Woher kommt das Rauschen im Radio?

Question

Hallo! Ich habe folgende Frage: Wenn man im Radio einen Sender sucht und auf eine Frequenz kommt,auf der kein Sender sendet, hört man ja immer dieses statische Rauschen. Woher kommt das eigentlich, also was hört man da? Dieses Rauschen muß ja durch irgendwas entstehen? vielleicht gibt es hier einen Technikexperten?

Answer 1

Das ist ein MIX aud vielen: die 1. heißt auch 1/f-Rauschen
(Weitergeleitet von Rosa Rauschen)die 2. heißt :weisses Rauschen
hier ein kleiner Auschnitt, weiter zu verfolgen unter dem Link:

Das 1/f-Rauschen bezeichnet ein Rauschen das mit steigender Frequenz abnimmt. Die Amplitudenverteilung ist umgekehrt proportional zur Frequenz (~ 1/f) und die Rauschleistungsdichte nimmt mit einer Verdopplung der Frequenz um die Hälfte ab. Technisch bedeutet dieses, dass die Leistungsdichte des Frequenzspektrums zu höheren Frequenzen hin um 3 Dezibel pro Oktave abnimmt. Mathematisch ergibt sich daraus eine logarithmisch absteigende Leistungsverteilung.

Gelegentlich wird für 1/f-Rauschen auch der Begriff Rosa Rauschen verwendet. Diese Bezeichnung ist jedoch nicht einheitlich und wird auch für andere Rauscharten verwendet, bei denen die Amplitudenverteilung mit der Frequenz noch stärker abnimmt, beispielsweise mit 1/f2 (→ Braunes Rauschen).

Anschauliche Beschreibung [Bearbeiten]

Beim 1/f-Rauschen handelt es sich um ein Rauschen, das in vielen physikalischen, biologischen aber auch ökonomischen Prozessen auftritt. Dieses Rauschverhalten ist immer dann zu beobachten, wenn bestimmte Ereignisse bei doppelter Geschwindigkeit (respektive bei doppelter Frequenz) nur halb so intensiv auftreten. Dieses ist leicht nachzuvollziehen, weil der Aufwand für Änderungen naturgemäß mit deren Geschwindigkeit immer weiter wächst.

Beispiele [Bearbeiten]

* Das Rauschen eines Wasserfalls kommt durch das Zusammenstoßen von Wassertropfen untereinander oder mit der Wasseroberfläche zustande. Dass es sich hierbei zumindest näherungsweise um ein 1/f-Rauschen handelt, kann wie folgt veranschaulicht werden: Je kleiner die Wassertropfen werden, desto effektiver ist die Luftreibung, so dass kleinere Tröpfchen stärker abgebremst werden als größere. Beim Auftreffen ist die Geschwindigkeit der kleineren Tropfen geringer, so dass diese nur schwächere höherfrequente Geräuschanteile zum Gesamtrauschen besteuern können.

* Auch die Schlagseite eines Betrunkenen kann zum Beispiel einem 1/f-Rauschen entsprechen, weil eine doppelt so schnelle Seitwärtsbewegung nur halb so heftig auftritt, wie die langsamere Seitwärtsbewegung. Eine dreimal so schnelle Seitwärtsbewegung ist dann nur dreimal schwächer zu beobachten, und so weiter.

* Ein Börsenkurs kann ebenfalls diesem Verhalten entsprechen, wenn nämlich die Kursschwankungen im gleichen Maße stärker werden, wie sie an Geschwindigkeit verlieren.

* In der Akustik wird das 1/f-Rauschen als ein Geräusch empfunden, bei dem ein durchschnittlicher Mensch alle Frequenzbereiche des hörbaren Schallspektrums etwa gleich laut empfindet.

* In der Elektronik spielt das 1/f-Rauschen vor allem bei Feldeffekttransistoren eine wesentliche Rolle, wo es unterhalb von ca. 15 kHz gegenüber thermischen Rauschen dominiert. Insbesondere bei MOSFETs spielt es eine bedeutende Rolle, weshalb bei niederfrequenten Verstärkern in diesem Frequenzbereich keine MOSFETs in der Eingangsstufe eingesetzt werden. Wegen kleinerem 1/f-Rauschen werden daher beispielsweise in Mikrofonvorverstärkern Bipolartransistoren oder JFETs eingesetzt.

* Weitere Beispiele sind auch in der Meteorologie und der Kosmologie zu finden.

* 1/f-Rauschen kann visualisiert werden, indem eine diskrete zweidimensionale komplexe Funktion mit hyperbolisch abfallender Amplitude und zufälliger Phase invers fourier-transformiert wird. Der Betrag der komplexwertigen Fourier-Transformierten kann sowohl einfarbig (Graustufen) als auch getrennt für die drei Farbkanäle als RGB-Signal ausgegeben werden.

* 1/f-Rauschen kann hörbar gemacht werden, indem eine diskrete eindimensionale komplexe Funktion mit einer mit hyperbolisch abfallenden Amplitude und zufälliger Phase invers fourier-transformiert wird. Der Betrag der komplexwertigen Fourier-Transformierten kann sowohl monophon als auch stereophon wiedergegeben werden.

