Akustische Maskierung mittels aktiver Strukturen

• Main Author: Thyes, Christian
• Format: Others
• Language: German; de
• Published: 2015
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/4973/1/Akustische_Maskierung_mittels_aktiver_Strukturen.pdf; Thyes, Christian <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Thyes=3AChristian=3A=3A.html> (2015): Akustische Maskierung mittels aktiver Strukturen.Darmstadt, Technische Universität, [Ph.D. Thesis]

Die Arbeit verknüpft das Wirken aktiver Struktursysteme mit der menschlichen Wahrnehmung von Schall. Dafür werden psychoakustisch motivierte Methoden entwickelt, um Wandlerwerkstoffe in aktiven, vibroakustischen Systemen anzusteuern. Ein aktives, akustisches System wird von der Anregung über die Abstrahlung bis zur Immission vollständig abgebildet und um psychoakustisch motivierte aktive Maßnahmen ergänzt. Ein Demonstrator wird mit verschiedenen Methoden und Werkzeugen modelliert und ein Gesamtsystemmodell aufgebaut. Der Demonstrator wird als analytisches und numerisches Modell gebildet und mit dem Experiment verglichen. Das analytische Modell berücksichtigt dabei die Fluid-Struktur-Kopplung zwischen eingeschlossenem Luftvolumen und schwingender Platte. Bei der numerischen Modellierung erfolgt eine Simulation der Luftschallgrößen und Übertragungspfade mit kommerziellen Werkzeugen. Luftschallgrößen können mit einer im Rahmen dieser Arbeit aufgebauten Toolbox (psycho-)akustisch bewertet und um Algorithmen zur Geräuschreduktion und -veränderung ergänzt werden. Die Algorithmen für die Geräuschreduktion berücksichtigen die Kenntnis über das menschliche Hören, um die Lautheitsempfindung in die Zielfunktion einer adaptiven Regelung zu integrieren. Algorithmen zur Geräuschveränderung erzeugen zusätzliche Signale, die an die bestehenden Umgebungsgeräusche angepasst werden und damit einen neuen Zielklang entstehen lassen. Damit erzeugen sie bedarfsgerecht eine Veränderung der akustischen Umgebung. Ein Algorithmus überlagert ein Rauschen, um ein gleichmäßigeres Geräusch zu erzeugen. Ein anderer Algorithmus ermöglicht, akustisch raue Signale in ihrer Rauigkeit wirksam zu reduzieren. Beide Verfahren werden abschließend miteinander kombiniert. Dadurch können Geräusche gleichzeitig reduziert und verändert werden. Die Bewertung der Algorithmen erfolgt simulativ. Die Neuerung stellt im Wesentlichen die Verknüpfung von verschiedenen Disziplinen zu einem psychoakustisch wirksamen aktiven System dar. Um die Technologiereife aufzuzeigen, werden einzelne Algorithmen auf eine kostengünstige Microcontroller-Plattform portiert. Damit wird ein mögliches Produkt mit Low-Cost-Elektronik aufgebaut und dessen Praxistauglichkeit mit Probandenversuchen nachgewiesen.