Lehrstuhl für
Multimediakommunikation und Signalverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. André Kaup

Schallfeldsynthese

Arbeitsgebiet: Mehrdimensionale System- und Signaltheorie
Schwerpunkt: Klang- und Schallfeldsynthese
Mitarbeiter: Prof. Dr.-Ing. habil. Rudolf Rabenstein
M.Sc. Michael Bürger

Das  Ziel der Schallfeldsynthese ist eine möglichst getreue Nachbildung von akustischen Szenen. Dies ist jedoch aufgrund physikalischer und technischer Beschränkungen mit den klassischen Methoden der Zwei- und Fünf-Kanal-Stereophonie bis heute nicht erreicht worden. Diese Verfahren arbeiten mit psychoakustischen Effekten und stellen die zu reproduzierende Szene nicht physikalisch korrekt dar.

 
Die Einführung der Wellenfeldsynthese brachte eine wesentliche Verbesserung gegenüber den Surround-Sound Verfahren. Dabei werden die genannten Nachteile durch eine physikalisch fundierte Herleitung beseitigt.
 
Wellenfeldsynthese basiert auf dem Huygensschen Prinzip (1678). Es besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt von Elementarwellen angesehen werden kann, die sich mit gleicher Geschwindigkeit und Wellenlänge wie die ursprünglichen Wellen ausbreiten. Die Einhüllende aller Elementarwellen stellt die neue Wellenfront dar.

Durch die Platzierung einer ausreichenden Anzahl von Lautsprechern rund um den Zuhörerbereich und die Generierung entsprechender Signale kann das Huygenssche Prinzip für die Reproduktion akustischer Szenen genutzt werden.


 

Systeme zur Schallfeldsysteme am LMS

Fertiggestellt 2013

 

Lautsprecher-Array   Verstärker-Platine


Fertiggestellt 2006

  Kreisförmiges Lautsprecher-Array


Fertiggestellt 2001

 

 Flachlautsprecher


Fertiggestellt 2000

 

 Lautsprecher-Array U-förmig

Veröffentlichungen

2017-64 M. Schneider, W. Kellermann, A. Franck
   [bib]

DEVICE AND METHOD FOR THE DECORRELATION OF LOUDSPEAKER SIGNALS
US 9,807,534 B2, Okt. 2017
2017-55 M. Schneider, W. Kellermann
   [bib]

APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING A LOUDSPEAKER-ENCLOSURE-MICROPHONE SYSTEM DESCRIPTION
EP 2 878 138 B8, Num. EP 2 878 138 B8, Mär. 2017
2017-52 M. Schneider, W. Kellermann, Franck, Andreas, Dr.-Ing.
   [bib]

DEVICE AND METHOD FOR THE DECORRELATION OF LOUDSPEAKER SIGNALS
1226579A, Sep. 2017
2017-50 M. Schneider, W. Kellermann
   [bib]

APPARATUS AND METHOD FOR LISTENING ROOM EQUALIZATION USING A SCALABLE FILTERING STRUCTURE IN THE WAVE DOMAIN
HK1199591 A, Num. HK1199591 A, Okt. 2017
2016-62 M. Buerger, T. Richter, M. Zhang, Heinrich W. Löllmann, W. Kellermann, A. Kaup, Yue Lang, Peter Grosche, Karim Helwani, Giovanni Cordara
   [bib]

METHOD AND APPARATUS FOR DRIVING AN ARRAY OF LOUDSPEAKERS WITH DRIVE SIGNALS
WO/2016/180493, Nov. 2016
2016-61 M. Buerger, Heinrich W. Löllmann, W. Kellermann, Peter Grosche, Yue Lang
   [bib]

APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING AN ARRAY OF LOUDSPEAKERS WITH DRIVE SIGNALS
WO/2016/165776 , Okt. 2016
2016-60 M. Buerger, Heinrich W. Löllmann, W. Kellermann, Karim Helwani, Peter Grosche, Yue Lang
   [bib]

APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING AN ARRAY OF LOUDSPEAKERS
WO/2016/162058, Okt. 2016
2016-2
CRIS
C. Hofmann, M. Guenther, M. Buerger, W. Kellermann
   [bib]

Higher-Order Listening Room Compensation with Additive Compensation Signals
IEEE Int. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Seiten: 534--538, Shanghai, China, Mär. 2016
2015-30
CRIS
M. Buerger, R. Maas, Heinrich W. Löllmann, W. Kellermann
   [bib]

Multizone Sound Field Synthesis Based on the Joint Optimization of the Sound Pressure and Particle Velocity Vector on Closed Contours
IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPAA), Seiten: 1--5, New Paltz, NY, USA, Okt. 2015
2015-27
CRIS
M. Buerger, C. Hofmann, W. Kellermann
   [bib]

The Impact of Loudspeaker Array Imperfections and Reverberation on the Performance of a Multizone Sound Field Synthesis System
3rd International Conference on Spatial Audio (ICSA), Seiten: 1--7, Graz, Austria, Sep. 2015
2014-40
CRIS
Jens Ahrens, R. Rabenstein, S. Spors
   [link]   [bib]

Sound Field Synthesis for Audio Presentation
Acoustics Today Vol. 10, Num. 2, Seiten: 15-25, 2014
2014-3
CRIS
R. Rabenstein, S. Spors, Jens Ahrens
   [link]   [bib]

Sound Field Synthesis, Chapter 32
Academic Press Library in Signal Processing, Vol. 4, Editor(en): Rama Chellappa, Sergios Theodoridis, Seiten: 915-979, Academic Press, Chennai, 2014
2012-27
CRIS
Jens Blauert, R. Rabenstein
   [link]   [doi]   [bib]

Providing Surround Sound with Loudspeakers: A Synopsis of Current Methods
Archives of Acoustics Vol. 37, Num. 1, Seiten: 5-18, 2012
2010-39
CRIS
R. Rabenstein
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Spatial Sound Synthesis for Circular Membranes
13th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx-10), Seiten: 119-116, Graz, Austria, Sep. 2010