Du nutzt deine Kopfhörer unterwegs? Dann kennst du sicher das Problem: Nehmen die Umgebungsgeräusche zu, musst du auch die Lautstärke anpassen. Damit lassen sich Straßenlärm und Motorengeräusche oft übertönen. Lauter zu drehen heißt aber eben auch, dass du die Ohren stärker belastest. Auf Dauer kann das unangenehm werden. Die Lösung dafür lautet: Noise-Cancelling!
Noise-Cancelling: Die Lösung gegen Lärm?
Kling ja erst mal toll, dass es Kopfhörer gibt, die den Lärm ausschalten sollen. Was das aber genau ist, wie es funktioniert und welche unterschiedlichen Technologien es gibt, schauen wir uns jetzt mal im Einzelnen an.
Mit der Noise-Cancelling-Technologie (oder auch Noise-Cancellation-Technologie genannt) werden Umgebungsgeräusche ermittelt und reduziert. Dadurch hörst du diese nicht mehr, wenn du die Kopfhörer aufhast, und musst die Musik in lauten Umgebungen nicht so stark aufdrehen. Das schont dein Gehör.
Wie wichtig diese Geräuschreduzierung für deine Hörgesundheit sein kann, erfährst du – neben nützlichen Tipps und interessanten Fakten zum Hören – in diesem Teufel Tutorial:
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Passive Geräuschunterdrückung mit Noise-Isolating-Kopfhörern
Der Begriff Noise-Isolating taucht im Zusammenhang mit Noise-Cancelling immer wieder auf. Allerdings handelt es sich dabei um zwei komplett unterschiedliche Techniken. Während „echte“ Noise-Cancelling-Kopfhörer den Umgebungsschall mithilfe eines Computerchips tatsächlich eliminieren können, isolieren Noise-Isolating-Kopfhörer lediglich den Hörer vom Schall der Umwelt und wirken somit als passive Geräuschunterdrückung. Solche isolierenden Kopfhörer gibt es schon länger auf dem Markt. Besonders gut funktioniert diese Technik bei den beliebten In-Ear-Kopfhörern, da sie meist direkt in den Gehörgang eingesetzt werden und somit wie eine Art Ohrstöpsel mit Lautsprecher funktionieren. Voraussetzung dafür ist der korrekte Sitz von In-Ears: Sie müssen sehr genau in das Ohr passen.
Bei In-Ear-Kopfhörern befinden sich deshalb immer mehrere Aufsätze im Lieferumfang. So findet sich für jedes Ohr die passende Größe. Andere Hersteller bieten sogar maßgefertigte High-End-In-Ears an. Diese kosten dann zwar schnell das 10- bis 20-Fache, stellen aber hinsichtlich der Passform die absolute Spitze in diesem Bereich dar. Verwendung finden sie vor allem im professionellen Bereich, zum Beispiel bei Musikern oder Tontechnikern. Aber auch besonders audiophile Musik-Fans schätzen solche maßgefertigten Kopfhörer.
Noise-Isolating-Kopfhörer gibt es nicht nur als In-Ears, sondern auch als geschlossene Kopfhörer. Einige Modelle können die Umgebungslautstärke beachtlich dämpfen. Oft gehen die Hersteller aber einen Kompromiss aus Tragekomfort und Lautstärkeunterdrückung ein, da viele Modelle entweder auf Dauer unangenehm zu tragen sind oder nicht ausreichend isolieren. Vor allem bei Zugfahrten oder längeren Flügen kann die Umgebungslautstärke stören. Die Kopfhörer bleiben dann auch mal länger als ein, zwei Stunden auf den Ohren, daher kommt es auf hohen Tragekomfort an. Genau hier setzen moderne Noise-Cancelling-Kopfhörer an, die die Umgebungsgeräusche tatsächlich weitgehend ausblenden.
