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Institut für Medientechnik

Fachgebiet
Elektronische Medientechnik

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Elektronische Medientechnik
Ansprechpartner

Stephan Werner

wissenschaftlicher Mitarbeiter

Telefon 00493677691653

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INHALTE

Team des Fachgebietes Elektronische Medientechnik

Dipl.-Ing. Stephan Werner

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Telefon: 03677 69-1653
Fax: 03677 69-1255
Helmholtzbau, Raum H 3520

stephan.werner@tu-ilmenau.de

 

 

Tätigkeiten

Tätigkeiten

Nachstehend sind bisherige relevante Tätigkeiten im Zusammenhang mit Forschung, Lehre und Verwaltung aufgelistet (siehe dazu auch Reiter 'Forschung' und 'Lehre').

Forschungstätigkeit

Seit 2008 bin ich aktiv in der wissenschaftlichen Gemeinschaft mit Forschung vertreten. Der Schwerpunkt der Forschung liegt dabei in Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen technischem Aufnahme-, Signalbearbeitungs- und Wiedergabesystem auf der einen und der Wahrnehmung der durch technische Systeme vermittelten Szene auf der anderen Seite. Die Zusammenhänge zwischen wahrnehmendem und technischem System sollen aufgedeckt werden. Der Schwerpunkt liegt hierbei bisher, wenn auch nicht ausschließlich, im Bereich auditiver Wahrnehmung.

Die bisher durchgeführte Forschung umfasst:

  • Untersuchungen zu technischen Komponenten räumlicher Audiowiedergabesysteme basierend auf Methoden der Binauralsynthese
  • Untersuchungen zum Einfluss von Training und Adaptationsvorgängen auf die Lokalisierung und Externalisierung von Hörereignissen
  • Untersuchungen zum räumlichen Hören bei Verwendung von Hörhilfen
  • Untersuchungen zum Einfluss von kontextabhängigen Qualitätsparametern auf das Zustandekommen einer plausiblen auditiven Illusion
  • Entwicklung von Methoden zur Anpassung akustischer Parameter eines Binauralsynthesesystems zur Erzeugung perzeptiver Kongruenz zwischen synthetisierter Szene und Abhörbedingungen
  • Erstellung von Datensätzen gemessener und angepasster binauraler Raumübertragungsfunktionen zur Verwendung in Forschungsprojekten  

 

Fachgebiet Elektronische Medientechnik und Institut für Medientechnik 

Ich engagiere mich für eine Selbstverwaltung des Instituts und des Fachgebietes. 

  • Seit 2014 stellvertretender Fachgebietsleiter des Fachgebietes Elektronische Medientechnik mit Unterschriftsberechtigung
  • Seit 2014 gewählter Vertreter der wissenschaftlichen Mitarbeiter im Institutsrat des Instituts für Medientechnik 

 

Konferenzorganisation

Nachstehend sind die Tätigkeiten im Zusammenhang mit durchgeführten bzw. geplanten Konferenzen aufgelistet. Die Tätigkeiten verstehen sich immer als Zusammenarbeit mit anderen Kolleginnen und Kollegen sowie Professoren. 

  • Publication Chair der 9th International Conference on Quality of Multimedia Experience (QoMEX) 2017
  • Mitglied des Organisationsteam zur 9th International Conference on Quality of Multimedia Experience (QoMEX) 2017
  • Organisation der für 2019 geplanten International Conference on Spatial Audio (ICSA) des Verbandes deutscher Tonmeister in Ilmenau (TU Ilmenau in Kooperation mit dem Fraunhofer IDMT)

 

Gutachtertätigkeit 

Nachstehend finden Sie meine Tätigkeiten als Gutachter. 

  • Journal of the Audio Engineering Society
  • Conferences of the Audio Engineering Society
  • International Conference on Quality of Multimedia Experience (QoMEX)

 

Mitgliedschaften 

  • Audio Engineering Society (AES)
  • Deutsche Gesellschaft für Akustik (DEGA)
  • Verband Deutscher Tonmeister (VDT)
  • Student Section der AES Ilmenau

 

 

 

Forschung

Forschung

Motivation

"Das aller sicherste was wir wissen, dass ist zweifellos das, was wir selber an unserem eigenen Leibe erfahren. ... Daher bildet die erlebte Sinnwelt die einzige unangreifbare Grundlage für die Arbeit der exakten Wissenschaft." Max Planck

Forschungsfeld

Seit jeher ist es ein Ziel akustischer und visueller Aufnahme- und Wiedergabesysteme eine perfekte audiovisuelle Illusion beim Nutzer zu erzeugen. Große Fortschritte wurden in der Entwicklung von Audiosystemen, wie z.B. Ambisonics, Wellenfeldsynthese und binauraler Kopfhörerwiedergabe und Videosystemen, wie bspw. Displaytechnologien, stereoskopischer Aufnahme und Wiedergabe sowie Kodierverfahren gemacht. Die Qualität der Synthese wird kontinuierlich verbessert. Dennoch sind zahlreiche Effekte und begrenzende Faktoren für das Zustandekommen von Immersion und Plausibilität unverstanden.

