Die Erzeugung von akustischen Ruhezonen ist problematisch in Schallfeldern mit vielen unkorrelierten Quellen, die einen breitbandigen Störschall erzeugen, wie z.B. in Flugzeugen mit Strahltriebwerken. Dies betrifft insbesondere die Tatsache, dass keine Vorkenntnis über die zu erwartende Störung messtechnisch zur Verfügung steht. Ein Lösungsweg ist die Verwendung eines lokalen Regelungsansatzes in Kopfnähe einer sitzenden oder liegenden Person, z.B. in Form einer aktiven Kopfstütze. In bisherigen Umsetzungen solcher Systeme erreicht die Ruhezone mit mind. 10 dB Dämpfung jedoch kaum die Ohren eines Passagiers. Abhilfe können in solchen Fällen Verfahren leisten, welche die Ruhezone an eine gewünschte Position verschieben. In der vorliegenden Arbeit wird erstmals ein Mehrkanalsystem zur adaptiven breitbandigen Druckregelung vorgestellt, das einen Ansatz zur Ruhezonenverschiebung verwendet, um am Kopf einer liegenden Person eine Ruhezone mit bis zu 20 dB Dämpfung zu erreichen. Das vorgestellte System, bestehend aus zwei Lautsprechern und zwei Mikrofonen, verwendet eine adaptive Regelung auf Basis des mehrkanaligen FxLMS-Algorithmus. Die Ruhezonenverschiebung erfolgt unter Verwendung zweier zusätzlicher Mikrofone, die nur zur Systemkonfiguration vor der Regelung benötigt werden. Bei der Systembeschreibung wird insbesondere auf die Minderung des Regelungserfolges durch Verzögerungen im Regelkreis eingegangen. Es werden folglich Ansätze zur Reduktion der Verzögerungen vorgestellt und experimentell untersucht. Dabei wird insbesondere auf die Verwendung einer kompakten akustischen Systemanordnung mit einer kolokalen Mikrofonanordnung eingegangen sowie auf die Verwendung einer hohen Abtastrate in Kombination mit Tiefpassfiltern niedriger Flankensteilheit und geringer Gruppenlaufzeit. Die Leistungsfähigkeit des Mehrkanalsystems wird im Modell eines Ruhebereichs für Langstreckenflugzeuge demonstriert. Dabei können Lärmpegelreduktionen von bis zu 20 dB für Frequenzen f< 300 Hz an den Ohren einer im Kabinenmodell liegenden Person erzielt werden. Zur weiteren Steigerung der Systemleistung wird ein Verfahren zur Beschleunigung der Konvergenz des Adaptionsalgorithmus vorgestellt. Dazu wird eine breitbandige Entzerrungstechnik mit einem Prädiktionsfehlerfilter für die Übertragungsstrecken des ANC (Active Noise Cancellation)-Systems eingesetzt. Diese wird auf die einkanalige Variante der beschriebenen Reglerstruktur mit Ruhezonenverschiebung angewendet und führt im Experiment zu einer Verkürzung der Konvergenzzeit von mindestens 50 %. Abschließend wird das ANC-System um die Funktionalität einer zweikanaligen Audiowiedergabe (stereo) erweitert. Es wird für monofrequente und breitbandige Signale gezeigt, dass das System weder durch die Audiowiedergabe behindert wird noch die Audiowiedergabe an sich stört. Somit ist zusätzlich die Möglichkeit gegeben, erwünschte, möglicherweise psychoakustisch ausgewählte Zielspektren in der Ruhezone einzustellen.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Entwurf eines Systems zur breitbandigen Lärmminderung in Ruhebereichen von Flugzeugen


    Weitere Titelangaben:

    System design to reduce broadband-noise in rest areas of aircrafts


    Beteiligte:
    Pabst, Oliver (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    117 Seiten, 69 Bilder, 5 Tabellen, 100 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





    Entwurf eines Systems zur breitbandigen Lärmminderung in Ruhebereichen von Flugzeugen

    Pabst, Oliver / Helmut-Schmidt-Universität | TIBKAT | 2012


    Entwurf und Berechnung von Flugzeugen

    Otto, Gerhard | SLUB | 1939


    Entwurf und Berechnung von Flugzeugen

    Otto, Gerhard | SLUB | 1942


    Entwurf und Berechnung von Flugzeugen

    Otto, Gerhard | SLUB | 1938