkehr mit zugehörigen Mittelungs- und Grundgeräuschpegeln. Diskutiert werden standort- und tageszeitabhängige Unterschiede des Fluglärmpegels zur Vorbelastung, auch im Hinblick auf subjektive Wahrnehmung und Lästigkeit in Gebieten mit bisher geringem Fluglärmanteil.

• Audio-Video-Konferenztechnik für Europäische Zentralbank - Anforderungen und Erfahrungen [DAGA 2003 (Aachen)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

• Phlipp Reis 1861 - die Geburtsstunde der Elektroakustik [DAGA 2003 (Aachen)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

Philipp Reis kannte die Übertragung von Morsezeichen über lange Telegraphenleitungen. Er träumte davon, daß sich eines Tages Töne und Sprache von Ort zu Ort mittels des galvanischen Stromes fortpflanzen. 1861 präsentierte er seine Erfindung, die er Telefon nannte. Der Physikalische Verein von Frankfurt hatte eingeladen. Die Besucher staunten über die Töne, die aus dem kleinen Holzkasten , dem Empfänger, kamen. Sie waren in 150 m Entfernung mit einer Geige in das Telefon gespielt worden. Der unterbrochene Strom machte es möglich. Reis hatte es dem menschliche Ohr abgekuckt und dort die Übertragung über Hammer, Ambos und Steigbügel zum Anlaß genommen, am Trommelfell eines künstlichen Ohres einen genau justierten Kontakt anzubringen. Dieser besorgte nicht nur das Öffnen und Schließen beim Eintreffen des Schalles. Es überlagerten sich auch Schwingungen, die zugleich in einer Addition oder Subtraktion hörbar wurden. Dieses einfache Kontaktprinzip übertrug auch Sprache mit breitem Frequenzspektrum, das Reis mit F bis f'' angab, was etwa 100-800 Hz entspricht. Reis ließ über 100 seiner Telefone mit Empfänger in Frankfurt am Main vom Mechanicus Albert herstellen,der sie in die ganze Welt verschickte. Auch Graham Bell kannte 1876 das Reis'sche Telefon. Die Feinjustage des Kontaktes besorgte Reis jedoch immer selbst. Er wurde ''Meister des Freien Deutschen Hochstiftes'', der Gründungszelle der späteren Frankfurter Universität. Reis lebte in Friedrichsdorf in gesicherten Verhältnissen , wo er eine Lehrerstelle am Technikum, der Höheren Schule Garnier, übernommen hatte. Seine ''Fortpflanzung von Tönen mit Hilfe des galvanischen Stroms'' war 1861 fast 20 Jahre zu früh für eine Anwendung. Reis hatte erkannt, was sie eines Tages bedeuten würde, als er am Sterbebett 1874 sagte:'' Ich haber der Welt eine große Erfindung geschenkt, anderen muß ich überlassen, sie weiterzuführen''.

• Sechs Lautsprecher im Wohnzimmer - stimmt die Akustik? [DAGA 2003 (Aachen)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

Die stereofone, zweikanalige Übertragung mit zwei Abhörlautsprechern ist üblich für Wohnräume, obwohl viele Rundfunkgeräte auf monofone Wiedergabe für Hintergrundmusik, Werbung oder Sprachsendungen eingestellt sind. Mit 6 Lautsprechern soll das große Klangerlebnis ins Haus gebracht werden. Es wird der Surround Sound erzeugt, der das Miterleben vermittelt, etwa beim Fußballspiel, beim Autorennen oder beim DVD- Film mit 5.1 Lautsprecherwiedergabe. Ist hierfür die Akustik des Raumes gut genug? Was sagt der Nachbar, der ein Buch lesen möchte oder früh ins Bett geht? Ist der Schallschutz ausreichend? Oder gilt dieser Fortschritt der Technik nur im freistehenden Einfamilienhaus, wenn die Eltern den Kindern das Haus überlassen und selbst die Flucht ergreifen? Die 5.1 Wiedergabetechnik im Regieraum des IAB (Institut für Akustik und Bauphysik) wurde in einer Untersuchung verglichen mit der gleichen Anordnung in einem Wohnraum. Der bedämpfte Regieraum mit ca. 0,2s Nachhallzeit unterscheidet sich vom Wohnraum mit 0,6s, was gleichbedeutend ist mit vielen Schallreflexionen, die von den 5 bzw. 6 Lautsprechern verursacht werden. Gegenüber dem ungestörten Regieraum ist die Ortung im Wohnraum beeinträchtigt. Wiedergegebene Schallereignisse erscheinen verschwommen und an anderen Orten. Sie sind in die Lautsprecher verschoben, wenn die Abhörposition gewechselt wird. Manche Versuchspersonen haben dieses verschwommene Klangbild für bestimmte Musikgattungen bevorzugt. Die Abhörlautstärke war in beiden Räumen gleich groß auf 80 dB(A) eingestellt.Es wurden 5 gleiche Abhörboxen der Fa. Fostex, Typ FN-1, in Ohrhöhe nach dem bekannten Muster positioniert. Während im Regierraum die Lautsprecher in die Wandgestaltung und Technik des Raumes integriert werden konnten, bestehen im Wohnzimmer Probleme, weil andere Nutzungen wichtiger sind. Ein Wandel kann erst durch das ''Moderne zukünftige Wohnzentrum'' erreicht werden, in dem auch der größere Raum mit Medientechnik zur Verfügung steht.

• Medea technique and Sound Systems in Churches [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

The paper will deal with the medea technique in churches. Video transmission with access to internet, recordings of services or of a special speech are increasingly required. Microphone technique and sound reinforcement must be of a high standard to obtain a better intellegibility of words for the congregation present in the church and for the listeners at home, in hospitals or in old people's homes. The installations depend on different activities in the church, when e.g. the choir and soloists are singing, when 6 microphones are required near the altar, additionaly wireless microphones, when services or processions take place in other parts auf the church, when a brass group is playing or a gospel choir would like to perform on one side of the church. The audio und video equitment will be described including the routing of signals, recordings and both life transmission and post production for videos. The access to internet is included.

• Design of Loudspeaker Systems for Reverberant Rooms [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Improvements of speech intelligibility in acoustic difficult rooms with long reverberation times (churches, concert halls) require carefully designed loudspeaker systems. To select adequate speaker systems and their positions in the room acoustic criteria have to be taken into consideration such as sound absorbing areas, listener positions, parallel walls and reflections as well as technical data of loudspeaker systems like frequency response, Q-factor etc. Calculations, computer simulations and results of measurements are presented to show the influence of loudspeaker characteristics to the direct / diffuse sound field and speech intelligibility.

• Roomacoustical Conditions for the Landau Festival Hall, Germany [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

The 850 seats concert hall has been totally rebuild during the last years and was reopened on February 12, 2003 with a concert of the Rheinland Pfalz Philharmonic Orchestra. The great evening was an another milestone in the long history of the hall, now again in the glamour of the former Fugendstil when the hall was build in 1908. In the fifties, more direct sound was prefered with a reverberation time of around 1,5 seconds and 800 seats, unoccupied. Furtwängler conducted the Berlin Philharmonic Orchestra in 1956 and was enthusiastic about the great acoustics. For the authors, the acoustical design was a judge challenge. The hall should again sound bigger with mutch more reverberation. But, what about theater, musicals, jazz and popmusic, rock-bands and congresses? The achievements will be presented including model studies and first experiences.

• Schalldämm - Messungen nach der Intensitätsmethode an Wellenbälgen für Schienenfahrzeuge [DAGA 2005 (München)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Wellenbälge als bewegliche Verbindungen zwischen Zugwaggons sollen neben hohen Anforderungen der mechanischen Stabilität, Druck-dichtheit, Langlebigkeit usw. auch gute Schalldämm - Eigenschaften aufweisen. Außenpegel an Schienenfahrzeugen mit wesentlichen Unter-schieden zwischen Boden, Wand und Waggondach sind im Rahmen von Messungen des Schalldämm - Wertes getrennt zu beurteilen. Übliche Untersuchungen zwischen 2 Hallräumen lassen derartige Aussagen nicht zu und es sind Messungen an Teilflächen nach dem Intensitätsverfahren vorzunehmen. Die Anordnung eines Wellenbalgs zwischen Hallraum und Freifeld wird beschrieben und Ausführungen in DIN EN ISO 15186-1 (Bestimmung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen aus Schallintensitätsmessungen) gegenübergestellt. Erfahrungen und begründete Abweichungen zur Norm aufgrund von Abmessungen und Geometrien untersuchter Wellenbälge werden zusammen mit Ergebnissen aufgezeigt.

• Intelligente Beschallungs- und Steuerungstechnik – neue Anforderungen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Mediensteuerungen bieten in Kombination mit digitaler Signalverarbeitung vielfältige Möglichkeiten der Anpassung eines Beschallungssystems an unterschiedliche, auch akustisch problematische Randbedingungen. Über Touch - Panels werden Presets abgerufen und Parameter der Beschallung, wie Frequenzgang, Laufzeitverzögerung und Zuteilung von Lautsprechergruppen einschließlich Pegelwerten angepasst. Kriterien für hochwertige Musikwiedergabe und Sprachverständlichkeit sind einzubeziehen, vielfach auch Einbindung des Systems als Notfallwarnanlage nach DIN EN 60849. Der Anlagenplaner erhält zusätzliche Aufgaben, nicht nur zum Einarbeiten zahlreicher akustischer Randbedingungen, sondern auch zur Integration von Video, Projektion, Beleuchtungstechnik sowie Anbindung der Mediensteuerung an hausinterne Netzwerke. Erfahrungen bei Planung, Einmessen und Abnahme werden zusammen mit Anlagenkonzepten vorgestellt.

• Zur akustischen Behaglichkeit im Büro - Ist Abschirmung möglich? [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E.-J. Völker, W. Teuber and S. Fischer
[A]

Beim Um- und Neubau von Büros werden häufig die Mindestanforderungen bei der akustischen Ausgestaltung nicht oder nur zum Teil berücksichtigt. Anforderungen leiten sich ab aus der VDI- Richtlinie 2569, die auch das allgemeine Umgebungsgeräusch einbezieht und daraus erzielbare Abschirmungen ableitet. Akustische Maßnahmen ergeben sich aus dem Behaglichkeitsfeld, das den jeweiligen Ansprüchen (geforderte Privacy) gerecht werden muss. Über Klagen und schalltechnische Verbesserungen in Neu- und Umbauten wird berichtet. Die neue DIN 18041:2004 wird ebenso in die Beurteilungen einbezogen wie DIN EN 60849 über geforderte Wortverständlichkeiten bei Durchsagen.

• Körperschalldämmung eines Bürogebäudes gegen U-Bahntunnel – Schwingungsentkopplung und Langzeitverhalten [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Materialien zur Schwingungsentkopplung finden seit längerer Zeit Anwendung zwischen Tunnelbauwerken und angrenzenden Wohn- / Geschäftshäusern. Es besteht die Frage, inwieweit Umwelteinflüsse auf das Dämmmaterial und dessen Lage im Grundwasser langfristig zur Erhöhung der Schwingungsbelastung am Gebäude führen. Messergebnissen aus 1996 und an gleicher Position der Gebäude - Außenwand 2006 werden gegenübergestellt und verglichen. Resultate und Bedingungen der Messungen sind zusammen mit Aufbau sowie Eigenschaften verwendeter Dämmlagen beschrieben.

• Akustische und elektroakustische Konzepte für große und kleine Säle – Prinzipien und Probleme [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

Neubau- und Umbauten erfordern die Bestandsaufnahme und sorgfältige Planung, die von einem Nutzungsprofil ausgehen muss. Beschallungskonfigurationen schließen die raumakustischen Gegebenheiten ein. Dieses gilt auch für Neubauten, gleichermaßen für große und kleine Räume, wenn es z. B. um Notdurchsagen nach E DIN VDE 0833-4:2006-5 geht. Über Schallfelder mit und ohne Lautsprecheranlage, Direktschall, Reflektionen und erforderliche Verzögerungen sowie Einstellung der Frequenzgänge wird berichtet.

• Zur Raumakustik eines kreisrunden Kuppelbaus mit einer seitlichen und einer zentralen Bühne und Hinweis auf Beschallungstechnik [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  E.-J. Völker and W. Teuber
[A]

Am Beispiel der Kulturhalle Ochtendung wird verdeutlicht, dass ein kreisrunder Kuppelsaal im Sinne der ''gezielten Akustik'' für viele Veranstaltungen des Nutzers im Sinne eines Mehrzweckraumes gebaut werden kann. Die Autoren machen deutlich, dass bei diesem Saal mit 32 m Durchmesser und einer Kuppelhöhe von 12 m mit sehr gezielten Maßnahmen gearbeitet werden muss. Diese beziehen sich vor allem auf die Verfolgung gefährlicher Schallreflexionen, ihrer Umlenkung oder ihrer Verdeckung durch zwischengestellte Reflektoren. Die Stärkung von günstigen Direktschallanteilen ist einbezogen. Dabei spielt die Anordnung von Lautsprechern eine wichtige Rolle, wenn die Raumakustik Lautsprecherschall unterstützt. Vergleiche mit ähnlichen Bauten werden angestellt.

• Pegelbegrenzung in Gaststätten - Kriterien und Verfahren zur Einmessung des Limiters [DAGA 2008 (Dresden)]
  W. Teuber and E.-J. Völker
[A]

Der Einbau von Schallpegelbegrenzern (Limiter) ist für zahlreiche Musikanlagen in Gaststätten vorgeschrieben. Ziel ist es, Immissionsrichtwerte in benachbarten Wohnräumen zu erfüllen. Zur Festlegung des Maximalpegels im Gastraum wird ein Verfahren praktiziert, das von Messergebnissen der Schallpegeldifferenz zwischen Gast- und Wohnraum ausgeht. Hierbei werden Gegenüberstellungen zum mittleren Musikspektrum vorgenommen. Vorteile bestehen gegenüber dem vereinfachten Vorgehen mit Messung lediglich des A-bewerteten Schalldruckpegels. Vergleiche beider Verfahren sind aufgezeigt, ergänzt durch Untersuchungen zum mittleren Frequenzspektrum und der zeitlichen Verteilung (Pegelstatistik) von Musik, speziell Disco-Musik.

Tewes, S.

• Zeitoptimierte Berechnung des Schalldurchgangs durch Wandstukturern mittels FEM [DAGA 2005 (München)]
  A. Peiffer, S. Brühl, S. Tewes and C. Moeser
[A]

Die Berechnung der Schalldurchgangs durch Wandstrukturen ist eines der typischen Aufgabenstellungen der numerischen Akustik. Dazu wird entweder eine Kombination von FEM- und BEM-Verfahren eingesetzt oder FEM Verfahren unter Verwendung von sogenannten Infiniten Elementen. Diese Methoden sind insbesondere für Diffusfeldanregung über mehrere Frequenzschritte sehr zeitaufwändig. In diesem Bericht wird ein Verfahren vorgestellt, welches unter der Vorraussetzung schwacher Kopplung eine sehr schnelle Berechung des Schalldämm-Maßes ermöglicht. Dazu wird die komplexe Formulierung des voll gekoppelten Problemes durch einen einfachen Anregungsfall im FE-Modell und die Abstrahlung durch schnelle Berechung das Rayleigh-Integrales ersetzt. Die Rechenzeit reduziert sich damit auf 1-2 Stunden auf Standard PCs. Praktischer Nebeneffekt ist die Berechnung SEA relevanter Paramter, wie Abstrahlgrad, Wellenzahl und Modendichte. Die Ergebnisse der FEM werden mit den Resultaten der SEA unter Verwendung der ermittelten Parameter verglichen.

• SEA-Modellierung von Doppelwandstrukturen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Peiffer, S. Tewes and S. Brühl
[A]

Die Modellierung von Doppelwandstrukturen durch die Statistische Energie Analyse (SEA) ist für die Beschreibung praktisch relevanter Wandstrukturen sehr wichtig. Aber gerade dieser Systemaufbau zeigt besonders die Grenzen der SEA Methode auf, da eine realistische Beschreibung der akustischen Transmission mehrere sogenannte indirekte Pfade erfordert. Damit werden einige Grundannahmen der SEA verletzt, die einen rein resonanten Energietransfer voraussetzen. Anhand einer einfachen Doppelwandstruktur deren Kavität vollständig mit Glaswolle ausgefüllt ist werden verschiedene Modellstrategien untersucht. Das betrifft besonders den Doppelwandpfad, sowie die Berechnung der akustischen Eigenschaften der Doppelwandkavität. Die Simulationsergebnisse werden mit Messungen und FEM Berechnungen verglichen.

• EFM-Modellierung einer Flugzeugdoppelwandstruktur [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  S. Tewes and A. Peiffer
[A]

In vielen praxisrelevanten Berechnungen des Schalldurchgangs durch komplexe Strukturen spielt sowohl der Luft- also auch der Körperschallpfad eine wesentliche Rolle. Ein typisches Beispiel stellt der Schalldurchgang durch eine Flugzeugdoppelwandstruktur dar, in der äußere Störungen über Strukturverbindungen und das Doppelwandluftvolumen übertragen werden können. Während der Luftschallpfad mittels der SEA-Methode normalerweise gut vorausgesagt werden kann, ist eine präzise Beschreibung der Kopplungsverlustfaktoren des Körperschallsystems durch die einfache Beschreibung der Systeme nicht möglich. Eine Möglichkeit, die SEA-Modelle hinsichtlich dieser Problematik zu verbessern, stellt die so genannte ''Energy Flow Method'' (EFM) dar, mittels derer kritische SEA-Parameter basierend auf einer geeigneten FE-Strukturmodellierung genauer bestimmt werden können.

Als Anwendung dieser Methode wird die Berechnung des Schalldurchgangs durch eine Flugzeugdoppelwand betrachtet. Die Modellstruktur besteht aus einem Rumpfausschnitt an dem mittels weicher Aufhängungselemente die Kabinenverkleidung angebracht ist. Die Simulationsergebnisse einer klassischen SEA-Modellierung werden mit den Ergebnissen eines verbesserten SEA-Modell verglichen, welches die EFM-Beschreibung der Struktur enthält.

• FEM Schalldurchgangsrechnung einer Doppelwandstruktur [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Moeser, A. Peiffer, S. Brühl and S. Tewes
[A]

Doppelwände mit einer Zwischenisolierung sind weit verbreitete Strukturbauteile. Am Beispiel einer Flugzeugstruktur aus Kohlefaser, bestehend aus einer Außenhaut mit Spanten und Stringern, einer Zwischenisolierung sowie der Innenverkleidung wird eine Schalldurchgangsberechnung durchgeführt. Für die Beschreibung der Struktur wird ein Finite Element Modell erstellt. Modelliert werden die Außenstruktur, die Innenverkleidung und die Isolierung. Die isolierende Glasswolle wird dabei als Fluid mit frequenzabhängigen Materialparametern beschrieben.

In dieses Finite Element Modell wird eine akustische Belastung integriert. Diese Last besteht aus statistisch verteilten Punktschallquellen. Aufgrund der zu erwartenden hohen Modendichte wird eine direkte Frequenzanalyse durchgeführt. Die Berechnung beinhaltet die Kopplung der Struktur mit der Isolierschicht, inklusive der Glasswolle.

Aus den resultierenden Strukturschnellen wird mit einem MATLAB Programm die abgestrahlte Leistung ermittelt. Aus der anregenden sowie der abstrahlenden Leistung ergibt sich der Schalldurchgang. Das Ergebnis wird mit Messwerten in einem Bereich bis 2000Hz verglichen.

Teyssandier, B.

• Localization of scars in the stadium billiard using reassigned Husimi distribution [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  B. Teyssandier, V. Pagneux and L. Simon
[A]

In this paper, classical ray trajectories and high frequency eigenfunctions of a billiard with the shape of a stadium are discussed with the aid of quantum Poincaré plots. This quantum Poincaré section or phase space distribution is given in terms of the Birkhoff variables (s,cosø), introduced in quantum mechanics. This technical point of view have been studied intensively using Wigner and Husimi distribution functions. In this regard, the current study presents an effective alternative procedure by combining a novel digital signal processing technique, the reassigned method, with the so-called Husimi distribution specialized to the case of mixed irregular dynamic motion. More than a better localization of scars in phase space, the results are then used to develop a quantitative understanding of eigenmodes scars produced by resonance on periodic orbits. While each distribution has given strenghs and weaknesses, the reassigned Husimi distribution appears to be the best choice to characterize scars in billiards.

Thaden, R.

• Hörversuche zum Vergleich unterschiedlicher Bewertungsverfahren für Luftschalldämmaße [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  R. Thaden and M. Vorländer
[A]

Die Größen zur Kennzeichnung der Schalldämmung von Bauteilen sind frequenzabhängig. In der bauakustischen Praxis werden zur einfacheren Handhabung Einzahlkennwerte angegeben. Zur Berechnung dieser Kennwerte existieren in den europäischen Ländern unterschiedliche Verfahren, die verschiedene Ergebnisse zur Folge haben. Das in Deutschland verwendete Verfahren zur Ermittlung des bewerteten Luftschalldämmaßes ist teilweise problematisch, da es tiefe Frequenzen gering, hohe Frequenzen jedoch sehr stark bewertet. Unter 100 Hz wird überhaupt keine Aussage getroffen. Diese Bewertung entspricht nicht den typischen Lärmsituationen wie z.B. Verkehrs- oder Wohnlärm. Die Spektrum-Anpassungswerte C bzw Ctr oder sogar die alte ''8 dB-Regel'' könnten dieses Manko ausgleichen. Im Zuge der europäischen Harmonisierung ist es wünschenswert, sich auf ein Verfahren zur Ermittlung von Einzahlkennwerten zu einigen. Mit Hilfe eines am Institut für Technische Akustik entwickelten Algorithmus zur Auralisation von Schalldämmaßen wurden Hörversuche durchgeführt, die Vergleiche zwischen den objektiven Einzahlkennwerten und den subjektiven Wahrnehmungen der Versuchspersonen erlauben. Einige vorläufige Ergebnisse werden in Ton und Bild präsentiert.