Forschungsansatz

Als Zielstellung für multimediale Systeme und Dienste zur Erzeugung einer virtuellen Realität und/oder einer um virtuelle Objekte angereicherten Realität lässt sich die Konstruktion einer immersiven und plausiblen Wahrnehmung beim Nutzer formulieren. Durch das technische System soll eine für bestimmte Anforderungen und Erwartungen geeignete multimediale Illusion erzeugt werden. Gelingt dies, so zeichnet sich die vermittelte Szene und das technische System durch einen hohen Grad an Viabilität aus. 

Ein vielversprechender Ansatz zum grundlegenden Verstehen von Viabilität im multimedialen Kontext ist die verbundene Untersuchung der Eigenschaften des technischen Gesamtsystems inkl. dessen Einzelkomponenten („physical domain“ in Abbildung 1), der einzelnen perzeptiven qualitätsbeschreibenden Merkmale des Nutzers („perceptional domain“ in Abbildung 1) und dessen Interaktionen vor allem auch im Zusammenhang mit der Wiedergabeumgebung („environment“ in Abbildung 1).

Abbildung 1 - Systembetrachtung des Zustandekommens einer viablen Szene.

 

Es ist bei dieser Betrachtung unbedingt davon auszugehen, dass die beschreibbaren perzeptiven Qualitätsgrößen und Zusammenhänge stets individuell und zeitvariabel sind. Diese zusätzliche Variabilität scheint vor allem auf die sich ändernde intrinsische Erwartungshaltung des einzelnen Nutzers zurückführbar zu sein. Die individuelle interne Referenz des Nutzers wird durch kognitive Prozesse der Assimilation und Akkomodation stets angepasst.

Das angestrebte Forschungsziel ergibt sich hinsichtlich der systematischen Untersuchung zum Zustandekommen einer audiovisuellen Illusion in Beachtung einzelner zeitvariabler Qualitätsmerkmale und bei Betrachtung des einzelnen Individuums im Verwendungskontext des technischen Systems. Durch die angestrebte Forschung soll ein entscheidender Beitrag zum Verstehen der Herausbildung einer Gesamtqualität geschaffen werden. Relevante Systemkomponenten und Parameter des technischen Systems sollen identifiziert werden. Eine zusammenfassende Darstellung als Vorhersagemodell ist angestrebt. Es ist die feste Überzeugung, dass die Betrachtung der Zusammenhänge einzelner Systemkomponenten, einzelner perzeptiver Qualitätsmerkmale und individueller Bewertungen zwingend notwendig ist, um qualifizierte Aussagen über das Zustandekommen einer Gesamtqualität machen zu können.

Die Forschungsschwerpunkte gliedern sich in:

  • Erzeugung plausibler und immersiver räumlicher auditiver Hörereignisse
  • Untersuchungen zu perzeptiven Effekten in Audiosystemen zur räumlichen Wiedergabe
  • Analyse von kontextabhängigen Qualitätsparametern innerhalb binauraler Audiosysteme
  • räumliches Hören bei Verwendung von Hörimplantaten
  • Beiträge zur Entwicklung eines Vorhersagemodells räumlicher auditorischer Wahrnehmung

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Lehre

Lehre

 

Die aufgelisteten Lehrtätigkeiten geben eine Zusammenfassung der bisher durchgeführten Lehre am Institut für Medientechnik (█ Master; ▒ Bachelor). Die Tätigkeiten verstehen sich in der Regel immer als Zusammenarbeit mit anderen Kolleginnen und Kollegen sowie Professoren.   

▒ Grundlagen der Medientechnik – Vorlesung für Bachelor Medientechnologie 2. Semester - Seit 2015 Betreuung der Vorlesung; Erstellung von Vorlesungsunterlagen sowie Abhalten von Vorlesungen mit den Schwerpunkten Grundlagen der Digitalisierung, auditive Wahrnehmung und Audioaufnahme; Erstellung von Prüfungen

▒ Multimedia Tools – Vorlesung und Projekte für Bachelor Angewandte Medien- und Kommunikationswissenschaft 2. Semester - Seit 2010 Betreuung der Vorlesung und Teile der Projektarbeiten; Erstellung von Vorlesungsunterlagen sowie Abhalten von Vorlesungen; Erstellung von Prüfungen

▒ Praxiswerkstatt Hörtests – Mitorganisation und Mitbetreuung der Praxiswerkstatt für Bachelor Medientechnologie - Seit 2011 in Kooperation mit dem Fraunhofer IDMT Organisation und Durchführung der Praxiswerkstatt Hörtests zu aktuellen Forschungsfragen eigener und der Forschung von Kolleginnen und Kollegen

▒ Hauptseminar – Organisation und Betreuung für Bachelor Medientechnologie 5. Semester - Seit 2012 Organisation des Hauptseminars der Fachgebiete Elektronische Medientechnik und Audiovisuelle Technik (seit 2015); Erstellung und Betreuung von Hauptseminarthemen

