Profielwerkstuk antigeluid

Martijn stelde deze vraag op 18 november 2013 om 13:11.

Hallo iedereen,

Ik ben alvast begonnen aan mijn profielwerkstuk en ik heb als onderwerp antigeluid. Hierbij is de hoofd-/onderzoeksvraag: “In hoeverre kan noise-cancelling koptelefoons, geluidsoverlast reduceren?”.

Om dit te onderzoeken wil ik een noise-cancelling koptelefoon om een geluidsmeter doen en met deze opstelling ga ik dan op verschillende plaatsen het geluid meten.

Zou iemand mij kunnen vertellen of dit onderwerp goed genoeg is voor het eindexamen vwo? Als iemand nog tips of verbeteringen heeft zijn deze ook erg welkom.

Met vriendelijke groet,

Martijn

Reacties

Theo op 18 november 2013 om 15:34

Noise cancelling zoals koptelefoons van Sony, Sennheiser, Bose en anderen hebben lichtelijk andere s/w die inkomend extern geluid in anti-geluid omzetten. Bij je metingen neem ik aan dat de koptelefoon niet zelf ook nog muziek doorgeeft maar stilte. De manier waarop de microfoontjes buiten het signaal omzetten is deels "fabrieksgeheim" en ik denk moeilijk te wijzigen.

Als je een geluidsmeter gebruikt dan moet je wel kijken hoe deze zelf geheel geluidloos kan worden omkapseld. Daarna kun je proberen te meten hoeveel het antigeluid dit geluidloze weet te handhaven.

Je kunt ook een gemeten inkomende geluidstroom (van een toongenerator afgetapt) op de koptelefoon afsturen en meten wat hiervan overblijft in de koptelefoon (ideaal: niets). Allebei de signalen op de oscilloscoop bijvoorbeeld.  Hiermee kun je van een bepaalde koptelefoon zijn effectiviteit weergeven.

Het lijkt me moeilijk om het anti-geluid signaal van de koptelefoon te beinvloeden door de koptelefoon "te verbeteren" door betere/andere filters. Wel kun je kijken hoe de omstandigheden bij gebruik kunnen worden beinvloed (betere externe geluidsafsluiting rondom het oor).

Of het voldoende is voor een PWS hangt af van je onderzoeksmogelijkheden en vraagstelling. In plaats van of naast een "consumentenonderzoek" naar welke koptelefoon het beter doet, kun je ook het principe van antigeluid onderzoeken en zelf een "antigeluid"generator bedenken en aanpassen. Hoge tonen, lage tonen, alle tonen anti-maken? Hoe snel kan dat anti-maken gebeuren? (instantaan is onmogelijk maar wel het beste). Misschien met een opstelling waarmee je het principe kunt demonsteren?

 

G.W.Rougoor op 02 april 2014 om 13:40

Een noise canceling generator werkt alleen bij geluiden die langdurig ( Ligt aan de snelheid v.d. Processor ) het zelfde geluid met de zelfde geluids druk en toon hoogte produceert.  Ik weet dat omdat ik zelf ook luids gevoelig ben ik kan wel naar muziek luisteren maar tot een bepaalde tijd en bepaald niveau.

Theo op 02 april 2014 om 15:15

Dat is niet hoe een anti-geluid constructie werkt. Een microfoontje neemt het omgevingsgeluid op en zet dit in anti-fase met dezelfde sterkte. Omdat het opnemen, omzetten en uitzenden tijd kost, ook al is het maar een fractie van een seconde, zal het anti-geluid altijd achterlopen bij het originele storende omgevingsgeluid.

Antigeluid werkt alleen goed als de omgeving een vrij constante brom geeft. Dan zal de brom van t = t1 identiek zijn met die van t = t1 + Δt . Als het geluid van op t1 in antigeluid is omgezet dan werkt het op t1 + Δt prima om dezelfde brom op dat tijdstip tegen te werken.

Daarom is antigeluid vooral goed voor constant hetzelfde geluid (vliegtuigmotoren) en minder voor telkens wisselend geluid omdat de antigeluids-motor altijd een fractie van een seconde achter de feiten aanloopt. Antigeluid zal kwebbelende tantes niet uitdoven. Hun kwebbel is altijd al weer wat verder dan de anti-kwebbel.

Gerrit op 03 april 2014 om 23:11

Is dt eigenlijk niet mijn verhaal ingewikkeld vertellen terwijl wij allebei hetzelfde zeggen?

