Einseitenbandtechnik Kurzwellenhobby

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Einseitenbandmodulation - Empfangspraxis mit BFO


Praktische Erfahrungen mit Einseitenband-Empfang:

Es leuchtet also ein, daß SSB für Sprachübertragungen gerade bei Kurzwellenempfang gewisse Vorteile bietet, was bei Musikwiedergabe leider nicht zutrifft, weil das harmonische Spektrum durch kleinste Frequenzabweichungen zur Lage des Originalträgers, wie er vom Sender bei AM ausgestrahlt, bei SSB weggefiltert wird, erheblich verfälscht werden kann.
Legen wir einmal reinen Einseitenbandbetrieb (SSB) zugrunde: Dabei soll ein Sendersignal betrachtet werden, bei dem das untere Seitenband und der Träger weggefiltert, also nicht auf die Antenne gegeben werden.
Wird zum Beispiel der Kammerton a 440 Hertz gesendet, ist nun die Frequenz des BFO zur Originalträgerposition und damit auch zum verbliebenen oberen Seitenband lediglich 50 Hertz tiefer, dann erscheint im Lautsprecher des Radios ein Ton von 440 plus 50 gleich 490 Hertz. Da aber auch alle Obertöne, die den Klang ausmachen, mit derselben Differenz von 50 Hertz verschoben werden, ist bereits die erste Oberwelle des Grundtones 440 Hertz von 880 Hertz jetzt 930 Hertz anstelle der zu erwartenden Verdopplung der 490 Hertz, also 980 Hertz.
Das ist dann keine Oktave im musikalischen Sinne mehr, sondern in etwa eine Septime. Sinngemäß gilt das dann für alle weiteren Oberwellen im Niederfrequenzspektrum.
Bei Musik können sich derartige Verfälschungen bereits im Grundtonbereich der Instrumente bemerkbar machen.
Nehmen wir einmal ein Musikstück, bei dem sich eine Baßmelodie im Bereiche von 100 bis 200 Hertz bewegt, gleichzeitig dazu eine Flöte im Bereiche von 1600 bis 3200 Hertz, welche dieselbe Tonfolge im mehrfachen Oktavabstand zum Baß spielt, dann ist die Flötenmelodie nach obigem Beispiel zwar gegenüber dem Original nur geringfügig zu hoch, der Baß hingegen wesentlich zu hoch und schlichtweg falsch.
Zur Einjustierung der Empfänger werden in Testsendungen Instrumente bevorzugt, die von Natur aus ein umfangreicheres Oberwellenspektrum aufweisen, zum Beispiel eignet sich dazu ein Akkordeon hervorragend. Dabei merkt auch ein musikalisch etwas weniger geübtes Gehör sofort, wann das Akkordeon grauslig klingt.
Nur bei exakter Phasengleichheit des BFO zu der Stelle, an der sich der Originalträger im Sender befand, könnte dieser Effekt der Verzerrung des harmonischen Spektrums vermieden werden. Empfangstechnisch ist dies nur mit größerem Aufwand erreichbar. Da die Stabilität des BFOs preiswerter Empfänger stark von verschiedenen Einflüssen, von bei Batteriebetrieb unvermeidlichen Schwankungen der Versorgungsspannung und insbesondere von solchen der Umgebungstemperatur abhängt, ist es dabei kaum möglich, diesen Hilfsoszillator über einen längeren Zeitraum genau in der Schwebungsnull-Position zu halten. Liefe diese Oszillatorfrequenz nur um etwa 0,5 Hertz fort, würde sich das wie ein Fading von zweisekündiger Wiederholdauer anhören.
Um einen derartigen "Phasing"-Effekt und unter Umständen immer schneller werdendes "Fading", wie wir es von Elektronenorgeln her kennen, nach Möglichkeit zu umgehen, verstimmt man in der Praxis manuell den BFO bewußt um etwa 20 bis 30 Hertz gegenüber der Optimaleinstellung. Die oben angenommene Frequenzdrift um 0,5 Hertz im Bereiche von 20 Hertz nach 20,5 Hertz oder 19,5 Hertz fällt demgegenüber gehörmäßig kaum merklich ins Gewicht, die Verfälschung des NF-Spektrums nimmt man dann in Kauf. Eine größere Drift als etwa 100 Hertz ist allerdings zu vermeiden.

