Headset mit aktiver Schallreduktion für Hubschrauberpiloten
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Abstract:
Hubschrauberpiloten sind im Cockpit einer hohen Lärmbelastung ausgesetzt, die sich aus quasistationären tonalen Anteilen indiziert durch Triebwerk und Rotor sowie breitbandigen Anteilen anderer Systeme zusammensetzt. In der Regel werden die Grenzwerte des Arbeitsschutzes dabei deutlich überschritten. Um die Lärmbelastung zu reduzieren, wird im Flugbetrieb passiver Lärmschutz in Form von Headsets oder Helmen mit Sprechgarnitur eingesetzt. Oft wird sogar ein zusätzlicher Gehörschutz im Gehörgang getragen. Aufgrund der lärmbelasteten Umgebung werden andere akustische Signale von Funk und Intercom stark verstärkt, um die Sprachverständlichkeit zu erhöhen.Um die Lärmbelastung zu reduzieren und den Komfort zu verbessern, wird ein aktives Gegenschall (engl. Active Noise Control) - System für ein Piloten-Headset entworfen und untersucht. Das System besteht aus zwei Referenzmikrofonen außerhalb des Kopfhörers, Lautsprechern als Aktoren und Fehlermikrofonen in den Kopfhörermuscheln des Headsets. Zur Geräuschminimierung wird ein hybrider adaptiver Algorithmus mit Steuerung (engl. Feed-Forward Control) und Regelung (engl. Feed-Back-Control) verwendet. Die adaptive Steuerung verwendet ein synthetisiertes Referenzsignal für die dominanten tonalen Komponenten, während die Regelung zur Minimierung der breitbandigen Lärmanteile verwendet wird.Es werden der Algorithmus, die Synthese des Referenzsignals und die experimentellen Ergebnisse mit einem Labordemonstrator vorgestellt. Das Primärfeld entspricht dabei in spektraler Verteilung und Amplitude dem erwarteten Schallfeld in einem Hubschrauber.