• Ein Modell zur Auralisation der Trittschalldämmung [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  R. Thaden
[A]

Schalldämmaße werden zur einfacheren Handhabung in Einzahlwerten angegeben. Dadurch geht natürlich ein grosser Teil der ursprünglich frequenzabhängigen Informationen aus der Messung verloren. Auch sind die Normkurven zur Ableitung des Einzahlkennwertes nicht unumstritten, da sie sowohl bei der Luft- als auch bei der Trittschalldämmung tiefe Frequenzen zu gering, hohe Frequenzen jedoch zu stark bewerten. Durch eine Auralisation kann dem Betrachter die Wirkung unterschiedlicher Maßnahmen zur Schalldämmung deutlich vor Ohren geführt werden. Es wurde bereits ein Algorithmus zur Luftschalldämmung basierend auf einer Software zur Berechnung der Flankenübertragungsfunktionen zwischen zwei Räumen nach DIN EN 12354 Teil 1-3 vorgestellt. Nun soll ein Ansatz zur Erweiterung um eine Trittschall-Auralisation präsentiert werden. Das Modell zur Berechnung der Krafteinleitung basiert auf gemessenen Kraft-Zeit-Verläufen typischer Trittschallanregungen (Gehen mit unterschiedlichem Schuhwerk, etc.) und den Impedanzen des Bodens sowie der anregenden Elemente. Es wird über das Modell sowie über die Bestimmung der Eingangsdaten berichtet.

• Single-number rating of façade insulation [DAGA 2002 (Bochum)]
  R. Thaden
[A]

In practice building engineers deal with single-number ratings of sound insulation quantities. The method of transforming the frequency-dependent sound insulation in single number ratings is criticised because the reference curve is not always appropriate for modern constructions. Particularly low frequencies and layered constructions for thermal insulation are problematic. In R'w, for instance, frequencies below 100 Hz and above 3150 Hz are not taken into account. It is thus possible that very different sound insulation curves come up with same single-number ratings. In listening tests regarding various traffic noise situations, where a listener in the receiving room was exposed to passing vehicles and trains, it was investigated, how façade constructions with same single-number ratings correlated with the perceived subjective impressions. To create audio signals for these tests, an algorithm for auralisation of sound insulation was developed. The created signals were used in subjective and objective tests of loudness and other psycho-acoustic parameters.

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

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

• Auralisation in der Bauakustik: Ein universelles Werkzeug zur subjektiven Evaluierung schalltechnischer Kennwerte [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Thaden
[A]

Es ist bekannt, dass der menschliche Geher als Trittschallquelle durch das Normtrittschallhammerwerk nur angenähert charakterisiert wird. Besonders leichte Böden können durch das Hammerwerk falsch charakterisiert werden, da dessen Eingangsimpedanz nicht der des menschlichen Gehers entspricht. In der Vergangenheit gab es bereits Versuche, die Eingangsimpedanz des Gehers aus statischen Impedanzmessungen zu bestimmen. Da diese Methode nicht dem Belastungsfall beim Gehen entspricht, wurde eine Methode entwickelt, die Impedanz des Gehers während des dynamischen Gehvorgangs zu bestimmen. Dazu wird der Geher durch eine ideale Kraftquelle und eine Innenimpedanz modelliert. Durch Messungen der Kraft und der Schnelle unterhalb des Fußes über zwei verschiedenen Impedanzen können die Leerlaufkraft und die Innenimpedanz des Gehers bestimmt werden. Für die Messung werden Piezoelemente benutzt, die vor der Messung geeignet kalibriert werden, so dass aus der Messung der Spannung und des Stromes am Piezoelement die Kraft und die Schnelle auf der Oberfläche berechnet werden können. Die Messmethode sowie erste Ergebnisse werden präsentiert.

• Charakterisierung der Trittschallquelle 'Menschlicher Geher' [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Thaden
[A]

Die Auralisation ermöglicht es, Schallfelder hörbar zu machen, ohne Messungen oder Aufnahmen in der realen Bausituation durchführen zu müssen. Es können Raumsituationen erstellt und hörbar gemacht werden und somit die schalldämmenden Wirkungen einzelner Bauprodukte verglichen werden. Während die Auralisation in der Raumakustik mittlerweile etabliert ist, wird sie in der Bauakustik noch selten angewandt. In der Praxis kann sie von Bauingenieuren zur ,Erprobung' der Schalldämmung verschiedener Produkte oder von Herstellern von Bauprodukten zur Bewerbung ihrer Materialien benutzt werden. In der Forschung ist sie sinnvoll einsetzbar, um Hörversuche durchzuführen und aus subjektiven Bewertungen der Probanden objektive Kriterien abzuleiten. Z.B. können verschiedene Einzahlbewertungsverfahren daraufhin untersucht werden inwieweit sie mit den subjektiven Urteilen der Probanden korrelieren. Der Vortrag stellt die Methoden der Auralisation vor und gibt einen Überblick über bereits realisierte und mögliche zukünftige Projekte.

• A First Step towards Auralisation of Impact Noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  R. Thaden
[A]

For a subjective evaluation of the annoyance of impact sound, listening tests have to be performed. It is very time consuming to collect material for the tests as the noise has to be recorded in real buildings. Therefore an auralisation of the receiving room signal based on the typically available data of a construction would be desirable. As a first step, an auralisation of the impact sound insulation based on the normalised impact sound level is done. The force time signal of the source (walker, ball etc.) is measured and the dynamic interaction between source and structure is neglected. Accordingly, only floors with a high impedance (heavy-weight constructions) can be considered. A simple algorithm for synthesizing the force-time signal e.g. of a walking person by single footsteps is used to generate the input signal for the model. The receiving room is modelled in the same way as in a model for airborne sound insulation which was developed some years ago. In the presentation, the model and first results will be shown and ilustrated in audio examples.

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

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

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

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

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

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

Thallemer, B.

• Vermeidung von Kurvenkreischen - ein Zwischenbericht [DAGA 2005 (München)]
  B. Thallemer and S. Bühler
[A]

Bezüglich Umweltverhalten weisen schienengebundene Fahrzeuge gegenüber anderen Verkehrsträgern Vorteile auf. Die einzige Schwachstelle ist die Lärmentwicklung, primär am Kontakt des Rades mit der Schiene. In den letzten Jahren sind verschiedene Massnahmen zur Reduktion des Rollgeräuschs bis zur Anwendungsreife entwickelt worden, welche nun zunehmend in der Fläche umgesetzt werden. Die Vermeidung des Kurvenkreischens ist der nächste anstehende Schritt zur Lärmreduktion von schienengebundenen Fahrzeugen.

Tritt Kurvenkreischen auf, so führt dies typischerweise zu einer Schallpegelerhöhung von 20 bis 30 dB(A). Damit scheiden Massnahmen im Ausbreitungspfad, wie z.B. Schallschutzwände, als Lärmschutzmassnahmen vollständig aus. Kurvenkreischen kann einerseits durch Massnahmen vermieden werden, welche die Entstehung unterbinden oder andererseits durch genügende Dämpfung der beteiligten Eigenmodi. Auf dem Gebiet der Bekämpfung des Kurvenkreischens sind zurzeit weltweit viele Entwicklungen im Gang und für einige Einsatzfälle sind nun schon erste anwendungsreife Systeme auf dem Markt erhältlich.

Das Referat zeigt die verschiedenen Typen des Kurvenkreischens auf. Pro Typ werden die Prozesse des Entstehens, die Charakteristik sowie der Baum der möglichen Ansatzstellen für die Vermeidung aufgezeigt. Die heute auf dem Markt vorhandenen Systeme und die dahinterliegenden Methoden sowie Lärmreduktionsmassnahmen die heute in der Entwicklung sind, werden diesen Strukturen zugeordnet. Die betrieblichen Parameter des Bahnsystems, bei dem die Massnahme angewendet werden soll, haben einen grossen Einfluss auf die Bewertung der Eignung von Massnahmen. Diese Einflusspfade werden beleuchtet und an Beispielen diskutiert.

Die PROSE AG wurde vom schweizerischen Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) mit der Durchführung dieser Untersuchung beauftragt.

Theile, G.

• Spatial Perception in WFS Rendered Sound Fields [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  G. Theile
[A]

Modern convolution technologies offer possibilities to overcome principle shortcomings of loudspeaker stereophony by exploiting the well-known Wave Field Synthesis (WFS) concept for rendering virtual spatial characteristics of sound events. Based on the Huygens principle loudspeaker arrays are reproducing a synthetic sound field around the listener, whereby the dry audio signal is combined with information about the room and the source's position to enable the accurate reproduction of the source within its acoustical environment. Recent developments have shown that a number of applications could be possible in the near future. However, they have also shown that basic and practical constraints of WFS systems limit the rendering accurateness and the perceived spatial audio quality to a certain degree, dependent on characteristic features and technical parameters of the sound field synthesis, such as spatial aliasing, effect of reflections of the reproduction room, restriction to the horizontal plane, limitation of array dimensions (diffraction effect), occlusion effects, etc. Psychoacoustic studies are necessary to evaluate the resulting impacts on attributes of spatial perception not only with respect to the development of WFS systems but also in view of scientific knowledge. Particular attention should be turned to the perception of direction, distance, spatial depth, spatial perspective, spatial impression, reverberance, and envelopment. The following papers in this structured session will highlight some of these aspects and already provide preliminary conclusions on the possibilities and limits of WFS applications.

• Experimental investigations into the distance perception of nearby sound sources: Real vs. WFS virtual nearby sources [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  S. Kerber, H. Wittek, H. Fastl and G. Theile
[A]

Wave field synthesis (WFS) is a technique which in principle is able to reproduce the temporal and spatial properties of a wavefield. Therefore, it should be possible to create exact interaural differences at a listener's head. They represent cues to near field distance perception, and should therefore lead to natural distance perception. This paper examines this assumption as follows: listening tests are performed in a non-reflecting room with virtual sound sources created by WFS, as well as with real loudspeakers at various distances (25cm to 190cm) from a person. The results confirm the suggestion described in the preceding companion paper that the direct sound rendered with a typical WFS setup does not create sufficient binaural cues for distance perception.

• Binaurale Raumsynthese mittels Wellenfeldsynthese - Realisierung und Evaluierung [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  D. Menzel, H. Wittek, H. Fastl and G. Theile
[A]

Durch Anwendung der binauralen Raumsynthese (BRS) kann bei Kopfhörerdarbietung die Wiedergabe von Sprache und Musik in verschiedenartigen Räumen bereits recht authentisch simuliert werden. Im Vortrag wird nun ein System vorgestellt, bei dem für die BRS-Wiedergabe ein ''virtueller Kopfhörer'' mittels Wellenfeldsynthese realisiert und evaluiert wird. Dabei werden durch ein kreisförmiges Array mit 23 Lautsprechern, das etwa 40 cm über dem Kopf der Versuchsperson angeordnet ist, fokussierte Quellen nahe den Ohren erzeugt. Die fokussierten Quellen werden mittels Headtracking so gesteuert, dass Ihre Positionen relativ zum Kopf stabil sind und damit die HRTFs unabhängig von der Kopfdrehung. Das System erlaubt eine nahezu perfekte raumbezogene Lokalisation von Schallquellen in der Horizontalebene, ist jedoch bezüglich der Abbildung der Elevation, insbesondere unterhalb der Ohrenhöhe, noch verbesserungsfähig. Für Quellen aus unterschiedlichen Richtungen sind Klangfarbenunterschiede zwar wahrnehmbar, aber nicht störend.

• Zu Unterschieden in der Hörereigniswahrnehmung bei Wellenfeldsynthese und Stereofonie im Vergleich zum natürlichen Hören [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  D. Wegmann, G. Theile and H. Wittek
[A]

Die Tonwiedergabe mittels Lautsprecherstereofonie unterliegt Gesetzmäßigkeiten, die sich von denen der Wellenfeldsynthese (WFS) grundsätzlich unterscheiden. Die Stereofonie basiert auf dem Phänomen der Phantomschallquelle, mit der Wellenfeldsynthese wird hingegen versucht, das Schallfeld einer Realschallquelle in der Umgebung des Hörers originalgetreu zu reproduzieren, resultierend in einer virtuellen Quelle. Die Ohrsignalmerkmale, die eine Phantomschallquelle hervorrufen, unterscheiden sich deutlich von denen einer äquivalenten Realschallquelle. Die bekannten Summenlokalisationstheorien liefern für dieses Phänomen der gleichen Hörereignisse bei verschiedenen Ohrsignalen keine plausible Erklärung. Es tritt daher die Frage auf, ob die wahrnehmungsseitigen Prozesse, die ein Hörereignis hervorrufen, sich bei WFS und Stereofonie möglicherweise prinzipiell unterscheiden. Hierzu wurden Untersuchungen zur Wahrnehmung von Klangfarbenänderungen durchgeführt. Realschallquellen, virtuelle Quellen und Phantomschallquellen unterschiedlicher Hörereignisrichtung wurden dargeboten und bezüglich der Klangfarbe jeweils verglichen mit einer Referenzquelle. Unter anderem zeigte sich, dass die durch Pegeldifferenzstereofonie erzeugte Phantomschallquelle die geringste Klangfarbenänderung hervorruft und bei allen Wiedergabesystemen die auslenkungsbedingten spektralen Differenzen der Ohrsignale, die sich in Bezug auf die Referenz ergeben, sehr gut korrelieren mit den jeweils wahrgenommenen Klangfarbenänderungen. Für die Hörversuche wurde erstmals ein vollständig 'virtuelles' Versuchssystem verwendet, basierend auf binauraler Raumsynthese (BRS).

• BRS reproduction via virtual headphone based on WFS rendered focused sources [DAGA 2008 (Dresden)]
  G. Theile and K. Laumann
[A]

The so called ''Binaural Sky'' concept combines wave field synthesis and binaural techniques. Focused sources are rendered close at listener's ears by means of a WFS-array above the listener. Due to headtracking control, the locations of the focused sources are kept constant relative to the ears regardless of head movement. The focused sources are used in combination with HRTF invers filtering, forming a virtual headphone which is used for BRS (Binaural Room Synthesis) reproduction. As a result, virtual loudspeaker playback can be enjoyed without wearing a headphone, without any loudspeakers in the listener's field of vision and without quality constraints in small rooms or other inappropriate environments. Stable and accurate room-related localization of loudspeakers in the virtual studio is achieved while the location of the real array loudspeakers above the listener is not perceivable. High-quality surround sound monitoring is possible for standard or advanced multi-channel loudspeaker setups, including additional height loudspeakers. A broad range of consumer applications is envisaged, for example computer game, automotive audio, or augmented reality.

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

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

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

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

• Berücksichtigung der Kopfposition bei der Erzeugung eines virtuellen Kopfhörers mittels Wellenfeldsynthese [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Franke, G. Theile, K. Laumann and D. Leckschat
[A]

Das auf der DAGA 2006 unter dem Namen ''Binaural Sky'' vorgestellte Audiowiedergabesystem erzeugt unter dem Einsatz von Wellenfeldsynthese und Auswertung der Kopforientierung fokussierte Schallquellen mit konstanter Position im kopfbezogenen Koordinatensystem [Menzel et al.: ''Binaurale Raumsynthese mittels Wellenfeldsynthese - Realisierung und Evaluierung'']. In Kombination mit einer inversen HRTF-Filterung zur Übersprechkompensation, dienen diese Quellen als Transaural-Schallquellen bei der Synthese eines virtuellen Kopfhörers.

Es wird eine Methode präsentiert, welche dem Hörer im Vergleich zum ursprünglichen System eine angemessene Bewegungsfreiheit einräumt, indem nicht nur rotatorische, sondern auch translatorische Bewegungen des Kopfes bei der Erzeugung des virtuellen Kopfhörers berücksichtigt werden. Das Prinzip besteht in der dynamischen Positionsanpassung der fokussierten Schallquellen an den Standpunkt des Hörers, wobei die vorberechneten FIR-Filter für die Übersprechkompensation unverändert bleiben. Die Methode wurde in das bereits bestehende System integriert und anhand von Messreihen evaluiert.

Then, A.

• Vergleich ausgewählter objektiver raumakustischer Parameter hinsichtlich ihrer Korrelation mit dem subjektiven Kriterium „Scheinbare Breite der Quelle'' bei Musikdarbietungen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  A. Then and M. Blau
[A]

Der subjektive Eindruck ''Scheinbare Quellbreite'' (ASW) wird als wichtige Komponente des Raumeindrucks bei der Darbietung von Musik angesehen. Von den objektiven Kriterien, die mit diesem Eindruck korrelieren, haben sich neben dem Lautstärkemaß bei tiefen Frequenzen insbesondere der frühe Anteil des Seitenschallgrades und des interaurale Kreuzkorrelationskoeffizienten etabliert. An der TU Dresden wurde in den 80er Jahren des vorigen Jahrhunderts ein alternatives Raumeindrucksmaß entwickelt, dessen früher Anteil ebenfalls zur objektiven Abschätzung von ASW geeignet scheint. Der wichtigste Unterschied zu den beiden vorgenannten Kriterien besteht darin, daß zusätzlich eine Bewertung der Verzögerungszeit einzelner Reflexionen vorgenommen wird. In subjektiven Tests in einem synthetischen Schallfeld wurde untersucht, wie gut die drei Kriterien mit ASW korrelieren. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen legen nahe, daß die Einbeziehung der Verzögerungsinformation dann sinnvoll ist, wenn einzelne frühe Reflexionen dominant sind.

Thesing, U.

• Akustische Optimierung blasgeformter Resonanzabsorber - eine Kombination von Prozeß- und Akustik-Simulation [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  C. Völker and U. Thesing
[A]

Der Einsatz von Motorkapseln ermöglicht die Einhaltung des vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Grenzwertes für das Außengeräusch von Personenkraftwagen. Üblicherweise bestehen dies Kapseln, die unterhalb des Motors positioniert sind, aus einen Trägerteil und einem dem Motor zugewandten Absorber; dieser wird zumeist aus Schaum gefertigt. Vor mehr als einem Jahr wurden diese ''klassischen'' Motorkapseln durch ein neues Kapselsystem erweitert. Träger und Absorber werden aus einem Material und in einem Prozeßschritt hergestellt. Bei den Absorbern handelt es sich um blasgeformte Platten-Resonatoren in Form von ''Kästchen''. Unser Entwicklungsziel war es, die Absorption der Resonatoren in Abhängigkeit von Resonator-Geometrien und Prozeß vorherzusagen, um - darauf aufbauend - die akustische Leistung zu optimieren. Da jegliche Geometrieänderung (z.B. Änderung der Höhe) einen direkten Einfluß auf das sich einstellende Wanddickenprofil hat, war es nötig, zwei Simulationswerkzeuge miteinander zu verknüpfen. Zum einen die Blow-Simulation (Prozeß), die den Resonator in Abhängigkeit von Blasformprozeß, Werkzeug und Material beschreibt und als Resulat das Wanddickenprofil liefert, sowie die darauf basierende Akustik-Simulation, die die Absorption vorhersagt, wie sie bei einer entsprechenden Hallraum-Messung ermittelt werden würde. Eine besondere Herausforderung war die fach- und firmenübergreifende Projektarbeit, in der sich die Theorie nutzbringend für die Praxis anwenden ließ. Mithilfe der Simulationstools wurden bisher sowohl Optimierung der schon bestehenden Resonanzabsorber durchgeführt, als auch deren Wirkungsbereich zu höheren Frequenzen hin erweitert. Nach einer kurzen Vorstellung des Blasformprozesses, werden die einzelnen Entwicklungs- und Simulationsschritte im Vergleich zu experimentellen Ergebnissen vorgestellt.

Thiel, K.

• Genexpressionsanalysen von Zellen nach Beschallung mit einem Infrapulsgenerator [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Siegmann, K. Siegmund, B. Prisack, K. Thiel, H. Bojar and E. Borsch-Galetke
[A]

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden Versuche mit Testzellen in einem Infrapulsgenerator (IPG) durchgeführt. Die Auswertung der Impulssignale erfolgte mit ''Messsystemen zur Messung und Auswertung von Waffenlärm''.Hierbei wurde der Kunstkopf auf den Entfernungspunkten postiert. Die Schalldruckpegel des Freifeldmikrofons variierten in Abhängigkeit zur Entfernung mit Freifeldpegeln zwischen 155 dB (3 m) und 145 dB (12 m). Es wurde sehr homogen etwa die Hälfte der über 22.000 Gene auf einem Affymetrix-Genchip detektiert. Die Lymphocyten ''Kontrolle'' gegen ''Belastung'' nach Belastung zeigen in diesem Versuch je nach Nähe zur Pulsquelle eine Aufregulierung zwischen 0,7% und 1,6%. Zur Signifikanzanalyse der Microarraydaten wurde die SAM-Methode eingesetzt. Wird diese Methode auf die Versuchsreihe angewendet, so ergibt sich eine Rate als falsch detektierter Gene von über 50%. Wählt man hier die Gene mit den 100 größten Scores aus, so sind davon 51 Gene allein auf die zufällige Varianz der Expression zurückzuführen. Auch wurden nur 2 Gene im Durchschnitt wenigstens um den Faktor zwei verändert. Von einer genschädigenden Wirkung der o.a. Schallbelastung durch einen Infrapulsgenerator ist nicht auszugehen. Moderne Analysemethoden liefern nach Belieben ohne Probleme Unmengen von Daten. Die Kunst liegt darin, die richtigen rauszufiltern und daraus die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen.

Thiele, F.

• 'Meinen Sie mich?' Aktivierung von Sprachdialogsystemen im Heimbereich [DAGA 2003 (Aachen)]
  T. Portele and F. Thiele
[A]

Der zur Zeit wichtigste Einsatzbereich natürlichsprachlicher Dialogsysteme ist das Telefon. In diesem Szenario kann von einer eindeutig (durch einen Anruf) initiierten, nicht unterbrochenen Kommunikation ausgegangen werden. Zunehmend erlangen jedoch Systeme für den Heimbereich oder das Auto Marktreife. Hier kann nicht davon ausgegangen werden, dass eine Äußerung in jedem Fall auch an das System gerichtet ist. Radio und Fernsehen können sprachliche Signale in den Raum ausstrahlen, die vom Dialogsystem ignoriert werden müssen. Durch Beamforming oder Echounterdrückung kann dies zu einem gewissen Grad gewährleistet werden. Ein Benutzer kann jedoch auch entweder mit anderen Menschen kommunizieren, oder selbstadressierte Äußerungen produzieren. In diesem Fall soll ein Dialogsystem adäquat, nämlich gar nicht, reagieren. In dem Tagungsbeitrag werden Verfahren diskutiert, die zur Lösung dieses zweiten Problemfelds beitragen können.

