ANC-Headsets sind nicht alle gleich: Die drei ANC-Typen

Zeit: 2019-06-05
Zusammenfassung: Die aktive Geräuschunterdrückung (Active Noise Cancellation, ANC) ist in Musik-Headsets zu einer beliebten Funktion geworden. Viele Headsets sind jetzt mit ANC ausgestattet, aber nicht alle sind gleich. Mal sehen warum.

Durch suki.wang@dgbosta.com    5. Juni 2019

Die aktive Geräuschunterdrückung ( ANC ) ist eine beliebte Funktion in Musik-Headsets. Viele Headsets sind jetzt mit ANC ausgestattet, aber nicht alle sind gleich. Mal sehen warum.

 

Wie ich in einem früheren Beitrag kurz erwähnt habe, dreht sich bei ANC alles um die Erzeugung von "Anti-Noise", die das Umgebungsgeräusch spiegelt und unterdrückt. (Der Fachbegriff dafür ist "destruktive Interferenz", wodurch ANC wie ein Arschloch klingt, das für die Guten kämpft.)

 

In einer idealen Welt sollte ANC für denjenigen, der das Headset trägt, zu einem völlig geräuschfreien Erlebnis führen. Spoileralert: Wir leben nicht in einer idealen Welt.

 

Aktive Geräuschunterdrückung ist kein brandneues Konzept - es geht tatsächlich bis in die 1930er Jahre zurück:

 

1934: Der deutsche Erfinder Paul Lueg meldet ein theoretisches Patent für die Unterdrückung von Lärm durch Interferenzen und die Schaffung von "Ruhezonen" an.

1950er Jahre: Harry Olsen demonstriert, wie ANC in der Praxis eingesetzt werden kann, um beispielsweise den Lärm von Personenkraftwagen zu reduzieren.

1986: Dick Rutan und Jeana Yeager fliegen mit ANC-Headsets von Bose um die Welt, um Fluglärm zu reduzieren.

1990er Jahre: ANC-Headsets sind in der Militär- und Zivilluftfahrt weit verbreitet.

2000: Bose bringt das erste ANC-Headset für Endverbraucher auf den Markt.

Seitdem sind viele Musik-Headsets mit aktiver Geräuschunterdrückung auf den Markt gekommen. Sie alle behaupten, sie könnten mit Gleichfrequenzrauschen arbeiten. Damit die aktive Geräuschunterdrückung gut funktioniert, müssen Sie jedoch nicht nur vorgefertigte Technik in das Headset stecken und "ANC" auf die Verpackung klopfen. Es gibt viele andere Dinge, die ein großartiges Headset ausmachen.




Was macht ein großartiges ANC-Headset aus?

Nicht alle ANC-Headsets klingen gleich gut. Hier ist ein gutes Video, das dies veranschaulicht:

 

Warum passiert das? Die kurze Version ist, dass es verschiedene Arten der aktiven Geräuschunterdrückung gibt und dass das Headsetdesign selbst eine große Rolle spielt. Lassen Sie uns etwas tiefer gehen:

Die drei Arten der aktiven Geräuschunterdrückung

Obwohl das grundlegende ANC-Konzept dasselbe ist, kann es auf drei verschiedene Arten implementiert werden: Feedforward, Feedback und Hybrid. Jeder Ansatz hat seine guten und schlechten Seiten.

 

Feedforward aktive Geräuschunterdrückung (Mikrofon außerhalb der Ohrmuschel)

In einer Feedforward-Konfiguration befindet sich das Mikrofon außerhalb der Ohrmuschel. Das Mikrofon hört das Geräusch, bevor die Person es hört. ANCthen verarbeitet das Rauschen und erstellt die Rauschunterdrückung, bevor das resultierende Signal an den Headset-Lautsprecher gesendet wird


Warum ist es gut:

Das Mikrofon nimmt das Rauschen frühzeitig auf, sodass mehr Zeit zum Reagieren und Erzeugen des Anti-Rausch-Effekts zur Verfügung steht. Dies bedeutet auch, dass die Rauschunterdrückung bei höheren Frequenzen auf 1–2 kHz verbessert wird.