Aktive Geräuschunterdrückung mit Active-Noise-Cancelling-Kopfhörern
Kopfhörer, die über eine aktive Geräuschunterdrückung verfügen, werden auch als Active-Noise-Cancelling-Kopfhörer (auch Noise Cancellation Kopfhörer) oder kurz ANC-Kopfhörer bezeichnet. Aktiv deshalb, weil hier ein kleiner Computer mithilfe von Mikrofonen Außengeräusche aufnimmt und sie durch Antischall eliminiert.
Hinter Antischall steht die Erkenntnis, dass sich zwei Töne bzw. Schallwellen mit gleicher Frequenz und Auslenkung weitgehend aufheben, wenn sie aufeinander treffen. Damit das funktioniert, müssen sie polarisiert, also genau um 180 Grad in der Phase verschoben, aufeinander treffen.
Antischall ist also so etwas wie eine entgegengesetzte Schallwelle, die die ursprüngliche Schallwelle nahezu vollständig neutralisieren kann. Das passiert beispielsweise auch bei der Double-Bass-Anordnung von Subwoofern im Heimkino.
Die aktive Schallunterdrückung mittels Antischall wurde 1933 erstmals patentiert. Der Physiker Paul Lueg beschrieb ein Verfahren, das Lärm mit Schallwellen entgegengesetzter Phasenlage unterdrückte. Es dauerte allerdings Jahrzehnte, bis es auch in Kopfhörern zur Anwendung kam: In den 1980er-Jahren wurden die ersten ANC-Kopfhörer entwickelt, um Flugzeug- und Helikopterpiloten vor Lärm zu schützen.
Wie funktionieren Noise-Cancelling-Kopfhörer?
Stell dir vor, ein vorbeifahrendes Auto gibt eine Schallwelle mit dem Wert +1 ab. Das Mikrofon deines Noise-Cancelling-Kopfhörers (Noise Cancellation Kopfhörer) erkennt diese Schallwelle. Der Computer im Kopfhörer errechnet die Antischallwelle mit dem Wert -1 und gibt diese an dich weiter. Zusammen ergeben beide Schallwellen den Wert 0 und du nimmst (fast) nichts von dem unerwünschten Geräusch wahr.
Was in der Theorie vergleichsweise simpel klingt, erfordert in der Praxis großen Aufwand. Die im ANC-Kopfhörer verbauten Mikrofone müssen Tonhöhe und Amplitude der Außengeräusche viele hundert oder sogar tausend Male in der Sekunde erkennen. Auf Grundlage dieser Daten erzeugt die Steuerungselektronik adaptiv den gegenphasigen Schall, sodass sich die Schallwellen in unmittelbarer Nähe des Ohrs aufheben.
Für die Wiedergabe des Antischalls ist entscheidend, dass das Gehäuse die Außengeräusche dämpft, bevor diese das Ohr erreichen. Daher sind ANC-Kopfhörer in der Regel als Over-Ear-Kopfhörer konzipiert. Weil Schall sich mit 340 Metern pro Sekunde in der Luft ausbreitet, führen Prozessoren die Rechenoperation in Bruchteilen von Sekunden aus. All das ist nur dank leistungsstarker Prozessoren und sehr präziser Schallwandler möglich. Für den Betrieb des Mikrofons ist ein zusätzlicher Akku bzw. eine Batterie notwendig.
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Doch während das grundlegende ANC-Konzept dasselbe ist, kann es auf verschiedene Weisen umgesetzt werden: Feedforward-, Feedback- oder Hybrid-ANC.
Feedforward-ANC – das Sensormikrofon ist außerhalb
Beim Feedforward-ANC (sinngemäß: voraushörende Lärmunterdrückung) wird das Mikrofon außerhalb der Ohrmuschel platziert. Das Mikrofon „hört“ Geräusche, bevor diese das Ohr erreichen, und übermittelt diese Information an den ANC-Controller. Dieser verarbeitet dann das Rauschen und erzeugt das Anti-Rauschen (Antischall), bevor das resultierende Signal an den Töner gesendet wird. Dies geschieht im Bruchteil einer Sekunde.