Advanced Psychoacoustics – Vorlesung und Projekt für Master Medientechnologie - Seit 2010 Organisation und Betreuung der Vorlesung; Erstellung von Vorlesungsunterlagen sowie Abhalten von Vorlesungen und Projektarbeiten; Erstellung von Prüfungen; Erstellung, Planung, Durchführung und Auswertung des dazu gehörigen Forschungsprojektes in Zusammenarbeit mit den Studierenden

Audio Systems Technology – Vorlesung und Seminare für Master Medientechnologie - Seit 2009 Organisation und Betreuung der Vorlesung; Erstellung von Vorlesungsunterlagen sowie Abhalten von Vorlesungen und Seminaren; Erstellung von Prüfungen

█ Applied and Virtual Acoustics – Vorlesung und Seminare für Master Medientechnologie - Seit 2009 Organisation und Betreuung der Vorlesung; Erstellung von Vorlesungsunterlagen sowie Abhalten von Vorlesungen und Seminaren; Erstellung von Prüfungen

█ ▒ Master- und Bachelorarbeiten – Themenstellung und Betreuung - Seit 2010 wissenschaftliche Betreuung von Abschlussarbeiten (siehe dazu Reiter 'Absschlussarbeiten')

█ ▒ Fachkolloquium – Organisation und Durchführung - Seit 2009 Abhalten des Fachkolloquiums für Studierende der Medientechnologie

 

 

 

 

Veröffentlichungen

Veröffentlichungen

Auflistung der wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Die Liste beinhaltet in der Regel Veröffentlichung in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen. Die genannte Reihenfolge der Autoren entspricht nicht zwingend der Hauptautorenschaft. 

Die Wissenschaftsbereiche umfassen ingenieursnahe Vereinigungen (bspw. Audio Engineering Society, Deutsche Gesellschaft für Akustik), Gemeinschaften zur Qualitätsbeurteilung (bspw. QualiNet und QoMEX), audiologie- und neurologienahe Verbünde (bspw. International Symposium on Auditory and Audiological Research) sowie Vereinigungen mit Gestaltungs- und Verwendungsnähe (bspw. Verband Deutscher Tonmeister).    

2017

Sloma, U., Klein,F., Helbig, T. , Skowronek, J., Gadyuchko M., Werner, S. , Breitbarth, A. ,Neidhardt,A., Chillian, A., Brandenburg, K. ,Raake, A. ,Notni, G. ,Sattel, T., Witte, H. and Husar, P. “GO-LEM - Charakterisierung der auditorischen und auditorisch-visuellen Wahrnehmung des Menschen in Alltagsszenen”. In: Prävention von arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren und Erkrankungen/ 23. Erfurter Tage. 2017, pp. 349–356. 

Chilian, A., Gadychuko, M., Katai. A., Klein, F., Sattel, T., Skuk, V., and Werner, S. “Innovative methods and technologies for spatial listening and speech intelligibility using hearing implants”, to be published in Proc. of: International Symposium on Auditory and Audiological Research (ISAAR), Denmark, 2017.

Werner, S., Klein, F., Chilian, A., and Gadyuchko, M., “Dataset of In-Ear and Behind-Ear Binaural Room Impulse Responses used for Spatial Listening with Hearing Implants”, 142nd Convention of the Audio Engineering Society (AES), Germany, 2017.

Werner, S., Götz, G., and Klein, F., “Influence of Head Tracking on the Externalization of Auditory Events at Divergence between Synthesized and Listening Room Using a Binaural Headphone System“, 142nd Convention of the Audio Engineering Society (AES), Germany, 2017.

Brandenburg, K., Klein, F., Neidhardt, A., and Werner, S., “Auditory Illusion over Headphones Revisited”, International Congress on Acoustics, Boston, USA, 2017.

Schaab, M., Dobmeier, V., Werner, S., and Klein, F., “Demonstrator for the auralization and control of the room divergence effect”, in Proc. of DAGA 2017, Kiel, Germany, 2017. 

Mittag, C., Werner, S., and Klein, F., “ Development and Evaluation of Methods for the Synthesis of Binaural Room Impulse Responses based on Spatially Sparse Measurements in Real Rooms”, in Proc. of DAGA 2017, Kiel, Germany, 2017.

Mittag, C., Böhme, M., Werner, S., and Klein, F., “Dataset of Binaural Room Impulse Responses at Multiple Recording Positions, Source Positions, and Orientations in a Real Room”, in Proc. of DAGA 2017, Kiel, Germany, 2017.

Klein, F., Werner, S., and Mayenfels, T., “Influences of training on externalization in binaural synthesis in situations of room divergence”, Journal of the Audio Engineering Society, 2017.

2016

Mittag, C., Böhme M., and Werner, S., “Dataset of KEMAR-BRIRs measured at several positions and head orientations in a real room”, Dataset, Technische Universität Ilmenau, DOI: 10.5281/zenodo.206860, 2016.

Werner, S., Klein, F., and Sporer T., “Adjustment of the Direct-to-Reverberant-Energy-Ratio to Reach Externalization within a Binaural Synthesis System”, AES Conference on Audio for Virtual and Augmented Reality, Los Angeles, CA, USA, 2016.

