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Akustik-Blog

Kategorie: ‘Events’

Promotionsprüfung Dipl.-Ing. Lukas Aspöck

17. Juli 2020 | von

Am 10. Juli 2020 hat Herr Lukas Aspöck seine mündliche Promotionsprüfung erfolgreich abgeschlossen.

Herr Aspöck promovierte über das Thema:
„Validation of room acoustic simulation models“

Abstract:

Already in ancient times, the goal existed to design appropriate environments to transport acoustic signals from a sound source to an audience. Strongly connected to this is the interest to understand room acoustic effects and, in the best case, to accurately predict them. This is of particular relevance today in prestigious projects such as the construction of concert halls, but is also of great importance in everyday life, for example in public buildings. Room acoustic simulations based on the concepts of geometric acoustics have been developed for such purposes for more than 50 years and have been extensively investigated. However, there is still insufficient knowledge about the uncertainty and validity of the results of the room acoustic simulations used today. In addition, many highly simplified simulation models are often used without questioning the validity of the results.

In order to offer developers and researchers a possibility to comprehensively validate the results of their room acoustic simulation, a database with eleven different acoustic scenes was developed, documented and published. The scenes cover both simple environments, where individual acoustic effects such as reflection or diffraction are isolated, and complex spatial situations such as a concert hall. In addition to a detailed description and the definition of input data, acoustic measurements were carried out for all scenes, which serve as reference for the simulations.

Furthermore, a study is presented which was designed following the concept of three previously conducted round robin experiments. Here, the simulation results of up to six participants, who were not informed about measurement results in advance, are compared with each other and with the results of the corresponding measurements. The evaluation of the results for the simple scenes reveals various weaknesses of the geometric acoustics, but in the case of the complex scenes it nonetheless shows acceptable results in the medium frequency range. In further investigations it was determined how much room acoustic simulation results deviate from measurements if the user knows the measurement results beforehand and input data of the simulation is adjusted manually or systematically. From these results it can be concluded which deviations from actual, measured values can be expected in the room acoustic simulation of both unknown and known rooms. Furthermore, this work provides a basis for improvements in the field of geometrical acoustics simulation models and with respect to the determination and selection of correct input data for the simulation.

Das ITA gratuliert sehr herzlich!!

Promotionsprüfung Josefa Oberem, M.Sc.

27. Januar 2020 | von

Am 24. Januar 2020 hat FrauJosefa Oberem, M.Sc, ihre mündliche Promotionsprüfung erfolgreich abgeschlossen.

Frau Oberem promovierte über das Thema:
„Examining auditory selective attention: From dichotic towards realistic environments“

Abstract:

The aim of the present thesis is to examine the cognitive control mechanisms underlying auditory selective attention by considering the influence of variables that increase the complexity of an auditory scene. Therefore, technical aspects such as dynamic binaural hearing, room acoustics and head movements as well as those that influence the efficiency of cognitive processing are taken into account. Step-wise a well-established dichotic-listening paradigm is extended into a “realistic” spatial listening paradigm.
Conducted empirical surveys are based on a dichotic-listening paradigm examining the intentional switching of auditory selective attention. Spoken phrases are simultaneously presented by two speakers to participants from two of eight azimuthal positions. The stimuli are phrases that consist of a single digit (1 to 9, excluding 5), in some experiments followed by either the German direction “UP” or “DOWN”. A visual cue indicates the target’s spatial position, prior to auditory stimulus onset. Afterwards, participants are asked to identify whether the target number is arithmetically smaller or greater than five and to categorize the direction. Reaction time and accuracy are performance measures. Differences of performance measures between the repetition of the target’s spatial position and the related switch (switch costs) describe the loss of efficiency associated with redirecting attention from one target’s location to another. To examine whether the irrelevant auditory information is decoded, interference in the processing of task-relevant and task-irrelevant information is created in the paradigm.
To study the binaural effects in the intentional switching of auditory selective attention, the dichotic-listening paradigm is gradually extended towards a binaural-listening paradigm representing complex dynamic acoustic scenes in the present thesis. In order to realize the extension of the paradigm towards a realistic scene various technical methods and tools need to be applied. As the listening paradigm is step-wise broadened towards realistic scenes the technical methods and tools are assessed with respect to the collected empirical results.
Using the binaural-listening paradigm, the ability to intentionally switch auditory selective attention is tested when applying different methods of spatial reproduction. Essential differences between real sources, an individual and a non-individual binaural synthesis reproduced with headphones as well as a binaural synthesis based on Cross-Talk Cancellation are found. This indicates how the loss of individual information reduces the ability to inhibit irrelevant information. Differences in performance measures occur also with regard to the target’s spatial position. Reliable findings on the spatial localization ability are confirmed applying the listening paradigm on the intentional switching of auditory selective attention. As a step towards multi-talker scenarios in realistic environments participants are tested in differently reverberating environments. Switch costs are highly affected by reverberation and the inhibition is also impaired by to be unattended information. Age-related effects are also found when applying the binaural-listening paradigm, indicating difficulties for elderly to suppress processing the distractor’s speech.

