Echo-Algorithmus macht Smartphone zur Fledermaus

Ortung, Nacht, Fledermaus Bildquelle: Marion Schneider & Christoph Aistleitner (CC BY 2.0)
Ein neu entwickelter Algorithmus soll es ermöglichen, mit Hilfe einer kleinen Zahl von Mikrofonen ein sehr genaues dreidimensionales Abbild eines Raumes erfassen zu können. Die Technologie soll so leistungsfähig sein, dass beispielsweise Smartphones in Zukunft das 3D-Modell eines Raumes erstellen können. Mit einer entsprechenden App könnten Designer oder Innenarchitekten so beispielsweise binnen kurzer Zeit zu einer Darstellung kommen, die dann weiter verwendet werden kann.

Anleihen nahmen die Entwickler vom Schweizerischen Bundesinstitut für Technologie in Lausanne an der berühmten Echoortung von Fledermäusen und Delphinen. Diese können sich durch das Aussenden kurzer Schallimpulse und der Erfassung der Echos sehr genau im Raum orientieren. Der neue Algorithmus soll diese Fähigkeit inzwischen sehr genau nachahmen.

Das System funktionierte in Versuchen schlicht, indem sich die Forscher in die Mitte eines Raumes stellten und mit den Fingern schnippten oder einen Luftballon platzen ließen. Der Schallimpuls wurde daraufhin von zahlreichen einzelnen Flächen in der Umgebung charakteristisch reflektiert. Vier Mikrofone nahmen die Echos auf und ermöglichten so die Berechnung eines sehr genauen 3D-Modells. Ihre Tests führen die Entwickler dabei in der Kathedrale von Lausanne durch, die einerseits über eine gute Akustik verfügt, aber als gotisches Bauwerk auch recht komplex gestaltet ist.

Die Ingenieure sehen für ihren Algorithmus aber ein weitaus breiteres Anwendungsfeld als nur die Erstellung von 3D-Modellen. In der Kriminalistik könnte die Technik beispielsweise helfen, Tathergänge besser zu rekonstruieren und aus Tonaufnahmen etwa sehr genau den Standort eines Schützen bestimmen.

Aber auch eine umgedrehte Nutzung der Echo-Analyse ist denkbar. Wie die Entwickler ausführten, kann der Algorithmus zu mehr Realismus beim räumlichen Sound-Design von Computer-Spielen führen, aber auch zu einer besseren Unterdrückung von Echos und Hintergrundgeräuschen beim Telefonieren. Ortung, Nacht, Fledermaus Ortung, Nacht, Fledermaus Marion Schneider & Christoph Aistleitner (CC BY 2.0)
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