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Messtechnische Charakterisierung hochintensiver fokussierter Luftultraschallfelder

* Presenting author
Day / Time: 20.03.2019, 09:20-09:40
Room: Saal 5-b
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Session: Luftultraschall
Abstract: Hochintensive fokussierte Luftultraschallfelder werden heute beispielsweise zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks bei einer Gesteninteraktion oder zur Generierung räumlich lokaler Audioquellen eingesetzt, wobei nichtlineare Schallausbreitungseffekte genutzt werden. Solche Schallfelder stellen besondere Herausforderungen an eine messtechnische Charakterisierung. Die hohen Schalldrücke erfordern einen großen Pegeldynamikbereich und die durch nichtlineare Effekte erzeugten Harmonischen eine hohe Bandbreite der Messkette. Weiterhin treten durch die kleinen Wellenlängen und die Fokussierung räumlich stark variierende Schallfelder auf. Im vorliegenden Fall wurde ein 40kHz Trägersignal mit Hilfe eines Ultraschall-Arrays auf einen Fokuspunkt gebündelt.Es wurden unterschiedliche Mikrofontypen auf ihre Eignung zur Vermessung solcher Schallfelder hin untersucht und Einflussgrößen auf das Messergebnis ermittelt. Am Portalscanner der PTB erfolgte eine räumliche Charakterisierung des Ultraschallfeldes. Die Ergebnisse für unterschiedliche Mikrofone und Messaufbauten wurden miteinander verglichen und werden im Vortrag diskutiert. Auf Grund der nichtlinearen Ausbreitung der Schallwelle konnten im Fokusbereich Spitzenschalldruckpegel von über 160dB gemessen werden. Die Ermittlung der Schallfeldparameter solcher Schallfelder ist erforderlich, um bei praktischen Anwendungen die Exposition von Nutzern abschätzen zu können.