Masterarbeit - Details

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Konstruktion eines Akustischen Front-Ends für Kopfhörer mit aktiver Störgeräuschunterdrückung

Betreuer: Stefan Liebich

Themengebiet: Audiosignalverarbeitung, Active Noise Cancellation, Akustik, Kopfhörerbau

Kategorie: Bachelorarbeit, Masterarbeit

Tools: Matlab, (CAD), Akustische Messtechnik

Aufgabenstellung

In alltäglichen Situationen treten immer wieder Störgeräusche auf, welche durch passive Geräuschdämmtechniken nur schwer unterdrückt werden können. Aktive Störgeräuschunterdrückung, auch bekannt unter Active Noise Cancellation (ANC), bietet hierbei eine interessante Ergänzung die vor allem für tiefe Frequenzen geeignet ist. Aktuelle Entwicklungen in Integrierten Chips ermöglichen mobile digitale Filterlösungen. Algorithmen zur digitalen Implementierung von ANC sind seit einiger Zeit Gegenstand der Forschung am IKS. Bislang wurden als Akustisches Front-End kommerzielle Kopfhörer von Bose verwendet und mit eigener Elektronik betrieben.

Im Rahmen dieser Arbeit soll die Konstruktion eines eigenen Kopfhörers untersucht werden. Der Kopfhörer soll gute passive Dämmung mit einem für die aktive Unterdrückung geeigneten Front-End verbinden. Die passive Dämmung wird stark von sogenannten Ohradaptern oder Tips beeinflusst. Es soll eine geeignete Auswahl auf Basis von Voruntersuchungen getroffen werden. Zur Konstruktion des akustischen Front-Ends ist die Integration zweier zusätzlicher Mikrofone und deren Positionierung essentiell. Weiterhin sollen verschiedene Lautsprecher Technologien auf deren Eignung für ANC evaluiert werden (Magnetische und Dynamische Treiber). Die Arbeit beinhaltet insbesondere Akustische Messungen und die Erstellung eines Prototyp im 3D-Druckverfahren. Hierbei wird Unterstützung für die Modellierung und Fertigung bereitgestellt.

Die konstruierten Kopfhörer sollen mit einem Echtzeitsystem und den vorhandenen Algorithmen verifiziert und evaluiert werden.

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