In dieser Vorlesung werden Inhalte der menschlichen und maschinellen Sprachverarbeitung behandelt. Das Themenspektrum reicht dabei von technischen Lösungen zur Erkennung oder Kompression von Sprachsignalen bis zu neurophysiologischen Themen, z.B. die kortikale Repräsentation von Sprache.
Unter anderem werden folgende Fragen untersucht:
- Wie funktioniert die menschliche Spracherzeugung?
- Welche Methoden sind zur automatischen Sprachverarbeitung wichtig?
- Wie kann man effektiv Sprachsignale darstellen (z.B. zur effektiven Übermittlung nötig)?
- Was wissen über Sprachwahrnehmung beim Menschen, insbesondere mit Hinblick auf Neurophysiologie?
Es handelt sich um eine integrierte Veranstaltung, in der sich Vorlesungs- und Übungselemente abwechseln. Teilnehmer sollen optimalerweise einen Rechner dabei haben, um das Erlernte nachzuvollziehen, Algorithmen selbst anzuwenden und teilweise selbst zu implementieren.
Detailed knowledge of the theoretical concepts underlying listening tests and of modern designs of listening tests. Knowledge about human auditory perception, auditory sensations and their application in e.g. audio quality and digital signal processing.
Basics of auditory physiology and selcted functional models.
Methods for supra-threshold scaling of sounds.
Loudness, selected auditory sensations and timbre.
Spatial hearing and related auditory sensations.
Audio quality ratings and model approaches.
Ethics and data protection.
Seminar talks by students.
Literature:
Pulkki, V., Karjalainen, M. (2015) Communication acoustics : an introduction to speech, audio, and psychoacoustics. Wiley and Sons, ISBN 978-1-118-86654-2
Bech, S., Zacharov, N. (2006) Perceptual audio evaluation: theory, method and application. Wiley and Sons, ISBN 978-0-470-86923-9
Lawless, H.T. (2013) Quantitative sensory analysis. Wiley and Sons, ISBN 978-0-470-67346-1
Understanding the signal processing principles applied to
hearing devices (hearing aids and cochlear implants)
Contents:
- Amplification and compression
- Speech enhancement and noise reduction
- Signal processing in cochlear implants
- Computational auditory scene analysis
- Automatic classification of the acoustic environment
- Acoustic feedback management
The students will gain in-depth knowledge on the subjects’ speech and audio processing. The practical part of the course mediates insight about important properties of the methods treated in a self-study approach, while the application and transfer of theoretical concepts to practical applications is gained by implementing algorithms on a computer.
content:
After reviewing the basic principles of speech processing and statistical signal processing (adaptive filtering, estimation theory), this course covers techniques and underlying algorithms that are essential in many modern-day speech communication and audio processing systems (e.g. mobile phones, hearing aids, headphones): acoustic echo and feedback cancellation, noise reduction, dereverberation, microphone and loudspeaker array processing, active noise control. During the exercises a typical hands-free speech communication or audio processing system is implemented (in Matlab).
Aktuelle Forschungsarbeiten aus folgenden Gebieten der medizinischen Physik, Signalverarbeitung und Akustik:
Audiologie, Neurosensorik (EEG,MEG, fMRI, OAE,…), Psychoakustik, Sprachakustik, Sprachtechnologie, Signalverarbeitung für Hörgeräte und Multimedia
Aktuelle Forschungsarbeiten aus folgenden Gebieten der Signal- und Sprachverarbeitung: Ein- und mehrkanalige Sprachverbesserung, Sensornetzwerke, Sprachmodellierung, Sprachtechnologie, Signalverarbeitung für Hörgeräte und Multimedia.
- Prävalenz und Ursachen von Hörstörungen
- Schwerhörigkeitsformen
- Grundlagen und Zielsetzung des Neugeborenen-Hörscreenings
- Subjektive Hörprüfungen (Ton- und Sprachaudiometrie)
- Objektive Hörprüfungen (Impedanzaudiometrie, otoakustische Emissionen, akustisch evozierte Potentiale)
- Indikationsbereich von Hörhilfen
Hinweise zum Modul
Prerequisites
Bachelor in Physik, Technik und Medizin oder entsprechend
Further information
Module Capacity: unrestricted
Method of assesment
M
Learning outcomes/competencies
Die Studierenden kennen die Forschungsmethoden und -gegenstände des Exzellenzcluster Hearing4all im physikalischen und Ingenieurwissenschaftlichen Bereich und können sie anwenden.