Aufnahme von Warngeräuschen im Fahrzeuginnenraum

[Tropentony]

Hallo,

ich hoffe ihr könnt mir bei einer zumindest hier im Forum nicht ganz so alltäglichen Fragestellung helfend unter die Arme greifen.

Im Rahmen einer Arbeit die ich demnächst anfertige müssen unter anderem die Warngeräusche eines Fahrzeugs im Innenraum aufgenommen werden damit diese im Nachgang am PC automatisiert ausgewertet werden können. Als Warngeräusche zählen hier Dinge wie z.B. das Piepen eines Autos wenn z.B. der nächste Service fällig wird aber auch das Piepen der Abstandskontrolle bzw. des Parkassistenten. In dem Frequenzspektrum werde ich mich bewegen. Unser derzeit eingesetztes Mikrofon ist ein Sony ECM-959DT welches ein wenig in die Tage gekommen ist und auch nicht wirklich zufriedenstellende Ergebnisse liefert. In einer FFT die ich mal über eines unserer Messsignale laufen lassen hab waren die Frequenzen der Warnungen geschwindigkeitsabhängig bei 116Hz und 442Hz. Wobei ich mir 116Hz im Nachgang nochmal mittels Tongenerator erzeugt habe und mir eigentlich zu tief erschienen für eine Warnung.

Probleme sind hierbei mitunter die Fahrgeräusche, sprich durch die Reifen und die Aerodynamik, aber auch die Auslegung der Systeme. So kommt es vor das z.B. das Piepen eines Oberklassewagens eher leise ausgelegt ist da es vom Hersteller als eine Komfortfunktion gesehen wird und das Piepen eines Klein- oder Mittelklassewagens durchaus sehr laut sein kann da es vom Hersteller als sicherheitskritische Funktion angedacht ist. Bei Fahrzeugen mit eher leiseren Warnungen muss man manchmal selbst als Fahrer genau hinhören. Man hört die Warnung zwar schon, aber eben überschattet durch Nebengeräusche des fahrenden Fahrzeugs.
Da für die spätere, automatisierte Auswertung ein großer Abstand zwischen Fahrzeuggeräuschen und Warnton vorhanden sein muss um sicher den richtigen Zeitpunkt für eine automatisierte Auswertung zu treffen, möchte ich versuchen eben genau die Fahrgeräusche zu minimieren und evtl. die Warnungen ebenfalls besser aufnehmen können.

Den Thread Mikrofonierung von Fahrzeuggeschräuschen im KFZ hab ich schon durchgelesen. Da es dort aber um eben die Aufzeichnung der Fahrgeräusche ging, stellt sich mir die Frage ob die empfohlenen Mikrofone für mein Vorhaben ebenso geeignet sind oder evtl. andere Mikrofone besser wären. Am optimalsten wäre vermutlich eines mit einer gerichteten Charakteristik; da aber nie genau auszumachen ist wo aus dem Fahrzeuginnenraum die Warngeräusche herkommen, ist dies eher problematisch. Das sie aus der Fahrzeugfront kommen weiß man meist schon, aber man kann eben nicht genau sagen das sie aus den Lautsprechern kommen, ausm Kombiinstrument oder aus sonstigen extra dafür versteckt eingebauten Lautsprechern im Fahrzeug.

Bei meinen Recherchen bin ich unter anderem auf eine wissenschaftliche Arbeit gestoßen die das folgende Mikrofon empfiehlt: Microtech Gefell In der Arbeit ging es aber auch um die Aufnahme von Fahrzeuginnengeräuschen die durch Aerodynamik und die Fahrbahn erzeugt wurden. Also genau das was ich gerne garnicht erst mit aufnehmen möchte.

Ich hoffe meine Fragestellung ist nicht zu weit entfernt vom eigentlichen Inhalt dieses Boards und zwei, drei kluge Köpfe mögen mir mit ihrem Rat aushelfen.

Schöne Grüße

[Telefunky]

bei dem verlinkten Mikro hast du das Kleingedruckte überlesen: für Mess-Arrays, dh im Rudel eingesetzt
Zusätzlich sind die absoluten Zahlenwerte sehr wichtig, diese Genauigkeit müsste man mitbezahlen.
befass dich mal mit dem Thema noise-cancelling
das wäre imho die Methode der Wahl um die Warnsignale vom Hintergrund zu trennen.
gibt's ua bei Kopfhörern - 'deiner' wäre dann der Innenraum... kann man bestimmt was übertragen

cheers, Tom

[Thompsen]

Geht es denn um das Warnsignal an sich oder wie es im Fahrzeugraum wahrgenommen wird?

Wenn ersteres dann würde ich so nah wie möglich an den "Lautsprecher" gehen um die Fahrzeuggeräusche zu minimieren. Dazu ein stark gerichtetes Mikrofon, welches man dann noch beim fahren phasen müsste um möglichst viele Nebengeräusche auszublenden. Alles was noise über Psychoakustik und Multi-Band-Kompressoren verbessert würde ich weglassen, weil auch die besten Algorithmen die dir dein Hauptsignal versauen...

Bei zweiterem würde ich wohl über eine Kunstkopfmikrofonierung nachdenken.

Vllt hilfts ja als kleine Denkanstöße - hatte mit sowas noch nie zu tun...