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

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

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

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

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

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

• Aktive Beeinflussung des Drehklanges von Axialventilatoren mittels störkörperinduzierten Sekundärschallquellen [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Steger, G. Ashcroft, D. Nuernberger and F. Thiele
[A]

Das Gebläsegeräusch wird durch verschiedene strömungsakustische Mechanismen erzeugt und besteht im Klangbild sowohl aus tonalen als auch aus breitbandigen Komponenten. Befindet sich die Blattspitzenge- schwindigkeit des Gebläsefans im Unterschallbereich, wird das abgestrahlte Schallfeld von diskreten Tönen bei der Blattfolgefrequenz (BPF) und ihren höheren Harmonischen dominiert. In diesen Fällen sind die entscheidenden Geräuschentstehungsmechanismen die Interaktion der Rotornachläufe mit den stromab befindlichen Statorschaufeln und die Wechselwirkung der Rotorschaufeln mit einer gestörten Zuströmung.


Im Rahmen der von der DFG an der Technischen Universität Berlin geförderten Forschungsvorhaben, werden Möglichkeiten zur aktiven Minderung des Drehklanges eines Axialventilators untersucht. Ziel des Projektes ist die aktive Beeinflussung der tonalen Geräuschentwicklung hervorgerufen durch Rotor/Stator-Wechselwirkun- gen. Hierbei wird die gezielte Überlagerung des Primärschallfeldes der Gebläsestufe mit einem durch strö- mungsinduzierte sekundäre Schallquellen erzeugtem Gegenschallfeld betrachtet. Im Gegensatz zu konventionellen Techniken, in denen Lautsprecher für die Generierung des Gegenschallfeldes zur Anwendung kommen, erfolgt hier die Erzeugung des Gegenschallfeldes durch Störungen der Blattspitzenströmung mittels Störzylinder.


Numerische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Entstehung des sekundären Schallfeldes eng mit den durch die Störzylinder hervorgerufenen Strömungsinhomogenitäten im Blattspitzenbereich verbunden ist. Bei ausreichend großem Axialabstand zwischen Rotor und Störkörper können Potentialfeldwechselwirkungen vernachlässigt werden. In dieser Konfiguration ist das sekundäre Schallfeld im Wesentlichen durch die perio- dischen Wechselwirkungen der Rotornachläufe mit den Störkörpern verbunden. Darauf aufbauend wird ein zweidimensionales analytisches Modell zur Beschreibung der optimalen Zylinderposition für die gezielte Be- einflussung der sich stromauf/stromab ausbreitenden akustischen Moden mit bestimmter azimutaler Moden- ordnung erarbeitet.

• A Stable Time Explicit Impedance Model and its Applications [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  C. Richter and F. Thiele
[A]

Passive acoustic treatment allows very large levels of noise reduction today, not only in aircraft nacelle design. On the other hand time explicit, numerical methods have gained popularity in Computational Aeroacoustics (CAA) over the last two decades. As a consequence there is a high demand for accurate, easy to use time domain impedance models for subsonic parallel flow conditions. The boundary layer effects of overflown hard walls are usually not considered in acoustic models of the in duct wave propagation. For many applications the resolution of a small boundary layer would dramatically increase the problem size, without significant enhancement of the simulated large scale acoustic properties. However, the boundary layer significantly changes the effective impedance of the treated surface, which is usually modeled by the Myers boundary condition. Unfortunately this model was shown to contain an instability under non-zero flow conditions. This instability is removed by a fully equivalent modification of the original Myers boundary condition in the presented approach. With this modification a stable time explicit impedance model is implemented together with a time explicit, high order CAA method based on the DRP scheme. The frequency responses of the surface impedance is modeled as a single cavity Helmholtz resonator. Two and three dimensional simulations of the in duct wave propagation with subsonic mean flow show the capability of the presented approach. In the context of accompanying simulations for experiments, the possibility to model measured termination impedances is shown.

• Vergleich experimenteller Daten und numerischer Berechnungen zur Analyse der Dämpfungseigenschaften überströmter Liner für Flugtriebwerke [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Busse, C. Richter, C. Heuwinkel, L. Enghardt, I. Röhle, U. Michel and F. Thiele
[A]

Der Einfluss der Überströmungsgeschwindigkeit auf die Impedanz von Schalldämpfern (Linern) ist für deren Einsatz in Flugtriebwerken ein wichtiger Parameter. Dieser wurde experimentell und numerisch untersucht. Dazu wurden in einer durchströmten, austauschbaren runden oder eckigen Messstrecke verschiedene axialsymmetrische oder ebene schalldämmende, realitätsnahe Auskleidungen vermessen. Jede untersuchte Frequenz wurde von Lautsprechern monofrequent angeregt. Die resultierenden Wechseldrücke wurden mithilfe mehrerer beidseitig der Probe wandbündig angeordneter Mikrofone erfasst. Die Messdatenauswertung, insbesondere die Trennung in hin- und zurücklaufende Wellen und die Berücksichtigung verschiedener Fehlergrößen, erfolgte durch Algorithmen im Frequenzbereich. Die Auswertungsergebnisse waren Ausgangsbasis für die numerische Rückrechnung der Impedanz im Zeitbereich mit Hilfe einer numerischen Methode. Dafür wurde ein kommerzielles, nichtlineares Optimierungsverfahren mit einer proprietären CAA-Methode gekoppelt. Ziel der Optimierung war die Minimierung des Fehlerquadrats zwischen gemessenem und numerisch berechnetem Frequenzgang der Schallleistungsdissipation des Liners. Dazu wurden die fünf Parameter des Impedanzmodells variiert. Bei Formulierung im Zeitbereich kann der Frequenzgang der Impedanz mit einer einzigen Optimierung gefunden werden. Im Gegensatz zu Messungen mit dem Kundtschem Rohr berücksichtigt die berechnete Impedanz nichtlineare Änderungen durch die Überströmung der Probe. Mit den ermittelten Modellparametern kann die Wirkung der akustischen Auskleidung in der realen Einbausituation im Flugtriebwerk simuliert werden.

Thiele, J.

• Musikhörgewohnheiten bei Jugendlichen: Tragbare Wiedergabegeräte mit Kopfhörer [DAGA 2008 (Dresden)]
  D. Schulz, S. Schubert, J. Thiele and J. Hantzsch
[A]

In einer Reihe von Studien wird über eine Verschlechterung der Hörfähigkeit bei jungen Menschen berichtet. Dabei wird besonders der Einfluss verschiedener Formen des überlauten Musikhörens diskutiert, wie zum Beispiel der häufige Besuch von Diskotheken mit Pegeln von zum Teil deutlich über 100 dB(A). Im Rahmen einer Längsschnittstudie mit Schülern der 7. - 10. Klasse einer Mittelschule stellte sich heraus, dass sich bei den Probandengruppen, die in den Befragungen häufiges und lautes Musikhören über Kopfhörer angegeben hatten, ebenfalls verstärkt Anzeichen von Verschlechterungen des Gehörs im Untersuchungszeitraum zeigten. Besonders bei der Gruppe der ''Extremnutzer'' sind diese Zusammenhänge deutlicher ausgeprägt. Dieses Ergebnis war Anlass für ein studentisches Projekt, das die Häufigkeit und die typischen Schalldruckpegel bei der Nutzung tragbarer Wiedergabegeräte bei Schülern verschiedener Schultypen und bei Studenten erfassen sollte. Die Ergebnisse werden u.a. in Bezug auf die Musikrichtung und das Alter der Probanden vorgestellt. Zieht man lediglich die durchschnittlichen Pegel, Nutzungsdauern und Schallenergiedosen heran, so birgt die Nutzung dieser Geräte scheinbar kaum ein Gefährdungspotenzial für das Gehör. Es zeigt sich aber auch hier, dass das Gehör von ca. 5 - 15 % der untersuchten Probanden besonders gefährdet ist.

Thiele, R.

• Acoustic Diesel Cold-Start [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  N. Alt, J. Nehl, S. Heuer and R. Thiele
[A]

Das hervorragende Drehmoment- und Leistungsangebot moderner Dieselmotoren, kombiniert mit niedrigen Kraftstoffverbräuchen und Abgasemissionen, lassen diese zunehmend Marktanteile gewinnen. Auch das Geräusch ist bei vielen Fahrzeugen auf einem akzeptablen Niveau. Beim Kaltstart nageln jedoch bis heute die meisten Motoren unangenehm laut. Durch eine gezielte akustische Optimierung der Kaltstartkorrekturen im Steuergerät ist eine signifikante Verbesserung möglich. Es sind, abhängig von der Basiskalibrierung, Pegelreduktionen im Innen- und Außengeräusch von 0.5 - 5 dB bei -10C Umgebungstemperatur erreichbar, ohne dass Einbußen bezüglich Startbarkeit, sichtbarem Schwarz- oder Weißrauch oder im MVEG-Zyklus auftreten.

Thoden, D.

• Neuartiger Prüfstand zur akustischen Untersuchung von Wälz- und Gleitlagern [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Kruk, D. Thoden and S.-G. Backhaus
[A]

Am Institut für Maschinenwesen der Technischen Universität Clausthal wurde eine neuartige Messstrategie zur Bestimmung des dynamischen Übertragungsverhaltens von Wälz- und Gleitlagern entwickelt. Hierzu wurde ein Prüfstand aufgebaut, mit dem ein weites Parameterfeld abgedeckt werden kann, und ein Auswerteverfahren erdacht, mit dem die frequenzabhängigen Steifigkeiten und Dämpfungen bestimmt werden können. Neben verschiedenen Lagergrößen (bis 100 mm Wellendurchmesser) und -typen können die Parameter Drehzahl (bis 5000 min-1), Belastung (radial bis 80 kN, axial bis 40 kN), Temperatur (-40 C bis 120 C), Anregungsfrequenz (bis 9 kHz), Ölsorte, Einspannsteifigkeit und Lagerverkippung variiert werden. Durch getrennte Fundamente und die sehr massive Prüfstandshauptwelle ist das Prüflager frei von Antriebseinflüssen. Durch den Einbau des Prüflagers am freien Wellenende ist der Lagerwechsel innerhalb eines Arbeitstages möglich. Die Signalübertragung von der Welle erfolgt über eine Hochleistungstelemetrie, alle Messsignale werden von einem 32-Kanal-Signalanalysator erfasst und verarbeitet. Durch den Einsatz der Vierpoltheorie kann das Prüflager getrennt betrachtet werden, wodurch sich vergleichbare Ergebnisse auch für unterschiedliche Einbau- und Betriebssituationen erzielen lassen. Mit dem sofort verfügbaren System sind neben den Übertragungsmessungen bis in den unteren Ultraschallbereich auch Eigengeräuschuntersuchungen möglich.

Thomann, G.

• Spektrale dreidimensionale Richtcharakteristiken für Flächenflugzeuge [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  G. Thomann and W. Krebs
[A]

Die Empa führte in Zürich akustische Messungen am realen Flugbetrieb durch. Das Ziel dieser Messungen war der Ausbau und die Erneuerung des akustischen Quellendatensatzes von Flula2. Das in Flula2 implementierte Quellenmodell ist bezüglich Richtwirkung nur vom Abstrahlwinkel abhängig. Es ist in Flugrichtung rotationssymmetrisch und kennt keine azimuthale Richtwirkung. Die azimuthale Richtwirkung wurde für Helikopter in einem Pilotprojekt Ende der 90er Jahre bestimmt. Dort wird ein dreidimensionales Quellenmodell auf der Basis von Kugelflächenfunktionen verwendet. Die Richtwirkung wird dabei mittels zweier Winkel beschrieben, separat für die Terzbandspektren von 25 bis 5000 Hz. Dieses Modell soll nun auch für Flächenflugzeuge angewendet werden. Die Untersuchung soll dabei die Machbarkeit von dreidimensionalen Richtcharakteristiken für Flächenflugzeuge nachweisen, die Unterschiede zur Rotationssymmetrie sowie den Einfluss der Lage und der Art des Triebwerks aufs Abstrahlverhalten aufzeigen. Die Auswertung der Messungen zeigt eine deutliche azimuthale Richtwirkung auch bei Flächenflugzeugen. Je nach Flugzeugtyp werden seitlich zum Rumpf Abweichungen bis zu vier Dezibel gefunden im Vergleich zur Schallabstrahlung direkt unterhalb des Flugzeugs. Für Flugzeuge mit den Triebwerken am Heck besteht eine befriedigende Übereinstimmung mit den Korrekturen für den Installationseffekt gemäss ECAC Doc29R im Gegensatz zu Flugzeugen, wo die Triebwerke unter den Flügeln montiert sind. Die im dreidimensionalen Modell gefundene Richtwirkung unterscheidet sich jedoch auch stark bei Flugzeugen mit identischen Triebwerkskonstellationen. So ist die seitliche Richtwirkung der A310 300 vergleichbar mit den Korrekturen für den Installationseffekt für Flugzeuge mit heckmontierten Triebwerken, wohingegen die A320 einen deutlichen Anstieg der seitlichen Schallabstrahlung bei rund 30 Grad zeigt.

• Mess- und Berechnungsunsicherheit von Fluglärmbelastungen [DAGA 2008 (Dresden)]
  G. Thomann
[A]

Fluglärm wird mit Computerprogrammen flächendeckend berechnet. In den seltensten Fällen werden die Unsicherheiten von solchen Berechnungen angegeben. Eine wichtige Voraussetzung zu deren Bestimmung ist die Kenntnis der Unsicherheit von Messdaten, die einerseits die Quellendatenbasis der Berechnung bilden und andererseits zur Validierung von Berechnungen verwendet werden. Eine im Herbst 2007 abgeschlossene Dissertation an der ETH Zürich beschäftigt sich mit der Mess- und Berechnungsunsicherheit. Darin wird ein Konzept vorgestellt, wie die Unsicherheiten von Fluglärmberechnungen und Fluglärmmessungen systematisch behandelt und quantifiziert werden können. Am Beispiel des Schweizer Fluglärmsimulationsprogramms FLULA2 sowie für je fünf Monitoringstationen in Genf und Zürich werden die Berechnungs- resp. Messunsicherheiten quantifiziert. Dabei zeigt sich, dass Mess- und Berechnungsunsicherheiten in derselben Grössenordnung sind. Bei Jahresmittelwerten von realen Verkehrsszenarien unter Verwendung von Radardaten können dabei keine systematischen Abweichungen zwischen Berechnungen und Messungen festgestellt werden. Mit FLULA2 ist es unter bestimmten Voraussetzungen technisch möglich, eine Unsicherheit von 1.5 dB auf einem Konfidenzniveau von 90% einzuhalten. Es obliegt nun den richterlichen und behördlichen Instanzen die Regeln zu definieren, wie Mess- und Berechnungsunsicherheiten bei der Beurteilung von gesetzlich relevanten Lärmbelastungen zu berücksichtigen sind.

Thomann, S.

• Objective description of the required interior sound for exclusive passenger cars [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  F. Brandl, W. Biermayer and S. Thomann
[A]

Die Innengeräuschqualität von PKW's kann heute bereits mit hoher Genauigkeit objektiv gemessen werden. Für das Segment sportlicher Luxusfahrzeuge ist darüber hinaus eine markenspezifische Geräuschqualität bzw. ein spezieller Sound erwünscht, welcher zum einen als Markenmerkmal dient und zum anderen einen wesentlichen Beitrag zur Freude am Fahren liefert. Eine solche objektive Beschreibung der Innengeräuschqualität kann nur auf subjektiven Urteilen basieren, wobei sowohl die Auswahlkriterien für die Versuchspersonen als auch die Erhebungsprozesse der subjektiven Urteile sehr sorgfältig durch Anwendung statistischer Methoden optimiert werden müssen. Um eine valide Basis für das Erstellen der objektiven Kenngrößen zu schaffen, sind umfangreiche Versuchsreihen sowohl im Feld als auch im Labor erforderlich. Die Ermittlung von hoch korrelierenden objektiven Kenngrößen, welche die Innengeräuschqualität von Sport- und Luxusfahrzeugen beschreiben, wird zum einen durch signaltheoretische Ansätze, und zum anderen durch die Auswahl der passendsten Korrelationsmethoden zwischen subjektiven Daten und objektiven Parametern ermöglicht.

Thomas, C.

• Berechnung mehrlagiger Schallabsorber unter Verwendung der Vierpolmethode [DAGA 2003 (Aachen)]
  C. Thomas and U. Weltin
[A]

Dieser Beitrag befasst sich mit der Berechnung von Absorptionssystemen, die aus einer Kombination verschiedenartiger Absorbertypen aufgebaut sind. In dem verwendeten Berechnungsschema werden die unterschiedlichen Absorbertypen durch Vierpole abgebildet, die durch eine Kettenschaltung zu einem Netzwerk verknüpft werden, das den mehrlagigen Absorber repräsentiert. Betrachtet wird insbesondere die Absorptionsgradberechnung von porösen Absorberschichten, wie Glaswolle oder Schaum, die mit mikroperforierten Folien abgedeckt sind. Weiterhin wird eine Möglichkeit aufgezeigt die benötigten Vierpolparameter für die Modellierung von porösen Absorberschichten in einem hybriden Verfahren durch eine numerische Parameteroptimierung aus Absorptionsmessungen am Impedanzrohr zu erzeugen.

• Beschreibung mikroperforierter Absorber durch mathematische Modelle poröser Absorber [DAGA 2005 (München)]
  C. Thomas
[A]

Der sogenannte mikroperforierte Absorber (MPA) wird heutzutage im wesentlich als Schallabsorber im Gebiet der Raumakustik eingesetzt. Zunehmend werden aber Möglichkeiten untersucht den MPA auch als Element im Bereich der Luftschalldämmung zu verwenden. Dabei besteht die Möglichkeit den MPA direkt als Trennelement oder in Kombination mit einer Einfach- oder Doppelwand anzuordnen. Während die gute Berechenbarkeit der Absorptionseigenschaften von MPA schon in vielen Veröffentlichungen thematisiert worden ist, so sind zur Schalldurchgangsberechnung von MPA vergleichsweise wenige Literaturquellen bekannt. In diesem Beitrag wird daher ein Verfahren vorgestellt das es ermöglicht mikroperforierte Paneele beliebiger Geometrie mathematisch als porösen Absorber zu beschreiben. Unter Beibehaltung der Schichtdicke des perforierten Paneels werden dazu über eine numerische Parameteroptimierung die Absorberkennwerte Ausbreitungskonstante und Wellenwiderstand einer homogenen porösen Materialschicht an das akustische Verhalten des MPA angepasst. Anschließend ist es mittels existierender Algorithmen zur rechnerischen Untersuchung poröser Absorber möglich, mit diesen Algorithmen den Schalldurchgang durch die MPA rechnerisch zu bestimmen. Am Beispiel eines MPA zur Bedämpfung der Dickenresonanzen einer Doppelwand wird die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Vorgehensweise gezeigt. Der MPA wird dabei parallel zu den beiden Wänden der Doppelwand innerhalb des Hohlraums angeordnet. Die unter Anwendung eines auf modalen Ansätzen basierenden Berechnungsverfahrens vorhergesagten Ergebnisse werden experimentell im Originalmaßstab an einem Doppelwandprüfstand bestätigt.

• Sandwichbauteile mit mikroperforierten Deckschichten [DAGA 2008 (Dresden)]
  E. Groß, T. Wassiliou and C. Thomas
[A]

Die Technische Universität Hamburg-Harburg (Institut für Zuverlässigkeitstechnik und Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik) und Airbus (Abteilung Cabin Acoustics) haben verschiedene Möglichkeiten untersucht, die akustischen Eigenschaften von Kabinenverkleidungselementen zu verbessern. Ein Ansatz, der hier vorgestellt wird, besteht darin den aus sogenannten Sandwichpaneelen mit Wabenkern aufgebauten Kabinenverkleidungen als zusätzliche Funktion schallabsorbierende Eigenschaften zuzuweisen. Dabei wurde die Möglichkeit untersucht, die Deckschichten dieser Sandwichbauteile als mikroperforierte Paneele auszuführen. Vorgestellt werden neben einem möglichen Verfahren zur Prototypenherstellung auch der Vergleich zwischen der rechnerischen Perforationsauslegung und Absorptionsmessungen in der Alpha-Kabine sowie sich ergebende Vorteile im Transmissionsverhalten.

Thomas, J.-H.

• An experimental study of the acoustic radiation of a concert harp using Nearfield Acoustic Holography [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  N. Dauchez, J.-H. Thomas, F. Gautier and J.-C. Pascal
[A]

Planar Nearfield Acoustic Holography (NAH) [1] is used to provide acoustic features of the radiation of a concert harp [2]. The acoustic pressure fields are measured from two planes in the nearfield of the soundboard and the soundbox holes while a stationary mechanical excitation is placed at one string location. NAH provides a reconstruction of the pressure field and the normal velocity on the source planes by solving an inverse problem. Acoustic intensity vectors are computed from the measurements. A detailed description of the acoustic intensity field radiated by the sounboard surface and the soundbox holes is performed. Calculations of acoustic power radiated by the two sources allow us to quantify their relative importance. In three frequency ranges, it is shown that soundbox holes radiate more than the soundboard. In the first range, it is suggested that the acoustic radiation of the instrument can be described by two monopoles implying that in this range the harp acts as an equivalent elastic Helmholtz resonator.

