Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Es gibt mehr tieffrequenten Schall bedingt durch grössere Maschinen (Flugzeugen, Autos und Schiffe) sowie durch Zunahme in Siedlungsnähe sowie Schallschutzmassnahmen und Schalldämmung, welche die Bandbreite im 'unhörbaren' Bereich akzentualisieren.
obod0002
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Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von obod0002 »

wir hatten vor längerer Zeit schon einmal darüber gesprochen:
das Erzeugen von Gegenschall zum Auslöschen unserer Problemfrequenzen erscheint ob der unterschiedlichen Frequenzen und Pegel sowie der Größe unserer Räume als nicht erfolgversprechend.
Andererseits: wer nicht wagt der nicht gewinnt.

Kann mir jemand von Euch bitte sagen welche Bauteile ich verwenden könnte um das zu realisieren?

Ich habe
ein Mikrofon zum Aufnehmen der Töne aus der Umgebung
einen Verstärker
sowie einen Subwoofer

Ich bräuchte ein Stück Hardware welches vom Mikrofon kommende Töne aufnimmt, am besten ein bestimmtes Frequenzspektrum daraus ausschneidet und diesen Bereich dann noch mit einer einstellbaren Verzögerung an den Verstärker ausgibt.

Kann ich als Elektroniklaie sowas selbst löten?

Aber bitte nicht mit diesem Kit:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/inde ... ry_content
LEGO
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von LEGO »

Also ganz kurzer "Braindump" / meine Überlegungen dazu ... yewie56 wird es hoffentlich korrigieren:

1) Elektronik "im Prinzip" einfach - Spiegeln des Signals ginge mit einem invertierenden op-amp. Der sollte low-noise und schnell sein. Ohne nachzugucken würde ich bei mir erst mal den NE5534 raussuchen: Pin2 ist der invertierende Eingang ... er ist sehr rauscharm und am Eingang kann Pegel bis zur Versorgungsspannung von +/- 22V anliegen

Achtung: Du brauchst eine symmetrische Spannungsversorgung, also +,null,- ... klassisch bei op-amps. Suche nach "discrete rail splitter" oder "discrete virtual ground". http://www.audioattic.de/projects/splitter.html zeigt einige Beispiele. Ich habe mich für die Version mit den Transistoren entschieden und mache so aus 36V (4x9V Block) +/- 18V.

Die Schaltung hat einen geringen Innewiderstand, sollte also theoretisch gut unseren Anforderungen bei tiefen Frequenzen passen.

2) Aktives, analoges Noise-Cancelling in klassischer Manier hat einen Effekt: uU gute Wirkung an einer Stelle (also zB am Kopfende Deines Bettes) bei nicht zu komplexen Signalen - aber dafür Verschlimmerung an anderen Stellen das Raumes ... durch Echo kommt dann doch wieder Brumm oder "Minusbrumm" bei Dir an.

3) Feedback-Effekte... ugh, das könnte einiges versauen...

4) Laufzeitfehler... könnte man durch verschieben des Mikros in Richtung Schallquelle ausgleichen.

4b) Nachdenk... Idee! Es gibt auch Effekt-ICs, die digital einen Delay erzeugen zB PT2399 ... gibt's bei www.musikding.de für 3 Euro... kürzeste Verzögerung 31ms (recht viel), könnte aber bei nicht-chaotischen Signalen (z.B. Drehklang eines Ventilators, Motor eines Blockheizkraftwerks funktionieren ... eben um eine Wellenlänge verschoben)...

5) Ich würde mein Mikro in einer Messkammer oder sogar aussen aufstellen, auf jeden Fall vor dem Gegenschall geschützt.

6) Ich schätze im Detail lauern noch einige Überraschungen - z.B. "Weglaufen" oder sehr langsame Schwankungen des Pegels etc.

7) Leitungen würde ich sehr kurz halten - mit Ausnahme der zum Mikro

Aber sicher ein gutes Projekt - einfach mal anfangen... gebrauchter Woofer vom PC (sollte halt "tief runter gehen"), Lochrasterplatine und loslegen... ;-)

LEGO
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von LEGO »

Nachtrag zum Active Noise-Cancelling: Wer einen Lötkolben hat, sollte auch dieses Buch besitzen:

http://www.amazon.de/Elektronik-nicht-s ... 217&sr=8-1

Kostet wenig Geld und ist didaktisch 1A ... wie alle Bücher dieser Reihe (nur der Band zur Digitalelektronik war nicht so dolle).

LEGO
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von LEGO »

Hm... mit etwas Nachdenken hätte ich mir meinen ersten Post sparen können. Wie schon vermutet, ist das Thema alles andere als trivial - sonst gäb's das ja auch schon fertig an jeder Ecke zu kaufen.

Nur direkt an der Quelle der Schallentstehung (aktive Schalldämpfer) und am Punkt des Empfangs (Ohr = Kopfhörer) ist das Ganze halbwegs zu bewältigen.

Was spricht übrigens gegen das kit? Schaut doch nicht mal so schlecht aus? Allerdings wird man mit dem Lautsprecher kaum in "unseren" Bereich kommen...

Hast Du übrigens mal die Bose Quiet Comfort ausprobiert? Wenn Du die Möglichkeit dazu hast... wow!

LEGO

Ach ja: Hier hat jemand Ähnliches vor...: http://www.mikrocontroller.net/topic/80368
obod0002
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von obod0002 »

die Dinger sind auch deswegen teuer weil sich die Eingangssignale ändern während unsere Frequenzen recht lange stabil bleiben.

M.M. benötigen wir bei uns keine superschnellen Systeme die auf alle möglichen Frequenzen spontan einen Gegenschall errechnen und auf den Lautsprecher steuern.

Geben tut's die Dinger dann auch deswegen nicht, da wir in der absoluten Minderzahl sind. Genervt vom täglichen Lärm sind viele, durch einen Brumm genervt aber verhältnismäßig wenige.

Von daher meine Idee des Selbstbaus.
Zuletzt geändert von obod0002 am 13.01.2012, insgesamt 1-mal geändert.
LEGO
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von LEGO »

Kurzes Update: Hatte ein längeres Gespräch mit einem Akustiker, der in den 80ern ein entsprechendes (s.o.) System zum Funktionieren gebracht hatte.

Meine Idee mit dem Delay chip war gar nicht mal so daneben! Gerade bei Tiefen Frequenzen kann das durchaus gute Ergebnise (besser als 6db) geben. Der unangenehme Teil: man muss erst den Raum schalltot bekommen, sonst macht einem der indirekte Schall einen Strich durch die Rechnung ;-(

Die technischen Möglichkeiten eines Diplomanden damals entsprechen wohl in etwa dem, was ein Hobbyist heute mit Hilfe aus diversen Foren zu stemmen vermag. Damit würde ich das Konzept nicht komplett abschreiben...
LEGO
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von LEGO »

Angeblich soll sich eine brauchbare Delayschaltung in Sigfried Wirsum's NF- Tricks für den Audio- Freak (franzis, 1993) finden... konnte ich aber noch nicht validieren ...
yewie56
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von yewie56 »

Ja, es ist richtig, dass man dafür auch Delays benötigt.
Die damals gängigen Schaltungen basierten zumeist auf Ladungs-Speicher Ketten, welche zyklisch regeneriert wurden.

Diese Ladungs-Speicher Ketten, Eimerketten-Speicher, Bucket Brigade Delay Chips gibt es heute nahezu ausnahmslos nicht mehr.

Man braucht das heute deshalb nicht mehr, weil man heute das analoge Signal bereits frühzeitig digitalisiert und dann alle Signaloperationen
auf einem Digitalrechner durchführt, bevor man das am Ende der Verarbeitung wieder in ein analoges Signal zurückführt.

Für schnelle Signale ist dafür ein optimierter Prozessor notwendig - ein Signalprozessor.

Für unsere Anwendung dürften aber die heutigen PC-Prozessoren voll und ganz genügen - sofern man nicht ein Operations-Grab (haufenweise kombinierte Operationen) veranstaltet.

Bei dieser Erkenntniss müsste es eigentlich klicken:
Für so einen Anwendungsfall lötet man heute einfach gar nichts mehr.
Es ist reine Programmierarbeit.

Auch wenn Du, LEGO, das alles sehr schön beschrieben hast (Merci dafür), bleiben deshalb Deine Vorschläge etwas obsolet - in Ermangelung der analogen Delay-Lines.

Eine Alternative könnte SpectrumLab selbst sein.
Schaut Euch mal SpectrumLab genau an,
ABER GANZ GENAU, bitte!

Probiert alle Möglichkeiten des ComponentWindows durch!

Da gibt es Filter, Limiter, Delays, ADCs, DACs, Pufferverstärker, Schalter, Inverter, Generatoren, Modulatoren, alles was man so braucht ....
obod0002
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von obod0002 »

Danke Ihr Beiden.
Bei SpecLab befürchte ich, muß ich erst eine aufgezeichnete Datei korekt wiedergeben können.
Bei dem Rauschen in meiner aufgezeichneten Datei macht das wohl eher keinen Sinn.
LEGO
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Re: Active Noise Cancelling / Gegenschall im Selbstbau

Beitrag von LEGO »

Hi yewie,

danke für Deine Ausführungen. Stimmt, mein letzter Elektronikkurs muss so im Jahr 1984 stattgefunden haben... Bevor dieser blöde Schlamassel mit unserem IS/LFN Problem begann, war ich dabei hybride (tubes & solid state) Verstärkerchen und Mini-Synthesizers zu basteln und mein Ehrgeiz war immer, so viel wie möglich "NOS" (new old stock) und "tear-outs" zu verbasteln. Nach interessanten Experimenten mit reverb tanks (Federhall) suchte ich nach Lösungen die alten Delay Lines wieder aufleben zu lassen und in der Tat - außer antiquarischen Chips von Panasonic für 50 EUR/Stück gab's nix mehr.

Dann fand sich aber doch der PT2399 (eigentlich ein Echo chip), der von Hersteller auch als Delay Chip für Surroundanwendungen bezeichnet wird http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... yzsyzt.pdf. Der Chip ist schon mehr oder weniger "ready to run" und mit einem Preis von 3,00 ein erster Ansatz für autodidaktische Basteleien mit Noise-Cancelling. http://another-electronics.blogspot.com ... matic.html mit Idee fürs PCB (wichtig: wir wollen nicht das zusammengemischte Signal, sondern das Verzögerte, das muss man anpassen!)

Vielleicht in Kombination mit einem fertigen Subwoofermodul, die ja oft schon einen Schalter zu Phasendrehung um 180 Grad haben... sowas z.B.: http://mivoc.de/shop/de/details-eigenba ... e%20B-Ware, denn irgendwann muss unser Signal ja auch mal in bewegte Luft übersetzt werden.

Stimmt schon. "Richtig" geht heute anderes und auch die Lösung mit SL ist natürlich das, was man als erstes probieren sollte. Wenn man aber löten WILL, zu doof zum Programmieren ist (ich) und des Zen des heissen Zinns schätzt...?

Cheers,
LEGO
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