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Spotlight Positioning System

Team: Sebastian Uhl, David Baumhackl

Aufgabe ist es, ein Audio-Interface und die dazugehörige Software für einen ARM Cortex-M3 für ein Audio Positioning System zu entwickeln. Das Positioning System sollte mittels zwei oder mehreren Mikrofonen den Winkel einer Schallquelle zu den Mikrofonen feststellen, um einen Bühnenscheinwerfer entsprechend positionieren zu können.

Zu diesem Zweck soll für das bestehende ARM Minimalsystem auf Basis des Mikro-Controllers der STM32F107VC eine verbesserte Version der Audio Erweiterungsplatine realisiert werden. Dafür wurde für den neuen Audioadapter eine Multilayer-Platine designed, welche für das Einlesen der Audiodaten verwendet wurde.

Zur Verarbeitung der Audiosignale bzw. für die Winkelberechnung wurde eine Software für das ARM-Minimalsystem programmiert. Diese Software nutzt die Kreuzkorrelation zur Berechnung der Laufzeitdifferenz und die davon abhängige Winkelberechnung. Als Bühnenscheinwerfer wurde ein Moving Head verwendet, der von der Software über das DMX-Protokoll angesteuert wird.

Der neu entwickelte Audioadapter ist funktionsfähig und kann mit dem ARM Minimalsystem verwendet werden. Außerdem wurden die audiotechnischen Eigenschaften durch den Multilayer verbessert.

Die Software zur Berechnung der Laufzeitdifferenz und des Winkels funktionieren unter Testbedingungen bzw. Idealbedingungen einwandfrei.

Wird die Software jedoch unter realen Bedingungen verwendet, so wird das Ergebnis umso stärker verfälscht, je stärker die Reflexionen im Raum sind.

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