[1] J. D. Maynard, E.G. Williams and Y.Lee, Nearfield Acoustic Holography: I. Theory of generalized holography and the development of NAH, J. Acoust. Soc. Amer. 78, 1395-1413 (1985) [2] F. Gautier, N. Dauchez, Acoustic intensity measurement of the sound field radiated by a concert harp, submitted to Applied Acoustics, (2003)

• Temporal Formulation in the Wave Number Domain of Forward Propagation of Time Evolving Acoustic Pressure Fields [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  V. Grulier, J.-H. Thomas, J.-C. Pascal and J.-C. Le Roux
[A]

The wavenumber method using the FFT algorithm has proven to be a more efficient tool than the Rayleigh integral method for calculating harmonic acoustic fields from planar radiators (Williams, Maynard). However, this method is not adapted when considering non-harmonic acoustic fields. Therefore the aim of this work is to provide a relevant reconstruction of non-stationary acoustic fields using a time domain impulse response formulation of the problem in the wavenumber domain. This formulation, to our knowledge first given by Forbes and Stepanishen, allows a real-time prediction of the acoustic wave propagation in the near-field of vibrating structure or in waveguide for applications in active control.

First the acoustic propagation in the wave number domain described by the temporal wave equation in plane geometry is considered. A two-dimensional Fourier transform is applied to this equation that leads to a differential equation written in a Laplace formalism. The resolution of this equation gives the expression of an impulse response that, convolved with each component of the time-dependant wavenumber spectrum in a mesurement plane, yields the wavenumber spectrum in a forward plane. Then the two-dimensional inverse Fourier transform in space domain provides the instantaneous spatial pressure in the forward plane. Some explanations to reach the formulation are given in the paper.

Numerical simulations are also reported to confirm the validity of this formulation. These simulations deal with sources composed of monopoles and more complex planar radiators whose sound emission fluctuates in time.

• Quadratic Time-Frequency Representations For Signals Passing Through Dispersive Systems
  J. Bernard, S. Montresor, J.-H. Thomas and C. Depollier
[A]

The aim of this work is to study the propagation of an acoustic wave in porous media using quadratic time-frequency representations (QTFR), for example the Bertrand distribution. Because of the dispersive characteristic of such a system, the wave velocity in the porous structure is a complex function of the frequency, i. e., the energy of the signal carried by each frequency has is own velocity. So, a sample of porous medium is excited by an ultrasonic pulse, and the QTFR of the output signal is observed to evaluate the group delay law, function of the frequency, and then the parameters of the material.

The relevance of such signal processing tools is their capacity to concentrate the energy of a signal in a two-dimensions plane (time-frequency, time-scale,...) along his group delay law. In the case of propagation in porous media, the group delay law is compared to a power law in the time-frequency plane. Finally, the properties of the Power Class of QTFR are used. This class of representations allows to generate a large number of QTFR and each of them matches with one adapted power law in terms of lisibility and the concentration of energy in the time-frequency plane. Hence, to choose the most relevant representation, concentration measurement tools as Renyi entropy are used. Here, the situation where a signal passes through a dispersive system which includes a power law group delay to the signals is considered. So, a QTFR which localizes efficiently this kind of signals is needed as well as the Wigner-Ville QTFR localizes the linear chirp signal.

Thomas, J.-L.

• Boosting Single Bubble SonoLuminescence with an acoustic pulse [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  J.-L. Thomas
[A]

Single bubble sonoluminescence is characterized by a great concentration of energy conducting to the generation of UV photon with ultrasound of centimetric wavelength. The estimate of the gas temperature at the end of the bubble collapse has fluctuated of four orders of magnitude according to the assumptions controlling the gas dynamics. These fluctuations mainly come from the hypothetical existence of an acoustic shock wave inside the bubble, which would lead to very high temperature at the bubble core. This work addressees the feasibility of modifying the SBSL domain of stability to reach this shock wave dynamic in the bubble interior. The idea is to add a high frequency pressure pulse to the monochromatic low frequency field used in the now classical set-up. This pressure pulse is generated with eight high frequency transducers adaptively focused on the bubble and synchronised with its low frequency cycle. A transient boosting of sonoluminescence can be achieved by applying a negative acoustic pulse during the expansion stage. This last case results in an increase of the maximum radius of the bubble. More interesting, a positive pressure pulse impinging on the bubble during its collapse induces a brutal acceleration and launches strong pressure waves inside the bubble. This leads to a flash of much higher intensity and this gain is correlated with the gas pressure heterogeneity. This transient process is not limited by the classical domain of stability and acoustic pulses of higher amplitude should lead to the very high temperatures associated with shock wave dynamic.

• Focusing of sonic boom at caustics induced by flight manoeuvres [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  R. Marchiano, F. Coulouvrat and J.-L. Thomas
[A]

A future civil supersonic aircraft faces the formidable challenge to overcome the key environmental issue of reducing sonic boom. The most intense one results from its focusing on caustics (fold or cusp) produced by aircraft maneuvers like transonic acceleration or turns. The classical modeling consists in introducing diffraction and local nonlinearities around the caustics. The pressure field is then governed by the nonlinear Tricomi equation for the fold caustic, and by the Khokhlov-Zabolotskaya equation for the cusp caustic. These two equations have been solved numerically recently. In order to confirm the theory and validate the numerical codes, experiments are necessary. An experimental set-up has been built to scale the focusing of sonic boom at 1:100 000 with ultrasonic shock waves in a water tank instead of sonic boom in air. The field pattern specific of caustics is synthesized by a large piezo-electric array using the inverse filter technique. In the vicinity of the caustic, the acoustic field is measured and compared favourably with the numerical simulations.

'This investigation has been carried out under 'SOBER' a contract awarded by the European Commission, contract number G4RD-CT-2000-00398 and with financial support of french ministery of research.'

Thompson, E.

• Characterizing binaural sensitivity to dynamic interaural level differences [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E. Thompson and T. Dau
[A]

Perceptual experiments were performed with the goal of measuring the sensitivity of the binaural system to dynamic interaural level differences (ILDs). The test subjects were to identify the interval with interaurally antiphasic amplitude modulation with either unmodulated (detection task) or diotically amplitude modulated (discrimination task) reference intervals in three-interval, forced-choice tasks. High frequency pure-tone as well as diotic and uncorrelated narrowband noise carriers were used in the experiments. In addition, the amplitude modulation detection thresholds were measured in the presence of interaurally in-phase and antiphasic amplitude modulation maskers. The results showed a limited frequency resolution in the processing of interaural level fluctuations in the binaural system. These results were used to develop and test a processing model that aims at accounting for detection and masking data with monaural and binaural, static and dynamic signals. The model was based on the key stages from the monaural modulation-filterbank model from Dau et al. (1997) and the binaural processing model from Breebaart et al. (2001).

Thoß, E.

• Ermittlung der Tonhaltigkeit von Schienfahrzeuggeräuschen mit unterschiedlichen Verfahren [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  E. Thoß and B. Stegemann
[A]

Berechnung der Tonhaltigkeit von Schienenfahrzeuggeräuschen aus den bei Typtests und anderen Messungen ermittelten Geräuschen für das Gesamtfahrzeug und Teilkomponenten ist ein Teil des Nachweises zur Einhaltung der schalltechnischen Kundenanforderungen sowie des einschlägigen Normen- und Regelwerkes. In der täglichen Praxis zeigt sich aber, dass es eine Vielzahl von Verfahren und Empfehlungen zum Nachweis der Tonhaltigkeit gibt, die auch zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Dies führt seit längerer Zeit zu einer Diskussion bei den Schienenfahrzeugherstellern, den Kunden, Zulassungsbehörden und anderen über das ''richtige'' Verfahren und den Umgang mit den gewonnenen Ergebnissen. Im Vortrag werden unterschiedliche Verfahren vorgestellt und in ihrem Ergebnis anhand realer Messwerte miteinander verglichen.

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

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

• Numerische Simulation der Anregung und Übertragung von Körperschall bei Schienenfahrzeugen am Beispiel eines Kompressors [DAGA 2008 (Dresden)]
  L. Baures, B. Stegemann and E. Thoß
[A]

Bei Schienenfahrzeugen werden Kompressoren u.a. zur Erzeugung von Druckluft für Bremssysteme und in Klimaanlagen eingesetzt. Da Kompressoren sowohl Luft- als auch Körperschallanteile generieren ist eine Prognose der Fahrzeuginnengeräusche nicht einfach. Für mehrere Anwendungen, z.B. eine Führerraumklimaanlage einer Straßenbahn und ein Bremskompressor auf dem Dach eines Regionalzuges, wird die Problematik anhand von hybriden FE-SEA Modellen untersucht. Die Körperschallentstehung wird sowohl durch die Eigenschaften der Quelle (Kraft und Impedanz), durch Isolationselemente im Ausbreitungsweg, als auch durch die Empfangsstruktur (Impedanz der Befestigungspunkte) beeinflusst. Bei der numerischen Simulation wird als Eingabeparameter für die Quelle die gemessene blockierte Kraft gegen ein starres Fundament mit Vibrationsisolatoren verwendet. Es werden die Impedanzen der Befestigungspunkte rechnerisch ermittelt und gemessen. Soweit möglich werden berechnete und gemessene Parameter verglichen.

Thron, T.

• sonRAIL Emissionsmodell - Implementierung des Rollgeräusches [DAGA 2008 (Dresden)]
  T. Thron and M. Hecht
[A]

sonRAIL Emissionsmodell - Implementierung des Rollgeräusches

Tiawongsombat, P.

• Implementation of an Active Noise Control Loop to an Aerofoil in a Turbulent Airstream [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  P. Tiawongsombat, T. Carolus, C.-P. Fritzen and W. Richter
[A]

Acoustic noise from axial air fans is originated from unsteady forces on the blades. These forces are caused by a temporally and spatially transient (i.e., mostly turbulent.) airstream. To minimize the noise, these unsteady forces have to be decreased. The first feasibility study was carried with a single NACA 0012 aerofoil in a low turbulent wind tunnel and to simulate the unsteadiness of the incoming air, the aerofoil was moved by a shaker in transversal direction. The resulting unsteady aerodynamic pressures on the aerofoil surface were measured on its surface employing Kulite miniature pressure transducers. Simulation took place as the first step to ensure the achievability of the control loop implementation. Two controller design approaches, Root Locus and Linear Quadratic Gaussian (LQG) control, were introduced and designed according to the attained mathematical model of the interesting system acquired by Identification method. The simulation outcomes of LQG controller were preferable. Therefore, LQG controller was chosen to be implemented in the test-stand. In the test results, at the interesting working frequencies, 50-100 Hz, the implemented control loop could perform a good control capability. Hence it can be concluded that the implemented controller was functional and could achieve the given objective assignment.

Tichomirov, Y.

• Acoustical properties of escalator tunnels in St.-Petersburg underground [DAGA 2002 (Bochum)]
  A. Pyshin, Y. Tichomirov, S. Yavorsky and V. Yudina
[A]

Results of experimental investigations on speech intelligibility in lengthy (up to 100 meters) sloping elevator tunnels of St.-Petersburg Underground are presented. Frequency dependences of reverberation time in the tunnels with and without passengers are analyzed. Dependence of the reverberation time at the different frequencies on the distance along the tunnel axis between a sound source and receiving point is discussed. Spectrum of the noise in the tunnels produced by a passengers flow on moving escalators is analyzed. Investigations can be used for development of the voice information system for the passengers in Underground tunnels.

Tiesler, G.

• Lärm in der Schule - Ein vermeidbarer Belastungsfaktor? [DAGA 2003 (Aachen)]
  G. Tiesler
[A]

Berichtet wird über eine Untersuchung zur beruflichen Belastung von Lehrerinnen und Lehrern an 5 Bremer Schulen. Untersuchungsmethoden waren ein Fragebogen zur subj. empfundenen Belastung, eine medizin.-psycholog. Testbatterie zur Beurteilung der psychophys. Verfassung, Messung der Pulsfrequenz als Indikator der psychophysischen Beanspruchung während ganzer Arbeitstage, sowie Schallpegelaufzeichnungen in Unterrichtsräumen mit begleitender Unterrichtsbeobachtung. Es wird ausserdem ein Ausblick gegeben auf ein z.Zt. laufendes Projekt zum Thema ''Lärm in der Schule'' und darin enthaltene Interventionsmassnahmen.

• Die Last mit dem Lärm - Arbeitsalltag von Lehrern und Schülern [DAGA 2005 (München)]
  G. Tiesler
[A]

Das Ergebnis einer Studie zum 'Lärm in Bildungsstätten', gefördert durch die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin in Dortmund, wird vorgestellt. Es wurden 520 Unterrichtsstunden der Klassenstufen 1 bis 10 beobachtet, bestehend aus Schallpegelaufzeichnungen, Unterrichtsbeobachtung, Protokolle über außergewöhnliche Ereignisse, etc. In jeder beteiligten Klasse wurde der Unterricht über eine volle Woche aufgezeichnet. Ferner wurde über zwei Interventionsmassnahmen der Versuch unternommen, den 'Lärm' zu reduzieren, eine pädagogische Maßnahme in zwei Grundschulklassen, sowie die Sanierung der Raumakustik entsprechend der DIN 18041 von 2004 in drei Grundschulklassen. Die Interventionen wurden durch entsprechende Beobachtung jeweils vorher und nachher auf ihre Wirkung überprüft.

• 'Seid bitte leise!' - Akustisch-ergonomische Arbeitsbedingungen für effizienten Unterricht [DAGA 2005 (München)]
  M. Oberdörster and G. Tiesler
[A]

Es werden erste Ergebnisse einer groß angelegten interdisziplinären Untersuchung über die 'Auswirkungen raumakustischer Arbeitsbedingungen auf Unterrichtsprozesse' vorgestellt. Das Geschehen im Klassenraum wird dabei unter einer streng arbeitswissenschaftlichen Vorgehensweise analysiert - die Schule als 'Arbeitsplatz' für Lehrer und Schüler begriffen. Durch das Projekt 'Lärm in Bildungsstätten' der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin stehen bereits zahlreiche Meßdaten über Schallpegel im Unterricht und Unterrichtsprotokolle - vor und nach akustischen Interventionsmaßnahmen - zur Verfügung (vgl. Beitrag 'Die Last mit dem Lärm' von Tiesler G.). Diese wurden ergänzt durch weitere Unterrichtsbeobachtungen und permanent erhobene physiologische Leistungsdaten (Herzfrequenz) der Lehrer. Insgesamt liegen komplette Datensätze aus über 570 Unterrichtsstunden vor. Eine zeitabhängige Dynamisierung der einzelnen Parameter erlaubt erstmals eine Korrelation zwischen der raumakustischen Arbeitsbedingung und den resultierenden Folgen nicht nur auf individueller Ebene (Leistungsabfall, Ermüdung, Stress) sondern für den gesamten Unterrichtsprozess (Schallpegel, Redeanteile, Unterrichts- bzw. Sozialform, Schülerverhalten).

• Lärm ein Stressor? - Raumakustische Ergonomie der Schule [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  G. Tiesler and M. Oberdörster
[A]

Basierend auf den Analysen zu veränderten pädagogischen Arbeitsformen im Schulalltag (vgl. Oberdörster: Raumakustische Ergonomie) wird der Frage nachgegangen, welche Auswirkungen der im Schulunterricht entstehende ''Lärm'' als natürliches Arbeitsgeräusch auf die unterrichtenden Lehrerinnen und Lehrer hat. Darf hier generell von dem ''Lärm-Stress'' gesprochen werden oder ist dies mehr eine emotionale Reaktion auf die Art der Arbeitsaufgabe? Es wird der Einfluss raumakustischer Bedingungen auf die physiologisch messbare Beanspruchung der Lehrerinnen und Lehrer in Abhängigkeit vom Unterrichtsgeschehen, Arbeitsformen und Redeanteile, am Beispiel von Aufzeichnungen aus 175 Unterrichtsstunden dargestellt. Die Analyse der Daten ist bis zu einer zeitlichen Auflösung von 5 min für den Unterricht möglich. An einer Grundschule wird die unterschiedliche Situation in je vier Klassen mit einer Nachhallzeit 0,5 sec und vier Klassen mit 0,5 sec untersucht, in einer zweiten Grundschule die Veränderung durch Sanierung der Raumakustik von 0,8 sec auf unter 0,4 sec. Als Datensatz steht ein kontinuierlich aufgezeichneter Unterrichtsschallpegel LA,1sec, sowie Unterrichtsbeobachtung durch zwei Beobachterinnen im 1 sec Takt und die kontinuierlich registrierte Herzfrequenz der Lehrkraft zur Verfügung. Damit wird es erstmals möglich das Unterrichtsgeschehen und seine Wirkung auf die Lehrkraft quasi als Prozess zu betrachten.

• Raumakustische Ergonomie der Schule - eine Voraussetzung für 'modernen' Unterricht? [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Oberdörster and G. Tiesler
[A]

Im Mittelpunkt der hier vorgestellten interdisziplinären Untersuchung zur ''akustischen Ergonomie der Schule'' steht weniger die physikalische Eigenschaft des Klassenraums an sich, sondern die Frage nach der unterrichtlichen Realität im Schulalltag. Am Beispiel von zwei Grundschulen mit unterschiedlichen pädagogischen Grundansätzen werden die aktuellen pädagogischen Trends in ihren konkreten daraus resultierenden Arbeitsformen und dem damit verbundenen Kommunikationsverhalten im Unterricht beleuchtet. Auf der Basis von 175 Unterrichtsstunden werden in einem ersten Schritt die Auswirkungen der verschiedenen Arbeitsformen (Frontalunterricht vs. differenzierter Unterricht) auf Grund- (LA95) und Arbeitsgeräuschpegel (LAeq) im Klassenraum analysiert. In einem zweiten Schritt wird untersucht, wie sich eine veränderte Raumakustik (Nachhallzeit und Sprachverständlichkeit) auf diese Pegel im Kontext der jeweiligen Arbeitsform auswirkt. Durch eine erweiterte Datensatzbeschreibung ist es methodisch dabei erstmals möglich, nicht nur Stundenmittelwerte auszuwerten, sondern direkt in Unterrichtsphasen, die von bestimmten pädagogischen Merkmalen dominiert werden, hineinzusehen. Die Ergebnisse liefern die Folie zur weitergehenden Frage (3. Schritt) nach Stress und Arbeitsbeanspruchung im Unterricht (vgl. Tiesler: Lärm ein Stressor?).

• Akustische Ergonomie – Theorie und Wirklichkeit einer optimalen Klassenraumakustik [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Machner and G. Tiesler
[A]

Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, in welchem Maß eine optimierte Klassenraumakustik die kognitive Leistungsfähigkeit von Schülern beeinflusst sowie für ''moderne'' Unterrichtsmethoden zwingend notwendig ist (Klatte, Wegner & Hellbrück, 2006; Oberdörster & Tiesler, 2006). Doch welche Parameter beschreiben einen durch gute Akustik unterstützenden Klassenraum hinreichend? Eine der DIN 18041 entsprechende Nachhallzeit garantiert nicht zwangsläufig einen akustisch optimalen Klassenraum. Die Daten der Studie zur ''akustischen Ergonomie der Schule'' des Instituts für Interdisziplinäre Schulforschung der Universität Bremen liefern bei genauerer Betrachtung eindeutige Hinweise auf Faktoren, die einen bestmöglichen Zustand beeinflussen. Bei bereits geringer Modifikation bestimmter Parameter in der Raumakustik kam es zu unerwartet hohen Auswirkungen auf Geräuschpegel und Leistungsfähigkeit. Die Vorausbestimmung der akustischen Qualität durch Berechnung der Nachhallzeit nach Sabine funktioniert als Planungstool demnach nur stark eingeschränkt. Die Variation der Klassenraumbesetzung durch Schüler z.B. brachte bei Messungen nicht den theoretisch erwarteten Erfolg einer Nachhallzeitreduktion. Entgegen der Theorie konnte keine lineare Verbesserung der Nachhallzeit in Abhängigkeit der Personen bestätigt werden. Die gemessenen Werte zeigten sich nahezu unabhängig von der Anzahl der Personen im Raum. Die vorliegenden Hinweise der oft fehlerhaften theoretischen Nachhallschätzung sowie der angenommenen Raumdiffusität soll in diesem Beitrag anhand verschiedener Beispiele gelungener Klassenraumkonzepte aus der Praxis diskutiert werden.

• Lärmstress im Klassenraum - Ergonomie der Schule [DAGA 2008 (Dresden)]
  G. Tiesler and R. Machner
[A]

Im Rahmen des Forschungsvorhabens ''Raumakustische Ergonomie der Schule'' wird die Wirkung des durch Unterricht entstehenden ''Lärms'' als natürlichen Arbeitsgeräusches auf die Lehrkräfte untersucht. Welche Wirkung hat dieser ''leise Lärm'', darf hier von einem Stressor gesprochen werden? Zumindest im Klassenraum sind in der Regel keine Schutzmaßnahmen im Sinne der UVV ''Lärm'' notwendig. Die physiologisch messbare Beanspruchungsreaktion wird hier vor dem Hintergrund unterschiedlicher pädagogischer Arbeitsformen, der Redeanteilen von Lehrer und Schülern, sowie den raumakustischen Bedingungen untersucht. Als Beanspruchungsindikator dient die kontinuierlich über den Unterrichtstag aufgezeichnete Herzfrequenz der Lehrkräfte, insgesamt ca. 175 Unterrichtsstunden. An einer Grundschule wurden die Untersuchungen in vier Klassen mit einer Nachhallzeit 0,5 s und vier Klassen mit RT 0,5 s durchgeführt. An einer zweiten Grundschule konnte die Veränderung der Nachhallzeit von 0,8 s auf 0,4 s durch Sanierung der Raumakustik untersucht werden. Ergänzt wird der Datensatz aus Schallpegel LA,1s und Herzfrequenz der Lehrkraft durch kontinuierlich aufgezeichnete Unterrichtsbeobachtungen. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit die Beanspruchung der Lehrkraft durch den Unterrichtsprozess in der zeitlichen Folge zu analysieren, dies aber hier speziell in Abhängigkeit von den raumakustischen Arbeitsbedingungen.

Tijs, E.

• Calibration of a particle velocity sensor for high noise levels [DAGA 2008 (Dresden)]
  E. Tijs and H.-E. de Bree
[A]

Above 140 dB, acoustics become non linear. For testing it then becomes relevant to measure simultaneously sound pressure and particle velocity of the sound field. The standard Microflown sensor works up to 135 dB PVL (re. 50nm/s). For aerospace applications, a particle velocity probe is developed that is able to measure the particle velocity up to 170dB PVL (re. 50nm/s), requiring of course proper calibration.

