Einblick in unsere Forschung

Auf der IFA 2018 in Berlin präsentierte die Telekom ihren Smart Speaker. Der Sprachassistent ermöglicht mit dem Weckruf »Hallo Magenta« Basisfunktionen wie Google-Services, die Steuerung des Smart Home und des Fernsehgeräts und kann direkt an das Festnetz angeschlossen werden, um als Telefon genutzt zu werden. Außerdem kann neben dem Telekom eigenen Sprachdienst auch Alexa genutzt werden. Das Fraunhofer IDMT in Oldenburg hat die Audiotechnologie für das Gerät entwickelt. Im Gespräch mit Jan Wellmann, Gruppenleiter Audiosystemtechnik.

Informationen austauschen, ohne dass auf die Informationsgebenden rückgeschlossen werden kann. Was sich zunächst wie eine Funktionsbeschreibung für Whistleblower-Plattformen liest, ist in Wirklichkeit ein Software-System, das für Industrie und Wirtschaft von überragender Bedeutung sein kann. Patrick Aichroth über »PAUTH«, das Unternehmen und Datenprovidern den Schutz von sensiblen Informationen gewährleistet und einen Informationsaustausch ermöglicht, ohne dass auf die beteiligten Partner verwiesen wird.

Die Dokumentation in Unternehmen ist eine wichtige Aufgabe, benötigt aber wertvolle Zeit. Vor diesem Hintergrund können berührungslose Spracherkenner des Fraunhofer IDMT klare Mehrwerte für Industriekunden bieten – gerade in lauten oder sterilen Umgebungen. Im Gespräch mit Dr.-Ing. Stefan Goetze, Leiter der Gruppe »Automatische Spracherkennung«, über die Vorteile von Spracherkennungssystemen.

Schon während seines Studiums war Christoph Sladeczek als freier Tontechniker auf der Suche nach dem perfekten Klang. Heute beschäftigt ihn das Thema immer noch – in anderer Position, aber mit nicht weniger Leidenschaft als damals. Ging es ihm früher darum, das Publikum eines Rockkonzerts mit guter Akustik zu begeistern, geht es ihm heute um den perfekten Klang von Produkten – und das in einer Phase, in der das Produkt nur als virtueller Prototyp existiert. Im Interview mit Christoph Sladeczek, Leiter der Gruppe »Virtual Acoustics«, über den guten Klang von Produkten und virtuelle akustische Produktentwicklung.

Durch die hohe Verfügbarkeit und einfache Handhabung von großen und kleinen Quadcoptern, Hexacoptern und weiteren Fluggeräten ergeben sich viele neue Anwendungsfelder für diese Technologie, allerdings auch Bedrohungsszenarien. Um angemessen reagieren zu können, braucht es Hilfsmittel zur Erkennung und Lokalisation potenzieller Gefahrenquellen. Worin die Herausforderungen bei der Drohnenerkennung bestehen, erklärt Christian Rollwage, Leiter der Gruppe »Audiosignalverarbeitung«. Die Signalverarbeitung und -verbesserung von Sprach- und Audiosignalen gehören zu den zentralen Kompetenzen des Institutsteils Hör-, Sprach- und Audiotechnologie. Sie umfassen die Optimierung gestörter Audiosignalen sowie die Entwicklung von Aufnahme- und Verarbeitungstechnologien. Dadurch sind audiologische Daten selbst bei anspruchsvollen Umwelteinflüssen, wie etwa bei starkem Umgebungslärm, für akustische Sensoren nutzbar. Neben der Verbesserung von Audio- und Sprachsignalen stellt die Lokalisation von Geräuschquellen sowie die automatische Sprechererkennung einen wichtigen Forschungsteil des Fraunhofer IDMT in Oldenburg dar.

Dass Klangpräferenzen von Mensch zu Mensch unterschiedlich sind, ist ein nicht zu unterschätzender Faktor bei der Gestaltung von Multimedia-Lösungen. Der Institutsteil Hör-, Sprach- und Audiotechnologie in Oldenburg trägt diesem Aspekt Rechnung und bringt seine Algorithmen in die Wohnzimmer. Dr. rer. nat. Jan Rennies-Hochmuth, Gruppenleiter »Persönliche Hörsysteme« erklärt, warum das Ziel »Besseres Hören für Jedermann« in vielerlei Hinsicht ein wichtiges Leitbild darstellt.

Als Leiter der Gruppe »Media Distribution and Security« beschäftigt Patrick Aichroth schon lange die Frage, wie sich die Echtheit von Informationen verlässlich bewerten lässt. Bis heute lässt ihn das Thema nicht los, denn authentische Informationen sind nicht zuletzt die Basis für gesellschaftliche und politische Entscheidungen, die unser aller Zusammenleben prägen und bestimmen. Mit seinem Team entwickelt er technologische Verfahren zum Aufspüren von Manipulationen in Audiodateien. Was ist echt, was nicht? Patrick Aichroth über Technologien aus dem Fraunhofer IDMT, mit denen sich dies und mehr über Audiodateien herausfinden lässt.

Die Interpretation von Signalen des menschlichen Gehirns ist eine Herausforderung. Die Gruppe »Mobile Neurotechnologien« des Fraunhofer IDMT in Oldenburg nimmt sich dieser an, um Systeme zur Elektroenzephalografie (EEG) in konkreten Anwendungsszenarien verfügbar zu machen – beispielsweise in der Medizin oder am sicherheitskritischen Arbeitsplatz. Die Gruppe von Dr.-Ing. Insa Wolf arbeitet insbesondere an mobilen EEG-Systemen, die die Analyse von Hirnaktivitäten alltagstauglich macht.

Seinen ersten Lautsprecher baute Daniel Beer im Alter von 12 Jahren – aus Pappkarton. Heute ist die Forschung an Lautsprechern sein Beruf. Was mit einem Praktikum am Fraunhofer IDMT vor mehr als 16 Jahren begann, mündete in seine heutige Position als Leiter der Gruppe »Electroacoustics«, deren Thema die Entwicklung neuer Lautsprechertechnologien ist. Gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen anderer Fraunhofer-Institute ist Daniel Beer und seinem Team nun eine Entwicklung gelungen, die man als Revolution auf dem Gebiet der Lautsprechertechnologie bezeichnen kann: ein mikromechanischer Lautsprecher, winzig klein, aber den klassischen Kopfhörerlautsprechern klanglich in nichts nachstehend. Im Gespräch mit Dr.-Ing. Daniel Beer über den Chip im Ohr.

Als Teil industrieller Förder- und Antriebstechnik sind Axialkolbenpumpen sehr weit verbreitet. Ein unvorhergesehener Ausfall dieser Anlagen ist mit hohen Kosten verbunden. Daher haben sich Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IDMT in Oldenburg die Axialkolbenpumpe als Praxisbeispiel für das akustische Monitoring von Maschinen ausgesucht. Mit dem Ziel, teure Folgeschäden zu vermeiden, können die Expertinnen und Experten im Institutsteil Hör-, Sprach- und Audiotechnologie anhand ihrer Geräusche erkennen, wenn die Pumpe nicht mehr läuft. Außerdem kann die akustische Ereignisüberwachung als Teil der Fernwartung und -steuerung eingesetzt werden. Ähnlich einem modernen Flugzeugtriebwerk kann damit die Pumpenleistung als Service vertrieben werden. Im Gespräch mit Danilo Hollosi, Gruppenleiter »Akustische Ereignisdetektion«.