Fachgebiet Audiokommunikation

Laufende Forschungsprojekte

Somunicate

Um die auditive Mensch-Technologie-Interaktion in Zukunft effizient, reduziert und nützlich zu gestalten, werden in diesem Projekt Klang-Interaktionen, sogenannte funktionale Klänge untersucht. Es wird ein System entwickelt, das auf maschinellem Lernen basiert und in der Lage ist, die funktionalen und markenbezogenen Kommunikationsziele anhand der Audiodaten vorherzusagen.Welche akustischen Eigenschaften einen “urbanen” Sound oder einen “Hinweiston” ausmachen, wird durch Gestaltungsempfehlungen zusammengefasst.

Kulturdatenanalyse von Produktionskulturen in der klassischen Musik

Das Projekt will Grundlagen für eine Medienproduktionsforschung im Bereich der klassischen Musik schaffen. Durch Hospitationen in ausländischen Tonstudios soll ein vertieftes Verständnis von Produktionskulturen geschaffen werden. Um die Handlungsweisen der Tonmeister im Produktionsprozess sichtbar zu machen, sollen ferner Visualisierungen des gesamten Montage-Prozesses entwickelt werden.

Entfernungswahrnehmung und neuronale Plastizität in virtuellen Welten

In diesem Projekt, das Teil des AUDICTIVE-Schwerpunktprogramms ist, untersuchen wir Wahrnehmungslernen und neuronale Plastizität am Beispiel der Entfernungswahrnehmung. Mit Hilfe simulierter Umgebungen wollen wir untersuchen, wie sich Menschen an neu zugeordnete akustische Entfernungshinweise anpassen können, um zu verstehen, wie die Gehirnaktivität die Entfernung von Schallquellen kodiert, und um die Gehirnkorrelate des Wahrnehmungslernens zu bestimmen.

Konzertleben in Wien 1780–1830. Aufführungen, Spielstätten und Repertoires

Das Wiener Konzertleben um 1800 war eine der pulsierendsten Epochen der Musikgeschichte. Ein Großteil des heutigen klassischen Konzertrepertoires entstand in der Zeit zwischen 1780 und 1830 und wurde in Wien erstmals aufgeführt. Gleichzeitig gibt es nur sehr lückenhafte Informationen darüber, welche Stücke an welchem Ort von welchen Interpreten und vor welchem Publikum aufgeführt wurden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Musikwissenschaft der Universität Wien, bei der sich das Fachgebiet Audiokommunikation in erster Linie mit der architektonischen und akustischen Analyse der Konzertlokale befasst, soll daher eine Datenbank entstehen, in der die Informationen aus einer großen Anzahl im Projekt gesichteter Quellen zusammenlaufen.

Die Förderung lärmbewussten Verhaltens

Im Auftrag des Umweltbundesamtes untersuchen wir, wie sich Umgebungslärm auf Menschen auswirkt. Dabei soll neben dem Schallfeld selbst der Einfluss von auf die Situation und die Personen bezogenen Merkmalen, und insbesondere auch der Einfluss von einer Mitwirkung an Öffentlichkeitsbeteiligungen mit Lärmbezug auf das Lärmbewusstsein und Lärmverhalten untersucht werden. Die Ergebnisse sollen Aufschluss geben, welche Faktoren für die Wahnehmung von Lärm und für das damit zusammenhängende Verhalten von Menschen maßgeblich sind.

Raumakustisches Design durch generative Akustik

In der üblichen Praxis, etwa bei der raumakustischen Planung, wird der Entwurf von Experten durch raumakustische Simulationen geprüft und dann iterativ weiterentwickelt, bis ein gewünschtes Verhalten erreicht ist. Beim generativen Design wird dieser Prozess durch einen Algorithmus gesteuert, der selbständig verschiedene akustische Designs erzeugt, analysiert und auf ein durch spezifizierte Zielparameter definiertes Optimum hin verändert. Dadurch lässt sich ein wesentlich größerer Möglichkeitsraum an – evtl. auch unkonventionellen – Lösungen explorieren.

Räumliche Eigenschaften der menschlichen Stimme

Die Stimmrichtcharakteristik wird auf die räumliche Genauigkeit anhand von Menschen und einem künstlichen sprechenden Kopf untersucht, wobei frühere Messungen übertroffen werden, im Vergleich zu numerische Modelle (BEM). Es werden auch Wahrnehmungsexperimente durchgeführt, um das Ausmaß der räumlichen Auflösung zu bewerten, der ein realistisches und immersives Hörerlebnis ermöglicht.

