Project Acoustics

Aktive Systeme erzielen ihre schallmindernde Wirkung nicht nur durch ihre Bauform, sondern auch durch ein eingebautes Beschallungssystem. Dieses Beschallungssystem arbeitet mit der Theorie der Schallauslöschung. Das heißt, dass der Schall der Schallquelle aufgenommen und phaseninvertiert im Schalldämpfer durch einen Lautsprecher wiedergegeben wird. Die Signale der Quelle und des Lautsprechers löschen sich somit aus. Damit ist es möglich platzsparendere Schalldämpfer zu konstruieren.

Das Ziel dieses Projektes ist es, die Wirksamkeit eines Active Noise Cancellation-Systems (ANC-Systems) im Vergleich zu einem passiven Schalldämpfersystem nachzuweisen.Dazu soll ein Versuchsstand entwickelt und ein Messverfahren konzipiert werden, die später für Hochschul-Praktika Verwendung finden sollen.

Üblicherweise werden Schallleistungsmessungen mittels dem Hüllflächen- oder dem Intensitätsverfahren durchgeführt. Diese Verfahren können allerdings unter gewissen Umständen nur schwer angewandt werden und sind in der Regel zeitintensiv in ihrer Durchführung.Da es in manchen Fällen von Nöten ist die Schallleistung eines Objekts unkompliziert und schnell ermitteln zu können, gibt es Methoden, um mit Hilfe einer Bezugsschallquelle die Schallleistung eines Objekts zu ermitteln.Die Hochschule Mittweida ist im Besitz einer solchen Schallquelle des Typs Brüel und Kjaer 4205, welche hauptsächlich zur anschaulichen Wissensvermittlung in Praktika Anwendung findet.Die Aufgabe des Projekts bestand darin, mit Hilfe der Bezugsschallquelle die Vor- bzw. Nachteile des Hüllflächenverfahrens zu ermitteln. Weiterhin sollten auch der Einfluss der Umgebung, sowie der Effekt, welchen die Gewählte Hüllkurve und der Messabstand auf das Messergebnis hat, ausgewertet werden.

Außerdem war es Teil der Aufgabe, die Messergebnisse hinsichtlich ihrer Plausibilität und Genauigkeit zu analysieren und untereinander zu Vergleichen, um daraus Schlussfolgerungen zur Optimierung der Messungen zu ziehen.Zur übersichtlichen Darstellung der Ergebnisse sollte ferner auch ein Forschungsposter erstellt werden.

Dieser Bericht beschreibt die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung mehrerer Schallleistungsmessungen mittels dem Hüllflächenverfahren nach der DIN EN ISO 3744. Alle Messungen wurden zur Vergleichbarkeit an der Schallleistungsquelle Brüel und Kjaer 4205 durchgeführt.Weiterhin werden die Messungen verglichen und auf ihre Plausibilität überprüft.

Beim Studieren der Ingenieurakustik liegt einer der Herausforderungen darin, dassProblemstellungen in der Regel übergreifend zu anderen Ingenieursdisziplinenauftreten. Somit muss ein umfangreiches Verständnis für technische Zusammenhängeaufgebaut werden. Diesem Anspruch liegt auch die Fahrzeugakustik zu Grunde. In dieser Teildisziplin verschmelzen Wissen aus Messtechnik, Maschinenbau, technischerAkustik, Psychoakustik und natürlich dem Fahrzeugbau. Deshalb bietet sich infortgeschrittenen Semestern ein praktisches Studienprojekt direkt am Fahrzeug an. Die gewonnenen Kompetenzen in den jeweiligen technischen Fächern können verknüpfendgefestigt und dabei auch die speziellen Eigenheiten der Fahrzeugakustikkennengelernt werden.

