Squelch (Rauschsperre)

Squelch heißt auf Deutsch Rauschsperre, am Funkgerät steht dafür meist SQL. Sie schaltet den Lautsprecher stumm, solange kein brauchbares Signal ankommt. Ohne sie rauscht ein freier FM-Kanal laut und ununterbrochen. Mit ihr ist Ruhe, bis jemand sendet.

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Was ist Squelch?

Kurz gesagt: Squelch, deutsch Rauschsperre, ist eine Schaltung im Empfänger, die die Tonausgabe stummschaltet, solange kein ausreichend gutes Signal empfangen wird. Erst wenn ein Signal die eingestellte Schwelle überschreitet, öffnet sie, und du hörst die Station. Den Schwellwert stellst du am Regler oder im Menü unter SQL ein.

Das englische Verb "to squelch" bedeutet etwas schnell und vollständig zum Schweigen bringen. Der Prüfungsfragenkatalog der Bundesnetzagentur nennt die Funktion "Empfängerstummschaltung (Squelch)". Gemeint ist immer dasselbe: Lautsprecher aus, solange nichts Hörenswertes kommt.

Squelch-Simulator mit Ton

Auf einem FM-Kanal können sehr unterschiedliche Dinge ankommen: gar nichts, eine weit entfernte Station, eine aus dem Nachbarort, eine ganz in der Nähe. Schieb die Schwelle und sieh, was durchkommt. Mit Tone Squelch kommt ein zweites Kriterium dazu, mit Monitor öffnest du die Sperre von Hand. Schalte den Ton ein, dann hörst du den Kanal: Die drei Stationen senden abwechselnd, dazwischen ist der Kanal frei. Achte auf den kurzen Rauschstoß am Ende jeder Durchsage.

Vereinfachte Darstellung. Die Stufen 0 bis 9 sind eine Beispielskala, keine Kennlinie eines bestimmten Geräts. Eine Stufe entspricht keiner festen Feldstärke, und echte Geräte zählen ihre Stufen unterschiedlich (siehe Level 0 bis 9). Auch der Ton ist vereinfacht: Rauschen und Sprache werden je nach Güte gemischt. Die Stimmen stammen aus dem Training Rufzeichen hören.

Wie funktioniert die Rauschsperre?

Kurz gesagt: Die Schaltung prüft laufend ein Merkmal für "da ist ein Signal" und vergleicht es mit der Schwelle, die du einstellst. Bei FM ist dieses Merkmal häufig das Rauschen hinter dem Demodulator, bei SSB die Signalstärke. Liegt das Merkmal jenseits der Schwelle, wird der Niederfrequenzweg zum Lautsprecher freigegeben.

Bei FM verrät das Rauschen den freien Kanal

Ohne Signal liefert ein FM-Demodulator kräftiges Rauschen, und zwar auch weit oberhalb der Sprachfrequenzen. Kommt ein Träger an, wird es leiser, im Englischen heißt das "quieting". Darauf baut die Noise Squelch auf:

• Ein Hochpass lässt nur den Anteil oberhalb des Sprachbands durch. Wo er beginnt, hängt von der Schaltung ab, die Literatur nennt Werte von einigen kHz bis über 20 kHz.
• Ein Verstärker und ein Gleichrichter machen daraus eine Gleichspannung. Viel Rauschen heißt hohe Spannung.
• Ein Schwellwertschalter vergleicht diese Spannung mit der eingestellten Schwelle und schaltet den Ton frei oder stumm. Er hat eine Hysterese, damit die Sperre an der Grenze nicht flattert. Der FM-ZF-Baustein MC3361B von Motorola enthält genau diese Kette als "Filter Amp" und "Squelch Trigger with Hysteresis".

Warum nicht einfach den Pegel messen? Weil ein klassischer FM-Empfänger sein Signal in der Zwischenfrequenz mit einem Begrenzer auf gleiche Höhe bringt. Der Pegel dahinter sieht mit und ohne Station fast gleich aus. Das Rauschen dagegen unterscheidet die beiden Fälle deutlich.