Brandenburg, K., Werner, S., Klein, F., and Sladeczek, C., “Auditory Illusions through Headphones: History, Challenges, and New Solutions”, ICA, Buenos Aires, Argentina, 2016.

Werner, S. and Böhme, M., “Dataset of Measured Binaural Room Transfer Functions of Individuals”, Dataset, Technische Universität Ilmenau, DOI: 10.5281/zenodo.61083, 2016.

Werner, S., “DRR-scaled Individual Binaural Room Impulse Responses”, Dataset, Technische Universität Ilmenau, DOI: 10.5281/zenodo.61072, 2016.

Werner, S., Klein, F., Mayenfels, T., and Brandenburg, K.: “A Summary on Acoustic Room Divergence and its Effect on Externalization of Auditory Events”, 8th International Conference on Quality of Multimedia Experience (QoMEX), DOI 10.1109/QoMEX.2016.7498973, Portugal, 2016.

Klein, F., and Werner, S.: “Auditory Adaptation to Non-Individual HRTF Cues in Binaural Audio Reproduction”, Journal of the Audio Engineering Society, 64(1/2):45-54, February 2016.

Werner, S., Böhme, M., Mayenfels, T., and Klein, F.: “Variance in Measured Binaural room Transfer Functions of Individuals”, in Proc. of DAGA 2016, Aachen, Germany, 2016.

2015

Klein, F. and Werner, S.: “Auditory Adaptation in Spatial Listening Tasks”, in Proc. of 138th AES convention, Poland, 2015.

Werner, S., Klein, F., and Brandenburg, K.: “Influence of Spatial Complexity and Room Acoustic Disparity on Perception of Quality Features using a Binaural Synthesis System”, in Proc. of 7th International Workshop on Quality of Multimedia Experience (QoMEX), Greece, 2015.

Werner, S., Rekitt, M., and Klein, F.: “Distribution of Quadrant Errors in Auditory Localization using a Binaural Headphone system”, in Proc. of 41st annual convention for acoustics, DAGA, Nürnberg, Germany, 2015.

Klein, F. and Werner, S.: “Kontextabhängige Parameter bei der Qualitätsbeurteilung binauraler Kopfhörersysteme”, in Proc. of 41st annual convention for acoustics, DAGA, Nürnberg, Germany, 2015.
Werner, S. and Liebetrau, J.: “Adjustment of Direct-to-Reverberant-Energy-Ratio and the Just-Noticable-Difference”, 6th International Workshop on Quality of Multimedia Experience (QoMEX), Singapore, 2014.

2014

Werner, S. and Klein, F.: “Influence of Context Dependent Quality Parameters on the Perception of Externalization and Direction of an Auditory Event”, 55th AES Conference Spatial Audio, Helsinki, Finland, 2014. 

Werner, S. and Klein, F.: ”Context and Plausibility in Binaural Synthesis”, in Proc of 2nd Int. Conf. on Spatial Audio (ICSA), Erlangen, Germany, 2014.

2013

Bönsel, C., Böhme, M., Göcke, D., Mayenfels, T., Schnemilich, M., Sporer, T., Werner, S., Wolf, M., and Würsig, A.: “Study on effects of BRIR set on quality assessment”, Contribution ISO/IEC Doc. M30222, Vienna, Austria, 2013.

Karlheinz Brandenburg, Stephan Werner, "Wohlfühlen mit dem richtigen Ton: Aktuelle Forschung und Technik", in: Akustik in Büro und Objekt, Dokumentation des 2. Symposiums Büro.Raum.Akustik. Köln 2011, Verlag Fraunhofer IRB, ISBN 9783816790792, 2013.

Stephan Werner, Florian Klein, Tamás Harczos, “Context-dependent quality parameters and perception of auditory illusions”, to be published in: Proc. of 4th International Symposium on Auditory and Audiological Research (ISAAR), Denmark, 2013.

Stephan Werner, Judith Liebetrau, “Effects of Shaping of Binaural Room Impluse Responses on Localization”, in Proc. of Fifth International Workshop on Quality of Multimedia Experience (QoMEX), pp.88-93, July 2013.

Stephan Werner, Judith Liebetrau, Thomas Sporer, “Vertical Sound Source Localization Influenced by Visual Stimuli”, Signal Processing Research, Volume 2 Issue 2, pp.29-38, June 2013.

Stephan Werner, Anett Zabel, “Effects of the Direct-to-Reverberant-Ratio and Divergence Between Synthesized and Listening Room on Perception of Virtual Acoustic Environment”, AIA-DAGA Merano 2013, pp.566-568, 2013.

Stephan Werner, Rebecca Sass, “Synthesis of Binaural Room Impulse Responses”, AIA-DAGA Merano 2013, pp.572-575, 2013.

Florian Klein, Stephan Werner, “HRTF adaption under decreased immersive conditions”, AIA-DAGA Merano 2013, pp.580-582, 2013.

