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Michael Ronner Experte für Technik & Hörakustik
87 Prozent aller Schweizer hören täglich Radio. Fast jeder Bürger der Schweiz hat ein oder mehrere Radiogeräte zu Hause. Doch nur die wenigsten begeisterten Radiohörer wissen auch, wie diese Geräte funktionieren. Erfahren Sie den Unterschied zwischen Kabel- und Funk-Radio, digitalem DAB- und Internet- Radio.
Die Anfänge der Radiotechnik sind eng mit der Entdeckung der Elektrizität verbunden. Übermittelt werden Schallwellen, die in elektromagnetische Signale verwandelt wurden. Ob FM oder AM Radio, wir erklären Ihnen Unterschiede und Begriffe wie Amplitudenmoduliert und Frequenzmoduliert in einfachen Worten.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Die Geschichte des Radios
- 2 So funktioniert die Radiotechnik
- 3 Die Funktionsweise von Digitalradios
- 4 So funktioniert Internetradio
- 5 Radiowellen zur Rundfunkübertragung
- 6 Natürliche-irdische Radiowellen
- 7 Frequenzbereiche der Radiotechnik
- 8 Das Radio als Unterhaltungsmedium
- 9 Radiosender in der Schweiz
Die Geschichte des Radios
An der Erfindung des Radios waren viele der besten und bekanntesten Forscher des 19. Jahrhunderts beteiligt.
1820 in etwa wurde der Elektromagnetismus bekannt.
1861 erfand der Physiker Johann Philipp Reis einen Apparat, der Schall in schwachen elektrischen Strom umwandeln konnte. Als Vorbild diente Reis die Funktionsweise des menschlichen Ohres.
1888 machte der Physiker Heinrich Hertz erste Experimente mit der Erzeugung und Übertragung elektromagnetischer Wellen. Es gelang im erstmals ein Signal über eine Distanz von zehn Metern zu übertragen.
Später experimentierten die bekannten Forscher Alexander Graham Bell, D. E. Hughes und Nikola Tesla weiter mit den Möglichkeiten der Übertragung von Schallwellen, Elektrizität und elektromagnetischen Signalen. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts war die Radiotechnik so weit entwickelt, dass sie praktisch nutzbar war. Als Vorläufer des zivilen Radrohprogramms gilt das von Clément Ader erfundene Theatrophon. Mit dem hatte die französische Société générale des téléphones bereits 1890 Opern aus Paris an ausgewählte Zuhörer übertragen.
1920 nahm in Bel Air bei Genf der Völkerbund-Sender die Arbeit auf.
Ab 1921 gab es einen Radioclub in der Schweiz.
Ab 1922 begannen Flugplatzsender mit der regionalen Übertragung gemischter Programme aus Nachrichten, Wetterinformationen und Musik.
So funktioniert die Radiotechnik
Im Studio werden Schallwellen von Musik-Tonträgern oder die Stimme der Moderatoren von einem Mikrofon aufgefangen und in elektrische Impulse umgewandelt. Um das Signal über weite Distanzen übertragen zu können, wird die akustische Information in eine elektromagnetische Trägerwelle gewandelt. Den Vorgang nennt man in der Fachsprache Modulation. Grosse Sendemasten können diese modulierten Toninformationen über weite Distanzen senden. Jeder Radiosender benutzt dabei bestimmte Frequenzen zur Sendung seiner Tonbotschaften.
An einem Radiogerät muss zunächst die Frequenz des Senders eingestellt werden. Die kleine Radioantenne an haushaltsüblichen Geräten kann die elektromagnetische Welle einfangen und über Demodulation wieder in ein Tonsignal und schliesslich Schallwellen umwandeln. Diese Rückwandlung von elektromagnetischer Welle in Schallwelle übernehmen Lautsprecher: Zunächst wird eine elektrische Schwingspule durch die Radiowelle in Vibrationen versetzt. Grössere Membranen erzeugen schliesslich die Schallwelle, die aus dem Gerät durch den Raum an das Ohr des Zuhörers gelangt.
Die Funktionsweise von Digitalradios
„DAB“ steht für „Digital Audio Broadcasting“ und bezeichnet die digitale Verbreitung von Audiosignalen über Antennen, Kabel oder Satellit. Der grösste Unterschied besteht in der Codierung der aufgenommenen Schallwellen. Wie beim Computer werden alle Informationen mit Nullen und Einsen dargestellt (z.B. 00001110001000). Durch diese Art der Komprimierung können die Daten wesentlich schneller, einfacher und klarer übermittelt werden. Die DAB Technologie übermittelt ebenfalls Radiowellen. Nur liegen diese auf anderen Frequenzen und brauchen weniger Raum, als herkömmliche Radiosignale.
Das DAB Gerät zu Hause fängt die Signale über eine Antenne aus der Luft ein, decodiert die Zahlenfolge und wandelt sie in hörbaren Schall um. Digitale Radiogeräte zeigen zudem Zusatzinformationen wie den Interpreten und Titel eines gespielten Liedes an.
In der Schweiz gab es die DAB Radiotechnik seit 1999. Im Jahr 2016 wurde das Netz durch die weiterentwickelte DAB+ Technik abgelöst. Digitaler Radioempfang erfreut sich so grosser Beliebtheit, dass der SRF sämtliche, analoge UKW-Sender im August 2022 ausser Betrieb nehmen wird.
So funktioniert Internetradio
Neben dem DAB und DAB+ wird das Internetradio weltweit immer häufiger genutzt. Bedingung ist hier allerdings ein Anschluss an das Internetnetz. Ein Internetradio kann keine Radiosignale aus der Luft beziehen. Dafür können mit Internetradios Programme aus der ganzen Welt empfangen werden. Auch in einem Internetradio wandeln Lautsprecher digitale Tonsignale in hörbare Schallwellen um.
