Thesis

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Neue Hybridvarianten für die aktive Geräuschunterdrückung (ANC) bei Kopfhörern

Authors Messner, E.
Year 2013
Thesis Type Audio Engineering project
Topic Audio Signal Processing
Keywords Aufnahmetechnik, Wiedergabetechnik
Abstract Noise-Cancelling-Kopfhörer haben innerhalb der Kopfhörermuschel ein Mikrofon, das den Residuallärm misst. Dieser Residuallärm ergibt sich aus der (destruktiven) Überlagerung des aktiv erzeugten Antilärmsignals und dem eingedrungenen Umgebungslärm. Bei analogem ANC ergibt sich das Antilärmsignal durch den phaseninvertierten Residuallärm der direkt dem Lautsprecher im Kopfhörer zugeführt wird. Tiefe Frequenzen werden dadurch sehr gut ausgelöscht, aber höhere Frequenzen können nicht unterdrückt werden, da deren Rückkopplung zur Instabilität des Regelkreises führen würde (vgl. Nyquist – Stabilitätskriterium). Bei einer digitalen Umsetzung dieser ANC Lösung wird das Residualsignal nicht direkt zum Lautsprecher rückgekoppelt. Zuvor dient dieses zur Schätzung des eingedrungenen Lärms. Das Antilärmsignal wird dann in Folge aus diesem Schätzwert erzeugt. Dies verringert zwar die Gefahr der Instabilität und würde auch eine aktive Geräuschunterdrückung bei höheren Frequenzen erlauben, aber, bedingt durch die entstehenden Verzögerungen bei handelsüblichen Analog-Digital-Umsetzern, trifft der aktiv zugespielte Antilärm stets zu spät am Ohreingang ein. In dieser Projektarbeit sollen die Vorteile beider Varianten kombiniert werden. Es soll untersucht werden, wie der digitale Ansatz zur Abschätzung des eingedrungenen Lärms im (latenzfreien) Analogfall umgesetzt werden kann, ohne die Stabilitätskriterien zu verletzen. Eine weitere Hybridvariante stellt die Kombination einer analogen Rückkopplung mit einer analogen Vorwärtskopplung dar. Auch dadurch ist eine Bandbreitenerweiterung der aktiven Geräuschunterdrückung möglich.
URL http://phaidra.kug.ac.at/o:11540
Supervisors Flock, M.