 

Warum ist es nicht so gut:

Dieses Setup kann sich nicht selbst korrigieren, da es die von ihm verursachten Störgeräusche nicht hört. Es wird nur davon ausgegangen, dass der Hörer kein Geräusch hört und sagt: „Hallo, meine Arbeit hier ist erledigt.“ Wenn die Person das Headset falsch platziert oder das Geräusch in einem seltsamen Winkel eintritt, kann dieses Setup das Geräusch versehentlich verstärken bei einigen Frequenzen.

 

Darüber hinaus arbeitet ANC mit Vorwärtskopplung in einem engeren Frequenzbereich. Wenn Sie sich also auf die Reduzierung des Rauschens um 1 kHz konzentrieren, hat die ANC-Vorwärtskopplung bei niedrigeren Frequenzen möglicherweise nur geringe Auswirkungen. Und weil das Mikrofon näher an der Außenwelt ist, ist es gegen Windgeräusche empfindlicher.


Feedback aktive Geräuschunterdrückung (Mikrofon in der Ohrmuschel)

Im Feedback-Setup befindet sich das Mikrofon in der Ohrmuschel und vor dem Lautsprecher, sodass es das resultierende Signal genauso hört wie der Hörer.



Warum ist es gut:

Da der ANC das hört, was die Person hört, kann er sich besser an Schwankungen anpassen und das Signal bei Bedarf korrigieren. Der ANC mit Rückkopplung funktioniert auch auf einem breiteren Frequenzbereich. Ein weiterer Vorteil ist, dass selbst wenn das Headset auf eine ungewöhnliche Art und Weise getragen wird oder die Ohren nicht vollständig bedeckt, das Feedback von ANC dies zumindest teilweise erklären kann.

 

Warum ist es nicht so gut:

Es kann nicht so gut mit höheren Frequenzen umgehen, daher ist es bei der Unterdrückung von Rauschen im Bereich von 1–2 kHz nicht so effektiv wie ANC mit Vorwärtskopplung. Bei falscher Auslegung besteht auch die Gefahr von Rückkopplungsgeräuschen - Sie wissen, das schmerzhafte, schrille Geräusch, wenn Sie ein Mikrofon in der Nähe eines Lautsprechers aufstellen.

 

In ähnlicher Weise müssen Designer die Tatsache berücksichtigen, dass Feedback-ANC eingehende Musik zusammen mit dem Rauschen behandelt. Wenn dies nicht der Fall ist, kann ANC versehentlich die süße Tiefton-Basslinie Ihrer Lieblingslieder herausfiltern. Hoppla!


Hybride aktive Geräuschunterdrückung (Mikrofone außerhalb und innerhalb der Ohrmuschel)

Wie Sie sich vorstellen können, bietet ein hybrider Ansatz das Beste aus beiden Welten, indem er Feed-Forward- und Feedback-ANC kombiniert, indem ein Mikrofon an der Innen- und Außenseite der Ohrmuschel angebracht wird.




Warum ist es gut:

Sie erhalten alle Vorteile mit fast keinem der Nachteile. Hybrid-ANC kann Störungen in einem breiteren Frequenzbereich unterdrücken, Fehler korrigieren und korrigieren und reagiert nicht so empfindlich auf das Tragen des Headsets.

 

Warum ist es nicht so gut:

Da sowohl zwei Ansätze als auch zwei Mikrofone verwendet werden, kostet die Hybrid-ANC-Technologie - sagen wir mal - das Doppelte. Es erfordert auch mehr Fachwissen, um genau das Richtige zu finden. Wenn zwei Mikrofone vorhanden sind, kann dies zu unerwünschtem „weißem Rauschen“ führen. Daher sind Mikrofone mit höherer Qualität erforderlich, um dem entgegenzuwirken. Infolgedessen werden Headsets mit Hybrid-ANC insgesamt teurer.

Wenn Sie also ein großartiges ANC-Headset herstellen, müssen Sie sich für die teure Hybridlösung entscheiden, oder? Nicht ganz!

 

Auch wenn ANC einwandfrei funktioniert, müssen Sie noch andere Dinge berücksichtigen: das physische Design des Headsets, die Unterdrückung von Passivgeräuschen, die Musikqualität und so weiter.


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