Von Jochen Pade

Ruhe bitte – so lautet der Stoßseufzer lärmgeplagter Mitmenschen, aber auch der Titel einer Science-fiction-Story von Arthur C. Clarke. In ihr bringt ein verstimmter Liebhaber eine Operndiva zum Schweigen – und zwar mit einem Gerät, das ein akustisches negatives Spiegelbild ihres Gesanges ausstrahlt. Arie und „Antiarie“ vernichten einander.

Clarkes ironische Geschichte erschien 1957; heute ist aktiver Lärmschutz durch „Antischall“ keine Vision mehr, sondern eine Technik, die „ohne weiteres die Grundlage einer Multimilliarden-Industrie bilden kann“, wie Irene Lebovics vom US-amerikanischen Unternehmen Noise Control Technologies hoffnungsfroh meint.

Kommerzielle Antischallsysteme mildern schon jetzt das tiefe Röhren industrieller Klimaanlagen, oder sorgen dafür, daß Haushaltsgeräte dem Ideal des „stummen Dieners“ nahekommen. Dabei können Lärmpegelminderungen von 25 Dezibel (dB) oder mehr erreicht werden; das entspricht dem Übergang vom Kreischen einer Kettensäge auf das Geräusch normaler Unterhaltung.

Das zugrundeliegende Prinzip ist die freie Überlagerbarkeit von Schallwellen. Schall ist im wesentlichen eine Luftschwingung, bei der sich Druckmaxima („Berge“) und -minima („Täler“) wellenförmig ausbreiten. Antischall kann man als negatives Spiegelbild des Originalschalls auffassen: Wo dieser Berge aufweist, hat jener Täler und umgekehrt. Überlagert man Schall und Antischall, dann werden die Druckdifferenzen ausgeglichen, unser Trommelfell wird nicht in Schwingung versetzt, und wir hören nichts außer Stille – zumindest theoretisch.

Der prinzipielle Aufbau eines Antischallsystems ist bestechend einfach: Ein Mikrophon leitet den Störschall in eine elektronische Signalverarbeitung; von dort werden ein oder mehrere Lautsprecher so angesteuert, daß sie den Störschall möglichst kompensieren. So einfach das Prinzip, so schwierig ist seine technische Umsetzung: der Störschall muß analysiert werden, und die Lärmreduzierung auch dann über längere Zeit stabil bleiben, wenn sich akustisch relevante Größen wie die Temperatur ändern – um nur einige Probleme zu nennen.

Erschwerend kommt die hohe Empfindlichkeit unseres Ohres hinzu: Schall- und Antischallsignal müssen sehr präzise aufeinander abgestimmt sein, damit ein subjektiv spürbarer Effekt entsteht. „Schon Abweichungen von wenigen Prozenten können den Kompensationseffekt drastisch abschwächen“, meint dazu Dieter Guicking, Akustiker an der Universität Göttingen.