Forschungsbericht des Dritten Physikalischen Instituts 1993-94

Inhalt

Wissenschaftliches Personal

Professoren: Dr. R. Blatt (ab 3/94), Dr. W. Lauterborn (ab 10/94), Dr. R. Pottel, Dr. D. Ronneberger, Dr. M. R. Schroeder (em.)

Akad. Direktor: Dr. H. W. Helberg (bis 3/93)

Akad. Oberräte: Dr. D. Guicking, Dr. U. Kaatze, Dr. H. W. Strube

Hochschuldozent Dr. Dr. B. Kollmeier (bis 3/93)

Hochschulassistent Dr. U. Parlitz (ab 8/94)

Wiss. Mitarbeiter:
Dipl.-Phys. Th. Auspitzer (Industrievertrag bis 2/94), Dr. H. Behme (BMFT), Dipl.-Phys. M. Beykirch (DFG), Dr. W. Böhm (Industrievertrag bis 6/93), Dipl.-Phys. J. Bolle (DFG ab 11/94) Dipl.-Phys. M. Brandes (DFG ab 3/94), Dr. W.D. Brandt (BMFT), Dr. M. Bronzel (Industrievertrag bis 6/93), Dr. A. Eilemann, Dipl.-Phys. L. Enghardt (DFG ab 4/93), Dr. R. Fassel (DFG 5/93 bis 7/94), Dr. K. A. Fischer (bis 11/94), Dipl.-Phys. T. Gailus (DFG ab 10/93), Dipl.-Phys. K. Görk (BWB bis 6/93), Dr. T. Gramß (DFG-Stip.), Dr. V. Grützmacher (bis 4/94), Dr. V. Hohmann (BMFT bis 4/93), Dr. I. Holube (BMFT bis 7/93), Dipl.-Phys. K. Kliem (BMFT bis 9/93), Dr. R. Koch (BMFT bis 1/93), Dipl.-Phys. P. Kropp (Industrievertrag), Dr. V. Kühnel, Dr. Th. Kurz (ab 10/94), Dr. K. Menzel (bis 10/93), Dipl.-Phys. K. Müller (BMFT ab 7/93), Dr. S. Münkner (8/93 bis 7/94), Dr. M. Paping (BMFT bis 7/94), Dr. H. Peine (bis 9/94), Dr. J. Peissig (BMFT bis 4/93), Dipl.-Phys. H. Preckel (ab 5/94) Dr. D. Püschel (bis 3/93), Dr. J. Rebel (DFG bis 1/93), Dipl.-Phys. A. Rupprecht (DFG ab 5/94), Dipl.-Phys. R. Schirmacher (Industrievertrag), Dr. F.-D. Scholle (DFG bis 5/93), Dipl.-Phys. S. Schwerdtfeger (DFG), Dipl.-Phys. G. Timann (Industrievertrag bis 7/93), Dipl.-Phys. H. Warneboldt (BMFT 7/93 bis 10/94), Dr. M. Wenzel, Dipl.-Phys. M. Wesselkamp (BMFT bis 5/93), Dipl.-Phys. K. Wicker (BWB ab 10/94)

ABTEILUNG FÜR NICHTLINEARE PHYSIK

Die Forschungsschwerpunkte der Abteilung für nichtlineare Physik liegen auf dem Gebiet der Nichtlinearen Dynamik und auf dem Gebiet der akustischen und laserinduzierten Kavitation. Die Abteilung befindet sich im Zuge der Neuberufung von Prof. Dr. Lauterborn an das Dritte Physikalische Institut seit Ende 1994 im Aufbau. Die zitierten Arbeiten stammen daher z.T. noch aus der früheren Tätigkeit der Mitarbeiter am Institut für Angewandte Physik der TH Darmstadt. (Lauterborn, Parlitz, Kurz und Mitarbeiter).

Nichtlineare Dynamik:
Nichtlineare dynamische Systeme, insbesondere nichtlineare Oszillatoren und gekoppelte Oszillatorsysteme, sind in der Physik und anderen Disziplinen (Chemie, Biologie etc.) von großer Bedeutung. Sie zeigen eine Vielfalt von Bewegungsformen (Attraktoren) - von stabilen Gleichgewichtslagen über periodische und quasiperiodische Bewegungen bis hin zu chaotischem Verhalten - die durch Bifurkationen auseinander hervorgehen.

Die Struktur der Bifurkationsmengen derartiger Systeme wird systematisch untersucht. Das Ziel besteht darin, charakteristische Gemeinsamkeiten und universelle Eigenschaften nichtlinearer Oszillatoren festzustellen. Weiterhin wird das Phänomen der Synchronisation gekoppelter Oszillatoren und, allgemeiner, von gekoppelten dynamischen Systemen erforscht und sein Anwendungspotential bei der Informationsübertragung und -verschlüsselung erkundet. Zur Auswertung experimenteller Meßreihen werden Methoden der nichtlinearen Zeitreihenanalyse entwickelt und verfeinert, die es gestatten, deterministisch-chaotische Dynamiken z.B. von stochastischen Effekten zu unterscheiden oder Meßreihen von Rauschen zu befreien.

