Im fünften und sechsten Semester werden in Kleingruppen Projekte semesterbegleitend bearbeitet. Ziel dieser halbjährlichen Arbeiten ist das Erlernen von Teamarbeit und das Auseinandersetzen mit einem praktischen Thema über einen längeren Zeitraum hinweg.

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Systems, das Musikstücke automatisch in die entsprechende Darstellung als Notenschrift umwandelt.  Die Musik kann dabei entweder direkt via Soundkarte aufgenommen werden oder aus einem wav-file stammen. Als Startpunkt soll die Musik zunächst nur von jeweils einem Instrument stammen, nicht polyphon (d.h. einstimmig) gespielt sein und ein gleichbleibendes Taktmaß aufweisen. Der Algorithmus soll automatisch Notenhöhen und -dauern ermitteln und diese mittels einer geeigneten Zwischenkodierung in eine Notenschrift unter Verwendung von lilypond umwandeln.  Als Erweiterung soll im Projekt eine Liederkennung entwickelt werden, die ein in beliebiger Tonlage vorgespieltes Musikstück einem Stück in einer Liste mit bekannten Stücken zuordnen kann.

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines VST Plug-Ins, dass die Anpassung des Klangs einer Datei an den Klang einer anderen Datei ermöglicht. Die bisher verwendeten kommerziellen Lösungen für dieses Problem basieren auf der Berechnung der Übertragungsfunktion (Transfer Function TF) zwischen den beiden Spektren der Dateien und einer anschließenden Filterung mit dieser Übertragungsfunktion mittels FFT-basierten Algorithmen. In diesem Projekt soll statt der FFT ein siebenbändiger parametrischer Equalizer an die Übertragungsfunktion angepasst werden. Das zugrundeliegende Problem ist nichtlinear und mathematisch nicht exakt lösbar, so dass effiziente iterative Suchalgorithmen programmiert werden müssen. Zusätzlich ist ein Equalizer PlugIn zu erstellen.

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Durchführung eines Testes, mit dem der Einfluss visueller Reize auf die akustische Wahrnehmung untersucht werden kann. Es soll untersucht werden, ob Ergebnisse aus bereits publizierten Studien zum Einfluss von Farben auf die Lautheitswahrnehmung auf andere Anwendungspeispiele und andere Testmethoden übertragen werden können. Die Implementierung des Testes soll in Flash erfolgen.

Dipl.-Phys. Rainer Blum

Ziel dieses Projektpraktikums war die Entwicklung eines Hallgeräts mit 19'' Gehäuse, symmetrischen Ein- und Ausgängen und der Möglichkeit die Parameter über einen Midi-Controler zu steuern. Hardwarebasis des Hallgeräts ist ein Blackfin DSP.
Der Nachhall wird erzeugt durch eine Kombination aus frühen Reflexionen (dünn besetztes nichtrekursives Filter) und diffusem Nachhall (rekursiver Algorithmus).
Die frühen Reflexionen werden auf dem DSP durch ein Spiegelquellenmodell mit wählbarer Mikrofon-Richtcharakteristik berechnet. Zur Verbesserung der Diffusität werden die Orte der Spiegelquellen zufällig variiert.
Der diffuse Nachhall hat ein zeitvariantes Verhalten, das durch sinusförmige Variation der Verzögerungszeiten im Rückkopplungspfad mittels Lagrange-Filter realisiert wurde.
Die Parameter Direktschallanteil, frühe Reflexionen, diffuser Nachhall, Nachhallzeit, Nachhallfärbung und Korrelation der Stereokanäle können durch Midi-Kommandos eingestellt werden.

In diesem Projektpraktikum wurden verschiedene aus der Literatur bekannte Verfahren zur Erzeugung von diffusem Nachhall in MATLAB implementiert und mit einem Paarvergleichstest bewertet. Der am besten bewertete Algorithmus wurde nach C portiert, woraus dann eine echtzeitfähige Version für einen 16-Bit Signalprozessor (Blackfin) entstand. Nachhallzeit und Dry/Wet-Verhältnis sind über Taster einstellbar.

Aufgabenstellung dieses Projektpraktikums war die Implementierung eines Phasers-Effekts auf einem Blackfin BF533 DSP. Der Phaser wurde zuerst funktionell in MATLAB umgesetzt und anschließend auf den DSP portiert. Die Parameter des Phasers werden über einen Midi-Controller gesteuert. Dazu wurde eine MIDI-Implementierung für den DSP und ein Hardware-Interface zwischen der RS232-Schnittstelle des DSP und der Midi-Schnittstelle entwickelt.

