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Eines der wesentlichen Probleme in der Raumakustik ist die Absorption von tieffrequenter Schallenergie. Speziell in kleinen Räumen, in denen sich durch Überlagerung des Quellsignales mit den von den Raumbegrenzungsflächen reflektierten Schallwellen unterhalb der Schröderfrequenz ein modales Schallfeld bildet, das durch erhebliche ortsabhängige Schalldruckmaxima und -minima (stehende Wellen) geprägt ist, sind kontrollierte Bedingungen, wie sie beispielsweise in Tonstudios notwendig sind, nur durch den gezielten Einsatz von Absorbern möglich. In letzter Zeit wird der Einsatz von Kantenabsorbern, die aus porösen Materialien bestehen, immer populärer. Obwohl sie der Theorie nach ihre maximale Wirkung im Abstand von einer Viertel Wellenlänge vor der Wand erzielen sollten, also für die Absorption von tiefen Frequenzen große Schichtdicken bzw. entsprechend große Abstände vor der Wand notwendig sind, zeigen erste Untersuchungen, dass diese Absorber in Raumkanten einen wesentlich tieffrequenteren Wirkbereich aufweisen, als dies der Theorie nach zu erwarten wäre. Da für die Gründe dieser zunächst aus der Theorie nicht ersichtlichen Effekte bislang keine wissenschaftlichen Erklärungen vorliegen und nur wenig Messdaten verfügbar sind, wurden im Rahmen dieser Arbeit Messungen an Kantenabsorbern durchgeführt. Es wurde sowohl die Abhängigkeit von Materialeigenschaften als auch der Einfluss unterschiedlicher Positionierung und Ausrichtung im Raum untersucht.

Die vorliegende Arbeit widmet sich der Entwicklung eines interaktiven Musikinstrumentes für mobile Endgeräte. Ziel ist es, eine bereits für den Computer existierende Technologie zur Erzeugung von Akkord-Folgen - das Fraunhofer HarmonyPad - auf einem mobilen Endgerät zu realisieren. Dabei sollen die charakteristische Eigenschaften des HarmonyPads übertragen und Lösungen gefunden werden, die den Voraussetzungen mobiler Endgeräte gerecht werden. Ausgehend von einer Kategorisierung mobiler Endgeräte wird das Smartphone als Zielsystem für die zu entwickelnde Anwendung gewählt. Neben der Darstellung dessen Hard- und Software-technischen Eigenschaften sowie der Erläuterung gängiger Betriebsysteme, wird ein Fokus auf die Bedienung von Smartphones gelegt. Ebenfalls werden bestehende Musikinstrumente für mobile Endgeräte beschrieben und die, für diese Arbeit wichtigen Eigenschaften des HamonyPads erläutert. Im Rahmen der Konzeption wird auf die vorgenommene Adaption der HarmonyPad-Technologie eingegangen. Hierzu wurden Parameter des HarmonyPads analysiert und die relevanten herausgearbeitet. Danach wurden verschiedene, alternative Bedienkonzepte entwickelt, analysiert und getestet. Hieraus ist das finale Konzept entstanden. Die nachfolgende Implementierung der konzipierten Applikation fand auf einem iPod touch statt, welcher im wesentlichen dem iPhone, gleicht. Den Abschluss bildete eine Evaluation, die in Form einer Feldstudie durchgeführt wurde. Mit ihr wurden Eigenschaften des entwickelten Musikinstrumentes sowie deren Einfluss auf den Anwender untersucht. Im Ergebnis konnte eine positive Resonanz bei den Testpersonen wahrgenommen und Erkenntnisse auf die Weiterentwicklung des vorgestellten Musikinstrumentes gewonnen werden. Somit ist gezeigt worden, dass das HarmonyPad auch auf einem mobilen Endgerät zu realisieren ist.

Der stereophone Höreindruck bei der Wiedergabe von Audiomaterial über zwei Lautsprecher begrenzt sich auf eine enge Zone. Außerhalb dieses Bereichs fällt die Illusion der künstlichen Stereobasisbreite in sich zusammen und die korrekte Lokalisation der Schallquellenphantome ist nicht mehr möglich. Derselbe Effekt tritt auf, wenn ein Lautsprecherpaar den Anforderungen einer Stereoanordnung nicht entspricht. Es ist daher notwendig, die Fehler, die aus einer nicht optimalen Stereoanordnung resultieren, zu untersuchen und darauf basierend ein Verfahren zur Kompensation dieser Fehler zu entwickeln. In dieser Arbeit wird ermittelt, welche Technologien geeignet sind, den so genannten "Sweet Spot" an die momentane Position des Hörers zu verschieben. Es zeigt sich, dass neben der einfachen Pegel- und Laufzeitkorrektur noch viele andere Faktoren eine wichtige Rolle spielen, darunter der Lautsprecherfrequenzgang und die Blickrichtung des Hörers. Um alle Einflüsse untersuchen und bewerten zu können, wird ein geeignetes Messverfahren gesucht und dieses kurz vorgestellt. Gerade die aus diesen Daten erzeugten Lautsprecherentzerrungsfilter sind ein oft unterschätzter Faktor für die Kompensation der Aufstellungsfehler. Daher setzt sich diese Arbeit intensiv mit der Generierung von FIR-Filtern zur Lautsprecherentzerrung auseinander. Der Kern des erstellten Systems zur Kompensation nicht optimaler Stereoanordnungen basiert auf einem zwei-dimensionalen Vektorraum. Die durchgeführten Simulationen bestätigen die aufgestellte Vermutung, dass die in diesem Vektorsystem eingebetteten Modelle zur Korrektur der auftretenden Fehler sich sowohl schnell als auch einfach berechnen lassen. Die Evaluation der gewonnenen Ergebnisse findet durch eine messtechnische Auswertung statt.

Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, Vorschläge für Folgeakkorde auf der grafischen Oberfläche des HarmonyPads, zu visualisieren und damit bisher nicht oder nur schwer zugängliche Akkordübergänge bei intuitiver Bedienbarkeit zu ermöglichen. Das HarmonyPad stellt durch die Gestaltung von Benutzerschnittstelle und Tonraum ein digitales Musikinstrument dar, das sogar für Nutzer ohne musikalische Erfahrungen und Vorwissen leicht zugänglich ist. Dabei ermöglicht das bisher bestehende Konzept ein äußerst benutzerfreundliches Spiel der sogenannten Haupt- und Nebendreiklänge. Dies sind die elementaren Akkorde aller Tonarten des Zwölftonsystems. Durch diese Funktionalität sind bereits Akkorde und Akkordverbindungen spielbar, deren Beherrschung auf einem konventionellen Musikinstrument einen enormen Aufwand an Übung erfordert. Allerdings stellen die zum derzeitigen Stand der Technik auf dem HarmonyPad intuitiv umsetzbaren Akkorde eine gewisse Einschränkung dar. Besonders zur Gestaltung des harmonischen Verlaufs einer Komposition fehlen Möglichkeiten, diesen auch durch Spannung und Reiz abwechslungsreich zu prägen. In Bezug auf dieses Kriterium fallen die ansonsten vorteilhaften fast uneingeschränkten Kombinationsmöglichkeiten von Haupt- und Nebendreiklängen eher negativ ins Gewicht. Die auf dem HarmonyPad vorprogrammierte hauptsächliche Verwendung dieser Akkorde kann schnell zu einer gewissen harmonischen Monotonie führen. Der Schwerpunkt des in dieser Arbeit entwickelten Systems liegt daher auf Akkorden und Akkordübergängen, die dieser Problematik Abhilfe verschaffen. Solche Akkorde, speziell auch ihre angemessene Fortführung, sind jedoch aus musiktheoretischer Sicht nicht trivial, weshalb sie auch im bisherigen Konzept des HarmonyPads wenig Berücksichtigung fanden. Konkret werden dazu auf der grafischen Oberfläche Vorschläge für mögliche Folgeakkorde visualisiert, und gleichzeitig durch simples Auswählen spielbar gemacht. Das Ergebnis dieser Arbeit erweitert die Funktionalität des HarmonyPads in sofern, das sich für den Nutzer neue bedienerfreundliche Gestaltungsmöglichkeiten komplexer Akkordverbindungen eröffnen. Durch die intuitive Spielweise können vor allem Nutzer erreicht werden, die nur über wenig oder keine Erfahrung auf konventionellen Musikinstrumenten verfügen. Darüber hinaus soll das nun ermöglichte Spiel komplexerer Akkorde jedoch auch Musiker mit größerem Vorwissen faszinieren und zum Experimentieren anregen.

Aufgrund der bekannten Problematiken bei Chroma-Keying (zum Beispiel Farbsäume und der Einfluss von Farbunterabtastung auf die Stanzmaske) sowie der starken Studioreglementierung ist es nötig, alternative Keying-Technologien für den Film und Fernsehbereich zu untersuchen. Ein Ansatz dazu ist die tiefenbasierte Bildsegmentierung, mit der es möglich ist, die Einschränkungen von farbbasierter Bildsegmentierung zu überwinden und in weitaus weniger eingeschränkten Szenen zu arbeiten. In dieser Arbeit wird ermittelt, welche Technologien geeignet sind, Tiefeninformationen zu generieren, die den Anforderungen für das Keying genügen und welche Darstellungs- und Speicherformen für Tiefeninformationen sich anbieten, sodass die Berechnung einer Stanzmaske einfach und effizient geschehen kann. Zudem wird untersucht, inwiefern es möglich ist, Tiefeninformationen in geringerer Auflösung als das Videosignal zu generieren und diese dann zu interpolieren, um Zeit bei der Erzeugung zu sparen. Es erfolgt dazu ein Vergleich der Verfahren und Speicherformate hinsichtlich bestimmter Kriterien sowie die Entwicklung einer Simulation anhand Bildmaterials aus künstlichen 3D-Szenen. Geeignete Generierungsverfahren sind die Stereo-Rekonstruktion, Lichtlaufzeitverfahren, Depth from Defocus und Lichtmusterprojektion. Als Speicherformat bietet sich die Tiefenkarte an, beachtet werden muss aber, dass erweiterte, in ihrer Erzeugung aufwändige Formate einen gewissen Mehrwert bieten. Bei Toleranz einer gewissen Fehlerquote an den Objektkanten ist es möglich, Tiefeninformationen oder Stanzmasken zu interpolieren. Über einfache Kantenkorrekturalgorithmen kann zudem die Fehlerquote noch einmal reduziert werden. Das Verfahren der tiefenbasierten Bildsegmentierung umgeht also die Probleme der farbbasierten Bildsegmentierung und bietet sich bei geeigneter technischer Realisierung als Alternative für die farbbasierte Bildsegmentierung an.