Arbeitsschutz Lärmreduktion mit Antischall

Das Prinzip des Antischalls, also der Reduktion von Geräuschen durch Interferenz mit gegenphasigen Schallwellen, ist seit den 30er Jahren bekannt. Dank fortschrittlicher Algorithmen sowie hochintegrierter Elektronikbausteine lässt sich dieses nunmehr für jede Anwendung realisieren.

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Die aktive Lärmkompensation durch Antischall entdeckte 1933 der deutsche Forscher Paul Lueg und meldete dies im gleichen Jahr noch zum Patent an. Da es sich bei der Antischallberechnung jedoch um ein sehr komplexes mathematisches Verfahren handelt und zu dessen Realisierung hochwertige Elektronik zur Verfügung stehen muss, konnte der Erfinder keinen Nutzen aus seinem Patent ziehen.

Noch in den 80er Jahren träumten viele Entwickler von der Möglichkeit, den Lärm von Maschinen mit einem Mikrofon zu erfassen, gegenphasige Signale (entsprechende Antischallwellen) von einem Computer berechnen zu lassen und diese dann über einen Lautsprecher wiederzugeben, um den Lärmpegel zu senken. Doch selbst zu diesem Zeitpunkt war die Elektronik noch nicht so weit.

Erster praktischer Einsatz im Kampfjet

Die ersten praktischen Anwendungen zum Antischall, auch „active noise reduction“ (ANR) genannt, erfolgten mittels aktiver Lärmkompensation in Kopfhörern. Vor allem Kampfflieger müssen sich trotz tosender Flugzeugturbinen und Windgeräusche noch mit der Bodenstation, mit ihren Copiloten sowie mit Staffelkameraden unterhalten können. Besonders die Lärmpegel tieffrequenter Schallwellen von Helikopter oder Flugzeug lassen sich damit sehr gut vermindern.

Lärmende Serverracks werden leise

Eine weitere Anwendung gelang dem israelischen Unternehmen Silentium im Jahr 2001. Nach langjährigen Entwicklungsarbeiten wurden die Lärmpegel von Computer-Serverracks mittels ANR drastisch gesenkt, je nach Einsatzfall um 30 dB(A), was in etwa 85% weniger Lärm bedeutet. Yoel Naor, Entwicklungsleiter von Silentium in Rehovot, erläutert im Gespräch mit MM Maschinenmarkt, dass seine Technik bereits zur Geräuschsenkung in Pkw-Innenräumen oder aktuell zur Vibrationsdämpfung von Mikrochip-Fertigungsanlagen eingesetzt wird. Chefentwickler Naor betont zwar, dass sich „mittels ANR vor allem die niederfrequenten Lärmpegel bis 1800 Hz hervorragend absenken lassen, doch ebenso mittlere Frequenzen bis 7000 Hz. Schallwellen oberhalb 7000 Hz lassen sich in der Regel durch passive Maßnahmen kostengünstiger reduzieren. Grundsätzlich wäre ANR dazu in der Lage.“

Antischall-Anwendungen mit Development Kit selbst entwickeln

Der Clou ist das Entwicklungsset von Silentium. Die Firma bietet sich auch als Partner für Projektarbeiten an, aber wer ein Lärmproblem mittels Antischall selbst lösen will, der kann das „S-Cube development kit“ (SCDK) für etwa 2000 Euro ordern. Dieses besteht aus einem Mikrofon, einer Elektronikplatine mit den wichtigen, selbstentwickelten Algorithmen in Mikrochips integriert, Netz- und Adapterteilen und einem Breitbandlautsprecher sowie einer Software für PC zur Anpassung des Entwicklungssets.

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