Dafür ist Feedforward-ANC gut:
Das Mikrofon am der Außenseite nimmt Störgeräusche frühzeitig auf, sodass mehr Zeit ist, darauf zu reagieren und den Antischall zu erzeugen.
Das sind die Schwachpunkte:
Das Feedforward-ANC hat keine Möglichkeit, sich selbst zu korrigieren, da es nicht das Tonsignal erfasst, das vom ANC-Controller ausgegeben wird. Wenn das Geräusch in einem ungünstigen Winkel einfällt, kann dieses Setup versehentlich sogar zu einer Verstärkung führen.
Darüber hinaus arbeitet Feedforward-ANC in einem engen Frequenzbereich. Feedforward-ANC kann bei Frequenzen außerhalb seines Bereiches nur wenig Wirkung zeigen. Das Mikrofon an der offenen Außenseite reagiert auch empfindlicher auf Windgeräusche.
Feedback-ANC – das Sensormikrofon ist innerhalb
Beim Feedback-ANC (sinngemäß Rückinformation zum Tonsignal) ist der Sensor in der Ohrmuschel und vor dem Lautsprecher, sodass der ANC-Controller das resultierende Signal genauso „hören“ kann wie der Hörer.
Dafür ist Feedback-ANC gut:
Feedback-ANC überwacht das Tonsignal, das auch das Ohr hört, und kann somit schon auf geringe Variationen reagieren. Feedback-ANC arbeitet auch mit einem größeren Frequenzbereich als Feedforward-ANC. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Feedback-ANC auch dann Lärm reduzieren kann, wenn der Winkel zur Schallquelle oder die Trageweise der Kopfhörer nicht optimal sind.
Das sind die Schwachpunkte:
Bei höherfrequenten Tönen ist Feedback-ANC nicht so effektiv wie Forward-ANC. Es kann auch im seltenen Fall zu Rückkopplungsgeräuschen kommen, da Sensor und Töner baulich sehr nahe liegen.
Feedback-ANC könnte auch etwas zu viel Bass als Störgeräusch filtern.
Hybrid-ANC – Mikrofone außerhalb und innerhalb der Ohrmuschel
Wie zu erwarten, nutzt ein hybrider Ansatz das Beste aus beiden Welten und kombiniert Feedforward- und Feedback-ANC, indem ein Mikrofon an der Innenseite und an der Außenseite der Ohrmuschel platziert ist.
Dafür ist Hybrid-ANC gut:
Die Vorteile beider Konzepte sind hier vereint. Hybrid-ANC kann Rauschen bei einem breiteren Frequenzbereich unterdrücken, sich an Fehler anpassen und diese korrigieren und ist nicht so empfindlich gegenüber Schallwinkel und Trageweise.
Das sind die Schwachpunkte:
Hybrid-ANC ist aufgrund der Kombination deutlich komplizierter umzusetzen und wegen der Anzahl der notwendigen auch höherwertigen Bauteile (Mikrofone) auch kostenintensiver in der Herstellung. Das trauen sich nicht alle Hersteller zu. Teufel schon.
ANC ist nicht gleich ANC: Die unterschiedlichen Arten von ANC
Die Technologie der aktiven Geräuschunterdrückung wird von Herstellern ständig weiterentwickelt, sodass es mittlerweile verschiedene Arten von ANC gibt. Wir haben die aktuellen Varianten von ANC in einer Tabelle zusammengefasst.
