Aktive Lärmkompensation

(Gefördert vom Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur [19H19011D])

Im Verbundprojekt mit der Projektträgerschaft TÜV Rheinland, der Rostock Port GmbH, dem Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V., der Gesellschaft für Akustikforschung Dresden mbH gefördert durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur werden Lösungsansätze für die Minimierung der Lärmbelastung durch Roll on Roll off Terminals erarbeitet. Der Lehrstuhl für Strömungsmaschinen übernimmt die Aufgabe der Entwicklung eines Prototypen zur aktiven Auslöschung von Druckwellenfeldern.

Zunächst werden die stationären Schallquellen auf Fährschiffen, die für die Schallemission in benachbarte Wohngebiet maßgeblich sind, identifiziert. Die identifizierten Messdaten werden als Quellterme für eine numerische Simulation des Schalldruckwellenfeldes im Hafenbereich mittels Lösung der inhomogenen Helmholtz-Gleichung über die Randelementmethode genutzt. Es wurde ein numerischer Ansatz entwickelt, der es erlaubt die Performance von aktiven Lärmkompensationssystemen in Anwendungsumgebungen numerisch zu untersuchen. Aktive Lärmkompensationssystemen haben das Ziel die Amplitude des Schalldrucks an Punkten oder in einem Zielvolumen zu kontrollieren. Hierzu synthetisieren mehrere Lautsprecher ein Druckwellenfeld das im Idealfall in der Amplitude gleich dem Lärm aber diesem in seiner Phase entgegengesetzt ist. Aufgrund der Überlagerung des Lärmwellenfeldes und des erzeugten "Anti-Wellenfeldes" wird somit die potentielle Energie der Druckwellen im Zielvolumen minimiert. Es wird folglich leise. Der Lehrstuhl für Strömungsmaschinen übernimmt die Aufgabe der Entwicklung eines Prototypen-Systems zur Auslöschung von Druckwellenfeldern im Außenraum. Hierzu werden echtzeitfähige iterative Algorithmen für das inverse Problem der aktiven Lärmkompensation entwickelt und auf Field Programmable Gate Arrays geschrieben. Das System wird  im reflexionsarmen Halbraum des Lehrstuhls erprobt.