2012

S. Werner, J. Liebetrau und T. Sporer, „Audio-visual discrepancy and the influence on vertical sound source localization“, in Proc. of 4th Int. Workshop on Quality of Multimedia Experience (QoMEX), pp. 133-139, Australia, 5. – 7. July 2012.

Simone Fueg, Stephan Werner, “Controlled Auditory Distance Perception using Binaural Headphone Reproduction – Algorithms and Evaluation”, In proceeding of: VDT Int. Convention, 27. Tonmeistertagung, At Cologne, Germany, 11/2012.

Frank Jürgens, Stephan Werner, “Loudness Curves for binaural playback”, In proceeding of: VDT Int. Convention, 27. Tonmeistertagung, At Cologne, Germany, 11/2012.

Stephan Werner, Simone Füg, “Controlled Auditory Distance Perception using Binaural Headphone Reproduction – Evaluation via Listening Tests”, In proceeding of: VDT Int. Convention, 27. Tonmeistertagung, At cologne, Germany, 11/2012.

Florian Klein, Stephan Werner, André Siegel, „Influence of base width of a two channel crosstalk canceller on localization of simulated sound sources”, In proceeding of: VDT Int. Convention, 27. Tonmeistertagung, At cologne, Germany, 11/2012.

2011

S. Werner und A. Siegel, „Effects of binaural auralization via headphones on the perception of acoustic scenes”, Proc. of 3rd International Symposium on Auditory and Audiological Research (ISAAR), pp.215-222, Denmark, 2011.

S. Werner, F. Klein und A. Siegel, „On the influence of visual feedback on vertical sound source localization“, Proc. of Int. Conf. on Spatial Audio, ICSA2011, Detmold, Deutschland, S.523-526, 2011.

F. Klein und S. Werner, „Individualization of head-related transfer functions“. 37th annual convention for acoustics, DAGA, Düsseldorf, Germany, 2011.

S. Werner, F. Klein und A. Siegel, „Dependencies of binaural auralization via headphones on listening Conditions“, 37th annual convention for acoustics, DAGA, Düsseldorf, Germany, 2011.

2010

Stephan Werner, Rebecca Sass, André Siegel, “Comparison of Recording Methods for Measurements of Individualized HRTFs”, VDT Int. Convention, 26. Tonmeistertagung, Leipzig, Germany, 11/2010.

André Siegel, Johannes Maggi, Stephan Werner, “Crosstalk-canceler for Stereophonic Setups in Real Rooms”, VDT Int. Convention, 26. Tonmeistertagung, Leipzig, Germany, 11/2010.

Florian Klein, Anna Kruspe, Martin Pfitzer, Stephan Werner, and Karlheinz Brandenburg, “Interaktiver audiovisueller Demonstrator psychoakustischer Phänomene”, 36th annual convention for acoustics, DAGA, Düsseldorf, Germany, 2011.

2009

Stephan Werner, Tamás Harczos, and Karlheinz Brandenburg, “Overview of numerical models of cell types in the cochlear nucleus”, International Symposium on Auditory and Audiological Research (ISAAR), Denmark, 2009.

Tamás Harczos, Stephan Werner, and Karlheinz Brandenburg, “Evaluation of cues for horizontal-plane localization with bilateral cochlear implants”, International Symposium on Auditory and Audiological Research (ISAAR), 2009.

2008

Stephan Werner, “Bio-inspired binaural sound source localization and separation”, Vortrag auf dem Workshop on Music Signal Analysis, Witten-Bommerholz, 2008.

Tamás Harczos, Stephan Werner, and Gero Szepannek,  “Formant map counterpart in auditory processing based on cochlear pressure wave trajectories”, Biomedical Circuits and Systems Conference. IEEE-BIOCAS, 2008.

Abschlussarbeiten

Abschlussarbeiten

Auflistung der betreuten Master-, Diplom- und Bachelorarbeiten (█ Master/Diplom; ▒ Bachelor). Die Auflistung enthält auch Arbeiten, welche in Co-Betreuung erfolgten. Studien- und Medienprojekte sind nicht aufgeführt.

2017

▒ Nicolas Pachatz, „Untersuchungen zur Relevanz raumakustischer Parameter bei Anpassung eines Binauralsynthesesystems an die Raumakustik des Abhörraumes“, Bachelorarbeit in Bearbeitung, TU Ilmenau, 2017.

▒  Stefan Dietrich, „Untersuchungen zur räumlichen auditiven Wahrnehmung bei Verwendung eines Knochenleitungshörers“, Bachelorarbeit in Bearbeitung, TU Ilmenau, 2017.

█  Martin Rekitt, „Virtuelle akustische Umgebung für Hörgeräte“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2017

█  Leo Thieme, „Entwurf einer Untersuchungsvorrichtung zur Wiedergabe von binauralen Signalen über einen Knochenleitungshörer“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2017.

2016

▒  Georg Götz, „Untersuchung zum Einfluss von Head-Tracking auf die Externalisierung von Hörereignissen bei Divergenz zwischen synthetisierter Szene und Abhörraum unter Verwendung eines binauralen Kopfhörersystems“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2016.

