Sonderthema "Automotive Testing Expo 2024"

Schallmessung

move°S – lautlose motorisierte Drehung von Kunstköpfen

Head acoustics präsentiert die erste praktisch lautlose Plattform zur natürlichen Drehung von Kunstköpfen auch während des Messvorgangs.

Kunstköpfe sind ein unverzichtbares Werkzeug für binaurale Schallmessungen sowie für die Simulation von Sprechern bei Tests von Kommunikationsgeräten. Allerdings sind Kunstköpfe richtungsstarre Systeme und das stellt Ingenieure und Messtechniker vor Herausforderungen.

Heutige Messtechnik berücksichtigt Kopfdrehung nicht

Menschen drehen ihre Köpfe, beim Hören ebenso wie beim Sprechen, und das erzeugt mehrere Effekte: Einerseits nehmen Zuhörer Schall mit der Kopfdrehung kontinuierlich anders wahr, da sich der Schallempfang durch das Ohr ändert. Wir drehen uns intuitiv so, dass wir andere Sprecher besser verstehen, indem wir unbewusst dafür sorgen, dass die Frequenzbereiche, die für die Sprachverständlichkeit wichtig sind, mit höherer Signalenergie an unserem Trommelfell ankommen und nicht durch das Außenohr und unseren eigenen Kopf gedämpft werden.

Andererseits variiert der Schallpegel am Ohr des Zuhörers mit der Kopfbewegung eines Sprechers. Wenn ein Sprecher seinen Kopf dreht, verändert sich das Mundschallfeld für den Zuhörer, also die Schallabstrahlung vom Mund, insbesondere im Bereich der hochfrequenten Schallanteile, stark. Deshalb dreht man sich als Sprecher ebenso intuitiv in die Richtung der Zuhörer, für die man bestmöglich verständlich sein möchte.

Im Bereich Virtual und Augmented Reality versuchen Entwickler zudem, die Simulation der virtuellen Welt auch akustisch realistischer zu gestalten. Dabei belassen sie jedoch das Schallfeld bei einer Kopfdrehung an seiner ursprünglichen Position, statt es der Drehung folgen zu lassen. Da stellt sich die Frage: Passt die akustische Simulation noch zur optischen Simulation bei einer Kopfdrehung?

move°S löst das Problem: mit lautloser Drehung zur perfekten Messung

Bisherige Messtechnik berücksichtigt diese Effekte nicht und ihre Messergebnisse bilden deshalb die Wirklichkeit nicht ab. Daher hat Head acoustics move°S entwickelt. Diese Basis für bestimmte Kunstköpfe erlaubt lautlose, softwaregesteuerte Drehungen des aufgesetzten Kunstkopfs sogar während der Messungen, und zwar mit vergleichbarem Drehwinkel wie beim Menschen (135 Grad pro Richtung) und vergleichbarer, hoher Geschwindigkeit der Drehung von null Grad auf 135 Grad in unter 1,5 Sekunden im "geräuschlosen" Betrieb.

Diese natürliche Kopfdrehung simuliert erstmals realistisch Sprecher und Zuhörer und macht einen weiteren Schritt zur Simulation naturgetreuen menschlichen Verhaltens in der Messtechnik – und damit zur besseren Reproduzierbarkeit, höheren Aussagekraft für alltagsrelevante Situationen und Vergleichbarkeit der Messungen unterschiedlicher Systeme.

Highlights

Nahezu lautlose Drehung – auch während der Messung
Natürliche Kopfdrehung: Geschwindigkeit und Drehwinkel sind vergleichbar zur menschlichen Kopfdrehung
Simulation eines Sprechers und eines Zuhörers: Natürliche Änderung von Mundschallfeld und Schallempfang am Ohr
Bessere Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit durch die motorisierte und ferngesteuerte Bedienung

Anwendungen sind umfassende und die Realität optimal abbildende Tests von unter anderem

Virtual-/Augmented Reality (VR/AR) Headsets oder andere Anwendungen mit Head Tracking
Fahrzeuginterne Kommunikationssysteme und -geräte (ICC, eCall, Freisprecheinrichtungen und so weiter)
Auswirkungen von akustischen Reflexionen an Schultern und/oder nahe gelegenen Oberflächen (Geräusche im Fahrzeug)
Systeme mit richtungsabhängigem Verhalten (Konferenzsysteme, Smart Speaker)

Sprechen Sie das Team von Head acoustics an und erleben Sie move°S selbst.