Weißes Rauschen ist in den Ingenieur- und Naturwissenschaften ein physikalisches Rauschen mit konstanter Amplitude im Leistungsdichtespektrum (S(w) = H).

Die Leistung eines stochastischen Signals erhält man, wenn man das Leistungsdichtespektrum von null bis plus unendlich integriert. Das weiße Rauschen im theoretischen Sinne hat somit eine unendliche Signalenergie. Daher ist das Weiße Rauschen nur als ein theoretisches Modell anzusehen. In der Praxis fällt beim weißen Rauschen die Leistungsdichte für sehr große Frequenzen ab. Häufig ist das Weiße Rauschen auch nur eine Approximation des Gaußschen Rauschens mit einem gaußverteilten Spektrum, wobei nur ein kleiner, relevanter Ausschnitt des Spektrums als quasi-konstant angesehen werden kann.

Die Autokorrelationsfunktion eines weißen Rauschens ist nach dem Wiener-Khintchine-Theorem ein Dirac-Impuls bei Null mit dem Faktor H. Das heißt, für beliebig kleine t'>0 gilt: Was zum Zeitpunkt t+t' geschieht, ist absolut unabhängig davon, was zum Zeitpunkt t geschehen ist. Weißes Rauschen ist selbstähnlich. Auch hier sieht man, dass das Weiße Rauschen so in seiner Absolutheit in der Realität nicht existieren kann.

Answer 2

Die Ursache liegt in der so genannten Braunschen Molekularbewegung, die bekanntlich die Temperatur definiert. Temperatur bedeutet nichts anderes als das "Zittern" der Atome, Moleküle und Ladungsträger. Erst bei dem absoluten Nullpunkt von Null Kelvin oder minus 273 Grad Celsius hört dieses Zittern auf. Das Rauschsignal eines Widerstands steigt also proportional zur Temperatur.

Im Umkehrschluss gilt: Mit extrem teuren Bauelementen, die noch bei extrem niedrigen Temperaturen funktionieren, kann man Verstärker mit überaus geringem Eigenrauschen bauen. Wenn man an diese dann noch eine extrem stark bündelnde und damit sehr große Antenne anschließt, und damit bei klarer Nacht auf einen hohen Berg steigt, kann man tatsächlich das Hintergrundrauschen des Universums - der gleichsam das Echo des Urknalls ist - über das Eigenrauschen des Empfängers heben und somit hör- oder sichtbar machen.

Answer 3

hey ;)*

Der Beweis ist einfach zu führen, indem man die jeweiligen Antennen abklemmt, dann wird sicherlich nichts mehr vom Rundfunkgerät empfangen. Doch das Rauschen bleibt, es entsteht also - überwiegend jedenfalls - im Gerät selbst.

Ein gewisses Grundrauschen der Geräte ist unvermeidlich und immer vorhanden. Wenn das per Antenne darüber gelegte "Nutzsignal" - die Nachrichten beispielsweise oder ein Spielfilm - groß genug ist, wird das Grundrauschen nicht mehr wahrnehmbar. Wenn indes kein "Nutzsignal" vorhanden ist, wird das Grundrauschen vom Gerät verstärkt und als Signal behandelt. Dann wird es hör- und sichtbar.
Doch wo hat es seinen Ursprung? Die Erfahrung hat uns gezeigt, dass die Stärke des Rauschens auch ein Qualitätskriterium der Geräte ist. Je weniger eigenes Rauschen im Gerät entsteht, um so kleinere Eingangssignale werden noch "sauber" verarbeitet. Diese vom Gerät abhängigen Anteile des Rauschens sind "Dreckeffekte", wie zum Beispiel das buchstäbliche "Entlangschrammen" von Ladungsträgern an nicht idealen Oberflächen, oder das "Anecken" von Ladungsträgern an Unregelmäßigkeiten der Kristallgitter. Interessant ist aber die Frage: Wenn ich beliebigen Aufwand treibe, kann ich dieses Rauschen dann beliebig verringern?

Die Antwort ist: Nein. Es gibt eine fundamentale Grenze. Und die nennt man thermisches Rauschen. Wenn man einen idealen, Ohmschen Widerstand - bei dem der Widerstand also unabhängig von Stromstärke beziehungsweise Spannung ist - auf den Tisch legt und an seinen Anschlüssen den Spannungsverlauf beobachtet, stellt man fest, das dieser Widerstand "rauscht". Gleiches gilt für die Antenneneingänge von Rundfunkgeräten: Sie verfügen ebenfalls über Eingangswiderstände, die dem Ohmschen Gesetz gehorchen.

siehe http://www.wissenschaft-online.de/artikel/604858

have a good nice day :)*

LG
Michelle

Answer 4

Es heißt statisches Rauschen, weil es durch die Statik entsteht, also durch die kleinen elektrischen Entladungen in der Atmosphäre, die fortwährend stattfinden, und dabei Funkwellen auf zufälligen Frequenzbereichen erzeugen, und eben auch auf der Frequenz, auf die Dein Radio zufällig eingestellt ist. Jeder Funken gibt einen kleinen Knacks, und viele Knackse, zufällig gestreut, ergeben Rauschen.