Sound Field Control

Guter Klang, statt Lärm

Sound Field Control beschreibt die gezielte Beeinflussung von Schallfeldern durch intelligente Signalverarbeitungsalgorithmen, die (vibro-)akustische Aktoren steuern. Ziel ist es, den Klang so zu beeinflussen, dass am Hörort das gewünschte Schallfeld oder Hörerlebnis entsteht. Unsere Forschungsschwerpunkte beinhalten adaptive Signalverarbeitung unter Verwendung maschineller Lernverfahren, die Verwendung von Sensor- und Aktorarrays sowie Regelungstechnik. In der Anwendung fokussieren wir auf die Bereiche Entertainment, Betriebssicherheit im Bereich Mobilität und Industrie sowie aktiver Schallschutz von Umgebungen und Individuen.  

Aktuelles

 

Fachkonferenz I 18. – 21. März 2024 I Hannover

DAGA 2024

Mit verschiedenen Beiträgen zu aktuellen Forschungsergebnissen beteiligen wir uns auch in diesem Jahr wieder auf der DAGA.

 

Forschungsprojekt

VibroClean

Akustische Solarmodulreinigung

Gewollte und ungewollte Klänge und Schallfelder

Lärm und unerwünschte Klänge beeinträchtigen nachweislich die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit des Menschen. Störende Geräusche, wie beispielsweise beim Telefonieren im Auto oder beim mobilen Arbeiten, beeinträchtigen die Konzentrationsfähigkeit. Ungestörter Schlaf und entspannende Musik bieten dagegen eine gute Basis für eine hohe Leistungsfähigkeit. Es kann also  zwischen ungewollten Schallfeldern, z. B. Lärm, und gewollte Schallfeldern, z. B. Notfalldurchsagen und Konzert-Beschallung, unterschieden werden. Häufig treten beide gleichzeitig auf.

Aus diesen Gründen beschäftigen sich Forscherinnen und Forscher mit verschiedenen Ansätzen, um Schallfelder zu erfassen, zu analysieren und zu beeinflussen. Die akustisch-physikalischen Phänomene werden dabei in der Regel unter den Erkenntnissen der menschlichen Hörwahrnehmung betrachtet.

 

Aktive Verbesserung und gezielte Erzeugung von Schallfeldern

Die Erzeugung und Beeinflussung von Schallfeldern erfordert ein umfassendes Verständnis ihrer Entstehung, Ausbreitung und Erfassung. Störschallfelder, wie sie z. B. bei Lüftungsanlagen auftreten, können durch den Einsatz aktiver Absorber kompensiert werden. Derzeit fehlen Lösungen, die sich durch ihre Selbstüberwachung einfach in Betrieb nehmen lassen und sich automatisch nachkalibrieren.

Im Auto sollen nicht nur störende Fahrzeug- und Verkehrsgeräusche, sondern auch Geräusche vom Nachbarsitz (Sprache, Musik etc.) unterdrückt werden. Dazu müssen die verschiedenen Schallfelder und ihre Ausbreitung in der Karosserie und in der Luft sensorisch erfasst, ausgewertet und als Ausgangspunkt für die Ansteuerung vorhandener Gegenschallmaßnahmen eingesetzt werden. Spezielle Schallfelder, wie z. B. Alarmsignale, müssen gesondert behandelt werden.

Die technische Lösung soll sich möglichst eigenständig initialisieren. Betriebsparameter sollen sich automatisch an sich ändernde Systemeigenschaften (Alterung, Anzahl der Fahrgäste, Beladung etc.) und Umgebungsbedingungen anpassen. Um dies zu erreichen, müssen die Algorithmen entwickelt werden, die rechen-, energieeffizient und robust sind.

Methodik

Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche Methoden zur Kontrolle von Schallfeldern eingesetzt:

  • Active Noise Control (ANC)
  • Nahfeldbeschallung
  • Lautsprecherarray-Technologie für: Beamforming, Wellenfeldsynthese, Flachlautsprecher
  • Beamforming
  • Wellenfeldsynthese (WFS)
  • aktive Absorber
  • Metamaterialien

 

Forschungsprojekt

Metavib

Metamaterialien zur Beeinflussung der Vibroakustik mittels Resonatoreffekt

 

Forschungsprojekt

VibroClean

Akustische Solarmodulreinigung

 

Forschungsprojekt

ReinluftAkustik

Akustische Optimierung kompakter Lüftungssysteme und Luftreinigungsgeräte

Fachartikel

Vibroakustische Metamaterialien

Aktueller Fachbeitrag im Akustik Journal der DEGA (03/23).

Produkte

 

SpatialSound Wave für Professional Audio und Entertainment

Objektbasierte Audioproduktion und -wiedergabe für ein authentisches Klangerlebnis

 

SpatialSound Wave für Automotive Audio

Die Audioplattform für das Fahrzeug der Zukunft: Ganzheitliches Soundmanagement zur Erstellung immersiver und interaktiver Audioinhalte

 

Flachlautsprecher

Überzeugende Wiedergabequalität, geringer Platzbedarf und flexibles Design

 

Personal Sound Zones

Persönliche Hörzonen für individuellen Hörkomfort

Dienstleistungen

  • Sensorische Erfassung von Luft- und Körperschallfeldern (Schalldruck, Schallschnelle, Schallintensität)
  • Schallfeldzerlegung in Einzelschallquellen
  • Transferpfadanalyse für Schallquellen
  • Erzeugung statischer/veränderlicher Schallfelder mittels Lautsprecher/Lautsprecherarray/ Flachlautsprecher
  • Erzeugung fokussierter Schallfelder/räumlich begrenzter Schallfelder
  • Erzeugung von Gegenschallfeldern zur Schallreduktion
  • Klangoptimierung von Lautsprecherwiedergabesystemen

 

Ausstattung

 

Ausstattung

Wir verfügen über hochmodern ausgestattete Spezialräume und Labore, um vielfältigste akustische Messungen und Untersuchungen zu ermöglichen. Kontaktieren Sie uns gern!

Ausgewählte Publikationen

Fischer, Georg; Zykhar, Albert; Küller, Jan; Troll, Agostino (Fraunhofer IBP)
Designing Active Acoustic Metamaterials
Tagungsband, Fortschritte der Akustik - DAGA 2023, Herausgeberin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DEGA), Berlin, 2023
Wissenschaftliche Edition: Otto von Estorff, Stephan Lippert, ISBN: 978-3-939296-21-8

Sladeczek, Christoph; Seideneck, Mario; Lorenz, Wolfgang; Pursche, Katrin; Schneider, Benjamin (DSP Concepts)
Object-Based Audio as Platform Technology in Vehicles
Proceedings, AES 2022 International Automotive Audio Conference, June 8 – 10, 2022, Detroit, USA

Beer, Daniel; Fritzsche, Paul; Bernhard, Fiedler; Rohlfing, Jens; Bay, Karlheinz; Troge, Jan; Millitzer, Jonathan; Tamm, Christoph
Luftreinigungsgeräte - akustische Anforderungen und Optimierungsmöglichkeiten
Tagungsband, Fortschritte der Akustik - DAGA 2022, Herausgeberin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DEGA), Berlin, 2022
Wissenschaftliche Edition: Philip Leistner, ISBN: 978-3-939296-20-1

Troll, Agostino; Rohlfing, Jens; Küller Jan; Fischer Georg; Beer, Daniel; Lühring, Andreas
Investigations on working principles and design methods for metamaterial silencers
Tagungsband, Fortschritte der Akustik - DAGA 2021, Herausgeberin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DEGA), Berlin, 2021, ISBN: 978-3-939296-18-8