Mario Manninger, Director Engineering, BU Communications, Austria­micro­systems in Schloss Premstätten, Österreich.

Mario Manninger, Director Engineering, BU Communications, Austria­micro­systems in Schloss Premstätten, Österreich.

Wer unterwegs Musik per Kopfhörer genießen will, hört in der Regel mehr als er möchte: Die Umweltgeräusche von lautem Geschnatter in der U-Bahn bis zum nervtötenden Radio des Nachbarn am Strand stören. Bisher bleibt die Wahl zwischen schädlicher Lautstärke oder schallisolierten, geschlossenen Kopfhörern. Doch es gibt eine dritte Variante: Antischall, auch Active Noise Cancellation (ANC) genannt. Vereinfacht nimmt ein Mikrofon die Umgebungsgeräusche auf und gibt sie phasengedreht am Kopfhörer aus, so dass sich Störgeräusche und Antischall gegenseitig aufheben. Übrig bleibt der ungetrübte Musikgenuss.

Komplexe Aufgabe

Ganz so einfach ist die Realität nicht: Zwischen Mikro und Innenohr verzerren und filtern Kopf und Gehör das Signal. Beides gilt es zu kompensieren. Genau für diese Aufgabe hat der Analog-Spezialist Austriamicrosystems die beiden Mikrochips AS3501 und AS3502 entwickelt, die störenden Lärm um bis zu 20 Dezibel senken. Der AS3501 implementiert Geräuschunterdrückung per Feedforward, während der AS3502 die aktive Geräuschunterdrückung für Feedback-Lösungen ermöglicht, bei denen sich das Mikrofon nahe am Lautsprecher befindet. Beide IC arbeiten mit einer Versorgungsspannung von einem bis 1,8 Volt und verfügen über True-Ground-Kopfhörerverstärkerstufen. Das senkt die Gesamtkosten (Bill of Materials) um mindestens 60 Prozent. Interne Register ermöglichen unterschiedliche Konfigurationen des Bausteins. Die Systemarchitektur erzielt einen niedrigen Stromverbrauch, was die Batterielaufzeit beträchtlich verlängert.

Auf Nachfrage verrät Austriamicrosystems, dass ihr Chip auch ohne Kopfhörer funktioniert. Konkret gefragt hat das Journal, ob die Geräuschunterdrückung auch am Handy klappt: „Wir haben einen Prototypen mit einem Mobiltelefon und einem Feedback-ANC im Receiver gebaut. Damit erreichen wir etwa zehn Dezibel Geräuschunterdrückung“, erläutert Mario Manninger, Direktor der zuständigen Engineering-Abteilung. Die beiden Chips liefern bis zu 34 Milliwatt im Single-Ended-Modus und über 100 Milliwatt in BTL für 16-Ohm-Lautsprecher bei 1,5-Volt-Versorgung, der Rauschabstand liegt über 100 Dezibel und die THD unter 0,1 Prozent. Eine zum Patent angemeldete Kalibrierlösung vermeidet manuelle Eingriffe während der Herstellung. (lei)