Beamforming in modalen Schallfeldern von Fahrzeuginnenräumen
Clemens Nau
Das konventionelle Beamforming-Verfahren (CBF) basiert physikalisch auf einer Zerlegung des einfallenden Wellenfeldes, so dass Einfallsrichtungen und Quellorte identifiziert und klassifiziert werden können. Eine zentrale Annahme des CBF ist dessen Anwendung im akustischen Freifeld. Diese Annahme ist insbesondere in Räumen, wie z.B. einem Fahrzeuginnenraum verletzt. Um das Beamforming jedoch ebenfalls unter diesen Randbedingungen und in tiefen Frequenzbereich anwenden zu können, werden in der vorliegenden Arbeit zwei Ansätze vorgestellt, um die raumakustischen Einflüsse auf das Beamforming zu minimieren und somit das Lokalisierungsergebnis insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum zu verbessern. Ein erster Ansatz basiert auf der Vorverarbeitung mit Hilfe generalisierter Kreuzkorrelationen. Ein zweiter Ansatz nutzt ein Makromodellierungsmodell um die Polfrequenzen der Raumübertragungsfunktionen zu approximieren. Dazu wird aufbauend auf Prinzip-Untersuchungen an definierten Reflexionsflächen das Verhalten beider Ansätze in einem Modellraum aufgezeigt, analysiert und bewertet. Anschließend werden beide Ansätze unter den realen Bedingungen eines Fahrzeuginnenraums evaluiert. Ein Exkurs hinsichtlich der Kombination des Beamformings mit beliebigen Übertragungsfunktionen zur Weiterentwicklung des Beamformings über die Freifeldannahme hinaus bildet den Abschluss der Untersuchungen.
