Fraunhofer bringen 3D-Modelle zum klingen

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Das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert auf der Hannover Messe vom 24. bis 28. April ein Forschungsprojekt, bei dem Klänge von Bauteilen, Maschinen und Geräten schon während der virtuellen Produktentwicklung hörbar gemacht werden können. Damit lassen sich akustische Eigenschaften ohne kostenintensiven Modellbau von Prototypen untersuchen.

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Das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert auf der Hannover Messe vom 24. bis 28. April ein Forschungsprojekt, bei dem Klänge von Bauteilen, Maschinen und Geräten schon während der virtuellen Produktentwicklung hörbar gemacht werden können. Damit lassen sich akustische Eigenschaften ohne kostenintensiven Modellbau von Prototypen untersuchen.

Was haben eine große Produktionsmaschine und eine Waschmaschine gemeinsam? Auf den ersten Blick nicht viel. Aber beide haben einen ganz spezifischen Klang und der spielt bei der Kaufentscheidung der Kunden eine wichtige Rolle. Denn die akustischen Eigenschaften von Produkten nehmen einen immer höheren Stellenwert bei der subjektiven Qualitätsbewertung ein. Bestimmte Klänge werden als „angenehm“ und „zuverlässig“ empfunden, andere wiederum als „störend“.

Der Klang: Ein fehlendes Puzzlestück

„In der virtuellen Produktentwicklung können heute schon sämtliche Eigenschaften des zukünftigen Produkts simuliert und beurteilt werden, nur nicht die Klangeigenschaften“, erklärt Dr. Sandra Brix, Leiterin des Forschungsprojekts. „Ziel unserer Forschungsarbeiten ist es, virtuelle Produktmodelle zu auralisieren – also hörbar zu machen“.

Basierend auf der wissenschaftlichen Expertise im Bereich räumlichen Klangwiedergabe arbeitet das Fraunhofer IDMT daran, die dreidimensionalen Visualisierungen der Prototypen mit den entsprechenden authentischen Klängen zu koppeln. Dafür werden mit Hilfe akustischer Modelle die Maschinengeräusche berechnet und mit der 3D-Audiotechnologie SpatialSound Wave des Fraunhofer IDMT hörbar gemacht.

Klänge in allen Richtung

Eine besondere Herausforderung ist dabei die Simulation des akustisch richtigen Abbilds der virtuellen Prototypen, um diese nicht nur perspektivisch richtig zu betrachten, sondern auch immer »richtig« zu hören. Denn: „Der Klang der virtuellen Maschine muss sich wie in der Realität anhören. Nur so kann  man das Geräuschverhalten aus allen Richtungen gut beurteilen“, erklärt die Projektleiterin.

In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsprojekt „Akustisch erweiterte Virtualisierung von Produkten und Produktionsprozessen“, kurz AVP3, arbeiten neben dem Fraunhofer IDMT zwei Universitäten und fünf Wirtschaftsunternehmen an der Umsetzung der akustisch erweiterten virtuellen Realität.

Die Forscher des Fraunhofer IDMT erklären die Technik am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft in Halle 2, Stand C22 anhand eines Demonstrators die Verbindung von 3D-Visualisierung und -Auralisierung.

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