Aktuelle Forschungsthemen

Der Lehrstuhl digitale Signalverarbeitung hat einen zukunftsorientierten Arbeitsschwerpunkt in der Digitalisierung von Konferenztechnik mit Array-Signalverabeitung, d.h. DSP-gesteuerten Mikrophon- und Lautsprecherarrays, automatischen Mischern und Arraymeßtechnik. Die Zukunft der professionellen Audiotechnik ist die gemeinsame Berücksichtigung von Objekt und Ort, von Nutzschall und dessen Zielgebiet. Schalle werden in Räumen oder im Freien erzeugt und dort genutzt. Immer wird es Gebiete geben, die beschallt werden müssen, aber auch Gebiete, die nicht beschallt werden dürfen. Solche Gebiete des Nichtbeschallens sind die, in denen Schalle stören. Sei es im Freien die belästigende Beschallung von Anwohnern einer Freiluftveranstaltung oder sei es in Räumen ein unerwünschter Raumschallanteil, der im Beisein von Mikrophonen zu Rückkopplungen, zur zeitversetzten Überlagerung der Schalle mehrerer Lautsprecher oder zur Verminderung der Sprachverständlichkeit führen kann.

Die technischen Voraussetzungen für die Digitalisierung sind gegeben: Graphikprogramme, Mobilgeräte, Audio- und Mediennetze, digitale Signalverarbeitung, Digitalverstärker, Miniaturisierung der Schlüsselkomponenten wie z.B. MEMS-Mikrophone und MEMS-Lautsprecher. So beschäftigt sich der Lehrstuhlvor allem mit zweidimensionalen Arrays, darunter auch dünn besetzten Mikrophonarrrays, die erst in der jüngsten Zeit zu akzeptablen Kosten aufgebaut werden können. Hinzu kommen automatische Mischer, die vor allem bei vielen Quellen, z.B. Sprechern, in Verbindung mit den steuerbaren Richtcharakteristiken der Arrays zu beonders hoher Sprachverständlichkeit beitragen.

Für den Aspekt der für die beschriebenen Systeme erforderlichen Messtechnik werden Systeme und Algorithmen entwickelt, die es ermöglichen, die vorgenannten Array-Lautsprecher zu testen und evaluieren. Klassisch ist dies ein aufwendiger Vorgang, der spezielle Messumgebungen wie akustische Messräume erfordert und durch die erforderliche räumliche Abtastung des Schallfelds zeitaufwändig ist. Durch neue Ansätze wie Nahfeldmessungen mit MEMS-Mikrofonarrays kann dieser Aufwand z.B. während der Entwicklungsphase von Array-Lautsprechern erheblich reduziert und die akustischen Anforderungen an die Messumgebung deutlich verringert werden.