Kolloquium - Details zum Vortrag
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Bachelor-Vortrag: Adaptive Systeme und Grenzen für die aktive akustische Störgeräuschkompensation
David Hilkert
Mittwoch, 3. Mai 2017
11:00 Uhr
Hörsaal 4G
Übermäßige Lärmbelastung kann bei betroffenen Personen zu Konzentrationsschwächen, Schlafstörungen und zu Herz-Kreislauf-Problemen führen [1]. Besonders betroffen sind Menschen die in ihrem Arbeitsumfeld dauerhaft Lärm ausgesetzt sind, beispielsweise lauten Maschinen [2]. Meistens werden passive Dämpfungen genutzt, um akustischen Störgeräusche zu dämpfen. Dies ist jedoch nicht in allen Szenarien ökonomisch, da niederfrequente Signale große Massen an Schalldämmung benötigen. [3]
Ein anderer Ansatz ist die Aktive Störgeräuschunterdrückung (ANC). Diese beruht auf der gegenphasigen Überlagerung von Schallwellen. Eine Kombination aus aktiver und passiver Dämpfung kann verwendet werden, um ein breites Spektrum an Frequenzen abzudecken. Wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit ist die Betrachtung der Aktiven Störgeräuschunterdrückung. Hierbei sind zwei Varianten möglich. Entweder lediglich ein Mikrofon mit Rückkopplung des Signals auf einen Lautsprecher ( Feedback ) oder die Verwendung von zwei Mikrofonen, bei dem eines als Referenz dient und das zur Überwachung des Restfehlers ( Feedforward ).
Zunächst wird auf eine Vereinfachung eines Feedback ANC-Systems bei idealer Schätzung des Sekundärpfads eingegangen. Der Sekundärpfad beschreibt hierbei die Charakteristik des Elektro-Akustischen Front-Ends. Danach wird die Herleitung eines optimalen Filters sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich betrachtet und damit die maximale Dämpfung eines adaptiven Systems in Abhängigkeit der akustischen Pfade ermittelt. Da der Sekundärpfad zeitvariant ist, spielt die Identifizierung eine wichtige Rolle. Daher wird auf entstehende Abweichungen und damit verbundene Probleme eingegangen. Auf diese Weise wird eine Grenze für die Abweichung des Sekundärpfads bestimmt, damit das System stabil bleibt und konvergiert.
