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Erweiterung von Impedanzmessrohren durch zusätzliche Mikrofone (en)
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Abstract:
Das Impedanzmessrohr ist ein weit verbreitetes Messsystem für die Bestimmung akustischer Materialeigenschaften. Dieses erfordert jedoch hoch genaue akustische Messhardware. In der vorliegenden Arbeit soll diese Art von Messungen durch die Verwendung günstiger Komponenten zugänglicher gemacht werden. Dafür werden die gängigen und standardisierten Messmethoden um zusätzliche Mikrofone erweitert, mit dem Ziel, durch geeignete Auswertungsalgorithmen eine ähnliche Messgenauigkeit zu erreichen.Einerseits wird die Wellenzahlzerlegung mittels der Methode der kleinster Fehlerquadrate aus den Daten beliebig vieler Mikrofone untersucht.Andererseits werden einzelne Mikrofon-Paare getrennt nach Norm ausgewertet und anschließend, mit Berücksichtigung der zulässigen Frequenzbänder, gemittelt.Die vorgestellten Methoden wurden experimentell anhand von fünfzehn Melaminharzschaum-Proben getestet. Für den Frequenzbereich über 400 Hz wurden kaum Veränderungen, im Vergleich mit den Referenzmessungen festgestellt.Für kleine Signalunterschiede, bei tiefen Frequenzen oder Knotenpunkte, waren die Messungen stark fehleranfällig. Hier liefern die vorgestellten Erweiterungen einen großen Beitrag zur Fehlerreduktion. Die starke Abhängigkeit von Kleinsignalauflösung konnte durch die vorgeschlagenen Algorithmen weitgehend eliminiert werden, zusätzlich werden einige Verbesserungsvorschläge eingebracht, um das Potential der Methoden weiter auszuschöpfen.