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Weltweit erste Akustische Kamera verkauft

Werbeflyer für Akustische Kameras vom 17.Oktober 2001. Man erkennt die Highlights der Technik: Schallbilder von einem Windkraftwerk, die Schallreflexion eines Flugzeug-Triebwerks, einen elektrischen Funken, einen Motorrad-Auspuff, eine Bohrmaschine ohne und mit darunter liegender Matte, eine Brückenemission bei darüber rollendem Verkehr, eine ICE-Vorbeifahrt, eine Chemieanlage und einen PKW-Innenraum bei Anregung durch einen Verwindungstisch.


32-Kanal Ringarray ausgeliefert 2001

Die Konfiguration der ersten, weltweit an einen Kunden (Porsche Weissach, NVH unter Rolf von Sievers) ausgelieferten akustische Kamera (Sept. 2001) ist im folgenden Bild zu erkennen. Ein System besteht im Wesen aus Ringarray, Datenrecorder und Notbook.

32 Mikrophone sind ringförmig angeordnet. Der große Vorteil dieser Anordnung gegenüber anderen Anordnungen liegt im interpretierbaren Aliasing-Muster. Es hat die Form eines zentralsymmetrischen, 32-zackigen Sterns. Nachteil planarer Anordnungen ist eine nahezu identische Empfindlichkeit nach vorn und hinten. Beim Ring32 war deshalb stets darauf zu achten, Reflexionen oder Störquellen im Hintergrund zu vermeiden. Die Mikrophonmembranen lagen in der Ebene der Ringoberfläche, um seitliche Reflexionen zu vermeiden.

Beim Ring32 wurde der mittige Laserstrahl durch eine justierbare Logitech USB-Kamera abgelöst, die an einer Testwand mit akustisch hochfrequenten Quellen kalibriert wird. Ein Kalibriertester (Klicker) dient einerseits vor Meßbeginn dazu, die Kamerakalibrierung zu testen. Andererseits dient er bei abgeschaltetem Lautsprecher als Fernauslöser. Logitech (Connectix) war die erste Firma, die seit 1999 erste USB-Kameras anbot. Unsere erste QuickCam-Pro hatte 24 bit Farbe und eine Bildauflösung von 640x480 Pixel. Das Design paßte perfekt in eine ringförmige Kalibrierhalterung.

Recorder-Daten wurden noch über EPP (Enhanced Printer Port) eingelesen, die Kamera war separat an eine USB-Buchse des Notebook anzuschließen. Über spezielle Eingänge konnten weitere Sensoren, wie ein Drehwinkelsensor, angeschlossen werden. Im Ring waren 32 Sennheiser Mikrofone vom Typ KE4-211 verbaut (Kennempfindlichkeit 10 mV/Pa, Eigenrauschen kleiner 38 dBA, Linearität -3dB von 20 Hz bis 50 kHz). Diese Mikrofonkapseln wurden auch im Cube32 und im Star36 verbaut.


Varianten der AK, 2002

Eine Vielzahl von Dienstleistungsmessungen brachte unterschiedlichste Versionen akustischer Kameras hervor, von denen einige für das Jahr 2002 zusammengestellt wurden. Bis auf Portable32 und Meßmikrofon-Variante Ring28 wurden alle vielfach verkauft. Spitzenreiter wurde das für Porsche entwickelte Array Ring32. Viele Kunden kauften mehrere Arrays zu einem Datenrecorder. Beliebt waren der Star36 und der Cube32.

In einer speziell für Liebherr entwickelten Low-Noise Version des Ringarrays kamen größere Sennheiser-Kapseln KE14-234 mit einem Eigenrauschen von 27 dBA zum Einsatz (20 Hz bis 20 kHz). Signalquellen mit rund 20 dB (Kühlschränke) waren damit noch kartierbar. Bei im Rauschen verschwindenden Signalamplituden kommt korrelierten Störsignalen (Brummen) entscheidendes Augenmerk zu. Eine planare Mikrophonanordnung erzeugt prinzipbedingt einen zentral liegenden Störfleck. Somit sind bei Ringarrays höhere Anforderungen an Schaltungstechnik und Störfreiheit zu stellen, als bei anderen Array-Bauformen.

  • Für den Industrieeinsatz Ring32 (PDF)
  • Für leise Quellen (Kühlschränke) (low noise) Ring32LN (PDF)
  • Für das Akustiklabor mit Meßmikrofonen Ring28 (PDF)
  • Für Außenmessungen in großer Entfernung Star36 (PDF)
  • Kugelarray für den PKW-Innenraum Cube32 (PDF)
  • Reflexives Kofferarray für raue Umgebungen Portable32 (PDF)

    Das Star36-Array hatte einen planaren Vorgänger (Star30/36), mit dem bereits viele Dienstleistungsmessungen erfolgt waren. Das Array hatte drei in einer Ebene liegende Arme, die vergleichbar zum Ringarray nach vorn und hinten identische Empfindlichkeit lieferten. Bei Messungen an Industrieanlagen wurde dies immer wieder problematisch, wenn hinten liegende Quellen einstrahlten. Daraus entstand die Idee, die Mikrophone räumlich anzuordnen. So lieferte die (patentierte) Mikrophonanordnung des neuen, geknickten Star36 Arrays eine beachtliche Rückwärtsdämpfung.


    Technische Details

  • Kurzinfo (PDF)
  • Überblick (PDF)
  • Lieferumfang (PDF)
  • Software NoiseImage (PDF)
  • Buchsenbelegung Datenrecorder und Daten der Mikrophone (PDF)
  • Konfigurationen Datenrecorder mit MicBus-Connector (PDF)
  • Konfigurationen Datenrecorder mit BNC/Lemo-Buchsen (PDF)
  • Kunden der ersten Kameras (PDF)


    Siehe auch

  • Historisch interessante Erstmessungen (1994-2003)
  • Grundlagen der akustischen Bildgebung (2003)
  • JSAE-Kongreß 2004, Distributor CV-Corp. Flyer
  • Schall orten, Lokalisierungstechniken im Vergleich (2004)
  • Index historischer Seiten (deutsch), (english)
  • Erste Bewegtfilme (Movies) zwischen 1997 und 2004 (english)
  • Zum Algorithmus der Rekonstruktion akustischer Bilder (deutsch)


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