WAS VERSTEHT MAN UNTER ACTIVE NOISE CANCELLING?
Ob in der Bahn, im Park, im Café oder in der Bibliothek – unterwegs sind Kopfhörer unschlagbar, um Musik zu genießen oder mit einem guten Hörbuch zu entspannen. Um den Lärm der Außenwelt möglichst auszusperren, eignen sich besonders In-Ear-Modelle oder ohrumschließende Kopfhörer mit geschlossener Bauweise.
Wer jedoch die absolute Stille sucht, zum Beispiel auf Langstreckenflügen oder im Büro, greift zu Kopfhörern mit Active Noise Cancelling (ANC). Durch diese Technologie werden störende Umgebungsgeräusche fast vollständig ausgeblendet – was dahintersteckt, erfährst du in diesem Beitrag.
INHALTSVERZEICHNIS
Active Noise Cancelling – Was ist das?
Schallwellen bestehen aus Luftmolekülen, die in Schwingung versetzt werden – vereinfacht ausgedrückt. Die Lautstärke und Frequenz eines Geräuschs stellen Fachleute mittels einer Wellenform dar. Wird eine solche Schallwelle durch eine exakt gegenläufige, also um 180 Grad in der Phase verschobene, Schallwelle überlagert, löschen die beiden Schwingungen sich aus. Ungefähr so wie bei einem Pendel, das von zwei Seiten mit exakt derselben Kraft angestoßen wird und sich dann keinen Millimeter bewegt.
Dieser „Antischall“-Effekt wurde 1933 erstmals durch den deutschen Physiker Paul Lueg patentiert. In Kopfhörern nennt man diese Technik „Active Noise Cancelling“ oder „Aktive Geräuschunterdrückung“ und nutzt das oben erklärte Prinzip, um den Lärm der Außenwelt aktiv zu unterdrücken, damit nur die gewünschten Schallwellen wie Musik oder Sprache am Trommelfell ankommen – oder eben ungetrübte Stille erzeugt wird, um sich zu entspannen oder zu konzentrieren.
Wie funktioniert Active Noise Cancelling?
In den ANC-Kopfhörer eingebaute Mikrofone erfassen ununterbrochen die Außengeräusche. Die leistungsstarke Elektronik im Inneren der Kopfhörer erzeugt dann den dazu passenden Antischall in Echtzeit. Dabei fließen nicht zuletzt auch die baulichen und klanglichen Eigenschaften des Kopfhörers mit ein – nur wenn alles optimal aufeinander abgestimmt ist, heben sich unerwartete Geräusche und deren gegenphasige Version auf.
Statt brummender Flugzeugmotoren, dröhnender Klimaanlagen oder störendem Straßenlärm bleiben nur erholsame Stille und Musik. Nicht nur auf Reisen ist so ein ANC-Kopfhörer daher ein perfekter Begleiter, sondern auch im Berufsalltag, wenn man sich beispielsweise im Großraumbüro konzentrieren möchte.
Klingen ANC-Kopfhörer so gut wie reguläre Modelle?
So einfach sich das Prinzip des Gegenschalls anhört, so komplex ist die Umsetzung in einem Kopfhörer: Damit der Effekt funktioniert, muss der Schall von den Mikrofonen perfekt erfasst und in Sekundenbruchteilen von der Elektronik ausgewertet werden. Die Schallwandler müssen absolut präzise arbeiten. Gleichzeitig sollen die Schallwellen der Musik im Kopfhörer aber ohne Verzerrungen und in voller Lautstärke beim Trommelfell ankommen. Die Konstrukteure müssen demnach vieles beachten:
- Welche Bauweise soll der Kopfhörer haben? On-Ear, Over-Ear oder In-Ear?
- Wo werden die Mikrofone platziert?
- Wie schnell sind die digitalen Signalprozessoren?
- Wie viel Strom verbraucht die Elektronik?
