Communication Acoustics

Grundlegendes Wissen und Verständnisses der behandelten Gebiete aus den Grundlagen der Akustik, der Schallausbreitung, Audiotechnik, Schallproduktion, Sprachverarbeitung, Psychoakustik, Kommunikationsakustik. Fähigkeit zur individuellen Problemlösung kommunikationsakustischer Fragen.

1. Grundlagen der Akustik (Müller, Vorländer) 1.1 Schallfeldgrößen, Wellengleichung 1.2 Ebene Wellen, Kugelwellen 1.3 Energie, Intensität, Decibel 1.4 Schallquellen: Stimme / musikalische Instrumente / Rauschen 1.5 Schallreflektion, Absorption, Beugung 1.6 Statistische Raumakustik, Hall 2. Grundlagen von Signalen und Systemen (Ahrens) 2.1 Komplexe Zahlen, harmonische Signale 2.2 Fourierreihe, Fourier Transformation, Zeit- und Frequenzdomäne (DFT, FFT) 2.3 LTI Systeme, Impulsantworten und Übertragungsfunktionen 2.4 Digitale Filter 2.5 Kurze Einführung in nichtlineare Systeme 3. Anatomie und Physiologie des Hörsystems (Fels) 3.1 Periphäres Hörsystem 3.2 Physikalische binaural Merkmale und binaurales Hören 3.3 Grundlagen der Binauraltechnologie 3.4 Wiedergabe binauraler Aufnahmen 4. Psychoakustik (Seeber) 4.1 Ruhehörschwelle 4.2 Auditorische Maskierung 4.3 Frequenzselektivität des Hörsystems und Frequenzgruppen 4.4 Lautheit von Schallen 4.5 Tönhöhe, Ausgeprägtheit der Tonhöhe, Klang 4.6 Schärfe 4.7 Schwankungsstärke und Rauigkeit 4.8 Binaural Entmaskierung beim Sprachverstehen 4.9 Psychophysikalische Methoden 5. Elektroakustik (Altinsoy) 5.1 Einführung in elektroakustische Systeme und Übertragung 5.2 Elektromechanische und elektroakustische Analogien 5.3 Amplitudenfrequenzgang, harmonische Verzerrungen, Intermodulationsverzerrung, Rauschpegel und Signal-Rauschabstand 5.4 Übertragerprinzipien 5.5 Mikrophone 5.6 Lautsprecher 5.7 Kopfhörer und Ohrhörer 6. Sprachakustik (Möller) 6.1 Anatomie des menschlichen Sprechapparats 6.2 Periodische und aperiodische Erregung 6.3 Klangformung 6.4 Eigenschaften des Sprachsignals 6.5 Sprachschalle 6.6 Modelle der Sprachproduktion 6.7 Analyse von Sprachsignalen 6.8 Sprachverständlichkeit 7. Schallaufnahme und -wiedergabe (Weinzierl) 7.1 Stereophone Wiedergabe 7.2 Wiedergabeformate: Von 1.0 zu 24.1.10 7.3 Aufnahmeverfahren 7.4 Kanalorientiere vs. Objektorientierte räumliche Audiokodierung 8. Virtuelle Akustik I: Binauraltechnologie (Weinzierl) 8.1 Das Konzept binauraler Aufnahme und Wiedergabe 8.2 Aufnahme- und Wiedergabegeräte 8.3 Dynamische Binauralsynthese und Resynthese 8.4 Qualität virtueller akustischer Umgebungen 9. Virtuelle Akustik II: Schallfeldanalyse und -synthese (Ahrens) Räumliche Reproduktion: Lautsprecher Arrays Räumliche Aufnahme: Mikrofonarrays, Beamforming 10. Anwendungen der Raumakustik 1 (Müller) Geometrische Akustik, Impulsantworten, Wahrnehmung (ISO 3382 Parameter), Beispiele von Auftrittsräumen und Klassenzimmern 11. Anwendungen der Raumakustik 2 (Vorländer) 11.1 Raumimpulsantwort und Spiegelquellenmodell 11.2 Ray Tracing Modell 11.3 Wellenmodelle, hybride geometrische und Wellenmodelle 11.4 Eingangsdaten: Quellen und Randbedingungen 11.5 Auralisation und Virtuelle Akustik 11.6 3D Audio-Schnittstellen 12. Anwendungen der Automatischen Spracherkennung (Möller) Grundlagen der Spracherkennung, Architektur eines Spracherkenners, Featureextraktion, Hidden Markov Modelle, Sprachmodelle 13. Anwendungen der Sprachsynthese (Möller) Historische Ansätze, Struktur eines Sprachsynthesizers, symbolische Vorverarbeitung, Generierung von Prosodie, Signalgenerierung 14. Anwendungen der Psychoakustik in der Produktentwicklung (Altinsoy) 15. Sound Design von Produkten (Altinsoy) 16. Perzeptive Audiokodierung (Ahrens) (mp3)