© Pierre Adenis (für visitBerliN)

Konzerte klassischer Musik – Konzertsaal oder Streaming?

Wie unterscheiden sich subjektives Erleben und Publikum von Präsenz-Konzerten, Kinokonzertübertragungen und Online Live-Streams klassischer Musik? Welche AV-Medien werden von Klassikbegeisterten heute genutzt? Haben sich durch die Pandemie Vorlieben verändert? Diese und weitere Fragen untersuchten wir gemeinsam mit der Philharmonie Berlin in einer repräsentativen Online-Befragungsstudie.

Erprobung psychoakustischer Parameter für innovative Lärmminderungsstrategien

Gemeinsam mit dem Fachgebiet Technische Akustik / Psychoakustik der TU Berlin und der Firma HFC Human-Factors-Consult gehen wir im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) der Frage nach, welche Wahrnehmungsqualitäten Menschen mit Straßenverkehrsgeräuschen verbinden und durch welche technische Messgrößen diese beschrieben werden können.

Ein Torso-Modell für dynamisches HRTF-Rendering

Kopfbezogene Übertragungsfunktionen (HRTFs) sind für die Erzeugung von 3-D-Klang in der virtuellen und erweiterten Realität unerlässlich. Dieses Projekt zielt darauf ab, den Effekt von Kopfbewegungen mit Hilfe von rechnerisch effizienten IIR-Filtern zu modellieren. Diese Filter werden auf der Grundlage einer Datenbank mit simulierten HRTFs für mehr als 1.000 Kopforientierungen entwickelt.

Nahtlose Integration räumlicher Klangwiedergabemethoden

Das SeamLess Softwaresystem zielt auf eine kombinierte Nutzung verschiedener Methoden der räumlichen Klangwiedergabe, wie Wellenfeldsynthese und Ambisonics, in einem robusten, benutzerfreundlichen Workflow.

Das Rendering-Backend basiert auf freien und quelloffenen Komponenten, die auf mehreren Linux-Servern laufen und somit den Betrieb großer Lautsprecher-Setups ermöglichen. Durch ein send-basiertes Signal-Routing-Paradigma mit einer OSC-Message-Distribution-Software können die einzelnen Rendering-Engines nahtlos kombiniert und mit zusätzlichen Methoden erweitert werden. Inhalte können mit digitalen Audio-Workstation-Projekten erstellt und wiedergegeben werden, die die Wiedergabesysteme nicht kennen und OSC-Automations-Plugins verwenden.

© Mayan Warrior Collective

Optimale Schallfelderzeugung für Beschallungsaufgaben im Zeit- und Frequenzbereich

Beschallungen für Sprache und Musik werden heute in der Regel mit Lautsprecher-Systemen realisiert, die mit unterschiedlichen Freiheitsgraden und Randbedingungen im Hinblick auf eine optimale Ansteuerung der Lautsprecher optimiert werden müssen. In diesem Projekt wird mit der adjungierten-basierten Methode erstmals eine Optimierung im Zeitbereich verwendet.

Abgeschlossene Projekte

Theatergeräusche

Das Theatergeräusch ist ein wichtiges Bühnenmittel, über das kaum Wissen gesammelt vorliegt. Als Kulturpraxis kann es als eine Gegentradition zur Musik verstanden werden, die alternative Instrumente hervorgebracht hat, nämlich Theatergeräuscherzeuger wie Regen- und Donnermaschinen. Mit dem Einzug von Elektroakustik in die Theater im 20. Jahrhundert wandeln sich die Geräte der Geräuscherzeugung von mechanischen in elektroakustische und später in digitale.

Anpassung von Sängern an die raumakustischen Bedingungen

Sänger neigen dazu, sich an die Akustik des Raums, in dem sie auftreten, anzupassen, aber dieser Effekt wurde nicht quantifiziert. Aufnahmen von Auftritten an acht verschiedenen Veranstaltungsorten und akustische Messungen dieser Räume ermöglichten eine statistische Analyse, um den Grad der Korrelation zwischen den aus den Gesangsaufnahmen extrahierten musikalischen Merkmalen und den raumakustischen Parametern zu untersuchen.

Schallfeldsynthese für ein optimiertes Controlling von Line-Array-Systemen in der Beschallungstechnik

Im Projekt zu „Schallfeldsynthese für ein optimiertes Controlling von Line-Array-Systemen in der Beschallungstechnik“ wurden in Kooperation mit der Four Audio GmbH & Co. KG Algorithmen zur Optimierung der Geometrie und der Ansteuerung von Line-Array-Systemen entwickelt, wie sie gewöhnlich für die Beschallung großer Zuhörerbereiche (z. B. in Arenen, bei Open-Air-Veranstaltungen) eingesetzt werden.

