DynaBeam: Innovative 3D-Lokalisierung von Schallabstrahlungen

DynaBeam GFaI

3D-Modell des Messobjektes und Trajektorie der Akustischen Kamera

DynaBeam GFaI

Ergebnisbild mit Hauptabstrahlrichtung

DynaBeam GFaI

Ergebnisbild mit Hauptabstrahlrichtung

Die Akustische Kamera der GFaI ermöglicht es, den Ursprungsort von Schallabstrahlungen zu lokalisieren. Konventionelles Beamforming in 2D ermöglicht die Lokalisierung von Schallquellen eines Messobjekts aus einem festen Blickwinkel pro Messung. Um die Akustik des kompletten Messobjektes vollständig zu erfassen, bieten sich zwei Möglichkeiten:

  1. Mehrere Messungen, bei denen die Position der Akustischen Kamera verändert wird. Dies ist in Hinblick auf den Messvorgang sowie auch für die spätere Auswertung (als Gesamtmessung) aufwändig.
  2. Ein Mikrofonarray, das das komplette Messobjekt umschließt. Diese Variante geht mit erheblichem finanziellen Aufwand einher.

DynaBeam: Innovative 3D-Lokalisierung von Schall und automatische Modellgenerierung

DynaBeam bietet einen neuen Lösungsansatz und kann das komplette Messobjekt aus allen Richtungen in einem einzigen Messvorgang erfassen. Dies wird durch die in die Mikrofonarrays eingebaute Intel®-RealSense-Tiefenkamera ermöglicht. Mit dem in der Kamera integrierten Scanner wird gleichzeitig mit der Aufnahme der akustischen Daten durch die Array-Mikrofone ein 3D-Modell des Messobjektes erstellt. Während der darauffolgenden Analyse mit der Software NoiseImage werden die akustischen Bilder der verschiedenen Arraypositionen miteinander kombiniert („verrechnet“) und direkt auf das entstandene 3D-Modell kartiert.

Eine schnelle und kosteneffiziente Betrachtung der Schallquellen in 3D ist so möglich. Diese Herangehensweise erhöht außerdem die Dynamik der akustischen Kartierung im Vergleich zum konventionellen Beamforming deutlich. Zusätzlich ermöglicht DynaBeam die Anzeige der Hauptabstrahlrichtung einzelner Messpunkte und bietet damit ein wertvolles Werkzeug für akustische Optimierungen, beispielsweise für die Identifikation optimaler Stellen für den Einsatz schallabsorbierender Materialien.


Die Vorteile:

  • Erstellung eines 3D-Modells des Messobjektes
  • Erfassung der kompletten Schallabstrahlung in einem Messvorgang
  • Höhere Dynamik der akustischen Karte
  • Bessere Visualisierung von Schallquellen
  • Erfassung der Hauptabstrahlrichtung

Die Abbildungen zeigen das Verfahren inkl. dem Ergebnis am Beispiel eines Staubsaugers.

Kontakt:
Dirk Döbler
Signalverarbeitung / Akustische Kamera
Tel.: +49 30 814563-553
E-Mail: doebler@gfai.de

 

 

Dieses Projekt wurde vom Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen MF130165 gefördert.