Technik erklärt: Der Ton macht die Physik

Energie
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Kennt ihr das auch? Ihr fokussiert euch auf eine Aufgabe, egal ob Arbeit oder Hobby und plötzlich reißt euch ein Geräusch aus der Konzentration heraus. Bei mir muss dafür nicht mal das Smartphone klingeln, zur Ablenkung reichen schon Alltagsgeräusche wie ein hupendes Auto oder die Baustelle nebenan. Aber ich habe gute Nachrichten: Die Umwelt lässt sich stummschalten!

Mit meinen Noise-Cancelling-Kopfhörern bringt mich nix mehr aus der Konzentration (abgesehen von der Musik – aber meist entspannt mich das umso mehr). Einfach aufsetzen und schon ist Ruhe – das funktioniert wirklich so einfach. Wie genau, das erkläre ich in diesem Beitrag.

Von Schwingungen und Tönen

Egal ob In-Ear oder Over-Ear – Kopfhörer, sie folgen in ihrer Funktion dem Prinzip der Schallwandlung. Die Mehrzahl aller Hifi- und Studiokopfhörer haben, wie auch Lautsprecher und Mikrofone, einen elektrodynamischen Membran-Antrieb: Die Wechselspannung des Tonsignals versetzt die Spule im Magnetfeld eines Permanentmagneten in Schwingungen. Diese Bewegung überträgt sich schließlich auf eine Membran und wandelt die Spannung in Schall um. Über die Luft werden die entstehenden Töne vom menschlichen Trommelfell wahrgenommen.

So verstummt die Umwelt

Jeder Ton, jedes Geräusch verursacht eine Schwingung, eine Schallwelle. Ordnet man dieser eine exakt gleiche, aber spiegelbildliche Welle zu, dann entsteht über dem Tal der Schallwelle ein Gipfel und unter dem Gipfel ein Tal. Folge: Die beiden Wellen heben sich auf und man hört: nichts. Dieses Prinzip machen sich Kopfhörer mit Noise-Cancelling-Technik zunutze. Sie besitzen Mikrofone, die die Umgebungsgeräusche aufnehmen. Ein Computer analysiert die Schallwellen und erzeugt den geeigneten Antischall. Das muss in Windeseile geschehen, bedarf ausgesprochen guter Mikrofone und schneller Mikroprozessoren. Allerdings benötigen solche Kopfhörer Akkus oder Batterien. Zudem kann die Technik ein leises Rauschen erzeugen, wenn man keine Musik hört. Und manche Menschen klagen über Schwindel oder Übelkeit – denn im Ohr sitzt das Gleichgewichtsorgan.

Bei mir funktioniert es jedenfalls super – ganz ohne Nebenwirkungen! Ein wahres Wundermittel gegen Konzentrationskiller.

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