| English version |  |
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| 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! |
| Formel für die effektive Rauschspannung (unbewertet):  |
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| 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 = f2 − f1 = fmax − fmin 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 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. |
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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). |
| 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. |
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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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