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Stephan Töpken

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Carl von Ossietzky University
Department of Medical Physics and Acoustics
Acoustics Group
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Carl von Ossietzky University
Department of Medical Physics and Acoustics
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26129 Oldenburg

Stephan Töpken

Dr. rer. nat., Dipl. Phys.

Research Areas

  • Psychoacoustic methods to investigate the relationships between judgments of loudness, sound characteristics and their contribution to the evaluation of sounds and appraisal
  • Explorative characterisation of sounds and development of psychoacoustically motivated indexes for their description
  • Interaction of tactile and auditory perception for supra-theshold sensations
  • Present application areas:
    • Acoustic quality of fan noise
    • Characterization and evaluation of aircraft cabin noise and seat vibration
    • Simulation and evaluation of low sonic boom
    • Psychoacoustic qualities of multi-tone sounds and their assessment

Publications

Journal Articles

  • Siedenburg, K., Bürgel, M., Özgür, E., Scheicht, C., Töpken, S. (2024) Vibrotactile enhancement of musical engagement. Sci. Rep. 14, 7764.  doi.org/10.1038/s41598-024-57961-8
  • Claaßen, E., Töpken, S. and van de Par, S. (2024) The influence of the reference level on
    loudness and preference judgments for spectrally manipulated fan sounds
    . J. Acoust. Soc. Am. 155, 1735–1746. doi.org/10.1121/10.0025161
  • Krause, L., van de Par, S. and Töpken, S. (2023) Pleasantness Ratings for Vertical Whole-Body Vibration on an Aircraft Seat and Relevant Body Parts Involved, Appl. Acoust. 207, 109330. doi.org/10.1016/j.apacoust.2023.109330
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2021) Loudness and short-term annoyance of sonic boom signatures at low levels, J. Acoust. Soc. Am. 149(3), 2004-2015. doi.org/10.1121/10.0003779
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2019) Determination of preference-equivalent levels for fan noise and their prediction by indices based on specific loudness patterns, J. Acoust. Soc. Am. 146(6), 3399-3409. doi.org/10.1121/1.5110474
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2019) Perceptual dimensions of fan noise and their relationship to indexes based on the specific loudness, Acta Acust. united Ac. 105(1), 195-209. doi.org/10.3813/AAA.919300
  • Töpken, S., Scheel, H., Verhey, J. L. and Weber R. (2018) Quantification of preference relevant sound characteristics of multi-tone sounds based on the differences between loudness judgments and preference evaluations, Acta Acust. united Ac. 104(1), 153-165. doi.org/10.3813/AAA.919155
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber R. (2015) Perceptual space, pleasantness and periodicity of multi-tone sounds, J. Acoust. Soc. Am. 138(1), 288-298. doi.org/10.1121/1.4922783

