Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung – Wikipedia

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Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung sind Kopfhörer, die unerwünschte Umgebungsgeräusche mithilfe der aktiven Geräuschreduzierung reduzieren. Dies unterscheidet sich von passiven Kopfhörern, die, wenn sie Umgebungsgeräusche überhaupt reduzieren, Techniken wie Schallschutz verwenden.

Die Rauschunterdrückung ermöglicht das Anhören von Audioinhalten, ohne die Lautstärke übermäßig zu erhöhen. Es kann einem Passagier auch helfen, in einem lauten Fahrzeug wie einem Verkehrsflugzeug zu schlafen. In der Luftfahrt erhöhen Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung das Signal-Geräusch-Verhältnis erheblich stärker als Kopfhörer mit passiver Geräuschdämpfung oder ohne Kopfhörer, was das Hören wichtiger Informationen wie Sicherheitsansagen erleichtert.[1] Kopfhörer mit Rauschunterdrückung können das Hören ausreichend verbessern, um den Effekt einer störenden gleichzeitigen Aktivität vollständig auszugleichen.[2]

Um die niederfrequenten Teile des Rauschens zu unterdrücken, verwenden Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung eine aktive Geräuschkontrolle oder ANC. Ein Mikrofon erfasst die gezielten Umgebungsgeräusche und ein kleiner Verstärker erzeugt Schallwellen, die genau außer Phase mit den unerwünschten Geräuschen sind. Wenn der Schalldruck der Rauschwelle hoch ist, ist die Löschwelle niedrig (und umgekehrt). Die entgegengesetzten Schallwellen kollidieren und werden eliminiert oder “aufgehoben”.

Die Stornierung konzentriert sich auf ständige dröhnende Geräusche wie Straßenlärm und ist weniger effektiv bei kurzen / scharfen Geräuschen wie Stimmen oder Glasbruch. Es ist auch unwirksam bei der Beseitigung von höherfrequenten Geräuschen wie dem Sprühgeräusch. Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung kombinieren häufig Schallisolation mit ANC, um die Schallreduzierung über das Frequenzspektrum zu maximieren. Die Geräuschunterdrückung kann auch ohne Schallisolierung verwendet werden, um das Hören von Stimmen usw. zu erleichtern. Die Geräuschunterdrückung zur Beseitigung von Umgebungsgeräuschen ist aufgrund der erforderlichen Schaltung niemals passiv. Daher beziehen sich Verweise auf die passive Geräuschunterdrückung tatsächlich auf Produkte mit Schallisolierung.

Die Bose QuietComfort-Kopfhörer verfügen sowohl über eine passive Geräuschisolierung (große gepolsterte Ohrmuscheln) als auch über eine aktive Geräuschunterdrückung (ANC-Schaltung).

Die meisten Headsets mit Rauschunterdrückung auf dem Verbrauchermarkt erzeugen die Rauschunterdrückungswellenform in Echtzeit mit analoger Technologie. Im Gegensatz dazu verwenden andere aktive Geräusch- und Vibrationsschutzprodukte eine weiche digitale Echtzeitverarbeitung.

Um zu verhindern, dass höherfrequente Geräusche das Ohr erreichen, sind die meisten Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung auf Schallisolierung oder Schallschutz angewiesen. Höherfrequenter Ton hat eine kürzere Wellenlänge, und das Löschen dieses Tons würde Ortungsgeräte erfordern, um ihn näher am Trommelfell des Hörers zu erkennen und ihm entgegenzuwirken, als dies derzeit technisch machbar ist, oder würde digitale Algorithmen erfordern, die die Elektronik des Kopfhörers komplizieren würden.[3]

Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung geben die Geräuschmenge an, die sie in Dezibel unterdrücken können. Diese Zahl kann zum Vergleichen von Produkten nützlich sein, erzählt jedoch nicht die ganze Geschichte, da sie keine Rauschunterdrückung bei verschiedenen Frequenzen angibt.

In der Luftfahrt[edit]

In den 1950er Jahren schuf Dr. Lawrence Jerome Fogel Systeme und reichte Patente zur aktiven Geräuschunterdrückung speziell im Bereich der Luftfahrt ein. Dieses System wurde entwickelt, um den Lärm für die Piloten im Cockpitbereich zu reduzieren und ihre Kommunikation zu erleichtern und das Gehör zu schützen. Fogel galt als Erfinder der aktiven Geräuschunterdrückung und entwarf eines der ersten Kopfhörersysteme mit Geräuschunterdrückung. Später entwarf Willard Meeker ein aktives Geräuschschutzmodell, das auf zirkumaurale Ohrenschützer angewendet wurde, um den Gehörschutz zu verbessern. Luftfahrt-Headsets mit Geräuschunterdrückung sind jetzt allgemein verfügbar.[4][5]

1989 – Bose Aviation “Series I Aviation Headset” war das erste im Handel erhältliche Active Noise Reduction “ANR” -Headset, das zwischen 1989 und 1995 erhältlich war. Es enthielt eine Geräuschunterdrückungsfunktion und wurde entweder mit NiCad-Batterien (mit einer behaupteten Batterielebensdauer von) betrieben 8 Stunden) oder mit Strom aus dem Flugzeug. Luftfahrt-Headsets der Serie I zeichnen sich durch klare Fenster an den Ohrmuscheln oder durch den Hinweis aus, dass sich der Ein- / Ausschalter und die Lautstärkeregelung auf dem separaten Steuermodul befinden.[6]