Ein wichtiger Aspekt ausgedehnter bzw. höherdimensionaler dynamischer Systeme besteht in ihrer Fähigkeit zu räumlicher und raumzeitlicher Strukturbildung und zur Entwicklung von u.U. sehr komplexen raumzeitlichen Dynamiken. Solche Eigenschaften zeigen z.B. Ensembles von akustisch erzeugten Kavitationsblasen. Für die Strukturbildung bei der akustischen Kavitation werden neue Beschreibungsmodelle entwickelt und analytisch und numerisch untersucht.

Kavitation:
Kavitation, d.h. die Hohlraumbildung und -dynamik in Flüssigkeiten, tritt z.B. bei Beschallung einer Flüssigkeit mit Ultraschall oder bei Einfokussieren eines intensiven Laserpulses auf. Typische Erscheinungen der Kavitationsdynamik sind stark nichtlineare Blasenschwingungen verbunden mit einem heftigen Kollaps der Blase und Stoßwellenabstrahlung, Schallabstrahlung (Kavitationsgeräusch), Sonolumineszenz, Jetbildung bei Blasen in der Nähe von Grenzflächen (und, als Folge, Kavitationserosion) und die sog. streamer-Bildung in Blasenwolken. Die Dynamik von laserinduzierten Einzelblasen und von akustisch generierten Blasenwolken wird mit einer Reihe z.T. neu- oder weiterentwickelter experimenteller Verfahren untersucht. Hierzu zählen die Hochgeschwindigkeitsphotographie und -holographie (mit bis zu 20 Millionen Bildern/Sekunde), die Auswertung akustischer Signale mit Methoden der nichtlinearen Zeitreihenanalyse und in Zukunft die Anwendung ultrakurzer Laserpulse zur Erzeugung und Messung von Kavitationsblasen.

Akhatov, Iskander, Ulrich Parlitz, Werner Lauterborn: Pattern formation in acoustic cavitation. J. Acoust. Soc. Am. 96, 1994, 3627-3635

Billo, Andreas, Ewald Schmitz, Werner Lauterborn, Werner Hentschel: Analysis of fuel injector sprays with in-line holography and parallel image processing. ICLASS-94, Rouen, France, 1994, 437-442

Englisch, Volker, Werner Lauterborn: The Winding-Number Limit of Period-Doubling Cascades Derived as Farey-Fraction. Int. J. Bifurcation and Chaos 4, 1994, 999-1002

Kocarev, Ljupco, Ulrich Parlitz: Communication using chaotic signals. In: Proceedings of Nonlinear Dynamics of Electronic Systems, Krakow, Poland, 29-30 July 1994

Kozlowski, Janusz, Ulrich Parlitz, Werner Lauterborn: Bifurcation analysis of two coupled periodically driven Duffing oscillators. Phys. Rev. E 51, 1995, 1861-1867

Lauterborn, Werner: Bifurcation in Acoustics, Suri-Kagaku (Mathematical Sciences), No. 327, 1994, 53-58

- und Ingo Eick, Achim Philipp: Approaching Bubble Dynamics with Lasers, Holography and Computers. Proc. of the IUTAM-Symposium "Bubble Dynamics and Interface Phenomena", Birmingham 1993, hrsg. v. J.R. Blake, Kluwer Verlag 1993

- und Thomas Kurz, Martin Wiesenfeldt: Kohärente Optik - Grundlagen für Physiker und Ingenieure. Springer-Verlag Berlin, 1993

- und Ewald Schmitz, Andreas Judt: Experimental Approach to a Complex Acoustic System. Int. J. Bifurcation and Chaos 3, 1993, 635-642

- und Andreas Judt, Ewald Schmitz: High-speed off-axis holographic cinematography with a copper-vapor-pumped dye laser. Opt. Lett. 18, 1993, 4-6

Mettin, Robert, Ulrich Parlitz, Werner Lauterborn: Bifurcation Structure of the Driven Van der Pol Oscillator. Int. J. Bifurcation and Chaos 3, 1993, 1529-1555

Müller, Georg, Werner Lauterborn: Untersuchung von Saitenschwingungen mit digitalem Bogen und Laser-Vibrometer. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 937-957

Ohl, Claus-Dieter, Achim Philipp, Werner Lauterborn: Cavitation bubble collapse studied at 20 million frames per second. Ann. Physik 4, 1995, 26ff

Parlitz, Ulrich: Common dynamical features of periodically driven strictly dissipative oscillators. Int. J. Bifurcation Chaos 3, 1993, 703-715

- Lyapunov Exponents from Chua's Circuit. J. Circuits, Systems, and Computers 3, 1993, 507-523

- und S. Ergezinger: Robust Communication based on Chaotic Spreading Sequences. Phys. Lett. A 188, 1994, 146-150

- und Rolf Zöller, Joachim Holzfuß, Werner Lauterborn: Reconstructing physical variables and parameters from dynamical systems. Int. J. Bifurcation and Chaos 4, 1994, 1715-1719

Philipp, Achim, Werner Lauterborn: Die Schädigung von Festkörperoberflächen durch einzelne Kavitationsblasen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 813-816

- und M. Delius, Christian Scheffczyk, Alfred Vogel, Werner Lauterborn: Interaction of lithotripter-generated shock waves with air bubbles. J. Acoust. Soc. Am. 93, 1993, 2496-2509

