Beschleunigte Lokalisierung von bewegten Schallquellen mit CLEANT und einem Mehrgitterverfahren
Zusammenfassung:
Der CLEANT-Ansatz ist ein iteratives Mikrofonarrayverfahren zur Bestimmung komplexer Schallquellgebiete. Bei der Ausführung wird pro Iteration ein klassisches Beamforming durchgeführt, in der Regel für alle Punkte eines definierten Gitters im Quellgebiet. Um auch bewegte Schallquellen abbilden zu können, werden bei CLEANT diese Berechnungen im Zeitbereich durchgeführt. Insbesondere bei großen Quellgebieten oder hohen Auflösungen ist dieser Schritt mit erheblichem Rechenaufwand verbunden.In diesem Beitrag wird die Eigenschaft ausgenutzt, dass CLEANT von allen berechneten Quellsignalen lediglich das dominante verwendet, um es in die Clean-Map zu übertragen und aus der Dirty-Map zu entfernen. Das Beamforming ist also nicht für das gesamte Gitter notwendig, lediglich die dominante Quelle und ihr Quellsignal sind von Interesse. Der Einsatz verschiedener Optimierungsstrategien ist daher denkbar. Hier wurde der leicht nachvollziehbare Ansatz des Mehrgitterverfahrens eingesetzt, wie von R. Piscoya auf der DAGA 2023 beschrieben. Dabei nutzt man zunächst ein sehr grobes Gitter. Wenige dominante Punkte werden als interessante Gebiete identifiziert und durch höher aufgelöste Gitter ersetzt. Dies wird wiederholt, bis die gewollte Auflösung erreicht ist. Erste Versuche zeigen, dass bei gleicher maximaler räumlicher Auflösung nur eine deutlich geringere Anzahl von Punkten ausgewertet werden muss. Die Rechenzeit wird dadurch ohne Einfluss auf das Ergebnis erheblich reduziert.