Sehen und Hören auf dem antiken Forum Romanum

In Kooperation mit dem Institut für Archäologie (Prof. Susanne Muth) und dem Institut für Kulturwissenschaft (Prof. Christian Kassung) im Rahmen des Exzellenzclusters "Bild - Wissen - Gestaltung" der HU Berlin wurde die Akustik wichtiger politischer Versammlungsstätten der klassischen Antike wie des Forum Romanum in Rom oder der Akropolis in Athen anhand von Computermodellen im visuell und akustisch analysiert.

Konzertwesen und Konzerträume in Japan

Im Projekt wurde die Entwicklung des öffentlichen Konzertwesens in Tokyo für die Zeit zwischen dem Beginn der Meiji Ära im Jahre 1868 und dem Ende des 2.Weltkriegs untersucht. Hierbei wurden die spezifisch japanischen Voraussetzungen ebenso herausgearbeitet wie die zum Teil expliziten Bezüge auf europäische bzw. amerikanische Vorbilder im Hinblick auf Aufführungsstätten sowie praktische Aspekte der Konzertorganisation. Die Untersuchung dokumentiert alle vor 1945 in Japan für sinfonische Konzerte benutzten Aufführungsstätten im Hinblick auf ihre Form, Größe, Kapazität und Akustik. Da der überwiegende Teil der relevanten Säle nicht mehr im Originalzustand erhalten ist, wurden für alle Gebäude CAD-Modelle erstellt, in eine raumakustische Simulationssoftware übernommen und auf diese Weise raumakustische Parameter für den besetzten und unbesetzten Zustand berechnet.

Artist-to-Business-to-Business-to-Consumer Audio Branding System

Im TU-seitigen Teil dieses EU-Verbundprojekts untersuchten wir, inwieweit Markenattribute (etwa: „Sportlichkeit“, „Eleganz“, „Verlässlichkeit“) durch musikalische Inhalte und deren akustische Eigenschaften repräsentiert werden können, und welche Rolle der kulturelle Kontext der Hörer in diesem Zusammenhang spielt. Aus diesen Erkenntnissen wurde mit Hilfe des Maschinellen Lernens und des Music Information Retrieval eine Methode und ein Werkzeug entwickelt, mit dem Marken und Marketing-Agenturen aus großen Musikarchiven automatisiert eine zum jeweiligen Markenprofil passende Musiktitel-Auswahl identifizieren und daraus, etwa als Programm für eine InStore-Beschallung, automatisch Playlists generieren können. 

Raumakustik von Kantenabsorbern

Durch Messungen im Hallraum und im Kundtschen Rohr wurde das akustische Verhalten von Kantenabsorbern, die insbesondere im tieffrequenten Bereich hohe Absorptionsgrade erreichen, analysiert und optimiert. Zur Demonstration der Wirksamkeit wurde der Seminarraum H 3001 des Fachgebiets mit Kantenabsorbern ausgestattet, wodurch die bis dato bestehenden akustischen Probleme vollständig beseitigt wurden.

Design, Development and Dissemination of New Musical Instruments

Mit den Verfahren der elektronischen Klangsynthese ist ein praktisch unerschöpfliches Repertoire musikalischer Ausdrucksmöglichkeiten verbunden, gleichzeitig aber auch eine Auflösung des ursprünglich immanenten Zusammenhangs zwischen Spieler, physischem Instrument und Klangerzeugung. Durch einen interdisziplinären Verbund von Expertisen im Bereich der Musikwissenschaft, der musikalischen Akustik und Musiktechnologie, der Komposition und der Designwissenschaften werden im Projekt 3DMIN Bedingungen für die Akzeptanz von Musikinstrumenten und für die Zugänglichkeit des von ihnen eröffneten Möglichkeitsraums herausgearbeitet. Weiterhin werden Prototypen für neue musikalische Interfaces neu durchdacht und die erarbeiteten Konzepte dokumentiert und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.

'Teatro'. Bühnentechnik und Raumakustik im Theaterbau des 16. Jahrhunderts

Als Kooperation der Fachgebiete Architekturgeschichte und historische Bauforschung der RWTH Aachen und des Fachgebiets Audiokommunikation der TU Berlin wurde eine vergleichende Analyse der sechs erhaltenen und weitestgehend unverändert gebliebenen Theaterbauten der Renaissance vorgenommen. Mit dem Teatro Farnese in Parma (1618) und den Teatri Olimpici von Vicenza (1580) und Sabbioneta (1587) wurden hierbei drei Innenraumtheater betrachtet, während die Villa Imperiale in Pesaro (1530) die Corte Cornaro in Padua (1524) sowie das Château de Maulnes in Burgund (1560) als Beispiele offener Theaterhöfe untersucht wurden.

