Colloquium - Details

Bachelor-Presentation: Untersuchungen zur Interaktion von Feedforward- und Feedback-Regelung bei aktiver Störgeräuschkompensation in Kopfhörern

Kenan Linden
Friday, 20th October 2023
2:30 PM
IKS 4G | hybrid

Für das Erstellen eines aktiven störgeräuschkompensierenden Systems (“ANC“) für Kopfhörer werden hauptsächlich die Ansätze eines Feedforward-System, eines Feedback-System oder einer Kombination der beiden, eines Hybrid-Systems verwendet.

In dieser Arbeit werden Verfahren zum optimalen Entwurf eines Feedforward-Filters für die Integration in ein Hybrid-ANC-System vorgestellt und verglichen. Dabei werden weitere Variationen des Filters untersucht, mit dem Hintergrund, das Filter für realistische Anwen- dungen weiter zu optimieren. Um die Wichtigkeit bestimmter Frequenzen beim Erstellen des Filters hervorzuheben, wird eine Gewichtung eingeführt. Für das Entwerfen eines solchen Gewichts, wurde eine Messung durchgeführt, in welcher vier mögliche Eingangssignale zu einem Gewicht zusammengefasst wurden. Des Weiteren wurden zwei verschiedene variierende Feedback-Systeme und ihr Effekt auf das Hybrid-ANC-System genauer untersucht.

Insgesamt wurden mit dem vorgestellten Hybrid-ANC-System eine deutliche Verbesserung in der Dämpfungen gegenüber dem verglichenen Feedforward-System erreicht. Mithilfe der eingeführten Gewichtung konnte das Filter eines Hybrid-Systems noch weiter für reale Anwen- dungen optimiert werden. Dabei stellte sich heraus, dass das Feedback-System komplett von einer geschickt gewählten Gewichtung kompensiert werden konnte, woraus sich entnehmen ließ, dass ein Hybrid-System auch unabhängig von einem Feedback-System ausgelegt werden kann, wenn die Gewichtung entsprechend gewählt wird. Zuletzt konnte beim Untersuchen des Feedback-Anteils für ein Hybrid-System gezeigt werden, dass das Hybrid-Filter, auch wenn es für den okklusions Effekt (“OE“) oder variante Feedback-Filter ausgelegt wird, deutlich bessere Ergebnisse verspricht als das Feedforward-System.

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