ABTEILUNG FÜR PHYSIK NICHTSTATIONÄRER STRÖMUNGEN

Spezielle instabile und/oder turbulente Strömungen werden als nichtlineare Schwingungssysteme und als strukturbildende Systeme vorwiegend experimentell untersucht. Im Vordergrund stehen mit Blick auf technische Anwendungen einerseits strömungsakustische Aspekte wie der Strömungseinfluß auf akustische Randbedingungen und die Erzeugung von Schall durch Strömungen, andererseits die Steuerbarkeit von Strömungen durch Schall oder andere, der Strömung aufgeprägte Schwingungen.
(a) Turbulente Kanalströmung mit longitudinal schwingender Wand: Die Ausbreitung der von der Wand ausgehenden Störung durch die Struktur der Turbulenz soll Auskunft über Strukturelemente und deren dynamisches Zusammenwirken geben (Förderung durch DFG).
(b) Strömungsablösung an der Hinterkante einer überströmten Platte und Steuerung der abgelösten instabilen Scherströmung: Der auch für strömungsakustische Randbedingungen und Schallerzeugung wichtige instationäre Wirbeltransport soll in physikalisch überschaubare Einzelprozesse zerlegt werden (Förderung durch DFG).
(c) Akustische Streufaktoren von durchströmten Objekten mit strömungsakustischen Instabilitäten: Phänomene wie die Entdämpfung von Resonatoren, Schallverstärkung oder die akustische Steuerung der Strömung werden im Hinblick auf praktische Anwendungen untersucht und durch möglichst allgemeingültige physikalische Modelle der instationären Strömung erklärt und beschrieben (Förderung durch DFG und durch Industrieunternehmen).
(Ronneberger und Mitarbeiter).

Göttling, Percy, Dirk Ronneberger, Detleff Karstens: Nachstimmbare Plattenresonatoren. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 696-699

Grützmacher, Volker: Unterdrückung von Instabilitätswellen in einer dreidimensionalen abgelösten Scherschicht, Diss. Göttingen 1993

- und Dirk Ronneberger: Akustische Unterdrückung von Instabilitäten in einer abgelösten Strömung. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 797-800

Löhr, Katrin, Dirk Ronneberger, Detleff Karstens: Akustische Energieverluste durch Wirbelbildung bei großen Amplituden. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 385-388

Preckel, Hartwig, Dirk Ronneberger, Detleff Karstens: Ein variables akustisches Filter für Abgasrohrleitungen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 389-392

- und Dirk Ronneberger: Ausnutzung strömungsbedingter negativer Impedanzen bei der Konstruktion eines akustischen Filters hoher Güte. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 665-668

Passive und aktive Schallfeldbeeinflussung:

Die Arbeiten zur aktiven Schallabsorption unter Einsatz digitaler Signalprozessoren sind fortgesetzt worden, insbesondere zur breitbandigen, adaptiven Lärmminderung in kleinen Räumen (z.B. Autos). Der derzeitige Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Verbesserung von Algorithmen für die adaptiven Filter. Weitergeführt wurden auch Untersuchungen an einer aktiven Wandbekleidung. Daneben werden passive Absorber für den Einsatz an Kraftfahrzeugen zur Minderung des Straßenlärms entwickelt. (Guicking und Mitarbeiter).

Auspitzer, Thomas, Rolf Schirmacher, Dieter Guicking: Vergleichende Betrachtung verschiedener adaptiver Filteralgorithmen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 509-512

Böhm, Wolfgang und Marcus Bronzel: Aktive Schallfeldbeeinflussung bei instationärer Signalumgebung. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 505-508

Bronzel, Marcus: Aktive Beeinflussung nicht-stationärer Schallfelder mit adaptiven Digitalfiltern. Diss. Göttingen 1993

Guicking, Dieter: Active Noise Control - A Review Based on Patent Specifications. In: NOISE-93, International Conference on Noise and Vibration Control, St. Petersburg, Rußland, Juni 1993. Proceedings: Vol. 2, p. 153-158

- Aktiver Lärmschutz im Spiegel von Patentanmeldungen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 684-687

- Aktive Schallfeldbeeinflussung in kleinen Räumen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 167-174

- und Rolf Schirmacher: A Broadband Active Noise Control System Using a Fast RLS Algorithm. In: Third International Congress on Air- and Structure-Borne Sound and Vibration, Montreal, Canada, June 13-15, 1994. Proceedings: Vol. 3, p. 1361-1368

Schirmacher, Rolf, Dieter Guicking: Einfluß der Sekundärstrecke auf die Konvergenzgeschwindigkeit digitaler Filter zur aktiven Lärmkompensation. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 672-675

- und Thomas Auspitzer, Dieter Guicking: Fast Algorithms for Active Adaptive Control of Nonstationary Sound Fields. NAG (Nederlands Akoestisch Genootschap) Journaal Nr. 120, Nov. 1993, 41-55

- und Thomas Auspitzer, Dieter Guicking: Anwendung des SFAEST-Algorithmus in der aktiven Lärmbekämpfung. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 513-516

- und Dieter Guicking: Theory and implementation of a broadband active noise control system using a fast RLS algorithm. Acta Acustica 2, 1994, 291-300

Timann, Gero, Dieter Guicking: Der Satz von Sprecher: Ein neuer Weg zur globalen Schallfelderkennung? In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 295-298

Wenzel, Michael: Generelle Biasbefreiung bei adaptiven Algorithmen zur Verbesserung der Konvergenz. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 517-520

Hydroakustik:

Die Arbeiten zur Wasserschall-Rückstreuung im Hinblick auf die Klassifizierung resonanzfähiger Objekte und zur Realisierung diffuser Reflektoren für Wasserschall wurden abgeschlossen. Neu begonnen wurden Untersuchungen zu den akustischen Eigenschaften von elektrorheologischen Flüssigkeiten (BWB). (Guicking und Mitarbeiter).

