Wissenschaft

So funktioniert die Unterdrückung von Geräuschen

Lärm Wer schon mal einen Kopfhörer mit guter Geräuschunterdrückung auf den Ohren hatte, wird dieses Erlebnis kennen: Man setzt die Kopfhörer auf, geht damit auf die Straße und hört durchaus ein paar Verkehrsgeräusche. Doch sobald man die Kopfhörer absetzt, flutet ein Lärmpegel die Ohren, der viel lauter ist, als man es unter den Kopfhörern eigentlich vermutet hätte.

Interferenz Die dafür verantwortliche Technik basiert auf einem Prinzip, das sich "destruktive Interferenz" nennt: Geräusche breiten sich in Form von Schallwellen aus – und zwei Wellen können einander beeinflussen. Die gegenseitige Beeinflussung nennt man Interferenz. Und unter bestimmten Bedingungen können sich beide Wellen verstärken oder auslöschen. Stark vereinfacht bedeutet das: Eine Schallwelle, die sich gerade auf der Spitze ihrer Wellenbewegung befindet und eine gleichförmige Welle, die im Tal ihrer Bewegung angekommen ist, können sich beim Aufeinandertreffen gegenseitig neu­tralisieren.

Mikrofone So ist es also möglich, das Brummen einer Flugzeugturbine mit einem identisch klingenden Brummen im Gehörgang des Nutzers zum Schweigen zu bringen. Dazu muss man die beiden Wellenbewegungen so zueinander verschieben, dass sich jeweils Wellental und -spitze gegenüberstehen. ANC-Kopfhörer haben deshalb Mikrofone in den Hörmuscheln der Kopfhörer. Die lauschen auf den Lärm von außen, wandeln diesen in Anti-Lärm um und versuchen so, im Ohr des Trägers für Stille zu sorgen.

Damit dieser Anti-Lärm gut funktioniert – und am besten auch den Klang der Musik möglichst nicht beeinflusst –, wird er mittlerweile meist digital aufbereitet. Das passiert zwar innerhalb von Millisekunden, für eine Echtzeitunterdrückung, die man etwa zum Herausfiltern nicht gleichförmiger Geräusche bräuchte, ist das natürlich zu langsam. Bis der Anti-Lärm generiert ist, ist der Originalschall längst im Ohr angekommen. Gleichförmiger Lärm, etwa Brummen, lässt sich so aber deutlich vernehmbar filtern.

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