Experimentelle Bestimmung des Einflusses der Mikrofonrichtcharakteristik auf die Lokalisierung von Arraymikrofonen

Abstract

Für die Positionskalibrierung von Mikrofonarrays wurden in der Vergangenheit diverse Methoden entwickelt, von denen ein Ansatz das vom DLR konzipierte akustische GPS darstellt. Im Zusammenhang mit einer Kalibrierung eines 3×5 m großen Arrays wurde beobachtet, dass je nach Positionierung der Kalibriereinheit relativ zum Array abweichende Mikrofonkoordinaten ermittelt wurden. In der vorliegenden Arbeit wurde dieses Phänomen experimentell untersucht, wobei sich herausstellte, dass insbesondere der Abstand der Kalibrierpositionen, der Schalleinfallswinkel sowie die Position der Mikrofone relativ zum projizierten Zentrum der Kalibriereinheit die Abweichungen beeinflussen. Die Phasenrichtcharakteristik der Mikrofone scheint einen untergeordneten Einfluss zu haben. Hinsichtlich des Einflusses auf Beamforming Ergebnisse wurde festgestellt, dass bei einer Kalibrierung an einem anderen als dem Schallquellenort zum Teil signifikante Abweichungen von der tatsächlichen Position der Quelle sowie um bis zu 7,5 dB geringere Schalldruckpegel resultieren. Zudem wurde die Kalibriermethode hinsichtlich der Beamforming Ergebnisse mit einer Vermessung des Arrays mit einem Tachymeter verglichen, wobei deutlich genauere Ergebnisse mit dem akustischen GPS erzeugt wurden.