- Wie sind die klanglichen Eigenschaften? Kleinste Nuancen haben große Auswirkungen
Die ersten ANC-Kopfhörer boten oft eine ordentliche Geräuschunterdrückung, ließen aber zu wünschen übrig, sobald es um die Klangqualität ging. Doch moderne Kopfhörer mit hoch performanten Treibern können in der Klangqualität durchaus mithalten. Im Wireless-Over-Ear-Kopfhörer AVENTHO 300 sorgt der bewährte und hoch performante STELLAR.45-Treiber aus unseren Studio-Kopfhörern für ein unvergleichliches Klangerlebnis.
Welche ANC-Techniken gibt es?
Feedforward-ANC
Bei Feedforward-ANC liegen die Mikrofone auf der Außenseite der Ohrmuschel des Kopfhörers, so wird der Schall früher erfasst und unterdrückt. Allerdings sind diese Mikrofone anfällig für Wind.
Die Abschirmung des Kopfhörers sowie dessen Tragweise und Bauform müssen aufwendig von der Elektronik einberechnet werden. Das komplizierte dabei: Das Zusammenspiel dieser Faktoren unterscheidet sich sowohl zwischen Personen, beispielsweise aufgrund verschiedener Geometrien des Außenohrs, als auch von verschiedenen Tragesituationen bei derselben Person. Abhilfe schaffen hier adaptive, also sich in Echtzeit anpassende, Algorithmen wie bei unserem AVENTHO 300, die allerdings zusätzliche Energie benötigen.
Feedback-ANC
Liegen die Mikrofone innerhalb der Ohrmuschel des Kopfhörers, spricht man von Feedback-ANC. Hier werden die verbliebenen Außengeräusche erfasst, die durch die Abschirmung des Kopfhörers ans Ohr gelangen und vom Feedforward-ANC nicht ausgelöscht werden können. Der Vorteil der Feedback-Technologie ist, dass diese recht robust gegenüber den erwähnten individuellen Unterschieden in den Geometrien des Außenohrs oder der Tragesituation ist.
Der Begriff „Feedback“ bezieht sich darauf, dass das Mikrofon im Ohrhörer ständig die Geräusche überwacht und Anpassungen vornimmt, um die Geräuschunterdrückung zu optimieren.
HYBRID-ANC
Die Hybrid-Technologie verbindet das Beste aus beiden Welten. Hier werden sowohl Mikrofone an der Außen- als auch an der Innenseite des Kopfhörers verbaut (Feedforward- und Feedback-Mikrofone). Das hat den Vorteil, dass Störgeräusche so schnell erfasst werden wie bei der Feedforward-Bauweise und durch die Feedback-Technologie optimal unterstützt werden. Beide Mikrofone senden die erfassten Geräusche an einen digitalen Signalprozessor, der die Informationen analysiert und einen passenden Gegenschall erzeugt. Dieser wird dann abgespielt, um die unerwünschten Geräusche zu reduzieren. Der digitale Signalprozessor muss hierbei extrem schnell arbeiten. Ein kleines Beispiel: Liegen die Feedforward-Mikrofone ca. 2 cm vom Treiber entfernt, hat der digitale Signalprozessor inklusive Mikrofon, A/D-Wandler, D/A-Wandler und Treiber nur circa 60 Mikrosekunden Zeit, um das gegenphasige Signal abzuspielen.
Daher nutzen wir neueste Prozessoren, erstklassige Komponenten und die Expertise unserer Ingenieure für eine optimale Verbindung aus Active Noise Cancelling und exzellenter Klangqualität.
Der Transparenzmodus – ein umgekehrter ANC-Modus
Im Gegensatz zu ANC, bei dem die Störgeräusche von außen auf ein Minimum reduziert werden, soll der Transparenzmodus gezielt die Außengeräusche, aber auch die eigene Stimme so einblenden, dass man das Tragen des Kopfhörers gar nicht mehr bemerkt. Der Kopfhörer soll praktisch akustisch „durchsichtig“ gemacht werden. Prinzipiell gelten hierbei dieselben Hürden wie bei ANC: Das System hat nur sehr wenig Zeit, um die passenden Signale abzuspielen.
