Letztes Update am Di, 08.05.2018 09:04

APAOnlineticker / Tiroler Tageszeitung Onlineausgabe


Von Lärm bis Hörgenuss: Dem Schall auf der Spur



Wien (APA) - Wie funktioniert räumliches Hören und wie lässt es sich auf Kopfhörer übertragen? Warum hilft eine Lärmschutzwand gegen Autobahn-Geräusche nur bedingt? Wie kann man das Hörerlebnis von Cochlea-Implantatträgern verbessern? Spannenden Fragen wie diesen gehen die rund 40 Forscherinnen und Forscher vom Institut für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) nach.

Das Feld der Schallforschung ist ein weites: Es geht vom Sprechen und der Produktion von Schall über die (Signal-)Übertragung bis hin zum Hören. Schallforscher wird man über Umwege. „Wir vereinen viele Disziplinen und profitieren enorm von den unterschiedlichen Ansichten und Zugängen - auch wenn man anfangs vielleicht erst eine gemeinsame Sprache finden muss“, streicht Direktor Peter Balazs, ehemaliger START-Preisträger, bei einem Besuch der APA eine Besonderheit seines Instituts hervor. So kooperieren Mathematiker, Numeriker, Musikwissenschafter und Toningenieure eng mit Psychologen, Sprachwissenschaftern, Elektrotechnikern, Informatikern oder Bauingenieuren.

Das Institut betreibt Grundlagenforschung, die Ausgangsfrage eines Projekts betrifft dennoch meist eine konkrete Anwendung. So wurde in Kooperation mit der Technischen Universität (TU) Wien im Rahmen eines Projekts der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) für die Asfinag untersucht, ob und wie sich die Lärmbelästigung für Anrainer durch Rumpelstreifen am Fahrbahnrand verringern lässt, ohne dadurch ihre sicherheitserhöhende Wirkung - sie erzeugen Vibrationen und ein störendes Geräusch, sobald sie befahren werden - zu mindern. Experimentiert wurde mit einer Variation der Abstände der gefrästen Rillen.

Warum gegen den Lärm nicht einfach Lärmschutzwände aufstellen? Diese bringen nicht immer die gewünschte Wirkung, denn tiefe Frequenzen schwingen über die Wand hinweg. Dadurch ändere sich das Klangspektrum, was den positiven Effekt der Lärmschutzwand verringern könne. Und auch die Eigenschaft einer Lärmschutzwand, Geräusche zu absorbieren, hat einen wichtigen Effekt: Ohne Absorption wird Lärm auf die andere Seite reflektiert - somit nimmt bei stark reflektierenden Lärmschutzwänden, etwa aus Glas, die Lärmbelastung dort unter Umständen zu.

Ein Kernstück des Instituts ist das „europaweit einmalige“ Loudspeaker-Array-Studio mit 91 individuell ansteuerbaren Lautsprechern, erläutert Piotr Majdak von der Arbeitsgruppe Psychoakustik und experimentelle Audiologie (EAP). Während der Mensch intuitiv feststellt, aus welcher Richtung und Entfernung ein Geräusch kommt, gibt das räumliche Hören der Forschung nach wie vor Rätsel auf. Mit dem mobilen Labor kann virtuelle Akustik - das heißt Schallfelder oder Schallquellen in beliebiger Distanz und Richtung - erzeugt werden. „Hört man über das Handy Musik und es ruft jemand an, wäre es toll, wenn die Musik in den Hintergrund rückte und die Stimme des Anrufers von vorne käme. Noch ist das nicht möglich, weil wir räumliches Hören zu wenig verstehen: noch bricht die Musik ab und man hat die Stimme mitten im Kopf“, zeigt Majdak ein mögliches Anwendungsfeld auf. Die Anlage wurde gemeinsam mit dem Grazer Unternehmen Sonible entwickelt, einem Spezialisten für die Entwicklung von Verstärkern und audiovisuellen Anlagen.

Die Forschungsgruppe Akustische Phonetik wiederum beschäftigt sich mit der Wahrnehmung von Ironie unter Cochlea-Implantat-Trägern im Vergleich zu normal Hörenden. Ironie wird bei Hörenden über eine Grundfrequenz übertragen, die Tonhöhe. Träger eines Cochlea-Implantat nehmen diese Grundfrequenz nicht so gut wahr. Da sich bei Implantaten nur eine bestimmte Anzahl von Frequenzbändern darstellen lässt, fehlt aus allen Frequenzbereichen ein klein wenig - das Gehörte klingt gefiltert, ein wenig „blechern“ und emotionslos. „Implantate werden auf die Sprachverständlichkeit optimiert und weniger darauf, beispielsweise Musik möglichst schön zu hören“, so Bacher. Die in der Forschung gewonnenen Erkenntnisse könnten unter anderem dabei helfen, aufzuzeigen, wie viel es den Betroffenen bringe, die Wahrnehmung der Grundfrequenz zu verbessern.

Mit Audio Inpainting, der Restauration von Musikstücken, befasst sich unter anderem die Arbeitsgruppe Mathematik und Signalverarbeitung in der Akustik. Entwickelt wurde ein Verfahren, um mehrere Sekunden lange Lücken - Kratzer auf Schallplatten, Download-Fehler bei digitalen Dateien - zu schließen. „Der Algorithmus merkt sich die Randstellen der Lücken und durchsucht das Stück nach möglichst ähnlichen Segmenten. Hat er eines gefunden, kopiert er dessen Mittelteil in die Lücke“, erläutert Gruppenleiter Georg Tauböck.

(S E R V I C E - Ein Video und weitere Infos finden Sie auf APA-Science unter: http://go.apa.at/NPqaeH1E)




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