Daraus folgt der wichtigste Punkt: Eine Rauschsperre nach diesem Prinzip öffnet, wenn ein Signal das Rauschen weit genug zurückdrängt. Sie öffnet nicht bei einem festen Pegel in Mikrovolt. Anders die S-Meter-Squelch im nächsten Abschnitt, die tatsächlich nach dem Pegel entscheidet. Die Datenblätter zeigen die Größenordnung. Der Yaesu FT-991 nennt auf 2 m und 70 cm eine Squelch-Empfindlichkeit von typisch 0,125 µV, die Empfindlichkeit für 12 dB SINAD liegt bei 0,18 µV. 12 dB SINAD ist ein gebräuchliches Messkriterium für die Empfindlichkeit von FM-Empfängern, kein fester Grenzwert für Sprachverständlichkeit. Beide Angaben sind unterschiedliche Messgrößen. Sie zeigen aber: Die Schwelle der Rauschsperre liegt in derselben Größenordnung wie die Empfindlichkeit des Empfängers, also bei sehr schwachen Signalen.

S-Meter-Squelch: Pegel statt Rauschen

Die zweite Bauart wertet die Signalstärke aus, also die Regelspannung der automatischen Verstärkungsregelung (AGC), die auch das S-Meter antreibt. Man nennt sie Carrier Squelch oder S-Meter-Squelch. Der DARC-Lehrgang beschreibt sie so: Solange die Regelspannung kleiner ist als die eingestellte Squelch-Spannung, sperrt der NF-Verstärker. Bei SSB gibt es keinen Träger, der das Rauschen zum Verschwinden bringt. Die klassische FM-Rauschsperre funktioniert dort deshalb nicht in gleicher Weise, SSB-Empfänger nutzen eine pegelabhängige Sperre.

Viele Geräte kombinieren beides. Beim Icom IC-7600 arbeitet der Regler RF/SQL in FM zuerst als Noise Squelch. Drehst du über den Schwellpunkt hinaus, greift die S-Meter-Squelch, und du legst damit eine Mindest-Signalstärke fest. In SSB, CW und den Datenbetriebsarten wirkt nur die S-Meter-Squelch. Das Yaesu FT-70DE hat dafür eine eigene Funktion "RF SQL" mit den Stufen S1 bis S9, zusätzlich zur normalen Rauschsperre.

Damit ist auch die Prüfungsfrage AF225 erklärt: Die Rauschsperre wird gewöhnlich von ZF-Signalen (Pegel) oder NF-Signalen (Rauschen hinter dem Demodulator) gesteuert, nicht vom HF-Signal der Eingangsstufe und nicht von VFO oder BFO.

Der Rauschstoß am Ende: Squelch Tail

Hört der Sender auf, ist das Rauschen sofort wieder da. Die Sperre braucht aber einen Moment, um zu schließen. In dieser Zeit hörst du einen kurzen Rauschstoß, den Squelch Tail. Mit CTCSS (siehe unten) lässt er sich deutlich verkürzen oder vermeiden, wenn Sender und Empfänger das Verfahren unterstützen: Der Sender dreht vor dem Abschalten die Phase des Subtons, nach der Norm TIA-603 um 120 Grad für 180 ms oder um 180 Grad für 150 ms. Der Empfänger erkennt das und schließt, bevor der Träger weg ist. Motorola nennt das "Reverse Burst".

Squelch richtig einstellen: Schritt für Schritt

Kurz gesagt: Ohne Signal so weit öffnen, bis du Rauschen hörst. Dann langsam zudrehen, bis das Rauschen gerade verschwindet, und dort stehen lassen. Dieser Schwellpunkt ist die empfindlichste Einstellung, die dir noch Ruhe gibt.

So beschreiben es die Handbücher von Icom, Kenwood und Albrecht fast wortgleich. Bei Handfunkgeräten mit Menü ist es dasselbe Prinzip in Stufen. Beim Kenwood TH-D75 und beim Yaesu FT-70DE rufst du die Stufe mit [F] und [MONI] auf, wählst sie mit dem Drehknopf und bestätigst. Gesucht ist die niedrigste Stufe, bei der das Rauschen wegbleibt.

Bei Transceivern mit kombiniertem Regler für Empfindlichkeit und Rauschsperre gilt eine Besonderheit. Beim IC-7600 steht die Empfindlichkeit in der 11-Uhr-Stellung auf Maximum, weiter links regelt derselbe Knopf die HF-Verstärkung herunter. Rechts davon beginnt die Rauschsperre, Icom empfiehlt die Stellung zwischen 12 und 1 Uhr.

Wann du die Rauschsperre bewusst öffnest

Für sehr schwache Signale ist jede Sperre ein Hindernis. Kenwood weist darauf hin, dass schwache Signale bei geschlossener Rauschsperre abgehackt wirken können. Dafür gibt es die Monitor-Taste (MONI). Solange du sie hältst, ist die Sperre offen, je nach Gerät auch ein aktiver Ton- oder Code-Squelch. Die Belegung unterscheidet sich aber: Beim europäischen Yaesu FT-70DE löst die Taste MONI/T-CALL den 1750-Hz-Tonruf für Relais aus. Der Simulator oben zeigt Monitor so, dass er normale und selektive Sperre gemeinsam überbrückt. Die ARRL empfiehlt sie, um schwache Signale zu hören und um vor dem Senden zu prüfen, ob der Kanal frei ist.

Bei FM-Satelliten gilt die Regel sogar dauerhaft: Squelch auf. Die Signale kommen aus Hunderten Kilometern Entfernung und sind zu schwach, um die Sperre zu öffnen wie ein Ortsrelais. Das Rauschen hilft dir sogar: Wird es plötzlich leiser, hast du den Satelliten.

Was bedeutet Squelch-Level 0 bis 9?

Kurz gesagt: Die Zahl ist eine Stufe auf der Skala deines Geräts, keine Maßeinheit. Höher heißt: Ein Signal muss besser sein, um durchzukommen. Wie viele Stufen es gibt und welche die offene ist, legt der Hersteller fest.

Die Gegenüberstellung aus den Handbüchern zeigt, wie verschieden das gelöst ist:

Stufe 5 am einen Gerät ist also nicht Stufe 5 am anderen, und keine Stufe entspricht einer festen Feldstärke. Merk dir statt einer Zahl das Verfahren: Schwellpunkt suchen. Die Werkseinstellung ist ein Startwert, mehr nicht.

Welche Arten von Squelch gibt es?

Kurz gesagt: Die Grundsperre fragt "kommt ein Signal?". Tone Squelch, DCS und die Verfahren der digitalen Betriebsarten fragen zusätzlich "ist es das richtige?". Sie arbeiten mit der Grundsperre zusammen, nicht an ihrer Stelle.

CTCSS: Ton senden ist nicht Ton auswerten

CTCSS legt einen tiefen Dauerton unter die Sprache. Er liegt unterhalb des Sprachbands, das bei etwa 300 Hz beginnt, und der Empfänger filtert ihn heraus. Hörbar wäre er durchaus, er wird nur nicht wiedergegeben. Bei Funkgeräten musst du zwei Funktionen auseinanderhalten, Yaesu nennt sie so:

• TONE: Dein Gerät sendet den Ton mit, empfängt aber mit normaler Rauschsperre. Das brauchst du, wenn ein Relais nur mit Ton öffnet. Welcher Ton das ist, steht in den Relaislisten, mehr dazu unter Frequenzablage.
• TSQL (Tone Squelch): Deine Rauschsperre öffnet nur, wenn das empfangene Signal den passenden Ton enthält. Alles andere bleibt stumm, auch wenn das S-Meter ausschlägt.

Midland nennt für seine PMR446-Geräte 38 Töne, Albrecht für das Tectalk Pro XL 50, Amateurfunkgeräte bieten ebenfalls rund 50. Die Nummern der Töne sind nicht herstellerübergreifend gleich, entscheidend ist die Frequenz in Hertz.

DCS: ein Code statt eines Tons

DCS, bei Icom DTCS, überträgt statt eines Tons einen sich wiederholenden Digitalcode mit 134,4 bit/s. Jedes Codewort hat 23 Bit, dargestellt wird es als dreistellige Oktalzahl wie 023. Genormt sind 83 Codes, Geräte wie das Yaesu FT-70DE bieten 104 an. Eine typische Fehlerquelle ist die Polarität: Ein Code kann normal oder invertiert gesendet werden. Passt die Einstellung nicht, bleibt die Sperre zu, obwohl der Code stimmt. Yaesu hat dafür eigens eine Einstellung zum Empfang invertierter Codes.

