Active Noise Reduction

Es ist typisch eher ein DSP, eventuell mit zusätzlichen Mikrofonen. Das Flugzeug hat vermutlich auch noch Propeller -> helicopter speech.

newsgroups die man z.B. via groups google untersuchen kann sind: comp.speech.research und comp.dsp

MfG JRD

Nicht zu vergessen alt.sci.physics.acoustics:

Viele Grüße Steffen

Das Prinzip ist recht einfach, ich habe schon mehrfach Headsets nachgerüstet. Je ein Mikro in der Schale, ein kleiner Verstärker und das Nutzsignal mit draufsummiert. Kritisch ist bei der Sache die Plazierung des Mikros sowie die Verstärkung. Es kann u.U. bei verschiedenen Tragebedingungen zu Rückkopplung kommen. Bei solch einem einfachen Hau-Ruck-Aufbau ist die aktive Dämpfung natürlich nicht überragend, aber doch deutlich vorhanden. Irgendwas um die 10-15dB habe ich erreicht.

Das größte Problem ist und bleibt aber immer noch die mechanische Integration sowie Stromversorgung...

Gruß, Michael

Es gibt einfache Ansätze mittels simpler nur-Subtraktion, da aber die Schallgeschwindigkeit nicht sehr hoch ist, kommen schnell Phasenunterschiede und multiple Echos zusammen.

Die heutzutage einzig senkrechte Lösung ist ein digitaler Signalprozessor, der mittels eines adaptiven Filters die Geräusche eleminiert.

Das Prinzip ist simpel: Der adaptive Filter korreliert das Signal vom Geräuschmikrofon mit dem vom Sprechermikrofon und versucht sich so einzustellen, dass das Signal am Sprecher- mikrofon ohne Sprecher möglichst genau aus dem gefilterten Signal vom Geräuschmikrofon nachgebildet werden kann. Das so gefilterte Signal wird dann vom Signal des Sprechermikrofons digital subtrahiert, übrig bleibt die Sprache.

In Hörrichtung wird man hingegen mit einem Filter mit festen Koeffizienten arbeiten, da kein Vergleichsmikro bereitsteht (Patentidee, jetzt aber nicht mehr, da veröffentlicht: Man nutzt temporär die Hörer am Ohr als Mikrofon).

Die Schaltung ist demzufolge ein DSP plus A/D plus D/A- Wandler, der Hardware-Aufwand ist gering (ca. 40 Euronen), entscheidend ist eine gute adaptive Filter-Software, es gibt verschiedene Adaptionsverfahren (simple und gute ;-)

Gruß Oliver

Hi!

Fürs Mikro oder für die Kopfhörer?

Gleiche Frage nochmal...

Das klingt so, als würde die Phase hier durchaus eine Rolle spielen...

...und hier auch. Dann darf sich der Sprecher aber nicht schneller bewegen, als er spricht :-)

Ich denke, ich würde:

- FT (nur Amplitude) von Nutz- und Störsignal machen

- Störsignal im Frequenzbereich als Schwelle fürs Nutzsignal nehmen

- Alles Nutzsignal unter der Schwelle kommt weg

- Der Rest per FT wieder in den Zeitbereich.

Hab mal so dicke Mickeymäuse reparieren dürfen, die noch eine kleine Mikrokapsel drin hatten. Und alles analog. Vor dem Hallentor hatte grad einer seine Turbinen warmlaufen lassen. Und als ich den Tackelkonwackt im Stecker gefunden hatte, dachte ich nur "na endlich hat einer das Tor zugemacht". Wirklich beeindruckend.

Gruß, Michael.

Doch wohl für beides, oder wollen wir schon wieder geizen ;-)

Die Phase und die Echos.

Ein Raummikro (so wir uns um die Entgeräuschung(tm) des Headset-Mikros unterhalten) nimmt ein *ganz* anderes Signal auf als das reguläre Headset-Mikro.

Und da Echos eindeutig ein Time Domain Phänomen sind, macht IMHO grundsätzlich auch die Bearbeitung in der Time Domain (Adaptiver Filter) hier mehr Sinn als die Bearbeitung in der Frequency Domain.

Wobei man natürlich den Filter in der Time Domain auch mittels komplexer Multiplikation in der Frequency Domain nachbilden kann, es grüßt der Faltungssatz.

Das ist der Ansatz fürs Rauschweg(tm) bei alten Tonbändern. Weil man dem Rauschen, da es per Definition unkorreliert ist, anders nicht beikommt. Allerdings hat das Rauschen den Vorteil einer im allgemeinen im Verhältnis zum Signal kleinen Amplitude. Ist dies nicht mehr gegeben so ist das Signal futsch, dann hilft auch kein DSP mehr.

