:Beschreibung des Berechnungsblattes für das Eingangsrauschen eines RIAA-Entzerrer-Verstärkers.
Die Berechnung erfolgt schrittweise in der im Text angegebenen Reihenfolge.
Die in der ersten Spalte angegebenen Zahlen entsprechen dem jeweiligen Schritt.
Mit einer ausgedruckten Version der Beschreibung sind die einzelnen Schritte leichter im Tabellenblatt zu verfolgen.
Die verwendeten Konstanten und Daten z.B. des Tonabnehmersystems werden in den Zellen F6...K6 eingetragen. Dort lassen sie sich auch ändern mit sofortiger Auswirkung auf das Ergebnis der Rauschrechnung in den Zellen B44...C52.
1. Schritt.
Aufteilung des Audio-Bereichs in Frequenzbänder.
Um die z.T. starke Frequenzabhängigkeit der Rauschspannung zu erfassen, wird der hörbare Frequenzbereich in Bänder unterteilt, für die die Berechnungen einzeln erfolgen. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, etwa mit der Frequenz 25 Hz zu beginnen und die Breite der Bänder mit einer Oktave zu bemessen. Der Bereich unterhalb von 25 Hz und oberhalb von 12.8 kHz wird nicht mehr erfasst, da hier nur ein vernachlässigbarer Beitrag zu erwarten ist, wenn die Ohrempfindlichkeit berücksichtigt wird.
2. Schritt.
Bandmitten-Frequenzen.
Die Rauschspannungen werden später jeweils bei den Bandmitten-Frequenzen berechnet.
3. Schritt.
Bandbreite der Frequenzbänder.
Die Höhe der Rauschspannungen wird nach der Gleichung für das Widerstandsrauschen (s. Schritt 4.) von der Breite des Frequenzbandes bestimmt.
4. Schritt.
Rauschen
des ohmschen Anteils der Tonabnehmer-Impedanz :
darin bedeuten:
effektive Rauschspannung in Volt,
k (Boltzmannkonstante)
= 
Ws /K,
T = 300K, runder Wert für die absolute Temperatur des Widerstands in K (Kelvin) = ca. +27°C ,
=
1350 Ohm, ohmscher Anteil der Tonabnehmer-Impedanz (Shure V15/3),
B = Rausch-Bandbreite in Hz aus Schritt 3.
5. Schritt.
Rauschen
des Abschlußwiderstandes 
(47 kOhm):
Bedeutung der anderen Größen wie oben.
6. Schritt.
Berechnung des induktiven Anteils XL der Tonabnehmer-Impedanz :
,
f Mittenfrequenz des jeweiligen Frequenzbandes aus Schritt 2., L = 0.5 Henry
(Tonabnehmersystem V15/3)
7. Schritt.
Berechnung
des Spannungsteilerfaktors für .
Anteil von am
Gitter:
,
darin ist 
die Impedanz des Tonabnehmers wie
im Text definiert
Wir interessieren uns für die Amplitude und müssen daher den (frequenzabhängigen) Betrag des Bruches
bilden.
(Hier ist ein bißchen Rechnen mit komplexen Zahlen angesagt. Moderne Versionen einer Tabellenkalkulation können auch mit komplexen Zahlen umgehen, sodaß man sich einen Teil der nachfolgenden Umrechnungen hätte sparen können. Leider benutzt nicht jeder die gleiche Software und andere Tabellenkalkulationen kennen nicht immer die gleichen Befehle. Hier z.B. wurde nicht das Softwareprodukt einer großen Firma verwendet, die mit 'M' anfängt. Vielleicht ist es ja auch durchsichtiger, die Rechnungen explizit durchzuführen.)
Dazu muß
der komplexe Bruch in den (noch zu berechnenden) Realteil 
und
den (ebenfalls noch zu berechnenden) Imaginärteil 
zerlegt,
d.h. in die Form gebracht werden
.
Der Betrag
ergibt sich dann (nach Pythagoras) als 
.
Um Real- und Imaginärteil
zu berechnen wird zunächst eingesetzt:
(Dieser
Bruch wird mit
erweitert, um einen rein reellen Nenner
zu bekommen.)
( und durch Ausmultiplizieren von Zähler und Nenner )
Das ist die Aufspaltung in Real- und Imaginärteil.
Der Betrag des Bruches ergibt sich jetzt zu:
mit dem
Realteil 
und dem
Imaginärteil 
(Das zu berechnen sieht jetzt komplizierter aus als es ist. Die Tabellenkalkulation nimmt einem die umständliche numerische Rechnerei ab, sodaß es letztlich darauf hinausläuft, die letzten beiden Formeln einmal richtig in eine Zelle zu schreiben.)
8. Schritt
Berechnung
des Nenners 
aus Schritt 7.
Der Nenner wird in Schritt 9. noch einmal benötigt und wird deshalb hier separat gespeichert. (Das spart etwas Schreibarbeit. Von der Tabellenkalkulation wird dieser Schritt vor Schritt 7. ausgeführt.)
9. Schritt.
Berechnung
des Spannungsteilerfaktors für
.
Anteil
von am Gitter:
Die Berechnung
des Betrages von
erfolgt analog zu Schritt
7.
(Einsetzen von )
(Erweiterung mit
)
(Ausmultiplizieren und Zusammenfassen)
(Aufteilen in Real- und Imaginärteil)
Der Betrag des Bruches ergibt sich zu:
mit dem
Realteil 
und dem
Imaginärteil 
10. Schritt.
Eigenrauschen der Eingangsröhre (E83CC)
Angegeben
als spektrale Rauschspannungsdichte in 
.
