Ziel der Entwicklung
Einzelne Mikrofonarrays werden seit längerer Zeit erfolgreich zur Detektion und Visualisierung von Schallquellen technischer Geräte, Maschinen und Anlagen aller Art eingesetzt. Ziel dieses FuE-Vorhabens war die Integration mehrerer, unabhängig voneinander positionierbarer Mikrofonarrays zu komplexeren Arraystrukturen für eine deutlich verbesserte akustische Kartierung. Für die zeitsimultane Aufnahme von Geräuschemissionen aus unterschiedlichen Richtungen waren die Integration einer variablen Anzahl von optischen Kameras pro Mikrofonarray, die Synchronisation mehrerer Datenrekorder sowie die Bestimmung der relativen Positionen der einzelnen Mikrofonarrays zueinander algorithmisch und technisch zu realisieren. Die Grundidee zur Arraypositionierung bestand in der Anwendung einer Funkenschallquelle zur Erzeugung einer großen Anzahl akustischer Punktquellen mit anschließender Bestimmung der Relativlage mehrerer Arrays zueinander durch mehrdimensionalen Streckenausgleich. Diese Idee konnte im Vorhaben IkAS sehr erfolgreich umgesetzt werden.
Vorteile und Lösungen
Eine komfortable Komplettlösung für die akustische Kartierung von Maschinen aus unterschiedlichen Richtungen mit vom Anwender frei aufstellbaren Einzelarrays, mit schneller automatischer Positionsbestimmung der Mikrofonkoordinaten und mit vollständiger Synchronisation mehrerer akustischer Datenströme und optischer Kameras ist am Markt noch nicht vorhanden und war deshalb im Projekt zu entwickeln. Der erhöhte Kundennutzen besteht vorrangig in der Möglichkeit, eine zeitsimultane akustische Aufnahme eines Objektes aus unterschiedlichen Richtungen vornehmen zu können. Das ist insbesondere für eine Verkürzung der Messzeiten, für die Erfassung sehr komplex strukturierter Schallfelder, für die verbesserte Kartierung tieffrequenter Emissionen und für die nachträgliche Verrechnung der Mikrofondaten zu dreidimensionalen Schallkartierungen (auf CAD- oder Innenraum-Modellen) von hoher Bedeutung.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Verwertung der Projektergebnisse wird zu einer bedeutenden Verbreiterung der Anwendungsbasis und der Einsatzmöglichkeiten akustischer Kartierungstechniken führen. Mit dem zeitsimultanen Einsatz mehrerer, an unterschiedlichen Orten befindlicher Mikrofonarrays und Datenrekorder für die akustische Kartierung von technischen Geräten und Anlagen wird eine deutliche Verbesserung sowohl der Kartierungsqualität als auch der zeitlichen Effektivität bei Aufbau und Inbetriebnahme der Arraysysteme ermöglicht. Aus diesem Grunde werden die Aussichten für eine zügige Vermarktung der Resultate als sehr günstig eingeschätzt.
Aus wissenschaftlicher und technologischer Sicht bieten die Vorhabensergebnisse vielfältige Anknüpfungspunkte für weitere FuE-Projekte. So sind derzeit etliche Fragen insbesondere zur korrekten Pegelverrechnung der Mikrofondaten mehrerer Arrays bei unterschiedlichem Messabstand, zur Behandlung unterschiedlicher Arraypattern (Entfaltung) und zur Berechnung und Darstellung akustischer Quellen in 3D-Volumina noch ungeklärt.