Radiowellen zur Rundfunkübertragung
Radiowellen und Funkwellen (manchmal auch Hertzsche Wellen genannt) sind elektromagnetische Wellen, deren Frequenzen unterhalb 3000 GHz liegen. Sie können sich ohne Hilfe oder ein künstliches Medium frei im Raum ausbreiten. Die Geschwindigkeit und Beständigkeit von elektromagnetischen Wellen ist höher als die der Schallwellen. So können die Tonsignale über weite Entfernungen transportiert werden. Auf der Welt gibt es tausende hohe Rundfunkantennen und Sendemasten, die Signale senden auffangen, bündeln oder weiterleiten.
Radiowellen sind für Menschen ebenso unsichtbar wie Schallwellen. Wir können sie in der Regel auch nicht hören, wenn sie nicht von einem Wandler in Schallwellen umgesetzt werden. Allerdings behaupten alternative Mediziner, dass die Anzahl der künstlichen Radiowellen, die im Raum und in der Natur unterwegs sind, Menschen schaden können. Diese Theorien gehen davon aus, dass Organismen immer auf irgendeine Weise auf Radiowellen in der Luft reagieren, selbst wenn wir diese Vorgänge nicht bewusst wahrnehmen können.
Natürliche-irdische Radiowellen
In der Natur erzeugen Temperaturschwankungen in der Atmosphäre und Blitze ebenfalls Radiowellen. Auch die Sonne und Planeten senden Radiosignale aus. Auf der Erde werden Radiosignale von weit entfernten kosmischen Ereignissen aufgefangen: Dazu gehören die kosmische Hintergrundstrahlung, Supernovaüberreste, Pulsare und Quasare. Es gibt sogar ganze Galaxien im Weltraum, die ungewöhnlich viele Radiowellen senden (Radiogalaxien).
Frequenzbereiche der Radiotechnik
In der Radio- und Rundfunktechnik bezeichnen Begriffe wie Hochfrequenz (HF), Funkfrequenz oder Radiofrequenz (RF) die Oszillationsraten des elektromagnetischen Strahlungsspektrums. Die Radiofelder und -wellen oder werden mit einer Antenne und einem Transmitter erzeugt. In der drahtlosen Kommunikation ist die niedrigste Frequenz 9 kHz und die höchsten erreichen bis zu 3000 Gigahertz (GHz).
In der praktischen Radionutzung waren lange diese Frequenzbereiche üblich:
- Langwelle (30 kHz - 300 kHz)
- Mittelwelle (300 kHz - 3 MHz)
- Kurzwelle (3 MHz - 30 MHz)
- Ultrakurzwelle (30 MHz - 300 MHz)
Langsam werden die alten Radiofrequenzen durch die Digitaltechnik ersetzt:
- DAB, DAB+ (Digitalradio)
- DRM (Digital Radio Mondiale)
- DVB-S (Digital Video Broadcasting via Satellit)
Das Radio als Unterhaltungsmedium
Radio hat sich seit den Anfängen in seinen Grundzügen kaum verändert. Von Beginn an wurden Musik, aktuelle Nachrichten, Wetterinformationen, Hörspiele, Gespräche zwischen Menschen (Interviews) und bald auch Werbung übertragen.
Von den 1920er bis in die 1950er Jahre hinein war Radiohören das wichtigste Fern-Unterhaltungsmedium. Fast jeder Mensch hatte ein Radiogerät zu Hause und konnte auf bequeme Weise an Neuigkeiten, Unterhaltung und Kultur teilnehmen.
Ab den 1950er wurde das Radio vom Fernsehen ergänzt und bald auch in der Häufigkeit der Nutzung abgelöst. Das Radiohören nahm seit dem Siegeszug des Fernsehens einen anderen Stellenwert ein. Völlig verschwunden ist es aber nie.
Bis heute hören 87 Prozent aller Schweizer täglich Radio: Es läuft als Unterhaltung in Arbeitsräumen und Werkstätten, in der Küche, im Bad, in öffentlichen Wartebereichen und natürlich im Auto. Überall dort, wo das Anschauen bewegter Bilder störend ist, bleib das Radio als willkommenes Unterhaltungsmedium erhalten.
Radiosender in der Schweiz
Der erste richtige öffentliche Radiosender der Schweiz war der 1924 gegründete Radiosender Hönggerberg (bis 1930). Den anderen Schweizer Radiopionier Radio Beromünster gibt es bis heute. Im Jahr 1931 gegründet wurde der Sender später unter dem Namen Schweizer Radio DRS bekannt. 2012 ging der Sender im SRF auf.
Zum „Schweizer Radio und Fernsehen“ (SRF) gehören die grössten und bekanntesten Radiosender des Landes:
- SRF 1 (DAB+, UKW analog)
- SRF 2 Kultur (DAB+, UKW analog)
- SRF 3 (DAB+, UKW analog)
- SRF 4 News (DAB+)
- SRF Musikwelle (DAB+)
- SRF Virus (DAB+)
Insgesamt sorgen in der Schweiz rund 400 Radiosender für Unterhaltung aller Art. Die Sender werden in öffentliche, private Sender, kommerzielle und regionale Sender unterteilt.
Wer in der Schweiz Radios senden und übertragen möchte, braucht dafür eine Lizenz. Um die Vergabe und Koordination der Rundfunkfrequenzen kümmert sich das Bundesamt für Kommunikation BAKOM.