Berechnen Rechner Thermisches weißes rosa Rauschen Rauschspannung Volt dB Rauschen aus Messdaten berechnen Temperatur Bandbreite Berechnung - sengpielaudio
 
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Thermisches Rauschen oder Wärmerauschen
 
Berechnen der Rauschspannung
 
Johnson-Rauschen, Nyquist-Rauschen und weißes Rauschen
Rauschspannung (signal-to-noise-ratio) in Mikrovolt (Effektivwert),
sowie
Rauschpegel in dBu und dBVHi-Fi-Bandbreite von 20 Hz bis 20 000 Hz = 19 980 Hz
 
Im allgemeinen Gebrauch bedeutet das Wort Lärm unerwünschter Schall.
In der Elektronik bezieht sich "Lärm" auf das Rauschen als elektronisches Signal in einem Audiosystem.
Thermisches Rauschen wird durch thermische Bewegung der Elektronen in einem Leiter erzeugt.
Ein Widerstand rauscht, ohne dass Spannung angelegt sein muss. Vergiss die Leistung!

 
Temperatur ϑ   ° Celsius
Messbandbreite Δ f   Hz
Widerstand R   Ohm
     
     
     
 Rauschspannung UR   μV (Mikrovolt) 
Rauschpegel Lu   dBu
Rauschpegel LV   dBV
 
Bei Dezimal-Eingabe ist stets der Punkt zu verwenden.
 
Formel für die effektive Rauschspannung
(unbewertet):

Rauschspannungs-Formel
Weißes Rauschen
 
Der Rauschpegel Lu ist auf die Bezugsspannung U0 = 0,774 6 V ≡ 0 dBu
und der Rauschpegel LV ist auf die Bezugsspannung U0 = 1 V ≡ 0 dBV bezogen.
 
Boltzmannkonstante   kB = 1,380 650 4 · 10−23 J/K (Joule/Kelvin); J = W · s
Absolute Temperatur in Kelvin    T = 273,15 + ϑ  in °C
Betrachtete Bandbreite  Δ f = f2f1 = fmaxfmin in Hz; 20 kHz − 20 Hz = 19 980 Hz
Widerstand des Schaltkreises in Ohm 
 
R.
R ist hier nicht die universelle Gaskonstante!

Zu jeder Rauschspannung muss die Temperatur T und die Bandbreite Δ f
angegeben werden, bei der sie gemessen wurde.
 
Einfach den Wert links oder rechts eingeben.
Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des
Zeichens.
Bei Dezimal-Eingabe ist stets der Punkt zu verwenden.

 
Rauschspannungspegel Lu
dBu (Audio)
 ↔  Rauschspannung (Audio) U 
µV (Mikrovolt)
Rauschspannungspegel   Rauschspannung
Bezugsspannung U0 = 0,7746 Volt = 774 596,67 µV ≡ 0 dBu
 
Rauschspannungspegel LV
dBV
 ↔  Rauschspannung U 
µV (Mikrovolt)
Rauschspannungspegel   Rauschspannung
Bezugsspannung U0 = 1,0 Volt = 1 000 000 µV ≡ 0 dBV

Bei der Eingabe des Rauschspannungpegels ist nicht das Minus-Zeichen zu vergessen.

Toningenieure oder Tontechniker mit guten Ohren fragen zu Recht weniger nach der Rauschleistung bzw. nach der Rauschenergie.
Was bewegt denn unsere Trommelfelle?
Was bewegt die Membran eines Mikrofons bei einem Schalldruckpegelmesser
(SPL-Meter)?
Versuche doch weniger mit der berechneten Schallleistung auszukommen.

Mikrofonentwickler, Mischpultentwickler und Tontechniker sind überwiegend daran interessiert das störende Ausgangsrauschen als Spannung (!) an den Audio-Geräten zu kennen. Vergiss die Leistung!
Die Rauschspannung kann man messen. Die Rauschleistung ist jedoch höchstens zu errechnen.
 
 
Merke: Die abgestrahlte Schallleistung (Schallintensität) ist die
Ursache und der
Schalldruck ist die Wirkung oder der Effekt.
Wobei besonders den Tontechniker die Schallwirkung interessiert.
Die Wirkung der Temperatur und des Schalldrucks:
Wirkung (Effekt) und Ursache – Schalldruck und Schallleistung
.
 
 
 
 Akustiker und Schallschützer ("Lärmbekämpfer") brauchen die Schall- intensität und die Schallleistung – jedoch benötigen Tontechniker und Sound-Designer ("Ohrenmenschen") diese Schallenergiegröße kaum.
 
Daher sollte man sich eher um die Schallfeldgröße, den Schallwechseldruck kümmern und um den Pegel (Schalldruckpegel SPL) als Wirkung an den Trommelfellen des Gehörs und an den Membranen der Mikrofone, sowie der entsprechenden Audiospannung bzw. seinem Spannungspegel.

 

Wirkung (Effekt) und Ursache − Schalldruck und Schallleistung

Akustiker denken darüber anders. Dieses ist eine spezielle Tontechnikerseite.
 
Wer an Vermeidung von Reflexionen durch Leistungsanpassung mit Ra = Ri
denkt, der hat dagegen mit Hochfrequenz (HF) zu tun und nicht mit Audio.

Weißes-Rauschen-Generator

Gauss Rauschen

Amplitudenverteilung von Gaußschem Rauschen

Für die Momentanwerte des Rauschens bestehen Wahrscheinlichkeiten, die für
kleine Amplituden höher sind als für große. Theoretisch können beliebig hohe
Momentanwerte U(t) in positiver oder negativer Richtung auftreten, jedoch ist dieses
sehr unwahrscheinlich. So wird sich U(t) häufiger im Intervall C aufhalten als in einem
der Intervalle B, und noch seltener wird U(t) in den Intervallen A anzutreffen sein.
Integriert man U(t) über eine längerer Zeit, so ist das Integral gleich Null, dem
Mittelwert oder dem Erwartungswert dieser Gaußverteilung.

 
Thermisches Rauschen entsteht durch die ungeordnete thermische Bewegung von
Ladungsträgern und führt zu Spannungsschwankungen an den Enden eines Leiters.
Thermisches Rauschen ist ein Begriff aus der Elektrotechnik.

 
Rauschen ist neben den Verzerrungen eines der wichtigsten Qualitätszeichen von
HiFi-Geräten. Im Bereich der Audiotechnik wird mit Rauschen ein oft störendes, im
Idealfall aber unhörbares Hintergrundgeräusch während der Wiedergabe von Musik
bezeichnet. Während dieser monotone Hintergrundton früher zu Zeiten der Schallplatte
und Kassette ein geduldetes Übel war, ist es heute im Zeitalter von hochqualitativen,
praktisch rauschfreien Audiomedien wie CD und DVD praktisch nicht mehr
wahrnehmbar. Trotzdem ist es immer noch so, dass jedes Gerät neben dem
eigentlichen Musiksignal Rauschen produziert. Rauschen ist daher auch heut noch
eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale für Audiokomponenten, insbesondere
von Verstärkern.

 
Johnson-Rauschen (thermisches Rauschen, Johnson-Nyquist-Rauschen, Nyquist-
Rauschen) ist ein weißes Rauschen, das sich aus der thermischen Bewegung der
Moleküle im Gleichgewicht erklärt. Es wurde von John Bertrand Johnson
experimentell verifiziert. Da es überall vorkommt, spricht man auch vom
Hintergrundrauschen. Richtet man eine Empfangsantenne in das Weltall, so
empfängt man Johnson-Rauschen, das einer Temperatur von etwa 3 K entspricht.

 
In der Nachrichtentechnik oder bei einer Detektion ist das Johnson-Rauschen durch
die thermische Bewegung der Elektronen im elektrischen Leiter erklärt.


