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3. Grundlagen

3.1 Messwerte

Angaben von Amplitudenwerten, Verstärkungsfaktoren, Spannungen, Leistungen, Verhältnis von Signal- zu Rauschleistung (S/N) etc. werden als relative logarithmische Werte a mit der Einheit deziBel (dB) angegeben. Etwas vereinfacht bedeutet das : Diese Werte können ohne Bezug z.B. als 10 dB. dargestellt werden, oder in Bezug auf eine andere Messgröße z.B. -10 dBV. Der Bezug also aufs "V" bedeutet zu einer definierten Spannung. Je nach Einheit gelten ebenfalls definierte Angaben.

 

3.2 Rauschen

Ein Nutzsignal kommt in der Praxis nie ohne irgendwelche Störsignalen daher. Genau diese Störsignale werden als Rauschen definiert. Man unterscheidet hier verschieden Arten von Rauschen, welche auch verschiedenen Ursprungs sind. So gibt es z.B. ein thermisches Rauschen, welches z.B. bereits durch einen stromdurchflossenen Widerstand produziert wird. Also Rauschen das die Bauteile oder Bauteilegruppen eines Gerätes produzieren. Ein unerwünschtes Brummen (definiert als deterministisches Signal), wird ebenfalls als Rauschen definiert.

Im allgemeinen gilt ein möglichst großer Abstand zwischen Nutz- und Störsignal zu erreichen. Für ein Videosignal sollte z.B. im Minimum ein S/N (Verhältnis Signal to Noise) von 50 dB1 erreicht werden um noch eine akzeptable Bildqualität zu haben (siehe verrauschtes und unverrauschtes Signal, Bild.2)

Bild 2 :

 

3.3 Signaldarstellung

Die gebräuchlichste Art der Signaldarstellung ist die Wiedergabe des Signalverlaufs über der Zeit. Dieser Verlauf kann mit einem Oszilloskop sehr einfach dargestellt werden. Häufig ist es aber auch erwünscht, das Signal in Abhängigkeit von Frequenzen darzustellen. Hierzu ist ein Spektrumanalyser wohl das beste Mittel (siehe zeit- und frequenzabhängige Darstellung einer Sinusschwingung, Bild.3)

Bild 3 :

3.4 Bandbreite

Bei der Übertragung brauchen nur Frequenzen berücksichtigt zu werden, welche auch von menschlichen Sinnen erfasst werden können. Im Audiobereich sind dies Frequenzen von 20 Hz bis 20 kHz. Dies entspricht also einer Bandbreite von 20kHz.

Die Helligkeitsinformation in einem Videosignal wird als Spannungsänderung dargestellt. Zur Übertragung eines Standardsignals wird eine Bandbreite von ca. 5 MHz benötigt. Für höhere Qualitäten z. B. im Kino wird schon eine Bandbreite von 30 MHz nötig. Zur Übertragung von solchen analogen Signalen kommen hauptsächlich elektrische Leitungen in Frage.

 

3.5 Verzerrungen

Man unterscheidet hauptsächlich zwischen zwei Arten von Verzerrungen. Die linearen und die nichtlinearen Verzerrungen. Im Audiobereich nennt man die nichtlinearen Verzerrungen den Klirrfaktor.

Lineare Verzerrungen sind Abweichungen eines Amplitudenganges von einem vordefinierten linearen Verlauf (siehe Frequenzgang und lineare Verzerrungen, Bild.4).

Bild 4 :

 

 

  3.6 Leitungen

Alle elektrische Leitungen haben einen ohmschen Widerstand, eine Kapazität und eine Induktivität. Diese Eigenschaften werden vom Aufbau wie auch von den verwendeten Materialien gegeben.

Bei der Übertragung müssen vor allem bei hohen Frequenzen lineare Verzerrungen miteinkalkuliert werden. So ist eine Übertragung von Audio-Signalen (Bandbreite 20kHz) relativ problemlos. Jedoch bei Videosignalen (Bandbreite 5MHz) wird dies schon kritischer.

Entzerrungen oder spezielle Signalführungen werden bei hoher Bandbreite und hohen Qualitätsanforderungen eingebaut. So können z.B. durch symmetrische Signalführung Störungen von außen minimiert werden (im Audiobereich oft genutzt).

 

3.7 Verstärkung

Elektrische Leitungen bedämpfen das Signal, daher sind Verstärker nötig. Diese Verstärker können einen Defekt aufweisen, welche zu Verzerrungen oder unerwünschten Schwingungen führen können.

 

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Vielen Dank an   Roland   ww.2cool4u.ch   , der Texte und Bilder für die "TV-Signale" erstellt hat


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