Hier werden Messwerte eingetragen.
11. Schritt.
Rauschanteil des Tonabnehmersystems am Gitter.
Multiplikation der Werte aus Schritt 7 mit den Werten aus Schritt 4.
12. Schritt.
Rauschanteil des Eingangswiderstandes Re = 47kOhm am Gitter.
Multiplikation der Werte aus Schritt 9 mit den Werten aus Schritt 5.
13. Schritt.
Eigenrauschen der Röhre im jeweiligen Frequenzband.
Werte aus Schritt 10 multipliziert mit der Wurzel der Werte aus Schritt 3.
14. Schritt.
Rauschen des Kathodenwiderstandes.
Hier wird angenommen, daß der Eingangswiderstand der Röhre an der Kathode etwa gleich dem Kathodenwiderstand selbst ist. Damit wird zwischen Gitter und Kathode etwa der halbe Betrag des Kathodenwiderstands-Rauschens wirksam. Je nach Größe des Kathodenwiderstands und Lage des Arbeitspunktes der Röhre macht man hier einen kleinen Fehler, der aber wegen des geringen Beitrages des Kathodenwiderstandes zum Gesamtrauschen i.a. vernachlässigbar ist.
15. Schritt.
Summation der einzelnen Rauschspannungsbeiträge pro Frequenzband.
Es wird die Wurzel aus der Summe der Quadrate gezogen.
Damit ist das Rauschen am Eingangsgitter berechnet, der Einfluß der RIAA-Entzerrung und einer Rauschbewertungs-Kurve aber noch nicht berücksichtigt.
16. Schritt.
Die RIAA-Entzerrung bewirkt eine Anhebung der tief- und eine Absenkung der hochfrequenten Rauschbeiträge gegenüber dem Beitrag bei einer mittleren Frequenz von z.B. 800 Hz. Diese Zeile enthält die relativen Verstärkungsfaktoren bezogen auf den Wert 1 bei 800 Hz.
17. Schritt.
Diese Zeile enthält die Bewertungsfaktoren der gebräuchlichen Bewertungskurve A bezogen auf den Wert 1 bei 800 Hz.
Das menschliche Ohr ist bei unterschiedlichen Frequenzen innerhalb des Hörbereichs unterschiedlich empfindlich. Rauschfrequenzen im Bereich von 1...5 kHz werden am stärksten wahrgenommen, zu niedrigen und höheren Frequenzen sinkt die Empfindlichkeit stark ab. Vergleicht man die Ergebnisse von Rauschmessungen miteinander, so geben Meßwerte für breitbandiges Rauschen, die mit einer Ohrempfindlichkeitskurve, z.B. der sog. Bewertungskurve A, bewertet sind, die Unterschiede im subjektiven Lästigkeitseindruck besser wieder als unbewertete Meßwerte. Unbewertetes Rauschen dagegen ist leichter zu messen und mit anderen Meßwerten bzw. mit berechneten Werten zu vergleichen.
Im folgenden sollen beide Rauschabstände, sowohl bewertet als auch unbewertet, berechnet werden.
18. Schritt.
Berechnung des gehörmäßig unbewerteten aber mit der RIAA-Entzerrung gewichteten Rauschens.
Die Werte aus Schritt 15 werden mit dem Faktor aus Schritt 16 multipliziert.
19. Schritt.
Berechnung des gehörmäßig nach der Bewertungskurve A bewerteten und mit der RIAA-Entzerrung gewichteten Rauschens.
Die Werte aus Schritt 15 werden mit den Faktoren aus Schritt 16 und Schritt 17 multipliziert.
20. Schritt.
Gehörmäßig unbewertete Gesamt-Rauschspannung bezogen auf den Verstärkereingang.
Das ist das am Ausgang des Entzerrerverstärkers im Frequenzbereich 25Hz...12.8kHz meßbare Rauschen in Volteff geteilt durch den Verstärkungsfaktor bei der Bezugsfrequenz von 800 Hz. Das Teilen durch den Verstärkungsfaktor wurde bereits dadurch vorgenommen, daß in Schritt 16 die 'RIAA-Verstärkung' bei 800Hz auf den Wert 1 gesetzt wurde ( statt z.B. auf 35 dB).
Enthält die Wurzel aus der Quadratsumme der Werte von Schritt 18.
21. Schritt.
Analog zu Schritt 20. Gehörmäßig nach Bewertungskurve A bewertetes Rauschen bezogen auf den Verstärkereingang.
Enthält die Wurzel aus der Quadratsumme der Werte von Schritt 19.
22. Schritt.
Signal/Rauschverhältnis des Entzerrer-Vorverstärkers bei gehörmäßig unbewertetem Rauschen.
Die Signalspannung des Tonabnehmersystems wird von den Herstellern oft bei einer Schnelle von 5 cm/sec und einer Frequenz von 1 kHz angegeben und beträgt in diesem Fall ca. 4 mV. Die Schnelle von 5 cm/sec entspricht einer mittleren Aussteuerung der Schallplatte. Vollaussteuerung bei 1 kHz wird normgemäß bei 11 cm/sec erreicht. Das entspräche einer Signalspannung von 8.8 mV.
Das Signal/Rauschverhältnis in dB wird hier für beide Werte der Signalspannung angegeben. Wie aus dem vorangehend gesagten hervorgeht, ist es etwas abhängig von den Daten des aktuell verwendeten Tonabnehmersystems.
23. Schritt.
Wie beim 22. Schritt, aber mit bewertetem Rauschen nach Bewertungskurve A.