Akustische Strahlformung

Beamforming ist die ideale Technik für die Ortung von Schallquellen über mittlere bis große Messdistanzen. Grundsätzlich erfolgt die Lokalisierung der Quelle durch die Schätzung der Amplituden von ebenen (oder sphärischen) Wellen, die aus einer ausgewählten Reihe von Richtungen auf das Array treffen .

Die Winkelauflösung ist umgekehrt proportional zum Array-Durchmesser, gemessen in Einheiten der Wellenlänge. Daher solltedas Array viel größer als die Wellenlänge sein, um eine feine Winkelauflösung zu erhalten. Bei niedrigen Frequenzen kann diese Anforderung in der Regel nicht erfüllt werden, so dass hier die Auflösung schlecht ist.

Beamforming wird häufig eingesetzt, um die räumliche Auflösung zu verbessern. Es eignet sich gut für große Objekte wie Fahrzeuge in Windkanälen, bei denen das Array relativ weit von der Quelle entfernt und außerhalb der turbulenten Luftströmung platziert ist.

Beamforming gilt für mittlere bis hohe Frequenzen (500 Hz bis 20 kHz) und kann mit Holografie erweitert werden, wenn es in der Nähe von Quellen wie Motoren in einer Testzelle eingesetzt wird.

Im Gegensatz zu dem, was das obige Bild andeutet, ist es bei beamforming nicht erforderlich, dass das Array größer als die Schallquelle ist. Bei typischen, unregelmäßigen Array-Designs ist es mit der Beamforming-Methode nicht möglich, den Messabstand viel kleiner als den Array-Durchmesser zu machen. Andererseits sollte der Messabstand so klein wie möglich gehalten werden, um eine möglichst hohe Auflösung auf der Oberfläche der Quelle zu erreichen.

Beamforming liefert eine akustische Karte der Geräuschquellen, indem ein Array von Mikrofonen verwendet wird, um die Richtung des Eintreffens des Schalls von den Quellen zu erkennen. Die Anzahl der Mikrofone im Mikrofonarraysystem kann zwischen 18 und 144 variieren. Mit einer integrierten Kamera können Sie einfache und intuitive Messinformationen in Echtzeit anzeigen.

VORSCHLAG FÜR EIN BEAMFORMING-SYSTEM

Das Beamforming-System von Brüel & Kjær ist mit einer Mess- und Nachbearbeitungssoftware, einem planaren Sliced-Wheel-Array mit 18 Mikrofonen und unserem LAN-XI Datenerfassungssystem ausgestattet. Dieses System ist ideal für die Identifizierung von Geräuschquellen, die Fehlersuche, das Testen von Quietsch- und Rattergeräuschen und die Lärmmessung in Industrieanlagen.

Die patentierte Breitbandholografie des Brüel & Kjær Beamforming-Systems kann für Messungen in einem sehr breiten Frequenzbereich eingesetzt werden. Die zusätzliche Option für instationäre Daten ermöglicht die Mittelwertbildung in den Bereichen Zeit, Drehzahl und Winkel und ist damit ideal für die Analyse von Antriebssträngen.

WEITERE INFORMATIONEN

> an einem Superkart (Video)