Schallquellenlokalisierung mit Mikrofonarrays bei Überflugmessungen

Abstract

Im DLR wurden seit dem Ende der Achtziger Jahre Verfahren zur Lokalisierung von Schallquellen an bewegten Objekten, zuerst Schnellzügen und später Flugzeugen, entwickelt. Dabei wurden die Verfahren und experimentellen Aufbauten der Mikrofonarraytechnik immer weiter verbessert. Im Rahmen des im 3. Luftfahrtförderprogramm durchgeführten Projekts FREQUENZ (Forschung zur Reduktion und Ermittlung des Quelllärms mittels Experiment und Numerik bei Zivilverkehrsflugzeugen) wurden Überflugmessungen mit Mikrofonarrays an verschiedenen Flugzeugen vom Typ Airbus A319, McDonnell Douglas MD-11 und Boeing B747 durchgeführt. Anhand der Messdaten konnten verschiedene bisher nicht bekannte Schallquellen identifiziert und Vorschläge für geräuschmindernde Maßnahmen entwickelt werden. Die während der Laufzeit des Projekts weiterentwickelten Beamforming Verfahren, insbesondere ein Entfaltungsverfahren für bewegte Schallquellen, erlauben eine immer höhere dynamische und räumliche Auflösung der Analyse. Inzwischen können die Schallquellen im Überflug quantitativ analysiert werden und Rangfolgen der Beiträge der einzelnen Quellen zum Gesamtgeräusch aufgestellt werden. Diese Informationen ermöglichen eine Bewertung von geräuschmindernden Maßnahmen nach Kosten und Nutzen. Die Daten sind die Basis für die Entwicklung von Quellmodellen für das Triebwerks- und das Zellengeräusch. Solche Modelle werden für numerische Simulationen benötigt, mit denen geräuscharme Start- und Landeverfahren untersucht und bewertet werden.