| Adaptives ANC | Adaptives ANC passt sich der aktuellen Situation an. So sollen zum Beispiel wichtige Geräusche wie heranfahrende Autos oder Lautsprecheransagen am Bahnsteig hörbar bleiben, während „Lärm“ herausgefiltert wird. Auch soll ein nicht perfekter Sitz von In-Ears mit adaptivem ANC ausgeglichen werden. |
| Anpassbares ANC | Mit anpassbarem ANC kannst du als Nutzer selbst einstellen, wie stark du Umgebungsgeräusche herausfiltern möchtest. |
| Transparenzmodus | Dieser Modus leitet Umgebungsgeräusche ins innere der Kopfhörer weiter, sodass du hören kannst was um dich herum geschieht, ohne die Musik auszuschalten. |
| Anpassbarer Transparenzmodus | Im anpassbaren Transparenzmodus kannst du selbst einstellen, wieviel du von der Umgebung hören möchtest. |
Beliebte Kopfhörer von Teufel
ANC-Kopfhörer: Mehr als nur Musik auf den Ohren
ANC-Kopfhörer bzw. geräuschreduzierende Kopfhörer oder Noise Cancellation Kopfhörer können Geräusche unterdrücken, unabhängig davon, ob du Musik hörst oder nicht. Damit sind sie auch ein hervorragendes Hilfsmittel, um zu entspannen oder sich besser zu konzentrieren. Ein großer Teil des Lärms wird entweder ferngehalten oder aber deutlich verringert – wirklich alle Geräusche vom Ohr fernzuhalten, ist (noch) nicht möglich. Grundsätzlich gilt, dass ANC tiefe und mittlere Frequenzen deutlich besser isoliert als hochfrequente Töne.
Noise-Cancelling-Kopfhörer sind ein wahrer Segen für Vielreisende. Sie entlasten die Ohren, weil die Außenwelt nicht übertönt werden muss. Inzwischen hat sich die Noise-Cancelling-Technik am Markt etabliert, die Auswahl an ANC-Kopfhörern ist entsprechend groß. Wie bereits angedeutet, wird sich die Technik weiterentwickeln, das gilt zumindest für den Consumer-Bereich, denn Piloten verwenden Noise-Cancelling-Kopfhörer (bzw. Headsets) schon länger. Im Cockpit eines Flugzeugs herrscht meist ein so erheblicher Lärmpegel, dass eine Verständigung ohne derartiges Equipment kaum möglich wäre.
Noise-Cancelling-Kopfhörer verfügen über eine Batterie bzw. einen Akku, der den integrierten Computer speist. Bei leerem Akku funktioniert das Noise-Cancelling zwar nicht mehr, die normale Kopfhörerfunktion bleibt aber erhalten, sofern die Kopfhörer per Kabel mit dem Smartphone oder Computer verbunden werden. Zudem muss der kleine Computer, der die ANC-Funktion übernimmt, irgendwo Platz finden. Bei großen geschlossenen Kopfhörern ist das kein Problem, da sich der ANC-Computer in der Hörmuschel verbauen lässt. Bei In-Ear-Kopfhörern befindet er sich aber meist am Kopfhörerkabel, ähnlich einer etwas größeren Kabelfernbedienung.
Noise-Cancelling-Kopfhörer vs. Noise-Isolating-Kopfhörer
Man könnte annehmen, dass ein computergesteuerter Noise-Cancelling-Kopfhörer mehr leistet als ein Noise-Isolating-Kopfhörer, der ohne Computertechnik auskommt. Doch ganz so einfach ist es nicht. Wie bei so vielen Systemen haben beide ihre Vor- und Nachteile – welches sich für dich eignet, hängt davon ab, was du von deinem Kopfhörer erwartest.
Noise-Cancelling / Noise Cancellation ist vor allem dann sinnvoll, wenn du viel in lauten Umgebungen unterwegs bist. Besonders im Flugzeug und Zug sind geräuschreduzierende Kopfhörer ein Segen. Da mit ANC (noch) vorwiegend Mitten und Bässe herausgefiltert werden, machen sie im Großraumbüro nur bedingt Sinn. Hier kannst du auch auf einen guten Noise-Isolating-Kopfhörer setzten. Ein Nachteil von ANC ist, dass die Akkus regelmäßig aufgeladen werden müssen. Einige Leute stört’s, andere nicht. In einem hochwertigen ANC-Kopfhörer bekommst du dafür beides: Noise-Cancelling und Noise-Isolation. Das ANC kannst du je nach Bedarf an- oder ausschalten und so Akku sparen. Außerdem müssen Noise-Cancelling-Kopfhörer weniger passgenau sitzen als Noise-Isolating-Kopfhörer.
