MDRNC500D - Kopfhörer SONY - Kostenlose Bedienungsanleitung

BEDIENUNGSANLEITUNG MDRNC500D SONY

1. Einführung 4
2. Funktionsprinzip und Konfiguration des MDR-NC500D 5

2.1. Rückkopplung und Vorwärtsregelung 6
2.2. Systemkonfiguration des MDR-NC500D 7
2.3. Vorteile der Digitalisierung 8

1. AI Noise Canceling (AINC) 9
   3.1. Funktionsweise des AI Noise Canceling (AINC) 10
2. Spezielle Treibereinheit .... 10
3. Digitalton von besonders hoher Qualität .... 11
4. Gewichtsreduktion.... 12
5. Weitere Funktionen .... 13

7.1. Monitorfunktion 13
7.2. Schwenkmechanismus .... 13
7.3. Abnehmbares Verbindungskabel.... 13
7.4. Stromversorgung 13
7.5. BTL-Kopfhörerverstärker für hohe Tonqualität 13

Anhang: Die Noise Canceling-Funktion der Kopfhörer in Formeln .... 14

1.1. TNSR (Total Noise Suppression Ratio) 14

Der Kopfhörer MDR-NC500D, ein Digitaler Noise Canceling-Kopfhörer, ist eine weltweite Neuentwicklung von Sony.

Das ganze Spektrum akustischer Analyse- sowie digitaler Signalverarbeitungs- und Signalwandlertechnologien von Sony ist in diese Entwicklung eingeflossen.

Durch die Digitalisierung der Noise Canceling-Funktion ist es Sony gelungen, die Leistung in einigen Aspekten zu verbessern, die bei der herkömmlichen analogen Signalverarbeitung Probleme aufwerfen:

• Hohe Noise Canceling-Leistung (Nebengeräuschunterdrückung)
• AI (Artificial Intelligence) Noise Canceling zur intelligenten Nebengeräuschunterdrückung
  • Hervorragende Tonqualität
  • Größerer Signal-Rauschabstand

2. Funktionsprinzip und Konfiguration des MDR-NC500D

Die Noise Canceling-Kopfhörer analysieren mit ihrem Noise Canceling-Schaltkreis die Umgebungsgeräusche, die von dem kleinen, eingebauten Geräuscherkennungsmikrofon im Gehäuse aufgenommen werden, und erzeugen auf dieser Grundlage ein Geräuschunterdrückungssignal.

Das regenerierte Signal von der angeschlossenen Musikquelle wird mit diesem Geräuschunterdrückungssignal überlagert. Dadurch werden die Umgebungsgeräusche bei der Tonwiedergabe durch die Treibereinheit reduziert, so dass die Musik klarer und deutlicher zu hören ist.

1. Wellenform eines Geräuschs (ursprüngliches Geräusch)

Das eingebaute

Geräuscherkennungsmikrofon im

Kopfhörer nimmt die

Umgebungsgeräusche auf. Die

Signale werden vom Noise Canceling-

Schaltkreis analysiert.

1. Umgekehrte Wellenform des Geräuschs

Eine umgekehrte Wellenform des Geräuschs wird generiert, die das analysierte Geräusch neutralisiert.

1. Wellenform des Geräuschs, neutralisiert durch Überlagerung

Mittels Überlagerung des ursprünglichen Geräuschs durch ein Geräusch mit umgekehrter Wellenform wird das ursprüngliche Geräusch neutralisiert. Dadurch kommt das Geräusch am Trommelfell nur noch in reduzierter Form an.

Für die Geräuschunterdrückung existieren im Wesentlichen zwei Verfahren:

• Rückkopplung
• Vorwärtsregelung

2.1. Rückkopplung und Vorwärtsregelung

Rückkopplung

Beim MDR-NC500D wird für die Noise Canceling-Funktion das Verfahren der so genannten „Rückkopplung“ verwendet.

Bei der Rückkopplung befindet sich das Geräuscherkennungsmikrofon nahe am Ohr.

Da Geräusche in diesem Fall sehr nah am Ohr aufgenommen werden, lässt sich ein Geräuschunterdrückungseffekt von hoher Präzision erzielen.

