Identifikation früher Reflektionen mittels Sparse Recovery

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Sascha Spors
• Fachliche Zuordnung: Akustik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 309256691

Die Analyse und das Design von Raumakustik ist ein wichtiges Forschungsthema für Konzerthallen, Theater, Auditorien und öffentliche Räume. Die akustische Antwort eines typischen Raumes kann in drei wesentliche Anteile zerlegt werden: Direktschall, frühe Reflektionen und diffuser Nachhall. Die frühen Reflektionen spielen eine wesentliche Rolle bei der Raumwahrnehmung. Es ist daher erstrebenswert die Position und Frequenzantwort der früher Reflektionen möglichst Präzise zu bestimmen. Die räumliche Analyse eine Schallfeldes mittels räumlich verteilter Mikrofone ist aktueller Stand der Technik. Mikrofongruppen und Beamformung wurden bereits für die Lokalisierung reflektierender Flächen in Räumen eingesetzt. Die Wellenlänge des hörbaren Schalls variiert zwischen 15 Meter und 1.5 Zentimeter. Mikrofongruppen welche die räumlichen Eigenschaften eines Schallfeldes über den gesamten hörbaren Bereich analysieren könnten benötigen eine unrealisierbar hohe Anzahl von Mikrofonen. Die ist eine Konsequenz des Shannon Nyquist Theorems. Aktuelle Methoden sind daher wesentlich in der Auflösung beschränkt. Das Schallfeld der frühen Reflektionen kann gut durch eine Überlagerung einfacher Schallquellen angenähert werden. Dies stellt eine dünnbesetzte Darstellung des Schallfeldes dar, welche ausgenutzt werden kann. Sparse recovery ermöglicht die Abtastung eines Signals weit unter der Nyquist Rate bei vollständiger Rekonstruktion. Dieses Projekt strebt die gezielte Ausnutzung der Sparsity früher Reflektionen an um deren Position und Frequenzantwort präzise zu bestimmen. Die Forschung wird durch eine strukturierte Evaluation der Algorithmen auf Basis einer im Projekt zusammengestellten Datenbank begleitet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen