Akustik
Beschreibung der Arbeitsgruppe:
Die Arbeitsgruppe Akustik beschäftigt sich seit über 30 Jahren mit der Akustik in Lehre und Forschung. Bearbeitet wurden und werden primär messtechnische Verfahren und Techniken im Luft-, Körper- und Ultraschallbereich zur Erfassung und Analyse von Geräuschen an Geräten, Maschinen, Fahrzeugen und Gebäuden.
Typische Beispiele:
- Schallimmission in Fabrikhallen
- Ultraschall- und Kraftmesssensorik zur Schadensfrüherkennung und Prozessüberwachung beim Stanzen, Schmieden und Ziehen
- Geräusch-Schwingungsvorgänge an Maschinen, Förder- und Krananlagen
- Lärmbelastung und Lärmminderung in der Hausgeräteindustrie
- Schalldruck- und Schalleistungsmessungen an Elektrowerkzeugen
- Schallintensitätsmessungen an Flugzeugen
- Soundengineering zur Produktoptimierung von Maschinen, Geräten und Fahrzeugen
- Aktive Geräuschreduktion (ANC) in Kraftfahrzeugen und bei Kopfhörern
Darüber hinaus werden am Institut wesentliche Grundlagen für die Schallintensitätsmessung geschaffen und hierzu entsprechende Messgeräte entwickelt. Ein weiterer Schwerpunkt, der am IMR seit einiger Zeit verfolgt wird, beschäftigt sich mit der Kombination von Regelungstechnik und akustischer Messtechnik. Als Beispiel sei die aktive Schallkompensation im Innenraum von Kraftfahrzeugen genannt. Mit Hilfe geeigneter Schallgeber wird hierbei das durch unerwünschte Geräuschquellen erzeugte Schallfeld gezielt aktiv beeinflusst und bestimmte Klangbilder bzw. Geräuschmuster bestmöglich approximiert. Diese Technologie wurde am Institut zuletzt im Rahmen einer Kooperation mit der Fa. Sennheiser auch in Verbindung mit Kommunikationsheadsets und In-Ear-Hörern untersucht.
Ansprechpartner
Regelungstechnik & Akustik
30823 Garbsen
Regelungstechnik & Akustik
Akustik
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Light weight IN-ear COmmunication headset with Active noise ReductionDas Forschungsprojekt LINCOAR (Light weight IN-ear COmmunication headset with Active noise Reduction) ist ein Auftragsforschungsprojekt der Firma Sennheiser electronic GmbH Co. KG, das durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und das Land Niedersachsen finanziell unterstützt wird. Es konzentriert sich auf die Entwicklung von In-Ohr-Kopfhörern mit aktiver Geräuschunterdrückung (ANC). An unserem Institut liegt der Forschungsschwerpunkt auf dem Regelungsentwurf mit adaptiven Algorithmen. Das Projekt gliedert sich in zwei Teilprojekte, die adaptive Feedforward-Regelung und die adaptive Feedback-Regelung. Im ersten Projekt wird ein adaptiver Feedback-Regler für die aktive Geräuschkontrolle bei In-Ear-Kopfhörern vorgeschlagen. Das Hauptproblem bei In-Ear-Kopfhörern besteht darin, dass der Sekundärweg von Person zu Person unterschiedlich ist. Basierend auf einer Identifikation des inversen Minimalphasenanteils der Strecke wird die Stabilität des Regelkreises verbessert und damit eine bessere Dämpfung ermöglicht. Die Effektivität dieses aktiven adaptiven Systems wird Simulationen und auch experimentelle Ergebnisse bestätigt Im zweiten Projekt einige Verbesserungen in Verbindung mit der adaptiven Feedforward-Regelung vorgestellt. Insbesondere wird der Nutzen von virtuellen Sensoren untersucht. Die Remote-Mikrofontechnik wird eingesetzt, um die Dämpfung am Trommelfell deutlich zu verbessern.Leitung: Dr. Ing. Christian PapeJahr: 2012
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Positionsadaptive Ruhezone in geschlossenen RäumenIn der Umgebung großer Transformatoren oder rotierender Maschinen wie Flugzeugtriebwerken sind Menschen einem hohen und vor allem kontinuierlichen Lärmpegel ausgesetzt. Der emittierte – primär tieffrequente – Schall kann dabei durch das Tragen des üblichen passiven Gehörschutzes nur unzureichend gedämpft werden. In Flugzeugcockpits beispielsweise finden daher bereits aktiv wirkende Maßnahmen Anwendung, die den Triebwerkslärm an den Pilotenplätzen mittels sogenanntem Gegenschall reduzieren. Verfügbare aktive Lösungen sind jedoch entweder an feste Positionen gebunden oder machen das Mitführen entsprechender tragbarer Geräte (z.B. Kopfhörer) nötig. Im Rahmen des aktuellen Projekts wird dazu eine Feedforward-Steuerung entworfen, die mittels Gegenschall eine lokale Ruhezone automatisch an der gewünschten Position erzeugt. Hierfür wird die Methode des virtuellen Mikrofons angewandt und dessen Wirkposition adaptiv mittels Kamera-Tracking verschoben. Dabei ist die erreichbare Lärmreduktion am Ort der Ruhezone vor allem von der parametrischen Modellierung der Schalllaufwege (der Regelstrecken) abhängig, welche lokal stark variieren. Dies wird primär durch die Anwendung im geschlossenen Raum verursacht, dessen von Reflexionen geprägte Akustik sich im Frequenzgang der Strecken widerspiegelt und die Identifikation der Strecken zu einer besonderen Herausforderung macht.Leitung: Dr. Ing. Christian PapeTeam:Jahr: 2020
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