Beamformer-basierte Schallquellenlokalisation (PDF)

Masterarbeit aus dem Jahr 2009 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Nachrichten- und Kommunikationstechnik, Note: 1,3, Fachhochschule der Deutschen Telekom in Leipzig (Nachrichtentechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Zur Verminderung der Lärmbelastung am Arbeitsplatz sind Messsysteme nötig, welche die Analyse und Ortung von Schallquellen ermöglichen. Ein solches System wird von der Hochschule für Telekommunikation Leipzig und der MTL Mikrofontechnik Leipzig GmbH entwickelt. Es besteht aus einem kugelförmigen Mikrofonarray und einer Datenverarbeitungseinheit.
Für die Signalanalyse existieren unterschiedliche Ansätze. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Beamformers. Dieser ermöglicht es, die anisotrope Richtcharakteristik eines Mikrofonarrays ohne mechanische Einflussnahme zu ändern und somit Schallquellen zu lokalisieren.
Beginnend mit den Grundlagen von Beamformingverfahren wird die räumliche Abtastung, der statische Delay and Sum- sowie der adaptive MVDR-Beamformer mathematisch hergeleitet und diskutiert. Den Hauptteil des Buches bilden mehrere MATLAB-basierte Performancevergleiche. Es wird untersucht, inwiefern die Fähigkeit zur Quellenortung von bestimmten Parametern abhängt (Quellenanzahl, Beamformerdesign, Signaleigenschaften, etc). Um einen stärkeren Praxisbezug herzustellen, werden verglichen mit anderen Arbeiten zunehmend anspruchsvollere akustische Umgebungen betrachtet.