Conference Proceedings

  • Töpken S., Krause, L. and van de Par, S. (2024) The importance of different body parts for the (un-)pleasantness of whole-body vibration on an aircraft seat bench, Inter-Noise 2024, Nantes, France.
  • Claaßen, E., Töpken S. and van de Par, S. (2024) Influence of the fundamental frequency and number of harmonics on preference judgements for fan sounds, Inter-Noise 2024, Nantes, France.
  • Töpken S., Claaßen, E. and van de Par, S. (2024) Additivität und Kommutativität von Pegelanpassungen für Lautheits- und Präferenz-PSEs, Fortschritte der Akustik – DAGA 2024, Hannover, Germany, ISBN: 978-3-939296-22-5, 1239-1242, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken S., Krause, L. and van de Par, S. (2023) The impact of accelerometer location and frequency weightings on the prediction of pleasantness ratings for vertical whole-body vibrations on an aircraft seat bench, Proc. Inter-Noise 2023, Chiba, Japan, 3322-3330. https://doi.org/10.3397/IN_2023_0476
  • Claaßen, E., Töpken S. and van de Par, S. (2023) Perceptual dimensions of fan sounds with different tonal characteristics, Proc. Inter-Noise 2023, Chiba, Japan, 1790-1798. https://doi.org/10.3397/IN_2023_0270
  • Töpken S., Krause, L. and van de Par, S. (2023) Influence of congruent audio tones on pleasantness ratings for vertical wholebody vibration on an aircraft seat bench, Fortschritte der Akustik – DAGA 2023, Hamburg, Germany, ISBN: 978-3-939296-21-8, 604-607, Dega e.V., Berlin.
  • Claaßen, E., Töpken S. and van de Par, S. (2023) Einfluss von Grundfrequenz und Ton-zu-Rauschabstand auf die Beschreibung und Bewertung tonaler Ventilatorgeräusche, Fortschritte der Akustik – DAGA 2023, Hamburg, Germany, ISBN: 978-3-939296-21-8, 542-545, Dega e.V., Berlin.
  • Claaßen, E., Töpken, S. and van de Par, S. (2022) Relationships between loudness and preference
    judgments for fan sounds as a function of the reference sound pressure level
    , Proc. Inter-Noise 2022, Glasgow, United Kingdom, ISBN: 978-1-906913-42-7, pp. 2672-2679. doi.org/10.3397/IN_2022_0374
  • Töpken, S., Claaßen, E. and van de Par, S. (2022) The development of a prediction model for the acoustic quality of fans, Proc. FAN 2022, Senlis, France, pp. 1-8. doi.org/10.26083/tuprints-00021701
  • Claaßen, E., Töpken S. and van de Par, S. (2022) Lautheits- und präferenzäquivalente Pegel von Ventilatorgeräuschen gegenüber einem Referenzgeräusch bei 45, 60 und 75 dB(A), Fortschritte der Akustik – DAGA 2022, Stuttgart, Germany, ISBN: 978-3-939296-20-1, 942-945, Dega e.V., Berlin.
  • Blank, S., Töpken S. and van de Par, S. (2021) Lautheits- und Entfernungswahrnehmung von Sprache in virtuellen Räumen, Fortschritte der Akustik – DAGA 2021, Wien, Austria and online, ISBN: 978-3-939296-18-8, 1019-1022, Dega e.V., Berlin.
  • Claaßen, E., Töpken S. and van de Par, S. (2021) Lautheits- und präferenzäquivalente Pegel von Ventilatorgeräuschen bei verschiedenen SchalldruckpegelnFortschritte der Akustik – DAGA 2021, Wien, Austria and online, ISBN: 978-3-939296-18-8, 1049-1052, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken S. and van de Par, S. (2021) Relationships between prior experience with fan noise and fan noise ratings in laboratory listening tests, Proc. Inter-Noise 2021, ISBN: 978-1-7325986-5-2, pp.1-12, INCE-USA. doi.org/10.3397/IN-2021-2096
  • Claaßen, E., Töpken S. and van de Par, S. (2021) Loudness- and preference-equivalent levels of fan sounds at different absolute levels, Proc. Inter-Noise 2021, ISBN: 978-1-7325986-5-2, pp. 1-9, INCE-USA. doi.org/10.3397/IN-2021-2100
  • Krause, L., Töpken S. and van de Par, S. (2021) Perception thresholds for whole-body vibration on an airplane seat, Proc. Inter-Noise 2021, ISBN: 978-1-7325986-5-2, pp. 1-9, INCE-USA. doi.org/10.3397/IN-2021-2107
  • Töpken S. and van de Par, S. (2020) Loudness and short-term annoyance of low sonic boom-signatures, Proc. e-Forum Acusticum 2020, Lyon, France, 987-992, HAL archives-ouvertes. doi.org/10.48465/fa.2020.0729
  • Töpken S. and van de Par, S. (2020) Simulator for the reproduction of “Low Sonic Boom”-SignaturesFortschritte der Akustik – DAGA 2020, Hannover, Deutschland (conference cancelled, proceedings published), ISBN: 978-3-939296-17-1, 409-412, Dega e.V., Berlin. doi.org/10.5281/zenodo.4246729
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2019) Quantification of the unpleasantness of fan noise in the form of preference-equivalent levels, Proc. ICA 2019, Aachen, Germany, ISBN: 978-3-939296-15-7, 8047-8051,  doi.org/10.18154/RWTH-CONV-238961