Peine, Harald: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Resonanzklassifizierung in der Hydroakustik. Diss. Göttingen 1993

Wicker, Kai, Dieter Guicking: Diffus reflektierende Oberflächen im Wasserschall. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 837-840

Quantenoptik und Spektroskopie:

Diese Forschungsgruppe ist erst seit Herbst 1994 in Göttingen tätig, alle hier aufgeführten experimentellen Arbeiten und die meisten der theoretischen Arbeiten wurden noch im Institut für Laser-Physik der Universität Hamburg durchgeführt.

Gegenstand der Forschung der Arbeitsgruppe waren Quantenoptik und Präzisionsspektroskopie mit gespeicherten Ba+ und Yb+ Ionen. Dies wurde durchgeführt mit einzelnen optisch gekühlten Ionen in Paul-Fallen sowie mit Ionenwolken in Achtpolfallen. Forschungsziele waren theoretische und experimentelle Untersuchungen der Bewegung einzelner Ionen und deren quantenmechanischer Schwingungszustände im Fallenpotential sowie Präzisionsexperimente zur Darstellung von Normalfrequenzen. Diese Arbeiten dienen dem grundlegenden Verständnis der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie (quantenmechanischer Meßprozeß) und der Weiterentwicklung von Frequenznormalen. Die Forschungsarbeiten wurden ergänzt durch die Neu- und Weiterentwicklung von schmalbandigen und hochstabilen Farbstoff- und Dioden-Lasern. Alle Forschungsarbeiten wurden von der DFG durch Sachbeihilfen gefördert. (Blatt u. Mitarbeiter).

Blatt, Rainer et al.: Correlations of the resonance fluorescence from a single trapped ion. In: Fundamentals of Quantum Optics III, hrsg. von F. Ehlotzky, Berlin 1993, 146

Cirac, Juan Ignacio et al.: 'Dark' squeezed states of the motion of a trapped ion. Phys. Rev. Lett. 70, 1993, 556

- et al.: Preparation of Fock-States by the Observation of Quantum Jumps in an Ion Trap. Phys. Rev. Lett. 70, 1993, 762

- et al.: Cooling of a trapped ion coupled strongly to a quantized cavity mode. Opt. Commun. 97, 1993, 353

- et al.: Spectrum of resonance fluorescence from a single trapped ion. Phys. Rev. A 48, 1993, 2169

- et al.: Laser cooling of trapped ions with polarization gradients. Phys. Rev. A 48, 1993, 1434

- et al.: Non-classical states of motion in an ion trap. In: Fundamentals of Quantum Optics III, hrsg. v. F. Ehlotzky, Berlin 1993, 156

- et al.: Laser cooling of trapped ions: the influence of micromotion. Phys. Rev. A 49, 1994, 421

- et al.: Quantum collapse and revival in the motion of a single trapped ion. Phys. Rev. A 49, 1994, 1202

- und Rainer Blatt, Peter Zoller: Nonclassical States of Motion in a 3-Dimensional Ion Trap by Adiabatic Passage. Phys. Rev. A 49, 1994, R3174

- et al.: Nonclassical states of motion and quantum collapse and revival in an ion trap. In: Quantum Optics VI, hrsg. von D. F. Walls, J. D. Harvey, Springer Proceedings in Physics 77, Berlin 1994, 112

Courteille, Philippe et al.: Frequency Measurement in 130Te{_2} near 467 nm. Appl. Phys. B 59, 1994, 187

Enders, Volker et al.: Microwave-Optical Double Resonance on a Single Laser-Cooled 171Yb+ Ion. Europhys. Lett. 24, 1993, 325

Ma, Long-Sheng et al.: Modulation-Transfer Spectroscopy in Te{_2} at 467 nm. Appl. Phys. B 57, 1993, 159

Marzoli, Irene et al.: Laser cooling of trapped three-level ions: Designing two-level systems for sideband cooling. Phys. Rev. A 49, 1994, 2771

Walz, Jochen et al.: Ion storage in the rf-octupole trap. Phys. Rev. A 50, 1994, 4122

- et al.: Motional Stability of a Nonlinear Parametric Oscillator: Ion Storage in the RF Octupole Trap. Europhys. Lett. 21, 1993, 183

Sprache und neuronale Netzwerke:

Zur maschinellen Erkennung gesprochener Wörter und einfacher Sätze mit neuronalen Netzwerken wurden Untersuchungen durchgeführt, die gehörorientierte Merkmalsbildung, Netzstrukturen, Lernverfahren, Sprecheradaption und Figur-Hintergrund-Problem betrafen (BMFT-Verbundprojekt, GK). Ein artikulatorisches Sprachsynthesemodell wurde hinsichtlich des Glottismodells, des subglottalen Systems und des Nasaltrakts verbessert. Ferner wurden in Zusammenarbeit mit der phoniatrischen Klinik Methoden zur akustischen Bewertung von Stimmband-Pathologien untersucht. (Schroeder, Strube und Mitarbeiter).

