Rauschen (Physik)
Zeitlich veränderliches, leistungsbegrenztes Signal, dessen Eigenschaften mathematisch durch einen Zufallsprozess beschrieben werden können. Rauschen wird entweder phänomenologisch oder durch die Parameter des ihm zu Grunde liegenden Zufallsprozesses klassifiziert.
Rauschen wurde als physikalisches Phänomen, nämlich als messbare Stromschwankungen, erstmalig 1918 durch Walter Schottky beschrieben. Macht man diese Stromschwankungen nach Verstärkung über einen Lautsprecher hörbar, so erklingt ein typisches Geräusch, welches dem Phänomen den Namen gibt.
Inzwischen wird der Begriff "Rauschen" entsprechend oben stehender Definition sehr viel allgemeiner verwendet.
In der Nachrichtentechnik unterscheidet man zwischen prinzipiell vermeidbarem Rauschen aus künstlichen Quellen und dem allgegenwärtigen Hintergrundrauschen (thermisches oder Johnson-Rauschen).
Table of contents |
2 Arten von Rauschen 3 Rauschunterdrückung 4 Erzeugung von Rauschen 5 Anwendung von Rauschen 6 Referenzen 7 Literatur |
Signal-Rausch-Verhältnis
Je breitbandiger der Sender, desto mehr Rauschen überträgt er neben dem Nutzsignal. Ein wichtiger Parameter bei der Signalübertragung ist deswegen das Signal-Rausch-Verhältnis (auch als Signal-Rausch-Abstand bezeichnet). Es wird meist in dezibel (dB) angegeben und bezeichnet das logarithmierte Verhältnis von Signal- zu Rauschleistung.
Für digitale Signale ist ein SR von 15 dB noch ausreichend, während die verständliche Übertragung menschlicher Sprache mindestens ein SR von 20 dB erfordert.
Arten von Rauschen
Nach der Charakteristik ihres Frequenzspektrums lassen sich verschiedene Arten von Rauschen unterscheiden:
In der Praxis betrachtet man die Eigenschaften innerhalb von gewünschten Frequenzbereich..Rauschunterdrückung
Zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses gibt es unter anderem in der Audio- oder Videotechnik verschiedene Verfahren zur Rauschunterdrückung.
Rauschminderungsverfahren für die Magnetband-Aufzeichnung sind:
dbx, Dolby A, Dolby B, Dolby C, Dolby SR, Telcom C4.Erzeugung von Rauschen
Rauschen erzeugen kann man mit einem analogen Rauschgenerator oder mit einem Zufallszahlengenerator. Dabei kann man auch die Frequenzcharakteristik festlegen.Anwendung von Rauschen
Referenzen
Siehe auch: Rotes Rauschen, Braunes Rauschen, Fouriertransformation, Rauschzahl, Signalmittelung