Im Rahmen eines von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) geförderten Forschungsvorhabens wurden die relevanten seitlichen Schallquellen von Kraftfahrzeugen (Limousine, Van, Kleintransporter) während Vorbeifahrten mit 80 bis maximal 180 km/h mittels eines zweidimensionalen Mikrofon-Arrays geortet. Die angewandte Version wird wegen ihrer an einen Eiskristall erinnernden Mikrofonanordnung als Snowflake-Array bezeichnet. Sie besitzt eine starre, reflexionsarme und dem Druckstoß einen geringen Widerstand bietende Gitterstruktur, die bestehend aus fünf fest montierten und fest verdrahteten Elementen mit geringem Personalaufwand am Messort errichtet werden kann. Die in einem Mikrofon-Array eingesetzten Mikrofone besitzen einzeln jeweils eine kugelförmige Richtcharakteristik, d.h., die zur Schallquellenlokalisierung benötigte Richtwirkung des Messsystems wird einzig durch die rechnergestützte Verarbeitung der aufgezeichneten Mikrofonsignale erzielt. Die Datenauswertung erfolgt mittels 'phased-array beamforming' und kann entweder im Zeit- oder Frequenzbereich durchgeführt werden. Dazu wird auf der Oberfläche des zu untersuchenden Objekts ein Gitter von so genannten Fokuspunkten definiert, wobei die Auswertung der einzelnen Mikrofonsignale je Array-Fokus unter Beachtung der unterschiedlichen Laufzeiten zwischen Fokuspunkt und Ort des jeweils betrachteten Mikrofons geschieht. Die gemeinsame Darstellung der an den einzelnen Fokuspunkten ermittelten Schalldruckpegel ergibt zweidimensionale Pegelverteilungen (sogenannte 'Schallkarten' oder 'noise maps'). Die Qualität eines Mikrofon-Arrays ist im Wesentlichen durch sein Auflösungsvermögen und seine Dynamik beschrieben. Das Auflösungsvermögen beschreibt die Fähigkeit, zwei eng benachbarte Schallquellen in ihrer individuellen Emission zu unterscheiden. Erste Ergebnisse von Versuchsfahrten werden vorgestellt.
Schallquellenlokalisierung mittels eines zweidimensionalen Mikrofon-Arrays bei Vorbeifahrten von Automobilen
2003
10 Seiten, 9 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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