Behme, Holger: Selbstorganisierte Segmentierung und Klassifikation von Segmenten in fließender Sprache als Teil eines hierarchischen neuronalen Netzwerks, Diss. Göttingen 1994

- und Wolf-Dieter Brandt, Hans Werner Strube: Spracherkennung durch Segmenterkennung über Merkmalskarten. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 1012-1015

- und Wolf-Dieter Brandt, Hans Werner Strube: Speech Recognition by Hierarchical Segment Classification. In: ICANN'93, hrsg. v. S. Gielen, B. Kappen, London 1993, 416-419

- und Wolf-Dieter Brandt, Hans Werner Strube: Speech Processing by Hierarchical Segment Classification. In: Proc. 1993 Int. Joint Conf. on Neural Networks, Ibaraki/Piscataway 1993, 279-282

- und Wolf-Dieter Brandt, Hans Werner Strube: Sprachverarbeitung in einem hierarchischen neuronalen Netzwerk. In: Elektronische Sprachsignalverarbeitung. Fünfte gemeinsame Konferenz der Techn. Universitäten Berlin und Dresden und der Humboldt-Univ. Berlin [Studientexte zur Sprachkommunikation Heft 11], hrsg. v. K. Fellbaum, Dresden 1994, 405-412

- et al.: Merkmals- und Hypothesenbildung für Wortteile und Wörter in fließender Sprache. In: Statusseminar des BMFT Neuroinformatik, 20-21. Oktober 1992, Schloß Maurach, hrsg. v. M. van der Meer, Berlin 1992, 367-375

Brandt, Wolf-Dieter: Segmentierung und Erkennung fließender Sprache unter Anwendung selbstorganisierender neuronaler Netzwerke in hierarchischer Architektur, Diss. Göttingen 1994

- und Holger Behme, Hans Werner Strube: Segmentierung fließender Sprache durch topologieerhaltende Vektorquantisierer. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 1008-1011

- und Holger Behme, Hans Werner Strube: Spracherkennung durch hierarchische Segmenterkennung. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 1301-1304

Deffner, Renate et al.: Understanding continuous speech using a neural word model an an associative predictor network prestructured with linguistic knowledge. In: Proc. ICANN 1994, Sorrento 1994, 921-924

Fischer, Kyrill Alexander: Ein Modell zur neurobiologisch motivierten Vorverarbeitung akustischer Signale. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 1053-1056

- Neurophysiologisch motivierte Modelle zur akustischen Figur-Hintergrund-Trennung, Diss. Göttingen 1994

Fröhlich, Matthias, Hansjörg Warneboldt, Hans Werner Strube: Berücksichtigung des subglottalen Systems bei der artikulatorischen Sprachsynthese. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 1305-1308

Müller, Knut, Hans Werner Strube: Sprechernormalisierende Abbildung von Barkspektrogrammen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 968-971

Paping, Martin: Ein neuronales Erkennungssystem für fließende Sprache. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 1289-1292

- Ein Erkennungssystem für fließende Sprache in neuronaler Architektur. Diss. Göttingen 1994

- und Hans Werner Strube, Tino Gramss: A Neural Speech Recognizer Using a Signal Representation in the Modulation Frequency Space. In: NNASP'93 Proceedings, Singapore 1993, 19-25

- und Tino Gramss, Hans Werner Strube: Ein neuronaler Einzelworterkenner auf der Basis von Wortsegmenten. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 992-995

- und Hans Werner Strube: Modulation-Frequency Encoding of Speech with Application to Neural Speech Recognizers. In: ICANN'93, hrsg. v. S. Gielen, B. Kappen, London 1993, 422

- und Hans Werner Strube: A neural online recognizer of continuous speech using small vocabularies. In: 8. Aachener Kolloquium "Signaltheorie", hrsg. v. P. Vary, Offenbach etc. 1994, 93-96

Strube, Hans Werner: Überblick über das Verbundprojekt SPINA. In: Statusseminar des BMFT Neuroinformatik, 20-21. Oktober 1992, Schloß Maurach, hrsg. v. M. van der Meer, Berlin 1992, 363-365

- Psychoakustisch orientierte Merkmalsbildung in der Vorverarbeitung der Spracherkennung. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 41-51

Warneboldt, Hansjörg, Hans Werner Strube: Bestimmung der akustisch-artikulatorischen Abbildung für ein Vokaltraktmodell. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 1028-1031

Zahlentheorie, nichtlin. Dynamik, Raum- und Psychoakustik:

Anwendungen der Zahlentheorie und Mengenlehre in nichtlinearer Dynamik (Fraktale und Chaos), Raumakustik, Psychoakustik und Signalverarbeitung (Schroeder)

Schroeder, Manfred Robert: Fraktale, Chaos und Selbstähnlichkeit - Notizen aus dem Paradies der Unendlichkeit, Heidelberg 1994

- Listening with Two Ears. In: Music Perception 10, 1993, 255-280

- A brief history of synthetic speech. Speech Communication 13, 1993, 231-237

- Zum Weltbild der Physik: Quantentheorie und Unbestimmtheit. Georgia Augusta, Mai 1994, 35-38

- How Probable Is Fermat's Last Theorem? The Mathematical Intelligencer 16, No. 4, 1994, 19-20

- Zahlentheorie in der Physik. Physikalische Blätter 50, 1994, 1123-1128

Psychologische Akustik und Raumakustik:

Die Nachhallzeit von Räumen wurde aus Musiksignalen extrahiert. Die Analyse zeitlicher Strukturen akustischer Signale im Gehör wurde sowohl psychoakustisch untersucht als auch in Rechnermodellen simuliert (z.T. DFG). Die Fragestellungen betrafen Modulationswahrnehmung, Nachverdeckung, Lückendetektion, Dauerunterscheidung von Signalen, Comodulation Masking Release, Phaseneffekte, Mithör- und Trennschwellen in harmonischen Tonkomplexen. (Schroeder, Püschel, Eilemann und Mitarbeiter)

Dau, Torsten, Dirk Püschel: Modell für die Detektion von Testtönen in Rauschmaskierern. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 824-827

- und Dirk Püschel: A quantitative model of the effective signal processing in the auditory system. In: Contributions to Psychological Acoustics. Results of the Sixth Oldenburg Symposium on Psychological Acoustics, hrsg. v. August Schick, Oldenburg 1993, 107-120

Eilemann, Andreas: Mithörschwellen und Trennschwellen harmonischer Tonkomplexe. Diss. Göttingen 1994

- und Gert Jacobi, Andres Sander: Comodulation Masking Release for deterministic and non-deterministic signals. In: Contributions to Psychological Acoustics. Results of the Sixth Oldenburg Symposium on Psychological Acoustics, hrsg. v. August Schick, Oldenburg 1993, 411-418

Fassel, Ralf: Experimente und Simulationsrechnungen zur Wahrnehmung von Amplitudenmodulationen im menschlichen Gehör. Diss. Göttingen 1994

- und Dirk Püschel: Form der Modulationsfilter im Gehör. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 812-815

- und Dirk Püschel: Modulation detection and masking using deterministic and random maskers. In: Contributions to Psychological Acoustics. Results of the Sixth Oldenburg Symposium on Psychological Acoustics, hrsg. v. August Schick, Oldenburg 1993, 419-429

Jacobi, Gert: Störgeräuschbefreiung beim Hören. Diss. Göttingen 1993

Klitzing, Regine von, Armin Kohlrausch: Effect of masker level on overshoot in running- and frozen-noise maskers. J. Acoust. Soc. Am. 95, 1994, 2192-2201

Kohlrausch, Armin, Andres Sander: Phase effects in masking related to dispersion in the inner ear. II. Masking period patterns of short targets. J. Acoust. Soc. Am. 97, 1995, 1817-1829

Hansen, Martin, Dirk Püschel: Untersuchung zur Bestimmung der Nachhallzeit mit Musiksignalen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 199-202

Münkner, Stefan: Modellrechnungen und Messungen zur Wahrnehmung nichtstionärer akustischer Signale. Diss. Göttingen 1993

- und Armin Kohlrausch: Untersuchung des Analysefensters zur Wahrnehmung zeitlicher Strukturen im Gehör. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 800-803

- und Dirk Püschel: Ein psychoakustisches Modell zur Simulation von Zeitauflösungsexperimenten. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 796-799

- und Dirk Püschel: A psychoacoustical model for the perception of non-stationary sounds. In: Contributions to Psychological Acoustics. Results of the Sixth Oldenburg Symposium on Psychological Acoustics, hrsg. v. A. Schick, Oldenburg 1993, 121-134

Sander, Andres, Andreas Eilemann: Untersuchungen zur Trennbarkeit von Tonkomplexen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 884-887

- und Andreas Eilemann, Birger Kollmeier: Trennbarkeit von Tonkomplexen: Amplitudenmodulation. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 1489-1492

- und Andreas Eilemann, Birger Kollmeier: On the separation of complex tones. In: Contributions to Psychological Acoustics. Results of the Sixth Oldenburg Symposium on Psychological Acoustics, hrsg. v. August Schick, Oldenburg 1993, 399-410

Verhey, Jesko, Kyrill Alexander Fischer: Ein einfaches Dynamikkompressionsmodell, das durch zwei Zeitkonstanten charakterisiert ist. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 1077-1080.

- und Dirk Püschel: Simulationen zeitlicher Verdeckungseffekte mit einem physiologisch motivierten Haarzellenmodell. In: Fortschritte der Akustik - DAGA 94, Bad Honnef 1994, 1065-1068.

Sprachperzeption:

Das monaurale und binaurale Hörvermögen und das Sprachverstehen von Innenohr-Schwerhörigen wurden erforscht sowie neue Verfahren zur computergesteuerten Hördiagnostik und zur Sprachverständlichkeitsmessung entwickelt. Die Arbeiten zielten auf zukünftige digitale Mehrkanal-Hörgeräte, wofür auch nichtlineare Signalverarbeitungsverfahren entwickelt wurden, die das "Recruitment" und die Beeinträchtigung durch Umgebungslärm kompensieren. Ferner wurde der Einsatz otoakustischer Emissionen hinsichtlich objektiver Diagnostik von Hörstörungen untersucht. Es bestand eine Zusammenarbeit mit sechs HNO-Kliniken und der Telekom (BMFT, DFG). (Kollmeier [bis 03/93] und Mitarbeiter)

Hohmann, Volker, Birger Kollmeier: The effect of multichannel dynamic compression on speech intelligibility. In: J. Acoust. Soc. Am. 97, 1995, 1191-1195

Holube, Inga, Birger Kollmeier: A perception model to predict speech intelligibility in impaired listeners using psychoacoustical parameters. In: Contributions to Psychological Acoustics, 6th Oldenburg Symposium, hrsg. v. A. Schick, Oldenburg 1993, 557-566

