Virtuelle Klangwelten

Forschung

23.3.2018

Eine Reise durch München innerhalb weniger Minuten: Aus dem Straßenlärm am Stachus mitten in einen Konzertsaal und weiter ins Vogelgezwitscher des Englischen Gartens. Im neuen reflexionsarmen Raum der Technischen Universität München (TUM) können die unterschiedlichsten akustischen Umgebungen simuliert werden. Heute wurde der Raum, einer der modernsten seiner Art, mit einem Kolloquium eröffnet.

Blick in den neuen reflexionsarmen Raum der TUM mit aktivierten Leinwänden. — Im neuen reflexionsarmen Raum (RAR) der TUM können akustische Umgebungen simuliert werden. (Bild: Eckert / TUM)

Der reflexionsarme Raum (RAR) befindet sich in einem hellgrauen kantigen Bau auf dem Innenstadtcampus der TUM. Man könnte ihn sogar als ein Gebäude innerhalb eines Gebäudes bezeichnen: Der quaderförmige Raum steht frei auf einer Gummimatte – so lassen sich Vibrationen auf ein Minimum beschränken. Reflexionsarm ist der Raum, weil Wände, Decke und Boden mit Mineralfaserkeilen ausgekleidet sind, die verhindern, dass der Schall zurückgeworfen wird.

„Durch die besondere Bauweise des Raumes können wir akustische Untersuchungen durchführen, ohne dass sie von äußeren Faktoren und Reflexionen an den Wänden beeinflusst werden“, erklärt Bernhard Seeber, Professor für Audio-Signalverarbeitung an der TUM. Er war maßgeblich an der Entwicklung des RAR beteiligt. Die Einsatzmöglichkeiten des Raumes sind vielfältig. Über eine Hebebühne lassen sich sogar ganze Fahrzeuge in den RAR transportieren, um ihre akustischen Eigenschaften zu untersuchen.

60 Lautsprecher erzeugen Audio-Umgebung

Die Technik des Raumes macht noch viel mehr möglich: Durch ein 3D-Lautsprechersystem mit 60 Kanälen und leistungsstarke Rechner können akustische Umgebungen simuliert werden. Acht Infrarotkameras können die Bewegungen der Personen im Raum erfassen und die Simulation anpassen. So wird es möglich, Menschen in kürzester Zeit akustisch an Orte wie den Englischen Garten zu versetzen. Außerdem lassen sich hier Räume zu erzeugen, die nur im Computer existieren. Anhand der Baupläne könnte man beispielsweise den Klang eines Orchesters in Münchens neuem Konzertsaal simulieren, bevor auch nur die Baugrube ausgehoben ist.

Die mit der „real-time Simulated Open Field Environment“, kurz rtSOFE, in Echtzeit simulierte und hörbar gemachte Raumakustik ist aber nicht auf akustische Reize beschränkt. Vier 3-D Videoprojektoren und die entsprechenden Leinwände erzeugen auch virtuelle visuelle Welten.

Neue Forschungsmöglichkeiten

Was zunächst wie eine Spielerei, eine Annäherung an das Holodeck aus Star Trek, klingen mag, ist tatsächlich die ideale Umgebung für neue Forschungsprojekte. „Durch die Verbindung der kontrollierten akustischen Umgebung im RAR mit der Projektionstechnik haben wir neue Möglichkeiten, den Zusammenhang zwischen Hören und Sehen zu untersuchen“, sagt Prof. Seeber. „Das Wissen, das wir dadurch gewinnen, kann etwa in die Entwicklung neuer Hörgeräte und Cochlea-Implantate einfließen.“

Heute wurde der Raum mit einem wissenschaftlichen Kolloquium an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik eröffnet. „Das Thema Technische Akustik ist für viele Bereiche der Ingenieurwissenschaften und auch für die Medizin interessant“, sagt Prof. Wolfgang Utschick, Dekan der Fakultät. „Unser neuer reflexionsarmer Raum ermöglicht durch seine besondere technische Ausstattung Forschung auf einem neuen Niveau und wird unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihrer interdisziplinären Arbeit voranbringen.“

Mehr Informationen:

Am Mittwoch, 25. April, dem internationalen „Tag gegen Lärm“, führen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Professur für Audio-Signalverarbeitung zwischen 14 und 20 Uhr die Möglichkeiten des RAR vor. Der Eintritt ist frei.