Mikrofonarray

Mikrofon-Arrays, auch "Beamformer" oder "akustische Kamera" genannt werden in der Akustik häufig dann eingesetzt, wenn Messungen in der Nähe des Messobjektes nicht (oder nur mit großem Aufwand) möglich sind. Daher wurden sie auch schon „akustische Teleskope” genannt. Sie bestehen aus einer Anzahl von Mikrofonen, die auf einer ebenen Fläche angeordnet sind. Wie diese Anordnung erfolgt, ist nahezu beliebig. Es gibt quasi-zufallsverteilte, ringförmige, kreuzförmige und lineare Arrays.

Das Messprinzip beruht darin, das Array auf die verschiedenen Messpunkte auf dem Messobjekt zu „fokussieren”. Dies erfolgt durch eine der Laufzeit vom Messpunkt zum jeweiligen Mikrofon entsprechenden Zeitverschiebung der von diesem Mikrofon erfassten Signale. Die zeitkorrigierten Signale aller Mikrofone werden dann aufsummiert. Hierdurch ergibt sich ein dem jeweiligen Messpunkt zugeordnetes Zeitsignal. Der Schall der anderen Quellen wird dabei weitestgehend eliminiert (herausgemittelt). Der vom jeweiligen Messpunkt (Fokuspunkt) abgestrahlte Schall wird hingegen verstärkt.

Der Frequenzbereich von Mikrofonarrays wird nach unten durch die Array-Größe begrenzt: je größer das Array, desto niedriger seine Grenzfrequenz. Im oberen Frequenzbereich treten – besonders bei regelmäßig angeordneten Mikrofonen – verstärkt Fehler durch Schein-Schallquellen (Aliase) auf, die zu Fehlinterpretationen führen können.