Natur & Technik

Partnermeldung

Orchester auf 10 Quadratmetern

11.10.2017

Ein europaweit einzigartiges Lautsprecherlabor wurde am Institut für Schallforschung der ÖAW eingerichtet. 91 Boxen auf nur 10 Quadratmetern ermöglichen es, mit höchster Präzision zu untersuchen, wie Menschen Schall räumlich wahrnehmen. Die Forschung soll helfen, das Klangerlebnis bei Hörgeräten oder Kopfhörern zu verbessern.

Wie hört es sich an, inmitten eines 91-köpfigen Orchesters zu stehen? Wie gut können wir die jeweiligen Instrumente lokalisieren und die unterschiedlichen Töne heraus hören? Wie nehmen wir den virtuellen Orchestergraben als akustische Vielfalt wahr? Wir befinden uns im Alltag ständig in Situationen, in denen wir von vielen verschiedenen Schallquellen umgeben sind und diesen mehr oder weniger bewusst begegnen. Wissenschaftler/innen des Instituts für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) können seit Neuestem diese Welt der Geräusche authentisch in ein Labor übertragen, um so deren Wirkung auf die menschliche Wahrnehmung zu erforschen.

Kleiner Raum mit großer Wirkung

Das neue Labor ist ein kleines Raumwunder. Auf nur 10 Quadratmetern Fläche und drei Metern Raumhöhe sind 91 Lautsprecher untergebracht. Die Boxen sind kugelförmig in einem Radius von 1,20 Metern um den Raummittelpunkt positioniert und an einem eigens angefertigten Aluminiumrohrgestell befestigt - eine Sonderanfertigung, die gemeinsam mit dem Audiounternehmen Sonible konstruiert wurde und einzigartig in Europa ist. Nur aufgrund dieser Konstruktion ist es überhaupt möglich, derart viele Lautsprecher auf so engem Raum anzubringen. Steht man in dessen Mitte, ist man von einer Klangwolke förmlich eingehüllt.

Boden und Wände des Lautsprecherraums sind zudem akustisch gedämmt, sodass der Schall absorbiert und nicht zurückgeworfen wird. Damit ist sichergestellt, dass die Töne, die Versuchspersonen im Laborraum hören, genau kontrollierbar sind. Für eine hohe räumliche Auflösung sorgt auch der geringe Abstand zwischen den Lautsprechern. Dieser beträgt maximal 22° und liegt somit unter der akustischen Auflösung, die Menschen dreidimensional wahrnehmen können.

Über 700 Arbeitsstunden und eine Tonne Material haben Piotr Majdak, Vizedirektor des Instituts, und sein Team für Planung und Montage aufgewendet. "Dennoch ist die gesamte Anlage mobil - sie kann rasch abgebaut und in verschiedenen Forschungslabors oder bei diversen Veranstaltungen aufgebaut werden", erklärt Majdak.

Über 700 Arbeitsstunden und eine Tonne Material wurden für Planung und Montage aufgewendet.

Geräuschszenarien von Cocktailempfang bis Regenwald

Das Besondere am neuen Labor ist aber nicht nur die große Anzahl von Lautsprechern auf kleinstem Raum, sondern auch, dass jeder einzelne der Lautsprecher unabhängig von den anderen bespielbar ist: "Durch die Kombination vieler Schallquellen lassen sich beliebige akustische Szenarien, wie zum Beispiel das Ambiente eines Cocktailempfangs, das Mitspielen in einem Orchester, Schall unter Wasser, Geräusche im Regenwald und vieles mehr auf Abruf darstellen", so Majdak. Auch verschiedene Raumtypen, wie zum Beispiel hallige oder trockene Räume, sind realistisch simulierbar. Damit kann künftig genauer erforscht werden, was passiert, wenn man sich einer bestimmten Schallquelle zuwendet, oder wie die Akustik eines Raums die Verständlichkeit der Sprache beeinflusst.

Was auf den ersten Blick klingt wie reine Grundlagenforschung ist durchaus anwendungsorientiert. So können die Experimente im neuen Labor etwa zur Verbesserung von Schallschutzwänden und Hörgeräten beitragen. Auch die Weiterentwicklung der akustischen Wiedergabe von Kopfhörern steht im Mittelpunkt der Forschung. Ziel ist, deren Klangqualität an die Qualität der Wiedergabe von Lautsprechern anzugleichen, damit das Klangerlebnis möglichst realistisch wahrgenommen werden kann. Damit könnte dann zukünftig das "Orchester auf 10 Quadratmetern" sogar nur noch die Größe eines Kopfhörers benötigen.

Quelle: Forschungs-Newsletter #7 der ÖAW

STICHWÖRTER
Forschung  | Musik  | Wien  | Wissenschaft  | Kunst & Kultur  | Kunst  |
Weitere Meldungen aus Natur & Technik
APA
Partnermeldung