Akustische Positionsbestimmung von Mikrofonen

.58. Jahrestagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft, Montanuniversität Leoben, Österreich, 22.-26. September, 2008.

Mit aktuell vorhandenen technischen Möglichkeiten wird es immer einfacher, Mikrofonfelder (arrays) mit einer stets steigenden Anzahl von Mikrofonen auszustatten. Damit wird eine wesentliche Verbesserung der räumlichen Auflösung erreicht, auch flexible unterschiedliche geometrische Anordnungen werden denkbar. Die Kehrseite davon ist aber die exakte Bestimmung sämtlicher Mikrofonpositionen, die sich immer aufwändiger und schwieriger gestaltet. Für viele Anwendungen in der akustischen Messtechnik ist es essentiell, die genaue Position der Mikrofone am Array schnell und möglichst genau in der jeweiligen Umgebung zu vermessen. Dies ist akustisch über die Messung der Laufzeit des Schalls gut lösbar. Dafür ist ein Referenzsystem notwendig,von dem aus Messsignale von definierten Punkten aus abgestrahlt werden; in der durchgeführten Studie wurde als Referenzsystem eine tetraederförmige Lautsprecheranordnung gefertigt. Die Laufzeiten der Messsignale vom Referenzsystem zum Mikrofonfeld werden mit dreiMethoden ausgewertet: mit der Phasentransformation, mit der linearen Regressionüber die abgewickelte Phase und schließlich mit der Gruppenlaufzeit. Die somit detektierten Laufzeiten werden einem Optimierungsverfahren zur Bestimmung der kartesischen Koordinaten der einzelnen Mikrofone übergeben. Vor und Nachteile dieses Verfahrens und mögliche Fehlerquellen des Referenzsystems sowie des zu messenden Systems werden aufgezeigt.

Tagungsband