Mit März 2008 startet am Institut für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ein Projekt, welches mit Hilfe innovativer Mathematik die Filterung akustischer Signale verbessern will. Mögliche Anwendungen reichen von der Entwicklung besserer Hörhilfen bis zur Messung der Absorption von Lärmschutzwänden.
Hörgeräte oder Handys müssen mehr können als nur den Schall verstärken. Sie müssen zwischen Sprache und störenden Umgebungsgeräuschen wie Verkehrslärm unterscheiden, um ein optimales Hörergebnis zu erzielen.
Die Filterung von akustischen Signalen ist daher eine wesentliche Forschungsaufgabe in der digitalen Signalverarbeitung. Im Rahmen des vom WWTF (Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds) geförderten Projekts "Frame Multiplier: Theory and Application in Acoustics" untersucht ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Peter Balazs vom Institut für Schallforschung der ÖAW, wie man mit Hilfe so genannter Frame-Multiplikatoren Filter so konstruieren kann, dass sie sich an dauernd veränderte Lärmbedingungen - wie sie beispielsweise an einer Straße herrschen - anpassen können.
Für eine solche zeitabhängige Filterung muss zuerst die Verteilung der akustischen Signale abhängig von Zeit und Frequenz möglichst exakt dargestellt werden. Das kann mit Hilfe so genannter Frames erfolgen, die den Signalverlauf in einzelne Rahmen zerlegen. Mittels Frame-Multiplikatoren werden dann den Frequenzspektren der Signale in den Frames je nach erwünschtem Filtereffekt bestimmte aber zeitveränderliche Werte zugeordnet und damit gewichtet.
Im Zuge des Projekts entwickeln die Forscher zum einen die mathematische Theorie der Frame-Multiplikatoren weiter. Zum anderen untersuchen sie auch, wie sich ihre Ergebnisse für die Praxis anwenderfreundlich in Software wie beispielsweise die Mathematik-Software MATLAB und das am Institut für Schallforschung entwickelte System STx implementieren lassen. "Die Anwendungsmöglichkeiten für Frame-Multiplikatoren sind breit gestreut", erklärt Projektleiter Balazs. "Sie reichen von der Entwicklung besserer Hörhilfen bis zur Messung der Absorption von Lärmschutzwänden - umso wichtiger ist es, für die unterschiedlichen potenziellen Anwender benutzerfreundliche Umgebungen zu entwickeln."
Das Projekt "Frame Multiplier: Theory and Application in Acoustics" ist auf drei Jahre konzipiert. Projektpartner sind die Universität Wien, die Université de Provence, das Centre national de la recherche scientifique sowie die Université catholique de Louvain.
Kontakt:
Dr. Peter Balazs Institut für Schallforschung
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