Семь заблуждений о радиосистемах Radio_mic_racks1 Full view

Семь заблуждений о радиосистемах

 

Когда дело доходит до применения беспроводных систем, нередко можно слышать довольно широкий спектр мнений, идей, «фактов» и методологий обо всем, — начиная с микрофонной техники, и заканчивая драйв-рэками и демпинг-фактором. И довольно часто эти представления сформированы «слегка» вне базы нужных понятий, или строятся на абсолютно неверных представлениях.

Проработав в беспроводном бизнесе нескольких лет, я собрал свою долю «приколов». Ниже несколько наиболее распространенных заблуждений.

1. Направленная антенна нужна всегда. Уверен, что направленная антенна может быть хорошей идеей, и даже порой единственным решением, но — в зависимости от приложения. Однако часто не упоминается, что направленную антенну лучше использовать таким образом, чтобы ее задняя часть (с нулевым приемом) была направлена в сторону нежелательных РЧ-источников, таких как ТВ-вышки, а передняя часть направлена на Артиста.

Этим способом повышается соотношение РЧ-сигнал/шум. Просто наведение антенны на Артиста, без учета источника нежелательных сигналов может привести к повышению уровня шума вместе с полезным сигналом.

2. Использование антенных усилителей (бустеров) дает больший рабочий диапазон. Единственная причина для применения бустеров в антенной системе – компенсация потерь сигнала в антенных кабелях. Определить, требуется ли бустер, довольно просто — считается, что направленная антенна имеет около 4 дБ пассивного усиления. Используя кабели с малыми потерями, такие как Belden 9913F7, на 30-метровом кабеле вы теряете около 3 дБ на 600 МГц. Таким образом, бустер не требуется.

Целью должно быть примерно единичное усиление между антеннами и приемниками. Слишком сильный сигнал — это плохо, и причин больше, чем одна. Во-первых, приемники предназначены для приема сигнала определенного уровня. Слишком сильный РЧ-сигнал снижает чувствительность приемников, фактически уменьшая уровень. Во-вторых, простая (пассивная) антенна всегда лучше для системы, если условия позволяют. Чем больше каскадов усиления в приемнике системы, тем больше возможностей для возникновения нежелательной интермодуляции сигнала.

3. Использование батарей определенной марки влияет на качество звука. Правда? Это конечно, интересно, — как может лояльность бренду гарантировать последовательные, надежные результаты. Почти все современные передатчики используют DC-преобразователи, чтобы гарантировать стабильную работу до тех пор, пока батареи не «умрут».

Некоторые батареи могут трудиться дольше, чем другие, но, по крайней мере, у двух основных марок (Energizer и Duracell), трудно измерить разницу в качестве аудио при фактическом использовании в реальном мире.

4. Аккумуляторы не подходят для беспроводных микрофонов. Да, раньше никель-кадмиевые аккумуляторы были просто кошмаром. Они довольно быстро приобретали «эффект памяти», и работали гораздо меньше обычных алкалайновых батареек. Но новые технологии намного лучше. Например, NiMH аккумуляторы размера АА, достаточно хорошего качества.

Конечно, если вы планируете использовать аккумуляторы, то необходимо использовать профессиональную зарядную станцию. Процедура зарядки должна происходить там же, где вы используете беспроводную систему.

5. Переход на «цифру» решает все проблемы. С каких пор? Да, это здорово, — видеть цифровые инновации в беспроводных системах за последние несколько лет.

Но какие проблемы «цифра» реально решает? Наверное, самый большой вопрос — это качество звука. Как бы не были хороши современные аналоговые компандеры, они еще добавляют артефакты в звук. Мы можем спорить весь день о том, какие системы звучат лучше, но это во многом дело личного вкуса, на основе того, к чему мы привыкли.

Звук у цифровых беспроводных микрофонов действительно отличается в лучшую сторону. Без компандера в звуковом тракте гораздо меньше искажений во всех формах.

Но что «цифра» не может, так это изменить законы физики. Нам также нужно выкроить некоторую часть радио-спектра, как и всегда. Тем не менее, есть способы упаковать потоки данных, и использовать сжатие данных, поэтому мы видим потенциально большее количество каналов у цифровых систем, чем у аналоговых.

Просто помните правило «инженерного треугольника». В данном контексте — существует большой рабочий диапазон, хорошее качество звука, и большое количество каналов. Выберите любые два, потому что Вы не можете иметь все три в одной системе.

6. VHF-системы имеют больший рабочий диапазон, чем системы UHF. Наверное, было время (может, в 1990-е годы), когда это было правдой, потому что UHF-системы только появились. Но сегодня практические размеры антенны ограничивают производительность, которая может быть достигнута с VHF.

Особенно со стороны передатчика размер антенны довольно критичен. И эффективность работы антенны основана на её размере по отношению к длине передаваемой волны. Поэтому VHF-антенны достаточно больших размеров. Для UHF 1/4-волновые антенны длиной 7-10 см – практичный размер, и они довольно эффективны. Из-за этого сегодня UHF-системы, как правило, преобладают перед VHF-системами.

