{"id":16133,"date":"2025-08-06T23:10:36","date_gmt":"2025-08-07T06:10:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.lansitec.com\/?p=16133"},"modified":"2025-09-23T06:14:53","modified_gmt":"2025-09-23T13:14:53","slug":"how-does-sound-source-localization-work","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.lansitec.com\/de\/blogs\/wie-funktioniert-die-schallquellenlokalisierung\/","title":{"rendered":"Wie funktioniert die Schallquellenlokalisierung?"},"content":{"rendered":"

Was ist die Sound Source Localization (SSL)-Technologie? Die Sound Source Localization-Technologie bedeutet die Verwendung mehrerer Mikrofone<\/a> an verschiedenen Punkten in der Umgebung und Messung des akustischen Signals. Der Schall erreicht die Mikrofone zu unterschiedlichen Zeiten. Ein Algorithmus verarbeitet das empfangene akustische Signal und ermittelt so die relative Richtung (einschlie\u00dflich Azimut und Neigungswinkel), die Entfernung und weitere Informationen zum Quellpunkt.<\/p>\n\n\n\n

Lokalisierung des menschlichen Ohrs<\/h2>\n\n\n\n

Bei der Lokalisierung von Schallquellen kann man sich die Funktionsweise des menschlichen Ohrs vorstellen. Das menschliche Ohr verf\u00fcgt \u00fcber eine monaurale und eine bilaterale Lokalisierungsf\u00e4higkeit. Bei der monauralen Lokalisierung wird die empfangene Schallwelle von verschiedenen Teilen der Ohrmuschel reflektiert und gelangt dann in den Geh\u00f6rgang. Da die Phase der direkten Schallwelle beim Erreichen des Ohrs variiert, interferieren sie in der Ohrmuschel und erzeugen einen besonderen H\u00f6reffekt, den sogenannten Ohrmuscheleffekt. In Kombination mit der Drehung des Kopfes kann die Position der Schallquelle wahrgenommen werden.<\/p>\n\n\n

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\"Abbildung
Abbildung 1. Lokalisierung der Schallquelle durch das menschliche Ohr<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Bei der binauralen Lokalisierung weisen die Signale im linken und rechten Ohr eine interaurale Zeitdifferenz (ITD) und eine interaurale Pegeldifferenz (ILD) auf. Die Positionierung basiert auf ITD und ILD f\u00fcr eine spezifische Schalllokalisierung. Die Bestimmung des horizontalen Azimuts l\u00e4sst sich mathematisch als zweidimensionales Problem der akustischen Richtungssch\u00e4tzung ausdr\u00fccken, wie in Abbildung 1 dargestellt. <\/p>\n\n\n\n

Die ITD-Informationen haben einen besseren Einfluss auf die Azimutsch\u00e4tzung bei mittleren und niedrigen Frequenzen, w\u00e4hrend die ILD-Informationen einen besseren Einfluss auf die Azimutsch\u00e4tzung bei hohen Frequenzen haben. In Kombination mit dem Ohrmuscheleffekt, der Kopfdrehung und dem Priorit\u00e4tseffekt erhalten wir eine umfassendere und genauere Wahrnehmung von Winkel, Entfernung und anderen Klanginformationen.<\/p>\n\n\n\n

Ultraschall-Positionierungsmethode<\/h2>\n\n\n
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\"Ultraschall-Positionierungsmethode\"
Abbildung 2. Ultraschall-Positionierungsmethode<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Die Ultraschallortung nutzt haupts\u00e4chlich reflektierende Entfernungsmessung und bestimmt die Position des Objekts durch multilaterale Ortung und andere Methoden. Das System besteht aus einem Host und mehreren Empf\u00e4ngern. Der Host wird auf dem zu messenden Ziel platziert. Die Empf\u00e4nger werden an festen Standorten im Innenbereich aufgestellt. Zur Positionsbestimmung sendet der Host Signale gleicher Frequenz an den Empf\u00e4nger. Nach dem Empfang durch den Empf\u00e4nger wird das Signal zum Host zur\u00fcckreflektiert. Die Entfernung wird anhand der Zeitdifferenz zwischen Echo und gesendeter Welle berechnet, um die Position zu bestimmen. <\/p>\n\n\n\n

Die Schallquellenlokalisierung kann zur Schiffs- und Fahrzeugerkennung, zur Lokalisierung der Hauptl\u00e4rmquellen in Maschinen (wie Motoren, Autos und Flugzeugen), zur Zielauswahl, zur Interferenzunterdr\u00fcckung in Kommunikationsger\u00e4ten oder zur Spracherkennung sowie zur \u00dcberwachung des Zustands mechanischer Systeme eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Dar\u00fcber hinaus werden Methoden zur Schallquellenlokalisierung aufgrund der F\u00e4higkeit, Quellenintensit\u00e4t und Schallfeldinformationen abzusch\u00e4tzen, h\u00e4ufig im Akustikdesign von Audioger\u00e4ten und Theatersystemen, bei der ber\u00fchrungslosen Schwingungsmessung und in Virtual-Reality-Audiosystemen eingesetzt. Mit der Entwicklung des Metaversums, des maschinellen Lernens, des Cloud-Computing und der On-Chip-Elektronik bietet die Technologie zur Schallquellenortung immer breitere Anwendungsm\u00f6glichkeiten.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile der Ultraschallpositionierung<\/h4>\n\n\n\n