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Der Begriff Computational Acoustics behandelt die Entwicklung und Anwendung von rechnergestützten Simulationsverfahren in der Akustik. Diese Verfahren basieren auf mathematischen Näherungsverfahren, die nicht nur für die Akustik eine hohe Bedeutung haben. Zu den Näherungsverfahren gehören die Finite-Elemente-Methode (FEM) und die Randelelemente-Methode (engl. Boundary-Element-Method, BEM), die zunächst für lineare Probleme der Strukturmechanik, insbesondere der Statik, entwickelt wurden und später auf dynamische und akustische Anwendungen (z.B. Maschinenakustik und Bauakustik) erweitert wurden. Im industriellen Bereich ist insbesondere die FEM wegen ihrer breiten Anwendbarkeit im Produktentwicklungsprozess seit vielen Jahren weit verbreitet.

Strahlverfolgungsverfahren (engl. Ray-Tracing, bzw. Particle-Tracing) fanden in den 1980er-Jahren Anwendung bei Beleuchtungsmodellen in der Computergrafik und haben sich heute erfolgreich in der Raumakustik etabliert, um die Schallausbreitung in großen (Innen)-Räumen zu berechnen.

Finite-Differenzen-/Finite-Volumen-Verfahren wurden für die Fluidakustik entwickelt, deren Computerprogramme auch auf die Berechung von strömungsakustischen Phänomenen angesetzt werden.

Der Abgleich mit Messungen kann die Simulationsergebnisse der FEM zusätzlich absichern, bedeutet vielen Unternehmen aber nach wie vor Probleme. Die Einbeziehung grundlegender psychologischer Erkenntnisse über das menschliche Hören und die menschliche Verarbeitung von Höreindrücken steigert zusätzlich die Qualität der Schlussfolgerungen aus den Simulationsergebnissen.

Aus historischen Gründen und weil gültige Normen es erfordern, werden neben den oben beschriebenen noch viele Näherungsverfahren eingesetzt. Die Zukunft gehört jedoch den Simulationsverfahren, die Raum und Struktur gemäß Ihrer Geometrie im Detail abbilden und deren mathematische Näherungen die physikalischen Gesetze möglichst gut beschreiben können.

Themen und Anwendungsgebiete

MaschinenakustikMaschinenakustik

Grundlagen und Simulationstechniken zu Luft- und Körperschall und die akustische Optimierung von Maschinen und Anlagen

Bauakustik: Millennium-BrückeBauakustik

Brückenversagen: Tacoma Narrows Bridge und Millennium Bridge

Pfeilerkonstruktion der Rügenbrücke

FluidakustikFluidakustik

Bewegte und unbewegte Medien, Struktur-Fluid-Interaktion, homogene oder turbulente Strömungen, Einfluss von Verbrennungsprozessen

RaumakustikRaumakustik

Beispiele zur akustisch günstigen Gestaltung von Räumen und Säalen: Doppeltüren, Deckengestaltung, Konzertsäale, Akustikdesign im Skirestaurant

Männerohr, Psychoakustik, GeräuschwahrnehmungPsychoakustik

Psychoakustik, subjektive Geräuschwahrnehmung im Zusammenhang mit anderen Sinnen, Schwerhörigkiet und Beispiele zur Pegelrechnung

Whale Watching for Cape Cod / SchnabelwaleBio-/Meeresakustik

Akustik in Meeren, Ozean und anderen Gewässern und die Interaktion mit Tieren

Suleyman-MoscheeSkurriles / Fun

Kurioses, Mythen, Falschmeldungen und Forschungsergebnisse aus der Akustik; Schallschnipsel, nach denen Sie nie gefragt hätten.