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Entwurf und Implementierung einer schnellen 3D-Direktivitätsmessung und automatischer Entzerrung von akustischen Schallwandlern (de)

* Presenting author
Day / Time: 08.03.2023, 14:20-14:40
Room: Saal X 3-4
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Abstract: Das Vermessen von akustischen Schallwandlern wie Projektoren und Hydrophonen ist notwendig, um die Leistungsfähigkeit von nachfolgenden Signalverarbeitungsstrukturen optimal nutzen zu können. Häufig wird in den Datenblättern von kommerziellen Schallwandlern nur die Direktivität bei ausgewählten Frequenzen über einen Schnitt in der Polar-Ebene und einen Schnitt durch die Azimut-Ebene angegeben. Dies ist häufig der langen Messdauer und Schwierigkeiten in der Visualisierung geschuldet. Allerdings kann das dreidimensionale Frequenzverhalten die Leistungsfähigkeit von SONAR-Systemen, gerade in Array-Anwendungen, verbessern. In dieser Publikation wird eine Methode vorgestellt, mit der viele Schallwandler schnell und präzise über viele Winkel charakterisiert werden können. Dazu wird ausgenutzt, dass die Änderungen des Frequenzganges von benachbarten Winkeln gering sind. Bei Verwendung von adaptiven Filtern kann dadurch die Messzeit signifikant verringert und so eine dreidimensionale Charakterisierung von Schallwandler-Arrays in einem hinnehmbaren zeitlichen Rahmen ermöglicht werden. Anschließend werden Entzerrungskoeffizienten berechnet, die in einer anschließenden zweiten Messung verifiziert werden können. Sowohl das Vermessen als auch die Entzerrung wurde in einem Echtzeit-Signalverarbeitungsprogramm umgesetzt und ermöglicht somit eine deutliche Reduzierung der gesamten dreidimensionalen Charakterisierung von Arrays.
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