- und Birger Kollmeier: Beziehungen zwischen dem Einsilber-Reimtest in Ruhe und der Ton- und Sprachaudiometrie. Audiol. Akustik 33, 1994, 18-29

- und Birger Kollmeier: Modifikation eines Fragebogens zur Erfassung des subjektiven Hörvermögens und dessen Beziehung zur Sprachverständlichkeit in Ruhe und unter Störgeräuschen. Audiol. Akustik 33, 1994, 35-44

Kießling, J., Birger Kollmeier (Hrsg.): Medizinische Physik in der Audiologie, Nürnberg 1993

Kliem, Kathrin, Birger Kollmeier: A bisyllabic rhyme test in German. In: Contributions to Psychological Acoustics, 6th Oldenburg Symposium, hrsg. v. A. Schick, Oldenburg 1993, 567-584

Kollmeier, Birger: Grundlagen der Akustik. In: Medizinische Physik in der Audiologie, hrsg. v. J. Kießling, Birger Kollmeier, Nürnberg 1993, 1-8

- Signalverarbeitung und Signalprozessoren in der Audiologie. In: Medizinische Physik in der Audiologie, hrsg. v. J. Kießling und Birger Kollmeier, Nürnberg 1993, 9-20

- Noise reduction for hearing aids employing binaural cues. In: Recent developments in hearing instrument technology, hrsg. v. J. Beilin, G.R. Jensen, Taastrup, 1993

- Physikalische Grundlagen der Informationsübertragung. In: Lehrbuch der Phoniatrie und Pädaudiologie, hrsg. v. J. Wendler u.a., 3. Auflage, Stuttgart 1993

- Sprache als höchste Entwicklungsform des biologischen Informationswechsels. Lehrbuch der Phoniatrie und Pädaudiologie, hrsg. v. J. Wendler u.a., 3. Auflage, Stuttgart 1993

- (Hrsg.): Moderne Verfahren der Sprachaudiometrie. Heidelberg 1992

- und Inga Holube: Auditory Filter Bandwidths in Binaural and Monaural Listening Conditions. J. Acoust. Soc. Am. 92, 1992, 1889-1901

- und René Koch: Speech Enhancement Based on Physiological and Psychoacoustical Models of Modulation Perception and Binaural Interaction. J. Acoust. Soc. Am. 95, 1994, 1593-1602

- und Jürgen Peissig, Volker Hohmann: Binaural Noise-Reduction Hearing Aid Scheme with Real-Time Processing in the Frequency domain. Scand. Audiol. Suppl. 38, 1993, 28-38

- und Jürgen Peissig, Volker Hohmann: Real-time Multiband Dynamic Compression and Noise Reduction for Binaural Hearing Aids. J. Rehab. Res. Dev. 30, 1993, 82-94

Launer, Stefan, Volker Hohmann, Birger Kollmeier: Categorical loudness summation - experiments and models. In: Contributions to Psychological Acoustics, 6th Oldenburg Symposium, hrsg. v. A. Schick, Oldenburg 1993, 233-250

Neumann, Joachim, Stefan Uppenkamp, Birger Kollmeier: Frequenzspezifische Stimulation von TEOAE bei Schwerhörigkeit. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 720-723

- und Stefan Uppenkamp, Birger Kollmeier: Chirpsignals with low peakfactors and freely selectable power spectra. In: Contributions to Psychological Acoustics, 6th Oldenburg Symposium, hrsg. v. A. Schick, Oldenburg 1993, 89-98

- und Stefan Uppenkamp, Birger Kollmeier: Chirp Evoked Otoacoustic Emissions. Hearing Res. 79, 1994, 17-25 Peissig, Jürgen, Birger Kollmeier: Richtcharakteristik des binauralen Hörsystems bei Normal- und Schwerhörigen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 744-747

Uppenkamp, Stefan, Joachim Neumann, Birger Kollmeier: Van der Pol-Oszillator als Modell für schmalbandig angeregte otoakustische Emissionen. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 728-731

- und Joachim Neumann, Birger Kollmeier: Narrowband Stimulation and Synchronization of Otoacoustic Emissions. Hearing Res. 78, 1993, 210-220

Wesselkamp, Matthias, Birger Kollmeier: Vergleich von gemessener und subjektiv skalierter Sprachverständlichkeit mit einem optimierten Satztest. In: Fortschritte der Akustik - DAGA '93, Bad Honnef 1993, 1064-1067

