UKW-Empfang mono besser?

Zunächst mal Grundlagen: Das UKW-Stereo-Signal ist ein Multiplexsignal, setzt sich also aus mehreren parallel übertragenen "Untersignalen" zusammen.

Im Bereich bis 15 kHz befindet sich das Summen- oder Monosignal (L+R), das von jedem billigen Monoradio (ausschließlich) empfangen wird.

Darüber, im Bereich 23 bis 53 kHz, befindet sich das Differenzsignal L- R, das ein Stereoempfänger benötigt, um das Stereosignal herzustellen. Dieses Differenzsignal ist auf einen 38-kHz-Unterträger amplitudenmoduliert, der aber selbst nicht mit übertragen, sondern durch die halbe Frequenz, den 19-kHz-Pilotton, vertreten wird (das kostet weniger Bandbreite).

Dieses Stereoverfahren nennt man MS (Mono-Seite). Im Gegensatz zum "normalen" LR-Stereoverfahren werden dabei über die zwei verfügbaren Tonkanäle nicht Links und Rechts, sondern Mono- (was für Töne sind überhaupt da) und Seiteninformation (wo sind sie zwischen Links und Rechts) übertragen. Das muß so kompliziert sein, damit Mono-UKW- Empfänger weiterhin mit den ersten 15 kHz das komplette Monosignal bekommen und nicht nur eine Seite.

Ganz oben, auf einem 57-kHz-Unterträger, befinden sich die Signale für Verkehrsfunk-/Durchsagekennung, RDS undsoweiter, die wir hier nicht brauchen.

Wenn nun der Empfang schlechter wird, macht sich das zunächst in den oberen Bereichen des Multiplexsignals bemerkbar: RDS ist nicht mehr lesbar, und das Rauschen im Differenzsignal steigt an - dennoch kann das Monosignal, die unteren 15 kHz, noch relativ sauber empfangen werden.

Wenn Du die Mono-Taste betätigst, schaltest Du das Differenzsignal sozusagen ab. Dasselbe machst Du, nur etwas später, wenn du aus den beiden Kanälen händisch eine Monosumme bildest - auch dann wird's rauschfrei.

Du kannst es auch mathematisch erklären. Die Umwandlung von LR in MS geschieht durch Summen- bzw. Differenzbildung:

M = L+R S = L-R

Zurück geht's genauso:

M+S = (L+R)+(L-R) = L+R+L-R = (2)L M-S = (L+R)-(L-R) = L+R-L+R = (2)R

Das Rauschen N liegt nun, wie gesagt, vor allem auf dem S-Signal, also:

L = M+(S+N) = M+S+N R = M-(S+N) = M-S-N

Wenn ich jetzt mit L+R eine Monobildung mache, fallen rechnerisch sowohl das S-Signal als auch das N-Signal raus, und (2)M bleibt übrig - ohne N, also rauschfrei.

In der Praxis sieht das so aus, daß das Rauschen exakt phasengedreht auf den beiden Stereokanälen erscheint. Einem geübten Tontechnikerohr fällt das beim UKW-Hören auch sofort auf, weil es auf Phasenschweinereien allergisch reagiert. Und alles, was phasenverkehrt auf Links und Rechts liegt, fällt bei einer anschließenden Monobildung einfach weg (so funktionieren übrinx auch "Karaokefilter").

Wars verständlich?

vG

Hallo,

ich habe jetzt schon mehrfach festgestellt, dass (insbesondere im Auto, aber auch in der Küche) das Rauschen im Radio beim Umstellen auf "Mono" im FM-Frequenzband wesentlich geringer wird. Habe mir dazu was angelesen, so mit Summen- und Differenzsignal, aber nicht wirklich verstanden.

Kann mir das jemand leicht verständlich machen?

Vielen Dank im voraus, Nico

Genau, aber warum eigentlich? Das ist der Knackpunkt.

Warum die unteren und nicht zum Beispiel die oberen?

Ansonsten ja. Sehr ausführlich. Vielen Dank!

Nico

Was noch nicht ganz klar geworden ist:

Das Rauschen verteilt sich auf beide B=E4nder, das Differensignal wird mi= t=20 seinem Rauschen bei Stereoberiebt zus=E4tzlich in das Audio Band=20 gespiegelt. Bei Mono wird der Empf=E4nger automatisch Schmalbandiger, so =

da=DF das Rauschen entsprecheden weniger wird.