7. Есть «черная магия вуду», связанная с правильной работой беспроводных микрофонных систем. Я слышу это чаще, чем все остальное. Честно говоря, эти заявления исходят от тех, кто сам еще не научился основам, продолжая бродить в темноте.

Овладеть основами работы беспроводных систем не сложнее, чем пониманием покрытия громкоговорителей, или требованиям к эл. питанию, или к диаграмме усиления или любыми другими вещами, которым нужно учиться, если мы считаем себя профессионалами. Далее, современное программное обеспечение делает многое из этого довольно легко, с оговоркой, что программное обеспечение не будет умнее, чем его пользователь.

Поворот лицом

Чтобы уравновесить эти заблуждения, я собрал набор лучших практик из беспроводного мира. Этот список разрабатывался на протяжении многих лет, и это основа того, чему я учу, когда делаю тренинги по правильной настройке и использованию беспроводных систем.

1. Рассчитывайте и собирайте беспроводные системы последовательно, опираясь на твердые научные данные и опыт. Это требует изучения основ, понимание принципов работы оборудования внутри и снаружи, а затем приобретайте опыт на практике.
Нет единой «правильного» процедуры, она может быть разработана в соответствии с вашими предпочтениями. Однако, рекомендую всегда начинать с позиционирования приемных антенн, затем приемники (сканирование и частотная координация, затем диаграмма усиления передатчика. Сделайте эти вещи правильно, и вы на верном пути.

2. Найдите, изучите и используйте программное обеспечение по частотной координации. Как уже отмечалось, программное обеспечение это — прежде всего пользователь. Вы, вероятно, захотите настроить параметры в соответствии с вашим стилем работы, и/или на основании вашего опыта.

Зачастую программы содержат значения по умолчанию, достаточно консервативные, и вы сможете получить больше каналов для координации, упростив некоторые из них. Впрочем, многое зависит от качества компонентов системы и тщательности ее построения.

3. Понимание основ радиопередачи, лежащих в основе всех беспроводных микрофонных систем, являются ли они аналоговыми, цифровыми, на 472 МГц или на 2.4 ГГц. Опять же, никакого секрета здесь нет. Конечно, в этой части нашей отрасли, появляются новшества, как и у громкоговорителей, усилителей или пультов. Но, как и в других областях, основы – то, на чем все по-прежнему строится. Нет магических кубков.

4. Поднимите ваши приемные антенны на 3 метра вверх и, по крайней мере, на расстояние 3 метра друг от друга, для разнесенного приема (diversity). Это, на самом деле – математика (но там математика всюду), но я просто скажу — антенны на высоте 3 метра имеют лучшую прямую видимость между передатчиками и приемниками, при этом минимизируется влияние пола и другие препятствия в зоне Френеля.

Для пары разнесенных антенн минимальное расстояние между ними считается равным одной длине волны, для UHF-систем приблизительно от 30 до 60 см. Однако, это было доказано, что максимальное преимущество разнесенной антенной пары может быть достигнуто при гораздо большем расстоянии. Хорошая идея — разместить антенны по обе стороны мониторной консоли.

Fresnel
Игнорирование зоны Френеля рискованно.

 

5. Размещайте антенны и приемники как можно ближе к передатчикам, если это возможно. Это как микрофонная техника: речь о соотношении «сигнал/шум». Минимальный уровень шума является относительно постоянным, хотя могут быть и локальные источники повышенного шума. При размещении антенны ближе к нужному источнику (передатчику), вы увеличиваете уровень полезного сигнала относительно нежелательного. Просто контролируйте потери в антенном кабеле.

6. Понимать, что все производители качественных систем делают одни и те же вещи своим способом, и ни один не является, по своей сути, лучше, чем любой другой. Все они работают хорошо. Учитесь понимать особенности одних без умаления других. Если вы платите $600-700 (или больше) за каждый канал беспроводной связи, то в этой ценовой категории «отстоя» нет в принципе.

Развивать навыки следует в сфере конфигурирования сложных систем, частотной координации и в других сопутствующих факторах. Профи может получить от $500 беспроводной системы гораздо более качественную работу, чем новичок от $5,000 системы. Правда, более дорогие системы имеют такие преимущества, как лучшая фильтрация, часто лучшее качество звука, больше частотных вариантов, и, вероятно — лучшая надежность. Но дорогой системе всегда нужен пользователь, который знает, что делать, чтобы получить максимальную отдачу от этих преимуществ.

7. Преодолеть трепет, связанный с использованием этого оборудования. Выполните шаги, описанные здесь, и вы будете гораздо более уверены в выборе, настройке и использованию беспроводных систем.

Моя цель для всех нас — так хорошо работать с беспроводными системами, чтобы при возникновении шума, или другой проблемы в звуковой системе, мы не были автоматически первыми, кого в этом обвинят.

Это достойная цель, не так ли?

Карл Винклер, Lectrosonics.

Обсуждение