Antischall für monotones Geräusch

[KnolleJupp]

Da muss ich passen...

 

[Madman1209]

Hi,

bei Wiki liest es sich für mich so, dass man damit zumindest eine deutliche Reduktion erreichen kann.

In der Beschallungstechnik wird aktive Geräuschunterdrückung z. B. bei Großveranstaltungen verwendet, da die für derartige Veranstaltungen ausgelegten Subwoofer bei entsprechend tiefen Tönen sehr starke Vibrationen verursachen. In diesem Anwendungsfall wird ein Lautsprecher in die entgegengesetzte Richtung der anderen Lautsprecher (meistens Bühne) ausgerichtet, der dann prozessorgesteuert ein Antischall-Signal erzeugt, um somit die Schallbelastung in einem bestimmten Bereich zu vermindern.

Quelle

Ich denke, mit einem (omnidirektionalen) Lautprecher in einem geschlossenen Raum sollten sich ähnlich gute Ergebnisse erzielen lassen. Oder?

VG,
Mad

 

[KnolleJupp]

Das genannte Beispiel gibt es wirklich und funktioniert auch.
Nur in dem Fall handelt es sich um eine klar richtungsgebundene Auslöschung des Schalls. In dem Beispiel alles hinter der Bühne.
Du willst aber eine nicht richtigungsgebundene Auslöschung bewirken.

 

[Madman1209]

Hi,

exakt - daher auch keine richtungsgebundenen Lautsprecher

VG,
Mad

 

[chrigu]

Einen Kasten um den fiependen pc basteln mit dämmatten auskleiden und zwei löcher (vorne/hinten) mit einem staubsaugerrohr bestücken und Ventilator dranhängen. Fertig ist die do-it-yourself Dämmbox. Kostet ein paar Bretter, ein Sägeblatt, Dämmwolle, ein Ventilator, zwei Schläuche und bauschaum.
oder noch effektive, den fiependen pc ersetzen.

 

[pmkrefeld]

wieso genau sollte das unmöglich sein? Bitte um Aufklärung.

Wenn das gehen würde so wäre es definitiv der heilige Gral der Soundtechnik.
Bevor ich hier allzu lange schreibe, hier ein sehr unterhaltsames Video über ein Gerät das behauptet über die hier beschriebene Funktion zu verfügen, sehr unterhaltsam:

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[Nilson]

Warum es nicht (einfach) geh
Die Amplitude fällt mit der dritten Potent zum Abstand.
Angenommen:
Dein Störsound wird an Punkt 0cm erzeugt. Dein "Entstörer" steht bei Punkt 20 cm. Du stellst dein System so ein, dass du bei Punkt 40cm nichts mehr hörst. Jetzt gehst du zu Punk 80 cm. Du verdoppelst also die Distantz zum Störer. Heiß die Störeramplitude ist nur noch 1/8, aber dein Abstand zum "Entstörer" hat sich verdreifacht. Heißt, deine Amplitude ist nur noch 1/27. Du kompensierst also viel zu wenig.

 

[Schuffi]

@Nilson @pmkrefeld
Ihr sprecht alle von viel zu komplizierten Dingen. Ich könnte einen Lautsprecher direkt an der Quelle anbringen, Abstand von ca. 0,5 cm. Da das Geräusch immer absolut gleich ist (muss es, sonst ist das Bauteil kaputt), kann ich mir nicht vorstellen, dass das so unmöglich ist, wie ihr den Anschein erweckt.
Ich bezweifle nicht, dass das generell bei Alltagsgeräuschen aktuell noch nicht möglich ist. Aber bei einem so spezifischen Fall scheint mir eure Schwarzmalerei einfach ungerechtfertigt.
Was ist mit solchen Projekten:
https://www.ingenieur.de/technik/fa...autsprecher-im-fensterrahmen-sorgt-fuer-ruhe/
Oder
https://www.merford.com/en-gb/products/noise-control/active-noise-control/

Ist auch das unmöglich?

@Madman1209 danke, dass Du zumindest mit ein wenig Positivität daran gehst. Immerhin einer, der nicht nur den Teufel an die Wand malt.

 

[Nilson]

Ich hab auch nie behauptet, dass es nicht geht (auch wenn es ggf. so rüber gekommen ist). ANC Kopfhörer zeigen es ja eindrucksvoll.
Aber es ist eben nicht einfach bzw. so einfach wie du dir das ggf. vorstellst.
Das sind alles spezielle Chips mit spezieller HW. Das sind keine Raspberries mit 0815 Micro. Und beide Lösungen aus deinen Links sind expliziert für niedrige Frequenzen ausgelegt, du spricht ja von "hohen" Frequenzen. Zumal die Lösung aus dem ersten Link nur "den Lärm auf die Hälfte [reduziert]"
Aber wenn du uns nicht glaubst: Schnapp dir ein ein Lautsprecher, besorg dir ein Sinusgenerator (gibt es online und als Programm) und spiel so lange an Frequenz, Amplitude und Phase rum bis du es raus hast.

 

[pmkrefeld]

Ist auch das unmöglich?

Jain:

• diese Lösungen funktioniert nur im Tieftonbereich (Wellenlänge/2 muss größer sein als Treiberdurchmesser, braucht einen sehr schnellen DSP für hohe Frequenzen)
• diese Lösungen funktionieren mit Abstand am besten wenn sie in einer Ecke installiert werden, im freien Raum sinkt der Wirkungsgrad massiv
• die Reduzierung pro "Noise-Cancelling"-Einheit fällt in der Regel kleiner als 6dB aus
• diese Lösungen sind sehr kostenintensiv (Im Consumer-Bereich kosten Anti-Subwoofer ~2000€ / Stück)
• Lohnen sich nur falls der Raum nicht mit passiven Absorbern die Schallenergie schnell genug absorbieren kann oder nicht schalldicht gebaut werden kann, so dass der Schall nicht nach außen dringt

also, für ganz bestimmte Szenarien kann man so etwas machen um eine Besserung zu erzielen.
Auf deine Anforderungen passt das aber so gar nicht.

