Hybrid ANC Schema

Hybrid-ANC – die beste Antilärm-Technologie



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Bei seinem REAL BLUE NC Kopfhörer setzt Teufel auf Hybrid-ANC, um nervige Störgeräusche zu unterdrücken. Hybrid-ANC steht für Hybrid Active Noise Cancelling. Wir stellen dir die Technologie vor und erklären die Unterschiede zu anderen Konzepten.

Wieso Lärmunterdrückung sinnvoll ist

Im Blog haben wir das Thema Lärmunterdrückung im Zusammenhang mit Kopfhörern schon mehrfach aufgegriffen. Kein Wunder, verspricht doch Active Noise Cancelling (ANC), dass lästige Außengeräusche nahezu komplett ausgeblendet werden. Nerviger Straßenlärm, monotones Summen im Flugzeug oder Geräusche von Ventilatoren gehören bei Benutzern von Kopfhörern mit Lärmunterdrückung so bereits zur Vergangenheit.

Wie aktive Lärmunterdrückung funktioniert

Das Bauteil, das Lärm aus dem Tonsignal technisch entfernen kann, ist der ANC-Controller, dem ein oder mehrere Mikrofone als Sensoren zur Seite stehen. Natürlich erkennt der ANC-Controller den Lärm nicht direkt anhand seiner Quelle, sondern an entsprechenden Frequenzen, mit denen durch uns wahrgenommener Lärm übertragen wird. Diese störenden Frequenzen werden im Controller als Filter hinterlegt. Der ANC-Controller „löscht“ die Frequenzen aus dem Tonsignal, bevor es das Ohr erreicht. Das physikalische Verfahren hinter ANC wird Antischall genannt. 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

Feedforward-ANC Schema

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 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

Feedback-ANC Schema

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.

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Hybrid-ANC – Mikrofone außerhalb und innerhalb der Ohrmuschel

Hybrid-ANC Schema

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.

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Video-Tutorial zu Noise-Cancelling-Kopfhörern

Eine kurze Zusammenfassung zum Thema Noise-Cancelling und Hybrid-ANC findest du auch in unserem Video-Tutorial:

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  1. rttz ttzz
    09. Aug. 2018, 22:06

    Ich will doch zum Schlafen keinen Kopfhörer aufsetzen. Ich brauche irgendwas, das ich vor das geöffnete Fenster hinstellen, dass den Lärm reduziert.

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Autor

Teufel Blog Redaktion

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