Mit dem Noise Canceling-Schaltkreis (NC-Schaltkreis) analysiert das Geräuscherkennungsmikrofon das Geräusch in Echtzeit und erzeugt ein Geräuschunterdrückungssignal, das das am Trommelfell eintreffende Geräusch auf ein Minimum reduziert. Das Geräuschunterdrückungssignal wird von der Treibereinheit wiedergegeben.

Mit diesem Verfahren lässt sich der Geräuschunterdrückungseffekt auch bei Veränderungen in den Umgebungsgeräuschen verbessern.

Vorwärtsregelung

Bei der Vorwärtsregelung befindet sich das Geräuscherkennungsmikrofon außerhalb der Kopfhörer.

Der NC-Schaltkreis analysiert das vom Geräuscherkennungsmikrofon aufgenommene Geräusch und versucht, daraus abzuleiten, in welcher Form dieses am Trommelfell ankommen wird. Auf der Grundlage dieses ungefähren Ergebnisses wird ein Geräuschunterdrückungssignal generiert und von der Treibereinheit wiedergegeben, um das ursprüngliche Geräusch zu minimieren.

Dieses Verfahren erlaubt eine Miniaturisierung der Kopfhörer, da sich das Geräuscherkennungsmikrofon nicht in Ohrnähe befinden muss, wo der Platz begrenzt ist.

Geräusch Treibereinheit Geräusch Geräusch- erkennungs- mikrofon NC- Schaltkreis Rückkopplung Vorwärtsregelung Treibereinheit NC- Schaltkreis

Rückkopplung und Vorwärtsregelung im Vergleich

	Rückkopplung	Vorwärtsregelung
Geräuschunterdrückungseffekt	Sehr gut	Gut
Unabhängigkeit des Geräuschunterdrückungseffekts von individuellen Unterschieden/unterschiedlichen Trageweisen	Besser	Durchschnittlich
Miniaturisierung	Weniger geeignet	Besser geeignet

2.2. Systemkonfiguration des MDR-NC500D

Im Folgenden ist das interne Blockschaltbild des MDR-NC500D zu sehen:

graph TD
    A["Audioeingang"] --> B["A/D-Wandler"]
    B --> C["Digitaler Equalizer"]
    C --> D["+"]
    D --> E["D/A-Wandler"]
    E --> F["Kopfhörerverstärker"]
    F --> G["Treibereinheit"]
    H["System-Controller"] --> I["Digitalblock"]
    I --> J["Digitaler Equalizer"]
    J --> K["+"]
    K --> L["DNA-Software-Engine"]
    L --> M["A/D-Wandler"]
    M --> N["Mikrofonverstärker"]
    N --> O["Geräuserkennungsmikrofon"]
    P["Digitalblock"] --> Q["Digitaler Equalizer"]
    Q --> R["+"]
    R --> S["DNA-Software-Engine"]
    S --> T["A/D-Wandler"]
    T --> U["Mikrofonverstärker"]
    U --> V["Geräuserkennungsmikrofon"]

Das Geräuscherkennungsmikrofon des MDR-NC500D nimmt die Geräusche um das Ohr herum auf.

Das Geräuschsignal wird mit dem Mikrofonverstärker und dem Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler digitalisiert und in den DSP (digitalen Signalprozessor) eingespeist. Daraufhin generiert die DNC-Software-Engine im DSP ein Geräuschunterdrückungssignal, das dem ursprünglichen Signal entgegengesetzt ist.

In der Zwischenzeit wird das regenerierte Signal einer Musikquelle, das über den Audioeingang eingespeist wird, vom Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler digitalisiert und in den DSP eingespeist. Dann werden die Frequenzeigenschaften dieses Signals vom digitalen Equalizer im DSP korrigiert. Das Geräuschunterdrückungssignal wird hinzugefügt und danach wird das regenerierte Signal über den Hochgeschwindigkeits-D/A-Wandler, den Kopfhörerverstärker und die Treibereinheit als Ton wiedergegeben.

Durch diese Mischung von eigentlichem Wiedergabeton und bearbeiteten Nebengeräuschen werden die Umgebungsgeräusche neutralisiert, so dass man die Musik usw. ohne störende Nebengeräusche hören kann.

Hochgeschwindigkeits- A/D- und D/A- Wandler

Fortsetzung

2.3. Vorteile der Digitalisierung

Die Leistung von Noise Canceling-Kopfhörern hängt überwiegend von der Effizienz des Filterschaltkreises (NC-Filter) zwischen dem Geräuscherkennungsmikrofon und der Treibereinheit ab, die das Geräuschunterdrückungssignal wiedergibt.

Beim MDR-NC500D bildet der Filterschaltkreis für die Geräuschunterdrückung einen Teil des DSP: Die digitale Signalverarbeitung findet in der neu entwickelten „DNC-Software-Engine“ statt.

Zusätzlich zu allgemeinen Vorteilen wie präzisen Berechnungsergebnissen, keinen räumlichen Abweichungen und keinen elektrischen Störfeldern hat die digitale Signalverarbeitung darüber hinaus auch noch den Vorzug, dass spezielle Filterformen realisiert werden konnten, die sich mit den bisherigen Analogfiltern nicht verwirklichen ließen.

Bei den Entwicklungsarbeiten an der DNC-Software-Engine wurde die Berechnung der Architektur für den internen Filter grundlegend überarbeitet, um eine effektivere Geräuschunterdrückung zu erzielen.

Gestützt auf sein Know-how bei der digitalen Tonverarbeitung konstruierte Sony eine Software-Engine speziell für die Geräuschunterdrückung und konnte die Präzision der Berechnungen verbessern. Das Ergebnis ist eine Geräuschunterdrückung mit geringerem Eigenrauschen und höherem Signal-Rauschabstand.

Beispiel für die Eigenschaften herkömmlicher NC-Filter

Beispiel für die Eigenschaften digitaler NC-Filter

Die Eigenschaften einer Geräuschkulisse variieren je nach Umgebung.

Im Flugzeug zum Beispiel haben tiefe und mittlere Frequenzen in der Regel eine große, andere Frequenzbereiche dagegen eine geringere Schallenergie.

Im Gegensatz dazu ist die Schallenergie in Umgebungen, wie zum Beispiel einem Büro, insgesamt wesentlich geringer, aber über einen breiteren Frequenzbereich verteilt.

Beim MDR-NC500D wurde der Filterschaltkreis zur Regelung der Geräuschunterdrückungsrate digitalisiert und wird über die Software gesteuert.

Dadurch können die Filtereigenschaften an die Situation angepasst werden: Das AI Noise Canceling (Artificial Intelligence Noise Canceling - Geräuschunterdrückung mit künstlicher Intelligenz) ermöglicht beim MDR-NC500D die automatische Auswahl der Filtereigenschaften (Noise Canceling-Modus), die für die aktuelle akustische Umgebung des Benutzers am besten geeignet sind.

AI Noise Canceling

Auswahl unter mehreren Noise Canceling-Modi dank digitaler Technologie.

Die Kopfhörer analysieren die Umgebungsgeräusche und wählen automatisch den optimalen Noise Canceling-Modus aus.

* Auch die manuelle Auswahl des Modus ist möglich.

NC-MODUS A

Flugzeugtypische Nebengeräusche werden wirksam reduziert.

NC-MODUS B

Bus- oder eisenbahntypische Nebengeräusche werden wirksam reduziert.

NC-MODUS C

Bürotypische Nebengeräusche (PCs, Kopierer, Klimaanlagen usw.) werden wirksam reduziert.

3.1. Funktionsweise des AI Noise Canceling (AINC)

Das AI Noise Canceling läuft folgendermaßen ab:

1. Starten Sie das Analyseprogramm mit dem schalter AI NC MODE. *
2. Der eingebaute DSP analysiert die Schallinformationen vom Geräuscherkennungsmikrofon.
   Deren spezifischer Wert wird aus dem Signal extrahiert und der wirksamste Noise Canceling-Modus wird ausgewählt.
3. Nun beginnt die Geräuschunterdrückung im ausgewählten Modus.

* Während der Analyse werden die Wiedergabe der Musikquelle und die Noise Canceling-Funktion vorübergehend unterbrochen, damit die Schallinformationen möglichst genau erfasst werden können.

Der MDR-NC500D bewältigt die oben beschriebene Verarbeitung in der kurzen Zeit von nur etwa 3 Sekunden.

Der Analysealgorithmus für das AI Noise Canceling (AINC) beruht auf einem proprietären Berechnungsverfahren, das sich auf Erkenntnisse der Hörpsychologie stützt und zum wirksameren Ausblenden von Störgeräuschen genau die Frequenzen anhebt, die bei Störsignalen für das Ohr besonders gut wahrnehmbar sind.

So sind diese Kopfhörer echte „intelligente Kopfhörer“, die sich dem menschlichen Hörvermögen anpassen.

AI Noise Canceling ist nur auf digitalem Weg möglich und erzeugt einen besonders angenehmen Geräuschunterdrückungseffekt.

TMS320 VC5503ZHH 4A-74AH9LW GI

DSP beim MDR-NC500D

4. Spezielle Treibereinheit

Damit Rückkopplungskopfhörer bei der Geräuschunterdrückung einen möglichst breiten Bereich abdecken können, muss die Zeitspanne zwischen der Ausgabe an die Treibereinheit und der Einspeisung in das Geräuscherkennungsmikrofon möglichst kurz sein.

Zu diesem Zweck wurde das Geräuscherkennungsmikrofon in die Treibereinheit integriert, wodurch die Zeitspanne minimiert werden konnte. Auf diese Weise erzielt der MDR-NC500D eine stabile Geräuschunterdrückung in einem breiten Frequenzbereich.

Darüber hinaus führt die verstärkte Membran zu einer erheblich verbesserten Abschirmung gegen Umgebungsgeräusche mit hohem Schalldruck in sehr tiefen Frequenzen.

5. Digitalton von besonders hoher Qualität

Beim MDR-NC500D werden ein digitalisierter NC-Schaltkreis und ein digitaler Equalizer im Wiedergabesystem verwendet.

Das akustische System der Noise Canceling-Kopfhörer basiert prinzipiell auf einem Design, das tiefe Frequenzen anhebt, um trotz begrenzter elektrischer Leistung maximale Wirkung zu erzielen.

Bei Noise Canceling-Kopfhörern, die mit Rückkopplung arbeiten, wirkt sich die Geräuschunterdrückung grundsätzlich auch auf das Musiksignal aus, so dass die Tonwiedergabequalität leidet.

Dieses Problem wurde bei diesem Kopfhörer mithilfe eines Equalizer-Schaltkreises bei der Toneinspeisung behoben.

Der digitale Equalizer im MDR-NC500D verhindert nicht nur eine Beeinträchtigung, sondern sorgt darüber hinaus sogar für eine Verbesserung der Tonqualität, wodurch er die inhärente Leistung der Treibereinheit optimiert.

In diese Kopfhörer ist der gesamte Erfahrungsschatz digitaler Equalizer-Technologie eingeflossen, die Sony mit seinen AV-Verstärkern und Hi-Fi-AV-Geräten gesammelt hat, ergänzt durch das neu entwickelte akustische Berechnungsverfahren, das für dieses System optimiert wurde. So kann Musik mit diesen Kopfhörern in praktisch unverfälschter Qualität wiedergegeben werden - von tiefen Bässen bis hinauf zu kristallklaren Höhen.

Eigenschaften des akustischen Systems

Eigenschaften des digitalen Equalizers

Eigenschaften insgesamt

Solleigenschaften Frequenzkurve Frequenz

Für das Gehäuse wurde Magnesium, für den Kopfbügel 7075-Aluminium verwendet. Durch die großzügige Nutzung dieser Materialien konnte das Gewicht auf erstaunlich leichte 195 g reduziert werden. Das entspricht einer Gewichtsreduktion um mehr als 10 %.*

* Im Vergleich zum MDR-NC60.

7.1. Monitorfunktion

Der MDR-NC500D ist mit einer Monitorfunktion ausgestattet, die Umgebungsgeräusche bei Bedarf besser hörbar macht. Wird man zum Beispiel angesprochen, so lässt sich die Musikwiedergabe stummschalten.

Ansagen im Flugzeug oder im Zug lassen sich bei diesem Kopfhörer mithören, indem man einfach den entsprechenden schalter drückt.

Wenn man die Monitorfunktion nutzt, werden störende Nebengeräusche mithilfe der Noise Canceling-Funktion reduziert.

7.2. Schwenkmechanismus

Die Kopfhörer sind zur besseren Tragbarkeit mit einem Mechanismus ausgestattet, der ein Drehen der Gehäuse erlaubt (Schwenkmechanismus), wodurch die Kopfhörer auch bei Lagerung und Transport weniger Platz benötigen.

7.3. Abnehmbares Verbindungskabel

Das Verbindungskabel der Kopfhörer kann vom Gehäuse abgenommen werden.

Je nach Situation und Gerätekombination können Sie unter dem Zubehör für das Gerät ein Verbindungskabel optimaler Länge auswählen. Wenn Sie nur die Noise Canceling-Funktion verwenden möchten, ohne Musik zu hören usw., können Sie das Kabel lösen. Die Kopfhörer lassen sich auf diese Weise bequemer tragen.

Am Verbindungskabel befindet sich auch ein Batteriefach zur Stromversorgung.

Wenn Sie den MDR-NC500D über den eingebauten Lithium-Ionen-Akku mit Strom versorgen, verlängert sich die Betriebsdauer.

7.4. Stromversorgung

Für den MDR-NC500D stehen drei Stromquellen zur Wahl: der eingebaute Lithium-Ionen-Akku, LR03-Alkalibatterien (Größe AA) ^*1 und das Netzteil.

Das Netzteil ist mit verschiedenen Spannungen zwischen 100 und 240 V kompatibel.

Es kann weltweit fast überall verwendet werden. ^*2

*1 Dazu muss das Verbindungskabel mit Batteriefach verwendet werden. Zwei LR03-Alkalibatterien (Größe AA) sind erforderlich.
*2 Zum Anschluss an Netzsteckdosen unterschiedlichen Typs sind gesondert erhältliche Zwischenstecker erforderlich.

7.5. BTL-Kopfhörerverstärker für hohe Tonqualität

Der Kopfhörerverstärker ist ein BTL-Verstärker (Bridged Transformer-Less).

Dieser erzeugt einen kraftvollen Klang mit breitem Dynamikbereich.

1.1. TNSR (Total Noise Suppression Ratio)

Der TNSR-Wert (Total Noise Suppression Ratio - gesamte Geräuschunterdrückungsrate) dieser Noise Canceling-Kopfhörer lässt sich mit folgender Formel ausdrücken:

- P_0 = Schallenergie am Ohr ohne Kopfhörer

• P = Schallenergie am Ohr mit Kopfhörern

* Bei den oben angegebenen Schallenergiemessungen handelt es sich um gewichtete Werte.

Der TNSR-Wert wird für ein Tonsignal mit breitem Spektrum ermittelt.

Im Vergleich zur Messung der Geräuschunterdrückungsrate bei einer bestimmten Frequenz erlaubt der TNSR-Wert eine objektivere Bewertung der Geräuschunterdrückungsleistung in der tatsächlichen Nutzungssituation.

Darüber hinaus ist eine Bewertung der Geräuschunterdrückungsleistung in unterschiedlichen Umgebungen möglich, indem die Spektralverteilung der Tonsignale in echten Umgebungen wie Flugzeugen oder Zügen simuliert wird.

graph TD
    A["Schalldruck: [Herkömmliches Verfahren von Sony"]] --> B["Frequenz"]
    B --> C["TNSR (Total Noise Suppression Ratio)"]
    C --> D["Notationsbeispiel"]
    style A fill:#f9f,stroke:#333
    style B fill:#ccf,stroke:#333
    style C fill:#cfc,stroke:#333
    style D fill:#fcc,stroke:#333

TNSR (Total Noise Suppression Ratio) typische Werte

Maßeinheit: dB

	Flugzeug	Zug/Bus	Büro
NC-MODUS A	20,0	18,0	17,1
NC-MODUS B	17,0	20,3	18,3
NC-MODUS C	14,9	15,0	18,9

- Basierend auf Simulation einer Geräuschquelle durch Sony.

- Hinweis: Geräuschunterdrückungsrate (herkömmliches Verfahren von Sony) mehr als 25 dB (im MODUS A)

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