Rauschen

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Brummen  /  Knistern und Knacken  /  Störungen

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atmosphärisches Rauschen  /  Bandrauschen  /  kosmisches Rauschen
Rauschen (Noise) entsteht hauptsächlich in elektronischen Schaltungen durch die Bewegung von Elektronen und ist als Rauschspannung messbar. Rauschquellen sind dort alle aktiven Bauelemente (Halbleiter und Röhren) sowie einige passive (z.B. Widerstände). Zustande kommt das Rauschen durch den ungleichmässigen Transport von Ladungsträgern im Leiter (Stromrauschen). Jede Unregelmässigkeit des Elektronenflusses bedeutet dabei einen minimalen Störimpuls. Da das Rauschen temperaturbedingt und -abhängig ist, bewirkt ein Temperaturanstieg zusätzlich eine Erhöhung der Elektronenbewegung und damit einen Anstieg der Rauschspannung (thermisches Rauschen oder Wärmerauschen).

       Neben dem Wärmerauschen und Stromrauschen gibt es bei Übertragungssystemen noch atmosphärisches Rauschen und kosmisches Rauschen. Diese entstehen durch Blitze, Funkenentladung oder ferne elektromagnetische Strahlung.

       Bei Tonbandaufzeichnungen ist ein Bandrauschen zu hören, welches durch Unregelmässigkeiten in der Magnetschicht von Tonbändern hervorgerufen wird.

       Zur Qualitätsbewertung wird das Verhältnis zwischen Leistung des Nutzsignals und des Rauschsignals gebildet und in Dezibeln angegeben:

Signal-Rausch-Verhältnis = 10 x lg    Leistung Nutzsignal    dB
 Leistung Rauschsignal 
Dieses Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) wird auch Rauschabstand oder Signal-Rauschabstand genannt (signal to noise ratio bzw. SNR). Als Mindestwert gelten für Sprache und Musik 30dB, für Bilder 40dB.

       Da man in der Praxis die Leistung des Rauschsignals schlecht vom der Nutzsignalleistung trennen kann, wird häufig das Verhältnis von:

S+N/N =    Nutzsignalleistung + Rauschleistung    dB
 Rauschleistung 
in dB angegeben (S+N/N).

Da das Rauschen durch elektronische Bauteile entsteht, bewirkt eine gezielte Auswahl der Bauelemente eine Verringerung desselben.

Was die aktiven Bauelemente anbelangt, stehen besonders rauscharme Operationsverstärker, Transistoren u.a. zur Verfügung.

Schaltungstechnisch gibt es ebenfalls diverse Kniffe, das Rauschen zu verringern, wie beispielsweise Parallelschaltung aktiver Bauelemente (Faulknerschaltung).
Stephan Gohdes, Deutschland, Nov. 2001
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