Bau eines Analogkompressors nach einem DIY-Bauvorschlag und Erweiterung des Geräts um eine MIDI-fernsteuerbare Umschaltung der Betriebsmodi. In diesem Projekt wurde ein Analogkompressor komplett aufgebaut und mit zwei Originalen (UREI 1176LN / 1178 aus den Jahren 1973 und 1978) verglichen. Zusätzlich wurde eine Steuerung entwickelt, die die mechanische Umschaltung des Geräts ersetzt und sie elektrisch realisiert. Somit besteht die Möglichkeit das Gerät mit einer MIDI-Schnittstelle nachzurüsten und fernzubedienen.

Die DIY-Sektion von Gyraf Audio mit dem G1176 Projekt.

Um die Sprachverständlichkeit in Alltagssituationen möglichst realistisch nachzubilden, werden in der Regel Sprachverständlichkeitstests verwendet. Die Sprachverständlichkeitsschwelle (Speech-Reception-Threshold) ist ein Maß für die Beurteilung des Sprachverstehens in Störgeräuschen. Der von Wagner et al. (1999a-c) entwickelte Oldenburger Satztest (OLSA) ermittelt das Signal-Rausch-Verhältnis für eine Sprachverständlichkeit von 50 % (SRT). Ziel dieser Studie ist die Bestimmung der Sprachverständlichkeit und der Reaktionszeit in Abhängigkeit von der Anzahl der Störsprecher bei normalhörenden und schwerhörigen Probanden. Zur Bestimmung des SRTs wurde als Nutzsignal das Sprachmaterial des OLSAs verwendet. Als Störsignal dienten acht unterschiedliche Maskierer-Variationen (ein männl. Sprecher, ein weibl. Sprecher, zwei männl. Sprecher, ein männl. und ein weibl. Sprecher, vier männl. Sprecher, acht männl. Sprecher. 120 männl. Sprecher, OL-Noise). Das Sprachmaterial der männlichen Maskierer setzt sich aus dem Göttinger Satztest (GÖSA) (Kollmeier und Wesselkamp, 1997) zusam- men. Der Sprecher des GÖSAs und des OLSAs ist jeweils der gleiche, sodass das Nutz- und Maskierer-Signal identische Sprecher aufweisen. Das weibliche Sprachmaterial wurde aus dem Sprachmaterial des deutschspra- chigen NFIM (Taesler, 2008) gewonnen. Für die Messung der Reaktionszeit (Vocal Response Time) wurden die Antworten über ein Mikrofon aufgezeichnet, um in einer post-Analyse die VRT zu bestimmen. Um die Aus- wirkung des Hörvermögens auf die Sprachverständlichkeit und die Reaktionszeit für verschiedene Maskierer zu verifizieren, wurden die Messungen mit zehn normalhörenden (20-41 Jahre), sowie acht schwerhörigen (18-67 Jahre) Probanden durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten ausschließlich auf einem höheren Signifikanzniveau signifikant unterschiedlichen SRTs für die unterschiedlichen Maskierer innerhalb einer Probandengruppe. Bei einer Anpassung des Signifikanzniveaus (Bonferroni-Korrektur) konnte dies nicht bestätigt werden. Im Vergleich der beiden Probandengruppen konnten signifikant unterschiedliche Ergebnisse erzielt werden. Zudem konnte kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Reaktionszeit und Hörvermögen bzw. Maskiererart nachgewiesen werden.

In diesem Projekt wurde ein Stereo-Faltungshall mit 2s Nachhallzeit bei 48 kHz Abtastfrequenz mittels partitionierter schneller Faltung im Frequenzbereich auf einem Blackfin-DSP implementiert. Zur Beschleunigung der Speicherzugriffe wurden die Spekraldaten im 16-Bit-Block-Floating-Point-Format gespeichert. Die Qualität des Faltungshalls wurde in einem A/B Vergleichstest mit 10 Versuchspersonen evaluiert: es wurde kein signifikanter Qualitätsunterschied zwischen der MATLAB- und der DSP-Version des Faltungshalls festgestellt.

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Hörtests der zwei Alternativen anbietet und nach einer bestimmten Fragestellung eine Wahl erzwingt (Two-Alternative Forced Coice 2AFC). Solche Tests und Ihre Auswertung sind als Matlab-Skripte vorhanden und werden in vielen Forschungsprojekten im Institut eingesetzt, zum Beispiel um die Qualität von Geräuschreduktionsalgorithmen zu evaluieren. Diese Tests sollen in Action-Script / Flash umgesetzt werden, um unabhängig von Matlab testen zu können. Dies ermöglicht Hörtests auch außerhalb des IHAs weltweit zu zeigen und durchzuführen.