In diesem Artikel der amerikanischen Tech-Seite Cnet.com beschreibt der Autor Steve Guttenberg seine Erfahrungen mit beiden Systemen. Er kommt zu dem Schluss, dass beide Technologien ihren Zweck erfüllen und sich derzeit keine der beiden Varianten als klarer Sieger bezeichnen lässt. Guttenberg zeigt sich von modernen Noise-Cancelling-Kopfhörern beeindruckt, merkt aber zugleich an, dass diese sich zu Hause womöglich ohne die ANC-Funktion besser eignen. Auch hier sollten die Hersteller also einen Kompromiss zwischen HiFi und Lautstärkeunterdrückung eingehen.
Noise-Cancelling-Kopfhörer von Teufel
▶ AIRY TWS 2: Egal, wo du bist – manchmal möchtest du einfach nur deinen Sound hören. Die AIRY TWS 2 sind Teufels innovative In-Ear-Kopfhörer mit aktiver Geräuschunterdrückung (ANC). Sie bieten damit ein noch intensiveres Hörerlebnis. Und wenn du die Außengeräusche wieder einblenden willst, schaltest du einfach in den Transparenzmodus, um dich sicher zu bewegen.
▶ REAL BLUE PRO: Blende den Alltag einfach aus. Lass dich weder von Straßenlärm noch von Menschenmassen aus dem Hörerlebnis reißen, sondern genieße deinen Sound mit diesem erstklassigen Hybrid-ANC-Kopfhörer. Er ist dank leichter Linear-HD-Töner auch für High Resolution Audio geeignet. Und mit einer Akkulaufzeit von über 44 Stunden mit ANC schaffst du auch einen Langstreckenflug mit einer Ladung.
▶ Du hast deinen perfekten Kopfhörer schon gefunden? Einzelne Mikrofone für rauschfreie Aufnahmen findest du selbstverständlich auch bei Teufel.
Weitere passende Teufel Produkte
Fazit
- Noise-Cancelling-Kopfhörer zeigen, was in puncto Umgebungslautstärke-Unterdrückung möglich ist.
- Geräuschreduzierende Kopfhörer eignen sich vor allem für Vielflieger, im Home-Office und für Menschen, die ihre Kopfhörer unterwegs benutzen.
- Im Sortiment von Teufel findest du hochwertige Noise-Cancelling-Kopfhörer.
- Noise-Isolating-Kopfhörer erfüllen ebenfalls ihren Zweck und lassen sich aufgrund der fehlenden Computertechnik zuweilen noch etwas leichter handhaben.
- Herkömmliche Kopfhörer ohne spezielle Geräuschunterdrückung eignen sich als High-End-Kopfhörer ideal für zu Hause und bieten ein ausgewogenes Verhältnis von Preis und Klangqualität.
Bild 2: © Marekich „Active Noise Reduction“ Bestimmte Rechte vorbehalten. Quelle: Wikimedia Commons
Bild 6: © Ostersund Photography „ARNOSD7“ Bestimmte Rechte vorbehalten. Quelle: Flickr.com
Sosoxy
13. Mrz. 2024, 8:48
Sehr interessanter Beitrag. Ich laufe jeden Tag und höre dabei gerne Musik. Qualitativ hochwertige Kopfhörer sind mir ebenso wichtig wie passende Kleidung und sogar Schuhe und Socken, Damit mein Laufkomfort ausreichend ist, muss alles perfekt sein.
