Rauschunterdrückungsverfahren

Die Detektor-Schaltkreise in den Funkempfängern von Drahtlossystemen erzeugen ein hochpegeliges Audiosignal, wenn kein HF-Eingangssignal vorhanden ist. Das Geräusch wäre für das Publikum unerträglich und könnte darüber hinaus Verstärker und Lautsprecher ernsthaft beschädigen. Damit ein drahtloses Mikrofonsystem sinnvoll eingesetzt werden kann, muss der zugehörige Empfänger über eine Rauschunterdrückungsschaltung verfügen, die das Audiosignal bei nicht vorhandenem HF-Eingangssignal stumm schaltet.

Eine einfach gebaute Rauschunterdrückungsschaltung überwacht das HF-Eingangssignal am Empfänger und schaltet den Audioausgang stumm, sobald der Signalpegel den für ein zufrieden stellendes Audiosignal erforderlichen Schwellenwert unterschreitet. Wenn der Rauschunterdrückungs-Schaltkreis korrekt justiert ist und alles ordnungsgemäß funktioniert, gibt der Empfänger nur Audiosignale weiter, die eine akzeptable Qualität haben. Andernfalls wird der Empfängerausgang stumm geschaltet. Diese Art der Rauschunterdrückung funktioniert reibungslos, solange keine Interferenzen vorliegen.

Durch Interferenzen wird diese Situation erheblich kompliziert. Interferenzsignale können den Empfänger so beeinflussen, dass dieser die Stummschaltung des Audioausgangs wieder aufhebt, besonders wenn das Sendemodul ausgeschaltet ist. Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, den Rauschunterdrückungspunkt einstellbar zu machen. Es kann häufig eine Rauschunterdrückungseinstellung gefunden werden, die den stumm geschalteten Empfänger erst dann wieder aktiviert, wenn ein starkes Sendersignal empfangen wird und nicht schon bei einem schwächeren Interferenzsignal. Leider reduziert eine hohe oder "strenge" Rauschunterdrückungseinstellung in der Regel auch die maximale Reichweite eines Drahtlossystems. Dies liegt daran, dass der Abstand zum Sender relativ gering sein muss, damit der Empfänger ein ausreichend starkes Signal aufnehmen kann.

Um diesem Problem Herr zu werden, wurden noch ausgeklügeltere Rauschunterdrückungsverfahren entwickelt. Eines besteht darin, dem Sendesignal einen hochfrequenten Pilotton hinzuzufügen. Der Empfänger überprüft eingehende Signale auf das Vorhandensein des Pilottons. Ist dieser nicht vorhanden, nimmt der Empfänger an, dass das Signal nicht von seinem eigenen Sendemodul stammt und schaltet den Audioausgang stumm, selbst wenn das Interferenzsignal ausreichend stark ist. Bei diesem Verfahren spricht man von "Rauschunterdrückung mit Pilotton" oder "tonkodierter Rauschunterdrückung".

Eine dritte Lösungsmöglichkeit sieht vor, den Pegel von hochfrequenten Störgeräuschen am Ausgang der Empfänger-Detektorschaltung zu messen. Ein hoher Störgeräuschpegel lässt darauf schließen, dass das empfangene Signal entweder gestört wird, nicht die korrekte Frequenz aufweist oder andere Eigenschaften hat, die darauf hinweisen, dass es sich nicht um das gewünschte Signal handelt. In Kombination mit einer Signalpegelmessung wird hier oft von einer "Dual Mode"-Rauschsperre gesprochen.

Es wurden andere Kombinationen von Rauschunterdrückungs-Schaltkreisen und sogar noch kompliziertere Verfahren ausprobiert und eingesetzt. Leider bietet keines von ihnen absolute Sicherheit. Tonkodierte Rauschunterdrückungssysteme können durch Intermodulation getäuscht werden. Ein Intermodulationsprodukt, das durch einen tonkodierten Sender und ein anderes Signal entsteht, enthält den entsprechenden Pilotton. Auf ähnliche Weise kann ein Empfänger mit einer Dual Mode-Rauschsperre durch ein starkes, unverfälschtes Interferenzsignal getäuscht werden.

Hinzu kommt ein grundsätzliches Problem, das für alle Rauschunterdrückungsverfahren gilt. Obwohl komplexe Rauschunterdrückungs-Schaltkreise den Empfänger bei Interferenzen in der Regel stumm schalten können, sorgen sie jedoch nicht dafür, dass das Drahtlossystem eingesetzt werden kann. Die eigentliche Wahl besteht also zwischen keinem oder einem schlechten Audiosignal. Für gute Audioqualität muss also das zu Grunde liegende Interferenzproblem beseitigt werden. Bei geringfügigen Interferenzen funktionieren auch einfache Rauschunterdrückungsverfahren ausreichend gut, bei schweren Interferenzen können aber auch die komplizierteren Techniken nur den Audioausgang unterbrechen und das System stumm schalten.

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