Akustische Messungen an einem selbst entwickelten Messmikrofon für representative Daten zur Erstellung eines Datenblattes. In diesem Projekt wurde das im Vorprojekt entwickelte Messmikrofon weiter verbessert und untersucht. Es wurden das Grundrauschen, die Richtcharakteristik, und der Maximalpegel vor dem Clipping gemessen.

In machen Fälle reicht die Rechengenauigkeit eines 16-Bit DSPs für eine vorgegebene Filterspezifikation nicht aus. Ein möglicher Ausweg ist eine Software-Realisierung mit erweiterter Genauigkeit. In diesem Praktikum wurden optimierte 32-Bit FIR- und IIR-Filter für den Blackfin-DSP entwickelt, die Realisierung von FIR-Filtern im Frequenzbereich untersucht und die Anleitung zum Praktikum "DSP-Programmierung" überarbeitet.

Ziel dieser Studie war die Untersuchung der möglichen Einflüsse von Alter, Testmethode und Maskierer auf die Sprachverständlichkeitsschwelle (SRT) beim Oldenburger Satztest (OLSA). Dazu wurde der SRT bei drei verschiedenen Maskierern mit einer offenen und einer geschlossenen Testmethode bei 15 jüngeren (18-30 Jahre) und 15 älteren (50-63 Jahre) Normalhörenden bestimmt. Neben dem Standard-Maskierer des OLSA, dem OLnoise, wurde auch das für die Hörgerätemesstechnik entwickelte internationale Sprach-Testsignal (ISTS), sowie ein daraus generierter stationärer Maskierer (IFnoise) verwendet. Die Ergebnisse zeigen eine Verringerung des SRT um ca. 1 dB mit dem IFnoise und um ca. 12 dB mit dem ISTS im Vergleich zum OLnoise. Auffällig sind dabei die größeren interindividuellen Unterschiede im SRT für das ISTS im Vergleich zu den stationären Maskierern. Außerdem erzielten die jüngeren Probanden gegenüber den älteren Probanden einen um 1,4 dB reduzierten SRT. Die Unterschiede zwischen den beiden Testmethoden waren mit 0,2 bis 0,5 dB sehr gering. Darüber hinaus ist eine signifikante Verlängerung der Messdauer unter Verwendung der geschlossenen Testmethode im Vergleich zur offenen Testmethode nachweisbar, die bei den älteren Probanden besonders ausgeprägt ist. So benötigten die älteren Probanden im Median eine Zeitdauer von 7,8 min für eine Testliste mit der geschlossenen Testmethode mit einer Interquartilspannweite von 3,1 min, während die jüngeren Probanden eine Testliste in 6,4 min durchführen konnten und die Interquartilspannweite lediglich 0,8 min betrug. Außerdem zeigt der Verlauf der Signal-Rausch-Abstände innerhalb einer Testliste mit dem ISTS größere Schwankungen im Vergleich zum Verhalten bei OLnoise und IFnoise, welche auf die zeitlichen Fluktuationen des ISTS zurückzuführen sind.

Entwicklung einer Bauanleitung für ein engtoleriertes Messmikrofon auf Basis einer Elektretkapsel mit geringem Kostenaufwand. In diesem Projekt wurden verschiedene Möglichkeiten untersucht ein robustes, stabiles, aber dennoch günstiges und zugleich engtoleriertes Messmikrofon mit handelsüblichen Bauteilen zu entwerfen. Dabei wurde ein Vorverstärker entwickelt, der mit zwei Elektretkapseln, die aus Versuchen bekannt sind, untersucht und mit kommerziellen Elektretkapsel-Messmikrofonen verglichen wurde. Der dabei entstandene Bauvorschlag lässt sich für rund 50€ realisieren. Das so entstandene Mikrofon hat eine absolut vergleichbare Toleranz zu den kommerziellen Produkten, es besteht sogar eine gute Möglichkeit ein Exemplar mit besseren Eckdaten zu realisieren.

Im Rahmen dieses Projekts soll die Raumakustik des Lichthofs der FH in Oldenburg untersucht und daraus Vorschläge für eine raumakustische Optimierung abgeleitet werden. Dabei werden raumakustische Messungen mit PureMeasurement sowie Computersimulationen mit CATT Acoustic eingesetzt.

