mute bt auf dem kopf aufgesetzt

Noise-Cancelling: Antischall im Kopfhörer

Du nutzt deine Kopfhörer unterwegs? Dann kennt du sicher das Problem: Nimmt die Umgebungslautstärke zu, musst du auch die Lautstärke anpassen. Damit lassen sich Straßenlärm und Motorengeräusche zwar oft übertönen. Lauter zu drehen heißt aber eben auch, dass du die Ohren entsprechend stärker belastest. Auf Dauer kann das unangenehm werden. Seit einigen Jahren werden deshalb vermehrt sogenannte Noise-Cancelling-Kopfhörer angeboten.

Noise-Isolating-Kopfhörer – die passive Methode

Auch der Begriff Noise-Isolating-Kopfhörer taucht in diesem Zusammenhang 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 die Noise-Isolating-Kopfhörer lediglich den Hörer vom Schall der Umwelt. 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 eingeführt werden und somit wie eine Art Ohrstöpsel mit Lautsprecher funktionieren. Voraussetzung dafür: Sie müssen sehr genau in das eigene Ohr passen.

Kopfhörer Aureol Fidelity

Bei unseren 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 in beziehungsweise auf den Ohren. Genau hier setzen moderne Noise-Cancelling-Kopfhörer an, die Umgebungsgeräusche tatsächlich weitgehend ausblenden.

Noise-Cancelling-Kopfhörer – Umgebungsgeräusche aktiv unterdrücken

Diese Art Kopfhörer wird auch als Active-Noise-Cancelling-Headphones oder kurz ANC-Kopfhörer bezeichnet. Aktiv deshalb, weil hier ein kleiner Computer mithilfe von Mikrofonen Außengeräusche wahrnimmt, die auf den Kopfhörer treffen und sie durch Antischall eliminiert.

Was ist Antischall?

Der Begriff Antischall erinnert zunächst vielleicht an Antimaterie, das CERN und an Atome. Doch ganz so kompliziert ist es nicht: 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.

Die Grafik veranschaulicht die phasenverschobene Ausbreitung von Schallwellen

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 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 dauert 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 nutzen Noise Cancelling Kopfhörer den Antischall-Effekt?

Stell dir vor, ein vorbeifahrendes Auto gibt eine Schallwelle mit dem Wert +1 ab. Das Mikrofon deines Noise-Cancelling-Kopfhörers 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. Kabarettist Vince Ebert erklärt dies nochmal etwas „einfacher“ per Video:

Wie setzen ANC-Kopfhörer den Schall um?

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. Schließlich sind ANC-Kopfhörer in der Regel als On- oder 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.

ANC-Kopfhörer: Mehr als nur Musik auf den Ohren

ANC-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. Zwar gibt es bereits einige Noise-Cancelling-Kopfhörer auf dem Markt, die Auswahl ist aber noch recht klein. Zudem scheint die hochkomplexe Technik nicht bei jedem Hersteller gleich gut zu funktionieren. Einige Modelle unterdrücken Störgeräusche gut, andere weniger gut. Die Technik befindet sich noch in der Entwicklungsphase. Das gilt zumindest für den Consumer-Bereich, denn Piloten verwenden Noise-Cancelling-Kopfhörer (beziehungsweise Headsets) wie oben geschildert schon länger. Im Cockpit eines Flugzeugs herrscht allerdings auch meist ein so erheblicher Lärmpegel, dass eine Verständigung ohne derartiges Equipment kaum möglich wäre.

Flugzeugcockpit ANC Kopfhörer

Noise-Cancelling-Kopfhörer verfügen über eine Batterie beziehungsweise einen Akku, der den integrierten Computer speist. Obwohl die Headphones meist kabelgebunden sind, kann sich der Akku natürlich unterwegs entladen. Bei leerem Akku funktioniert das Noise-Cancelling zwar nicht mehr, die normale Kopfhörerfunktion bleibt aber erhalten. 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. Die ANC-Technologie ist schließlich erst seit Kurzem auf dem Markt und befindet sich noch in der Entwicklung. Noise-Isolating-Kopfhörer erzielen derzeit – zumindest teilweise – ähnliche Ergebnisse und kommen ganz ohne Batterie und komplizierte Technik aus.

In diesem Artikel der amerikanischen Tech-Seite Cnet.com beschreibt Autor Steve Guttenberg seine Erfahrungen mit beiden Systeme. Er kommt zu dem Schluss, dass beide Technologien ihren Zweck erfüllen und sich derzeit keine der beiden Varianten als klarer Sieger bezeichnen lässt. Auch 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.

Tipp: Eine Alternative zu Noise-Cancelling- und Noise-Isolation-Kopfhörern stellt die sogenannte Hybrid-ANC-Technologie dar. Natürlich haben wir auch diesbezüglich hilfreiche Tipps und Informationen für dich. Folge einfach dem Link!

Noise-Cancelling-Kopfhörer von Teufel

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Fazit

  • Noise-Cancelling-Kopfhörer zeigen, was in puncto Umgebungslautstärke-Unterdrückung möglich ist.
  • Sie eignen sich vor allem für Vielflieger und Menschen, die ihre Kopfhörer primär 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 Umgebungsgeräusch-Unterdrückung eignen sich als High-End-Kopfhörer ideal für zu Hause und bieten ein ausgewogenes Verhältnis von Preis und Klangqualität.
Titelbild: © Sascha Kohlmann „Woman with Headphones“ Bestimmte Rechte vorbehalten. Quelle: Flickr.com
Bild 1: © Teufel
Bild 2: © Ostersund Photography „ARNOSD7“ Bestimmte Rechte vorbehalten. Quelle: Flickr.com

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  1. 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.

  2. 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

      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.

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Teufel Blog Redaktion

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