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Inhalt
1. Einleitung ................................................................................................................................................................................................................................... 3
2. Herausragende Leistung der Geräuschunterdrückung ........................................................................................................................................................
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2-1 Grundlagen des Geräuschunterdrückungsmechanismus ............................................................................................................................................
4
2-2 DNC Software Engine ...................................................................................................................................................................................................... 6
2-3 Geräuschunterdrückungsfunktion mit automatischer AI ........................................................................................................................................... 8
2-4 Optimierung der Geräuschunterdrückung ................................................................................................................................................................. 10
3. Qualitativ hochwertige Klangtechnologie ...........................................................................................................................................................................
12
3-1 Qualitativ hochwertiger Klang durch den Digital Sound Enhancer ........................................................................................................................
12
3-2 Vollständig digitaler S-Master-Verstärker ................................................................................................................................................................... 16
3-3 Große, dynamische tonerzeugende Komponente mit 16 mm .................................................................................................................................. 17
4. Tragekomfort ........................................................................................................................................................................................................................... 18
4-1 Vertikale In-Ohr-Kopfhörer ..........................................................................................................................................................................................
18
4-2 Hybrid-Ohrpolster in 7 Größen .................................................................................................................................................................................... 19
Anhang: Total Noise Suppression Ratio - gesamte Geräuschunterdrückungsrate .................................................................................................................20
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1. Einleitung
Eine ruhige Umgebung ist für die Qualität der Klangwiedergabe genauso wichtig wie die Wahl der richtigen Audiogeräte.
Aber heutzutage ist die tatsächliche Hörumgebung häufig alles andere als ideal und man ist allen möglichen Geräuschen
ausgesetzt, vor allem, wenn man ein tragbares Musikabspielgerät nutzt.
Seit 1995 möchte Sony eine ideale Hörumgebung erzielen, indem es Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung entwickelt. Und wir
waren erfolgreich darin, die ultimativen Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung zu erschaffen, die eine digitale Signalverarbeitung
nutzen.
Dieses Heft beschreibt die Funktionen der Kopfhörer MDR-NC300D im Hinblick auf die Technologie – Sonys Akustiktechnologie,
die Signalverarbeitungstechnologie und Schaltkreistechnologie – die in das Design der Kopfhörer integriert wurden.
Merkmale der MDR-NC300D Kopfhörer mit digitaler Geräuschunterdrückung
Herausragende Leistung der digitalen Geräuschunterdrückung
Qualitativ hochwertiges Klangdesign
Hervorragender Tragekomfort
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2. Herausragende Leistung der Geräuschunterdrückung
2-1 Grundlagen des Geräuschunterdrückungsmechanismus
Die Kopfhörer MDR-NC300D sind mit einem Voraus-Geräuschunterdrückungsmechanismus (noise canceling, NC) ausgestattet,
der Geräusche in der Nähe des Trommelfells aufhebt, indem die Art der Geräusche, die das Trommelfell erreichen werden,
basierend auf den Umgebungsgeräuschen, die vom Geräuscherkennungsmikrofon erkannt werden, abgeschätzt wird. Daraufhin
wird eine umgekehrte Klangwellenform generiert.
Wie in der Abbildung dargestellt, hängt die Leistung der Geräuschunterdrückung stark von der Effizienz und der Genauigkeit des
NC-Schaltkreises zur Generierung der Geräuschunterdrückungswellenform ab.
Der NC-Schaltkreis nutzt den neu entwickelten integrierten DNC-Prozessor <CXD9952GR>. Im Vergleich zu dem bisherigen
analogen Typ verbessert dies die hervorragende Geräuschunterdrückungsleistung und die herausragende Klangqualität.
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Neu entwickelter integrierter
DNC-Prozessor
Geräusche, die zum
Trommelfell vordringen
Ergänzung im Bereich in der
Nähe des Trommelfells
(Geräuschunterdrückung)
Geräuschunterdrückungs-
Wellenform mit umgekehrter
Phase, die vom NC-Schaltkreis
generiert wird
Geräusche
Erkennungsmikrofon
Tonerzeugende
Komponente
NC-
Schaltkreis
<CXD9952GR>
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2-2 DNC Software Engine
Sonys einmalige digitale Geräuschunterdrückungstechnologie und die qualitativ hochwertige Klangverarbeitungstechnologie
bilden zusammen den integrierten DNC-Prozessor zur Optimierung der Vorteile der digitalen Verarbeitung, wie in der Abbildung
dargestellt.
Die Geräusche, die vom Geräuscherkennungsmikrofon erkannt werden, werden vom A/D-Umwandler digitalisiert. Daraufhin
wird durch die äußerst präzise digitale Hochgeschwindigkeitsfilterverarbeitung von der DNC Software Engine im Herzen des
Prozessors das optimale Unterdrückungssignal generiert.
Nachdem über den A/D-Umwandler die Klangverbesserungsverarbeitung mittels des Digital Sound Enhancer (siehe Seite 12)
stattgefunden hat, wird das Musiksignal des Medienplayers in der DNC Software Engine zum Geräuschunterdrückungssignal
hinzugefügt.
Das hinzugefügte Signal wird vom vollständig digitalen S-Master-Verstärker präzise reproduziert (siehe Seite 16), wodurch eine
hohe Effizienz der Geräuschunterdrückung und eine dynamische Musikwiedergabe erzielt werden.
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[Vorteile der Digitalisierung]
Grundsätzlich wird die Berechnung durch externes Elektrorauschen
nicht beeinflusst.
NC-
Schaltkreis
Analog Digital
NC-
Schaltkreis
Äußerste Präzision und keine Variation
Analog Digital
Komplexe Formen, die bei analogen Filtern nicht möglich sind, sind mit
digitalen Filtern möglich
Frequenz
Reaktion
Analog Digital
Frequenz
Reaktion
Walkman und andere AV-Geräte
DSP
CXD9952GR
Tonerzeugende
Komponente
Geräuscherkennungsmikrofon
A/D-Umwandler
DNC Software Engine
AI-Geräusch-
analyseeinheit
Digital Sound
Enhancer
A/D-Umwandler
Digitaler
S-Master-Verstärker
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2-3 Geräuschunterdrückungsfunktion mit automatischer AI
Die Merkmale der Umgebungsgeräusche variieren abhängig von der Situation. Die Merkmale der Umgebungsgeräusche in einem
Flugzeug, Bus oder in einem Zug bzw. in einer Büroumgebung sind ganz unterschiedlich.
Die AI-Geräuschanalyseeinheit im Prozessor überwacht und analysiert beständig die Umgebungsgeräusche. Diese Funktion wählt
in Echtzeit die am besten geeigneten Geräuschunterdrückungsmodi aus, die über die Kopfhörer verfügbar sind (Modus A: NC der
niedrigen bis mittelfrequenten Frequenzen, Modus B: NC der ultrahohen Frequenzen, Modus C: Breitband-NC). Sie wählt, mit
anderen Worten, den Modus aus, der die Geräusche am Trommelfell minimiert.
Mit dieser fortschrittlichen Softwarefunktion können die Benutzer in jeder Geräuschumgebung automatisch den optimalen
Geräuschunterdrückungseffekt genießen.
Tipps
Normalerweise reduziert der „Modus A: NC der niedrigen bis mittelfrequenten Frequenzen“ effizient die Geräusche, die
hauptsächlich in Flugzeugen auftreten, „Modus B: NC der ultrahohen Frequenzen“ reduziert effizient die Geräusche, die
primär in einem Bus oder Zug auftreten, und „Modus C: Breitband-NC“ reduziert effizient die Geräusche, die primär in
einer Büroumgebung auftreten (Bürogeräte, Klimaanlage usw.).
Die AI-Geräuschanalyseeinheit analysiert die tatsächlichen Umgebungsgeräusche in der Umgebung des Nutzers und
wählt den effizientesten Geräuschunterdrückungsmodus aus.
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DNC Software Engine
Geräusche
Geräuscherkennungsmikrofon
AI-Geräusch-
analyseeinheit
Automatische Analyse in Echtzeit,
wählt den optimalen NC-Modus
[Modus A: NC der niedrigen bis mittelfrequenten Frequenzen]
[Modus B: NC der ultrahohen Frequenzen]
[Modus C: Breitband-NC]
Geräuschunterdrückungsverhältnis Geräuschunterdrückungsverhältnis Geräuschunterdrückungsverhältnis
Frequenz Frequenz Frequenz
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2-4 Optimierung der Geräuschunterdrückung
Die Form des menschlichen Ohrs ist bei allen Personen leicht unterschiedlich.
Wenn Sie In-Ohr-Kopfhörer tragen, kann zwischen Ihrem Gehörgang und den Kopfhörern abhängig von der Form des Ohrs eine
kleine Lücke auftreten. Die Größe der Lücke variiert je nach Person.
Luft, die durch diese Lücke dringt, wirkt sich auf die Lautstärke der Geräusche aus, die durch die Lücke das Ohr erreichen, was sich
auch auf die Effizienz der Geräuschunterdrückung auswirkt.
Die Optimierung der Geräuschunterdrückung korrigiert die jeweiligen Unterschiede im Effekt der Geräuschunterdrückung,
indem die Form und das Spektrum des Geräuschunterdrückungssignals elektrisch angepasst werden. Somit wird der optimale
Geräuschunterdrückungseffekt für jede Person sichergestellt.
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NC OPTIMIZE für die
Optimierung der
Geräuschunterdrückung
NC OPTIMIZE
VOLUMESOUND MODE HOLD POWER
Luft, die durch die Lücke dringt
Kopfhörer
Gehörkanal
Kopfhörer tragen
Reaktion
Frequenz
Geräuschunterdrückungs-Signalkompensation durch die
Geräuschunterdrückungsoptimierung
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3. Qualitativ hochwertige Klangtechnologie
3-1 Qualitativ hochwertiger Klang durch den Digital Sound Enhancer
Während die Kopfhörer eine herausragende Geräuschunterdrückungsleistung bieten, liefert der neu entwickelte Digital Sound
Enhancer klaren, natürlichen Klang. Der digitale Equalizer stellt eine qualitativ hochwertige Musikwiedergabe sicher und bietet
drei Klangmodi, die auf die Umgebung und die Musikquelle abgestimmt sind.
Digitaler Equalizer
Das akustische Design von Geräuschunterdrückungskopfhörern betont im Allgemeinen niedrige Frequenzen, um den Effekt bei
eingeschränkter elektrischer Leistung zu maximieren, was sich aber auf die Qualität des erzeugten Klangs auswirkt.
Um dieses Problem zu lösen, steht auf der Seite des Audioeingangs ein digitaler Equalizer zur Verfügung.
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Der digitale Equalizer unterdrückt die Auswirkung auf die Klangqualität und liefert Klang mit hoher Qualität, die eine umfassende
Wiedergabe der wirklichen Leistung der tonerzeugenden Komponente liefert.
Durch die Übernahme der äußerst präzisen digitalen Equalizer-Technologie mit hoher Klangqualität, die durch Sonys AV-
Verstärker und die audiovisuellen Hi-Fi-Geräte erzielt wird, und durch die Anwendung der neu entwickelten
Berechnungsverfahren, die in diesem System optimiert wurden, ist es möglich, eine Musikquelle mit einem Gefühl echter tiefer
Bässe bis hin zu weichen Höhen wiederzugeben.
Reaktion
Merkmale des akustischen
Systems
Merkmale des digitalen
Equalizers Gesamtmerkmal
Reaktion
Reaktion
Frequenz Frequenz Frequenz
Gewünschte
Eigenschaften
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Drei Klangmodi
Drei Klangmodi, die auf die Merkmale der Musikquelle abgestimmt sind, stellen in jeder Geräuschumgebung ein leichtes Hören
sicher.
NORMAL:
Dieser Modus maximiert die Vorteile der Geräuschunterdrückungskopfhörer, um klaren, natürlichen Klang zu erzeugen.
BASS:
Dieser Modus verstärkt die Basstöne, die prägend für moderne Dance-Musik sind.
MOVIE:
Dieser Klangmodus ist am besten für eine AV-Klangquelle mit einem breiten
Dynamikbereich geeignet, wie z. B. bei einem Film.
Die Komprimierungsverarbeitung erhöht die Lautstärke leiser Töne, wie z. B. bei einer
Unterhaltung, und reduziert die Lautstärke lauter Töne, wie Explosionen, wodurch die
Gesamtlautstärke auf eine hörerfreundliche Stufe angepasst wird.
Des Weiteren sind Dialoge leichter zu verstehen, indem die Kernfrequenz im mittleren
Bereich leicht verstärkt wird. So wird auch in einem Zug oder Flugzeug oder in anderen
Umgebungen mit Geräuschquellen ein klarer, natürlicher Klang sichergestellt.
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Modus Movie (Bild)
Lautstärke
Explosion
Dialog
Flüstern
Eingangssignal
Komprimierung
Ausgangssignal
Explosion
Dialog
Angemessene Lautstärke
Geräusche
Signalverarbeitungsfluss
Komprimierungseffekt
Frequenz
Betonte Frequenz des mittleren Bereichs
Lautstärke
Flüstern
Bereich der menschlichen Sprache
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3-2 Vollständig digitaler S-Master-Verstärker
Die Kopfhörer sind mit Sonys nachgestimmter, vollständig digitaler S-Master-Verstärkertechnologie ausgestattet. Die
Digitalisierung bis zur Ausgabe stellt eine getreue Klangwiedergabe bis zu einem Grad sicher, der bei analogen Verstärkern nicht
erzielt werden kann.
LPF
Konfiguration des S-Master-Endverstärkers
Digitalsignal
Digitaler
Logikprozessor
Digitaler Endverstärker
Digitale Wellenformdaten Audioimpulssignal Analogsignal
S-Master S-Master
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3-3 Große, dynamische tonerzeugende Komponente mit 16 mm
Eine 16 mm große, dynamische klangerzeugende Komponente wird als geschlossener
Ohrempfänger genutzt.
Neben der verbesserten Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen im lauten/
ultraniedrigen Frequenzbereich werden so die Vorteile der Breitbandregeneration und
des breiten Dynamikbereichs optimal genutzt, um klaren, natürlichen Klang mit einem
breiten, ausgeglichenen Frequenzbereich zu erzielen.
Integrierte Struktur der tonerzeugenden Komponente
Zur Verkleinerung wurde die tonerzeugende Komponente in das Gehäuse integriert. Dies eliminiert nicht nur unerwünschte
Luftdurchlässe durch Lücken zwischen den Komponenten, sondern reduziert auch unerwünschte Vibrationen und erzielt eine
weiche Reaktion im unteren Bereich.
MDR-NC300D
Tonerzeugende
Komponente mit
13,5 mm
Tonerzeugende
Komponente mit
16 mm
Herkömmliche
Komponente
(MDR-NC22)
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4. Tragekomfort
4-1 Vertikale In-Ohr-Kopfhörer
Die Einführung der großen 16-mm-Komponente zur Tonerzeugung
bedeutet, dass die Kopfhörer so getragen werden, dass sich diese
Komponente im rechten Winkel zum Gehörgang befindet. So werden
satte Basstöne erzielt, die Sie ohne Belastung für das Ohr genießen
können.
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4-2 Hybrid-Ohrpolster in 7 Größen
Die Hybrid-Silikon-Ohrpolster nutzen Silikon in zwei Härtegraden. Der harte Kern erhält die Form des Klangausgangs und
verhindert eine Verschlechterung der Klangqualität, die durch das Zusammendrücken der Spitze verursacht wird. Das weiche
Äußere ermöglicht eine bessere Anpassung an den Gehörkanal, wodurch es einen sicheren Sitz und Tragekomfort für langes Hören
bietet. Sieben Ohrpolsterarten sind verfügbar, sodass auch für unterschiedliche Ohrformen ein Polster vorhanden ist.
Querschnitt des Ohrpolsters
Silikon mit geringer Härte
Silikon mit hoher Härte
Größe der Ohrpolster
Klein Durchmesser Groß
– ML
(blau)
LL
(violett)
S
(orange)
M
(grün)
L
(hellblau)
SS
(rot)
MS
(gelb)
–
Lang
Länge
Kurz
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Anhang: Total Noise Suppression Ratio - gesamte Geräuschunterdrückungsrate
Zuvor wurde nur der Verlust des Klangdrucks bei einer bestimmten Frequenz als Unterdrückungsleistung angegeben. Sony hat
aber eine Komponente eingeführt, die als aussagefähigere Darstellung des Hörereindrucks den Verlust der Klang-„Energie“ zeigt.
Die gesamte Geräuschunterdrückungsrate (Total Noise Suppression Ratio, TNSR) von geräuschunterdrückenden Kopfhörern wird
mit der folgenden Formel ausgedrückt.
TNSR = 10 log (P/P
0
)
P
0
= Energie des Klangs, gemessen am Ohr, wenn keine Kopfhörer getragen werden
P = Energie des Klangs, gemessen am Ohr, wenn Kopfhörer getragen werden
* Die oben angegebene Energie der Klangmessung ist gewichtet.
TNSR ist der Wert, der mit dem Klangsignal basierend auf einem breiten Spektrum gemessen wird.
Im Vergleich mit dem Messverfahren der Geräuschunterdrückungsrate bei einer Frequenz ermöglicht die TNSR eine objektivere
Beurteilung der Unterdrückungsleistung in der tatsächlichen Nutzungsumgebung.
Des Weiteren kann die Unterdrückungsleistung in jeder Hörumgebung mit den Signalen beurteilt werden, mit denen die
Spektrumsverteilung der echten Geräusche wie in einem Flugzeug oder Zug simuliert wird.
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Total Noise Suppression Ratio (gesamte
Geräuschunterdrückungsrate, normale Werte)
Flugzeug
Modus A
Zug/Bus
Modus B
Büro
Modus C
18,0 dB (98,4 %) 18,4 dB (98,6 %) 16,8 dB (97,9 %)
Basierend auf Sonys Geräuschquellensimulationen
20 50 100 200 500 1k 2k
Energie
Frequenz
Flugzeuggeräusche
Beim Tragen von Kopfhörern
(NC EIN)
Dieser Bereich entspricht der
Geräuschunterdrückungsenergie
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