In diesem Projekt wird ein JFC ("Just Follow Conversation")-Test implementiert und dafür verwendet, die Sprachverständlichkeit in Rauschen für ein Kollektiv von Versuchspersonen zu messen. Eine Versuchsperson kann bei diesem Test selbsttätig denjenigen Signal-Rauschabstand kontinuierlich einstellen, den sie benötigt, um fortlaufender Sprache in einem Hintergrungrauschen gerade noch folgen zu können. Zusammen mit dem JFC-Test werden verschiedene Nicht-Standard-Methoden der Signalverarbeitung bzw. -darbeitung verwendet, z.B. "sinusoidal speech", BILD-speech, oder es wird die sog. "Speech-Reception-Bandwidth-Threshold" gemessen.

Ein kurzes Hörbeispiel für "sinusoidal speech":  orignal / sinusoidal

Ein Hörbeispiel für den BILD-Effekt (unbedingt mit Kopfhörer anhören!): BILD-Effekt

Thema:

In diesem Projekt wurde visuelle und akustische Demonstrationen des auditorischen Systems anhand von Matlab (GUI) erstellt. Diese Demonstrationen sollen sowohl zu Vorträgen dienen, als auch Außenstehenden die Möglichkeit bieten, das Thema Akustik etwas greifbarer zu machen. Das Projekt bekommt den Namen "Virtueller Hörgarten" in Anlehnung an den real entworfenen Hörgarten von HörTech. Zunächst wurden die Themen Frequenz, Tonhöhe, Tonkomplexe, Zweitöne, Lautstärke und MP3 implentiert. Diese Themen wurden innerhalb von 2er-Gruppen bearbeitet. Ziel des Projektes war es, eine Oberfläche aus einem Guß zu erstellen, das Thema individuell umzusetzen und nachfolgenden Studierenden die Möglichkeit zu geben, das erstellt Programm zu erweitern und/oder zu verbessern. Die Aufgabe umfasste eine Implementierung der jeweiligen Themen in Matlab. Die Ausarbeitung des Projektes beschränkte sich dabei nicht ausschließlich auf die jweiligen 2er-Gruppen, sondern erforderte eine allgemeine Absprache unter den einzelnen Gruppen. Abschließend wurde ein gemeinsamer Bericht erstellt, um spätere Modifikationen zu ermöglichen.

Es wurde eine Echtzeit-Frequenzanalyse entwickelt. Diese funktioniert sowohl in Echtzeit für via Soundkarte aufgenommene Mikrofonsignale als auch offline für bereits als wav-file vorliegende Aufnahmen. Die aufgenommenen Schallsignale wurden blockweise mittels einer FFT in den Frequenzbereich transformiert und das Betragsspekrum dargestellt. Die Zeit- und Frequenzauflösung läßt sich dabei variabel einstellen und das Analyse-System läßt sich in Terzbändern auf absolute Schallpegel in dB SPL kalibrieren. Das System wurde mittels Matlab programmiert. Die Echtzeit-Kommunikation mit der Soundkarte geschah mittels der open-source software portaudio in Kombination mit einem selbst programmierten Matlab-mex-file.

In diesem Projekt wurde ein klassischer monophoner Synthesizer basierend auf subtraktiver Synthese realisiert. Die Realisierung erfolgte in C++ als VST Instrument, um eine echtzeitfähige und spielbare Version zu erhalten. Als Besondereiten hat der entwickelte Synthesizer eine Hard-Synchronisation der beiden Oszillatoren. Die Verschaltung und die von Nutzer einzustellebaren Parameter können dem folgenden Bild entnommen werden.

In diesem Projekt wurden mehrspurige Mikrofonaufnahmen von interessanten akustischen Situationen in Oldenburg durchgeführt. Als Beispiel wurden die Kramermarktsorgel, das Glockengeläut der Lambertikirche und ein Basketballspiel der EWE- Baskets aufgenommen. Diese Aufnahmen wurden einerseits in einer Surroundvorführung präsentiert, andererseits wurde daraus eine Stereo-CD erstellt. Das Ziel dieses Projektes war das Kennenlernen von verschiedenen Aufnahmetechniken für unterschiedliche akustische Situationen. Des weiteren mussten die Aufnahmen mit professioneller Software verarbeitet und geschnitten werden. (Großes Bild 350kB)

Thema:

In diesem Projekt wurde der Praktikumsversuch "DSP-Programmierung" entwickelt. Der Versuch ermöglicht den direkten akustischen und messtechnischen Vergleich von fünf verschiedenen Realisierungen eines in MATLAB entworfenen IIR-Filters auf einem 16-Bit Festkomma-DSP (Blackfin). Ziel des Versuchs ist die Wahl einer geeigneten Filter-Realisierung.