Kolloquium - Details zum Vortrag
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Master-Vortrag: Konzepte zur aktiven Kompensation von Störungen und Okklusion in Hörgeräten und Kopfhörern
Julian Heyll
24. November 2014
11:00 Uhr
Hörsaal 4G IKS
Umgebungslärm und Störgeräusche stellen eine zunehmende Belastung dar. Insbesondere längere Aufenthalte in lärmbelasteten Umgebungen, beispielsweise in einem Flugzeug, beeinträchtigen das Wohlbefinden oder können sogar zu einer dauerhaften Schädigung des Hörorgans führen. Neben äußeren Einflüssen kann auch der Okklusionseffekt, der bei Abschluss des Ohrkanals durch ein Hörgerät oder Kopfhörer entsteht, als Störgeräusch betrachtet werden.
Eine passive Dämpfung aller Störgeräusche ist aus verschiedenen Gründen häufig nicht möglich. Als Alternative bietet sich aktive Geräuschkompensation an, die prinzipiell aus der destruktiven Überlagerung des Störgeräuschs mit einem gegenphasigen Kompensationssignal besteht. Dieser Vorgang wird auch Active Noise Cancellation genannt.
In dieser Arbeit werden schwerpunktmäßig Feedback-Konzepte zur aktiven Kompensation von Störungen und Okklusion in Kopfhörern und Hörgeräten untersucht. Mit Hilfe eines Echtzeitsystems werden verschiedene Verfahren an einem elektroakustischen Modell des Ohrkanals experimentell verifiziert. Neben dem Entwurf eines festen Reglers und der Kombination mit einem adaptiven Faktor werden auch adaptive Verfahren zur Einstellung des Kompensationsfilters beschrieben. Hierbei werden die üblichen Least Mean Square Algorithmen mit den dazugehörigen Konzepten und vor allem die Einsatzmöglichkeit eines Kalman-Filters für die aktive Geräuschkompensation untersucht. Sowohl für den Entwurf fester Regler als auch für adaptive Verfahren zur Einstellung eines Kompensationsfilters zeigt sich, dass die Sekundärstrecke des verwendeten Kopfhörers eine entscheidende Rolle spielt. Sie beschreibt die Übertragung vom Kompensationslautsprecher bis zum Mikrofon, an dem das Fehlersignal aufgenommen wird.