Beim Transparenzmodus gibt es ein paar Besonderheiten: Denn, sobald die Umgebung wieder eingeblendet wird, ergibt sich der neue Anwendungsfall der Kommunikation mit der Umgebung. Hierbei ist besonders der sogenannte Okklusionseffekt störend: Sobald man einen geschlossenen Kopfhörer trägt und selbst redet, klingt die eigene Stimme unnatürlich und dumpf. Unsere Ingenieure nutzen hierbei gezielt die Feedback-Technologie für eine Reduzierung des Okklusionseffekts. Ergänzt wird dies durch die Feedforward-Technologie, die sich auf eine natürliche Reproduktion der Außengeräusche fokussiert. Also auch hier gilt: Der hybride Transparenzmodus nutzt das Beste aus beiden Welten.
ANC-Kopfhörer von beyerdynamic
Unsere ANC-Kopfhörer bieten hervorragenden Klang – mit oder ohne ANC. Je nach deiner persönlichen Vorliebe kannst du wählen, ob dir ein In-Ear- oder Over-Ear-Kopfhörer mit ANC besser passt.
Over-Ear
AVENTHO 300
Unser AVENTHO 300, ein Wireless-Over-Ear-Kopfhörer mit ANC, Dolby Atmos und Headtracking überzeugt durch legendären beyerdynamic-Klang mit den in Deutschland gefertigten Schallwandlern STELLAR.45. Mit dem AVENTHO 300 kannst du in deine Musik ohne störende Hintergrundgeräusche abtauchen. AVENTHO 300 eliminiert dank leistungsstarkem adaptivem ANC Hintergrundgeräusche auf ein Minimum.
Der hybride Transparenzmodus ermöglicht die perfekte Kombination aus Musikgenuss und Wahrnehmung deiner Umwelt. Auch beim Telefonieren sorgen die integrierten Mikrofone für klare Gespräche und blenden Hintergrundgeräusche aus.
In-Ears
AMIRON 100
ANC sorgt bei unserem True Wireless-In-Ear AMIRON 100 für ungestörte Klangmomente. Der True Wireless-Kopfhörer filtert störende Umgebungsgeräusche automatisch heraus – egal, ob du dich in lauter oder leiser Umgebung befindest.
Ausgestattet mit sechs hochwertigen Mikrofonen, lässt dich AMIRON 100 auch beim Telefonieren nie im Stich. Die automatische Abspiel- und Pausierfunktion beim Ein- oder Absetzen der In-Ears sowie die integrierten Touch-Sensoren sorgen zudem für eine einfach Bedienung. AMIRON 100 glänzt mit einer Gesamtakkulaufzeit von 35 Stunden. Wenn es einmal schnell gehen muss, reicht eine Ladezeit von nur 15 Minuten für ganze 3 Stunden Nutzung.
AMIRON 300
Wer Earbuds bevorzugt, liegt bei AMIRON 300 genau richtig. Diese federleichten und ergonomisch geformten Earbuds sind mit leistungsstarken 10-mm-Treibern und den neuesten Codecs ausgestattet und sorgen so für den besonderen beyerdynamic-Klang und eine hervorragende Sprachqualität.
Du entscheidest, ob du mit deiner Umgebung verbunden sein oder vollkommen in die Musik eintauchen möchtest – ANC- oder Transparenzmodus machen beides möglich. AMIRON 300 ist ebenfalls mit einer automatischen Pausier- und Abspielfunktion und integrierten Touch-Sensoren ausgestattet. Beim Telefonieren werden störende Umgebungsgeräusche durch die sechs hochwertigen Mikrofone effektiv eliminiert. Mit einer Gesamtakkulaufzeit von bis 38 Stunden per Ladecase ist auf die Kopfhörer Verlass. Sollte es mal schnell gehen, genügen 10 Minuten Laden für weitere zwei Stunden Nutzung.
Du möchtest genauer wissen, was True Wireless bedeutet? Wir erklären es dir kompakt in unserem Beitrag: Was bedeutet True Wireless? – jetzt mehr erfahren >
