KI im Konzertsaal
Wie Künstliche Intelligenz die Raumakustik in Echtzeit an Publikum und Raum anpasst
Das gemeinsam vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie (IDMT) und Hertie-Stiftung initiierte Forschungsprojekt entwickelt eine KI-basierte Lösung, die die Raumakustik in der Alten Oper in Echtzeit überwacht und steuert. Ziel ist ein konstantes, optimales Klangerlebnis – unabhängig von Publikumsbelegung, Möblierung oder Bühnenaufbau.
Herausforderung: Variable Raumakustik in modernen Konzertsälen
In modernen Mehrzweckräumen treffen unterschiedlichste Nutzungsformen aufeinander – von klassischer Musik über Sprachveranstaltungen bis hin zu Unterhaltungsshows. Entsprechend vielfältig sind die Anforderungen an die Raumakustik, die nicht nur das Publikumserlebnis, sondern auch das Spielgefühl der Musikerinnen und Musiker prägt.
Besonders deutlich wird das bei klassischen Konzerten: Proben finden oft ohne Publikum statt, wodurch sich die Nachhallzeit und die Gesamtlautstärke stark verändern. Das Publikum absorbiert den Schall – der Klang wird „trockener“. Herkömmliche elektronische Raumakustiksysteme werden vor der Aufführung eingestellt und können diese Veränderungen nicht dynamisch ausgleichen. Ihr Potenzial bleibt damit bislang ungenutzt.
Forschungsansatz: KI-gestützte Echtzeitanalyse
Das Projekt verfolgt einen dreistufigen methodischen Ansatz, um die akustischen Bedingungen in Echtzeit zu erfassen und zu steuern:
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Akustische Datensammlung und Modellierung realer Konzertsituationen
Aufbau eines umfassenden Datensatzes mit verschiedenen akustischen Szenarien – unter anderem im Mozartsaal der Alten Oper Frankfurt und in 3D-Audio-Laboren des Fraunhofer IDMT. -
Entwicklung von KI-Algorithmen zur Raumakustikschätzung
Anwendung von Machine- und Deep-Learning-Techniken, um akustisch relevante Merkmale wie Nachhallzeit und Energieverteilung direkt aus natürlichen Audiosignalen zu extrahieren – ganz ohne Messsignale. -
Integration in bestehende elektronische Systeme
Die entwickelte KI-gestützte Echtzeitanalyse wird an vorhandene elektroakustische Systeme angebunden und erweitert diese um eine intelligente, datenbasierte Steuerung.
Zukunftspotenzial und Anwendung
Die adaptive Optimierung der Raumakustik bietet großes Innovationspotenzial – nicht nur für Konzert- und Veranstaltungshäuser.
Mögliche Anwendungen reichen von der Klangverbesserung in Kommunikationssystemen (etwa bei Videokonferenzen oder in der Mobiltelefonie) bis hin zur Audiowiedergabe in Fahrzeugen, bei der die wahrgenommene Raumgröße gezielt beeinflusst werden kann.
Damit trägt das Projekt dazu bei, Hörumgebungen flexibler und anpassungsfähiger zu gestalten – ein weiterer Schritt in Richtung einer intelligenten, KI-gestützten Klangwelt.
Kontakt
Prof. Dr. Dr. Alexander Grychtolik
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Mit dem Eric Kandel Young Neuroscientists Prize möchte die Hertie-Stiftung herausragenden wissenschaftlichen Nachwuchs im Bereich der Neurowissenschaften für seine Leistungen auszeichnen und zum Fortkommen in der Forschendenlaufbahn beitragen. Der Preis ist nach dem amerikanischen Hirnforscher und Nobelpreisträger Prof. Dr. Eric Kandel benannt und wird im zweijährigen Turnus vergeben.
Hertie Network of Excellence in Clinical Neuroscience. Das Hertie Network of Excellence in Clinical Neuroscience und die Hertie Academy of Clinical Neuroscience fördern und vernetzen exzellente Neurowissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler. Aus der nationalen und internationalen Hirnforschung gehen mittlerweile zahlreiche Erkenntnisse hervor, die sowohl innovative Strategien für Diagnostik und Therapie als auch zunehmend für Früherkennung und Prävention von Gehirnerkrankungen eröffnen.