Survey Musik und Medien

Das Projekt liefert repräsentative Daten über die in Deutschland 2012 für den alltäglichen Musikkonsum einzeln oder in Kombination verwendeten Medientechnologien und Angebotstypen. Komplementär dazu wird mittels qualitativer Interviews analysiert, warum und wie die Angehörigen unterschiedlicher sozialer Milieus und Altersgruppen die alten und neuen Möglichkeiten der medialen Musikrezeption heute in Form der ermittelten musikalischen Audiomedienrepertoires miteinander kombinieren, und inwiefern dies auf sich wandelnde soziale Funktionen von Musik im Alltag verweist.

Simulation und Evaluation akustischer Umgebungen

Die Forscher_innengruppe "Simulation und Evaluation akustischer Umgebungen (SEACEN)" widmete sich der Weiterentwicklung der gesamten Signalkette der virtuellen Akustik: Von der Simulation akustischer Umgebungen im Computermodell und der Aufnahme von realen Schallfeldern durch Mikrofonarrays über die Codierung räumlicher Schallsignale bis zur Wiedergabe durch Schallfeldsynthese oder Binauraltechnik.

Die musikalisch-klangliche Konstruktion des Raums und ihre Technik

Das Projekt untersuchte die historische Entwicklung räumlicher Audiotechnologien sowie die mit diesen Werkzeugen produzierte Musik, die im Hinblick auf ihre jeweilige Raumdisposition analysiert wurde. Gegenstand waren etwa Kompositionen wie Kontakte von Karlheinz Stockhausen, Prometeo von Luigi Nono, die Polytope von Iannis Xenakis, auditive Raumarbeiten des Architekten und Klangkünstlers Bernhard Leitner bzw. Installationen anderer Klangkünstler oder Kunstkopfhörspiele ab den frühen 1970er Jahren.

Medium und Emotion

Wie unterscheiden sich die emotionalen Wirkungen von live aufgeführter und medial übertragener Musik? Ermöglicht eine höhere Übertragungsqualität bzw. eine umfassendere und genauere Simulation der physikalischen Gegebenheiten einer Musikaufführung dem Hörer ein intensiveres ästhetisches und emotionales Erlebnis? Der Einsatz moderner Verfahren der virtuellen Akustik wie der dynamischen Binauralsynthese und der Schallfeldsynthese ermöglicht eine überzeugende Simulation und damit eine unmittelbare experimentelle Vergleichbarkeit der verschiedenen musikalischen Rezeptionsbedingungen.

Konzertsaal versus mediale Rezeption.

Im Zeitalter der Medienmusik stellt sich die Frage, von welchen Faktoren die mediale Transformation von Musik- und Audioinhalten bestimmt wird und wie sie sich beim Rezipienten auswirkt. Die dynamische Auralisation binauraler Raumimpulsantworten (BRIRs) eröffnet hierfür die Möglichkeit der plausiblen Simulation verschiedener Rezeptionssituationen. Sie wurde im Projekt genutzt, um erstmals einen direkten empirischen Vergleich von Live-Darbietungen (Konzertsaal) und elektroakustischen Übertragungen durch übliche Mikrofonaufnahmeverfahren und Lautsprecheranordnungen (mediale Rezeption) durchzuführen. Ein am Fachgebiet entwickelter binauraler Messroboter leistete hierfür eine schnelle, automatisierte Vermessung der erforderlichen BRIR-Datensätze in hoher Audioqualität.

Wellenfeldsynthese für einen großen Hörsaal

Der Hör- und Veranstaltungssaal WellenFeld H 104 der TU Berlin verfügt über das weltweit größte System zur Wellenfeldsynthese (WFS). Um den gesamten Saal mit einem Fassungsvermögen von rund 640 Plätzen zieht sich auf Kopfhöhe ein Band von über 2700 Lautsprechern im Abstand von 10cm. Diese werden von einem Computer-Cluster mit 832 Audio-Kanälen angesteuert.

Virtual Electronic Poem

Virtual Electronic Poem (VEP) ist ein Versuch zur Rekonstruktion des Poeme électronique, eines verlorenen Meisterwerks der Medienkunst und der elektroakustischen Musik, mit Technologien der virtuellen Realität.