Das ITA gratuliert sehr herzlich!!

Promotionskommission, Foto: Gottfried Behler

ACOUCOU: Development of web-based teaching materials for acoustics

05. November 2019 | von

More than one year ago, the polish company KFB Acoustics initiated a Strategic Partnership involving four European universities (KU Leuven, University of Le Mans, University of Zagreb and RWTH Aachen University) and two companies (HEAD Acoustics and KFB Acoustics), funded by the Erasmus+ program of the EU, with the goal to develop ideas and concepts for the implementation and extension of an online teaching portal including various courses on acoustics. This portal, called ACOUCOU, short for Acoustic Courseware, is available on www.acoucou.org and currently contains one course about Vibroacoustics and example materials from the previous project Acoustics for Industry (ACI).

At the end of October, two ITA employees participated in the final meeting in Wroclaw, Poland, where the outcomes of the project and future events related to the ACOUCOU platform were discussed. The most recent event, an interactive session on educational materials in acoustics, which took place at the ICA conference in Aachen, was rated as a great success by all participants and led to new contacts and helped to disseminate the teaching portal.

The project consortium is also happy to announce that additional funding was granted by the EU to fill the teaching portal with more course contents in a three-year project starting in 2020. This project is named Acoustics Knowledge Alliance  (ASKNOW) and is part of the Erasmus+ Knowledge Alliance program.

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Rückblick: ICA 2019 / EAA Euroregio / EAA Summer School

30. Oktober 2019 | von

Dieser Artikel erschien im Akustik Jornal der DEGA, Ausgabe Nr. / Oktober 2019.

Die internationale Tagung für Akustik („23rd International Congress on Acoustics“ – ICA 2019) fand vom 9. bis zum 13. September 2019 in Aachen statt und schloss auch den „4th EAA Euroregio“-Kongress mit ein.

Mit insgesamt 1700 Teilnehmenden, darunter 590 „Students“ war die Tagung ein voller Erfolg. In 147 strukturierten Sitzungen wurden ca. 1.300 Tagungsbeiträge als Vorträge und Poster präsentiert.

Am 09.09. wurde die Tagung von den Conference Chairs (Prof. Michael Vorländer und Prof. Janina Fels) feierlich eröffnet, umrahmt durch Musik von Lily Dahab und ihrer Band.

Fünf Plenarvorträge wurden von hochkarätigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gehalten:

  • Marion Burgess (Sydney, Australien): “Sound and Noise around us“
  • Shrikanth Narayanan (Los Angeles, USA): “Sounds of the human vocal instrument“
  • Christopher Wiebusch & Tim Otto Roth (Aachen/Köln): “Astroparticle Immersive Synthesizer³ or how cosmic ‚ghost particles‘ inspire a novel concept of spatialisation of sound“
  • Jérémie Voix (Montreal, Kanada, Preisträger des ICA Early Career Awards): “The ear at the age of IoT”
  • Maria Heckl (Keele, England): “Thermoacoustic instabilities – physical mechanisms and mathematical modelling”

Neben dem umfangreichen wissenschaftlichen Hauptprogramm gab es diverse zusätzliche Ereignisse, zum Beispiel die Aktivitäten der „EAA Young Acousticians, YAN“ mit der jDEGA und vielen anderen Gruppen des wissenschaftlichen Nachwuchses. Ferner gab es eine Diskussionsrunde zum Thema Wissenschaftskommunikation mit eingeladenen Experten, eine Kontaktbörse mit Industrievertretern zum Thema Karrierewege für den wissenschaftlichen und professionellen Nachwuchs in der Akustik sowie die „5-minute Research Story Competition“, die Mathieu Gaborit (KTH Stockholm) mit einem Beitrag zur Modellierung von geschichteten Absorbern am sehr unterhaltsamen Beispiel von Tiramisu gewonnen hat.