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2019) Quantifizierung der Unangenehmheit von Ventilatorgeräuschen als präferenzäquivalenter Pegel, Fortschritte der Akustik – DAGA 2019, Rostock, Deutschland, ISBN: 978-3-939296-14-0, 421-424, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2018) The characterization of pleasant and unpleasant fan sounds by semantic profiles and their relationship to patterns of the specific loudness, Proc. Inter-Noise 2018, Chicago, United States, ISBN 978-1-7325986-0-7, pp. 1-10, INCE-USA.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2018) The relationship between perceptual dimensions of fan noise and patterns of the specific loudness, FAN 2018, Darmstadt, Germany, pp. 1-8.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2018) Charakterisierung von Ventilatorgeräuschen mit einem semantischen Differential, Fortschritte der Akustik DAGA 2018, München, Deutschland, ISBN 978-3-939296-13-3, 1076-1079, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S., Bensch, C. and van de Par, S. (2017) Finding the most pleasant spectral envelope of background noise: An exploratory study for aircraft cabin noise, Proc. Inter-Noise 2017, Hong Kong, ISBN: 978-0-9899431-8-5, 997-1005.
  • Bensch, C., Töpken, S. and van de Par, S. (2017) Explorative Bestimmung von optimal angenehmen spektralen Einhüllenden am Beispiel von Flugzeuggeräuschen, Fortschritte der Akustik DAGA 2017, Kiel, Deutschland, ISBN: 978-3-939296-12-6, 1163-1166, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S., Scheel, H., Weber, R. and van de Par, S. (2016) Influence of the spectral envelope on the loudness and the preference of multi-tone sounds, Proc. Inter-Noise 2016, Hamburg, Germany, ISBN 978-3-939296-11-9, 3437-3445.
  • Wempe, A., Töpken, S., Weber, R. and Scheel, H. (2016) Driving parameters for annoyance of Buzz Saw Noise in Aircraft Cabin, Proc. Inter-Noise 2016, Hamburg, Germany, ISBN: 978-3-939296-11-9, 3446-3454.
  • Töpken, S., van de Par, S. and Weber, R. (2015) Suitable reference sounds for loudness and preference matching experiments, Fortschritte der Akustik DAGA 2015, Nürnberg, Deutschland, ISBN: 978-3-939296-08-9, 309-312, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S., Scheel, H. and Weber, R. (2014) Signal repetition rates and their relationship to the pleasantness of multi-tone sounds, Proc. Inter-Noise 2014, Melbourne, Australia, pp. 1-8.
  • Töpken, S. and Weber, R. (2014) Quantitative determination of the sound character and its relationship to psychoacoustical metrics, Fortschritte der Akustik - DAGA 2014, Oldenburg, Deutschland, ISBN: 978-3-939296-06-5, 427-428, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S. and Weber, R. (2013) Preference and loudness judgments of multi-tone sounds and their relationship to psychoacoustical metrics, Proc. Inter-Noise 2013, Innsbruck, Austria, pp.1-8, Austrian Noise Abatement Association
  • Töpken, S. and Weber, R. (2013) Differentiating between loudness and preference in the case of multi-tone stimuli (A), J. Acoust. Soc. Am. 133, 3597 / POMA 19, 050190, ASA/CAA/ICA joint meeting "ICA 2013", Montreal, Canada, ISSN: 0001-4966, pp. 1-8, Acoustical Society of America. doi.org/10.1121/1.4806656
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2013) Preference and loudness of multi-tone sounds, AIA-DAGA 2013, International Conference on Acoustics, Merano, Italy, ISBN: 978-3-939296-05-8, 1269-1272, DEGA e.V. Berlin.
  • Sukowski, H., Töpken, S. and Weber, R. (2013) The Benefit from Interviews in the Frame of Psychoacoustic Evaluations of Aircraft Cabin Noise, AIA-DAGA 2013, International Conference on Acoustics, Merano, Italy, 1784-1787, ISBN: 978-3-939296-05-8 DEGA e.V. Berlin.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2012) Preference and loudness of multi-tone sounds, Proc. Inter-Noise 2012/ASME/NCAD, New York, United States. ISSN: 0736-2935, pp. 1-8, INCE-USA.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2012) Präferenz und Lautheit bei Multitonsignalen, Fortschritte der Akustik DAGA 2012, Darmstadt, Deutschland, ISBN: 978-3-939296-04-1, 589-590, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2011) Evaluation of multi-tone-sounds, Proc. Inter-Noise 2011, Osaka, Japan. ISSN: 0105-175x, pp. 1-7, INCE/J.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2011) Psychoacoustic perception of multi-tone-sounds, Proc. Forum Acusticum 2011, Aalborg, Denmark. ISSN: 2221-3767, 1217-1222, EAA.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2011) Psychoakustische Bewertung von Multitonsignalen, Fortschritte der Akustik DAGA 2011, Düsseldorf, Deutschland. ISBN: 978-3-939296-02-7, 591-592, DEGA e.V., Berlin.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2010) Perceptual space of multiple complex tones, ICA 2010, Sydney, Australia, 2010, pp. 1-5.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2010) Psychoacoustic evaluations of mixed complex tones, Proc. Inter-Noise 2010, Lisbon, Portugal, 2010, pp. 1-6.
  • Töpken, S., Verhey, J. L. and Weber, R. (2010) Psychoakustische Bewertung von superponierten Tonkomplexen, Fortschritte der Akustik DAGA 2010, Berlin, Deutschland. ISBN: 978-3-9808659-8-2, 589-590, DEGA e.V., Berlin.
  • Töpken, S., Bellmann, M. and Weber, R. (2008) Cross-Modality-Matching für Schall und Ganzkörpervibrationen, Fortschritte der Akustik DAGA 2008, Dresden, Deutschland. ISBN: 978-3-9808659-4-4, 379-380, DEGA e.V., Berlin.