█  Christina Mittag, „Entwicklung und Evaluierung eines Verfahrens zur Synthese von binauralen Raumimpulsantworten basierend auf räumlich dünnbesetzten Messungen in realen Räumen“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2016 (Studienpreise der DEGA 2017 sowie der SEW Eurodrive Stiftung 2016).

▒  Andreas Löhner, „Implementierung eines Verfahrens zur Überblendung zwischen Raumimpulsantworten zweier verschiedener Räume zur Verwendung in einem Binauralsynthesesystem“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2016.

  Samar Shahabi Ghahfarokhi, „On the influence of visual feedback on the externalization of the percieved sound sources“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2016.

▒  Ruth Schultheis, „Analyse und Definition einer geeigneten Testumgebung zur Qualitätsbeurteilung mit einem autostereoskopischen Display“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2016.

▒  Hong Ma, „Entwicklung einer Evaluierungsmethodik zur Bewertung der Position von bewegten Schallquellen“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2016.

2015

▒  Kai-Peter Jurgeit, „Qualitätsanalyse von Kugelarrayauralisationen basierend auf Open Profiling of Quality“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2015.

█  Thomas Mayenfels, „Untersuchung zum Einfluss von Training auf die Wahrnehmung von Externalität“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2015.

█  Anna Rüppel, „Qualitätsbewertung räumlicher Schallfelder unter Berücksichtigung realer Messbedingungen“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2015.

2014

▒  Martin Rekitt, „Bestimmung der Häufigkeitsverteilung von Quadrantenfehlern bei der Lokalisation von Hörereignissen unter Verwendung einer binauralen Kopfhörerwiedergabe“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2014.

▒  Tobias Brass, „Raumakustische Parameter von Räumen“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2014.

▒  Markus Anton, „Raumakustische Messungen und akustische Bewertung von Seminarräumen an der TU Ilmenau“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2014.

▒  Bernhard Fiedler, „Untersuchung zur Umsetzung einer interaktiven Raumsimulation zur Distanzdarstellung virtueller Schallquellen“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2014.

2013

▒  Daniel Richter, „Erweiterung eines Verfahrens zur Bestimmung der Phasenkohärenz von komplexen Signalen“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2013.

▒  Kai Pabst, „Evaluierung einer binauralen Simulation einer zweikanaligen Stereo-Lautsprecherwiedergabe“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2013.

█  Wie Li, „Individuelle Auswahl nicht individueller Außenohrübertragungsfunktionen auf Basis von optimierten Datensätzen“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2013.

▒  Henri Meißner, „Vergleich unterschiedlicher Fokussierungsverfahren mit Lautsprecheranordnungen im Mittel-/Hochtonbereich“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2013.

2012

▒  Anett Zabel, „Vergleich von Hörtestmethodiken zur Beurteilung der räumlichen Wahrnehmung bei binauraler Kopfhörerwiedergabe“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2012.

█  Georg Heise, „Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen der Ohrkanalresonanzfrequenz und den richtungsabhängigen Merkmalen der Außenohrübertragungsfunktion“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2012.

█  Rebecca Sass, „Synthese binauraler Raumimpulsantworten“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2012.

█  Markus Hesse, „Mikrofonierung mit dem "Motion Tracked Binaural" Verfahren“, Diplomarbeit, TU Ilmenau, 2012.

▒  Sven Sammer, „Untersuchungen zu Probanden-Auswahlverfahren für auditive Qualitätsuntersuchungen“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2012.

█  Simone Füg, „Untersuchungen zur Distanzwahrnehmung von Hörereignissen bei Kopfhörerwiedergabe“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2012.

█  Hui Fei, „Individuelle Auswahl nicht individueller Außenohrübertragungsfunktionen“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2012.

▒  Matthias Hellmich, „Erstellung einer Datenbank von kopfbezogenen Impulsantworten“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2012.

█  Frank Jürgens, „Kurven gleicher Lautheit bei binauraler Kopfhörerwiedergabe“, Masterarbeit, TU Ilmenau, 2012 (3. Platz Studienpreis der Thüringer Landesmedienanstalt 2013).

2011

▒  Ann-Christine Haddam, „Konzeptionelle Integration des PATTI-Demonstrators in die Prozesse eines Informationssystems für adaptives Assessment“ Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2011.

▒  Paul Fiedler, „Schallfeldanalyse und Anpassung eines Übersprechkompensationsfilters für binaurale Wiedergabe“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2011.

█  Florian Klein, „Individualisierte Entzerrung von Außenohrübertragungsfunktionen“, Diplomarbeit, TU Ilmenau, 2011.

2010

  Johannes Post, „Evaluation of acoustic room simulation methods and implementation of a real time acoustic room simulation algorithm for reproduction via headphones“, Diplomarbeit, TU Ilmenau, 2010.

▒  Rebecca Sass, „Vergleich des Einflusses kopfbezogener Übertragungsfunktionen auf die Ausprägung binauraler Merkmale bei Verwendung unterschiedlicher Aufnahmeverfahren“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2010.