 

 

Theo op 04 april 2014 om 00:08

We zeggen niet hetzelfde en je uitleg is alleen heel globaal hetzelfde. Geluid en zijn antigeluid komen niet op hetzelfde tijdstip. Dat wilde ik alleen duidelijk maken. 

Gerrit op 10 april 2014 om 13:35

Ik heb misschien een idee voor de uitvoering van een heel snel reageerde noise canceller is het niet mogelijk om bijvoorbeeld een geheugen op een eprom erin te zetten waar b.v. standaard als duizend verschillende storrende geliuden staan zodat hij alleen het bij komende storing hoeft te vervangen het opstarten zal waarschijnlijk wat langer duren omdat hij eerst naar het passende tegengeluid moet vinden maar als hij dat gevonden heeft hoeft hij alleen maar de bijgeluiden te cancellen.

Theo op 10 april 2014 om 22:46

Wel een leuk idee, maar ik vrees dat dit maar deels het probleem aanpakt. Elk echt geluid heeft vast variaties en onderdelen die niet in het ingeblikte geluid zitten en dus ook niet in anti-vorm kan worden gedoofd. Daarnaast is echt geluid vaak ook een mengelmoes met omgevingsgeluid wat ook niet in de eprom zal zitten.

De beste optie blijft m.i. de bron te nemen als uitgangspunt. Daar zit alles in wat je wilt doven. Helaas zal de uit fase gegenereerde anti-geluiden altijd iets achterlopen waardoor het niet 100% goed werkt omdat het geluid nu wordt "gedoofd" door geluid van een fractie eerder en dan werkt de doving niet helemaal. Wel voor tonen die monotoon zijn en op alle tijdstippen hetzelfde.

Aad op 28 april 2014 om 22:24

Koptelefoons met echt 'antigeluid' bestaan die echt? Ik heb ze nog niet gezien. Noise canceling koptelefoons verzamelen het omgevingsgeluid op ruisniveau en produceren een tegenruis (dezelfde ruis maar dan in tegenfase) van hetzelfde niveau. Dit kan analoog want digitaal kost meestal teveel tijd (en energie) waardoor vertraging onstaat.  Doe je je proef in een geluidsgeisoleerde ruimte dan is er geen ruis en kan de koptelefoon ongetwijfeld een tegensignaal produceren als resultaat.

Theo op 28 april 2014 om 22:44

Anti-geluid is altijd geluid dat eerst uit de omgeving is opgenomen en dan wordt geinverteerd (omgedraaid, 1/2 fase) om zo (negatief) opgeteld te worden bij het originele geluid.

Helaas is het originele geluid dan al een fractie van een seconde voorbij dus het anti-geluid werkt nooit perfect. Het werkt eigenlijk alleen maar goed om omgevingsgeluid dat constant van volume en frequentie is te dempen. Dan is het antigeluid van tijdstip t ook goed om het echte geluid van t = t + Δt te dempen.

Daarom worden ze vooral aangeraden in vliegtuigen of treinen waar het "gebrom" van de motoren min of meer constant is.

In een tuin met fluitende vogels werkt het stukken slechter.

Gerrit op 15 mei 2014 om 11:30

Ja er bestaan hoofdtelefoon met noise canceling o.a. husqivarna, Sennheiser en dan is het beste dat je hoofdtelefoon neemt met around ear want ik heb zelf inear maar die werkt alleen goed als hij echt in het oor goed aansluit.

Theo op 15 mei 2014 om 13:05

Veel merken hebben een noise-cancelling koptelefoon (Sennheiser, Pioneer, Bose) of oordopjes (o.m. Sony). Een google zoekopdracht toont er al snel heel veel (waarbij Bose het zeer goed doet).

Antigeluid probeert ongewenst buitengeluid te elimineren of minstens te verminderen. Hoe beter je oor wordt afgeschermd van buitengeluid, des te minder (goed) hoeft de anti-noise correctie te zijn omdat de oorschelp van de koptelefoon al het meeste, zo niet alles, van het buitengeluid kan tegenhouden. Een ideaal afsluitende en alles absorberende schelp zou noise cancelling helemaal overbodig maken. Maar aangezien dit nooit zo zal zijn, is elke hulp in de vorm van noise cancelling meegenomen.

Dus inderdaad, zoals je zegt, een goede oorschelp is al het halve werk. Oordopjes zullen het daar altijd tegen moeten afleggen omdat ze het oor meestal slechter afsluiten van het buitenlawaai.

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)