Conference Abstracts

  • Bürgel, M., Özgür, E., Töpken, S. and Siedenburg, K. (2024) Vibrotactile enhancement of music listening, DAGA 2024, Hannover, Germany.
  • Weidenfeld, S., Bartels, S., Elmenhorst, E.-M., Töpken, S., Schreckenberg, D., Kuhlmann, J. and Aeschbach, D. (2023) Lärmbedingte Belästigung durch nächtliche Überschallknalle zukünftiger ziviler Überschallflugzeuge: Ergebnisse einer Schlafstudie, 61. Jahrestagung der DGLRM 2023, Köln.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2021) Darbietung von leisen Überschallknallen in einem Simulator und deren Bewertung in Hörexperimenten, Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress DLRK 2021, Bremen und online.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2021) Relationships between ratings and calculated loudness values for sonic booms at low levels (A), J. Acoust. Soc. Am. 149, A101, Acoustical Society of America. doi.org/10.1121/10.0004640
  • Blank, S., Töpken, S. andvan de Par, S. (2020) Lautheitswahrnehmung von Sprache in virtuellen Räumen, Fortschritte der Akustik - DAGA 2020, Hannover, Deutschland, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2019) The description of fan noise by indexes based on the specific loudness (A), J. Acoust. Soc. Am. 145, 1897, Acoustical Society of America. doi.org/10.1121/1.5101879
  • Töpken, S., van de Par, S. and Weber, R. (2015) Subjective evaluation of loudness and preference for noise containing audible tones (A), J. Acoust. Soc. Am. 137, 2320, Acoustical Society of America. doi.org/10.1121/1.4920466
  • Weber, R., Oetjen, A. and Töpken, S. (2012) Vergleichende psychoakustische Charakterisierung von Klangunterschieden mit Referenzschallen und der Bestimmung des Punktes der subjektiven Gleichheit, Fortschritte der Akustik - DAGA 2012, Darmstadt, Deutschland, ISBN: 978-3-939296-04-1, Dega e.V., Berlin.
  • Töpken, S., Bellmann, M. and Weber, R. (2008) Cross-modality matching of loudness and whole-body vibration strength (A), J. Acoust. Soc. Am. 123, 3667. ASA/EAA/SFA joint meeting "Acoustics '08", Paris, France, ISSN: 0001-4966, Acoustical Society of America. doi.org/10.1121/1.2935001

Other Invited Talks and Publications

  • Töpken, S. (2022) Psychoakustische Charakterisierung von Ventilatorgeräuschen und Prognose der akustischen Güte, UBA-Infoveranstaltung: Lärmwirkung von Luftwärmepumpen und Klimageräten, online.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2021) Loudness and short-term annoyance of low sonic boom signatures, CAEP12, WG1, 6th virtual meeting, IP05.
  • Töpken, S. (2019) Psychoakustik: Grundlagen und Anwendung in der Praxis, ebm-papst Innovationsforum 2019, Mulfingen, Deutschland.
  • Töpken, S. and van de Par, S. (2019) Messung und Prognose der akustischen Güte von Ventilatoren, ISH 2019, Frankfurt, Deutschland.
  • Töpken, S. (2018) Messung überschwelliger Empfindungsgrößen, multidimensionale Verfahren und Qualitätsbeurteilungen, Tutorial 1: Psychoakustik, DGA 2018, Halle, Deutschland.
  • Töpken, S. (2018) Quantifizierung von Klangcharakterunterschieden als Punkt subjektiver Gleichheit gegenüber einem Referenzschall. in H. Sukowski (Hrsg.): Extra-aurale Wirkungen von Lärm bei der Arbeit. 1. Fachgespräch: Methoden zur Erfassung von Wirkungen und Bewertungen von Geräuschen. 1. Auflage. Dortmund: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin 2018. (baua: Fokus). 4-6, PDF-Datei. DOI:10.21934/baua:fokus20180517