▒  Johannes Maggi, „Binaurale Wiedergabe über Lautsprecher in Stereoanordnung“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2010.

▒  Christian Neukam, „Kompensation nicht optimaler Stereoanordnungen für die Wiedergabe von stereophonen/binauralen Signalen“, Bachelorarbeit, TU Ilmenau, 2010.

█  Christoph Hahlweg, „Entwicklung eines Systems zur akustischen Positionsbestimmung der Position eines Schallobjekts“, Diplomarbeit, TU Ilmenau, 2010.

█  Christoph Mank, „Evaluation und Implementierung eines Verfahrens zur Schallquellenlokalisierung auf Basis von Pegeldifferenz-Stereophonie“, Diplomarbeit, TU Ilmenau, 2010.

 

 

Projekte

Projektarbeit

In nachstehenden Ausführungen wird auf die inhaltlich mit ausgearbeiteten, beantragten und bearbeiteten Projekte und Vorhaben eingegangen. Die Vorhaben sind chronologisch absteigend nach ihrem Beginn angeordnet.

Innovative Methoden und Technologien für das räumliche Hören und Sprachverstehen mit Hörimplantaten

In der durch das Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft geförderten Forschergruppe ist das Ziel die Entwicklung von innovativen Signalverarbeitungsmethoden zur Verbesserung des räumlichen Hörens und des Sprachverstehens unter Verwendung von Knochenleitungs-Implantaten (KLI) und Cochlea-Implantaten (CI). Diese Methoden sollen einerseits allgemein für Hörhilfen anwendbar sein, andererseits speziell für die Implantattypen CI und KLI abgestimmt werden. Im Falle der CI bedarf dies der Anwendung neuartiger biologisch-inspirierter Strategien, die eine verbesserte Nachbildung der Prozesse des menschlichen Gehörs ermöglichen. Für KLI sollen zusätzlich neue Wirkprinzipien zur mechanischen Stimulation auf der Basis piezoelektrischer Wandler erforscht werden. Den übergeordneten methodischen Rahmen bilden regelmäßige Wahrnehmungsuntersuchungen zum Richtungshören und zur Sprachwahrnehmung mit Normalhörenden und Hörgeschädigten. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen fließen anschließend in die weitere Entwicklung der Methoden und Technologien für CI und KLI ein.

Das Projekt startete am 01.07.2016 mit einer Laufzeit von 2,5 Jahre. Die Forschergruppe setzt sich aus Kolleginnen und Kollegen des Fraunhofer IDMT, der Fachgebiete Mechatronik und Elektronische Medientechnik der TU Ilmenau sowie der HNO-Klinik des Universitätsklinikums Jena zusammen. Die eigenen Tätigkeiten beinhalten in Zusammenarbeit mit Florian Klein (Fachgebiet Elektronische Medientechnik, TU Ilmenau) die Planung, Durchführung und Auswertung der perzeptiven Untersuchungen zum räumlichen Hören bei Verwendung der o. g. Hörhilfen. Dies beinhaltet auch die Aufbereitung der Ergebnisse hinsichtlich einer Anpassung der Signalverarbeitungsmethoden in einem iterativen Prozess. 

Entwicklung eines adaptiven und interaktiven multimedialen Systems als Werkzeug zur Rehabilitation bei Hörerkrankungen

In dem durch die Thüringer Aufbaubank geförderten Projekt zur Förderung der Infrastruktur ist das Ziel die Schaffung eines Werkzeugs zur Unterstützung der Rehabilitation bei Hörerkrankungen mit Versorgung durch Hörhilfen. Es wird ein audiovisuelles System zum Trainieren der auditiven räumlichen Wahrnehmung entwickelt. Der Nutzer soll sich interaktiv und basierend auf seinen Fähigkeiten an seine Hörhilfe in verschieden komplexen realitätsnahen Hörsituationen gewöhnen. Die Eigenschaften und Voreinstellungen der Hörhilfe können in einer „geschützten Umgebung“ getestet werden. Dem Hörgeräteakustiker wird ein Werkzeug gegeben, um das Hörgerät an komplexe und/oder spezielle Szenen anzupassen. Neben der rein akustischen Wiedergabe kommen in dem Werkzeug eine Kombination von räumlicher akustischer Wiedergabe und einer räumlichen stereoskopischen visuellen Wiedergabe zur Anwendung. Die virtuelle audiovisuelle Trainingsumgebung soll durch ihren hohen Grad an Immersion und Plausibilität zu einer Steigerung des Trainingseffektes beitragen. Die Trainingsmethodik und die Komplexität der Szenen sind an den Nutzer individuell anpassbar.

Darüber hinaus ist durch die beantragten Mittel eine Modernisierung der Infrastruktur des Instituts für Medientechnik angestrebt. Durch Investitionen in die vorhanden Audio- und Videolabore des Instituts wird die Wettbewerbsfähigkeit der Forschung erhöht, ein Mehrwert für die Lehre geschaffen und eine Verbesserung der Erfolgsaussichten von zukünftigen Forschungsvorhaben erzielt.

