Diese Kamera hört mit den Augen

Allerdings ist die Frage, wo der Lärm eigentlich herkommt, oft nicht leicht zu beantworten. Hauni aus dem Körber-Geschäftsfeld Tabak hat dafür eine Lösung gefunden: Mit der sogenannten „akustischen Kamera“ lassen sich Schallquellen, die störende Geräusche verursachen, anhand von Fotos oder Videos sichtbar machen – und zielgenau lokalisieren. Dabei wird die akustische Kamera - wie eine Filmkamera auch - vor der betroffenen Maschine aufgebaut. Anstatt sie aber zu filmen, messen Sensoren die Schallwellen, die von ihr ausgehen. „Wo ungewöhnliche Geräuschquellen erkennbar sind, läuft entweder die Maschine nicht ‚rund‘ oder die Schalldämmung reicht nicht aus“, erklärt Adam Budde, der das Thema „Akustische Kamera“ in der Entwicklung bei Hauni verantwortet.

Echtzeitmessung mit dreißig Mikrofonen

Mittels digitaler Technik bestimmt die Kamera die Schallquelle verblüffend exakt – viel genauer, als das menschliche Ohr es könnte. Dafür werden dreißig Richtmikrofone zu einer Mikrofon-Gruppe („Array“) positioniert. „Wir nutzen aus, dass ein Schallereignis von seinem Ausgangspunkt bis zu diesen dreißig Mikrofonen unterschiedlich lang benötigt“, erläutert Adam Budde. „Aus der verzögerten Zeit, dem sogenannten ‚Delay‘, berechnet sich der Winkel - dieser wiederum legt den Ort der Schallquelle fest.“ Die Software der Kamera veranschaulicht in einem Video dann den Ort des lautesten Punktes. Kurz: Die Kamera bringt Schall und Bilder zusammen. Ein simples Prinzip, das komplex in der Umsetzung ist – aber exzellente Ergebnisse liefert.

Der große Vorteil des Verfahrens: Bei der herkömmlichen Schallquellenortung über die Schallfeldkartierung mussten für verschiedene Zeitpunkte Einzelmessungen durchgeführt werden. Mit der akustischen Kamera dagegen lässt sich die Lärmquelle schneller und in Echtzeit visualisieren. Mittels der erstellten Videos können zudem sich zeitlich verändernde Prozesse - etwa die Hochlaufphasen oder Ausblasprozesse einer Maschine - problemlos und schnell untersucht werden.

Mit dem neuen Verfahren Zeit und Kosten sparen

Das neue Verfahren mit der „hörenden Kamera“ kommt auch bei der Neu- und Weiterentwicklung von Maschinen zum Einsatz, etwa bei Hauni. Ehemals teure und zeitkritische Prozessuntersuchungen lassen sich damit vergleichsweise einfach und kostengünstig durchführen. So können etwa neue Verkleidungskonzepte für Maschinen frühzeitig erprobt und auf störende Lärmquellen hin getestet und bewertet werden. 

Zudem ist die akustische Kamera handlich im Koffer transportierbar und schnell einsatzbereit. Das macht sie flexibel einsetzbar. Ob bei Hauni, in anderen Körber-Geschäftsfeldern – oder direkt beim Kunden vor Ort.

Hintergrund: Wie entstehen Geräusche?

Geräusche, die uns stören, bezeichnen wir als Lärm. Geräusche entstehen durch Schwingungen und breiten sich als Schallwellen in der Luft aus. Die Stärke des Schalls, welche die Lautstärke beeinflusst, kann man messen. Die Messgröße heißt Schalldruck, der angezeigte Messwert ist der Schalldruckpegel und wird in Dezibel (dB) angegeben. Das Lautstärkeempfinden eines Schallereignisses wird dabei grundsätzlich durch diesen Schalldruck und zudem durch die Frequenz bestimmt. Die Frequenz (Anzahl der Schwingungen pro Sekunde) bedingt die "Tonhöhe". Je höher die Frequenz, desto höher wird der Ton (oder das Geräusch) wahrgenommen.

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