Ergänzung (19. November 2019)

ANC Kopfhörer zeigen es ja eindrucksvoll

Nein, das tun sie nicht.
Kopfhörer sind ein ganz spezieller Fall:

• die Entfernung vom Treiber zum Ohr ist minimal
• der Hörkanal befindet sich zusammen mit dem Treiber in einem separatem geschlossenem Raum mit sehr geringem Volumen
• Der Kopfhörer selbst kann bereits ohne ANC bis zu 18dB Geräuschreduzierung erreichen

Also wenn der TE eine Box um das "Gerät" bauen würde, dann könnte man diese Technologie einsetzen,
blöd nur dass dann passive Absorber genauso gut arbeiten würden (wie x-mal vorgeschlagen) und deutlich billiger sein würden.

 

[Nilson]

Nein, das tun sie nicht

Meinte ich auch nicht. Sie zeigen, dass man schall mit schall "bekämpfen" kann. Dass ich dem Vorhaben des TE kritisch gegenüber stehe hab ich wohl mehr als deutlich gemacht

 

[pmkrefeld]

Meinte ich auch nicht. Sie zeigen, dass man schall mit schall "bekämpfen" kann.

Sorry, aber genau hier wollte ich widersprechen.
Man kann nur im 1-Dimensionalem Raum Wellen aus einem Punkt mit den Wellen aus einem anderen auslöschen, und selbst dass nur in eine Richtung. In die andere verschiebt man lediglich die Phase um 180°. Im 2-Dimensionalem Raum bräuchte man dafür schon einen Kreis um die Schallquelle und im 3-Dimensionalen eine Sphäre mit der Schallquelle als Mittelpunkt. Und um die Ausbreitung in die andere Richtung zu Vermeiden eine Möglichkeit entweder die "Gegenwellen" zu 100% aufzunehmen bzw. in eine andere Energieform umzuwandeln (was das ANC sowieso überflüssig machen würde), eine Fläche die zu 100% die Welle reflektiert (was nicht möglich ist weil dafür die Gegenwelle für die eigentliche Welle "transparent" sein müsste (und somit das ganze ANC wieder sinnfrei macht) oder den Gegenwellengenerator mit einem Schalldichtem Raum/Gehäuse umschliessen (also genau was der TE nicht will). Ach ja, das ganze würde auch nur dann funktionieren wenn es im Raum in dem sich die Schallquelle und der Gegenwellengenerator befinden gleichzeitig auch absolut keine Reflexionsflächen befinden.

Es tut mir leid, aber es ist nicht einmal ansatzweise möglich.

Alle auch nur ansatzweise realistischen Ansätze machen ein Gehäuse um die Schallquelle, dass den Schall im inneren reflektieren kann zwingend notwendig. Und dann kommt man auch wunderbar mit passiven Absorbern aus die nicht darauf angewiesen sind die komplette Energie vor der ersten Reflektion aufzunehmen.

 

[Nilson]

Ließt du nur die Hälfte meiner Beiträge?
Hab ich irgendwo geschrieben, das ANC komplett und jeden Schall in jedem Punkt des Raumes unterdrückt? ANC zeigt aber, dass das Prinzip, auf dem sich der TE beruft, nicht komplett aus der Luft gegriffen ist. Für einen festen Punkt im Raum, der einen festen Abstand hat (hier z.B. Kopfhörermembran zu Trommelfell) lässt dich Schall durch "Gegenschall" nahezu unterdrücken. Klar man hat immer Reflexionen und es wird ja auch Schall über den Schädel übertragen, der selbst ein Frequenzverhalten hat etc. aber es ist erstaunlich wie viel diese Kopfhörer schlucken können.
Dass das Ganze nicht mehr Funktioniert, wenn wir über variable Abstände ohne festen Punkt X im freien Raum reden, da sind wir uns ja einig.

 

[pmkrefeld]

Sorry, ich wollte dich nicht angreifen kann mich aber nur wiederholen:

ANC zeigt aber, dass das Prinzip, auf dem sich der TE beruft, nicht komplett aus der Luft gegriffen ist.

Das ist es, ANC bei Kopfhörern ist ein Sonderfall der Sonderfälle in dem einige der wichtigsten Kenngrößen auf beinahe 0 reduziert werden, und selbst dann kann man streng genommen nicht von "cancelling" sondern bestenfalls "reduction" reden.

Für einen festen Punkt im Raum, der einen festen Abstand hat (hier z.B. Kopfhörermembran zu Trommelfell) lässt dich Schall durch "Gegenschall" nahezu unterdrücken.

Das lässt sich eben nicht bewerkstelligen, und prinzipiell spielt der Abstand bei aktiver Geräuschunterdrückung auch keine Rolle (mal von dem Abfall der Amplitude in 2- und 3-dimensionalem Raum abzusehen).
Ich habe versucht dies in meinem Post zu erklären, wobei ich es sehr schwer finde dies verständlich in Worte zu verpacken, das von mir gepostete Video von Electroboom macht hier einen viel besseren Job.
Im Video wird auch bildlich dargestellt wie das hinzufügen einer weiteren Schallquelle immer (egal ob "ANC" oder nicht) sowohl lokale Auslöschungen des Signals als Verstärkung dessen verursacht. Von diesen lokalen Hot- und Coldspots kann es in einem Raum je nach Frequenz hunderte, oder sogar tausende geben und das ganz ohne auch nur eine einzige Reflexion.