Keine Privatsphäre, keine Störfreiheit

Daraus folgt eine Betriebsregel: Bevor du mit aktivem Tone Squelch sendest, drück kurz Monitor. Sonst rufst du womöglich in ein laufendes Gespräch, das du nur nicht hörst.

Digitale Betriebsarten

Digitale Verfahren bringen eigene Kennungen mit. Bei DMR ist es der Color Code. Die ETSI-Norm beschreibt ihn als Mittel, überlappende Standorte auf derselben Frequenz zu unterscheiden, ausdrücklich nicht als Adresse. Wer gemeint ist, regeln Talkgroup und ID. Bei C4FM von Yaesu gibt es die DG-ID von 00 bis 99. Mit 00 als Empfangs-ID hörst du alle, mit einer anderen ID können fremde Signale stumm bleiben.

Squelch bei Amateurfunk, CB-Funk, PMR446 und Seefunk

Kurz gesagt: Das Prinzip ist überall gleich. Die Unterschiede liegen in der Betriebsart, ob ein Ton oder Code im Spiel ist und wie das Gerät die Stufen zählt.

Amateurfunk

Auf 2 m und 70 cm in FM stellst du die Sperre auf den Schwellpunkt und schaltest für Relais den passenden Ton ein. Tone Squelch beim Empfang ist dort freiwillig. Auf Kurzwelle in SSB arbeitet die Sperre nur über den Pegel. Der IC-7600 lässt sie in der Reglerbetriebsart "AUTO" in SSB, CW und den Datenbetriebsarten sogar ganz offen. Bei FM-Satelliten bleibt sie offen, wie oben beschrieben.

CB-Funk

CB-Geräte haben einen Squelch-Regler oder Stufen im Menü, manche zusätzlich eine automatische Rauschsperre (ASQ). Albrecht nennt im Handbuch des AE 6290 als Vorteil der ASQ die hohe Empfindlichkeit, als Nachteil, dass Störungen sie öffnen können. Dann ist die manuelle Sperre die bessere Wahl. Sie lässt sich auch bewusst so hoch stellen, dass nur noch Stationen aus dem Nahbereich durchkommen. Tone Squelch bietet das AE 6290 nur in FM. Mehr zum Band im Artikel 11-m-Band.

PMR446 und Freenet

Bei Jedermannfunk-Geräten heißen CTCSS und DCS meist "Untercodes" oder "Privat-Codes". Sie schaffen keine eigenen Kanäle, sondern teilen einen Kanal in Gruppen, die sich gegenseitig nicht hören müssen. Ist der Kanal belegt, ist er belegt, egal welcher Code. Welche Kanäle es gibt, steht in den Artikeln zu PMR446 und Freenet.

Seefunk

Icom schreibt im Handbuch des Handfunkgeräts IC-M90E, dass die Rauschsperre richtig stehen muss, damit Empfang und Suchlauf zuverlässig arbeiten. Das ist auf See mehr als Komfort: Beim Dual Watch prüft das Gerät den Not- und Anrufkanal 16 im Wechsel mit deinem Arbeitskanal. Steht die Sperre zu hoch, kann ein schwacher Ruf auf Kanal 16 untergehen.

Scanner und Suchlauf

Ein Suchlauf hält an, sobald die Rauschsperre öffnet. Steht sie zu weit offen, hält er sofort auf dem nächsten Kanal, Kenwood nennt genau das als Ursache. Wie es danach weitergeht, legst du fest: nach einer festen Zeit (Time), wenn das Signal verschwindet (Carrier oder Busy), oder gar nicht (Seek oder Hold). Mit aktivem Tone Squelch hält der Suchlauf nur bei Signalen mit dem passenden Ton. Wie Scanner das im Einzelnen lösen, beschreibt der Artikel Funkscanner.

Häufige Probleme mit der Rauschsperre

Kurz gesagt: Viele Squelch-Probleme lassen sich auf eine Einstellung zurückführen: Schwelle zu hoch oder zu niedrig, ein vergessener Ton oder Code, die falsche Betriebsart. Der schnellste Test ist die Monitor-Taste. Hörst du mit ihr etwas und ohne sie nicht, liegt es an der Sperre.