A special calibrator was developed to measure the response of this probe at those high levels. The calibrator consists of two monopole sound sources that are placed closely in front of each other.

In a first stage, the setup is calibrated by switching on only one of the two sources at a time and measuring consecutively the sound pressure at some distance. With these measurements the volume velocities of the two sources are determined.

In a second stage, the two sources are switched on in anti phase to generate a known high particle velocity level between the sources. In that case, the sound pressure between the sources is almost zero and the particle velocity is high. Alternatively, if the sources are switches in phase, the particle velocity is zero and the sound pressure is high.

• A study of influences of the in situ surface impedance measurement technique [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Nosko, E. Tijs and H.-E. de Bree
[A]

The PU in situ surface impedance technique allows free field non destructive acoustic testing to be done on small samples without the need for an anechoic room or Kundt's tube. Thus, due to its ease, it can be expected that the number of people using this method outside the traditional laboratory settings will increase. This makes the robustness of both the calibration and the actual measurement for relatively untrained people in real life testing situations an issue.

In this paper the robustness of the method is tested in various realistic acoustic and climatological conditions. For the sake of comparison, a type of polyurethane foam is compared using the Kundt's tube and PU free field method, showing Kundt's tube values to differ from real values.

In a series of measurements it is shown why this deviation occurs and why the in situ surface impedance method performs well.

Tilp, J.

• Qualitätsverbesserung für Mobile Sprachkommunikation [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  J. Tilp
[A]

Angesichts der zunehmenden Bedeutung der Mobiltelefonie findet Sprachkommunikation immer häufiger in geräuscherfüllter Umgebung statt. Um eine qualitativ hochwertige Sprachübertragung in IP-basierten Mobilfunknetzen der nächsten Generation zu ermöglichen, werden daher neben Strategien gegen Paketverlust adaptive Algorithmen zur Geräuschreduktion benötigt, die unabhängig von der jeweils vorherrschenden Geräuschkulisse gute Sprachqualität sicherstellen. Bekannte Algorithmen führen bei hinreichender Unterdrückung störender Umgebungsgeräusche stets zu einer Verschlechterung der Sprachqualität. Dies liegt nicht zuletzt daran, daß Kenntnisse über relevante Sprachparameter wie beispielsweise die Sprachgrundfrequenz (engl.: pitch frequency) bisher nicht in ausreichendem Maße ausgenutzt werden. Kürzlich wurde von uns ein zweistufiges Verfahren zur Sprachverbesserung vorgestellt, das aus einer geeignet parametrierten einkanaligen spektralen Subtraktion sowie einem pitch-adaptiven Nachfilter besteht. Durch die spektrale Subtraktion wird zunächst eine moderate Dämpfung der Störungen eingebracht mit dem Ziel, den Anteil an Sprachverzerrungen möglichst gering zu halten. Im Sprachsignal ist dann weiterhin ein Rauschteppich wahrnehmbar. Die grundlegende Idee der pitch-adaptiven Nachfilterung besteht darin, in den spektralen Tälern stimmhafter Sprachabschnitte unterhalb der Sprachgrundfrequenz sowie zwischen den Harmonischen (d.h. in Bereichen mit niedrigem Signal-zu-Rausch-Verhältnis) für eine Dämpfung von Restgeräuschen zu sorgen. In diesem Beitrag präsentieren wir eine verbesserte Variante dieses Ansatzes. Der einer Nachfilterung unterzogene Frequenzbereich, dessen obere Grenze bisher unabhängig von den Eigenschaften der Störgeräusche konstant blieb, wird anhand geschätzter Geräuschspektren adaptiert. Dadurch können nun auch Restgeräusche bei höheren Frequenzen gedämpft werden. Außerdem wird eine Möglichkeit zur Korrektur des Dämpfungsverlaufs eines pitch-adaptiven Nachfilters vorgestellt, wodurch man Abweichungen vom harmonischen Sprachmodell folgen und damit die Sprachqualität weiter verbessern kann.

Tilser, W.

• Experimental and numerical analysis of the generation of a turbulent flow field in a free stream jet and its correlation to acoustic radiation and wall pressure fluctuations [DAGA 2008 (Dresden)]
  C. Reichl, W. Tilser, M. Böck, H. Lang, K. Haindl, F. Reining and M. Opitz
[A]

A turbulent circular free stream jet is generated using an axial symmetric fan driven by a brushless actuator with variable frequency leading to typical core-velocities of around 10 m/s (Re = 99000). The flow is propagated through a pipe system significantly damping the noise from the fan. Turbulence is generated using different sets of turbulence generators in the pipe consisting of meshes, rods, cubes and spikes. The turbulent flow field downstream of the pipe outlet is measured using two-axis hot wire anemometry with a temporal resolution of a minimum of 48 kHz. The CTA probe is positioned using an automated three-axis traversing system. Microphones located at freely adjustable positions are used to capture the acoustic radiation and the wall pressure fluctuations. CFD calculations are performed for the different turbulence generators and compared to the acoustic and CTA signals. An important aspect of the work is the simultaneous recording of both the CTA- and the acoustic signals in the experimental and numerical approach. This allows for the calculation of correlation patterns between turbulence and the acoustic signals. The generation of free stream turbulence in a controlled way and its correlation to downstream pressure fluctuations is the primary aim of the work.

Timms, O.

• Speech intelligibility as a function of temporal resolution and the number of stimulation channels for signal processing using the sinusoidal speech model [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  O. Timms, S. Allegro, V. Kühnel, A. von Buol and N. Dillier
[A]

In the investigation of a sinusoidal speech signal processing scheme, the number of stimulation channels as well as the temporal and spectral resolution required for 100% speech intelligibility were determined. German vowels, consonants and sentences (MACarena test and Oldenburg sentence test) spoken by a male speaker were processed with an algorithm based on the sinusoidal speech model of Quatieri and McAulay (T.F. Quatieri and R.J. McAulay, ''Audio signal processing based on sinusoidal analysis / synthesis'', chapter 9 of ''Applications of Digital signal processing to audio and acoustics'', edited by M. Kahrs and K. Brandenburg, Kluwer Academic Publishers, 1998). The algorithm uses a limited number of stimulation channels (1-5) as well as different temporal and spectral resolutions (FFT frame length 128, 256 and 512 points sampling frequency 22050 Hz). Speech intelligibility tests in quiet were performed with normal hearing native German speaking adults using conventional diagnostic speech perception tests as well as paired comparison vowel and consonant tests. The test results show that different numbers of stimulation channels are required for 100% speech recognition in sentences processed with different temporal and spectral resolution. A tendency of increased speech intelligibility was observed by either increasing temporal resolution or decreasing spectral resolution. In addition significant learning effects were observed. The results of this study will be presented and discussed in detail.

Tinter, M.

• Experimentelle Untersuchungen von Kurvengeräuschen an Schienenfahrzeugen [DAGA 2008 (Dresden)]
  M. Tinter
[A]

Beim Betrieb von Schienenfahrzeugen kommt es in engen Gleisbögen zu Kurvengeräuschen, die aufgrund ihres Geräuschcharakters häufig als störend empfunden werden. Im Rahmen des Vorschungsvorhabens ''Leiser Verkehr'' werden Arbeitspakete des Projekts ''Kurvengeräusche'' von der ALSTOM LHB GmbH bearbeitet. Eines der Arbeitspakete befasst sich mit experimentellen Untersuchungen von Kurvengeräuschen. Hierfür wird ein Versuchsträger verwendet, mit dem durch gezieltes Schrägstellen eines Radsatzes in der Geraden Kurvengeräusche erzeugt werden. Im Vorfeld der Feldexperimente werden klimatische und fahrdynamische Parameter, die das Kurvengeräusch beeinflussen ermittelt und einige davon zur Variation ausgewählt. Da mit den Experimenten die Kurvenfahrt auf einem geraden Gleisabschnitt simuliert wird, ist es notwendig die Vergleichbarkeit zur realen Kurvenfahrt zu untersuchen. Im Vortrag werden die Versuche in Aufbau und Durchführung beschrieben. Des weiteren wird die Auswertung der akustischen und fahrdynamischen Daten exemplarisch vorgestellt.

Tippkemper, R.

• Large-scale Impedance tubes [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  W. Schneider, M. Leistner, F. Zickmantel and R. Tippkemper
[A]

The development of structured and resonance type absorbers requires new test methods to assess their acoustic properties such as the absorption coefficient. This has been accomplished by new impedance tubes of a size from 200 x 200 mm up to 1600 x 1200 mm cross-section for the installation of large specimens. The poster presents the design and implementation of the tubes together with the measurement equipment employing a multi-microphone technique and FFT-analysis of the sound signals.

Töpken, S.

• Cross-Modality-Matching für Schall und Ganzkörpervibrationen [DAGA 2008 (Dresden)]
  S. Töpken, M. Bellmann and R. Weber
[A]

In vielen Situationen ist der Mensch sowohl Schall- als auch Schwingungsreizen ausgesetzt. Gibt es eine Beeinflussung der wahrgenommenen Vibrationsstärke durch ein akustisches Signal? Diese Frage wird im Labor mit Reizkonfigurationen untersucht, bei denen ein Schall- und ein Vibrationssignal dargeboten werden. Die Versuchsperson, die auf einem Schwingstuhl sitzt, hat dabei die Aufgabe, die Vibrationsstärke im Vergleich zur Lautstärke des dargebotenen Schalls zu beurteilen. Bei dem Schall handelt es sich um ein Bandpassrauschen mit der Mittenfrequenz um 100 Hz und einer Bandbreite von einer halben Oktave. Der Pegel des Bandpassrauschens wird konstant gehalten. Das Vibrationssignal mit einer Mittenfrequenz von 31,5 Hz ist ebenfalls ein Schmalbandrauschen. Die Wahl der Signale ist angelehnt an bestimmte Situationen in einem Automobil. Das Schallsignal und das Vibrationssignal haben jeweils eine Länge von einer Sekunde und werden weich ein- und ausgeschaltet. Der Parameter, der im Versuch geändert wird, ist der Zeitversatz, mit der beide Signale dargeboten werden. Er ist so abgestuft, dass die Signale mal nacheinander, mal teilüberlappend und mal vollständig überlappend dargeboten werden. Gemessen wird dann im Vergleich zur Lautstärke der Punkt gleicher Vibrationsstärke mit einem AFC-Verfahren. Über die Ergebnisse dieser Versuche wird berichtet.

Tomberger, G.

• Validierung des Entfernungsgesetzes und Korrektur der Gruppenlaufzeit und des akustischen Zentrums des Lautsprechers im Adrienne-Verfahren [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Fuhs, R. Höldrich and G. Tomberger
[A]

Das Adrienne-Verfahren zur In-Situ Messung der akustischen Eigenschaften von Materialien war in letzter Zeit viel Kritik ausgesetzt. Eine notwendige Revision soll die Vorteile dieses Messsystems nutzbar machen. Die Berechnung des Reflexionsindexes im Adrienne-Verfahren beinhaltet eine Multiplikation der Reflexion des Prüfkörpers mit der zugehörigen Schallausbreitungszeit. In dieser notwendigen Korrektur der Ausbreitungsdämpfung muss zusätzlich das zeitliche und örtliche Schallzentrums des Lautsprechers frequenzabhängig berücksichtigt werden, um den Einfluss des Lautsprechers auf das Messergebnis zu reduzieren. Das Problem besteht also darin festzustellen, welche Verzögerung von der örtlichen Verschiebung des akustischen Zentrums stammt und welche Verzögerung der Gruppenlaufzeit des Lautsprechers zuzuschreiben ist. Des weiteren basiert das Adrienne-Verfahren auf der Ausbreitungsdämpfungstheorie einer idealen Punktschallquelle. Besonders wichtig ist hier das Entfernungsgesetz, demzufolge der Schalldruck umgekehrt proportional zur Entfernung ist. In der Praxis ist der Lautsprecher jedoch keine ideale Punktschallquelle, was hauptsächlich von der Größe des Lautsprechers (Lautsprechermembran), dem Abstand zum Aufpunkt und der Frequenz abhängt. Wird der Lautsprecher in Anlehnung an die Theorie einer Kolbenmembran betrachtet, so ergeben sich Schalldruckschwankungen im Nahfeld des Lautsprechers, die von einer 1/r-Schalldruckabnahme deutlich abweichen. Mikrofon-Lautsprecheranordnungen die außerhalb der Gültigkeit des Entfernungsgesetzes liegen verursachen einen systematischen Messfehler.

• Korrektur der Lautsprecherrichtcharakteristik im Adrienne-Verfahren [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  S. Fuhs, R. Höldrich and G. Tomberger
[A]

Das Adrienne-Verfahren zur In-Situ Messung der akustischen Eigenschaften von Materialien war in letzter Zeit viel Kritik ausgesetzt. Eine notwendige Revision soll die Vorteile dieses Messsystems nutzbar machen. Dazu zählt ganz eindeutig der Einfluss der Richtcharakteristik des Lautsprechers auf das Messergebnis. Die Tatsache, dass die vom Mikrofon erfassten Signale unterschiedlichen Abstrahlrichtungen des Lautsprechers entstammen, macht eine Korrektur der Lautsprecherrichtcharakteristik notwendig. Es besteht die Möglichkeit, diese Korrekturfaktoren sowohl vereinfacht für die geometrische Reflexion zwischen Lautsprecher, Materialprobe und Mikrofon, als auch detaillierter, wellentheoretisch für die gesamte Reflexionsfläche mit Kirchhoff-Helmholtz zu berechnen. Die Anwendung der Korrekturfaktoren auf eine glatte Reflexionsfläche bestätigte die Annahme, dass der gemessene Reflexionsgrad der untersuchten Prüfeinrichtung unter Berücksichtigung der Korrektur der Lautsprecherrichtcharakteristik zunimmt. Der geometrische und der wellentheoretische Ansatz der Korrektur liefern ähnliche Ergebnisse, wobei bei Letzterem der Einfluss der Richtcharakteristik in den Randbereichen der Prüffläche deutlich wird. Für Prüfobjekte mit einer strukturierten Oberfläche kann daher aus theoretischen Überlegungen heraus nur der wellentheoretische Ansatz richtige Ergebnisse zur Korrektur der Lautsprecherrichtcharakteristik liefern. Bei Nichtbeachtung der Korrekturfaktoren ergibt sich ein systematischer Fehler, der theoretisch als auch messtechnisch nachvollziehbar ist.

Tomíska, O.

• Objective and Subjective Degradations of Transcoded Voice - Heterogeneous Radio Networks Interoperability [DAGA 2008 (Dresden)]
  J. Holub and O. Tomíska
[A]

The paper describes a speech transcoding experiment, equivalent to heterogenous radio network voice interoperability for the following scenarios: ACELP-MELPe, ACELP-G.722, ACELP-G.729 (always both directions). Such coder tandemings correspond to important practical cases frequently occuring in public safety and other special areas. Three major issues are addressed:

-Subjective speech transmission quality degradation, based on ITU-T P.800 tests: Risks for use of those tandems are discussed from end-user perspective.

-Objective speech transmission quality degradations, based on ITU-T P.862.1 (PESQ-LQ) and ITU-T P.563 (3SQM) algorithms: Possibility of quality on-line monitoring is disscussed from network operator point of view.

-Differences between subjective and objective quality estimates are analyzed, showing these are significantly higher than in single-coder environments, with only limited possibility to decrease these differences by means of additional regression. Thus, a risk arises from replacing the subjective testing by means of automatic quality monitoring.

Finally, recommendations on reducing or complete removing the risks identified above are given.

Tontch, K.

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

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

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

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

Torkler, M.

• „Beschallungstechnik eingebunden in die Medientechnik“ Projektkoordination und Zielkonflikte [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  M. Torkler and W. Vespermann
[A]

Die TU HH hat vor kurzem neue Hörsäle für Multi-Media-Unterricht nach dem Stand der Technik einrichten können. So möchten wir berichten über - die Integration der Beschallungstechnik in die Raumplanung - die Integration in die Videotechnik und Mediensteuerung - die Abstimmung mit den beteiligten Planern und Anwendern.

Torrésani, B.

• Adaptive time-frequency representation for sound analysis and processing [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  F. Jaillet and B. Torrésani
[A]

Readability and interpretability of time-frequency representations may highly depend upon prior choices, such as the type of representation, an analysis window, or a smoothing procedure.

In the context of sound processing and particularly for component extraction or elimination, it is possible to optimise such choices to achieve the best results.

We propose a framework for automatic adaptation of the analysis parameters to the signal. This adaptation relies on the optimisation of the sparsity of the representation and will be described in the case of the short-time Fourier transform.

Two different settings are proposed :

Supervised adaptation The user selects a time-frequency region of interest and the chosen representation is that one which optimises a given sparsity criterion for the components in the selected region. Different criteria may be used, which are studied theoretically as well as numerically.

Unsupervised adaptation The time-frequency plane is divided into several regions and in each region, the sparsest representation in a given set of possible representation is chosen. In particular using only two short-time Fourier transforms computed with two different sizes of window, a 'wide' one and a 'narrow' one, we show that the algorithm provide a good tool to separate and represent the transient part of the sound, which is best represented using the 'narrow' window, and the tonal part, which is best represented using 'wide' window.

Examples on real sounds will be presented to show the interest of the proposed method.

Tortoli, P.

• Non-invasive estimation of hematocrit by means of Power Doppler attenuation measurements [DAGA 2002 (Bochum)]
  W. Secomski, A. Nowicki and P. Tortoli
[A]

The goal of this work was to develop a clinically applicable method for non-invasive acoustic determination of hematocrit in vivo. Laboratory setup records echoes scattered on blood cells, being measured simultaneously at different depths across the vessel diameter. After the echoes from two sample volumes positioned symmetrically to the center of the vessel were acquired, their quotient - proportional to the attenuation of ultrasound in blood was calculated. The first part of this work was in vitro estimation of attenuation of ultrasound in blood. The experiments were done in 168 blood samples with hematocrit varying from 23.9 to 51.6 %. The measurements were done at 20 MHz. The measured attenuation coefficient increased linearly with hematocrit (HCT). The least squares regression function was equal to ? = 3.61 + 0.087 HCT (dB/cm). In the second part of work, the ultrasonic attenuation in blood was measured in vivo. The Doppler signal was recorded in the common carotid, brachial and radial arteries using multigate pulse Doppler flowmeter. Doppler backscattered power profile across the artery was computed and next the same algorithm as for two gate system was applied enabling calculation of the hematocrit.

Totaro, N.

• Analysis of structure borne noise in a high-speed train [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  P. Bouvet, V. Cogne, N. Totaro and F. Poisson
[A]

SEA (Statistical Energy Analysis) models are used in the railway industry for airborne noise analysis in the passenger area. These models are generally reliable at high frequencies, where transmission of airborne noise from the vehicle exterior is the dominant transmission path. However, at low and mid frequencies, the structure borne noise transmission path becomes significant.
The Energy Flow Method (EFM) is a computationally efficient method, by which the results of a Finite Element Analysis (FEA) may be post-processed to form energy flow models. It can be used to study structure borne transmission in coupled structures, based on a modal description of the global structure.
This paper presents an industrial application of these techniques, for the analysis of structure borne transmission in a high speed train. The standard SEA model for air-borne noise analysis is quickly presented. For structure-borne analysis, the EFM is used to form an inverse SEA model, which in turns allows to calculate Coupling Loss Factors between structural sub-systems. The methodologies to define appropriate SEA structural sub-systems are also discussed.

Tourin, A.

• Time Reversal of Ultrasonic Waves through Phononic Crystals [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  F. Van Der Biest, G. Boccara, A. Tourin and M. Fink
[A]

Phononic band gap crystals are periodic structures, analogous to photonic crystals for electromagnetic waves, that forbid propagation of acoustic waves for a certain range of frequencies. We present here time-reversal experiments performed through 2D phononic crystals consisting of periodic square arrangements of steel rods immersed in water. The rod diameter is 0.8 mm while the lattice constant is 1.5 mm. Such crystals exhibit a stop band around 500 KHz in the [10] direction. Using a transducer working around 500 kHz, we send a short pulse into such a crystal. Inside the stop band, no propagating modes exists but tunneling is involved. Thus using a receiving transducer array with the same central frequency as the source, it is possible to measure a transmitted wave which comes from the conversion of the evanescent waves into propagating modes at the output of the sample. This wave is then time-reversed and back-propagated. Both time compression and spatial focusing are quantified.

Tournat, V.

• Luxemburg-Gorky Effect in a Granular Medium: Probing Perturbations of the Material State via Cross-Modulation of Elastic Waves [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  V. Zaitsev, V. Nazarov, V. Tournat, V. Gusev and B. Castagnède
[A]

The nonlinear effect of amplitude modulation of a weaker sinusoidal seismo-acoustic wave under the action of another stronger step-wise modulated wave was reported in [1] for a sandy soil. Recently a related effect of transfer of the modulation spectrum from an intensive elastic wave to a probe one with different carrier frequency was observed in resonant-type experiments in solid samples containing cracks [2]. This nonlinear effect is a close elastic-wave analog of the similar phenomenon known as the Luxemburg-Gorky effect for cross-modulation of radio-waves in ionosphere. We report here observations of acoustic effects (self-action and cross-modulation) in a granular medium, which demonstrates the universality of the phenomena. Amplitude dependencies for the fundumental and induced modulation sidelobes of the probe wave have been studied. Furthermore, we observed complementary variability of the sidelobes and the probe wave amplitude at the fundamental frequency under the action on the medium of short ''seismic events'' produced by an additional shaker. The resultant transient variations in the amplitude of the modulation sidelobes exceeded normally by an order of magnitude the complementary variations in the signal amplitude at the fundamental frequency (the latter variations being often hardly noticeable). The revealed high sensitivity of the cross-modulation sidelobes to slight variations in the stress state of the material opens possibilities for efficient diagnostic applications of the effect in laboratory and in field conditions. 1. A.L. Bagmet, V.E. Nazarov, et al., Doklady Earth Sciences, 346 (1996) 135. 2. V. Zaitsev, V. Gusev, B.Castagnede, Phys. Rev. Lett., 89 (2002), 105502.

