Technische Grundlagen der Beschallung von Räumen

Jegliche Form der Beschallung, von kleinen Einbaulautsprechern im Auto bis zu großvolumigen Line Array Systemen in Sportstadien oder bei Open Air Events mit 100.000 Zuhörern, benötigt ein elektroakustisches Wandlersystem, d. h. ein Gerät, das elektrische Energie in Schallwellen verwandelt. Die Eigenschaften des damit aufgebauten Lautsprechers hängen vom physikalischen Prinzip und von der Konstruktion des Wandlers (auch als Treiber bezeichnet) ebenso ab wie von seinem Einbau in ein Gehäuse und der vorgeschalteten Elektronik. Sobald mehr als ein einzelner Lautsprecher betrieben wird, ergeben sich die Eigenschaften der Beschallungsanlage als Ganzes daraus, wie verschiedene Lautsprecher zusammenwirken, um in einem mehr oder weniger ausgedehnten Hörbereich einen gut ausbalancierten Höreindruck zu erreichen. Dies reicht von der zweikanaligen Stereo-Wiedergabe bis zu Systemen mit mehreren Hundert Lautsprechern und entsprechend komplexer Signalverteilung. Dieser Systematik folgt der Aufbau des Kapitels, das zunächst den Aufbau eines einzelnen Lautsprechers behandelt, um in einem zweiten Abschnitt auf Prinzipien beim Zusammenwirken mehrerer Lautsprecher einzugehen, die man je nach Anwendung als Wiedergabeverfahren oder als Beschallungstechnik bezeichnen kann

Proceedings Weimarer Bauphysiktagung 2011: Bauphysik in Forschung und Praxis

Auf der Weimarer Bauphysiktagung werden Themen aus der aktuellen Forschung und moderneAnwendungen in der Praxis vorgestellt. Sie ist damit ein ideales Diskussionsforum zum gegenseitigen Austausch von Fachleuten aus Wissenschaft und Praxis. Maßnahmen zur Verbesserung der Energiebilanz eines Gebäudes stellen ebenso wie nachhaltige Sanierungskonzepte hohe Anforderungen an die Bauphysik und dies insbesondere vor dem Hintergrund knapper und teurer werdender fossiler Energieträger. Neben der thermischen Bauphysik, dem Feuchteschutz und dem Brandschutz ist die Akustik ein zentrales Schwerpunktthema der Weimarer Bauphysiktagung. Moderne Verfahren und Berechnungsmethoden und nicht zuletzt Änderungen in der Normung machen einen intensiven fachlichen Austausch unentbehrlich, der in Weimar regelmäßig zu spannenden Diskussionen mit interessanten Kollegen führt. Der vorliegenden Tagungsband beinhaltet Paper zu allen Vorträgen der Weimarer Bauphysiktagung 2011 sowie Beiträge der Posterausstellung

Probleme bei konventioneller Stereo-Beschallung beziehungsweise -Panoramisierung und mögliche Alternativen

Grundsätzlich durch eine Beschallung zu erreichende Ziele werden zunächst in Kapitel 1 beschrieben. Grob gesprochen handelt es sich dabei zum einen um die Abdeckung des gesamten zu beschallenden Bereiches mit ausreichend Schalldruckpegel bei linearem Frequenzgang beziehungsweise um eine Erhöhung des Direktschallanteils im Sinne einer akustischen Verstaendlichkeit, sowie zum anderen um eine möglichst realistische Abbildung der elektroakustisch wiedergegebenen Schallquellen im gesamten Abhörbereich. Ein wohlklingendes, klares Klangergebnis soll dadurch begünstigt werden. Probleme die sich in dem Bestreben ergeben, diese Anforderungen mittels konventioneller Stereo Beschallung zu erfüllen, werden in weiterer Folge in Kapitel 2 aufgezeigt, indem entsprechende akustische Faktoren, sowie psychoakustische Begebenheiten nähere Erläuterung finden. Die pegelmäßige Abdeckung des zu beschallenden Bereiches durch Kombination mehrerer Lautsprecher beziehungsweise durch line arrays und die jeweils damit einhergehenden Herausforderungen werden beschrieben. Anhand der Betrachtungen zu bekannten Lokalisationstheorien soll deutlich werden, dass sich eine Umsetzung des Konzeptes stereo auf größere zu beschallende Bereiche zumindest unter Verwendung konventioneller Panoramisierung unter anderem aufgrund des Haas-Effekts als problematisch erweist. Lösungsansätze sowohl in Bezug auf die Erreichung einer regelmäßigen Schallpegelabdeckung als auch in Bezug auf die Erzeugung einer möglichst realistischen Abbildung finden in Kapitel 3 Berücksichtigung. Besonderes Augenmerk wird dabei auf eine spektrale Panoramisierung mit speziellen Ohrkurven nach Ulrich Vette sowie auf eine Matrix zur Erzeugung von Signalen für mehr als zwei Lautsprecherpositionen aus einer konventionellen Stereomischung nach Michael Gerzon gelegt. Der Praxisteil beschreibt die Anwendung dieser beiden Methoden im Zuge der Veranstaltung Wiener Festwocheneröffnung 2008. Erkenntnisse, die sich aus diesem Vergleich ergeben, finden ebenfalls im Praxisteil Erläuterung