Hörte man nun im SSB-Betrieb per BFO einen AM-Sender ab und stellte man die Bandbreite so ein, daß beide Seitenbänder und natürlich der Träger in der Mitte empfangbar bleiben, dann ergäben sich bei Verstimmung gleich zwei Verschiebungen: Eine in Richtung zu hoch, eine weitere in Richtung zu tief. Bei obiger Frequenzverstellung des BFO um Minus 50 Hertz, würde der gesendete Kammerton a mit 440 Hertz also einmal als 490 Hertz, vom oberen Seitenband stammend, und einmal als 390 Hertz, vom unteren Seitenband herrührend, als Doppelton auftreten, musikalisch gesehen, etwas zu hoch als eine große Terz. Zusätzlich hörte man noch die Differenz zur Trägerschwingung als 50 Hertz-Ton.
Man sollte also tunlichst eine AM-Sendung dann im SSB-BFO-Betriebsmodus so schmalbandig abhören, daß nur ein Seitenband ausgenutzt wird. Eventuell können so auch störende Nachbarsender wirksam ausgeblendet werden, man probiert eben aus, welches Seitenband besser hereinkommt. Bessere Empfänger können den BFO auch auf den Träger-Rest synchronisieren, das nennt man dann Synchrondemodulation. Intelligente Schaltungskonzepte lassen den BFO dann frei schwingen, falls das Trägersignal ausbreitungsbedingt periodisch wiederkehrend zu schwach oder ausgelöscht wird. Ist der Träger wieder stark genug, wird dann automatisch eine eventuell eingetretene Frequenzdrift entsprechend nachgeregelt.
Bei reinem SSB-Betrieb wird die Schwundregelung, wie man sie von AM her kennt, wirkungslos, da ja keine kontinuierliche Trägeraussendung erfolgt, an der sich die Regelung orientieren könnte.
Hier bedient man sich eines HF-Abschwächers, der meistens manuell eingestellt wird.
Wird hingegen ein reiner AM-Empfänger mit fest eingebauter Schwundregelung unter Einsatz eines zusätzlich nachgerüsteten BFO betrieben, ergeben sich unter Umständen unerwünschte Regeleffekte.
Der Empfängerdemodulator integriert dabei das momentan empfangene HF-Signal, bestehend aus den im Seitenband enthaltenen Spektralkomponenten und bildet daraus eine naturgemäß stark von der jeweiligen Modulation abhängige, schwankende Regelspannung.
Weil ja oft auch der Oszillator im HF-Mischer in der Amplitude geregelt wird, diese Regelung je nach Qualität des Gerätes dabei leider auch die Mischeroszillatorfrequenz beeinträchtigt, kommt es dann zu unerwünschten Frequenzverwerfungen.
Dies ist eine der Ursachen für das besonders bei stark einfallenden Amateurfunkstationen im Nahbereich zu beobachtende, berühmt-berüchtige "Ausblasen" des Empfanges bei Verwendung weniger gut geeigneter Empfangsgeräte. *)

Es wurde hier bei den Audiobeispielen von Radio Rumänien der Baßeinsteller etwas zugedreht, damit diese unvermeidlichen, besonders im tieffrequenten Frequenzbereich auftretenden Ton-Verfälschungen nicht allzu unangenehm wurden, und um den Heterodynetone bei vollem Träger im Tieffrequenzbereich möglichst wegzufiltern. (- Wir haben es ja hier nach wie vor mit Zweiseitenbandmodulation mit Träger zu tun.- ) Deswegen hört sich die SSB-Aufnahme gegenüber der AM-Aufnahme insgesamt etwas heller an.

- Es ist - nebenbei bemerkt - bei Funkamateuren nicht nur eine Marotte, den BFO beim Empfang lieber etwas zu hoch, also zu "hell" einzustellen, nein, man will damit bewußt vermeiden, bei "wackligen" Sendestationen unter Umständen in die Kehrlage des Seitenbandes zu geraten. Darüber aber später mehr. -

Bei diesen Audiobeispielen verwendete Radios:
Empfangsgerät für AM:
Grundig Yacht Boy 208 (Kostenpunkt 20,- Euro Neupreis), zugehöriger Kassettenrekorder: (Diktiergerät) Aiwa TPVS610 - über eingebautes Mikrophon - mit Dynamikkompression.
Empfangsgerät für SSB/BFO:
Siemens RK651/Sangean ATS803A (Kostenpunkt Gebrauchtgerät 200,- Euro), zugehöriger Kassettenrekorder: Philips EL3200 (40 Jahre alt), Universalmikrophon. Für beide Aufnahmen galt: Zimmerantennenempfang in stark gestörter Umgebung (Fernseher). (Nur etwa zwei DRM-decodier-taugliche Sender waren hier auf Kurzwelle vernehmbar zu dem Zeitpunkt.)