• Multiple scattering of acoustic waves in porous absorbing materials [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Duclos, V. Tournat, V. Pagneux, D. Lafarge and L. Jaouen
[A]

Multiple scattering of acoustic waves in porous absorbing media is studied theoretically and experimentally. Porous media like air-saturated polymer foams with open cells, have a non-trivial frequency-dependent absorption that arises due to viscous and thermal effects at the scale of the rigid frame microstructure. In order to produce multiple scattering at ultrasonic frequencies, mesoscale scatterers are introduced in the porous medium host. The effective wavenumber of such a multi-scale medium should take into account the peculiar absorption at the micro-scale and the multiple scattering at the meso-scale to describe precisely the propagation of a coherent acoustic wave. For this purpose, an equivalent fluid model, derived from an homogenization method, is used to model the acoustic propagation in the host porous medium itself. Then, at the meso-scale, the scattering by the inclusions is described with a multiple scattering approximation (independent scattering approximation), allowing to obtain the total effective wavenumber of the porous medium. After some validating results on the multiple scattering by an array of rigid cylinders in air, experiments on the multiple scattering by rigid cylinders embedded in a porous medium are presented and compared to the developed multi-scale approach. For the host medium itself, the same multiscale approach provides a convenient mean to account for scattering effects not described by the equivalent fluid model.

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

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

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

Tournour, M.

• Application of Aero-Acoustic Analogy to industrial problems [DAGA 2002 (Bochum)]
  Z.E. Hachemi, M. Piccirillo and M. Tournour
[A]

Flow-induced noise and vibration occur in many engineering applications and constitutes one of the most diverse areas, incorporating many other narrower disciplines: fluid mechanics, structural dynamics, vibration, acoustics and statistics. However, the state-of-the-art technologies do not provide satisfactory solutions to predict such phenomena. To address this need, LMS International is currently extending his world-leading vibro-acoustic software SYSNOISE and developing efficient tools to predict flow-induced noise in different sectors (automotive, aeronautics, aerospace...). The methodology is based on the Aero-Acoustic Analogy that replaces disturbed flows interacting with stationary or moving bodies with an equivalent problem where ''equivalent Aero-Acoustic Sources'' are radiating in a medium at rest. Therefore, the flow is solved first, using Computational Fluid Dynamics (CFD) methods, next Aero-Acoustic sources are defined, using the flow data, and the flow noise is computed. In this paper, the methodology is explained and some equations are recalled. Next a coupling of the CFD with the Acoustics is performed within an idealised industrial test case and the results are presented and discussed. Finally a comparison of the numerical results with the measurements is achieved with the objective of demonstrating the accuracy of the methodology and validating the aero-acoustic software.

• Speeding-up acoustic predictions [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Tournour, J.-P. Rossion, L. Bricteux and C.F. McCulloch
[A]

Finite element and especially boundary element methods for acoustic and vibro-acoustic predictions bring many benefits, in particular accuracy of the predictions, but they have traditionally suffered the penalty of long calculation times and large computing resource requirements, to achieve these results.

This paper presents several recent developments which speed up the solution of finite element and boundary element acoustic models, with particular emphasis on BE models for acoustic radiation. The methods are based on Acoustic Transfer Vectors, Padé methods, domain decomposition and iterative solvers. These technologies make accurate acoustic predictions timely and effective: calculations can be accelerated by one or even two orders of magnitude. They tackle a wide range of applications ranging from engine acoustics to interior acoustics and enable the users to design practical solutions and effectively reduce time-to-market and development costs. The paper explains the methodologies and their implementation in practical software, and presents the results of several case studies and benchmarks.

Trahne, H.

• Rail and Wheel Roughness and prEN ISO 3095 / 3381 [DAGA 2003 (Aachen)]
  H. Trahne
[A]

This paper will describe a measuring device for measuring of the roughness of the rail and wheels in the acoustical interesting wavelength range. The measuring principle and the signal analysis applied will be described. Furthermore, the proposed standards prEN 3095 and prEN 3381 concerning measurement of external and internal noise from trains will be discussed, especially with respect to the proposed roughness limit. Please note: The paper will be written in German and the oral presentation will be in German.

Trautmann, U.

• Investigations into the Prediction of Construction Noise [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Pötter and U. Trautmann
[A]

Residents are often exposed to a considerable noise impact from inner-city building sites. To shorten construction times, reduce construction costs and perform technologically indispensable works, there is always an interest in performing building work even during resting hours. Construction-noise prediction provides the basis for a special permit to be granted by the competent authority. New investigations are presented, which allow to improve the agreement between predicted and measured rating levels by considering in detail the different times of use of the individual machines.

• Sound Power of Construction Machines: Declared Values vs. In-Situ Measurements [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Peters and U. Trautmann
[A]

In accordance with EU Directive 2000/14/EG, construction machines must be labelled with a noise declaration. Furthermore, this directive also specifies limiting values for the maximum permissible sound power level of various construction machines, which are sometimes difficult to comply with. For selected earth-moving machines, the declared sound power (determined in accordance with the standard) has been compared with that measured in situ in order to - estimate the contribution of the working process to the overall noise and - obtain realistic input data for ambient-noise predictions. An attempt is being made at quantifying various measurement and operating parameters so as to explain differences between standard and in-situ measurements.

• Bereitstellung und Nutzung von Geräuschemissionsdaten [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  U. Trautmann
[A]

Die EU-Richtlinie 2000/14/EU schreibt vor, dass die Hersteller von im Freien betriebenen Maschinen Geräusch-emissionsdaten angeben müssen (Konformitätserklärung, Kennzeichnungspflicht). Die EU-Kommission soll diese Daten regelmäßig veröffentlichen (Artikel 16). Seit Inkrafttreten der Richtlinie wurden jedoch noch keine Daten veröffentlicht. In der vom Autor herausgegebenen Datenbank ''GE-DAT 2005'' werden Geräusch-emissionsdaten von Baumaschinen bereitgestellt (LWA, LpA). Dabei werden sowohl die von den Herstellern garantierten Geräuschemissionswerte als auch im Einsatz gemessene Werte angegeben. Alle Baugeräte sind durch maschinenspezifische Kenngrößen beschrieben. Die für die Ermittlung der Daten herangezogenen Messnormen werden angegeben. Zum Vergleich der Schallleistungspegel können die Daten je Maschinengruppe grafisch dargestellt werden (ETS-Diagramm).

Die Daten geben dem Baugewerbe und der Baumaschinen-Industrie einen umfassenden Überblick zur Geräusch-abstrahlung von Baumaschinen (z. Zt. ca. 1200 Maschinen erfasst). Die Daten können herangezogen werden zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, zum Vergleich der Geräuschemission verschiedener Geräte einer Maschinengruppe, zur Bewertung von Maschinen, die einer Geräuschemissionsbegrenzung unterliegen und zur Ermittlung von Baustellengeräuschen in der Planungs- und Genehmigungsphase (Prognose).

Im Vortrag werden die Recherchemöglichkeiten für Geräuschemissionsdaten diskutiert und Angaben zur Genauigkeit der in die Datenbank aufgenommenen Geräuschemissionswerte gemacht.

Es ist vorgesehen, die Datenbank auf alle Maschinengruppen gemäß EU-Richtlinie 2000/14/EU zu erweitern und die Daten weiterer Hersteller aufzunehmen.

• Zur Unsicherheit von Baulärm-Prognosen mit garantierten Schallleistungspegeln gemäß 2000/14/EG [DAGA 2008 (Dresden)]
  U. Trautmann
[A]

Innerstädtische Baustellen führen häufig zu Lärmbeschwerden. Soll aufgrund technischer oder wirtschaftlicher Zwänge auch nachts gearbeitet werden, so ist für die Erteilung einer Ausnahmegenehmigung in der Regel eine Schallimmissionsprognose erforderlich. Als Geräuschemissionsgröße steht meistens nur der garantierte Schallleistungspegel zur Verfügung, der gemäß 2000/14/EG von den Herstellern der Baumaschinen angegeben wird. Die auf diesem Wege mit dem garantierten Schallleistungspegel bei den Anliegern ermittelten Geräuschimmissionen sind regelmäßig zu hoch. Das führt zu behördlichen Restriktionen (Arbeitszeit, Maschineneinsatz, Schallschutzmaßnahmen) oder zu einer Verweigerung der Betriebsgenehmigung für die Baustelle. Es wird gezeigt, welchen Einfluss die Messverfahren gemäß 2000/14/EG, die Kennzeichnungspraxis der Maschinenhersteller und die prozessspezifischen Geräuschanteile auf die Geräuschemission haben.

Treiber, A.

• Vorstellung eines mobilen Prüfstandes zur Messung der Akustik von Bedienelementen [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  A. Treiber and G. Gruhler
[A]

Auf der Suche nach markentypischem Klang und hoher Bedienungssicherheit arbeiten Kraftfahrzeughersteller (unter Anderem auch) an der akustischen Optimierung der Bedienelemente im Fahrzeug. Um zu gewährleisten, dass Hersteller und Zulieferer vergleichbare Messungen durchführen, müssen neben der Messmethode ebenfalls die akustische Umgebung und die Art, wie das Testobjekt betätigt und gelagert wird definiert sein. Wegen der geringen Abmessungen und der Frequenzen im kHz-Bereich kann jedoch auf einen großen und teuren Messraum verzichtet werden, um Freifeldbedingungen im interessierenden Frequenzbereich zu gewährleisten. In der vorliegenden Arbeit wird ein an der Hochschule Heilbronn entwickelter kompakter mobiler Prüfstand für rotatorische und translatorische Bedienelemente vorgestellt. Dieser ist mit einem geräuscharmen automatischen Betätiger ausgestattet und ermöglicht mit der zugehörigen Software die automatisierte, reproduzierbare Messung und Bewertung von Luft- und Körperschall.

• Subjektive Bewertung der Schaltgeräusche von Bedienelementen im Kraftfahrzeug [DAGA 2008 (Dresden)]
  A. Treiber and G. Gruhler
[A]

In modernen Fahrzeugbedienkonzepten wird der Großteil der Funktionen des Fahrzeugs über ein menübasiertes Interface gesteuert. Diese Interfaces verfügen über relativ wenige Bedienelemente, die jedoch relativ häufig betätigt werden müssen. Um gleichzeitig die subjektiv empfundene Qualität des Fahrzeugs und die Bedienungssicherheit des Systems zu steigern, ist die Qualität sowohl der akustischen als auch der haptischen Rückmeldung der Bedienelemente von Bedeutung. In der vorgestellten Arbeit wurden sowohl reale als auch synthetische akustische Rückmeldungen von rotatorischen Bedienelementen durch Probanden subjektiv beurteilt. Die Subjektiven Beurteilungen werden mit objektiven Messungen verglichen.

Treichler, U.

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

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

Treier, C.

• Zur Wahrnehmung von Synchronität bei auditivtaktil dargebotenen Stimuli [DAGA 2002 (Bochum)]
  M.E. Altinsoy, J. Blauert and C. Treier
[A]

Ziel ist es, ein besseres Verständnis der Integration von akustischer und taktiler Information zu gewinnen und die neuen Erkenntnisse in Virtuellen Auditiven Umgebungen anwenden zu können. Dabei ist insbesondere hinsichtlich der Synchronität notwendig, spezifizieren zu können, welche Kriterien in Bezug auf zeitliche Faktoren getroffen werden müssen. Ein Experiment zur Untersuchung von Wahrnehmungsaspekten der zeitlichen Faktoren wurde in einer Virtuellen Auditiven Umgebung durchgeführt. In diesem Experiment wurde ein Audio-Stimulus über einen Kopfhörer und ein taktiler Stimulus in einem Schwingungsprüfstand dargeboten. Dabei wurde die zeitliche Verzögerung bestimmt, mit der beide Signale dargeboten werden konnten ohne dass die Versuchspersonen eine Asynchronität wahrnehmen konnten, wenn beide Stimuli zeitversetzt dargeboten wurden. Hierzu wurden zwei verschiedene Stimuluspaare, ein künstliches und ein natürliches, benutzt. Für das künstliche Stimuluspaar wurden Breitbandrauschimpulse, für das natürliche Stimuluspaar Aufnahmen im Kraftfahrzeug (Fahrt über Huckel) verwendet. In einem ''forced choice''-Experiment musste die Versuchsperson beurteilen, welches der beiden (auditiv und taktil) Stimuli zuerst angeboten wurde. Die Ergebnisse der Untersuchung werden vorgestellt und diskutiert.

Tremblay, F.

• Ansätze zur Berechnung von Strömungsgeräuschen für industrielle Anwendungen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  Z. El Hachemi, P. van Ransbeeck, L. Cremers, E. Brechlin and F. Tremblay
[A]

Die Berechnung von Schallfeldern mit Hilfe von Randelemente und Finite Elemente Methoden hat sich mittlerweile als Standardwerkzeug bei der Entwicklung geräuscharmer Produkte bewährt. Bisher sind diese Verfahren zumeist auf den Fall ruhender oder mit gleichförmiger Geschwindigkeit strömender Fluide beschränkt. Viele industrielle Anwendungen im Automobilbau sowie der Luft- und Raumfahrt erfordern jedoch auch die Berechnung der Schallentstehung durch instationäre und turbulente Strömungen. Bestehende Ansätze auf der Basis einer direkten Lösung der instationären Navier-Stokes Gleichungen im Zeitbereich sind aufgrund der hohen Rechenzeiten und der ungenügenden Genauigkeit in der Regel auf die Bereiche niedriger und mittlerer Reynoldszahlen beschränkt. Im Vortrag werden vielversprechende Ansätze für die Berechnung von Strömungsgeräuschen vorgestellt, die auf einer Kombination bestehender Verfahren der numerischen Fluiddynamik und der numerischen Akustik basieren. Diese Ansätze beruhen auf der sog. ''akustischen Analogie'' von Lighthill und Ffowcs Williams-Hawkings, bei der einzelne Terme der Navier-Stokes Gleichungen als akustische Quellen (Monopole, Dipole, Quadrupole) betrachtet werden, die im Inneren des Schallfelds sowie auf dem Rand verteilt sind. Im Gegensatz zu den bisherigen auf dieser Analogie aufbauenden Verfahren, die nur Näherungslösungen für den Schalldruck im Fernfeld liefern, können mit diesen Ansätzen sowohl die Nah- und Fernfelder von strömungsakustischen Quellen als auch die Schallstreuung an festen Oberflächen berechnet werden. Im Vortrag werden neben den grundlegenden theoretischen Zusammenhängen die Ergebnisse von Testrechnungen sowie Ansätze zur Integration dieser Verfahren in das Softwarepaket Sysnoise vorgestellt.

Tress, M.

• Optimierung eines Silbenbasierten Spracherkenners [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  M. Tress, O. Schreiner and G. Palm
[A]

Moderne Spracherkennungsanwendungen erfordern Vokabulare mit teilweise deutlich mehr als 10.000 Wörtern. Dies ist nach wie vor eine große Herausforderung für Speicher und Laufzeit, aber auch für die Erkennungspräzision, insbesondere bei natürlichsprachlichen Systemen, bei denen unbekannte Wörter zu erwarten sind. In dieser Arbeit wird ein Ansatz der Spracherkennung vorgestellt, der auf phonetisch definierten Silben basiert. Das Wortlexikon wird hierbei durch ein Silbenlexikon ersetzt, das mit einer endlichen Anzahl Silben einen nahzu beliebigen Umfang an Wörtern abdecken kann. Der erste Teil der Arbeit beschreibt die Optimierung des Silbeninventars. Dabei wird sowohl die Ähnlichkeit von Silben in Ihren Merkmalsemissionen der HMM Zustände berücksichtigt, als auch ihre statistische Verwechselbarkeit im Erkennungsergebnis. Das Silbenlexikon wird so um jene reduziert, die phonetisch schwer unterscheidbar sind und damit keine Information für den Erkennungsprozess liefern. Der zweite Teil behandelt die Abbildung der erkannten Silbenfolge auf Wörter. Die hierfür experimentell untersuchten Methoden umfassen Levenshtein-Abstand, Assoziativspeicher und kombinierte Ansätze. Für die Suche des am besten passenden Lexikoneintrages wurden diese Methoden mit unterschiedlichen Parametern und auf Basis unterschiedlicher phonetischer Einheiten verglichen.

Triebenbacher, S.

• Hybrid Computation of Flow-Induced Noise using the FE Method [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  M. Escobar, S. Triebenbacher, M. Kaltenbacher, I. Ali, S. Becker and R. Lerch
[A]

We present a numerical scheme for the efficient simulation of flow-induced noise. To resolve the turbulent flow, we employ a finite volume code following LES turbulence model. For the computation of the radiated sound field we solve Lighthill's acoustic analogy by means of the Finite Element method. The coupled region, corresponding to the fluid domain, has different discretizations on both sides of the computation and interpolation of the data is performed employing a conservative scheme. Acoustic sources are computed by means of the Finite Element method from the velocity components directly on the fine fluid resolution. The resulting scalar values are interpolated as acoustic nodal loads to the acoustic grid. The acoustic propagation can be solved both in time as well as in frequency domain. While the transient simulation is of importance to better understand some of the sound generation mechanisms, the harmonic analysis provides a practical way for computing the acoustic field for the relevant frequency components avoiding high frequency numerical noise in the solution. Additionally, in the latter analysis, the Perfectly Matched Layer method is employed, which efficiently reduces reflections on the acoustic boundary. We validate the implementation computing the acoustic field induced by a co-rotating vortex pair and comparing the results with the analytical solution. Finally, numerical examples are presented of the sound generated by turbulent flows around cylinders with different geometric configurations. Besides the numerical investigations, measurements for the same configurations are carried out in an aeroacoustic wind tunnel located at the university.

Trier, H.G.

• Bewertung von gemessenen Ultraschallsignalen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  E. Kühnicke, H.G. Trier, R.V. Hahn and A. Lohfink
[A]

Das von einem Ultraschallwandler ausgesendete Schallfeld kann mit Hilfe unterschiedlicher Meßverfahren charakterisiert werden. Bei der Prüfung medizinischer Ultraschallsysteme werden dazu u.a. Kugelreflektoren, Hydrophone, Ultraschallprüfköpfe und Thermosensoren verwendet. Entsprechend dem verwendeten Meßsystem erfolgt eine völlig unterschiedliche Bewertung der Parameter des ausgesendeten Schallfeldes. Basierend auf Simulationsrechnungen diskutiert der Beitrag die verschiedenen Meßverfahren, zeigt die Abhängigkeit der Meßergebnisse von der Empfängerart, von der Größe der Empfängerfläche und von dem detektierten Frequenzbereich. Wichtige Hinweise zum Aufbau der Meßanordnung werden abgeleitet. Meßergebnisse für die verschiedenen Verfahren werden vorgestellt.

Trimmel, M.

• Komfort im Flugzeug – Forschungs- und Entwicklungsbedarf der EU am Beispiel HEACE [DAGA 2003 (Aachen)]
  V. Mellert, R. Weber, E. Groll-Knapp, M. Trimmel, B. Schulte-Fortkamp and H. Remmers
[A]

Im 5. Rahmenprogramm der Kommission wird die Schlüsselaufgabe ''new perspectives in aeronautics'' formuliert. Neben vielen anderen Forschungs- und Entwicklungsthemen auf diesem Gebiet sind die bestimmenden Elemente des Komforts und der Beanspruchung im Arbeitsplatz Flugzeug zu untersuchen, der u.a. durch die Umgebungsparameter für die Piloten, die Flugbegleiter und damit auch für die Passagiere mitbestimmt wird. Das EU-Projekt ''Health Effects in Aircraft Cabin Environment'' (HEACE) trägt hier mit der Entwicklung eines ''human response model'' bei. Mit neuen technischen Entwicklungen sollen komfortbeeinflussende Größen weiter optimiert werden. Daher sind auch im 6. Rahmenprogramm von der Kommission eine Reihe passagier-, kabinen- und arbeitsplatzbezogener Forschungsanforderungen, u.a. in Bezug auf Schall- und Schwingungsreduktion identifiziert worden, zu deren Bearbeitung sich ein großes integriertes Projekt (IP) als neues Instrument der europäischen Forschungspolitik eignet. [HEACE wird im EU-Programm GROWTH unter Projekt Nr. GRD1-2001-40118 gefördert].

• HEACE: Simulation von Schall und Vibrationen im Kabinensimulator [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Weber, I. Baumann, M. Bellmann, S. Buss, P. Faulhaber, N. Freese, E. Groll-Knapp, S. Hallmann, C. König, R. Kruse, T. Leitmann, V. Mellert, H. Remmers, A. Röder, B. Schulte-Fortkamp and M. Trimmel
[A]

Gestiegene Kundenerwartungen an den möglichst unverwechselbaren Klang eines Fahrzeugs und an den akustischen Komfort im Innenraum machen eine aufwendige gehörbezogene Analyse der unterschiedlichsten Geräuschphänomene notwendig. Die akustischen Anforderungen variieren zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen und Klassen und haben längst im Zuge der Objektivierung von subjektiven Geräuschwahrnehmungen und -beurteilungen zu einer bedeutenden Nutzung psychoakustischen Know-Hows geführt. Das betrifft einerseits psychoakustische Messmethodik als auch die Anwendung psychoakustischer Signalparameter auf die Klassifizierung und Quantifizierung verschiedenster akustischer Geräusch- und Klangphänomene. Neben der Globalbeurteilung der Innenraumakustik fallen darunter auch die Bewertung einzelner Teilkomponenten, über deren Funktionsweise der Fahrer akustisch orientiert sein muss. Die Bestimmung der Sprachverständlichkeit im Innenraum bei verschienenen Betriebszuständen, der Klang der qualitätsvermittelnden Türschlaggeräusche, die Analyse der Reifengeräusche und der aerodynamischen Windgeräusche usw. verlangen gehörrichtige Bewertungen und Beurteilungskriterien, um bei der Fahrzeugentwicklung richtige Maßstäbe für die Güte des Modells einsetzen zu können.