Ultraschall und Mikrowellenstrahlung im Chemieunterricht : Entwicklung und Erprobung einfacher Experimente zum nichtklassischen Energieeintrag

Ziel dieser Arbeit ist es, Möglichkeiten darzustellen, wie die Thematik Mikrowellenstrahlung und Ultraschall als nichtklassische Energieeintragsformen im Chemieunterricht allgemeinbildender Schulen behandelt werden kann. Technologien, die Mikrowellenstrahlung und Ultraschall nutzen, gewinnen immer mehr an Alltags- und Lebensweltbedeutung. Deshalb ist die experimentelle Erschließung dieser Thematik für den modernen Chemieunterricht, der sich an der praktischen Lebenswelt orientiert, von fachdidaktischem Interesse. Für den Chemieunterricht wurden einfache Experimente entwickelt, die mit haushaltsüblichen Geräten und Materialien durchgeführt werden können. Die Experimente demonstrieren die unterschiedlichen Eigenschaften und Wirkungen der beiden nichtklassischen Energieeintragsformen. Es wurde bei der Entwicklung der Experimente besonderer Wert darauf gelegt, dass sie von Schülern (1) selbst durchgeführt werden können. Für den Experimentalunterricht wurde eine Experimentiertechnik entwickelt, die es ermöglicht, durch Eintrag von Mikrowellenenergie zeit- und kostensparend Hochtemperaturprozesse in einem Temperaturbereich um 1.200 °C durchzuführen. Mit dieser Technik eröffnen sich vielfältige neue schulexperimentelle Möglichkeiten in diesem Temperaturbereich. In unterschiedlichen Schülerprojekten und Lehrerfortbildungsveranstaltungen wurde die Thematik eingeführt. Die entwickelten Experimente stießen dabei auf großes Interesse bei Schülern und Lehrern und wurden häufig in den Chemieunterricht übernommen. Im Experimentalunterricht kann die Thematik des nichtklassischen Energieeintrags durch Ultraschall und Mikrowelle sehr erfolgreich in der Sekundarstufe I und II vermittelt werden. (1) Aus Gründen der Kürze und besseren Lesbarkeit wird in dieser Arbeit bei geschlechtsbezogenen Begriffen nur eine Form verwendet. Es sind aber dennoch immer beide Geschlechter gleichberechtigt angesprochen

Arbeitsphysiologische Ansätze zur Erfassung der Beanspruchung bei der Anwendung innovativer Technologien

von Juan Sebastián Sánchez Márque

Zuwendungen an die Fraktionen in den Landesparlamenten: finanzielle Zuwendungen, Sach- und Dienstleistungen

Grids are semantically different from other distributed systems. Therefore, performance analysis, just like any other technique requires careful reconsideration. This paper analyses the fundamental differences between grids and other systems and points out the special requirements raised to performance analysis. The aim of this paper is to survey the special problems, the possible directions and the existing solutions. A monitoring system, that is able to support the posed requirements is introduced as an example

Arbeitsphysiologische Ansätze zur Erfassung der Beanspruchung bei der Anwendung innovativer Technologien

Magdeburg, Univ., Fak. für Maschinenbau, Diss., 2012von Juan Sebastián Sánchez Márque

Simulation of noise fields at motor vehicles

In der Arbeit wurde ein experimentell-rechnerisches Verfahren zur Simulation von Schallfeldern entwickelt. Dabei wurden zunächst grundlegende theoretische Überlegungen dargelegt und anhand eines Prinzipversuchs überprüft. Daraus wurde eine neue Methode zur Lokalisierung von Schallquellen entwickelt, das räumliche Auflösungsvermögen bestimmt und mit theoretischen Überlegungen verglichen. Mit diesen Grundlagen wurde ein Verfahren zur Simulation des Fahrzeugaußengeräusches entworfen, mit dem man den Beitrag jeder Teilschallquelle zum Gesamtgeräusch ermitteln kann. Weiterhin wurde ein Innengeräuschverfahren zur Analyse der Art und des Ortes des Schalleintritts in die Fahrgastzelle entwickelt.The present work describes the development of an experimental and mathematical method for the simulation of acoustic noisefields. In a first step fundamental notations were presented and verified by an principle experiment. With this, a new method for localization of noisesources was derived. The resolution was compared to theoretical considerations. Based on this fundamentals, a method for the simulation of external noisefields of vehicles was developed. This method allows to determine the noise ranking of the partial noise sources. Furthermore a method for analyzing and calculating the internal noisefields inside the drivercabine was developed