Im Modul "Project Acoustics 2" wurde die akustische Bewertung des hochschuleigenen Versuchsfahrzeuges zum Ziel gesetzt. Dabei sollten Luft- und Körperschall im Fahrzeuginnenraum, in Abhängigkeit zur Motorendrehzahl, beim Motorhochlauf imStand eigenständig ermittelt werden. Auf dieser Basis sollten die gewonnenen Daten als Campbell- Diagramme in Matlab dargestellt werden. Dieser Bericht beschreibt die notwendigen Vorüberlegungen, ausgeführte Praxis und erreichten Ergebnisse zurangestrebten Zielstellung.

Jedes Jahr im November findet an der Hochschule Mittweida das sogenannte Medienforum (MF) statt. Dabei handelt es sich um einen komplett von Studenten organisierten Medienkongress.

Eingeladen werden Agenturen, Firmen und Dozenten aus der Medienbranche. Im Rahmen von Vorträgen, Workshops und anderen Angeboten, können die Studierenden Einblickein die Medienwelt erhalten und mit Fachleuten diskutieren. Des Weiteren findet an einemTag des MFs die sogenannte "Recruiting Lounge" (RL) statt. Hier haben Studierendedie Möglichkeit, sich bei verschiedenen Firmen in kurzen Einzelgesprächen vorzustellen und ggf. für Praktika/Stellenausschreibungen zu bewerben.

Als Veranstaltungsort für das MF dient das Haus 39 der Hochschule Mittweida. Die moderne Architektur des Gebäudes beinhaltet einen komplett offenen Innenraum, der Entree mit dem Treppenhaus und den Etagengängen über mehrere Stockwerke verbindet. Durch bauliche Gegebenheiten mit viel Sichtbeton haben Nebengeräusche einen großen Einfluss auf die Raumakustik in der RL. Um dennoch eine möglichst ruhige/vertraute Atmosphäre für die Bewerbungsgesprächezu gewährleisten, werden von der Firma Preform spezielle akustischoptimierte Trennwände zu kleinen Kabinen zusammengestellt. Die daraus resultierende, veränderte Raumakustik wird seit einigen Jahren in Form eines Projekts im Modul "Project Acoustics" untersucht.

Ziel ist es, die Hörsamkeit im relevanten Bereich des Haus 39 zu analysieren und ggf. zu verbessern. Dies geschieht mit Hilfe vonMessungen, womit raumakustische Parameter wie der Speech Transmission Index (STI) oder die Nachhallzeit T60 bestimmt werden. Außerdem werden verschiedene Anordnungsmöglichkeitender Wände erprobt und die bestmögliche Variante herausgearbeitet. Durch Befragung der Teilnehmer vor Ort soll zudem der subjektive Eindruck berücksichtigt werden. Im folgenden Bericht werden die für das MF 2019 getroffenen Maßnahmen beschrieben undErgebnisse dargelegt. Zusätzlich werden durch Einsatz der Simulationssoftware EASE, weiterepotenzielle Optimierungsmöglichkeiten hinsichtlich der Raumakustik auf ihre Wirkunggetestet.

Die Firma Tenowo, unter anderem mit Sitz in Mittweida, zählt zu einem der führenden Unternehmen der Vliesstoffbranche im Bereich technischer Anwendung, insbesondere in der Automobilbranche. Die Firma plant nunmehr eine potentielle Erweiterung der Einsatzzwecke ihrer Vliesstoffe um den Bereich Raumakustik. In diesem Zusammenhang war die prinzipielle Eignung der firmeneigenen Vliesstoffe als poröses Absorbermaterial zu untersuchen.

Im Rahmen der Veranstaltung Project Acoustics wurden Studenten des Studiengangs Media and Acoustical Engineering der Hochschule Mittweida mit der Durchführung einer Machbarkeitsstudie von der Firma Tenowo beauftragt. Im Verlauf des Sommersemesters 2019 wurde das Thema auf wissenschaftlicher Basis bearbeitet. Im Mittelpunkt stand unter anderem die Ermittlung von schallabsorbierenden Eigenschaften einer ausgewählten Charge an Vliesstoffen der genannten Firma. Hierzu zählten der Schallabsorptionsgrad sowie die Strömungsresistanz. Es galt die Ergebnisse zu bewerten und gegebenenfalls Anpassungsvorschläge der Vliesstoffe hinsichtlich einer Verbesserung der schalltechnischen Eigenschaften zu vermitteln.

