Stationsbeschreibungen

Schall verstehen

Wie entsteht Schall?

Schallwellen entstehen durch Bewegungen von Molekülen und übertragen sich in der Luft, in Flüssigkeiten und in festen Materialien (Holz, Knochen etc.).

Versuchen Sie sich an den Alltagsgegenständen (Joghurtbechern, Kabelrohren, Stimmgabeln etc.) auf dem Tisch dieser Station. Sie machen die Schallwellen und ihre Übertragung nachvollziehbar. Darüber hinaus demonstrieren sie einige besondere Eigenschaften unserer Schallwahrnehmung.

Musikalität im Tierreich

Wie empfinden Tiere Musik?

Experimente haben gezeigt, dass auch Tiere Musikalität empfinden und Vorlieben für verschiedene Klangbilder zeigen. Scheinbar ist dies also keine Besonderheit des Menschen.

Überzeugen Sie sich bei dieser Station selbst von der doch recht erstaunlichen Ähnlichkeit des Musikempfindens von Mensch und Tier. Videos zeigen mittanzende oder trommelnde Tiere. Anhand des Beispielaufbaus eines Experimentszenarios sehen Sie, wie diese Erscheinung – gefahrlos für die Tiere – untersucht wird.

Der persönliche Namensbutton

Wie sieht mein Name aus?

Mit einem Spektrogramm lässt sich Schall sichtbar machen. Es stellt den zeitlichen Ablauf, die Intensität und die Frequenz eines Klangs dar.

Sprechen Sie Ihren Namen in das Mikrophon. Wir fertigen Ihnen daraus einen personalisierten Button mit dem Spektrogramm Ihres Namens in Ihrer eigenen Aussprache – Ihr akustischer Fingerabdruck!

Immersive Visualisierung von Schall

Wie kann man Schall sichtbar machen?

Um Schall für uns einfacher verständlich zu machen, verwenden Menschen schon seit langer Zeit visuelle Darstellungen. Das einfachste Prinzip ist hier ein Notensystem auf dem wir sehen können, welche Töne zu welcher Zeit hörbar sind. Allerdings gehen viele Details in dieser groben Darstellung verloren wie die Klangfarbe eines Instruments oder die charakteristische Stimme einer Sängerin.

Eine dem Notensystem ähnliche wissenschaftliche Visualisierungsmethode, die all diese Informationen enthält, ist das Spektrogramm. In dieser Station können wir Spektrogramme verschiedener Audiosignale nicht nur in der üblichen Darstellung auf einem Bildschirm sehen, sondern in Virtual Reality direkt die dreidimensionale Struktur erkunden.

Signalentstörung

Wie entrauscht man eine Aufnahme?

Störgeräusche in Tonaufnahmen können sehr lästig sein. Mittels einer am Institut entwickelten Software können störende Elemente aus den Aufnahmen entfernt werden. 

Zwei Beispielaufnahmen stehen für Sie bereit. Versuchen Sie selbst, die störenden Geräusche zu orten und herauszuschneiden und somit die Signalqualität zu verbessern.

Signalrestaurierung

Wie restauriert man Musik?

Für die Wiederherstellung/Restaurierung von (z.B. durch Störgeräusche) verloren gegangener Passagen in einer Musikaufnahme kann man auf die Technik des „Audio Inpainting“ zurückgreifen.

Sie bekommen über Kopfhörer eine beschädigte Musikaufnahme vorgespielt. Wählen Sie dann aus den Vorschlägen des Computers den passenden aus, um die defekte Stelle zu rekonstruieren. Im Anschluss können Sie das Originalmusikstück mit dem rekonstruierten Musikstück vergleichen.

Die Phase eines Audiosignals

Wie täuscht man das Gehör?

Audiosignale beinhalten zwei wichtige Komponenten: Intensitätsinformation und Phaseninformation. Ohne die Phase geht (fast) gar nichts.

Anhand von Hörbeispielen wird demonstriert, wie eine verfälschte Phase das menschliche Gehör täuschen kann. Was für Möglichkeiten hat man, wenn man keine oder nur gestörte Phaseninformation zur Verfügung hat? Wie wirkt sich (falsche) Phaseninformation auf räumliches Hören aus?

Noiseman

Wie lange kann man wie laut hören?

Die Lautstärke eines Schallereignisses wird in Dezibel angegeben. Aber nicht nur die Lautstärke, sondern auch die Dauer eines Schallereignisses hat Auswirkungen auf unser Gehör. Ab einer längeren Belastung von über 85 dB kommt es zu einer Gefährdung des Gehörs.

Setzen Sie dem Kunstkopf die Kopfhörer Ihres eigenen Music Players auf und spielen die Musik mit der gewohnten Lautstärke ab. Am Monitor sehen Sie dann die wöchentliche Maximaldauer des Hörens in dieser Lautstärke ohne Gefährdung Ihres Gehörs.

Rumpelstreifen

Wie rattern Rumpelstreifen leiser?

Die warnenden Vibrationen von Rumpelstreifen auf Straßen erhöhen zwar die Verkehrssicherheit, für Anrainer sind sie jedoch aufgrund der erhöhten Lärmbelastung problematisch. Am Institut wird deshalb versucht andere Formgebungen dieser Streifen zu entwickeln, mit denen bei weniger Lärm eine vergleichbare aufmerksamkeitserregende Wirkung für die FahrerInnen erreicht wird.

Versuchen Sie hier die Abstände der Fugen des Rumpelstreifens zu variieren. Der synthetisierte Klang der Simulationssoftware gibt Ihnen einen Eindruck der Wirkung Ihrer Änderungen.

Lärmbewertung

Wie lästig ist Lärm?

Für die Überprüfung des Erfolgs von Lärmschutzmaßnahmen genügen keine bloßen Zahlen objektiver Messwerte. Es bedarf unbedingt auch der Berücksichtigung des subjektiven Eindrucks der betroffenen Menschen.

Machen Sie hier einen psychoakustischen Test. Sie bekommen einige Signale vorgespielt und sind gebeten, diese mit Ihrem Eindruck der Lästigkeit zu bewerten.

Lärmquellendetektion

Wie findet man Lärm?

Für die Suche nach einer spezifischen Lärmquelle in einem komplexeren System (bspw. einem Eisenbahnzug) kommt die akustische Kamera zum Einsatz. Sie arbeitet mit einem Mikrophonarray, das die zeitliche Verzögerung des Einlangens eines Schallsignals an den einzelnen Mikrophonen auswertet. In der Folge wird der Abstrahlungsort des Geräusches sichtbar dargestellt.

Betrachten Sie auf dem Bildschirm die Geräuschquellen im Raum. Sprechen oder klatschen Sie und beobachten Sie die Darstellung der Schallquelle.

Lernen im Lärm

Wie lernt man im Lärm?

Lernen in einer lauten Umgebung ist schwierig, noch komplizierter wird es beim Erlernen einer Fremdsprache, wo es noch viel mehr um Intonation, Aussprache und Exaktheit geht. In Klassenräumen, in denen schon aufgrund der großen Personenanzahl ein gewisser Lärmpegel vorhanden ist, fällt das Lernen oft dann besonders schwer.

Versuchen Sie hier eine Phantasiesprache zu erlernen – allerdings unter akustisch erschwerten Bedingungen.

Ultraschall Zungen Visualisierung

Wie schaut das Meidlinger L aus?

Für die Erforschung menschlicher Sprache ist eine genaue Kenntnis der Lautbildung im Mund- und Rachenraum vonnöten. Hierfür werden bildgebende Verfahren eingesetzt. Dies geschieht beispielsweise mit einem Ultrasound Tongue Imaging (UTI) Gerät, das Zungenbewegungen über Ultraschall sichtbar macht.

Sprechen Sie in das UTI und beobachten Sie Ihre eigene Zunge beim Sprechen. Sehen Sie zum Beispiel, was in der Mundhöhle bei der Aussprache des wohl bekanntesten Lauts des Wienerischen – des sogenannten „Meidlinger L“ – geschieht.

Sound-Synthese mittels maschinellem Lernen

Wie lernt ein Computer Sprachaufnahmen zu ergänzen?

Aus vorhandenen Audioaufnahmen werden mittels neuesten Verfahren des maschinellen Lernens neue Signale generiert. Basierend auf einem Set von Wörtern einer kompletten Aufnahme werden fehlende Teile des Sets in einer anderen Aufnahme künstlich erzeugt.

Hören Sie zuerst die gesprochenen Zahlen von 1-10 von Aufnahme A. Hören Sie dann die entsprechenden Aufnahmen von Set B, wobei das Wort „zehn“ fehlt. Hören Sie schließlich die Synthese des Wortes „zehn“ für Aufnahme B. Erkennen Sie, dass dieses Wort künstlich erzeugt wurde?

Orten im Störgeräusch

Wie ortet man einen Klang im Lärm?

Der Richtungseindruck eines Schallsignals entsteht durch die zeitliche Differenz seines Eintreffens und unseren beiden Ohren. Die Möglichkeit zur Ortung einer Schallquelle ist von großer Bedeutung, etwa um ein herannahendes Auto lokalisieren zu können.

Lokalisieren Sie die abgespielten Schallquellen auf dem Touchscreen. Im Anschluss erhalten Sie dann die Auflösung.

3D-Hören im Lautsprecherarray

Wie simuliert man einen akustischen Raum?

Mit einem kugelförmigen Aufbau aus 91 einzeln ansteuerbaren Lautsprechern können beliebige akustische Szenarien im Raum simuliert werden. Dies dient der Erforschung des räumlichen Hörens und dessen Aspekten wie der Lokalisierung von Schallquellen.

Über die Lautsprecher werden Ihnen Tonbeispiele mit räumlich verteilten Schallquellen vorgeführt, die Ihnen das Gefühl geben, sich mitten im Klanggeschehen zu befinden.

Cochleaimplantate

Wie hört man mit Hörprothesen?

Hörprothesen sind für Menschen, die ertaubt sind oder taub geboren wurden, eine hilfreiche Unterstützung, um im Alltag eigenständig zurecht zu kommen. Allerdings divergiert das Hören mit Cochleaimplantaten noch immer sehr vom „normalen“ Hörerlebnis.

Unterhalten Sie sich mit Ihrem Gegenüber. Ihre Stimme kommt so an, wie sie von Cochleaimplantaten aufbereitet wird.

Schrei den Lukas

Wie laut ist meine Stimme?

Nicht nur Maschinen und Geräte sind laut, auch die menschliche Stimme kann ein nicht zu unterschätzender Lärmfaktor sein. Ob nun spielende Kinder im Hof oder sich unterhaltende Erwachsene im Gasthaus, allesamt können sehr laut werden.

Schreien Sie (geschützt durch Kopfhörer) in der Schallkammer in das Mikrophon. Der Monitor außen zeigt Ihre Stimmkraft und setzt sie mit alltäglichen Geräuschen/Lärm in Verbindung. Bitte schützen Sie Ihr Gehör dabei unbedingt mit dem Schallschutz-Kopfhörer!

Vom Klang zum Bild

Wie kann man Schall analysieren?

Seit vielen Jahren entwickeln wir unsere institutseigenen Schallanalyse-Software STx. Anhand dieses Programms werden Schallanalyse und Spektrogramme erklärt.

Sprechen, pfeifen oder singen Sie in das Mikrofon. In Echtzeit wird das Spektrogramm der Signale dargestellt. Anhand eines Memory-Spiels (in 2 Varianten) lässt sich das erworbene Wissen gleich ausprobieren.

Rollgeräusch im Verkehr

Wie wirken lärmarme Straßenoberflächen?

Bereits ab mittleren Geschwindigkeiten ist das Rollgeräusch der Reifen auf der Fahrbahn von Kraftfahrzeugen die dominierende Lärmquelle im Straßenverkehr. Lärmarme Fahrbahndecken sind daher eine wichtige Maßnahme zur Lärmreduktion.

Bei dieser Station können Interessierte verschiedene Fahrbahndecken akustisch vergleichen, sowie den Effekt von neuartigen Fahrbahndecken als Lärmschutzmaßnahme interaktiv erkunden.

Lärmschutz zwischen Lärmquelle und AnrainerInnen

Wie wirken Lärmschutzwände und wie werden sie überprüft?

Lärmschutzwände leisten einen wichtigen Beitrag zum Lärmschutz im Verkehr. Durch ihren Einsatz wird der direkte Ausbreitungsweg zwischen Lärmquelle und AnrainerInnen blockiert und zudem im Idealfall wenig Schall von der Lärmschutzwand zurück reflektiert. Doch wie können die lärmmindernden Eigenschaften von Lärmschutzwänden effizient überprüft werden?

Bei dieser Station können Interessierte die akustische Wirkung von Lärmschutzwänden interaktiv erkunden, und erhalten Informationen wie die akustischen Eigenschaften von Lärmschutzwänden objektiv überprüft werden können.

Verkehrslärm 2.0

Wie klingt ein Elektrofahrzeug?

Elektrofahrzeuge emittieren durch das Wegfallen des Verbrennungsmotors bei niedrigen Geschwindigkeiten maßgeblich weniger Lärm als konventionelle KFZ mit Verbrennungsmotor. Seit 1. Juli 2019 ist deshalb eine EU-Verordnung in Kraft, die für E-KFZ ein künstlich generiertes akustisches Warngeräusch vorschreibt. Doch wie gut ist ein Elektrofahrzeug ohne bzw. mit Warngeräusch im täglichen Straßenverkehr hörbar?

Anhand von Hörbeispielen können Interessierte testen, ab wann sie in verschiedenen Verkehrssituationen ein herannahendes Elektrofahrzeug akustisch wahrnehmen können.

Lärm am Arbeitsplatz

Wie schützt man sich vor Lärm am Arbeitsplatz?

Arbeitszeit ist ein wesentlicher Bestandteil unseres Lebens. Oft sind wir gerade hier starken akustischen Einflüssen ausgesetzt und können hier, wie sonst auch nicht, einfach unsere Ohren schließen.

Die AUVA-Spezialisten für Arbeitslärmbekämpfung stehen Ihnen für Diskussion und Beratung zur Verfügung.

Hörtest mit AUVA-ExpertInnen

Wie gut höre ich?

Mit einem Audiogramm lässt sich das Hörvermögen eines Menschen prüfen.

Lassen Sie Ihr persönliches Audiogramm erstellen. Die ExpertInnen der Allgemeinen Unfallversicherungsanstalt (AUVA) besprechen mit Ihnen das Ergebnis.

Hörimplantate von Med-El

Wie funktionieren Hörprothesen, und wie hört man damit?

Hörprothesen sind für Menschen, die ertaubt sind oder taub geboren wurden, eine hilfreiche Unterstützung, um im Alltag eigenständig zurecht zu kommen. Allerdings divergiert das Hören mit Cochleaimplantaten noch immer sehr vom „normalen“ Hörerlebnis.

Anhand von mehreren Hörbeispielen bekommen Sie eine Vorstellung des Höreindrucks von Cochleaimplantat-TrägerInnen. Der Vergleich mit dem Original zeigt Ihnen den Unterschied.

Schall von Anfang an

Wie laut ist es im Brutkasten?

Inkubatoren sichern häufig das Überleben von zu früh oder mit Komplikationen Geborenen. Jedoch ist die Schallentwicklung in den Brutkästen bei gleichzeitiger Isolation von Außengeräuschen teilweise besonders stark, was sowohl die auditive als auch die seelische Entwicklung des Kindes beeinträchtigen kann.

In einem Gemeinschaftsprojekt des Instituts für Musikphysiologie an der Universität für Musik und darstellende Kunst in Wien, dem Musikwissenschaftlichen Institut der Universität Wien und dem Allgemeinen Krankenhaus Wien wurde die akustische Umgebung eines Inkubators vermessen. BesucherInnen können sich am Stand via VR-Brille und Kopfhörer in die Position eines Frühgeborenen im Brutkasten versetzen und die darin teilweise recht geräuschvolle Umgebung immersiv erfahren.

Lästige Motorräder

Wie lässt sich Lästigkeit messen?

Die Schallentwicklung von Motorrädern beim Starten, Bremsen und Vorbeifahren wird häufig als besonders störend und lästig empfunden.

Neben dem Pegel sind es auch klangliche Faktoren, die dazu beitragen, dass Motorradgeräusche häufig als extrem lästig und nervig empfunden werden. Durch Ermittlung psychoakustisch relevanter Klangmerkmale konnte am Musikwissenschaftlichen Institut der Universität Wien ein berechenbares Lästigkeitskonzept entwickelt werden, mit dessen Hilfe sich die klangliche Lästigkeit von Motorradgeräuschen direkt berechnen lässt.

Strömungsgeräusche im Alltag

Wie entsteht strömungsinduzierter Schall?

Im Alltag sind wir mit vielen strömungsinduzierten Geräuschen konfrontiert, wie beispielsweise dem durch die Umströmung induzierte Schall von Verkehrsmitteln (Flugzeug, Zug, Auto) oder von Strömungsmaschinen (Pumpen, Ventilatoren, etc.). Allerdings können auch positive Beispiele erwähnt werden, wie die menschliche Stimme sowie Musikinstrumente.

Anhand eines Versuchsstands wird das Phänomen eines Helmholtz-Resonators, angeregt durch Strömung, demonstriert, das in Natur und Technik oft aufzufinden ist. Hierfür werden Flaschen mit unterschiedlichen Füllständen angeblasen und die Frequenzen des entstandenen Schalls visualisiert.

Lärminfo.at

Wie laut ist meine Umgebung?

Die Lärmkarte des BMK erfasst die Lärmbelastung entlang der Verkehrswege und in den Ballungsräumen Österreichs.

Informieren Sie sich hier über die Verteilung der Lärmbelastung in Österreich. Die Lärmkarte zeigt Ihnen die Situation an Ihrem Wohnort und dessen Umgebung.

Informationspunkte

Ohrenheilkunde

Was sind die medizinischen Aspekte des Themas Schall? Ab wann wird Schall gesundheitsgefährdend? Kann man etwas machen bei Leiden des Gehörs? Wie dabei vorgehen?

HNO-Facharzt Prof. Dr. Christoph Arnoldner gibt Ihnen Information und beantwortet Ihre Fragen.

 

Messtechnik

Sie leiden unter lästigen Schallabstrahlungen? Wie lässt sich die Quelle finden? Und was kann man dagegen machen, wie ist die Vorgangsweise, wer hilft Ihnen dabei?

Ziviltechniker und Sachverständiger DI Joachim Jira steht Ihnen für Fragen und Beratung zur Verfügung.