Wie funktioniert die Geräuschunterdrückung?


Lärm. Es ist überall um uns herum. Egal, ob es sich um ein weinendes Baby, das Summen einer Klimaanlage oder das lebhafte Geschwätz Ihrer Büroangestellten handelt. Ein ruhiger Ort zum Arbeiten oder Entspannen wird zu einem echten Premiumprodukt. Die Geräuschunterdrückungstechnologie kann dazu beitragen, den Zen wieder in Ihr Leben zu bringen.

Die Frage ist, wie funktioniert die Geräuschunterdrückung? Lassen Sie uns die Prinzipien der Technologie durchgehen, damit Sie beim Kauf Ihrer eigenen Geräte zur Geräuschunterdrückung eine fundierte Entscheidung treffen können.

Eine (sehr) grundlegende Übersicht über den Klang

Schall ist Energie, die sich als Welle durch irgendeine Form von Materie bewegt. Wir hören im Allgemeinen Geräusche, die durch die Luft übertragen werden.

Zum Beispiel vibriert eine Gitarrensaite in der Luft und wirft Luftmoleküle herum. Diese Moleküle klopfen gegen ihre Nachbarn und so weiter. Wenn die Welle, die sich durch die Luft bewegt, auf Ihr Trommelfell trifft, bewegt es sie mit der gleichen Frequenz wie die Gitarre -Saite.

Ihr Gehirn wandelt diese Bewegung in elektrische Signale um, die Sie dann als Schall wahrnehmen. Das ist eine sehr vereinfachte Erklärung, was Klang ist, aber es ist das Mindeste, was Sie wissen müssen, um die Geräuschunterdrückung zu verstehen.

Ein (sehr) grundlegender Überblick über Anti-Sound

Eine Welle hat verschiedene Eigenschaften. Es hat eine Frequenz, dh wie oft die Welle einen vollen Zyklus durchläuft.

Verwenden Sie wieder unsere Gitarrensaite als Beispiel. Die Frequenz gibt an, wie schnell sich die Saite durch eine volle Schwingung bewegt. Wir nehmen höherfrequenten Klang als hoch empfunden wahr. Der Klang mit niedrigerer Frequenz ist bassiger. Wellen haben neben der Frequenz auch eine Amplitude. Das ist die Höhe des Wellengipfels. Als nächstes hat die Welle auch eine Phase. Dies ist die Position der Spitzen und Täler der Welle.

Wenn Sie eine Schallwelle erzeugen, die dieselbe Amplitude, aber die entgegengesetzte Phase hat (die Spitzen befinden sich dort, wo sich die Täler der anderen Welle befinden), es verursacht zerstörerische Störungen. Die beiden Wellen heben sich im Wesentlichen gegenseitig auf. Dies kann in großem Maßstab erfolgen, wenn Sie in Ihrem Rauschunterdrückungsgenerator genauso viel Energie benötigen wie im Originalton. Wenn Sie jedoch nur Geräusche für eine Person unterdrücken möchten, benötigen Sie überhaupt nicht viel Strom. Hier kommen Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung ins Spiel.

Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung

Geräusche Kopfhörer abzubrechen sind technologische Wunder. An der Außenseite der Kopfhörer befinden sich Mikrofone, die Umgebungsgeräusche außerhalb der Kopfhörer abtasten. Dieser Klang wird von der Bordelektronik mithilfe eines mathematischen Algorithmus analysiert. Jeder Kopfhörerhersteller verfügt über einen eigenen Secret-Sauce-Algorithmus, der alle unterschiedlich effektiv ist.

Der Algorithmus wird verwendet, um die Anti-Rausch-Welle zu berechnen, die erforderlich ist, um das Umgebungsgeräusch, in dem Sie sich befinden, destruktiv zu stören. Dann erzeugt eine als Wandler bekannte Vorrichtung, die im Wesentlichen eine Art Lautsprecher ist, die Rauschunterdrückungswelle.

Der Endeffekt besteht darin, dass Sie beim Einschalten der Geräuschunterdrückungsfunktion plötzlich (fast) still sind. So können Sie Ihre Audiodaten mit viel besserer Wiedergabetreue genießen oder einfach nur etwas Ruhe genießen.

Aktive und passive Rauschunterdrückung

Der soeben beschriebene Vorgang wird normalerweise in der Produktspezifikation beschrieben Blätter als "aktive Geräuschunterdrückung" oder ähnliches. Verwirrenderweise behaupten einige Kopfhörer, eine sogenannte "passive" Geräuschunterdrückung zu haben.

Es ist sehr wichtig, diese beiden Funktionen nicht zu verwechseln. Es gibt wirklich keine passive Geräuschunterdrückung. Was dieser Begriff tatsächlich bedeutet, ist, dass ein bestimmter Kopfhörer so konzipiert wurde, dass er den Schall mithilfe eines einfachen alten Schallschutzes ausblendet.

Dies bedeutet, dass die Materialien und das Design der Kopfhörer Sie in gewissem Maße von Außengeräuschen isolieren. Unter diesem Gesichtspunkt ist das Einstecken der Finger in die Ohren auch eine „passive Geräuschunterdrückung“.

Es gibt viel zu sagen für einen Kopfhörer, der eine hervorragende Schallisolierung bietet, dies jedoch mit einer Geräuschunterdrückung zu verbinden ein bisschen Marketing-Fingerspitzengefühl.