Die im Verlauf dieser Machbarkeitsstudie durchgeführten Untersuchungen, Überlegungen und die erarbeiteten Ergebnisse wurden schließlich innerhalb dieses hier vorliegenden Berichts niedergeschrieben.

Für das optimale Klangerlebnis eines Konzertes müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein. Dabei ist die raumakustische Qualität des Aufführungsortes nicht weniger wichtig als das musikalische Können der Musiker.

Die Landesmusikakademie Sachsen, welche sich im Schloss Colditz befindet, hat regelmäßig exzellente Musiker zu Gast. Jedoch steht für große Ensembles mit Schlagwerk keine geeignete Räumlichkeit für Proben und Aufführungen zur Verfügung. Deshalb wird die Mehrzweckhalle in Colditz, welche vor allem der Sophienschule als Turnhalle dient, immer dann genutzt, wenn der hauseigene Kammermusiksaal nicht ausreicht. Während der Kammermusiksaal bereits 2009 durch die Ingenieurgesellschaft Akustik Bureau Dresden akustisch optimiert wurde, ist die Mehrzweckhalle in Colditz noch nicht raumakustisch verbessert worden. Die Aufgabe dieses Projekts bestand darin, Nachhallzeitmessungen sowohl im Kammermusiksaal als auch in der Mehrzweckhalle durchzuführen. Anschließend sollten die im Abschlussbericht des Akustik Bureau Dresdens genannten Nachhallzeitwerte für den Kammermusiksaal validiert und raumakustische Verbesserungsmaßnahmen für die Halle erarbeitet werden. Dieser Bericht beschreibt die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung beider Messungen nach DIN EN ISO 3382-1. Am Ende werden drei verschiedene Vorschläge zur Verbesserung der Raumakustik der Mehrzweckhalle vorgestellt und nach ihrem Preis-Leistungs-Verhältnis bewertet.

Bei der Planung von Konzertsälen oder Theatern liegt der Schwerpunkt der Arbeit darin, eine hervorragende Akustik zu gewährleisten. Die Raumakustik wird maßgeblich von der Geometrie des Raums bestimmt. Da in der Regel jeder neue Saal eine andere Form aufweist, ist eine Prognose über die Schallausbreitung eine Herausforderung besonders bei komplexen Konstruktionen. Da die Computersimulation für solche Fälle heute immer noch unzuverlässig ist, wird die Modellmesstechnik als Mittel benutzt, um große Fehler frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden.

Wenn das Gebäude schon aufgebaut ist, sind Änderungen der Akustik sehr umständlich, führen zu Erhöhung der Kosten und in den seltensten Fällen zu der angestrebten Akustik. Das erste Modell der Dresdner Philharmonie steht der Fachhochschule Mittweida zu Verfügung. Es wurde von der Müller BBM schon 2001 untersucht und bearbeitet. Bei diesem Projekt wird das Modell weiteruntersucht und die Daten mit den Messungen der Müller BBM verglichen. Im Sommer Semester 2018 wurde auf dem vorhandenen Messgerät der NI die Software Matlab installiert um ein Anregungssignal zu erzeugen, gleichzeitig eine Audioaufnahme im Modell durchzuführen und direkt mittels Kreuzkorrelation die Impulsantwort zu bestimmen. Eine rauschartige und gestörte Impulsantwort, die im SS2018 bestimmt wurde ist der Ausgangspunkt dieses Projekts.

Zielstellung dieser Arbeit ist das Implementieren digitaler Filter in das Matlab-Skript um die störenden tieffrequenten Anteile zu entfernen, neue Anregungssignale zu testen um den Signal/Rausch Abstand zu erhöhen und die Ergebnisse der Messung die 2001 durchgeführt wurde mit den Ergebnissen der neuen Messungen zu vergleichen.

