Startseite
Choose the English version Neue HEAD acoustics UK Tochtergesellschaft Sélectionnez votre langue! Choose the Japanese version New HEAD acoustics Korea subsidiary Choose the Chinese version
     HEAD Milestones
     HEAD Imagefilm ansehen
  News, Events & Publikationen     HEAD Pressemitteilungen - Überblick
  Simulation von Vorbeifahrtgeräuschen
HEAD Pressemitteilung Herzogenrath (Deutschland), 10.03.2014
Simulation von Vorbeifahrtgeräuschen
Alternative zur Messung vorbeifahrender Fahrzeuge in großer Entfernung
Vorbeifahrtgeräusche werden häufig nach ISO 11819‑1 bzw. ISO 362 in einer Entfernung von 7,5 m zur Mitte der Fahrspur ermittelt. Für die Beurteilung der Geräusche in größerer Entfernung können solche Aufnahmen allerdings nicht ohne Weiteres verwendet werden. Eine Abschätzung mittlerer bzw. maximaler Schalldruckpegel mit Hilfe statistischer Methoden ist zwar möglich aber nicht hinreichend für eine psychoakustische Beurteilung der Geräusche. Die explizite Messung von Vorbeifahrtgeräuschen in großen Entfernungen wiederum ist kaum praktikabel, insbesondere dann, wenn psychoakustische Phänomene in Abhängigkeit von der Entfernung untersucht werden sollen. Zusätzlich zum erheblichen Messaufwand führen dominante, kaum beeinflussbare Nebengeräusche zu einem schlechten Signal-zu-Rausch-Verhältnis und die Messergebnisse sind wegen der starken Abhängigkeit von Witterungseinflüssen schlecht zu reproduzieren.
Durch eine Simulation der Schallausbreitung von bewegten Schallquellen am Fahrzeug zum gewünschten Standort des Schallempfängers können diese Nachteile umgangen werden. Dafür werden Nahfeldsignale der relevanten Quellen am Fahrzeug während einer Vorbeifahrt aufgezeichnet. Unter Berücksichtigung des Dopplereffekts und weiterer Ausbreitungsphänomene kann anschließend die Schallausbreitung zu einer entfernten Position berechnet werden. Zusätzlich zu den Schallsignalen werden sowohl präzise Bewegungsdaten des Fahrzeugs als auch Lufttemperatur und -feuchtigkeit zur Berechnung der Luftdämpfung benötigt.
Im Rahmen des EU-Projektes CityHush (Projektnummer FP7-233655) konnte bereits gezeigt werden, dass sich auf diese Weise valide Fernfeldsignale simulieren lassen. Im Vergleich zu umfangreichen Messungen im Fernfeld können die Reproduzierbarkeit und die Flexibilität erheblich verbessert werden. Der Gesamtaufwand bleibt jedoch weiterhin sehr hoch, da die Schallquellen mikrofoniert werden müssen und ein virtuelles akustisches Fahrzeugmodell für die Simulation benötigt wird.
Durch die auf der diesjährigen DAGA vorgestellte Methode der Signalextrapolation kann der Messaufwand erheblich reduziert werden. Mit dieser Methode lässt sich aus einem in geringer Entfernung (typischerweise in 7,5 m) gemessenen Mikrofonsignal ein virtuelles Mikrofon- bzw. Kunstkopfsignal in großer Entfernung ermitteln. Dafür wird zunächst aus dem Mikrofonsignal ein virtuelles Nahfeldsignal berechnet. Dabei werden Dopplereffekt und weitere Ausbreitungsphänomene unter Berücksichtigung der Bewegungsdaten kompensiert. Mit diesem Nahfeldsignal kann dann wie oben beschrieben das Signal im Fernfeld simuliert werden.
Die untenstehende Abbildung zeigt einen Vergleich von Extrapolation und Simulation für eine Entfernung von 100 m zur Quelle. Es lässt sich der faktisch identische Verlauf von Lautheit und Schärfe sowie die große Ähnlichkeit der Spektrogramme erkennen. Die sichtbaren Abweichungen sind akustisch kaum wahrnehmbar. Beim Vergleich der Extrapolationsmethode mit realen Messungen stellte sich heraus, dass der Klangcharakter sehr gut abgebildet wurde. Allerdings wichen die maximalen Schalldruckpegel deutlich von denen der Messung ab. Diese Abweichungen lassen sich im Wesentlichen durch die Witterungseinflüsse (insbesondere Wind) während der Messung erklären.
Die Ergebnisse zeigen, dass für einfache Szenarien schon die Verwendung eines einfachen Modells für die Schallausbreitung (Freifeldbedingungen mit Luftschalldämpfung nach ISO 9613-1) ausreicht. Die Methode bietet darüber hinaus die Flexibilität, komplexere Schallausbreitungsmodelle zu integrieren. Damit ist es möglich, den Einfluss von z. B. landschaftsbaulichen Maßnahmen oder sonstiger Bebauung zu untersuchen.
Mit der vorgestellten Extrapolationsmethode lässt sich aus dem Mikrofonsignal einer Standardvorbei- fahrtmessung ein virtuelles Mikrofon- und Kunstkopfsignal für beliebige Entfernungen berechnen. Dadurch kann ein unnötig großer Messaufwand vermieden und die Wahrnehmung von Vorbeifahrt- geräuschen in Abhängigkeit der Entfernung untersucht werden. So konnte mit dieser Methode bestätigt werden, dass bei Signalen mit deutlich tonalem Charakter der Pegel und die Lautheit deutlich abnehmen, während die Tonhaltigkeit mit der Entfernung nur leicht sinkt.
  Klicken Sie hier für eine vergrößerte Ansicht
    Download in hoher Auflösung (Rechtsklick - Speichern unter...)
Quelle:
Simulation von Vorbeifahrtgeräuschen;
Aulis Telle; DAGA, Oldenburg, Deutschland; 2014;
  HEAD acoustics Publikationen: Virtual Reality.
Zur sofortigen Veröffentlichung. Im Fall einer Publikation freuen wir uns über eine kurze Benachrichtigung und/oder ein Belegexemplar.
Kontakt:
Marketing-NVH
HEAD acoustics GmbH
Ebertstraße 30a,
52134 Herzogenrath
Tel.: 02407 577-7806
Fax: 02407 577-99
E-Mail:    Marketing-NVH@head-acoustics.de
Über HEAD acoustics GmbH:
HEAD acoustics ist einer der weltweit führenden Spezialisten in den Bereichen Geräuschanalyse und -optimierung sowie Schwingungsmesstechnik. Seit mehr als 25 Jahren entwickelt das Unternehmen aus Herzogenrath bei Aachen Produkte und Lösungen für kopfbezogene Aufnahme- und Wiedergabetechnik sowie Kommunikationsmesstechnik.
   
 
HEAD acoustics GmbH

Ebertstraße 30a
52134 Herzogenrath
Deutschland

Telefon: +49 2407 577-0
Fax: +49 2407 577-99
E-Mail: info@head-acoustics.de


© 2017 HEAD acoustics GmbH. All rights reserved.
Relevante Informationen
 
 HEADlines
Bereich NVH
 
 HEADlines
Bereich Telecom
 
 HEAD acoustics Produktbroschüre
 
  NVH Consulting Broschüre
nach oben