Rauschzahl NF in dB = 10 · log (Rauschfaktor F)
 
Rauschtemperatur Te = T0 (F − 1)
T0 ist die Standard-Temperatur, üblicherweise 20°C oder 293,15 K
 
Die Rauschzahl NF in dB gibt an, welche Signalleistung man dem Eingang zuführen
muss, damit am Ausgang Gleichheit zwischen Signal- und Rauschleistung besteht.
Der eingangsseitige Rauschabstand bezieht sich dabei auf eine Rauschtemperatur
von T0 = 290 K. Der Rauschfaktor wird als dimensionslose Zahl angegeben.
Gleichbedeutend ist die Definition:
Der Rauschfaktor ist das Verhältnis der pro Hertz Bandbreite am Ausgang
gelieferten Rauschleistung zu der Rauschleistung, die der eingangsseitige
Abschlussleitwert allein am Ausgang liefern würde.

 
Das Eingangsrauschen wird üblicherweise bewertet als äquivalentes
Eingangsrauschen nach CCIR 468/3 in "dBqp", also 'dB quasi ponderé' angegeben.
Auch die A-Bewertung in dBu ist üblich.


EIN bedeutet "Equivalent Input Noise", also gleichwertiges Eingangsrauschen.
Hierbei wird auf die gleichwertige Eingangsgeräuschspannung bezogen, die
notwendig ist, um das Ausgangsrauschen eines gegebenen Vorverstärkers zu
erhalten. Numerisch ist es das verstärkte Ausgangsrauschen, das sich ergibt, wenn
die Verstärkung subtrahiert wird. EIN wird normalerweise bei höchstmöglicher
Verstärkung gemessen und liegt gewöhnlich bei −125 bis −130 dBu.

 
Das Signal-Rausch-Verhältnis, auch Störabstand bzw. Signal-Rauschabstand, oft
auch abgekürzt SNR oder S/N vom Englischen signal-to-noise ratio genannt, ist ein
Maß für die Qualität eines aus einer Quelle stammenden Nutzsignals, das von einem
Rauschsignal überlagert ist.
 
 
Ein Dozent erklärt den Studenten: Jedes Mikrofon gibt von Natur aus ein Grundrauschen ab.
Dieses abgegebene Rauschen ist im Vakuum noch geringer. Der Vortragende grinst, jedoch zeigen die Studenten keine Regung. − Na, fällt der Groschen?

 
 
Weißes und rosa Rauschen
 
"Weißes Rauschen" ist konstante Energie pro Bandbreite / Hz.
"Rosa Rauschen" ist konstante Energie pro Prozent Bandbreite
oder pro Oktave oder pro 1/3 Oktave (Terz).

Regenbogenlinie

Das schönste zum Thema "Rauschen" passende Gedicht "Lass rauschen Lieb, lass rauschen"
stammt aus einer Volksliedsammlung von Clemens Brentano (1778 − 1842) und Achim von
Arnim (1781 − 1831). Die dreibändige Liedersammlung "Des Knaben Wunderhorn" wurde in
den Jahren 1805 bis 1808 veröffentlicht.
 
Ich hört ein Sichlein rauschen,
Wohl rauschen durch das Korn,
Ich hört ein Mägdlein klagen,
Sie hätt ihr Lieb verlorn.

Laß rauschen, Lieb, laß rauschen,
Ich acht nicht, wie es geht,
Ich thät mein Lieb vertauschen
In Veilchen und im Klee.

Du hast ein Mägdlein worben
In Veilchen und im Klee,
So steh ich hier alleine,
Thut meinem Herzen weh.

Ich hör ein Hirschlein rauschen
Wohl rauschen durch den Wald,
Ich hör mein Lieb sich klagen,
Die Lieb verrauscht so bald.

Laß rauschen, Lieb, laß rauschen,
Ich weiß nicht, wie mir wird,
Die Bächlein immer rauschen,
Und keines sich verirrt.
 
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