Die Einschränkungen der aktiven Rauschunterdrückung

Die derzeitige aktive Geräuschunterdrückungstechnologie kann das Rauschen nicht perfekt ausblenden. Sie funktionieren unglaublich gut, wenn es um konstante, vorhersehbare Geräuschquellen geht. Denken Sie an ein Strahltriebwerk, das Summen einer Klimaanlage oder Ihren Kühlschrankkompressor. Moderne aktive Geräuschunterdrückung ist unglaublich gut darin, diese Art von Klang vollständig zu löschen.

Umgekehrt sind plötzliche unvorhersehbare Geräusche eine viel größere Herausforderung. Dies umfasst normalerweise laute menschliche Gespräche, das Zerbrechen einer Glasschale oder andere Geräusche, für deren Analyse der Algorithmus keine Zeit hat. Allerdings beginnen neue Spitzensysteme mit schnelleren Prozessoren und ausgefeilteren Algorithmen auch mit diesen Arten von Rauschen umzugehen.

Ein interessantes Beispiel für eine solche spezielle aktive Geräuschunterdrückungstechnologie sind elektronische Ohrenschützer, die beim Abfeuern von Gewehren, Pistolen und Waffen verwendet werden andere Schusswaffen.

Diese Ohrenschützer verwenden eine passive Schallisolierung, um den gesamten Schall auszublenden, genau wie normale Ohrenschützer. Sie verfügen jedoch über externe Mikrofone, die den Schall um Sie herum leiten, um das Situationsbewusstsein aufrechtzuerhalten. So können Sie problemlos ein Gespräch mit einer anderen Person führen. Die maximale Lautstärke aller Geräusche um Sie herum wird jedoch unter einem angenehmen Maximum gehalten.

Diese Systeme können häufig Richtungsgeräusche liefern und auch leise Geräusche verstärken, während Schüsse gelöscht werden. Es ist nicht genau die gleiche Technologie wie die gängigen Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung, aber sie ist eng miteinander verbunden.

AI-betriebene Rauschunterdrückung

Eine ziemlich neue Entwicklung ist die Anwendung künstlicher Intelligenz Technologie zum Entfernen unerwünschter Störungen aus einem Audiosignal. Leider kann dies noch nicht in Echtzeit geschehen, sodass die Geräuschunterdrückung nicht effektiv ist. Was es sehr gut kann, ist das Entfernen von Rauschen aus einem Mikrofonsignal.

Wenn Sie beispielsweise versuchen, jemanden zu skypen oder eine Sprachaufnahme in einer lauten Umgebung durchzuführen, kann dies für die Person schwierig sein das andere Ende, um zu verstehen, was Sie sagen. Mit künstlicher Intelligenz kann dieser Audiostream analysiert und alles außer Ihrer eigenen Stimme entfernt werden.

Beispielsweise verwendet die RTX Voice -Anwendung von Nvidia die spezielle Deep-Learning-Hardware in ihren RTX-Grafikkarten, um Mikrofon-Audio zu verarbeiten. Egal, ob jemand auf einer Tastatur tippt, den Boden staubsaugt oder Bauarbeiten ausführt, nichts davon ist für Ihr Publikum hörbar. Sie können eine Demonstration dieser unglaublichen Technologie hier sehen.

Da zwischen dem Sprechen in das Mikrofon und der anderen Person, die das Audio für die KI hört, genügend Zeit liegt Wenn es funktioniert, gibt es kein Problem mit Echtzeitbeschränkungen. Vielleicht funktionieren diese hochwirksamen KI-Geräuschentfernungsmethoden mit technologischem Fortschritt auch als eine Form der Geräuschunterdrückung für Kopfhörer.

Mikrofone mit Geräuschunterdrückung

Weiter mit Kopfhörern, einem anderen Ort, an dem a Eine ähnliche Technologie kann für die meisten Menschen sehr nützlich sein, insbesondere jetzt, da so viele von uns auf Remote-Arbeit angewiesen sind und Mikrofone mit Geräuschunterdrückung verwenden.

Auch hier wird der Begriff „Geräuschunterdrückung“ in der Marketing-Sprache verwendet ”, Diese Mikrofone erzeugen keine Rauschunterdrückung, um die Geräuschquelle zu stören. Stattdessen nehmen sie den Ton als Ganzes und wenden dann dieselbe Art von Rauschidentifizierungsalgorithmus darauf an. Entfernen Sie es aus dem eingegebenen Audiostream, bevor Sie es weiterleiten.

Sie erhalten sogar Inline-Lösungen zur Geräuschreduzierung von AI-betriebenen Mikrofonen wie diese ASUS-Adapter. Schließen Sie es an einen USB-Anschluss an, schließen Sie Ihr Headset an, und das kleine elektronische Gehirn im Inneren entfernt unerwünschte Geräusche und lässt nur Ihre kristallklare Stimme zurück.

Der Klang der Stille

Sie bemerken nicht wirklich, wie sehr Sie der ständige Lärm des modernen Lebens zermürbt, bis Sie es schaffen, ihn auszublenden. Wenn Sie einen guten Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung aufsetzen, kann sich das wie ein erfrischender Wind anfühlen, der Ihre Angst auf niedrigem Niveau wegbläst.

Nachdem Sie nun wissen, wie die Geräuschunterdrückung funktioniert, können Sie fundiertere Entscheidungen über das Anti-Geräusch-Kit Ihrer Wahl treffen. Wenn Sie das richtige Zeug kaufen, werden Sie feststellen, dass der Klang der Stille wirklich die beste Musik ist, die Sie bekommen können.

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17.09.2020