Räumliche Navigation durch richtungsgebundene Stereofonie

Die Verbreitung mobiler Smartphones und besonders deren allgegenwärtige Lokalisierungstechnologien verändern das Navigationsverhalten im Raum nachhaltig. Parallel zur schnell voranschreitenden Entwicklung alltäglicher Geräte, die mitgeführt werden, setzt der Übergang der bereits länger dauernden Entwicklung von Virtual-Reality-Technik in eine erweiterte und augmentierte Mixed Reality ein. In diesem Spannungsfeld untersucht die vorliegende Arbeit, inwieweit richtungsgebundene und binaural wiedergegebene Stereofonie die menschliche Bewegung im Raum beeinflussen kann und versucht zu erörtern, welche Potenziale in der Wiederentdeckung einer relativ lange bekannten Technik liegen. Der Autor hat im Rahmen dieser Arbeit eine binaurale mobile Applikation für richtungsgebundene Stereofonie entwickelt, mit der virtuelle bewegte oder statische Audio-Hotspots im Raum platziert werden können. So kann links, rechts oder 30 Meter vor einer Person ein virtueller oder tatsächlicher Klang im Raum verortet sein. Durch die in Echtzeit berechnete binaurale Wiedergabe der Klangquellen mit einem Stereo-Kopfhörer können diese räumlich verorteten Klänge mit zwei Ohren dreidimensional wahrgenommen werden, ähnlich dem räumlichen Sehen mit zwei Augen. Durch den Einsatz mehrerer lokalisierter Klangquellen als Soundscape entsteht eine augmentierte auditive Realität, die die physische Realität erweitert. Die Position und Navigation des Nutzers wird durch binaurale Lautstärkenmodulation (die Lautstärke nimmt bei abnehmender Distanz zur Quelle zu) und Stereopanning mit Laufzeitmodulation (die Richtung wird über ein Stereosignal auf beiden Ohren räumlich links-rechts-vorne verortet) interaktiv und kybernetisch beeinflusst. Die Nutzer navigieren — durch ihr Interesse an den hörbaren virtuellen Klangquellen geleitet — durch einen dynamisch erzeugten, dreidimensionalen akustischen Raum, der gleichzeitig ein virtueller und kybernetischer Raum ist, da die Repräsentation der Klänge an die Bewegung und Ausrichtung der Nutzer im Raum angepasst wird. Diese Arbeit untersucht, ob die Bewegung von Menschen durch (virtuelle) Klänge beeinflusst werden kann und wie groß oder messbar dieser Einfluss ist. Dabei können nicht alle künstlerischen, architektonischen und philosophischen Fragen im Rahmen der vorliegenden Schrift erörtert werden, obwohl sie dennoch als raumtheoretische Fragestellung von Interesse sind. Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit liegt in der Erforschung, ob richtungsgebundene Stereofonie einen relevanten Beitrag zur menschlichen Navigation, hauptsächlich zu Fuß, in urbanen Gebieten — vorwiegend im Außenraum — leisten kann. Der erste Teil gliedert sich in »Raum und Klang«, es werden raumtheoretische Überlegungen zur menschlichen Bewegung im Raum, Raumvorstellungen, räumliche Klänge und Klangwahrnehmung sowie die Entwicklung stereofoner Apparaturen und Aspekte der Augmented Audio Reality besprochen. Im zweiten Teil werden drei Demonstratoren als Anwendungsszenarien und drei Evaluierungen im Außenraum vorgestellt. Die Tests untersuchen, ob sich das Verfahren zur Navigation für Fußgänger eignet und inwieweit eine Einflussnahme auf das Bewegungsverhalten von Nutzern getroffen werden kann. Die Auswertungen der Tests zeigen, dass sich stereofone Klänge grundsätzlich als Navigationssystem eignen, da eine große Mehrzahl der Teilnehmer die akustisch markierten Ziele leicht gefunden hat. Ebenso zeigt sich ein klarer Einfluss auf die Bewegungsmuster, allerdings ist dieser abhängig von individuellen Interessen und Vorlieben. Abschließend werden die Ergebnisse der Untersuchungen im Kontext der vorgestellten Theorien diskutiert und die Potenziale stereofoner Anwendungen in einem Ausblick behandelt. Bei der Gestaltung, Erzeugung und Anwendung mobiler Systeme sind unterschiedliche mentale und räumliche Modelle und Vorstellungen der Entwickler und Anwender zu beachten. Da eine umfassende transdisziplinäre Betrachtung klare Begrifflichkeiten erfordert, werden Argumente für ein raumtheoretisches Vokabular diskutiert. Diese sind für einen gestalterischen Einsatz von richtungsgebundener Stereofonie — besonders im Kontext mobiler Navigation durch akustisch augmentierte Räume — äußerst relevant