Das Projekt startete am 01.04.2016 mit einer Laufzeit von drei Jahren. Zusammen mit dem Kollegen Florian Klein (Fachgebiet Elektronische Medientechnik, TU Ilmenau) wird das Vorhaben inhaltlich und organisatorisch bearbeitet. Die eigenen Tätigkeiten umfassen die Entwicklung und Durchführung von akustischen Messungen und binauraler Audiowiedergabe sowie die Organisation und Durchführung der Beschaffung der neuen Geräte und Systeme für das Institut für Medientechnik. Vor allem im letzteren Punkt erfolgt dies in enger Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen des Instituts.

Effekte bei der Wahrnehmung von psychoakustischen Illusionen

In dem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft geförderten Einzelantrag ist das Ziel die grundlegende Untersuchung der Zusammenhänge von perzeptiven und technischen Vorgängen zur Erzeugung einer „perfekte“ auditive Illusion beim Hörer. Große Fortschritte wurden in der Vergangenheit in der Entwicklung von Audiosystemen, wie z.B. Ambisonics, Wellenfeldsynthese und binauraler Kopfhörerwiedergabe gemacht. Die Qualität der Synthese wird kontinuierlich verbessert. Dennoch sind zahlreiche Effekte und begrenzende Faktoren unverstanden. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der systematischen Analyse von Wahrnehmungseffekten bei der Wiedergabe von binauralen Signalen. Im Rahmen von Hörexperimenten werden wahrnehmungsbezogene Merkmale gemessen. Aus diesen soll ein Messmodell für die Wahrnehmung binaural synthetisierter Szenen ableitbar sein. Die Plausibilität einer binauralen Auralisation in Abhängigkeit von den untersuchten kontextabhängigen Einflussfaktoren soll einschätzbar gemacht werden. Es werden dazu verschiedene wahrnehmungsbezogene Merkmale der binauralen Auralisation ermittelt, evaluiert und zur Plausibilität der Wahrnehmung zusammengefasst. Zu den zu untersuchenden Einflussfaktoren zählen vor allem die Variation von Aufnahme- und Wiedergaberaum, die akustische Komplexität der Szene, der Personalisierungsgrad des Aufnahme- und Wiedergabeverfahrens und die visuelle Präsentation der Szenen. Die sich aus diesen Einflussfaktoren ergebenden Effekte der Wahrnehmung werden messbar gemacht. Ihre Abhängigkeiten untereinander werden aufgedeckt. Aus der Vielzahl von möglichen Effekten werden Parameter abgeleitet, die einen Rückschluss auf das Zustandekommen einer plausiblen auditiven Illusion ermöglichen. Die wahrnehmungsbezogenen Merkmale werden über zahlreiche Hörversuche abgefragt. Dazu wird eine Hörversuchsmethodik entwickelt.

Das Projekt startete am 01.05.2013 mit einer Laufzeit von drei Jahren. Zusammen mit dem Kollegen Florian Klein (Fachgebiet Elektronische Medientechnik, TU Ilmenau) wurde das Vorhaben inhaltlich und organisatorisch bearbeitet. Die eigenen Tätigkeiten umfassten neben der Organisation des Projektes inhaltlich vor allem die Untersuchungen zum Einfluss kontextabhängiger Qualitätsparameter. Diese Kontexteinflüsse umfassen bspw. die Divergenz zwischen Abhörraum und zu synthetisierender Szene, Einfluss zusätzlicher visueller Reize und Personalisierung des Binauralsynthesesystems. In diesen Arbeiten wurden neue und wesentliche Erkenntnisse zum Zustandekommen einer plausiblen auditorischen Illusion unter Beachtung von Kontexteinflüssen geschaffen. Das Projekt stellt einen Kern des eigenen Forschungsinteresses und ist eine wesentliche Grundlage für zukünftige eigene Forschung. Hierzu befindet sich der Abschlussbericht des Projektes im Anhang.

VABBS – Virtuelle Audiovisuelle Binaurale Binokulare Studioproduktion

In dem durch das Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale geförderten Projekt ist das Ziel die Entwicklung der wissenschaftlichen und technischen Grundlagen für eine integrierte Fernsehstudioproduktionsumgebung dreidimensionaler virtueller und realer audiovisueller Inhalte. Das beinhaltet auf der einen Seite die Erweiterung bestehender Technologien des virtuellen Studios auf hochauflösenden 3D (stereoskopischen) Videocontent, auf der anderen Seite die Entwicklung und Integration von Aufnahme-, Wiedergabe- und Simulations-Techniken für 3D (binaurale) Audioinhalte.

Das Projekt startete am 01.01.2011 mit einer Laufzeit von 2 Jahren. Das Vorhaben ist aus einer Kooperation der Fachgebiete Audiovisuelle Technik unter der damaligen Leitung von Herrn Prof. Hans-Peter Schade und des Fachgebietes Elektronische Medientechnologie entstanden. Es stellt das erste eigene inhaltlich mit ausgearbeitete Forschungsprojekt (nach der Diplomarbeit) dar.