PHYSIK compact - Basiswissen 6

Aktive Schallunterdrückung -
Kopfhörer mit aktiver Geräuschreduktion

Lernziele

Störender Umgebungslärm wird von In-Ohr-Kopfhörern und von Bügelkopfhörern auch durch eine gute Abdichtung nicht hinreichend gedämmt - im Idealfall muss der Außenlärm so abgeschirmt werden, dass er das Ohr nicht mehr erreicht. Dies ist nicht nur für Musikliebhaber interessant, denn solche "idealen Kopfhörer" würden beispielsweise das Arbeiten, Lernen, Lesen ... bei völliger Ruhe ermöglichen, während akustische Signale des angeschlossenen PC oder Smartphones sehr wohl gehört und wahrgenommen werden.

Wie lässt sich ein optimaler Kopfhörer herstellen?

Um die genannen Ziele zu erreichen, verwenden Kopförer mit aktiver Schallunterdrückung geeignete schalldämmende Materialien und die aktive Schallunterdrückung durch Antischall.

Dazu wird der Umgebungsschall mit einem Mikrophon aufgenommen, analysiert und unter Berücksichtigung der Dämpfung im Kopfhörer als Gegenschall abgegeben. Dabei kann der störende Außenlärm weitgehend reduziert werden.

Im folgenden GeoGebra-Applet soll eine Funktion, die sich aus Addition von 5 Sinusschwingungen ergibt, analysiert werden. Für die ersten 5 Teilschwingungen können die Amplitude und die jeweilige Phasenverschiebung mit den Schiebereglern so gewählt werden, dass nahezu die passende Gegenschwingung gefunden wird:

  1. Wähle eine Dämpfung zwischen 0 und 40 %!
  2. Suche ausgehend von der Grundschwingung jeweils eine passende Amplitude und Phasenverschiebung so, dass die resultierende Welle möglichst "verschwindet" (Tipp)!
  3. Das jeweilige Resultat für den ermittelten Gegenschall wird unterhalb der Kurven angezeigt. Vergleiche zuletzt mit der Lösung!
  4. Aufgaben:

    Achte beim Kauf hochqualitativer Kopfhörer auf Merkmale wie Eigenrauschen, tiefe und kräftige Basstöne der Lautsprecher und auf angenehme Tragekomfort! Für den Einsatz im Zimmer sind Bügelkopfhörer oft In-Ohr-Kopfhörern vorzuziehen!

    Lies im Online-Lexikon zu folgenden Themen nach:

    Weblinks