ABTEILUNG FÜR PHYSIK MOLEKULARER RELAXATIONSPROZESSE

<3>Molekulare Flüssigkeitsphysik: Ziel unserer Untersuchungen war die Erkundung der Molekül-Bewegung, -Wechselwirkung und -Anordnung in überwiegend wäßrigen Lösungen von a) niedermolekularen Elektrolyten (Ionenassoziaten), b) kleinen organischen Molekülen, c) Tensiden (Tensid-Mizellen) und d) synthetischen und Bio-Polymermolekülen, sowie in binären Wasserstoffbindungs-vernetzten Flüssigkeitsmischungen über den gesamten Mischbarkeitsbereich (kritische Erscheinungen!). Einbezogen waren auch Untersuchungen von Biogewebeproben. Die Arbeiten tragen einerseits zum grundlegenden Verständnis der Mikro-Struktur, -Dynamik und -Kinetik flüssiger Systeme bei, andererseits haben sie praktischen Bedeutung, z. B. in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, für die Ausbeutung nur noch wenig ergiebiger Öl-Lagerstätten sowie in der Medizin für die Protektion menschlicher Organe (z. B. Herz, Leber, Niere) bei Operationen. Die Untersuchungen erfolgten durch dielektrische Spektroskopie im Frequenzbereich zwischen 1 kHz und 75 GHz und durch Ultraschallabsorptions-Spektroskopie im Frequenzbereich zwischen 100 kHz und 5 GHz. Die Forschungsarbeiten wurden ergänzt durch Neu- und Weiterentwicklungen von Meßapparaturen und Auswertungsverfahren sowie durch den Entwurf und die theoretische Behandlung von Modellvorstellungen zur Verknüpfung der Meßergebnisse mit molekularen Flüssigkeitseigenschaften. Fünf der Forschungsarbeiten wurden von der DFG gefördert, eines von der VW-Stiftung, eines von der Max-Planck-Gesellschaft (Pottel, Kaatze und Mitarbeiter).

Kaatze, Udo: Dielectric Relaxation of H{_2}O/D{_2}O Mixtures. Chem. Phys. Lett. 203, 1993, 1-4

- Dielectric Spectroscopy of Aqueous Solutions. Hydration Phenomena and Hydrogen-Bonded Networks. J. Mol. Liquids 56, 1993, 95-115

- und Martin Brai: Density Fluctuations and Rotational Isomerization in Phospholipid Bilayers as Studied by Ultrasonic Absorption Spectroscopy. Chem Phys. Lipids 65, 1993, 85-89

- et al.: Ultrasonic Spectroscopy of Liquids. Extending the Frequency Range of Variable Sample Length Pulse Technique. Meas. Sci. Techn. 4, 1993, 1257-1265

- und Martin Brai, Karsten Menzel: Microheterogeneity of Monohydric Alcohol/Water Mixtures. Extended View of Ultrasonic Relaxations. Ber. Bunsenges. Phys. Chem 98, 1994, 1-8

- und Birgitta Gabriel, Reinhard Pottel: Dielectric Spectroscopy of C{_i}E{_j}/Water Mixtures as a Function of Composition. Ber. Bunsenges. Phys. Chem 98, 1994, 9-19

- et al.: Microheterogeneity of 2-Butoxyethanol/Water Mixtures at Romm Temperature. An Ultrasonic Relaxation Study. Z. Phys. Chem. 186, 1994, 141-170

- et al.: New Plano-Concave Resonator Cells for Absorption and Velocity Measurements in Liquids below 1 MHz. Meas. Sci. Techn. 5, 1994, 1131-1138

Menzel, Karsten: Ultraschallspektroskopie an C{_i}E{_j}/Wasser-Mischungen als Funktion der Zusammensetzung und der Temperatur. Diss. Göttingen 1993

Scholle, Frank-Detlef: Ultraschallspektroskopie an Organgewebeproben in Abhängigkeit von der Zeit während Ischämie unter definierten physiologischen Bedingungen. Diss. Göttingen 1993

Organische Leiter und Supraleiter, keramische Hochtemperatur-Supraleiter:

Die speziellen Strukturen der organischen Leiter führen zu spezifischen physikalischen Eigenschaften (z.B. eindimensionale metallische Leitfähigkeit, Supraleitung, Phasenübergänge, Ladungsdichtewellen), die mit zunehmendem Interesse untersucht werden. Messungen mit Mikrowellen: Die elektrische Leitfähigkeit in Abhängigkeit von Temperatur und Frequenz wird untersucht, besonders im Hinblick auf den Transportmechanismus und die Phasenübergänge in den supraleitenden Zustand. Mikrokristall-Spektroskopie: Gemessen werden die Orientierung des Polarisierbarkeits-Tensors und die Orientierung und Größe des Absorptions-Tensors. Die Messungen werden im sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereich durchgeführt und überdecken damit den Übergangsbereich von den intramolekularen zu den intermolekularen Anregungen. Hochtemperatur-Supraleiter: Gemessen werden die Mikrowellen-Leitfähigkeit und die Impedanz in Abhängigkeit von Temperatur und Frequenz (Helberg und Mitarbeiter).

Burkert, Rainer, Hans-Wilhelm Helberg: Longitudinal and Transverse Conductivity in (1,2-Me{_2}-DCNQI){_2}Cu Fibres. Synth. Metals 56, 1993, 2519-2524

Hauenschild, Carsten, Hans-Wilhelm Helberg: Microwave Conductivity of the Organic Charge Density Wave Conductor (Fluoranthene){_2}X. Synth. Metals 56, 1993, 2635-2640

Helberg, Hans-Wilhelm, Hans-Christoph Lenz: Polarizabilities of the Intermolecular Contacts in BEDT-TTF and BEDO-TTF Molecular Crystals. Synth. Metals 56, 1993, 2431-2436

Schaumburg, Gerhard, Hans-Wilhelm Helberg: Application of a Cavity Perturbation Method to the Measurement of the Complex Microwave Impedance of Thin Super- or Normal Conducting Films. J. Phys. III France 4, 1994, 917-927

Schweitzer, Dieter et al.: New Radical Salts of BEDO-TTF: Structures and Electronic Properties of Organic Metals and Superconductors. Synth. Metals 56, 1993, 2827-2832