• HEACE: Versuchsdesign zur Erfassung der Belastung, der Beanspruchung und des Komforts von Passagieren und Crew in einem Kabinensimulator [DAGA 2003 (Aachen)]
  E. Groll-Knapp, I. Baumann, M. Bellmann, S. Buss, N. Freese, S. Hallmann, C. König, R. Kruse, T. Leitmann, V. Mellert, H. Remmers, B. Schulte-Fortkamp, M. Trimmel and R. Weber
[A]

I. Baumann3, M. Bellmann2, S. Buss3, N. Freese3, E. Groll-Knapp4, S. Hallmann3, Ch. König3, R. Kruse3, T. Leitmann1, V. Mellert3, H. Remmers2, B. Schulte-Fortkamp1, M. Trimmel4, R. Weber3 1TU Berlin, 2itap GmbH, 3Universität Oldenburg, 4Universität Wien In einem Kabinensimulator sollen die Auswirkungen variierter und realitätsnaher Umgebungsbedingungen auf die Crew untersucht werden. In diesem Beitrag wird vorgestellt, welche Elemente einer tatsächlichen Flugzeugumgebung während eines simulierten Fluges von Wien nach Alicante mit ''echten'' Passagieren, Flugbegleitern/innen und Piloten realisiert werden. Diese Bedingungen umfassen einmal die objektiven Umgebungsvariablen, wie die simulierten Geräusche, Vibrationen, variiertes Luftklima und die Bewegung (Motion) des Simulators. Zum anderen werden die Belastungen der Kabinencrew und des Piloten zusätzlich durch sehr realitätsnahe Arbeitsabläufe der Flugsituation angenähert und die Wirkungen mit psychologischen, soziologischen und physiologischen Methoden erfasst. Es wird ein Überblick über das Versuchssetting einschließlich des eingesetzten Messinstrumentariums und der erfassten Parameter gegeben. [HEACE wird im EU-Programm GROWTH unter Projekt Nr. GRD1-2001-40118 gefördert].

Trimpop, M.

• Zur bestmöglichen Schätzung der zu erwartenden Schallemission von Waffenknallen bei unvollständigen Quell- und Referenzdaten [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  K.-W. Hirsch and M. Trimpop
[A]

Bei der Berechnung von Schießlärm stößt man häufig auf das Problem, dass einerseits dem Betreiber einer Schießanlage bei der Erfassung des Schießbetriebes nicht eindeutige Waffendaten vorliegen. Andererseits kommt es vor, dass für die Lärmberechnung dann dem Gutachter keine Messwerte zu einer spezifischen Schiessen vorliegen. Es wird eine Waffendatenbank vorgestellt, die jagdliche, sportliche und militärische Waffenknalle durch Kennzeichnung nach Waffensystem, Waffe und Munition erfasst. Mit Hilfe dieser Daten lässt sich ein Suchalgorithmus anwenden, der unter Nutzung der gespeicherten akustischen Daten auch für unvollständige Angaben zum Schießen bzw. beim Fehlen von spezifischen Messdaten eine bestmögliche Abschätzung liefert.

• Simulation der aktiven Schallunterdrückung von monofrequenten und breitbandigen Geräuschen in einem Freifeld nach dem Feedforward-System [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  M. Trimpop and D. Krahé
[A]

Mittels des allgemeinen Kirchhoff-Integrals wird ein Schallfeld an der Umrandung eines definierten Feldbereiches erfaßt und durch Schallquellen, die sich ebenfalls in der Nähe der Umrandung befinden, minimiert. Dabei wird ein in der Höhe konstantes Feld angenommen. Die Betrachtung kann daher im zweidimensionalen Feld durchgeführt werden, wobei die Punktschallquellen durch Linienquellen ersetzt werden. Die Simulation zeigt, welche Dämpfung des einfallenden Schallfeldes für verschiedene Konfigurationen erreicht werden können. Untersuchte Parameter sind unter anderem die Anzahl der Schallquellen, die im direkten Zusammenhang mit der Rechenzeit und der zu erwartenden Kosten in der Praxis stehen. Je näher eine Punktschallquelle in der Nähe des betrachtenden Feldbereiches befindet, desto größer wird der Fehler durch das nicht mehr des in der Höhe konstanten Feldes. Daher ist der Abstand der Quellen zum Feldbereich ein weiterer wichtiger zu betrachtender Parameter. Es werden sowohl monofrequente Signale als auch breitbandige Signale untersucht. Weiterhin wird diskutiert, in wie weit die Optimierungen des eindimensionalen Falls in den zweidimensionalen Fall übernommen werden können.

• Nachbildung eines „zweidimensionalen“ Schallfeldes in einem begrenzten Volumen mit einer minimierten Anzahl von Schallquellen [DAGA 2000 (Oldenburg)]
  D. Krahé and M. Trimpop
[A]

Bei dem Betrieb eines MR-Tomographen entsteht mit der Erzeugung magnetischer Wechselfelder starker Lärm. Dieser Lärm stellt nicht nur eine Belastung für den Patienten dar, er verhindert zudem, dass akustisch stimulierte Reize im Gehirn durch eine Tomographie verfolgt und untersucht werden können, da die durch den Lärm ausgelösten Reize die stimulierten in der Regel überdecken. In einem Projekt im Rahmen einer Kooperation zwischen der Universität Wuppertal und den Uni-Kliniken Bonn wird u. a. die Möglichkeit der Verringerung des Lärmpegels durch eine aktive Lärmminderung untersucht, bei der durch die Erzeugung eines Gegenfeldes der Pegel im Kopfbereich des Patienten gemindert wird. Ein erster Schritt hierzu ist die Analyse des Schallfeldes innerhalb des Tomographen, die Aufschluss darüber geben soll, inwieweit ein bestimmbares Schallfeld vorliegt und ob aus akustischer und signaltheoretischer Sicht überhaupt ein Gegenfeld generierbar ist. Dazu wurden zunächst Betriebsgeräusche an verschiedenen, gerasterten Punkten innerhalb des Tomographen aufgenommen. Schon die Aufnahmen waren mit besonderen Anforderungen verbunden, da die im MRT auftretenden, starken Magnetfelder den Einsatz konventioneller Mikrofone unmöglich machten. Ermöglicht wurden die Aufnahmen durch den Einsatz optischer Mikrofone, die als Prototypen von der Fa. Sennheiser zur Verfügung gestellt wurden. Anschließend wurden die Aufnahmen analysiert und daraus rechnerisch ein Schallfeld modelliert. Über diese Ergebnisse und die Konsequenzen für eine aktive Lärmminderung wird berichtet.

• Erzeugung eines 2.5-dimensionalen Schallfeldes mittels eines minimierten Lautsprecherarrays - Untersuchungen zur Realisierbarkeit [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  D. Krahé and M. Trimpop
[A]

Auf der DAGA 2000 wurde ein Ansatz zur Erzeugung eines 21/2-dimensionalen Schallfeldes (dreidimensionales Feld mit örtlicher Abhängigkeit in zwei Dimensionen) mit einer minimierten Anzahl von Schallquellen (Lautsprecherarray) in seiner Theorie vorgestellt. Eine mögliche Anwendung hierfür wäre die aktive Lärmminderung in einem abgegrenzten Bereich. In der Realisierung können die theoretisch bestimmten Vorgaben für die Amplituden- und Phasenansteuerungen des Lautsprecherarrays nur bedingt eingehalten werden. Hinzu kommen die den realen Wandlern eigenen Amplituden- und Phasenverzerrungen sowie deren spezifische Abstrahlcharakteristik. Die angesprochenen Abweichungen und deren Auswirkungen auf die Reproduktionsgenauigkeit des 21/2-dimensionalen Schallfeldes wurden quantitativ untersucht; ferner die dadurch bedingte reduzierte Wirkung in der Lärmminderung. Dabei wurde auch den Fragen nachgegangen, welchen Einfluss der Realisierungsaufwand nimmt und welche Anforderungen an einen realen Wandler hier zu stellen sind.

• Bewertung eines Systems zur aktiven Schallunterdrückung anhand von Hörbeispielen und psychoakustischen Messgrößen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  M. Trimpop and D. Krahé
[A]

Bei der Bewertung von Lärmminderungssysteme werden diese meist durch Messwerte der maximalen Dämpfung, Reaktionszeit und anderen charakteristischen Messgrößen beschrieben. Auch das hier betrachtete System wurde bereits ausführlich in den letzten Jahren anhand dieser Größen vorgestellt. Bei diesem System wird ein Schallfeld an der Umrandung eines definierten Feldbereiches mittels des allgemeinen Kirchhoff-Integrals erfasst und durch Schallquellen, die sich ebenfalls in der Nähe der Umrandung befinden, minimiert. Was Messwerte wie die mittlere Dämpfung jedoch weniger ausdrücken können ist die wahrgenommenen Verbesserung durch das menschliche Gehör. Daher wurden in einer Simulation des Systems verschiedene primäre Schallsignale (künstliche Signale und Alltagsgeräusche), deren Gegenschallfelder und Dämpfungsfelder berechnet. Diese werden als Hörbeispiele präsentiert und diskutiert. Durch die psychoakustische Betrachtung wird deutlich, welche Art von Optimierungen des Systems im weiteren durchgeführt werden sollten, die allein aus den Messwerten nicht abgelesen werden können.

• Vergleich verschiedener Ansätze zur Prognose der Schallimmission von Geschossknallen [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  K.-W. Hirsch and M. Trimpop
[A]

Die Schallausbreitung von Geschossknallen im Nahbereich der Flugbahnen der Geschosse ist stark durch nichtlineare Effekte geprägt. Diese Effekte führen zu einer Verlängerung der N-Welle und zu einer ständigen Aufsteilung der Wellenfronten und beeinflussen so den Schalldruck und das Frequenzspektrum maßgeblich. Geschossknallmodelle, die auf der Basis des Schalldrucks formuliert werden, gehen meist auf strömungsdynamische Ansätze (Witham 1953) zurück und nutzen Formparameter des Geschosses und die Geschossgeschwindigkeit als alleinige Eingangsparameter. Die Effekte der Nichtlinearität schlagen sich dann in einem Exponenten (= 1,25) der geometrischen Ausbreitung nieder, so dass die gesamte Ausbreitungsdämpfung zwischen der einer zylind-rischen (= 1) und der sphärischen Schallausbreitung (= 2) liegt. Bei diesen Ansätzen bleibt dieser Exponent auch im Fernfeld erhalten. Im Übergangsbereich der Geschossgeschwin-digkeit von Überschall zu Unterschall verlieren die Modelle in der Regel ihre Gültigkeit (Kinneging et al. 1996, v.d.Berg 2000). Bei energetischen Ansätzen, die vom Energieverlust pro Meter Flugstrecke des Geschosses und einem akustischen Wirkungsgrad ausgehen, spielen nichtlineare Effekte in erster Nähe-rung keine Rolle. Sie sind deshalb einfacher und leichter handhabbar. Im Nahbereich lässt sich aus derartigen Modellen keine Aussage über den Schalldruck ableiten. Im Fernbereich jedoch, wenn energie-äquivalente Schalldruckpegel direkt mit Energiepegeln korrelieren, sind diese Modelle zuverlässig und haben im Gegensatz zu den schalldruckorientierten Modellen keine Probleme, wenn die Geschossgeschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit unterschreitet. Für einige Fallbeispiele werden die sich aus den Modellen ergebenden Prognosen vorge-stellt und deren Gemeinsamkeiten und Unterschiede diskutiert.

• Untersuchung des dreidimensionalen Einflusses auf das zweidimensionale Feedforward-System zur aktiven Schallunterdrückung in einem Freifeld [DAGA 2003 (Aachen)]
  D. Krahé and M. Trimpop
[A]

Mittels des allgemeinen Kirchhoff-Integrals wird ein Schallfeld an der Umrandung eines begrenzten Feldbereiches erfasst und durch Schallquellen, die sich ebenfalls in der Nähe der Umrandung befinden, minimiert. Die bereits früher vorgestellten Untersuchungen zu den zweidimensionalen Parametern sind nun um die in der Praxis vorkommenden dreidimensionalen Einflussgrößen fortgeführt worden. Beispiele dafür sind Einfallswinkel des Primärschalls und Art der Linienquellenersetzung. Dazu wurden in einer Simulation des Systems primäre Schallfelder vorgegeben und deren Gegenschallfelder und Dämpfungsfelder berechnet. Außerdem sind in die bisherigen Algorithmen weitere Verbesserungen eingeflossen, so dass die erreichten Dämpfungen erheblich verbessert werden konnten. Diese neuen Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert.

• Considerations on the Realtime Realisation of a 2D-Feedforward-ANC-System Part 1: Aspects to the Software [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  M. Trimpop and D. Krahé
[A]

The algorithm presented in former papers realises the approach in the space-frequency domain by the FFT. This solution results in the disadvantage of a block-wise processing causing a long processing delay alone by collecting the data for each block. So in addition with the time for other processing steps the maximum allowed delay of about 1 ms is exceeded. Therefore another solution is developed working directly in the time domain and avoiding the block-wise processing. This solution is presented and discussed.

• Considerations on the Realtime Realisation of a 2D-Feedforward-ANC-System Part 2: Aspects to the Hardware [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  D. Krahé and M. Trimpop
[A]

An experimental assembly for a 2D-feedforward-ANC-system containing 24 microphones and 12 loudspeakers should be prepared for real time processing. Up to now experiments were done in an off-line-modus. This means a stimulated source (primary source) was recorded, the signals were processed off-line and then the fields of the secondary sources driven by the processed signals and the primary source are generated simultaneously and superposed. The on-line-modus (realtime) requires special conditiones for the hardware as well as for the software. These are a small processing delay by the several components (e.g. ADC and DAC) and a sufficient signal processing power needed to realise 24x12=288 transfer functions. This paper presents a multiprocessor system that can fulfill the needed specifications.

• Schallbeugung an rechteckigen Reflexionsflächen [DAGA 2005 (München)]
  M. Trimpop
[A]

Viele Schallprognoseprogramme arbeiten nach dem Raytracingverfahren. Dabei verwenden sie bei der Berücksichtigung von ebenen, schallharten Flächen Spiegelquellen, die entsprechend dem Reflexionsgesetz hinter der schallharten Fläche virtuell lokalisiert sind. Der von den Kanten dieser Flächen erzeugte Beugungsschall wird dabei vernachlässigt. Für viele Lärmprognosebereiche ist diese Vorgehensweise ausreichend. Gerade im Schießlärm erzeugt der Beugungsschall der oft verwendeten Blenden durch die stark gerichteten Quellen in einigen Winkelbereichen die pegelbestimmenden Beiträge. Die Beugung an diesen Reflexionsflächen kann durch neue Schallquellen berücksichtigt werden, die wiederum weitere Raytracingstrahlen aussenden. Je nach der Anzahl der Ersatzstrahlen wird der Rechenaufwand dadurch sehr viel höher oder die Schallprognose unsicher. Um eine kontinuierliche Verteilung der Schallenergie bei kurzen Rechenzeiten zu ermöglichen wurde daher das Schallprognoseprogramm WINLARM entwickelt. Die Berechnungsgrundlage waren bisher Quellen oder Quell-Geometriekombinationen mit real vermessene Ausbreitungs- und Richtcharakteristikparametern. Eine bauliche Veränderung des Quellenbereiches zog damit eine erneute Messung nach sich, was einen hohen zeitlichen Aufwand bedeutete. Anhand von Messungen an realen Blenden und dem Vergleich mit der ISO9613-2 wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem beliebige Blenden-Kombinationen in eine zu diesem Schallprognoseprogramm konforme Quelle umgerechnet werden können. Die dem Verfahren zugrundeliegenden Messwerte und die Auswertung werden vorgestellt und diskutiert.

Trommer, T.

• Untersuchungen über den Einfluss von Pfeifenmensurationsparametern auf den Klang von Lippenorgelpfeifen
  J. Angster, T. Wik, T. Trommer and A. Miklós
[A]

Wenn grundlegende Phänomene der Physik von Lippenorgelpfeifen untersucht werden, sind Experimente an Modellen akzeptabel. Häufig allerdings unterscheiden sich diese Modelle beträchtlich von echten Lippenorgelpfeifen. Deshalb sollten die feinen Details des Pfeifenklangs auch an echten Pfeifen untersucht werden. Die Klangqualität einer Orgelpfeife wird hauptsächlich vom Einschwingvorgang beeinflusst. Dieses Einschwingen wird zuerst durch den Schneidenton bestimmt, später dann spielt der Pfeifenresonator eine wichtigere Rolle. Um die Physik einer Lippenorgelpfeife zu verstehen, ist es notwendig, die akustischen Eigenschaften des Pfeifenresonators zu messen, den Schneidenton zu analysieren, sowie den Einschwingvorgang und den Stationärklang. Mehrere spezielle Pfeifen mit dem gleichen Ton sind untersucht worden: Pfeifen mit verschiedenen Durchmessern, eine Pfeife, deren Aufschnitthöhe und eine weitere Pfeife, deren Länge verstellbar sind. Bei der Auswertung wurden alle physikalischen Einflüsse, die zur Klangerzeugung beitragen, berücksichtigt. Diese Ergebnisse werden dazu verwendet werden, eine Mensurationsmethode zu entwickeln, um Lippenorgelpfeifen auszulegen und eine Software zu entwickeln, um die Orgelpfeifenabmessungen der wichtigsten Pfeifenregister zu entwerfen.

• Entwicklung eines Systems zur Simulation der Abstrahlung von Orgelpfeifen [DAGA 2008 (Dresden)]
  T. Trommer, J. Angster and A. Miklós
[A]

Die Qualität einer Orgel ist abhängig von ihrer Anpassung an die akustischen Eigenschaften des Raumes. Sie kann über die Dimensionierungen der Pfeifen eingestellt werden. Heutzutage wird versucht die optimale Anpassung durch den Vergleich mit Orgelpfeifen in ähnlichen Räumen oder durch den Aufbau und Betrieb einer kleinen Windlade mit einigen Probepfeifen einzuschätzen. Die Anzahl der Pfeifen und die Möglichkeiten diese zu verändern sind beschränkt. Zur Unterstützung der Orgelbauer die optimale Anpassung der Orgel an den Raum besser abzuschätzen, wurde am Fraunhofer IBP ein System entwickelt, mit welchem die Schallabstrahlung von Orgelpfeifen simuliert wird. Dieses System gibt von Orgelpfeifen gewonnene Klänge wieder und bietet die Möglichkeit, diese nach einigen Regeln der Mensurierung so zu verändern, als ob die Orgelpfeife, von der die Aufnahme stammt, selbst verändert gewesen wäre. Das mobile System besteht aus Notebook mit Programm und Klangbibliothek, Verstärker, 2 Lautsprechern samt Stativ. Das Programm verwaltet die Aufnahmen, passt sie an die gewünschten Pfeifenänderungen an und gibt sie wieder. Sie wurden an zylindrischen, metallenen und offenen Lippenorgelpfeifen des Prinzipalregisters der Tonhöhen c und c' bei unterschiedlichen Dimensionierungen gemacht. Die Überprüfung der Ähnlichkeit der Klänge von System und Pfeife wurde im reflexionsarmen Raum durchgeführt.

Trompette, N.

• A review of analytical methods for computation of partition's sound reduction index [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  A. Pellicier and N. Trompette
[A]

There are several methods used for the calculation of partition's transparency. This work deals with direct analytical methods as opposed to deterministic modal methods, more accurate but also less rapid. Various ways of modelling partitions are tested here: at first, well-known classical methods are used to model transmission of sound through an unbounded single or double leaf partition in pure bending. For double leaf partitions, absorption in-between panels is added using Delaney & Bazley 's theory (i.e. limited to fibrous absorbent material). Then, to take into account the shear, Munjal's model based on the calculation of transfer matrices for each component of the partition and their assembly, has been implemented. It also allows the introduction of porous material inside panels by means of the Biot & Allard's theory. At last, a spatial windowing on the infinite panel transmitted wave, stemming from Villot & Guigou's work, has been added. It allows the extension of all models to finite panels. At each step, a comparison with measured data found in literature is done.

Trompette, P.

• The dynamic acoustic radiation force on cylinders: theory and simulations [CFA/DAGA 2004 (Strasbourg)]
  F.G. Mitri, S. Chen, Z.E.A. Fellah, P. Trompette and J.Y. Chapelon
[A]

The theory of the dynamic radiation force Yd experienced by an infinite cylinder is presented. Analytical solutions of the equations for the dynamic radiation force are derived. The equations enable analytical radiation force dependencies on the acoustic field and medium parameters. The case of compressional and shear waves absorption in the solid material of the cylinder is also discussed. The results of numerical calculations are presented, indicating the ways in which the form of the frequency dependence of the dynamic radiation force function Yd for cylindrical targets is affected by variations in the material parameters of the cylinder. The case of lossless and lossy materials is considered. The results are of interest in view of the dynamic radiation force to determine the vibrating velocity of a cylinder immersed in water or embedded in any lossy medium in order to determine its local visco-elastic parameters.

Tronchin, L.

• Intensity of Acoustic Radiation Measurement on Persian Musical Instruments [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  L. Tronchin
[A]

The Intensity of Acoustic Radiation (IAR) represents a novel vibro - acoustic parameter recently defined in musical acoustics and measured especially on musical Instruments. IAR is able to properly relate vibration of sound chests in musical Instruments (normally determined by means of modal analysis) with sound emission from the body. In this paper IAR and modal analysis of some Iranian musical instruments was presented, and compared with similar results achieved in other Western Europe musical Instruments. Analysing IAR in the Persian Musical Instruments with reference to western (Italian) string and percussion Instruments, a different frequency response was found. IAR resulted slightly uncorrelated with FRF in Iranian musical Instruments, whereas in Italian instruments a higher correlation was found. Finally, a comparison among IAR, FRF and modal analysis in Iranian and Italian musical Instruments was presented.

Trouvain, J.

