Akustisch erweiterte Virtualisierung von Industrieprodukten
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Abstract
Virtual reality applications can significantly accelerate the virtual product development process. Since the focus of industrial applications has so far been mainly on visual perception, an acoustic enhancement to an audiovisual virtual scene is investigated.
In virtual product development, the aim is to avoid measurements of physical prototypes. This results in a trade-off for the auralization of machine noise. On the one hand, the acoustic reproduction should be perceived as spatially resolved, directionally accurate, interactive and realistic, which requires extensive virboacoustic simulations. On the other hand, the desired approach is only of practical relevance if it is efficient in terms of numerical efforts.
For the auralization of vibration-induced machine noise, a generally applicable approach is developed that meets these requirements. The approach is applied to the complex industrial product of an axial piston pump and validated among others by listening tests. The result shows that a plausible machine noise can be achieved with the current possibilities of acoustic simulation technology.
Abstract
Virtual Reality-Anwendungen haben das Potenzial, den virtuellen Produktentwicklungsprozess signifikant zu verkürzen. Da der Fokus industrieller Anwendungen bislang auf der visuellen Wahrnehmung liegt, wird die akustische Erweiterung zu einer audiovisuellen virtuellen Szene untersucht.
In der virtuellen Produktentwicklung wird auf die Vermessung physischer Prototypen weitestgehend verzichtet. Dadurch ergibt sich für die Auralisierung eines Maschinengeräuschs ein gewisses Spannungsfeld. Einerseits muss die akustische Wiedergabe als räumlich aufgelöst, richtungsgerecht, interaktiv und realistisch wahrgenommen werden, was aufwendige vibroakustische Simulationen erfordert. Andererseits ist der gewünschte Ansatz nur dann praxisrelevant, wenn er effizient ist und die numerischen Kosten gering gehalten werden.
Für die Auralisierung schwingungsinduzierter Maschinengeräusche wird eine allgemeingültige Vorgehensweise entwickelt, die den genannten Anforderungen gerecht wird. Die Vorgehensweise wird auf das komplexe Industrieprodukt einer Axialkolbenpumpe angewendet und unter anderem durch Hörversuche validiert. Das Ergebnis zeigt, dass mit den heutigen Möglichkeiten der akustischen Simulationstechnik ein plausibles Maschinengeräusch erreicht werden kann.