Dynamische Ausmessung von Schallfeldern unter Verwendung von Compressed Sensing

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Alfred Mertins
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Akustik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273246319

Das Ziel des vorgeschlagenen Forschungsvorhabens besteht darin, die Möglichkeiten der Messung von Schallfeldern (d. h. der plenakustischen Funktion) mit bewegten Mikrofonen unter Verwendung des Compressed Sensing zu untersuchen und entsprechende neue Methoden bereitzustellen. Es wird zunächst ein einzelnes Mikrofon betrachtet, dessen räumliche Position in Bezug auf den Anfangsort während der gesamten Messung bekannt ist. Dieses kann in kontrollierter Weise durch die Bewegung mit einem Roboterarm oder während einer zufälligen Bewegung durch eine Positionserfassung (ähnlich einem Head Tracker) erreicht werden. Durch das Ausnutzen der Lageinformation bei der compressed-sensing-basierten Messung ergibt sich die Möglichkeit, Schallfelder mit einem per Hand bewegten Mikrofon zu vermessen, das in quasi zufälliger Weise bewegt wird. Von der hier vorgeschlagenen und zu untersuchenden Vorgehensweise ist eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Methoden zu erwarten, die ein großes Feld von räumlich verteilten Mikrofonen aufbauen. Zum Beispiel ist bei der Verwendung eines einzelnen Mikrofons keine genaue Mikrofon-Kalibrierung nötig. Die praktischen Anwendungen sind vielfältig und reichen von der Entzerrung von Lautsprecher-Raum-Systemen über die optimale Lautsprecherplatzierung bis zur Bauakustik, wo zuverlässige Messungen von Schallfeldern mit einem minimalen Messaufwand erreicht werden können. In der zweiten Phase des Projekts werden Methoden zur optimalen räumlichen Anpassung sowie für den mehrkanaligen Fall mit mehreren gleichzeitig aktiven Quellen entwickelt, wobei auch bewegte Mikrofonfelder zum Einsatz kommen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1798: Compressed Sensing in der Informationsverarbeitung