[Herr Ingenieur]

So ganz klar ist noch nicht, was der Zweck der Sache sein soll.
Wenn Du einen möglichst großen Abstand zwischen Stör- und Nutzsignal haben willst, würd ich in dem Fall direkt den Speaker anzapfen und das Mikro vergessen.

Falls es irgendwie psychoakustisch um "Wahrnehmbarkeit" geht, könnte man (wie Thompsen schon sagte) einen Kunstkopf auf der Fahrerposition einsetzten.
Oder beides?

Oder soll ein Roboter die Kiste fahren, oder entwickelt ihr ein System für Taubstumme, die sich in jedes Auto setzen können - oderoder?

Die 116 Hz könnten eine "Oberwelle" vom Motor sein , die irgendwie in Resonanz gekommen ist?

[Telefunky]

So ganz klar ist noch nicht, was der Zweck der Sache sein soll.
Wenn Du einen möglichst großen Abstand zwischen Stör- und Nutzsignal haben willst, würd ich in dem Fall direkt den Speaker anzapfen und das Mikro vergessen. ...

*räusper*

...da aber nie genau auszumachen ist wo aus dem Fahrzeuginnenraum die Warngeräusche herkommen, ist dies eher problematisch. Das sie aus der Fahrzeugfront kommen weiß man meist schon, aber man kann eben nicht genau sagen das sie aus den Lautsprechern kommen, ausm Kombiinstrument oder aus sonstigen extra dafür versteckt eingebauten Lautsprechern im Fahrzeug...

cheers, Tom

[Herr Ingenieur]

Ja, auch wieder wahr. Das würde die Sache insgesamt aber drastisch vereinfachen.
cheers^^

[Tropentony]

Danke für eure Antworten

@Telefunky: Noise-Cancelling hatt ich auch schonmal im Kopf, bisher aber das Prinzip so verstanden dass ein Mikrofon dabei nah an meiner Wunschsignalquelle sitzen muss, wie es z. B. der Fall ist beim Headset und die Position des zweiten Mikrofons relativ frei wählbar ist. Da ich die Position meiner Signalquelle nicht kenne, wäre das eher schwierig zu realisieren. Oder gibt es da noch andere Prinzipien die eine quasi beliebige Positionierung zweier Mikrofone im Raum zulassen und trotzdem noise-cancelling zulassen? Vom Prinzip her würde ich das erstmal ausschließen denn beide nehmen ja fast dasselbe auf.

@Thompsen, Ingenieur: Es geht um das Warnsignal ansich. Dieses wird in einer späteren Auswertung genutzt um bestimmte Größen zu errechnen. Eine genaue Lokalisierung der Warntonquelle ist meist nicht möglich bzw. nur mit nicht zu vertretbarem Extraaufwand. Die Ausrüstung des Fahrzeugs mit einem Kunstkopf, obwohl vorhanden, ist ebenso wenig denkbar, da das Fahrzeug noch fahrbar bleiben muss. Die 116Hz finden sich in den Orignal- (unmodifizierten) Messdateien wieder und passen vom zeitlichen Ablauf auch zu einer weiteren, optisch ausgegebenen Warnung.


Man kann sich das ganze beispielhaft so vorstellen: Das Fahrzeug wird ganz normal gefahren und z.B. das Navi euch, natürlich illegalerweise , vor einem Blitzer mit einem Warnton warnt. Dieser Warnton, der grundsätzlich ein Piepton ist und weniger ein "boing"-Ton, soll eben mit möglichst wenig Hintergrundgeräuschen aufgezeichnet werden damit eine weitere automatisierte Auswertung der Messdaten gewährleistet werden kann. Beim Navi weiß ich natürlich das der Ton aus den Lautsprechern kommen würde oder bei nicht fest installierten aus dem Navi selbst. In meinem Fall geht es aber nicht um Naviwarntöne, sondern um allgemeine Warntöne des Fahrzeugs.
Teilweise ist es in den Messdateien so dass ich als Mensch zwar noch beurteilen kann ob an einer bestimmten Stelle wirklich ein Warnton ausgegeben worden ist (ohne anhören des Messsignals, nur durch anschauen des aufgezeichneten Graphen), ein Programm aber eben nicht mehr da hierfür die Erkennungsschwelle zu weit nach unten gesetzt werden müsste was wiederrum die große Gefahr der Falscherkennungen im Programm erhöht. Mit der Verbesserung der Aufnahmequalität würde man hier meines Erachtens nach einen guten Schritt in die richtige Richtung machen.

[Telefunky]

noise-cancelling als Methode ist prinzipiell ortsunabhängig
es gibt eine Aufnahme der zu verarbeitenden akustischen Situation und ein Profil, das zum Auslöschen benutzt wird.
in diesem Fall ändern sich beide permanent - da ist die Bestimmung des optimalen Zeitfensters wichtig
und du könntest nach Transienten der Signalkandidaten suchen
beides zusammen dürfte die Erkennungsrate deutlich erhöhen... du hast ja auch nicht beliebig viel Zeit für das Projekt.

cheers, Tom

[Herr Ingenieur]

Mit der Verbesserung der Aufnahmequalität würde man hier meines Erachtens nach einen guten Schritt in die richtige Richtung machen.

Zu eurem Sony hab ich auf die Schnelle kein Datenblatt gefunden. Ist wohl ne MS?

Evtl. könntet ihr ein Richtrohr ausprobieren.
Oder eine Super/Hpyerniere.
Den Vorschlag hatten wir ja schon. Probiers mal.