Gru=DF Hans

Nicolas Tade schrieb: Soweit ich mich erinnere, wird das Seiten-Signal mit deutlich weniger Pegel als das Mitten-Signal ausgestrahlt.

Ciao - Peter

Das ergibt sich theoretisch schon zwangsweise durch den wesentlich geringeren Modulationsindex bei Stereo. Dazu kommt noch eine ziemlich sinnbefreite Übertragungsart bei Stereo, die nur dem Zweck dient, die volle Abwärtskompatibilität zu wahren.

Gruß Lars

AFAIK einfach deshalb, weil sie weiter außen an den Grenzen der Übertragungsbandbreite liegen. Aber das kann Dir jemand anders sicher besser erklären.

Darüber hinaus enthält ein Empfang mit 15 kHz Bandbreite naturgemäß weniger Rauschen als einer mit 60 kHz Bandbreite, selbst bei gleichverteiltem Rauschen.

vG

JFTR: Monosignal, nicht Mittensignal.

Denn alles, was linksaußen oder rechtsaußen ist, ist genauso im M- Signal enthalten wie das, was in der Mitte ist. Nur dessen Pegel- und Phasenverhältnis zum entsprechenden Anteil des S-Signals ist anders.

vG

Wieso "nur"? Weißt Du, wie viele Mono-Empfänger es gibt?

Und falls jetzt der Einwand kommt, die könne man doch auch so bauen, daß sie LR empfangen und dann daraus Mono bilden: Wieso sollte man den prinzipbedingten Vorteil eines geringeren Rauschens beim Monoempfang aufgeben?

Ich finde die technische Lösung mit einer MS-Übertragung nicht im mindesten sinnbefreit, sondern im Gegentum äußerst klug.

vG

Volker Gringmuth schrieb:

Naja, die ZF-Bandbreite wird ja nicht umgeschaltet, durch den Stereodecoder wird aber das höherfrequente Rauschen in den hörbaren Bereich runtergemischt.

Gruß Dieter

Volker Gringmuth schrieb:

Holger Lauridsen spricht 1956 in den Gravesaner Blättern (Nr. V, S. 28 ff) und 1957 auf der Tonmeistertagung (gut, den Vortrag hielt Franz Schlegel in Vertretung des todkranken H. Lauridsen, der am 30. Dezember

1957 starb) von "Mitten"- und "Seiten"-Kanal.

Auch ich lernte es so und änderte dies selbst bei der Behandlung von Problemen der Multiplexstereofonie nicht, deren Entwicklungsdetails der RRG-Magnetbandstereo-Pionier Dr. Ludwig Heck (er schob die Stereotechnik auf Magnetband bei der RRG schon ab 1941 an und war mit Braunmühl nach dem Krieg beim SWF) bereits auf der Tonmeistertagung 1953 referierte.

Ansonsten für Interessenten: Für einen mit der Monoübertragung identischen Geräuschspannungsabstand benötigt der Multiplexstereoempfänger im Stereobetrieb eine 20 dB höhere (also zehnfache) Antennenspannung.

Noch etwas: So sinnbefreit ist das Matrizierungsverfahren auch nicht, denn auf der letztjährigen HighEnd-Messe in München drückte der BR mit Hilfe der Matrizierung (und den Vorarbeiten des Kollegen M. W., ehem. BR-Tonmeister, nun Leiter Studioproduktion und -technik) ein 5.1-Signal gemeinsam mit einem 2-Kanal-Downmix desselben Signales durch eine DAB-Strecke.

Erfolgreich, wie ich anmerken möchte.

Mit freundlichen Grüßen

Hans-Joachim

************************************************************************** Hans-Joachim Röhrs Tonmeister VDT 80538 München

Die Chronik in Ehren, aber findest Du nicht auch, daß die Bezeichnung sachlich irreführend ist?

M, also L+R, ist ein /Mono/signal des Geschehens, kein /Mitten/signal (das nach meinem Verständnis ein Signal wäre, das nur die Stereomitte enthielte).

Als Quelle kann ich Deinen Referenzen allerdings nur Dickreiter (I/291) entgegensetzen :)

vG

"Nur" deshalb, weil die Abwärtskompabilität der Einzige Rechtfertigungsgrund für dieses Verfahren ist. Selbst wenn es 99% Monop-Empfänger wren.

Du meinst also L und R getrennt einzeln?

Das würde man nicht, aber ich würde hätte so etwas ohnehin nicht vorgeschlagen, da das für mich in Hinblick auf die Kompabilität ohnehin keinen Sinn ergibt.

Das Stereoübertragungsverfahren als solches ist in sehr hohem Maße unsinnig. Erst in Hinblick auf maximale Abwärtskompabilität und maximalen Komfort hat es seine Berechtigung.

Dazu fällt mir gerade ein, daß man mit leichten Komforteinbußen für Uralt-Monoempfänger (Sendersuche) auch ein Verfahren hätte basteln können, das deutlich weniger Rauschen und deutlich geringere Verzerrungen im Stereobetrieb zu bieten gehabt hätte und dabei ansonsten voll abwärstkompatibel gewesen wäre.

Gruß Lars

Latürnich. Sonst kriegen wir kein Stereosignal raus.

Was würdest du alternativ vorschlagen?

Und das wie arbeitet?

vG

Lieber Lars,

dir ist sicher klar, zu welcher Zeit das Multiplex-Stereoverfahren konzipiert wurde, und welchen Schwierigkeiten man sich damals mit diesem Angebot für zunächst wirklich kleinste Minderheiten aussetzte. Dir ist sicher auch vertraut, wann und wie die ersten UKW-Stereoübertragungen vom SFB (26.12.1958 und 29.9.1959, Wolfgang Geiseler schob heftigst an) ins Werk gesetzt wurden. Dir ist sicher bekannt, dass die HiFi-Bewegung zu dieser Zeit noch nicht einmal in Ansätzen den deutschen Horizont überklettert hatte, 'Radio zu hören' damals also eine ganz andere Qualität hatte als in 1970ern, 1990ern und derzeit.

Dir ist überdies klar, welche Probleme ein hochwertiger Stereoempfang über zwei separate Hf-Strecken haben muss, du weißt ebenso, dass die unter dem Aspekt der Monokompatiblität hofierte Koinzidenztechnik -man mag das bedauern, aber Alternativen gab es nicht- auch bei der Stereoplatte ein eigenes Feld fand, das neben der Tonaufnahmetechnik auch die Schneideapparaturen Georg Neumanns zum Teil mit einem Schnitt nach MS-Technik (A+B als Seitenschrift, A-B als Tiefenschrift) bestellten. Der Vorteil des Tiefenschriftlimiterpatentes von Ernst Rothe und Udo Schmidt (DE 1772343) leuchtet dir ein? Dass der Film noch heute nicht ungern MS-Stereoton anwendet (bis in Surroundtechniken hinein), möchte ich nicht übergehen. (Im Posting von neulich sprach ich vom BR-Experiment einer gleichzeitigen Übertragung eines 5.1- und

2.0-Signales über DAB!)

Weiterhin ist -bei koinzidenzstereofonen Übertragungen- der FM-Bandbreitenanspruch des Seitenkanales 'in der Regel' geringer als der des Hauptkanales. Dies entspricht wunderbar den Erwartungen der Multiplexstereofonie, die sich bezeichnenderweise bis zum heutigen Tage im hierzulande nun dramatisch eng belegten UKW-Band halten konnte. Der via UKW (mit Preemphase und Deemphase) und via Magnetbandgerät mit vertretbarem Aufwand (vor Ray Dolbys Kompandersystem, Typ A ab 1965) jeweils erzielbare, weitgehend identische Geräuschspannungsabstand (55 dB) nebst jeweils vergleichbarer Übersprechdämpfungspielt hier auch mit hinein.

In der Zentraltechnik des NWDR bzw. beim IRT (Hamburg bzw. München) oder im Rundfunktechnischen Zentralamt der DDR (Berlin-Adlershof) arbeiteten schon damals Leute, die nur zu genau wussten -man kann das mitunter noch heute im persönlichen Gespräch kontrollieren, denn einige Angehörige dieser Generation leben noch-, was gespielt wurde, welche Grenzen wo wie bestanden. Nachdem diese Persönlichkeiten in den internationalen Gremien auch immer vorne mit dabei waren, gehörte die Diskussion anderer Strategien und Vorschläge grundsätzlich zur Realisierungsgeschichte des stereofonen Rundfunkverfahrens. Damals scherte man sich aber auch noch leidenschaftlich um internationale Kompatiblitäten, weshalb immer viele Wünsche vom gemeinsamen Boot abgeholt werden mussten --- und wurden. "Einfach so 'mal was gemacht", das war nicht. Der erzielte Kompromiss sollte uns heute Achtung lehren.

