Die Untersuchung eines Schallfeldes mit einem Array von Empfängern lässt bei Berücksichtigung ihrer Anordnung und Richtcharakteristika aufschlussreiche Erkenntnisse über die direktionalen Eigenschaften des gemessenen Feldes zu. Um eine hohe räumliche Auflösung zu erhalten, werden viele Mikrofone benötigt. Aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit werden Micro Electro-Mechanical-System-(MEMS)-Mikrofone mit nicht ideal glattem Frequenz- und Phasengang eingesetzt. Für Arrayanwendungen müssen alle Empfänger daher in Frequenz- und Phasengang individuell entzerrt werden.

Da ein Field Programmable Gate Array (FPGA)-Baustein die Möglichkeit bietet angepasste Hardware bereitzustellen, kann eine Live-Mikrofonentzerrung bereits im FPGA geschehen. In dieser Arbeit wurde der Xilinx Zynq-FPGA für die Umsetzung gewählt. Dieser besitzt neben einer programmierbaren Logik zwei ARM-Mikroprozessoren, welche eine Firmware ausführen können. Die Verbindungen zwischen den Prozessoren und der angepassten Hardware sind durch vorgegebene standardisierte Protokolle hergestellt. Anhand dieser Schnittstelle können die zur Entzerrung benötigten Filterkoeffizienten in die entwickelte Firmware eingebunden und in die Strukturen des FPGA geschrieben werden. Für die hardwarenahe Mikrofonentzerrung stehen in der verwendeten Zynq-FPGA-Architektur optimierte Recheneinheiten zur Verfügung.

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Dipl.-Ing. Ingo Witew
Research Assistant

ITA - Institute of Technical Acoustics
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