Grundrauschen

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Das Grundrauschen, oder auch englisch noise floor, bezeichnet das Eigenrauschen eines einzelnen Gerätes wie beispielsweise einer Verstärkerstufe oder eines Messgerätes, das lediglich in betriebsbereitem Zustand ist, aber kein Nutzsignal führt. Bei Messgeräten bewirkt das Niveau des Grundrauschens, dass Signale mit kleineren Pegeln nicht mehr erfasst werden können. Das Grundrauschen stellt eine untere Grenze der Auflösung dar, in diesem Fall ist das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) gleich 1.

Äußerung[Bearbeiten]

Grundrauschen eines Spektrumanalysators.

Das Grundrauschen hat Ähnlichkeit mit dem Weißen Rauschen und wird entsprechend wahrgenommen. Das Grundrauschen wird durch mehrere Faktoren bedingt. Ein Faktor, der starken Einfluss auf die Stärke dieses Grundrauschens nimmt ist die Art des Gerätes, ob es sich um ein aktives oder ein passives Gerät handelt. Bei passiven Bauteilen wird das Rauschen durch die Brownsche Molekularbewegung verursacht, das Wärmerauschen. Bei aktiven Geräten ist die Ursache in der Stromversorgung zu sehen. Je mehr Leistung ein Gerät erbringen muss, umso größer kann das Grundrauschen sein.

Ein weiterer Faktor ist die Temperatur in dem Gerät und um das Gerät herum. Je höher die Temperatur, umso größer wird die Eigenbewegung der Teilchen (Elektronen, Protonen, Neutronen). Weiterhin nimmt die mechanische und elektrische Abschirmung großen Einfluss auf das Verhalten des Grundrauschens. Ein weiterer beeinflussender Punkt ist die Art der Bauweise des Gerätes. Werden viele Bauteile im Inneren verbaut oder nur die nötigsten. Je mehr Widerstände und Kondensatoren verbaut sind, umso größer wird das Grundrauschen werden. Wird der Gesamtwiderstand einer Schaltung halbiert, so wird das Grundrauschen um etwa 3 dB gesenkt. Dieses ist allerdings bereits bei der Konstruktion des Gerätes zu beachten, da eine nachträgliche Änderung nur schwer und mit erhöhtem Aufwand möglich ist. Weiterhin hängt die Intensität des Grundrauschens von dem Geräteverbund ab. Am Ende fast jeder Übertragungskette befindet sich ein Wiedergabegerät in Form eines Lautsprechers oder Kopfhörers, der von einem Verstärker angesteuert wird. Je größer die Verstärkung ist, umso deutlicher wird das Grundrauschen wahrnehmbar.

Möglichkeiten zu Verminderung[Bearbeiten]

Um das Grundrauschen möglichst gering zu halten und die Hörbarkeit über ein Wiedergabesystem zu mindern, gibt es wiederum mehrere Möglichkeiten. Zum Einen ist es empfehlenswert, die Gerätschaften nicht größerer Hitze auszusetzen, vor allem im Sommer, oder die Kühlung der aktiven Bauelemente zu beeinflussen. Eine weitere Möglichkeit wäre die Verwendung von Expandern oder Gates, die das Grundrauschen mindern oder ausblenden, indem der Arbeitspunkt des Gerätes künstlich verändert wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Überdeckung des Grundrauschens mittels des Nutzsignals.

Das Grundrauschen kann jederzeit wahrgenommen werden, so z. B. wenn die Stereoanlage eingeschaltet wird, ohne eine CD oder Kassette abzuspielen. Nicht immer wirkt es störend oder aufdringlich.

Bedeutung[Bearbeiten]

Das Grundrauschen stellt das untere Ende des technischen Übertragungsbereichs des Gerätes dar. Das bedeutet, dass ab Überschreiten des Grundrauschpegels (das Nutzsignal wird lauter als das Grundgeräusch) die Systemdynamik beginnt. Für die Systemdynamik kann auch die Bezeichnung Signal-Rausch-Abstand verwendet werden.

Literatur[Bearbeiten]

  • Thomas Görne: Tontechnik. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München u. a. 2006, ISBN 3-446-40198-9.
  • Gerhard Haas: Audioschaltungen für Tontechnik, Studio und PA. Neue, überarbeitete Auflage. Elektor-Verlag, Aachen 2006, ISBN 3-89576-175-3.