Mit freundlichen Grüßen

Hans-Joachim

P.s.: Den besagten Persönlichkeiten waren die klanglichen Folgen von A-B- (Laufzeit-) und X-Y-(Koinzidenz-) Stereofonie bekannt, da Erfahrungen mit AB-Stereofonie zumindest in D (im Besonderen in Berlin) vorlagen bzw. uns auch heute noch vorliegen (AES-CD mit den Magnetbandstereos der RRG von 1943/44).

************************************************************************** Hans-Joachim Röhrs Tonmeister VDT 80538 München

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Die historische Entstehung ist klar. Nur signaltechnisch finde ist es nicht besonders toll. Ein möglicher Vorschlag kommt gleich (kam mir gestern kurz während dem Tippen in den Sinn, ich hoffe, auf die Schnelle keinen Denkfehler gemacht zu haben).

Im einfachsten Fall könnte ich mir beispielsweise vorstellen, daß man zwei Träger FM-moduliert: Einmal L+R, einmal L-R. Alte Monoempfänger empfangen L+R und müssen jeden 2. Sender beim Vorbeidrehen ignorieren. Modernere Geräte könnten das anhand des Frequenzrasters automatisch erledigen. Auch könnte man für das Differenzsignal einen gesonderten Frequenzbereich nutzen, z.B. die untere Bandhälfte, bzw. die unteren 3/2 für Monokanäle (L+R) und den Rest für Differenzsignale. Dann würde niemand mit altem Empfänger belästigt und man hätte eine bessere Klangqualität (die Bandgrenzen wurden ja ohnehin einmal erweitert). Der gesamte Frequenzbereich des UKW-Bandes würde damit sogar deutlich besser genutzt, als mit dem heutigen Verfahren. Man benötigt nicht nur weniger NF-Bandbreite, sondern auch weniger Hub und weniger Sendeleistung. Der Kanalabstand bei UKW-Stereo scheint derzeit 300kHz zu betragen (53KHz NF-Bandbreite [+RDS usw.], 150KHz Kanalbandbreite). Wie jemand hier schrieb, wird die 10fache Spannung am Empfängereingang Nötig, was der

100 fachen Sendeleistung entspricht. Bei getrennten Trägern wären dann nur 2x 15 KHz NF-Bandbreite und entsprechend weniger Hub, um den selben Modulationsindex zu erhalten, nötig. Die benötigte Bandbreite wäre (ohne Zusatzdienste) grob überschlagen die Hälfte für beide Übertragungen zusammen. Außerdem wäre im Signalweg keine AM-Modulation mit unterdrücktem Träger notwendig. Um wieder auf einen besseren Störabstand für Mono zu bekommen, könnte man den Modulationsindex für das Differenzsignal verringern und den für das Summensignal erhöhen. Dafür würde man wohl noch die Zusatzdienste auf das Monosignal aufschlagen.

Mir scheint das gerade selbst schon alles viel zu trivial und zu schön, um wahr zu sein! Entweder waren die Menschen verrückt, bzw. sehr wenig weitsichtig, was die stereophone Zukunft anging, oder ich habe einen kolossalen Denkfehler.

Gruß Lars

Leider versteh ich von der Materie nicht allzuviel und muss daher ein bisschen spekulieren. Mit Modulationsidex meinst du wohl das, was bei Opa Barkhausen als Phasenhub bezeichnet wird. Du schreibst ja selber, dass der Witz von FM der bessere Störabstand ist, der offenbar erst erreicht wird, wenn der Phasenhub 5 oder noch mehr beträgt. Für 15 kHz bräuchte man dann 2 x (5 x 15 kHz (Hub) + 15 kHz (Signalfrequenz)) = 180 kHz Bandbreite. Hatte man ja früher für Mono schon. Stereo hat man also genau dort noch reingemurkst, die hohen Frequenzen sind also gar nicht mehr Breitbandmoduliert. Verringert man hier den Hub, geht der Störabstand in den Keller, begrenzt man die Bandbreite, nimmt Klirr zu.