Das Ziel dieser Arbeit ist eine verständliche Basis über die Merkmale und Eigenschaftenvon Sprache zu schaffen. Zudem soll eine Übersicht der verschiedenenAnsatzpunkte der Analyse (psychoakustisch und Phonem bedingt) dargelegt undmit Hilfe eigener Aufnahmen untersucht werden, sodass ein Gespür für dieses wichtigeKommunikationsmittel entsteht.

Die hier behandelten Themen umfassen nur einen geringen Teil und legen ausschließlichdie grundlegenden Bausteine der Sprache dar. Dazu werden vorerst dasErlernen sowie die Entstehung von Sprache erläutert. Anschließend folgt eine kurzeEinführung der Sprachlaute, die in einem späteren Kapitel aufgegriffen und explizitmit eigenen Beispielen erklärt werden. Zudem enthält das zweite Kapitel eine Übersichtder Realisierung von Sprachmodellen sowie eine Zusammenfassung derwesentlichen Merkmale von fließender Sprache. Zum Schluss wird noch auf einigepsychoakustische Parameter eingegangen, die anhand von aufgenommenen Beispielenverdeutlicht werden.

Die Aufnahmen fanden Hochschulintern statt und wurden Mittels des ProgrammsArtemiS und einem Kunstkopf aufgenommen und ausgewertet.

Akustische Großprojekte wie z.B. die Neuerbauung oder akustische Ertüchtigung einesKonzertsaals bedürfen einer ausführlichen Planung. Während zur Herausarbeitung einer günstigen "Primärstruktur" oft moderene Computersimulationen zu Hilfe genommen werden, dienen raumakustische Modelle und die dazugehörigen Messverfahren bereits seit den1950er Jahren der Planung und Anpassung der "Sekundärstruktur". Der große Vorteil eines solchen Modells besteht darin, dass physikalische Effekte wie die Beugung direkt mitberücksichtigt werden, was digital nicht möglich ist. [Fasold, 1998] S.174.

Der Hochschule Mittweida steht das raumakustische Holzmodell (Maßstab 1:20) der neuen Philharmonie in Dresden zur Verfügung, welches im Rahmen des Moduls Project Acousticsals Anreiz dient, über mehrere Semester hinweg eine funktionierende Modellmesstechnik zuentwickeln.

Dabei ist es aufgrund der Herunterskalierung des Raumes notwendig spezielleHochfrequenzmesstechnik zur Anwendung zu bringen. Während in Vorgängerprojekten bereits durch das Anschaffen eines 1/8'' Messmikrofons und der Entwurf sowie dieFertigstellung eines Miniatur-Dodekaeders für einen vollständig einsatzfähigenVersuchsaufbau gesorgt wurde, war es die Aufgabe dieses Projekts, die Datenakquise mittelsder numerischen Mathematik-Software Matlab voranzutreiben und zum Schluss ersteMesswerte zum Vergleich mit einem entsprechenden digitalen Modell zu erzielen. Miteinem abgeschlossenen Skript soll außerdem die Impulsantwort mittels Kreuzkorrelation ausbeliebigen Messdaten bestimmt werden können.

Bei diesem Projekt handelt es sich um eine Erweiterung der akustischen Untersuchungder Orgel der Stadtkirche „Unsere Lieben Frauen“ in Mittweida. Nachdem im Sommersemester2017 die Orgel schalltechnisch untersucht wurde, arbeiteten wir in diesem Semesteran dem Orgelraum, welcher durch den Ausbau der Orgel leichter zugänglich war.Während den Messungen in der Kirche, wurden gleichzeitig mögliche Maßnahmen undderen Wirksamkeit in einem Computermodell simuliert. Es sollten die schallleitenden und -transmittierenden Bauteile im Orgelraum untersucht und festgestellt werden, inwieweit dieSchallabstrahlung in Richtung des Kirchenschiffes, vor allem im Bereich der hohen undtiefen Frequenzen, verbessert werden kann.