Für ANR wird dieser Ansatz IMHO nicht funktionieren, da es sich um Störquellen handelt, die durchaus mit ihrem Pegel weit in den Bereich der Nutzamplitude kommen.

Gruß Oliver

Hi!

Ich seh nur das Problem, daß Phase und Echo-Delays extrem ortsabhängig sind, da muss Dein Korrelator sich sehr schnell anpassen können, auch während des Sprechens - aber ohne die Sprache zu beeinflussen.

Klar sind die Bedingungen hier ungünstiger, dafür sind die Erwartungen aber auch nicht so hoch. Beim Tonband sollte das Rauschen weg, ohne die Musik zu beeinflussen. Kein "Gate-Effekt", kein Pumpen, kein übermäßiges Beschneiden zB der Höhen, keine Verzerrungen,.... Hier ist das aber imho egal. Es geht bloß um verständliche Sprache, ohne daß dem Gegenüber die Ohren abfallen.

Gruß, Michael.

Ja, es gibt Algorithmen die das können.

LMS gehört aber nicht zu dieser Klasse, denn LMS ist simpel und gut lehrbuchgeeignet, aber leider auch ein bisserl langsam.

Wenn die Störgeräusche die Amplitude des regulären Signalpegels erreichen, dann nützt Dir das Abschneiden von ein bisserl Dreck am Sockel rein garnichts.

Und wenn die Störgeräusche garantiert immer deutlich unterhalb des Signalpegels liegen, dann hat schon der Empfänger Modell "Ohr" eine natürliche ANR eingebaut, sodass es keiner ANR per DSP bedarf. Jedes schnöde Bürotelefon beweist dies täglich, besonders dann, wenn sich Störsignalgeneratoren vom Typ "Quatschtante" in einer gewissen Entfernung aufhalten.

Gruß Oliver

"Oliver Bartels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Vielen Dank für die Beschreibung der Technik, aber woher bekomme ich ein Schaltbild? Ich möchte ein Headset im Flugzeug mit einer ANR nachrüsten.

Gruss Thomas

Hmm, ich weiß nicht, ob Dir bewußt ist, dass ein Schaltbild alleine nicht viel nützt.

- Die Kernfunktion des Systems liegt in Software im DSP Ohne DSP ist das bestenfalls eine halbe Sache.

- Sie ist extrem abhängig von der verwendeten Elektroakustik, sprich Lautsprecher und Mikro. Nebenbei: Der Sprechfunk ist bei einem Flieger nicht ganz unwichtig, soweit ich mich aus einem alten PPL Kurs noch daran erinnere, unterliegt der ganze Krempel einer LBA Zertifizierung, so es um diesen geht.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass einer der Hersteller dieser Systeme seine Schaltbilder und DSP Quellcodes ins Internet stellt, damit jeder Wettbewerber das problemlos nachbauen kann. Ich würde das jedenfalls nicht machen. Hinzu kommt, dass Du, so wie Du fragst, das System mangels Verständnis für die Technik nicht ans Laufen bekommen wirst.

Insofern wirst Du selbst eine Entwicklung durchführen und Dich dann anhand der Tipp's mit der Materie im Detail befassen dürfen oder Du darfst auf komerzielle Produkte zurückgreifen oder die Entwicklung beauftragen. Befasst Du Dich selbst damit, dann wirst Du schnell einsehen, dass der Schaltplan eine Nebensache ist, es gibt DSP's mit integriertem A/D-Wandler, es fehlt ergo nur noch der D/A und ein paar Amp's sowie das Netzteil. Entscheidend ist die Software und auch die Installation der Zusatzmikros, da wirst Du schon "etwas" länger dran arbeiten.

Für lau ist diese Arbeit ganz sicher nicht zu haben, schon garnicht in der Fliegerei. Bei den üblichen anderen Kosten von einem Flieger angefangen von LBA Glühlampen bis hin zu den Landegebühren ist auch kein Mitleid angebracht ...

Gruß Oliver

Und für dieses eine Headset willst Du

- die umfangreiche Theorie in einen Algoritmus giessen

- einen DSP programmieren und debuggen

- die Entwicklungsumgebung dafür kaufen

- die Hardware dazu entwickeln, testen und optimieren

- das Ganze in ein ansehnliches Gehäuse pressen?

Wohl nicht wirklich. Für das Geld kriegst Du mehrere fertige ANR-Headsets, wohl sogar die unverschämt und mehrfach überteuerten David-Clark-Dickschiffe. Wie schon geschrieben, läßt sich sowas quick-and-dirty analog aufbauen, mit nicht mal so schlechtem Effekt. Been there, done that. Für die Praxis habe ich mir allerdings ein fertiges ANR-Headset gekauft, da die verschiedenen Eigenbauten immer am passenden Gehäuse krankten, die Elektronik war nicht im mindesten das Problem.

Gruß, Michael