Auralisation von urbanen Umgebungen - Echtzeitsimulation von Beugung

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Vorländer
• Fachliche Zuordnung: Akustik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 274368052

Mit Bezug auf die Ausschreibung von DFG und FAPERJ beantragen die brasilianische Gruppe (UFRJ, Bundesuniversität Rio de Janeiro) und die deutsche Gruppe (RWTH, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen) ein gemeinsames Projekt. Ziele des Projekts sind Fortschritte in der Methodik, eine 3D-Simulation (Auralisation) für die Anwendung in der Lärmausbreitung und bewertung zu schaffen: Auralisation städtischer Umgebungen. Die deutsche Gruppe wird sich insbesondere der Echtzeitsimulation von Beugung in städtischen Umgebungen widmen. Die Simulationsmethodik basiert auf der geometrischen Akustik. Sie nimmt Bezug auf die Standardberechnungen für Lärmkarten, geht aber darüber hinaus durch die Etablierung von Digitalfiltern für die frequenzabhängige Beugung an finiten Kanten. Der erste Schritt wird sein, die relevanten Übertragungspfade in der Szenengeometrie zu identifizieren. Die Konzentration auf diese Beiträge wird den Rechenaufwand für analytische Beugungsfilter (Biot-Tolstoy, Medwin, Svensson, etc.) verringern. Eine Strategie zur weiteren Steuerung des Rechenaufwands liegt in der Implementierung von Näherungslösungen, die nur elementare Operationen benötigen, welche effizient in shared-memory Parallelisierung behandelt werden können. Die Verteilungsstrategie dieser elementaren Berechnungen auf den zur Verfügung stehenden Rechnerplattformen (Einheiten von Mehrkernprozessoren, Konten eines PC-Clusters) erfordert ein intelligentes Scheduling. Um die geometrischen Eingabedaten zu vereinfachen, werden die deutsche und die brasilianische Gruppe auf etablierte Datenformate aufsetzen, zB. CityGML. Durch Integration dieser Formate als Grundlage für die Lärmausbreitung und Auralisation können vorhandene Datensätze (aus Katasterkarten und digitalen Repräsentationen großer Städte) direkt verwendet werden. Die brasilianische Gruppe wird zu dem Verfahren entwickeln, die dynamischen Stadtszenen visuell und akustisch geeignet aufzunehmen. Gemeinsam werden die Ergebnisse für die sehr unterschiedlichen Stadtmodelle und Lärmsituationen von Aachen und Rio de Janeiro zusammengeführt und numerisch sowie psychoakustisch evaluiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Brasilien
• Partnerorganisation: Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro
• Kooperationspartner: Professor Dr. Julio Cesar Boscher Torres