Binauraltechnik

 

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  Messungen an einem Kunstkopf, der sich in einem HRTF Messbogen befindet Martin Guski

Die Binauraltechnik befasst sich mit der Erzeugung und Wiedergabe von gehörrichtigen Signalen. Die Fähigkeit, Quellen voneinander zu trennen oder aus einer Vielzahl von Quellen ein einziges Signal herauszuhören, geht auf das binaurale Hören (zwei-ohrige) Hören zurück. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist der sogenannte Cocktail-Party-Effekt. Normalhörende sind in der Lage sich auch in akustisch schwierigen Umgebungen (wie zum Beispiel ein gut gefülltes Restaurant) mit einer Person zu unterhalten und gleichzeitig dabei Störsignale (andere Gäste, Musik, Tellerklappern) zu unterdrücken.

Der Schwerpunkt bei der Binaural (= zwei-ohrig) -Technik ist hierbei, dass die beiden Ohrsignale, die der Mensch empfängt und weiterverarbeitet physikalisch korrekt abgebildet werden, um weiterführende Experimente zur Wahrnehmung und Aufmerksamkeit durchführen zu können, oder auch in anderen Applikationen (wie zum Beispiel in Telefonkonferenzen) anwenden zu können.

Um dies zu verbessern, werden sowohl die akustische virtuelle Realität für die Erzeugung der akustischen Szene, wie auch die natürliche Reproduktion der akustischen Stimuli als Werkzeuge benötigt. Der Trend in der Binauraltechnik geht immer mehr zur Abbildung von Situationen, in denen sich sowohl die Geräuschquellen als auch die Probanden, unter Berücksichtigung ihrer individuellen Höreigenschaften, bewegen können. Mit Hilfe solcher Szenen können zahlreiche Experimente durchgeführt werden, die zu einem besseren Verständnis der Verarbeitung im auditorischen System führen. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich von grundlagenorientierter Hörforschung bis hin zu den Neurowissenschaften.

Hierzu entwickeln wir Mess- und Wiedergabesysteme, die die individuellen Eigenschaften des Menschen beim Hören berücksichtigen.

 

Kunstkopftechnik - Kinderkunstköpfe

Darstellungen von Aussenohrübertragungsfunktionen Fels

Zusammenhänge zwischen dem kindlichen Wachstum und den für das räumliche Hören maßgeblichen Außenohrübertragungsfunktionen wurden bislang nur wenig untersucht. Dadurch bestehen Unsicherheiten bei audiologischen Untersuchungen sowie in der klinischen Anwendung kopfbezogener Verfahren bis hin zur Hörgeräteanpassung.
Die Außenohrübertragungsfunktionen (HRTFs) von Kindern und Kleinkindern können mit Hilfe von numerischen Methoden (Boundary Element Method, BEM) berechnet werden Hierfür wurde eine Geometriedatenbank mit Stereo-Photos (digitale Photogrammetrie) der Kopfabmessungen von Kindern unterschiedlichen Alters angelegt, die die Auswertung hinsichtlich unterschiedlicher Altersgruppen. Dies wird für die Entwicklung von künftigen Kinderkunstköpfen genutzt.

 

Individuelle und Individualisierung von Außenohrübertragungsfunktionen (HRTFs - Head-Related Transfer Functions)

Bild eines im Ohr eingesetzten Mikrofons Oberem

Der Trend in der Forschung geht immer mehr zur korrekten Abbildung von komplexen akustischen Schallszenen, die in vielfältigen Anwendung genutzt werden kann (Forschungsgebiete Akustische virtuelle Realität, Psychoakustik, Auditorische Szenenanalyse).

Unser Ziel ist es, so exakt wie möglich eine künstlich erzeugte akustische Szene am menschlichen Ohr zu erzeugen. Hierfür müssen alle Eigenschaften, die der Mensch in einer realen Szene nutzt, korrekt erzeugt werden.

Wir entwickeln in diesem Zusammenhang Messtechnik, die es ermöglicht, einen Datensatz individueller HRTFs in hoher Auflösung und kurzer Messzeit zu erhalten. Zum anderen arbeiten wir an Verfahren, individualiserte HRTFs zu erzeugen. Hierfür dient ein hochaufgelöster HRTF Datensatz als Basis, der an die individuellen geometrischen Eigenschaften eines Probanden angepasst wird.