• Sprachsynthese mit prosodischen Phrasenbausteinen [DAGA 2003 (Aachen)]
  J. Trouvain and T. Blug
[A]

Viele automatisierte Ansagen in Dialogsystemen werden nicht durch eine vollständige Text-to-Speech-Synthese (TTS) erzeugt, sondern durch ganze aufgenommene Sätze (Voice-Prompts) oder durch die Zusammenfügung einzelner Wörter oder Satzteile (''Satzteilsynthese''). TTS-Synthese kann wohl jeden Text wiedergeben, erreicht bei vielen Benutzern aber nicht die erforderliche Akzeptanz bezüglich Verständlichkeit und Natürlichkeit. Voice-Prompts sind hier im Vorteil, bieten aber keine Flexibilität bei der Textgenerierung. Eine Satzteilsynthese dagegen ist anpassungsfähiger, ihr fehlt allerdings die Natürlichkeit von Voice-Prompts. Daher ist es günstig eine Satzteilsynthese mit einer Natürlichkeit ähnlich der von Voice-Prompts anzuvisieren. Eine phonetische Analyse einiger Beispiele aus alltäglichen Anwendungen hat ergeben, dass sehr häufig eine sub-optimale prosodische Realisierung für die eher mittelmäßige Qualität der Satzteilsynthese verantwortlich ist. Dies betrifft Rhythmus, Pausierung, Intonation und die Intensität der zu konkatenierenden Bausteine. Es bietet sich daher an, prosodische Phrasen statt den rein text-basierten Einheiten wie ''Satzteile'' oder Einzelwörter für die gesprochenen Aufnahmen als Grundeinheit anzunehmen. Um die Natürlichkeit einer prosodisch fundierten Phrasensynthese zu überprüfen, wurde ein Präferenztest mit 15 Versuchspersonen durchgeführt. In einem Dialogsystem wurde die Sprachausgabe mit drei verschiedenen Methoden generiert: ''herkömmliche'' Satzteilsynthese vs. prosodische Phrasensynthese vs. Voice-Prompt. Wie vermutet zeigen die Ergebnisse klar, dass die Reihenfolge Voice-Prompt prosodische Phrasensynthese Satzteilsynthese signifikant bevorzugt wird. Auch wenn nicht die Natürlichkeit von Voice-Prompts erreicht wird, zeigt eine Phrasensynthese, die prosodische Eigenschaften berücksichtigt und entsprechende Bausteine benutzt, einen entscheidenden Vorteil gegenüber den üblich verwendeten Satzteilsynthesen. Dieser Vorteil kann in vielen Anwendungen zu einer Erhöhung der Akzeptanz ''synthetischer'' Sprache genutzt werden.

Trzaskowska, A.

• Surface phonons in ferroic materials [DAGA 2002 (Bochum)]
  B. Mroz, S. Mielcarek and A. Trzaskowska
[A]

Ferroelastics are the mechanical analogues of ferroelectrics, with spontaneous strain replacing spontaneous polarization and uniaxial stress replacing the electric field. They exhibit mechanical domain structure, stress-strain hysteresis and the so-called soft acoustic mode due to the strong temperature dependence of the phonon velocity coupled to the spontaneous deformation. The bulk elastic properties of ferroelastics have been extensively studied for the last 15 years both by ultrasonic and classical Brillouin spectroscopy. Literature does not provide information concerning the surface phonons in these materials, mostly because the surface Brillouin spectroscopy was used to study the surface acoustic waves (SAW) in the opaque materials like semiconductors and metals in which the light penetration depth is relatively small, which makes the experiment much easier to perform . We present here the results of Brillouin scattering on the surface phonons propagating in three different ferroelastics: GMO, LCS and RLHS in the temperature ranges covering their phase transitions. The aim these studies was to answer the question on the way the phase transitions accompanied by strong anomalies of the elastic properties of the crystal were manifested on the surface. No significant elastic softenning was observed in course of our studies. The question arises if the soft surface mode can exists in ferroelastic material. This and other related problems will be discussed.

Tsakostas, C.

• Some New Experiments On The Precedence Effect [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  C. Tsakostas and J. Blauert
[A]

Recent pilot studies have rendered the following findings with regard to the precedence effect in a standard arrangement with one lead and one lag loudspeaker in anechoic space (simulated by virtual environment): The span of delays within which the precedence effect is active is shorter for low-frequency band-pass-filtered(BP) noise bursts.(200 to 770 Hz) than for high-frequency BP-noise bursts (1.72 to 3.7 kHz), and even shorter when both are presented simultaneously. Further: A concurrent continuous low-frequency BP noise prolongs the span for high-frequency BP-noise bursts, but not the other way around. For the same delay the auditory events for high- and low-frequency BP-noises are positioned differently in space. This holds also for different musical instruments playing concurrently. The JNDs for the delay of the lag speaker (absolute threshold of perceptibility) is not affected in the case of low-frequency BP-noise burst when a continuous high-frequency BP noise is added, but the other way around. Our data, among others, may support a hypothesis as to which the precedence effect is different for different - simultaneously perceived - auditory streams, and that different auditory streams may interact with regard to the precedence effect.

Tschakert, R.

• Die Bestimmung des Spannungszustandes von Halteseilen durch Laufzeitmessungen akustischer Signale [DAGA 2003 (Aachen)]
  R. Tschakert and M. Möser
[A]

Der Spannungszustand von Halteseilen kann durch Laufzeitmessungen akustischer Signale mit Abweichungen von wenigen Prozent bestimmt werden. Die erforderlichen Eingangsgrößen (Länge, Masse des Seils) sind bekannt. Die im Allgemeinen ungenaue Abschätzung der Biegesteife des Seils ist nicht erforderlich. Im Vergleich mit einer Frequenzmethode ergeben sich sehr gute Übereinstimmungen der Ergebnisse.

• Die Körperschallausbreitung in versteiften Platten [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  R. Tschakert and B.A.T. Petersson
[A]

Es werden verschiedene mathematische Modelle vorgestellt, die Schallausbreitung in mit Rippen versteiften Platten zu berechnen. Die jeweiligen Vereinfachungen werden erläutert. Das Platte-Balken-Modell kann mit Hilfe der 'Spatial-Fourier-Transform' gelöst werden. Der Autor stellt Zwischenergebnisse seiner Arbeit vor.

• Die Körperschallausbreitung in versteiften Platten [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  R. Tschakert and B.A.T. Petersson
[A]

Im Vorjahr wurden einige Ergebnisse mittels der Methode der 'Spatial Fourier Transformation' vorgestellt. Die dabei benutzte Fourierrücktransformation in den Ortsbereich wird jedoch bei komplizierten Strukturen numerisch instabil. Der Autor stellt nun ein alternatives Modell vor, in dem der Einfluss der Balken diskretisiert wird. Ausgehend von einer unendlichen Platte werden die Versteifungen durch Zusatzkräfte und -momente modelliert. Dadurch entsteht ein Gleichungssystem, mit Hilfe dessen die Zusatzkräfte und -momente und damit auch die Schnelleverteilung auf der Platte errechnet werden. Diese Methode ist gerade für versteifte Platten geeignet, bei denen einzelne Versteifungen in beliebigen Abständen angebracht sind. Für einige ausgewählte Abstände zwischen den Balken wird die Körperschalldämmung untersucht.

• Stop and pass bands in cross-stiffened plates [DAGA 2008 (Dresden)]
  R. Tschakert and B.A.T. Petersson
[A]

Es wurde ein Modell entwickelt, mit dem die Körperschallausbreitung in versteiften Platten berechnet werden kann. Die balkenförmigen Versteifungen sind entweder parallel oder kreuzweise in beliebigen Abständen angeordnet. Als Körperschallquelle wirkt eine Punktkraft senkrecht auf die Platte. Es kann die Transfermobilität zu jedem beliebigen Punkt auf der Platte bestimmt werden.

Ausgehend von einer unendlichen Platte werden die Versteifungen durch Ersatzkräfte und -momente modelliert. Hat man diese bestimmt, kann die Transfermobilität für jeden beliebigen Punkt auf der Platte durch einfache Superposition der Einflüsse der anregenden Kraft und aller Ersatzkräfte und -momente bestimmt werden. Berücksichtigt man neben der Biegewellenausbreitung auf den Versteifungen auch die Torsionswellen, führt dies bei parallel versteiften Platten zu einer Verstärkung der Durchlass- und Sperrbereiche.

Bei kreuzversteiften Platten ergibt sich eine Körperschallausbreitung über mehrere Wellentypen mit verschiedenen Wellenzahlen. Ohne Berücksichtigung der Torsionsmomente treten auch bei kreuzversteiften Platten Durchlass- und Sperrbereiche auf. Sie verhalten sich analog zu parallel versteiften Platten und eindimensionalen Systemen. Mit Berücksichtigung der Torsionsmomente werden die Durchlass- und Sperrbereiche sehr undeutlich. Minima ergeben sich lediglich bei einzelnen Frequenzen, die durch lokale Auslöschung entstehen.

Durch eine geschickte Anordnung paralleler Versteifungen lassen sich breitbandige, auf den jeweiligen Einsatzbereich abgestimmte Sperrbereiche erzielen. Dies ist bei kreuzweise versteiften Platten nicht möglich.

Tschulik, P.

• A New Approach of Echo Cancellation Design in IP based Telephone Networks [DAGA 2003 (Aachen)]
  W. Brandstätter, B. Handl, H. Jammernegg, W. Müllner and P. Tschulik
[A]

Typische Implementierungen eines Echokompensators bestehen neben einem adaptiven Filter aus einem nichtlinearen Prozess (NLP), der das restliche Echo am Filterausgang dämpft. Die erreichbare Sprachqualität hängt in erster Linie von der Leistungsfähigkeit dieses Prozesses ab, da er insbesondere bei Gegensprechen für eine Reihe unerwünschter Effekte verantwortlich zeichnet: Beispielsweise kann er einzelne Silben im Nutzsignal (Sprachsignal vom nahen Ende) unterdrücken aber auch die Qualität der Übertragung des Hintergrundgeräusches maßgeblich beeinflussen. Der vorliegende Ansatz begrenzt daher den Einfluss des NLPs soweit wie möglich, indem man den Echokompensator mit der gerade benötigten Echodämpfung betreibt. Diese variable Steigung im Übergangsbereich der NLP Kennlinie berechnet sich aus der aktuellen Signallaufzeit und der vorhandenen Dämpfung im Echopfad, wobei man den entsprechenden Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen der ITU-T Empfehlung G.131 (''Acceptable'' Kurve in Figure 1) entnimmt. Bei einer derartigen Auslegung empfindet höchstens ein Prozent der Teilnehmer auftretende Echos als störend. Die Ergebnisse eines auditiven Tests nach ITU-T Empfehlung P.831 dokumentieren das Verbesserungspotential des Ansatzes. Den Testpersonen wurden über entzerrte Kopfhörer Kunstkopfaufnahmen des fernen Endes eines Telefongespräches (männliche und weibliche Stimme am nahen und fernen Ende) vorgespielt. Anschließend erfolgte die Bewertung verschiedener Attribute, wobei vor allem Gegensprechphasen betrachtet wurden: Gesamtqualität der männlichen Stimme. Beeinträchtigung durch mögliche Echos der weiblichen Stimme. Pegelschwankungen in der männlichen Stimme. Ergänzend wurde auch die störende Wirkung eines Echos unter Einzelsprechbedingungen bewertet. Als Referenz diente bei diesen Hörtests eine Standard Implementierung eines Echokompensators, die anstelle der laufzeitgesteuerten Variante einen Center Clipper als NLP verwendet. Die Ergebnisse zeigen einen beachtlichen Qualitätsgewinn bei niedrigen Echolaufzeiten, da in diesem Fall der NLP mit sehr niedrigen Dämpfungen betrieben werden kann und die Beeinträchtigungen des Nutzsignals nur mehr unwesentlich auftreten.

Tuckermann, R.

• Kaltgasfallen in stehenden Ultraschallfeldern [DAGA 2001 (Hamburg-Harburg)]
  R. Tuckermann, S. Bauerecker, E.G. Lierke and B. Neidhart
[A]

Kaltgasfallen in stehenden Ultraschallfeldern R. Tuckermann1, S. Bauerecker1, E. G. Lierke2 und B. Neidhart1 1GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH, Institut für Physikalische und Chemische Analytik, Max-Planck-Str., D-21502 Geesthacht, e-mail: rudolf.tuckermann@gkss.de 2Battelle Ingenieurstechnik GmbH, Düsseldorfer Str. 9, D-65760 Eschborn In stehenden Ultraschallfeldern (SUSFern) können kalte Gase und Aerosole in rotationsellipsoidförmigen Bereichen eingefangen werden [1, 2]. Diese Bereiche bilden sich zentrisch um die Druckknoten des SUSFs und können aufgrund ihrer scharfen Temperaturabgrenzung zur Umgebung als Kaltgasfallen bezeichnet werden. In neuen Experimenten wurden die Konditionen für den Einfang von kalten Gasen hinsichtlich der Frequenz-, Leistungs- und Resonanzbedingungen im SUSF eingehend untersucht. Hierzu wurden insbesondere das Temperaturfeld innerhalb der sich bildenden Kaltgasfallen vermessen. Es konnte experimentell gezeigt werden, daß das beobachtete Phänomen auf einem Dichteeffekt beruht. Die in den Experimenten verwendeten Ultraschallfrequenzen betrugen 20 bzw. 58 kHz bei Schalldruckpegeln im Bereich von 150 - 170 dB [3]. Eine theoretische Beschreibung der Kaltgasfallen gelang mit Hilfe eines Modells der akustischen Levitation von flüssigen und festen Proben [4]. Für Gase höherer spezifischer Dichte als das umgebende Gas existieren innerhalb eines stehenden Ultraschallfeldes an den Druckknoten Potentialtöpfe, in denen sich das schwerere Gas sammelt. Ferner ist unter Resonanzbedingungen des SUSFs in den Kaltgasfallen Tropfen- und Eispartikelbildung aus eingefangenem Aerosol möglich. Die sich aus kaltem Eisaerosol bildenden Eiskeime können zu vielfältigen Eis- und Schneepartikeln mit Durchmessern von einigen Millimetern heranwachsen. Die Eispartikelbildung beruht auf den Effekten der akustischen Agglomeration [5] und Positionierung sowie quasiflüssige Schichten [6] auf den Oberflächen der primären Eisaerosole. [1] S. Bauerecker, B. Neidhart, J. Chem. Phys. 109 (1998), 3709 [2] S. Bauerecker, B. Neidhart, Science 282 (1998), 2211 [3] E. G. Lierke, Acoustica 82 (1996), 220 [4] M. Barmatz and P. Collas, J. Acoust. Soc. Am. 77 (1985), 926 [5] T. Hoffmann, Ultrasonics 38 (2000), 353 [6] C. L. Hosler, D. C. Jensen and L. Goldshlak, J. Meteorology 14 (1957), 415

Turnwald, A.

• Raumimpulsantworten in der Produktion von 5.1 Filmton [DAGA 2002 (Bochum)]
  A. Turnwald and D. Leckschat
[A]

Die Verfügbarkeit von Geräten zur künstlichen Verhallung, welche die Möglichkeit bieten, mehrkanalige, am Aufnahmeort gemessene Raumimpulsantworten (RIA) in der Ton-Nach-bearbeitung eines Films zu verwenden, wurde im Rahmen eines Filmprojekts dazu genutzt, diese neuen technologischen Möglichkeiten mit der konventionellen Technik zu vergleichen. Es wurden mit unterschiedlichen Surround-Mikrofonanordnungen 'on location' fünfkanalige RIAs gemessen. Bei der Postproduktion wurden die Synchronsignale mit Hilfe von Faltungsprozessoren verhallt. Der Beitrag berichtet über die Praktikabilität des Verfahrens, was die Erfassung der benötigten RIAs angeht. Ferner wird über das Vergleichshören berichtet, das klären sollte, inwieweit mit dieser Methode ein gesteigerter Realismus und damit verbunden ein höherer emotionaler Wert einer Filmproduktion erreicht werden kann. Dabei müssen die verschiedenen Abhörbedingungen mit berücksichtigt werden.

• Hörversuche zur Evaluierung der Verhallung mit gemessenen Raumimpulsantworten in der Surround-Filmpostproduktion [DAGA 2003 (Aachen)]
  D. Leckschat and A. Turnwald
[A]

Die Verwendung mehrkanaliger, am Set einer Filmaufnahme gemessenen Raumimpuls-ant-worten (RIA) zur Verhallung von Sprache und Synchrongeräuschen bei der Filmton-Produk-tion wurde bereits in einem früheren Beitrag unter technischen Gesichtspunkten vorgestellt [1]. Das Ziel der Verhallung mit authentischen RIA's anstelle konventioneller Hallgeräte liegt in der realistischeren, packenderen Einbindung des Kinogängers in das Geschehen auf der Leinwand. Die zwischenzeitlich abgeschlossenen Hörversuche mit verschiedenen Abmischungen des fünf-kanaligen Filmtons wurden in einem Kinosaal durchgeführt, um die dort anzutreffenden, genau spezifizierten akustischen Verhältnisse (Nachhallzeiten, Anordnung, Richtcharakteristi-ka und Frequenzgänge der Lautsprecher etc.) bei der Wieder-gabe zu berücksichtigen. Im Ergebnis resultiert eine klare Bevorzugung der mit authentischen, mehrkanaligen RIA verhallten Surround-Versio-nen gegenüber Film-sze-nen, die mit den Standardhallgeräten der Filmbranche erstellt wurden. Dabei treten signifi-kante Unterschiede auf zwischen den ver-schiedenen Mikrofonierungs-arten, mit denen die Erfassung fünfkanaliger RIA's on location durchgeführt wurde. Der verbesserten emotionalen Qualität der RIA-Verhallung steht ein heute noch erhöhter technologisch-logistischer Aufwand gegenüber, der retrospektiv im Beitrag erörtert wird. [1] ANDREAS TURNWALD, DIETER LECKSCHAT Raumimpulsantworten in der Produktion von 5.1 Filmton DAGA 2002 [2] ANDREAS TURNWALD Anwendung von Raumimpulsantworten in der Filmton-Produktion Diplomarbeit an der FH Düsseldorf 2002, herunterladbar bei www.phonmeister.de.

Tutsch, R.

• Akustische Holographie und Rekonstruktion akustischer Wellenfelder aus Hologrammen [DAGA 2005 (München)]
  H.-M. Fischer and R. Tutsch
[A]

Im Gegensatz zur heute vielfach zum Zwecke der Schallquellencharakterisierung bzw. -lokalisierung von aktiven Objekten eingesetzten akustischen Nahfeld-Holographie, soll durch Anwendung der klassischen akustischen Holographie die Konturerfassung von passiven, also beschallten Objekten durch Auswerten der in einem Hologramm gespeicherten Amplituden- und Phasenverteilungen erreicht werden. Die Holographie ist dabei ein zweistufiger Prozess, bei dem es zunächst in einem ersten Schritt der Aufzeichnung des Hologramms in einer Abtastebene bedarf, in einem zweiten Schritt erfolgt dann die Rekonstruktion des eigentlichen Objektbildes. In diesem Beitrag wird neben einem Überblick über das holographische Messprinzip auf die numerische Rekonstruktion von durch Schallfeldsimulationen erzeugten synthetischen Hologrammen eingegangen. Zur Verdeutlichung des Einflusses verschiedener Rekonstruktionsparameter werden einige Beispiele gezeigt.

• Akustisches Reflexionsverhalten unter Luftultraschalleinwirkung [DAGA 2006 (Braunschweig)]
  H.-M. Fischer and R. Tutsch
[A]

Ein aktuelles Arbeitsgebiet der Akustik besteht in der Erfassung der Position und der geometrischen Kenndaten von Objekten durch Beschallung und anschließender Erfassung der von diesen Objekten reflektierten Schallfelder. Neben der eigentlichen Aufgabe, die Objekte in ihrer Form und Lage zu erfassen, kann es von besonderem Interesse sein, aus den aufgenommenen Messdaten bzw. unter Verwendung des gleichen Messaufbaus aber angepasster Anregungssignale und entsprechender Messsignalauswertung zusätzliche, die jeweiligen Objekte charakterisierende, Informationen zu gewinnen.

In diesem Beitrag wird untersucht, wie sich verschiedene Materialien durch ihr Reflexionsverhalten unter niederfrequenter Luftultraschalleinwirkung klassifizieren lassen. Es wird eine Übersicht gegeben, wie sich die Variation verschiedener Parameter bei der Versuchsdurchführung, z.B. die geometrische Anordnung von Sender, Reflektor und Empfänger oder die Art der ausgesendeten Signale auf die Klassifizierung auswirken. Die Untersuchungen beschränken sich dabei zunächst auf ebene Reflektoren, deren Größe einheitlich vorgegeben wird. Zum Einsatz kommen handelsübliche Ultraschallwandler und Messmikrophone sowie eine Verfahreinheit für die räumliche Positionierung der Mikrophone.

• Akustisch reflexionsholographische Luftultraschallinterferometrie [DAGA 2007 (Stuttgart)]
  H.-M. Fischer and R. Tutsch
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Da in einem akustischen Hologramm neben den Amplituden auch die Phaseninformationen von Schallwellen aufgezeichnet werden, ist eine logische Weiterentwicklung in der Anwendung der Holographie die sogenannte Interferenzholographie, oder wie diese auch oft bezeichnet wird, die holographische Interferometrie, mit welcher Verformungen eines Objekts erfasst werden können. Das Prinzip der Interferenzholographie basiert auf der Tatsache, dass über die Phasenaufzeichnung der augenblickliche, dreidimensionale Zustand eines Objekts bei der Aufnahme eines Hologramms konserviert wird. Man ist somit in der Lage, den Zustand eines Objekts mit denjenigen zu anderen Zeitpunkten durch eine Überlagerung der Objektwellen direkt zu vergleichen und etwaige Zustandsänderungen zu erfassen.

In diesem Beitrag wird eine Versuchsanordnung vorgestellt, mit der akustische Hologramme im niederfrequenten Ultraschallbereich aufgenommen werden können und die Ergebnisse der interferometrischen Deformationserfassung präsentiert. Der Versuchsaufbau besteht dabei aus einem Ultraschallwandler, einem Reflektor einfacher Geometrie und einem Messmikrophon, dass sich über eine Positioniereinheit in einer Abtastebene verschieben lässt.