Das Rahmenprogramm der Tagung umfasste ein Orgelkonzert im Aachener Dom mit dem Domorganist Michael Hoppe sowie eine gesellige Abendveranstaltung im Kunstmuseum „Ludwig Forum“, bei der auch eine internationale Jam Session musikalische Akzente setzte. Ebenso wurden verschiedene Exkursionen für die Teilnehmenden gut angenommen (zur Institut für Technische Akustik der RWTH Aachen, zur HEAD acoustics GmbH und zum Institut für Kraftfahrzeuge der RWTH).

Begleitet wurde die Tagung durch eine internationale Ausstellung mit Vertretern aus Industrie und Forschung mit insgesamt 58 Ständen. Die Vertreter an den Ständen berichteten von einem unerwartet großen Interesse des internationalen Publikums.

Vor dem ICA-Kongress fand im belgischen Leuven die „EAA Summer School“ für junge Akustikerinnen und Akustiker mit 114 Teilnehmenden statt, die von Monika Rychtarikova und Armin Kohlrausch organisiert wurde. Vom 6. bis 8. September wurden neben dem Kurs „Introductory Course – Approaching Acoustics” vier “Hot Topics”-Kurse zu “Computational modeling in physiological and psychological acoustics”, “Smart city sound”, “Acoustic metamaterials and sonic crystals” und “Acoustic imaging (laser, beamforming, time reversal, photoacoustics)” angeboten.

Auch die weiteren Satellite-Symposien (EAA Spatial Audio Signal Processing Symposium in Paris, International Symposium on Room Acoustics in Amsterdam, International Symposium on Musical Acoustics in Detmold) wurden von den Teilnehmenden gut angenommen, so dass der Monat September 2019 insgesamt sehr reichhaltig an internationalen Veranstaltungen rund um die Akustik war.

Promotionsprüfung Dipl.-Ing. Jan-Gerrit Richter

25. Februar 2019 | von

Am 22. Februar 2019 hat Herr Dipl.-Ing. Jan-Gerrit Richter seine mündliche Promotionsprüfung erfolgreich abgeschlossen.

Herr Richter promovierte über das Thema:

„Fast Measurement of Individual Head-Related Transfer Functions“

Abstract:

Sogenannte Außenohrübertragungsfunktionen (engl. Head-Related Transfer Functions, HRTFs) werden genutzt, um virtuelle Schallquellen an beliebigen räumlichen Positionen zu erzeugen. Dieses Verfahren, die binaurale Synthese, ist Grundlage für die physikalisch korrekte Wiedergabe von simulierten akustischen Szenen jeglicher Art. Die HRTFs beschreiben den Einfluss von Kopf, Torso und Pinna auf das Schallfeld. Hierbei werden sowohl Zeit- als auch Frequenzeinflüsse zwischen den Ohren erfasst, welche jedoch von der Einfallsrichtung des Schalls abhängig sind. Die HRTF besitzt also zusätzlich zu einer Frequenzabhängigkeit auch eine hohe Abhängigkeit hinsichtlich der Quellposition. Mittels moderner Messaufbauten sind Messungen mit hochpräziser räumlicher Auflösung möglich, welche jedoch bis zu 5 Stunden für eine den Kopf umschließender Sphäre in Anspruch nehmen. Diese lange Messdauer bei den klassischen Verfahren schließt individuelle Messungen an menschlichen Probanden aus.
In dieser Arbeit wird ein Messsystem evaluiert und optimiert, welches individuelle Messung in einer kurzen Dauer mit hoher räumlicher Auflösung ermöglich. Mit Hilfe dieses Systems kann die Messzeit für eine Messung mit räumlicher Auflösung von 5° in Azimuth and 2.5° in Elevation von 5 Stunden auf 7 Minuten reduziert werden.Der erste Teil der Arbeit beschreibt die Evaluierung der Qualität der Messungen. Zu diesem Zweck werden objektive Fehlermaße definiert, welche Unterschiede zu einer Referenzmessung zu einem frequenzabhängigen Maß zusammenfassen. Aus diesem Maß werden Messfehler an verschiedener Objekte mit unterschiedlicher räumlicher Komplexität evaluiert welche mit Messungen aus etablierten Systemen, sowie analytische Lösungen und Simulationen verglichen werden. Das Ziel ist es, die vom Messsystem verursachten Störungen frequenzabhängig zu erkennen und zu bewerten. Eine subjektive Evaluierung der Qualität der gemessenen HRTFs wird hinsichtlich der Lokalisationsgenauigkeit von virtuellen Quellen, welche HRTFs aus schnellen Messungen und einer Referenzmessung verwenden, durchgeführt. Der Vergleich aus HRTFs einer schnellen Messung und einer Messung mithilfe eines etablierten Systems zeigt keinen signifikanter Einfluss des schnellen Messsystems auf die Lokalisationsgenauigkeit. Zusätzlich wird die Lokalisationsgenauigkeit mit individuellen HRTFs in weiteren Versuchen getestet. Die Ergebnisse, welche zur Evaluierung mit Werten aus der Literatur verglichen  werden, legen keine Beeinträchtigung der HRTFs durch die schnelle Messung nahe.
Um die Messzeit weiter zu reduzieren, wird die Messung in einem weiteren Schritt um sogenannte kontinuierlicher Drehung erweitert. Hierzu wird eine Methode zur Kompensation dieser Drehung während der Messung entwickelt. Dieses Verfahren wird sowohl objektiv und subjektiv evaluiert, um die schnellste Drehgeschwindigkeit, bei der keine hörbaren Artefakte in den reproduzierten Signalen erzeugen werden, zu ermitteln. Die Evaluierungen zeigen, dass mit dieser Messmethode die Messdauer bei einer typischen räumlichen Auflösung von 5° in Azimuth and 2.5° in Elevation zusätzlich um ca. 350% auf etwa 2 Minuten verkürzt werden kann.
Das hierzu vorgestellte Korrekturverfahren wird im letzten Kapitel der Arbeit erweitert, um den Einfluss von Probandenbewegung während der Messung zu kompensieren. Diese Bewegungen werden seit langem als wichtiger Störfaktor bei individuellen Messungen angesehen. In einer Studie wird zunächst untersucht, wie viel sich Probanden während der Messung bewegen. Hierbei wird verglichen, wie groß Unterschiede zwischen sitzenden oder stehenden Probanden und der Einfluss der Probandendrehung ist. Zusätzlich wird ein Feedback System entworfen, mit welchem die Probanden während der Messung selbst die Möglichkeit haben, ihre Position zu korrigieren. Die Grenzen der Bewegungskompensation werden mit Hilfe eines Kunstkopfes, der kontrolliert während der Messung bewegt wird, für einen Freiheitsgrad der Orientierung evaluiert. Die vorgestellte Kompensation ist in der Lage, jeglichen Fehler aus der Bewegung auf das Niveau von Messunsicherheiten zu reduzieren.

Das ITA gratuliert sehr herzlich!!

GfTA Studienpreise 2018 für Jonas Förster und Saskia Wepner

17. Dezember 2018 | von
Auch in diesem Jahr wurde von der Gesellschaft für Technische Akustik e.V. (GfTA) je ein Preis für eine herausragende Bachelorarbeit und eine herausragende Masterarbeit vergeben. Die Preisträger wurden im Rahmen der ITA Weihnachtsfeier gekürt, und wir sagen natürlich herzlichen Glückwunsch Jonas Förster und Saskia Wepner!

Foto: Florian Pausch

Foto: Florian Pausch

Das ITA bei den „Highlights der Physik“ in Dortmund

23. Oktober 2018 | von

Nach einer mehrjährigen Pause war das Institut für Technische Akustik im Jahr 2018 wieder bei den „Highlights der Physik“ vertreten.  Mit dieser Veranstaltungsreihe möchte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Öffentlichkeit, insbesondere Schülerinnen und Schüler, mehr für die zahlreichen Themenbereich der Physik begeistern. Gastgeber und Mitorganisatoren der Veranstaltung in diesem Jahr waren die Stadt Dortmund sowie die Technische Universität Dortmund, die sich in den Projekttagen vom 17.9.2018 bis zum 22.09.2018 über rund 48.000 Besucher an den vielen Ständen und Vorträgen freuten.

Das ITA war mit einem Stand zum Thema „Mit zwei Ohren hört man besser“ durch den Mitarbeiter Philipp Schäfer sowie durch die studentischen Mitarbeiter Philipp Eschbach und Pascal Palenda vertreten, welche interessierten Besucher die Grundlagen und aktuelle Forschungsfragen im Bereich des binauralen Hören und der Raumakustiksimulation anschaulich demonstrieren.

Die offizielle Pressemitteilung des Veranstalters finden Sie hier. Vielen Dank an Dr. Axel Carl für die hervorragende Organisation und an die Fotografen von Offer & Offer für die Bereitstellung ihrer Fotos.