Eine Reihe von Fluggesellschaften bieten in ihren Geschäfts- und erstklassigen Kabinen Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung an. Bose begann 1999 mit der Lieferung von Kopfhörern mit Geräuschunterdrückung an American Airlines und bot ab 2000 die Quiet Comfort Line für den allgemeinen Verbraucher an. Die Geräuschunterdrückung ist besonders wirksam gegen Flugtriebwerksgeräusche. In diesen Fällen haben die Kopfhörer ungefähr die gleiche Größe wie normale Kopfhörer. Die Elektronik in der Handauflage des Flugzeugs nimmt den Ton vom Mikrofon hinter dem Kopfhörer auf, invertiert ihn und fügt ihn wieder dem Audiosignal hinzu, wodurch Hintergrundgeräusche reduziert werden[7]

Als Schlafhilfe[edit]

In den letzten paar Jahren[when?]hat die Verwendung von Kopfhörern mit Geräuschunterdrückung als Schlafmittel zugenommen.[8] Sowohl passive isolierende als auch aktive geräuschunterdrückende Kopfhörer / Ohrstöpsel tragen dazu bei, Umgebungsgeräusche zu reduzieren. Dies ist besonders hilfreich für Menschen, die an Schlaflosigkeit oder anderen Schlafstörungen leiden und bei denen Geräusche wie Hupen und Schnarchen ihre Schlaffähigkeit beeinträchtigen. Aus diesem Grund sind geräuschunterdrückende Schlafkopfhörer und Ohrstöpsel für dieses Patientensegment konzipiert.[9]

Nachteile[edit]

Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung weisen die folgenden Nachteile auf:

  • Sie kosten normalerweise mehr als normale Kopfhörer.
  • Für den aktiven Geräuschschutz ist Strom erforderlich, der normalerweise über einen USB-Anschluss oder einen Akku bereitgestellt wird, der gelegentlich ausgetauscht oder aufgeladen werden muss. Ohne Strom funktionieren einige Modelle nicht einmal als normale Kopfhörer.
  • Jeder Akku und jede zusätzliche Elektronik können die Größe und das Gewicht der Kopfhörer im Vergleich zu normalen Kopfhörern erhöhen.
  • Die Rauschunterdrückungsschaltung kann die Audioqualität verringern und hochfrequentes Rauschen hinzufügen, obwohl das Reduzieren des Rauschens zu einer höheren wahrgenommenen Audioqualität führen kann.[10]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ Molesworth, Brett; Burgess, Marion (2013). “Verbesserung der Verständlichkeit an einem sicherheitskritischen Punkt”. Sicherheitswissenschaft. Elsevier. 51: 11–16. doi:10.1016 / j.ssci.2012.06.006.
  2. ^ Molesworth, Brett; Burgess, Marion; Kwon, Daniel (2013). “Die Verwendung von Kopfhörern mit Geräuschunterdrückung zur Verbesserung der Leistung bei gleichzeitigen Aufgaben in einer lauten Umgebung”. Angewandte Akustik. Elsevier. 74: 110–15. doi:10.1016 / j.apacoust.2012.06.015.. Das Erkennen und Abrufen von Audioinformationen verbesserte sich, wenn 65 dB (A) Hintergrundgeräusche durch geräuschunterdrückende Kopfhörer blockiert wurden und die Leistung beim Hören mit den Kopfhörern bei gleichzeitiger Bearbeitung eines mathematischen Puzzles “nicht anders” war als beim Versuch zu hören auf das gleiche Audio ohne Puzzle oder Kopfhörer.
  3. ^ Reinhard Lerch, Gerhard Sessler, Dietrich Wolf: Technische Akustik: Grundlagen und Anwendungen, Kapitel 14.7.3 Kopfhörer – Hörertypen, Verlag Springer (2008), ISBN 9783540234302, Seite 431
  4. ^ US Grant, US2966549A. “Gerät zur Verbesserung der Intelligenz bei hohen Umgebungsgeräuschen”. patents.google.com.
  5. ^ McKinley, L., Richard. “Auditive und akustische Forschung und Entwicklung im Air Force Research Laboratory (AFRL)” (PDF).
  6. ^ Wie ein „genialer“ Ingenieur die ersten Headsets mit Geräuschunterdrückung entwarf. Die Broadcast Bridge. Abgerufen 2020-12-26.
  7. ^ Wie ein „genialer“ Ingenieur die ersten Headsets mit Geräuschunterdrückung entwarf. Die Broadcast Bridge. Abgerufen 2020-12-26.
  8. ^ Yu, Winnie & Smith, Michael W., MD (7. November 2013). “Hilft Ihnen ein Gadget beim Schlafen?”. WebMD.CS1-Wartung: mehrere Namen: Autorenliste (Link)
  9. ^ Jonaely, Rosarito (5. März 2018). “Wie bekomme ich nachts guten Schlaf?”. Skalar. Universität von Südkalifornien.
  10. ^ Beacham, Frank (17. August 2016). “Die Grenzen der Geräuschunterdrückung von Kopfhörern für den professionellen Gebrauch”. Die Broadcast Bridge.


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