Robert
16. Aug. 2023, 18:54
Hallo Teufel Team,
Ein sehr interessanter Artikel zum Thema ANC und dessen Einsatzbereich.
Mir fehlt nur eine Information, wenn ich in lauter Umgebung telefoniere, kann das ANC System für meinen Gesprächspartner die Hintergrundgeräusche auch dämmen?
Danke für die Info
Teufel Blog Redaktion
23. Aug. 2023, 10:14
Hallo Robert, um Umgebungsgeräusche über Mikrofone von Headsets zu dämmen und damit die Signalqualität beim Gesprächspartner zu verbessern, werden andere Technologien als ANC eingesetzt, z.B. Qualcomm cVc beim REAL BLUE IN (https://teufel.de/real-blue-in-106250000)
H.Wallmann
03. Jun. 2023, 19:50
Solche Brummtöne werden durchaus akustisch erzeugt und das sog. „Brummtonphänomen“ ist durchaus bekannt. Sie sind im Niederfrequentenbereich angesiedelt und nicht für jeden hörbar. Schallschutzfenster, Oropax etc. sind nicht in der Lage, diese Frequenzen aufzuhalten.
Ihr Hinweis, sich an einen Arzt zu wenden, ist nicht besonders hilfreich für Betroffene.
Teufel Blog Redaktion
19. Jun. 2023, 17:23
Hallo H.Wallmann, das von dir erwähnte Brummton-Phänomen ist wie in Wikipedia zu lesen ist, ist eben keiner akustischer Quelle zuzuordnen. Vielmehr ist dort zu lesen, das „Jedes Geräusch, das ohne eine äußere akustische Ursache wahrgenommen wird, ist definitionsgemäß Tinnitus. Nach dieser Definition ist der Brummton als Tinnitus zu bezeichnen.“ Wir haben uns im Kommentar auch bewusst vage gehalten und die Konsultation eines Arztes empfohlen.
Jörg Kahl
14. Sep. 2021, 0:23
Hallo,
wir leben direkt an einer extrem befahrenen Hauptstraße im Alpenvorland, der Lärm von Hunderten von Motorrädern und Sportwagen ist mittlerweile so unerträglich, dass wir dachten, wir müssen hier wegziehen. Dank ANC haben wir wieder Hoffnung.
Daiga und Jörg Kahl
Teufel Blog Redaktion
15. Sep. 2021, 11:23
Hallo Jörg, freut uns, dass dir diese Technologie hilft.
Den23
21. Mai. 2020, 10:29
Danke für den informativen Bericht. Solche müsste ich mir auch zu legen. Vor allem kämen mir dies Kopfhörer gelegen, wenn ich nach Davos Hotels besuche und Wanderungen unternehme.
Helene Kellly
04. Jan. 2019, 22:51
Habe gerade den sehr interessanten Bericht gelesen.Ich leide sehr einem halben Jahr an einen immer ständig hörenden Brummton und habe schon alles auspribiuSonic ;Oropax Flare Titan Öhrstöpsel und nun bin ich über ein Forum an Sie geraten,ist es möglich diesen Brummton zu eleminieren mit ihrem Kopfhlrer dann wäre ich sehr daran interessiert und ob man ihn als Probe einmal ausprobiert,das wäre super ..ich muss irgendwie irgendwann auch wieder mal schlafen,ich bin am Ende meinKraft da einige Menschen die jung sind in der Siedlung den Ton hören und manche ältere nicht…ich werde sonst wirklich krank darüber.Vielen Dank es wäre schön wenn Sie mir antworten.
Teufel Blog Redaktion
07. Jan. 2019, 19:01
Hallo Helene, wir vermuten, dass der von dir beschriebene „Brummton“ leider nicht akustisch erzeugt wird, sondern eine Art Phantomgeräusch (Tinnitus) darstellen könnte. Wende dich bessser unbedingt an deinen Hausarzt. Der NC Kopfhörer kann natürlich Phantomgeräusche nicht minimieren.