Empfänger(-technik)

Vereinfacht gesagt: Ein Empfänger ist ein elektrischer Schaltkreis, welcher über eine Antenne empfangene hochfrequente Schwingungen in eine, dem Menschen verständliche Form (Sprache, Text- und Bilder) umwandeln kann. Zum Sprach- und Tonempfang (Morsen) wird ein einfacher Lautsprecher verwendet. Zur Darstellung von Texten und Bildern sind externe oder interne Zusatzgeräte notwendig. Mit diesen werden die analogen Wechselspannungssignale zum Beispiel in digitale Impulse gewandelt, welcher ein Computer verarbeiten kann.

Woraus besteht nun ein Empfänger im Wesentlichen? Dies betrachten wir hier nun beispielhaft anhand dessen einzelnen Komponenten. Detaillierte elektronische Schaltbilder sprengen den Rahmen und sind nur für ein Fachpublikum verständlich. Wir arbeiten daher hier mit Blockschaltbildern, einer schematischen Darstellung der Sender-Komponenten.

Zusammen mit der externen oder internen Antenne (z.B. bei Funkuhren) bildet die Selektion den eigentlich Empfangskreis. Da die Antenne ALLE sie umgebenden Frequenzen empfängt, müssen die Funkwellen, welche uns als Hörer interessieren, zunächst ausgewählt werden. Dafür ist die Selektion zuständig.

Im einfachsten Fall handelt es sich hier um einen Schwingkreis, welcher das direkte Gegenstück zum Sender-Matching darstellt. Mittels dieses Schwingkreises (zu welchem die Antenne unmittelbar dazugehört) wird die Empfangsfrequenz ausgewählt und üblicherweise an einen Verstärker weitergeleitet. Man bringt die Antenne quasi dazu, auf einer ganz bestimmten Wellenlänge virbrieren zu könne.

Aufgrund dieser Selektion ist es auch möglich, dass die mechanische und elektrische Länger einer Antenne nicht zur Wellenlänge der Frequenz passen muss, welche wir empfangen wollen. Ein langes Stück Draht reicht somit sehr oft vollkommen aus für den Empfang.

Da die aus dem Äther gefischten elektromagnetischen Funkwellen in der Regel doch recht schwach sind (man denke an den Empfang von Radio Honolulu) werden diese in einem eigenen Bauteil noch einmal verstärkt. Dieser Verstärker kann sich im Empfänger selbst oder direkt unterhalb der Antenne befinden.

Eines ist jedoch gewiss: Das Bauteil verstärkt nicht nur unser Radio-Signal, sondern auch alle atmosphärischen Störungen. Somit enthalten interne HF-Verstärker in der Regel heutzutage bereits sehr leistungsfähige Filterschaltungen und digitale Signal-Prozessoren (DSP). Damit kann auch das schwächste Hüsteln eines Moderators vom Hintergrundrauschen unterschieden werden.

Der Demodulator trennt nun die Spreu vom Weizen: Er filtert die hochfrequenten Transportwellen aus (und wirft diese weg) und lässt nur den Wellenanteil durch, der den Hörer als Ton, Sprache oder Datenstrom interessiert. Daher ist der Demodulator auch der weitaus komplexeste Teil eines Empfängers - je nachdem, was man mit seinem Gerät empfangen will.

Beispielsweise muss ein Demodulator für den Fernsehempfang aus einem aufgefangenen Funksignal sowohl den Ton als auch das Fernsehbild herausfiltern und dieses dann auf ganz unterschiedliche Weise für den Menschen sicht- und hörbar aufbereiten und wiedergeben.

Obwohl wir eingangs das empfangene Signal schon einmal verstärkt haben, ist das, was nun den Demodulator verlässt immer noch zu schwach, um von menschenlichen Ohren vernünftig wahrgenommen zu werden.

Daher schalten wir auch hier einen - normalerwesie regelbaren - Niederfreuenz-Verstärker hinzu, welche in der Regel auch noch Möglichkeiten zur Klangverbesserung liefert. Auch hier kann beispielsweise ein digitaler Signalprozessor noch einmal stark nachhelfen, das Rauschen auszufiltern und das Nutzsignal klarer auszugeben.

Der Lautsprecher widerum ist das letzte Glied in der Kette. Er verwandelt die niedefrequenten elektromagnetischen Schwingungen in Schallwellen um, welche das menschliche Ohr nun endlich wahrnehmen kann.

Aber auch die Qualität eines Lautsprechers ist übrigens entscheidend dafür, ob und wieviel von dem, was wir empfangen haben, auch tatsächlich an unser Ohr kommt. Ist ein Lautsprecher klein - wie bei vielen modernen Funkgeräten der Fall - so ist sein Übertragungsvermögen in der Regel auf den menschlichen Sprachbereich von 30 bis 3000 Hertz hin optimiert. HiFi-Klänge dürfen wir natürlich hier nicht erwarten.