25.07.2011 Oshkosh

Aktive Lärmkompensation NoiseGard™

Dröhnende Flugzeugturbinen und laute Windgeräusche: Im Cockpit eines Flugzeugs herrscht ein hoher Geräuschpegel. Für einen entspannten Flug und sichere Kommunikation über den Wolken sorgt die NoiseGard™-Technologie von Sennheiser. Das intelligente NoiseGard™ / digital bietet Piloten jetzt eine noch gezieltere, volladaptive Lärmauslöschung.

Im Flugzeug geht es laut zu: Das Aufheulen der Motoren und Turbinen beim Take-off, das monotone Dröhnen während des Fluges, dazu laute Windgeräusche. Das Gehör von Piloten ist dauerhaft großer Belastung ausgesetzt, doch gutes Hören und Verstehen sind entscheidend. Ein lärmreduzierendes Piloten-Headset ist darum ein wichtiger Gesundheits- und Sicherheitsfaktor.

Passive Lärmdämpfung

Eine passive Dämpfung von Umgebungsgeräuschen erzielt ein Headset durch eine geschlossene, ohrumschließende Bauform und geräuschreduzierende Materialien. In diesem Zusammenhang ist die Andruckkraft des Kopfhörers wichtig: Je dichter der Hörer abschließt, desto besser die Abschirmung. Beim neuen Sennheiser-Headset S1 Digital sorgt eine spezielle Brillenbügelzone an den Ohrpolstern dafür, dass sich der Kopfhörer trotz Sonnenbrille bequem an den Kopf anlegt. Die Andruckkraft kann der Pilot selbst einstellen, um das perfekte Maß zwischen Tragekomfort und Abdichtung zu erreichen. Durch eine passive Dämpfung wird insbesondere hochfrequenter Lärm abgeschirmt.

Das Prinzip der aktiven Lärmunterdrückung

Um den tieffrequenten Lärm zu reduzieren, bedient man sich eines akustischen Tricks, der auf dem physikalischen Prinzip von Schall und Antischall basiert, zu dem der Physiker Paul Lueg Anfang der 30er Jahre forschte. Indem man zu einem Lärmschallfeld ein gegenphasiges Schallfeld erzeugt, wird der Lärm zu einem Großteil ausgelöscht, bevor er das Ohr erreichen kann.

In der Praxis funktioniert das folgendermaßen: Winzige, in den Kopfhörer integrierte Sennheiser-Mikrofone nehmen den tieffrequenten Umgebungslärm in Ohrnähe auf. Basierend auf diesem Störschall berechnet und produziert die NoiseGard™-Elektronik eine um 180 Grad phasenverschobene Schallwelle. Direkt am Ohr überlagern sich Störschall- und Gegenschallwelle und löschen sich dadurch weitgehend aus – mit dem Ergebnis, dass der Umgebungslärm im niederfrequenten Bereich um ein Vielfaches reduziert wird.

NoiseGard™ / digital

NoiseGard™ / digital ist die nächste Generation der NoiseGard-Technologie. Es handelt sich dabei um eine volladaptive digitale Lärmkompensation, die sich per Knopfdruck der tatsächlichen Geräuschumgebung lärm- und anwenderindividuell anpasst. „Jedes Flugzeug ist anders, und die Geräuschkulisse ist es auch“, erklärt Jörg Buchberger, Business Segment Manager Aviation. „Sie wird zum Beispiel beeinflusst durch den Motorenlärm, der natürlich auch in den verschiedenen Phasen des Fluges variiert, und der Akustik innerhalb des Flugzeugs.“ Im Gegensatz zur analogen Lärmkompensation analysiert das volladaptive NoiseGard™ / digital auf Knopfdruck ein breites Frequenzband und schaut, in welchen Bereichen der Lärm auftritt. Gleichzeitig misst das System die Amplitude, die so genannten Lärmpeaks.

Das Herzstück der neuen Antischall-Technik, ein besonders leistungsfähiger digitaler Signalprozessor, generiert dann einen Filter-Algorithmus, der den Störschall gezielt reduziert. „Durch die Frequenzband- und die Peak-Analyse können die Filter perfekt auf die Situation abgestimmt werden“, ergänzt Jörg Buchberger. „Um den Störschall, gewissermaßen den ‚Input’ für NoiseGard™ / digital, bestmöglich aufzunehmen, benutzen wir je zwei Innen- und Außenmikrofone.“

Normalerweise werden zur Errechnung des Antischall-Signals Mikrofone entweder außen oder innen in die Kopfhörermuschel integriert. Dabei nehmen Mikrofone an der Außenseite direkt den Störschall auf, der durch den Motor und die Luftströmung entsteht. So lässt sich bei der Lärmkompensation eine breitbandige Wirkung erzielen. Mikrofone im Inneren des Kopfhörers nehmen das am Ohr vorliegende Schallsignal auf, das vor allem durch den Sitz des Kopfhörers variiert, der wiederum durch die Kopfform, das Tragen einer Brille etc. beeinflusst wird. Innenmikrofone erzielen zumeist eine sehr gute Leistung im tieffrequenten Bereich. NoiseGard™ / digital vereint die beiden Verfahren miteinander. Die Kombination von Außen- und Innenmikrofonen ermöglicht eine deutlich verbesserte Gesamtreduktion und somit Sicherheit und Komfort für den Piloten.

30 Jahre für die Luftfahrt

1981

werden beim Audiospezialisten Sennheiser die ersten Headsets für Piloten der Lufthansa gebaut. Die Klangqualität, Zuverlässigkeit und der bequeme Sitz tragen den guten Ruf des LHM 1410 / HME 1410 weit über die Lufthansa-Cockpits hinaus: Über 100 Airlines vertrauen schließlich auf die Sennheiser-Headsets. Drei Jahre später fragt Lufthansa an, ob Sennheiser Hör-Sprechgarnituren mit aktiver Lärmkompensation gegen tieffrequenten Lärm entwickeln kann.

1987

Das Headset LHM 45 NoiseGard™ wird vorgestellt, weltweit das erste Piloten-Headset mit aktiver Lärmkompensation, das die FAA-TSO-Zertifizierung erhält (Technical Standard Order der Federal Aviation Administration).

1992

Das HMEC 200 kommt auf den Markt, Sennheisers erstes Headset, das aktive und passive Lärmkompensation kombiniert und sich darum besonders für die lauten Cockpits von Helikoptern und Propellermaschinen eignet.

1996

Mit dem HMEC 25 stellt Sennheiser einen echten Aviation-Klassiker vor.

2000

Kontinuierlich werden aktive und passive Headsets weiterentwickelt, in diesem Jahr gehen Sennheiser-Headsets sogar ins All: Die Kosmonauten der russischen Raumstation MIR sind mit NoiseGard-Headsets ausgerüstet.

2006

Das HMEC 460 kommt auf den Markt. Das General-Aviation-Headset verfügt über ein separates Modul mit zwei Multimedia-Eingängen für Handy und Musik-Player, Lautstärkeregler und NoiseGard-Ein-/Ausschalter.

2007

Das HMEC 250 wird vorgestellt. Das Aviation-Headset nutzt erstmalig NoiseGard 2.0 mit optimierten Filtern, Mikrofonen und Prozessoren für eine verbesserte aktive Lärmreduzierung.

2011

Mit dem S1 Digital bringt Sennheiser sein erstes Headset mit NoiseGard™ / digital auf den Markt. Das Premiumprodukt zeichnet sich durch eine volladaptive Lärmkompensation aus, die sich per Knopfdruck an die jeweilige Lärmsituation anpasst.


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