Technologiepreis - Technology Award 2004


Prof. Dr. Manfred Robert Schroeder

  • Wir ehren Manfred R. Schroeder für sein wissenschaftliches Lebenswerk im Bereich der Raumakustik, Psychoakustik, Sprachkodierung und Computergrafik, besonders aber für die Erfindung der Linearen Prädiktion, der wichtigsten Grundlage für Sprachkodierung und Sprachanalyse.

  •  
  • We honor Manfred R. Schroeder for his scientific work in the areas of room acoustics, psychoacoustics, speech coding and computer graphics, and for the invention of the linear prediction coding of speech, the most important basis of speech coding and speech analysis.
  • Curriculum Vitae von Prof. Dr. Manfred Robert Schroeder
     
    12.7.1926 geboren in Ahlen/Westfalen.
    12.7.1926 Promotion zum Dr. rer. nat. in Göttingen.
    1954 Promotion zum Dr. rer. nat. in Göttingen.
    1954 Head, Acoustics Research.
    1958 Head, Acoustics Research.
    1963 Director, Acoustics and Speech Research.
    1964 Director, Acoustics, Speech an Mechanics Research.
    1969 Professor und Direktor des Dritten Physikalischen Institutes, Universität Göttingen.
    1979 Gastprofessor Universität Tokio.
    1991 Emeritierung.
    Auszeichnungen und
    Ehrungen
    1969 Erster Preis Computer Art, American Society Computer Machinery.
    1971 Fello IEEE.
    1971 Wiss. Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft.
    1972 Gold Medal, Audio Engineering Society.
    1974 Ordentliches Mitglied der Akademie der Wissenschaften, Göttingen.
    1978 Member New York Academy of Sciences.
    1979 Member National Academy of Engineering, Washington.
    1984 Lord Rayleigh Gold Medal, British Institute of Acoustics.
    1987 Lord Rayleigh Gold Medal, British Institute of Acoustics.
    1991 Gold Medal, Acoustical Society of America.
    1992 Niedersachsen-Preis.
    1995 Helmholtz-Medaille, DAGA.
    1999 Fellow New York Academy of Sciences.
    2003 Ehrenmitglied der Gesellschaft für Audiologie.


    Prof. Schroeder hält insgesamt 45 amerikanische Patente.

    Veröffentlichungen
    Er ist der Autor von über 100 wissenschaftlichen Aufsätzen und den folgenden Büchern:
    1983 Number Theory in Science and Communication
    1985 Speach and Speaker Recognition
    1991 Fractals, Chaos, Power Laws: Minutes from an Infinite Paradise
    1996 Hundert Jahre Friedrich Hund: Ein Rückblick auf das Wirken eines bedeutenden Physikers
     

    Forschungen zur Sprachkodierung, Konzertsaal-Akustik und Zahlentheorie - ein breites Tätigkeitsfeld

    Ein Mobiltelefon ist uns inzwischen ein so selbstverständlicher Gegenstand geworden, dass wir uns kaum noch bewußt machen, welche Vielzahl technischer Spitzenleistungen nötig sind, um das Funktionieren wirklich zu gewährleisten. Dabei hat sich in den letzten zehn Jahren das Mobiltelefon von einem schweren, klobigen Gerät zu einem designten, zierlichen Spielzeug entwickelt, und um so weniger realisieren wir heute die hohe technische Komplexität im Inneren. Beim Telefonieren durchläuft unsere Sprache zahlreiche, komplizierte Verarbeitungsschritte, um schließlich beim Empfänger in möglichst originaler Qualität anzukommen. Der für diese Sprachqualität wichtigste und maßgebende Schritt ist dabei die in sogenannten "Codecs" (von: Coding, Decoding) stattfindende Datenreduktion. Ohne diese Kompression der Daten auf etwa ein Zehntel wäre ein gleichzeitiges Telefonieren vieler Menschen gar nicht möglich!

    Die Erfindung des "Linear predictive coding LPC" von Prof. Schroeder im Jahr 1967 gemeinsam mit Bishnu Atal und die vom gleichen Team 1984 erfundene "Codebook exited linear prediction CELP" bildet für diese Sprachkompression den wichtigsten Grundstein. Zahlreiche Weiterentwicklungen und Verfeinerungen dieser Technik haben schließlich zur Qualität und Reife der heutigen Codecs geführt, wie sie in etwa einer Milliarde Mobiltelefonen täglich genutzt wird.

    Nun ist die Beurteilung einer Sprachqualität oder -allgemeiner- einer beliebigen akustischen Darbietung natürlich ein sehr persönlicher Vorgang, der sich sehr schwer objektiv messen läßt. Hier haben die Forschungen von Prof. Schroeder in ganz unterschiedlichen Bereichen Maßstäbe gesetzt. Beispielsweise gelang es ihm mit einem Forscherteam, die akustischen Eigenschaften von 22 berühmten Konzertsälen so originalgetreu zu reproduzieren, dass erstmalig ein direkter Vergleich (ohne lange reisen zu müssen!) möglich war. Die Ergebnisse waren richtungsgebend für die Architektur moderner Konzertsäle. Dabei zeigte sich eindrucksvoll, dass moderne Konzertsäle mit ihren oft niedrigen Decken und breiten Räumen geradezu Gift für einen guten Klang sind, während ältere Konzertsäle hier viel besser waren. Nebenbei wurde hier auch noch eine besonders raffinierte Form der Wandgestaltung erfunden, die Schroeder-Reflektoren, die neben einer reizvollen Ästhetik auch noch zum besonders guten akustischen Konzerterlebnis beitragen.

    Mit den Schroeder-Reflektoren wurde, vielleicht sogar erstmalig mit solcher Relevanz für die Praxis, intensiv mit Methoden der Zahlentheorie an akustischen Problemen gearbeitet. In diesem Zusammenhang entstanden zahlreiche Ideen und Vorschläge, die zum Teil gerade in jüngster Zeit erhebliche Bedeutung bekamen. So war es beispielsweise über Jahre ein "Hobby" von Prof. Schroeder, Signale mit besonders kleinen Spitzenwerten zu erzeugen. Dabei geht es vereinfacht darum, viele Töne gleichzeitig klingen zu lassen (bei fester Lautstärke eines jeden Tones!), aber dabei gleichzeitig den Spitzenwert der Lautstärke möglichst klein zu halten. Man stelle sich diese Aufgabe beim Anschlagen eines riesigen Akkordes auf dem Klavier vor! Heute ist dieses Problem von zentraler Bedeutung zum Beispiel beim schnellen Surfen im Internet: Das dabei in der Regel verwendete Verfahren ADSLüberträgt nämlich die Daten gerade durch viele Töne gleichzeitig und muß dieses Tongemisch dabei durch Kabel, Verstärker und alle angeschlossenen Apparaturen bringen - deshalb die Forderung nach einem kleinen Spitzenwert.

    Die dargestellten Beispiele illustrieren die außerordentliche Bandbreite der Forschungen von Prof. Schroeder, dessen Arbeit immer wieder Brücken zwischen verschiedenen Forschungsbereichen geschlagen hat und dabei zu neuen und die zukünftige Forschung befruchtenden Ergebnissen führte. Mit der Verleihung des Eduard-Rhein-Technologiepreises wird Prof. Manfred Robert Schroeder für sein wissenschaftliches Lebenswerk und für die Erfindung und Weiterentwicklung der digitalen Sprachcodierung geehrt.
     
     
     
    Dr. Sönke Mehrgardt,
    SODANA CONSULTING, Deisenhofen 

    Homepage