SopraHM

Soundpropagation und Holographie mit Mikrophonarrays

Ziel des im Dezember 2018 begonnenen Forschungs- vorhabens war die Entwicklung und Anwendung robuster, effektiver und praxisrelevanter Verfahren für die Analyse der Schallpropagation auf der Basis der Akustischen Fernfeld-Holographie (FAH) und Mikrofon-Array-Messungen. Diese neuen Methoden erlauben eine näherungsweise Berechnung der das akustische Feld beschreibenden Größen wie Schalldruck und -intensität etc. für jeden beliebigen Zeitpunkt und bestimmte Orte. Durch Verlinkung von Beamforming und Holographie können erstmalig Analysen von akustischen Quellen bis zur Berechnung der Soundpropagation im Fernfeld realisiert werden. Mikrofon-Array-Techniken haben seit vielen Jahren einen festen und bei Anwendern akzeptierten Platz innerhalb der vielfältigen, applizierten Verfahren der technischen Akustik gefunden.

Unter Verwendung effektiver Interpolationsverfahren konnten sehr gute Näherungen für die Berechnung der Schallpropagation im Fernfeld bei vergleichsweise geringer Mikrofonzahl gefunden werden. Mit der beschriebenen Prozedur werden spezielle Mikrofonpositionen angestrebt, aus denen weitgehend ideale

Phased Arrays für das Beamforming konstruiert wer- den können, wie z. B. Spiral-Arrrays oder auch Random Arrays, sodass auf der Basis nur einer Messung neben der Fernfeld-Vorhersage eine akustische Karte der Quellverteilung (Akustisches Foto) am Untersuchungsobjekt mit entsprechenden Beamforming-Methoden erstellt werden kann. Somit wurden akustische Fernfeld-Holographie und Beamforming verlinkt, was ein Alleinstellungsmerkmal dieser Implementierung der Mikrofon-Array-Technologie ist. Eine Messung mit einem physischen Array erlaubt die Quellortung und -analyse am Untersuchungsobjekt per Beamforming sowie die Bestimmung der akustischen Propagation im Fernfeld per Holographie.