Fliegendes Messmikrofon

• Antragsteller: Dr.-Ing. Gert Herold; Professor Dr.-Ing. Ennes Sarradj
• Fachliche Zuordnung: Messsysteme ; Akustik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555887713

Die Messung von Schalldruckpegeln an festgelegten Messorten ist eine sehr häufige Messaufgabe im Zusammenhang mit der Charakterisierung von Schallemissionen und -immissionen. Bei der Messung im Freien sind diese Messorte nicht immer einfach mit dem Mikrofon zu erreichen, weshalb der Gedanke naheliegt, für die Messung eine fliegende Plattform einzusetzen, die ein Mikrofon zur Messung des Schalldruckpegels mit geringerem Aufwand an die einzelnen Messorte bringen kann. Ziel des Vorhabens ist daher, eine Methode zur Messung des Schalldruckpegels auf der Basis einer Multicopter-Drohne mit Mikrofonen zu etablieren. Dies soll einfach realisierbare Messungen auch an solchen Orten ermöglichen, die vom Boden aus sonst nur mit großem Aufwand erreichbar sind. Die für das Messverfahren erforderliche Technik und Signalverarbeitung soll entwickelt und beispielhaft in einem Demonstrationsexperiment umgesetzt werden. Dazu wird eine Multicopter-Drohne als Basis genutzt und ein darauf befindliches Mikrofonarray mit der erforderlichen Signalerfassung, Signalverarbeitung und Kommunikation realisiert. Die wesentliche Herausforderung besteht darin, das durch die Rotoren verursachte Eigengeräusch aus den erfassten Daten zu entfernen, so dass sich nur der zu messende Schall im Messergebnis findet. Daher werden im Vorhaben verschiedene Signalverarbeitungsalgorithmen entwickelt und implementiert, die das Eigengeräusch der Drohne vom zu messenden Schall trennen können. Indoor-Experimente im schallreflexionsarmen Raum unter kontrollierten akustischen Bedingungen dienen dazu, aus verschiedenen Varianten der Signalverarbeitung und Drohnenkonfigurationen die am besten geeigneten zu ermitteln und Daten zur Kalibrierung zu gewinnen. Die Modellierung des Verfahrens und systematischen Betrachtung der Messunsicherheit wird ebenfalls im Vorhaben behandelt, um für konkrete Messsituationen die Unsicherheit des Ergebnisses angeben zu können. Als Demonstration des fliegenden Messmikrofon ist die Messung der Schallleistung einer größeren Schallquelle im Freien vorgesehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen