Was ist der Unterschied zwischen Rauschunterdrückung und Rauschunterdrückung?

Ich hatte eine Frage zu Sirenen in einem anderen Abschnitt, die zu einer Frage im Physikabschnitt führte ... und mir wurde gesagt, dass meine Frage eher für die Kognitionswissenschaft geeignet ist. Hier geht es also:

Es gibt viele Arten von Geräuschen: von einem schweren Lastwagen, der vorbeifährt, bis zum Sirenengeheul eines Krankenwagens. Dann schnarcht jemand neben dir. Obwohl sie alle lästig sind, können sie nicht genau dasselbe sein?

Ich habe gehört, dass Leute den Begriff "weißes Rauschen" verwenden, um andere Geräusche auszulöschen oder zu reduzieren. Zugegeben, ich habe verschiedene Ohrstöpsel verwendet (die nur bestimmte Arten von Geräuschen reduzieren und auch nicht so gut), aber als ich mir weißes Rauschen ansah, wurde mir klar, dass es so viel über Geräusche und Geräusche gibt, von denen ich nichts weiß. Zum Beispiel gibt es auch braunes Rauschen und rosa Rauschen. Es gibt die Lautstärke, die Tonhöhe, das Holz, die Richtung, die Frequenz usw. eines Tons.

Wie finde ich die richtige Art der Tonmaskierung für verschiedene Arten von Geräuschen wie Schnarchen und Heulen von Krankenwagen?

Antworten (2)

Beginnen wir mit den Terminologien in Ihrer Frage:

Lautheit : Der Pegel (Amplitude) des Tons. Je höher der Schallpegel, desto lauter wird er wahrgenommen. Die Lautstärke wird auf einer dB-Skala gemessen, z . B. dBA (korrigiert für die menschliche Empfindlichkeit über Frequenzen), dB HL (in der Klinik relativ zum Normalhörpegel verwendet) oder dB SPL (eine eher physikalische Annäherung an den Schallpegel). In Abbildung 1 unten ist ein Eindruck in dBA (A-bewertete Schallpegel) gegeben. Machen Sie sich nicht zu viele Gedanken über dB-Skalierungen. Im Allgemeinen liegt die normale Sprache bei etwa 65 dB, Hintergrundgeräusche bei etwa 30 dB und die Schmerzschwelle bei etwa 130 dB (Quelle: OSHA ).

Schallpegeldiagramm
Abb. 1. Schallpegeldiagramm. Quelle: IQ

Frequenz : Eine perfekte Sinuswelle hat eine einzige Frequenz . Dies entspricht einem reinen Ton . Die meisten normalerweise auftretenden Geräusche haben mehrere Frequenzen. Die Frequenz bestimmt die Tonhöhe.

Tonhöhe : Grundsätzlich bestimmt durch die Frequenz des Tons. Der hörbare Frequenzbereich des Menschen reicht von etwa 20 Hz bis 20 kHz (Quelle: LSU ). Die subjektive Wahrnehmung der Frequenz wird als Tonhöhe bezeichnet.

Holz : nein, nein, Holz hat etwas mit Holz zu tun – es ist Klangfarbe . Die Klangfarbe repräsentiert „jene subjektiven Qualitäten von [Klängen], die nicht durch [ihre] Tonhöhe oder unsere Lautstärke bestimmt werden. Es wird durch das Frequenzspektrum und die Hüllkurve bestimmt (Hüllkurve ist der langsame, niederfrequente Teil des Klangs, der ihn umhüllt) (Quelle: Wiki ). In Bezug auf Schalldämpfung/Maskierung/Auslöschung ist es nicht sehr interessant. Wahrscheinlich kann die Klangfarbe den Störfaktor eines Klangs beeinflussen, aber nicht mehr.

Richtung : akustisch allgemein definiert als Azimut (Grad in der horizontalen Ebene) und Elevation (Grad in der vertikalen Ebene). Auch hier ist es in Bezug auf Schalldämpfung/Maskierung/Auslöschung nicht von großem Interesse

Weißes Rauschen : Ein zufälliges Signal mit einer konstanten spektralen Leistungsdichte. Es ist ein diskretes Signal, dessen Abtastwerte als Folge von seriell unkorrelierten Zufallsvariablen mit Mittelwert Null und endlicher Varianz betrachtet werden. Man kann auch verlangen, dass die Stichproben unabhängig sind und die gleiche Wahrscheinlichkeitsverteilung haben. Wenn jede Probe eine Normalverteilung mit einem Mittelwert von Null hat, wird das Signal als Gaußsches weißes Rauschen bezeichnet (Quelle: Wiki) . Weißes Rauschen hat subjektiv eine scharfe, eher unangenehme Rauschqualität. Probieren Sie es aus unter Online Tone Generator .

Rosa Rauschen : Rosa Rauschen oder 1⁄f-Rauschen ist ein Signal oder Prozess mit einem Frequenzspektrum, bei dem die spektrale Leistungsdichte [...] umgekehrt proportional zur Frequenz des Signals ist. [E]jede Oktave [...] trägt die gleiche Menge an Geräuschenergie. Der Name ergibt sich aus dem rosafarbenen Erscheinungsbild des sichtbaren Lichts mit diesem Leistungsspektrum (Quelle: Wiki ). Rosa Rauschen hat einen viel höheren Niederfrequenzbeitrag als weißes Rauschen und ist daher angenehmer für das Ohr. Es nähert sich dem Geräusch eines Regens oder eines Wasserfalls. Rosa Rauschen ist eine bessere Wahl, wenn Sie schlafen möchten, da es oft als entspannend empfunden wird . Probieren Sie es aus bei Online Tone Generator

Braunes Rauschen gibt es meines Wissens nicht. Brownsches Rauschen ist das, wonach Sie suchen. Brownsches Rauschen oder rotes Rauschen ist die Art von Signalrauschen, das durch die Brownsche Bewegung erzeugt wird , daher der alternative Name Random-Walk-Rauschen . Der Begriff „Brownsches Rauschen“ kommt nicht von der Farbe, sondern von Robert Brown , dem Entdecker der Brownschen Bewegung. Der Begriff „rotes Rauschen“ stammt von der Analogie „weißes Rauschen“/„weißes Licht“; Rotes Rauschen ist bei längeren Wellenlängen stark, ähnlich dem roten Ende des sichtbaren Spektrums (Quelle: Wiki ). Es ist ein viel seltener anzutreffendes Geräusch. Probieren Sie es aus bei Online Tone Generator

Zu deiner Frage:

Es gibt im Grunde drei Dinge, die Sie tun können, um lästige Geräusche loszuwerden:

  1. Dämpfung . Dies ist in der Regel eine passive Art der Geräuschreduzierung, die erreicht werden kann, indem der Lärm mit Ohrstöpseln, Ohrenschützern, schalldichten Wänden usw.blockiert wird von wenigen Cent pro Paar bis hin zu anspruchsvollen Ohrstöpseln für Hunderte von Dollars, bis hin zu handgefertigten, individuell zugeschnittenen Stöpseln, die von medizinischen Fachleuten erhältlich sind. Letztere sind natürlich die besten. Sie werden zum Beispiel von professionellen Musikern verwendet und von Profis hergestellt, indem sie einen Abguss Ihrer Ohrmuschel machen und diese in eine perfekt passende Form gießen. All diese Stöpsel dämpfen jedoch die Geräusche, dh, verringern Sie den Schallpegel. Die besseren dämpfen Geräusche mit vielen dB (z. B. 30 bis 40 dB) mit einer "flachen Frequenzcharakteristik ", was bedeutet, dass sie alle hörbaren Frequenzen in etwa gleich dämpfen. Die billigeren dämpfen schlecht, und schlimmer noch, oft zeigen ihre Frequenzeigenschaften eine Spitze bei den höheren Frequenzen und eine geringe Leistung bei den niedrigen Frequenzen. Dadurch kommen Bassgeräusche direkt durch (Schnarchen, Musiktrommeln etc.). Aber selbst mit einem Rockstar-Stecker von -40 dB reduzieren Sie eine nahe vorbeifahrende Sirene nur um 40 dB, sodass etwa 70 dB übrig bleiben (abhängig von der Entfernung zur Sirene).
  2. Maskieren . Dies ist ein aktivesAnsatz, bei dem Sie die Hintergrundgeräusche nicht dämpfen, sondern mit einem angenehmeren Klang überdecken. Weißes Rauschen ist ideal, da es alle hörbaren Frequenzen umfasst. Dies bedeutet, dass die Rauschquelle unabhängig von der Quelle effektiv durch das weiße Rauschen maskiert wird. Das rosa Rauschen könnte jedoch ein besserer Kandidat sein, da es, wie gesagt, angenehmer für das Ohr ist als weißes Rauschen. Bei den höheren Frequenzen funktioniert rosa Rauschen jedoch weniger gut als weißes Rauschen, sodass das Heulen des Krankenwagens relativ laut durchkommt. Niederfrequente Geräusche wie Schnarchen werden gut überdeckt. Tatsächlich wird rosa Rauschen oft für Babys und Erwachsene zum Einschlafen verwendet, da es ein ziemlich angenehmes Geräusch ist. Um jedoch einen Ton mit einem bestimmten Frequenzspektrum von 70 dB zu maskieren, benötigen Sie eine gleiche „Menge“ an rosa Rauschen im selben Frequenzband, um ihn vollständig zu maskieren. Da tiefe Frequenzen im Rosa Rauschen gut dargestellt werden, werden niederfrequente Geräusche mit relativ niedrigem Schallpegel ziemlich gut maskiert, wie z. B. Schnarchen oder die lästigen Bässe des Nachbarfernsehers. Um eine Sirene oder den Lärm einer ausgelassenen Hausparty auszublenden, sollten Sie das rosa Rauschen so laut aufdrehen, dass es Ihnen einfach nichts nützen würde.
  3. Stornierung . Das ist intelligente aktive Geräuschmaskierung, auch aktives Rauschen genannt. Dabei nimmt ein Gerät mit einem Mikrofon die Umgebungsgeräusche auf und ein eingebauter Lautsprecher erzeugt phasenverschobene Töne mit gleicher Amplitude. Theoretisch löscht dies das Rauschen perfekt aus, unabhängig von der Frequenz und dem Pegel. Der Schutz einer "1-dimensionalen Zone" ist relativ unkompliziert und erfordert nur ein oder zwei Mikrofone und Lautsprecher, um effektiv zu sein. Mehrere kommerzielle Anwendungen waren erfolgreich, insbesondere die geräuschunterdrückenden Kopfhörer. Der Begriff "1-Dimension" bezieht sich auf eine einfache kolbenartige Beziehung zwischen dem Rauschen und dem aktiven Lautsprecher (mechanische Rauschunterdrückung) oder zwischen dem aktiven Lautsprecher und dem Zuhörer (Kopfhörer). Die Unterdrückung von Geräuschen in einer 3D-Umgebung wird zu einer Herausforderung (Quelle: Wiki ).

Ich bin mir nicht sicher, aber was Sie vielleicht lernen möchten, ist Phasenauslöschung. Schall ist eine Welle, die Kompression und Ausdehnung der Luft zwischen der Geräuschquelle und Ihren Ohren. Wenn Sie einen weiteren Ton hinzufügen, bei dem die Wellen genau das Gegenteil des ersten sind, verschwinden beide. Einige Kopfhörer verwenden diese Technik, um den Ton zu reduzieren. Sie erkennen das Geräusch um Sie herum und löschen es aus, indem sie ein entgegengesetztes Geräusch erzeugen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Active_noise_control

Bearbeiten: Eigentlich können Sie hier mehr Illustrationen sehen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Ton

Zur Darstellung der Schwingung werden üblicherweise zweidimensionale Diagramme verwendet. Ihr Ohr hört nicht alle Geräusche. Sie können mehrere Sounds zusammenfügen. Sie werden gemischt und dies wird die Art und Weise verändern, wie Sie es hören.