In diesem Bericht wird die Vorgehensweise für die Aufgabenstellung detailliert beschrieben.Er bietet ein Konzept zur Optimierung des Orgelraumes, unter Berücksichtigung desDenkmalschutzes. Es werden Lösungsvorschläge formuliert, deren Ansätze theoretischbegründet sind und deren Umsetzung genau diskutiert wird. Auftretende Probleme werdenanalysiert und resultierende Änderungen und deren Auswirkungen aufgezeigt.

Dieses Projekt der Hochschule Mittweida entwickelte sich in Absprache mit der Kirchengemeinde„Unsere Lieben Frauen“, der Orgelbaufirma „Eule“ und Prof. Christian Schulz.

Das Campus-Festival Mittweida ist eine jährlich ausgeführte Veranstaltung der Hochschule Mittweida. Bei dem zweitägigen Event, welches üblicherweise im Juni stattfin-det, treten verschiedene Musiker und Bands vor etwa 1000 Besuchern auf. Die Show beginnt zum späten Nachmittag und endet um Mitternacht. Typisch für das Festival ist eine große Freilichtbühne mit Lichtershow und entsprechender Beschallungsanlage. Der Veranstaltungsort variiert von Jahr zu Jahr innerhalb Mittweidas.
2018 fand das Campus-Festival am 11. und 12. Juni auf dem Technikumplatz statt.

Festivals sind für hohe Schalldruckpegel bekannt. Doch für Anwohner, die im direkten Umfeld der Veranstaltung angesiedelt sind und somit zu unbeabsichtigten Mithörern werden, kann die langanhaltende Lautstärke sehr belästigend und sogar gesundheits-schädigend sein. Richtlinien zum Schutz vor übermäßiger Dauerbeschallung beinhal-tet in diesem Fall die TA-Lärm. Dieses Regelwerk trifft Aussagen zur Vertretbarkeit verschiedener Schallimmissionspegel. Bei Überschreitungen können Sanktionen für die Veranstalter des Events folgen.

Das Haus 39 der Hochschule Mittweida bietet als offen gestalteter Betonbau eine vorwiegend schallharte Klangkulisse, die bei einer vielbesuchten Veranstaltung wie dem Medienforum akustische Problematiken aufweist. Die vergleichsweise hohe Nachhallzeit bewirkt bei großer Schalleinwirkung einen hohen Umgebungsgeräuschpegel. Die lauten Nebengeräusche stellen eine Herausforderung dar, wenn es darum gehen soll, den Teilnehmern der Recruiting Lounge eine angenehme Gesprächssituation zu gewährleisten.

Um die lokale Akustik zu verbessern, werden akustische Trennwände der Firma Preform als Kabinen aufgestellt, in denen sich die Gesprächspartneran Tischen in entspannter Atmosphäre unterhalten können. Die Trennwände weisen einen hohen Absorptionsgrad auf und verringern den Störgeräuschpegel innerhalb der Kabinen. Um die bestmögliche Gesprächsqualität für die Beteiligten zu erreichen, soll die spezielleakustische Situation der Recruiting Lounge genauer analysiert werden. Hierzu wird als maßgebliche Vergleichsgröße der Speech Transmission Index, kurz STI, herangezogen (vgl. Probst 2018, S. 1). In der Situation vor Ort wurden verschiedene Stellkonstellationen derTrennwände realisiert und mittels STI bewertet. Auftretende Unterschiede wurden gemessenund dokumentiert, mit dem Ziel, mögliche Verbesserungen rechtzeitig zum Medienforum2018 umzusetzen. In dem vorliegenden Bericht sollen die getroffenen Maßnahmen beschrieben und evaluiertwerden. Hierzu wird die Stellkonstellation der Recruiting Lounge aus dem Vorjahr mit deraktuellen Konstellation von 2018 verglichen. Dabei sollen die Messwerte durch eine zumMedienforum erhobene Umfrage zusätzlich validiert werden. In der Umfrage wurden die subjektivenEindrücke der Teilnehmer der Recruiting Lounge erfasst.