Das Geheimnis wird gelüftet: Wie funktionieren Kopfhörer mit Geräuschu

Unveiling the Mystery: How Do Noise-Canceling Headphones Work?

Das Geheimnis wird gelüftet: Wie funktionieren Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung?

15. Dezember 2023

Angesichts der wachsenden Beliebtheit von Kopfhörern mit Geräuschunterdrückung sind viele Menschen neugierig, wie sie tatsächlich funktionieren. Heute ist 1MORE hier, um die Geheimnisse hinter diesen unglaublichen Geräten zu lüften.

Es gibt zwei Arten der Geräuschunterdrückung: aktive und passive. Die passive Geräuschunterdrückung basiert auf der physischen Struktur der Kopfhörer, um Geräusche zu unterdrücken, was sie zu einer günstigeren Option macht. Wir konzentrieren uns jedoch auf die aktive Geräuschunterdrückung, die eine überlegene Leistung bietet.

Die aktive Geräuschunterdrückung eliminiert den Lärm nicht; Stattdessen erzeugt es ein spezielles Geräusch, das Außengeräusche neutralisiert. Treffen Schallwellen gleicher Phase aufeinander, verstärken sie sich gegenseitig und erzeugen einen lauteren Klang. Wenn umgekehrt Schallwellen mit entgegengesetzten Phasen (180° phasenverschoben) aufeinandertreffen, heben sie sich gegenseitig auf, was zu einem reduzierten Schall führt. Wenn die Frequenz der gegenphasigen Wellen perfekt mit dem Originalton übereinstimmt, verschwindet er vollständig. Dies ist das Prinzip hinter Noise-Cancelling-Kopfhörern .

Sie fragen sich vielleicht: Gibt ein Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung umgekehrte Schallwellen ab? Seien Sie versichert, Schallwellen sind mechanische Wellen, und wenn sich zwei Signale mit derselben Wellenform, aber entgegengesetzten Phasen überlappen, interferieren sie miteinander und löschen effektiv beide Wellen aus. Stellen Sie es sich wie Tetris vor, bei dem einem konkav geformten Geräusch ein konvex geformtes Geräusch entgegengewirkt wird, wodurch das unerwünschte Geräusch letztendlich eliminiert wird. Aufgrund der hohen Kosten wurde diese Technologie in der Vergangenheit vor allem in der Luftfahrt und im Militär eingesetzt. Dank der Fortschritte in der Elektronik ist es jedoch in den letzten Jahren für zivile Kopfhörer zugänglicher geworden.

Die aktive Geräuschunterdrückung in Kopfhörern lässt sich typischerweise in drei Kategorien einteilen:

Feed-Forward-Geräuschunterdrückung:

Bei dieser Art der Geräuschunterdrückung wird ein externes Mikrofon eingesetzt, das Umgebungsgeräusche auffängt.
Das gesammelte Rauschen wird zur Rauschunterdrückungsverarbeitung an einen digitalen Signalprozessor (DSP) gesendet.
Obwohl es den Großteil des Lärms effektiv erfasst, kann es sein, dass die Richtung des Lärms nicht genau bestimmt wird und möglicherweise einige Geräusche fehlen.

Unterdrückung von Rückkopplungsgeräuschen:

Bei dieser Methode wird das Mikrofon im Kopfhörer platziert, näher am Klang, der im Ohr gehört wird.
Das Mikrofon nimmt den Lärm auf und der Kopfhörer sendet ein Signal an den DSP zur Rauschunterdrückungsverarbeitung.
Das Mikrofon erkennt weiterhin Restgeräusche und vergleicht diese ständig mit dem Rauschunterdrückungsalgorithmus, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

Hybride Geräuschunterdrückung:

Dieser Ansatz kombiniert sowohl Feed-Forward- als auch Rear-Feedback-Techniken unter Verwendung von zwei Mikrofonen.
Ein Mikrofon ist nach außen gerichtet, um Außengeräusche aufzunehmen, während das andere im Inneren des Kopfhörers positioniert ist.
Der von beiden Mikrofonen erfasste Lärm wird vom DSP verarbeitet, was zu einer genaueren und effizienteren Geräuschunterdrückung führt.

Während die aktive Geräuschunterdrückung äußerst effektiv bei der Reduzierung niederfrequenter Geräusche ist, wie zum Beispiel Motorgeräusche von Autos oder Flugzeugkabinenlärm, hat sie möglicherweise nur begrenzte Auswirkungen auf hochfrequente Geräusche wie menschliche Stimmen. Um diesem Problem entgegenzuwirken, verfügen viele Kopfhörer über Techniken der „passiven Geräuschreduzierung“, um Umgebungsgeräusche physisch zu minimieren, insbesondere in Umgebungen, in denen Stimmen vorherrschen.

Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung sorgen nicht nur für eine ruhige Hörumgebung, sondern bieten auch zusätzliche Vorteile. Sie bieten ein beeindruckendes Audioerlebnis und schützen gleichzeitig Ihr Gehör, was sie ideal für laute Umgebungen macht, in denen häufig Kopfhörer getragen werden.

Hier sind einige außergewöhnliche Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung, die wir empfehlen: