Numerik

Physikalische und numerische Akustik

Die numerische Simulation von Schallfeldern fördert das bessere Verständnis von Schall- bzw. Lärmausbreitung und ermöglicht dadurch zum Beispiel eine effizientere Planung von Maßnahmen zur Lärmreduktion. Aus diesem Grund beschäftigen wir uns mit der Entwicklung und Anwendung von computergestützten Modellen und Methoden zur Beschreibung der physikalischen Wechselwirkung zwischen Schall und Objekten.
Unsere Forschung befasst sich unter anderem mit Modellen zur Dynamik von Strukturen, Schallfeldern und Vibrationen mit Anwendungsgebieten in Lärmbekämpfung, Audio im Auto, Schallwahrnehmung und Sprachproduktion. Zu unseren Forschungsschwerpunkten zählen

• die Entwicklung und Anwendung von effizienten Randelementemethoden (BEM) zur Simulation von Schallausbreitung in 2D, 2.5D und 3D,
• die Entwicklung von effizienten Methoden zur Modellierung von Systemen mit hysteretischem Verhalten,
• die Modellierung und psychoakustische Evaluierung von Methoden zur Bekämpfung von Lärm,
• die Entwicklung von Modellen und Methoden zur Simulation des menschlichen Vokaltrakts.

Zwar werden jedes Jahr Computer schneller, die Anforderungen aus der Praxis an die Computermodelle (z.B. detailgetreuere Modelle, Simulation von größeren Objekten mit komplexer Geometrie, Anwendungen in Echtzeit, ...) werden jedoch ebenfalls ständig größer. Daher ist es notwendig, stetig neue robuste und effiziente Methoden zu entwickeln, und neue Ideen und Konzepte ins das Forschungsgebiet numerische und angewandte Mathematik einzuführen. Durch die enge Zusammenarbeit mit externen Partnern und mit allen anderen Arbeitsgruppen am ISF ist es möglich, neue mathematische Konzepte und Entwicklungen (z.B. Frames und Wavelets) mit ihrer unmittelbaren Umsetzung zur Lösung konkreter Probleme (z.B. die Berechnung von HRTFs für virtuelles 3D Audio, Beurteilung von Lärmreduktionsmaßnahmen,...) zu verknüpfen.