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Fahrzeugtechnik Was ist Active Noise Cancellation?

| Autor / Redakteur: Michael Gebhardt/SP-X / Thomas Günnel

Störende Geräusche im Auto lassen sich mit Dämmmaterial abschirmen – oder durch Gegenschall maskieren. Die Technik dahinter heißt „Active Noise Cancellation“. So funktioniert’s!

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Schall und Gegenschall: Das ist das Grundprinzip der aktiven Geräuschmaskierung.
Schall und Gegenschall: Das ist das Grundprinzip der aktiven Geräuschmaskierung.
(Bild: Audi)

Fahrertüre zu, Motor starten, Musik einschalten. Damit diese während der Fahrt nicht von unerwünschten Geräuschen überlagert wird, setzen Automobilhersteller auf eine Technik, die Geräusche vom Motor oder dem Fahrwerk maskiert. Das Prinzip hinter der „Active Noise Cancellation“ ist simpel, im Grunde basiert es auf dem mathematischen Prinzip „Minus mal Minus ergibt Plus“.

Auf Schall übertragen bedeutet das: Geräusche lassen sich durch eine exakt gegenläufige Schallwelle maskieren oder zumindest reduzieren. Bildlich gesehen trifft dabei auf einen „Schall-Berg“ ein künstlich erzeugtes „Schall-Tal“ und umgekehrt. Statt eines besonders lauten Geräusches ist schließlich im besten Fall Stille; in der Praxis bleibt allerdings meistens ein leises, kaum störendes Rauschen des Gegenschalls.

Active Noise Cancellation: Geräusche erkennen und nachbilden

Damit die Active Noise Cancellation funktioniert, benötigt sie einen Lautsprecher und Mikrofone. Die erkennen die störenden Geräusche in der Umgebung, zum Beispiel das Brummen der Flugzeugturbine oder Gespräche von Kollegen. Der Computer errechnet den benötigten Gegenschall, der schließlich vom Lautsprecher erzeugt wird. Im Ohr treffen der störende Schall und der neu erzeugte Gegenschall aufeinander und heben sich quasi auf. Dem erwünschten Schall, zum Beispiel der Lieblingsmusik, wird dagegen der Einlass ins Ohr gewährt – allerdings kann die Qualität darunter etwas leiden. Das hängt vor allem davon ab, wie aufwendig, und in der Regel teuer, das System ist.

Im Kopfhörer funktioniert das aufgrund der geringen Abstände bereits sehr gut, vor allem tiefe Störfrequenzen lassen sich gut herausfiltern. Inzwischen hat aber – neben anderen – auch die Autoindustrie die Technik für sich entdeckt und mehrere Hersteller setzen die Active Noise Cancellation bereits in Serienfahrzeugen ein. Dazu montieren sie im Innenraum mehrere Mikrofone und Lautsprecher. Das vorrangige Ziel: Die Geräusche von Motor, Getriebe oder Klimaanlage reduzieren.

Fahrwerksgeräusche maskieren

Die Forscher gehen inzwischen aber schon einen Schritt weiter und wollen mit der sogenannten RNC „Road Noise Control“ zum Beispiel auch Abrollgeräusche der Räder oder das Rumpeln des Fahrwerks beseitigen. Neben zahlreichen Mikrofonen sollen hier unter anderem auch die Daten von Beschleunigungssensoren zum Einsatz kommen, um etwa Aussagen über die Entwicklung des Geräusches treffen und den nötigen Gegenschall möglichst präzise und möglichst schnell berechnen zu können. Im Idealfall könnte für jeden Sitzplatz ein individueller Antischall erzeugt werden.

Das wiederum bietet der Industrie weitere, neue Möglichkeiten: Lassen sich störende Geräusche durch ANC oder RNC reduzieren, könnte eventuell Dämmmaterial entfallen, das Geld kostet und Gewicht ins Auto bringt. Außerdem ist es vielleicht schon bald möglich, dass Fahrer und Beifahrer unterschiedliche Musik hören können, ohne dass einer dafür Kopfhörer aufsetzen muss. Erste Prototypen können schon heute überzeugen und in wenigen Jahren dürfte die Technik wohl in Serie gehen.

Video: Funktionsweise der „Road Noise Control“

Der Automobilzulieferer Brose hat ein entsprechendes RNC-System im vergangenen Jahr vorgestellt. Den Serieneinsatz plant das Unternehmen für Ende des Jahres 2021.

Die Geräuschmaskierung ist neben Autos in vielen weiteren Bereichen verbreitet, zum Beispiel in der Bahn, im Flugzeug oder im Großraumbüro. Sie alle basieren auf der aktiven Geräuschmaskierung, umgangssprachlich auch bekannt als Antischall.

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