PHD-Thesis

Teaching and other Information

Current Semester

04/2024 - 09/2024

Angewandte Psychophysik II: Anwendungen im Sound-Design

04/2024 - 09/2024

Grundpraktikum Physik, Teil II (1 Gruppe)

Teaching (Previous Semesters)

10/2023 - 03/2024

Angewandte Psychophysik I: Anwendungen bei Audioqualitätsbewertungen

10/2023 - 03/2024 Grundpraktikum Physik, Teil I (1 Gruppe)

04/2023 - 09/2023

Angewandte Psychophysik II: Anwendungen im Sound Design

04/2023 - 09/2023 Akustik
04/2023 - 09/2023 Oberseminar Akustik

10/2022 - 03/2023

Angewandte Psychophysik I: Anwendungen bei Audioqualitätsbewertungen

10/2022 - 03/2023 Grundpraktikum Physik, Teil I (1 Gruppe)

04/2022 - 09/2022

Angewandte Psychophysik II: Anwendungen im Sound-Design

04/2022 - 09/2022 Grundpraktikum Physik, Teil II (1 Gruppe)

10/2021 - 03/2022

Angewandte Psychophysik I: Anwendungen bei Audioqualitätsbewertungen

10/2021 - 03/2022 Grundpraktikum Physik, Teil I (2 Gruppen)

10/2021 - 03/2022

Fortgeschrittenenpraktikum Physik (FPR-B) / Teil Blockpraktikum Psychophysik, Neurosensorik und auditorische Signalverarbeitung

10/2021 - 03/2022 Calibration Workshop

04/2021 - 09/2021

Angewandte Psychophysik II: Anwendungen im Sound Design

04/2021 - 09/2021

Fortgeschrittenenpraktikum Physik (FPR-B) / Teil Blockpraktikum Psychophysik, Neurosensorik und auditorische Signalverarbeitung

04/2021 - 09/2021 Grundpraktikum Physik, Teil II
04/2021 - 09/2021 Excersises to Electrodynamics and Optics

10/2020 - 03/2021

Fortgeschrittenenpraktikum Physik (FPR-B) / Teil Blockpraktikum Psychophysik, Neurosensorik und auditorische Signalverarbeitung

04/2020 - 09/2020

Angewandte Psychophysik II: Anwendungen im Sound Design

10/2019 - 03/2020

Einführung in die Akustik (Vorlesungsvertretung)

12/2019

Workshop: Kalibrierung in der Hörforschung

12/2019

Workshop: SoundMexPro - Einführung und Anwendungen

04/2019 - 09/2019

Angewandte Psychophysik II: Anwendungen im Sound Design

04/2019 - 09/2019

Basic laboratory course in physics (GPR II), partly

04/2018 - 09/2018

Basic laboratory course in physics (GPR II), partly

04/2014 - 03/2015

Basic laboratory course in physics (GPR I & II)

04/2007 - 03/2012

Tutorials: Physics for chemistry and environmental science students

04/2010 - 09/2010

Advanced lab course: Structure borne sound

10/2009 - 03/2010

Advanced lab course: Physics of the auditory system

Curriculum Vitae

since 01/2021 Senior researcher at the Acoustics group, Dept. Med. Physics and Acoustics, Carl von Ossietzky University, Oldenburg
08/2016 – 12/2020

Postdoctoral researcher at the Acoustics group, Dept. Med. Physics and Acoustics, Carl von Ossietzky University, Oldenburg

08/2010 – 07/2016

PhD-student at the Acoustics group, Dept. Med. Physics and Acoustics, Carl von Ossietzky University, Oldenburg
PhD-Thesis: Sound Characteristics of Multi-Tone Sounds - Measurement Concepts and Model Approach

03/2009 – 03/2010

Diploma thesis: Psychoacoustic judgement of complex tones

01/2007 – 07/2007

Research project: Cross-Modality Matching of loudness and whole-body vibration strength

10/2003 – 07/2010

Student at the Institute of Physics, Carl von Ossietzky Universität, Oldenburg

Additional Activities

since 2012

Reviewer for peer-reviewed journals:

  • Journal of the Acoustical Society of America (since 2017)
  • Acta Acustica united with Acustica (since 2012)
  • Applied Acoustics (since 2019)
  • Journal of Sound and Vibration (since 2019)
  • Noise Control Engineering Journal (since 2013)
  • Ergonomics (since 2014)
03/2011 – 03/2014

Organizer of the young professional events at the German 'DAGA' conference

10/2008 – 06/2010

Research assistant in the acoustics group

(Changed: 29 May 2024)  | 
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