Das Institut für Schallforschung der ÖAW entwickelt mathematische Methoden für Filtermodelle, mit denen zum Beispiel Sprache besser aus störenden Umgebungsgeräuschen herausgefiltert werden kann. Hörgeräte oder Handys müssen mehr können als nur den Schall verstärken. Sie müssen zwischen Sprache und störenden Umgebungsgeräuschen wie Verkehrslärm unterscheiden, um ein optimales Hörergebnis zu erzielen. Die Filterung von akustischen Signalen ist daher eine wesentliche Forschungsaufgabe in der digitalen Signalverarbeitung. Verschiedene mathematische Methoden kommen dabei zu Einsatz. Bisher gehen die meisten Filter jedoch von zeitlich konstanten Bedingungen aus. Dies entspricht jedoch nur bedingt der Realität: Beispielsweise schwillt Verkehrslärm an und nimmt wieder ab; mal fährt ein Zug vorbei, mal nicht. Am Institut für Schallforschung der ÖAW arbeiten Peter Balazs und seine Kollegen an mathematischen Methoden, die akustische Signale zeitabhängig filtern. Dabei muss erst einmal die Verteilung der akustischen Signale abhängig von Zeit und Frequenz möglichst exakt dargestellt werden. Das kann mit Hilfe so genannter Frames erfolgen, die den Signalverlauf in einzelne Rahmen zerlegen. Für die Konstruktion von zeitabhängigen Filtern können dann so genannte Frame-Multiplikatoren eingesetzt werden. Dabei werden den Frequenzspektren der Signale in den Frames je nach erwünschtem Filtereffekt bestimmte aber zeit-veränderliche Werte zugeordnet und sie werden damit gewichtet. So modelliert ein Multiplikator je nach gewähltem Frame, ein geordnetes System. Im Frühling 2008 startet am ÖAW-Institut für Schallforschung unter Leitung von Peter Balazs ein vom Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds (WWTF) gefördertes, internationales Projekt, welches sich mit der Theorie und Anwendung dieser Frame-Multiplikatoren in der Akustik auseinander setzt. Im Rahmen des Projekts werden nicht nur die theoretischen Aspekte von Frame-Multiplikatoren ausführlich diskutiert. Die Forscher untersuchen auch, wie sich ihre Ergebnisse für die Praxis anwender-freundlich in Software wie beispielsweise die Mathematik-Software MATLAB und das am Institut für Schallforschung entwickelte System STx implementieren lassen. "Die Verbindung von Theorie und Anwendung ist uns ein besonderes Anliegen", erklärt Projektleiter Balazs. "Während Frame-Multiplikatoren rein theoretisch untersucht werden können und dort zu interessanten mathematischen Ergebnissen führen, sind auch deren Anwendungsmöglichkeiten breit gestreut. Sie reichen von der Entwicklung besserer Hörhilfen bis zur Messung der Absorption von Lärmschutzwänden. Umso wichtiger ist es, für die unterschiedlichen potenziellen Anwender benutzerfreundliche Umgebungen zu entwickeln." Das WWTF-Projekt "Frame Multiplier: Theory and Application in Acoustics" ist auf drei Jahre konzipiert: Projektpartner sind die Universität Wien, die Université de Provence, das Centre national de la recherche scientifique sowie die Université catholique de Louvain. Weitere Informationen zum Projekt Kontakt: Dr. Peter Balazs Institut für Schallforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften Wohllebengasse 12-14, 1040 Wien T +43 1 51581-2510 peter.balazs@oeaw.ac.at www.kfs.oeaw.ac.at Dezember 2007
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