Praktischer Umgang mit drahtlosen Mikrofonsystemen. SHURE Europe GmbH Headquarters Europe, Middle East & Africa Applications Wannenäckerstraße 28 D-74078 Heilbronn Tel: +49-7131-7214 - 0 Fax: +49-7131-7214 - 14 Email: [email protected]. Funktionsblöcke Sender. Mikrofonvorverstärker - PowerPoint PPT Presentation
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Praktischer UmgangPraktischer Umgang mit mit drahtlosen Mikrofonsystemendrahtlosen Mikrofonsystemen
SHURE Europe GmbHSHURE Europe GmbHHeadquarters Europe, Middle East & AfricaHeadquarters Europe, Middle East & Africa
für Rauschunterdrückungssystemfür Rauschunterdrückungssystem
Pre-Emphasis zur RauschunterdrückungPre-Emphasis zur Rauschunterdrückung
Ein typisches Audiosignal enthält mehr Ein typisches Audiosignal enthält mehr tieffrequente Energie.tieffrequente Energie.
Im Gegensatz dazu enthält typisches Rauschen Im Gegensatz dazu enthält typisches Rauschen mehr Energie im hochfrequenten Bereich.mehr Energie im hochfrequenten Bereich.
Der Signal-Rausch-Abstand nimmt bei höherer Der Signal-Rausch-Abstand nimmt bei höherer Frequenz abFrequenz ab
Sender: Pre-EmphasisSender: Pre-Emphasis
Höhenanhebung um besseren Signal-Rausch-Höhenanhebung um besseren Signal-Rausch-Abstand zu erreichenAbstand zu erreichen
Erster Teil des "companding"-SystemsErster Teil des "companding"-Systems
Ursprüngl.Ursprüngl.
Dynamik-Dynamik- 2:1 Kompression 2:1 Kompression
bereich bereich
Ziel ist eine Anhebung des Trägersignals Ziel ist eine Anhebung des Trägersignals gegenüber dem gegenüber dem RauschpegelRauschpegel im HF im HF
Erzeugt das FM Signal mit Hilfe einer einstellbaren Erzeugt das FM Signal mit Hilfe einer einstellbaren
Kapazität (Kapazitätsdiode), die Teil eines Kapazität (Kapazitätsdiode), die Teil eines
Schwingkreises ist.Schwingkreises ist.
Die Kapazität wird über einen OP geregelt, der vom Die Kapazität wird über einen OP geregelt, der vom
Frequenz Synthesizer angesteuert wird.Frequenz Synthesizer angesteuert wird.
Audio
stabilisierte Spannung
bufferamp
Ausgangsstufe
Referenz-Quarz
Operations-verstärker
Eingang für dividierte Frequenz
Ausgang mit Differenzsignal
Dividierer
Quarzgesteuerter SenderQuarzgesteuerter Sender
Schwingquarz zur Erzeugung der Basisfrequenz Schwingquarz zur Erzeugung der Basisfrequenz (ca. 15 - 30 MHz)(ca. 15 - 30 MHz) In diesem Schwingkreis sitzt eine Kapazitätsdiode über In diesem Schwingkreis sitzt eine Kapazitätsdiode über
die die Frequenzmodulation realisiert wird.die die Frequenzmodulation realisiert wird.
FrequenzmultipliziererFrequenzmultiplizierer Erhöhen der Basisfrequenz auf SendefrequenzErhöhen der Basisfrequenz auf Sendefrequenz
Meist Verdoppler oder VerdreifacherMeist Verdoppler oder Verdreifacher
FrequenzmultipliziererFrequenzmultiplizierer
FrequenzvervielfacherFrequenzvervielfacher Übersteuerte Verstärkerstufe, die harmonische Übersteuerte Verstärkerstufe, die harmonische
Oberschwingungen der Grundfrequenz erzeugt.Oberschwingungen der Grundfrequenz erzeugt.
Diese Oberschwingungen können herausgefiltert und Diese Oberschwingungen können herausgefiltert und
der nächsten Stufe zugeführt werden.der nächsten Stufe zugeführt werden.
Es sind meist mehrere Vervielfacher Es sind meist mehrere Vervielfacher hintereinander geschaltet, um die endgültige hintereinander geschaltet, um die endgültige Trägerfrequenz zu erzeugen.Trägerfrequenz zu erzeugen.
Versorgt die Antenne mit entsprechender Versorgt die Antenne mit entsprechender
Ausgangsleistung (10 bis 50mW)Ausgangsleistung (10 bis 50mW)
Filtert das Ausgangssignal, um Nebenaussendungen Filtert das Ausgangssignal, um Nebenaussendungen
gering zu halten.gering zu halten.
Quarz Quarz PLL PLL
Quarzgesteuert:Quarzgesteuert:
Referenzschwingung wird Referenzschwingung wird durch einen Quarz erzeugt; durch einen Quarz erzeugt; Quarzoszillator schwingt im Quarzoszillator schwingt im Bereich 15-30 MHz.Bereich 15-30 MHz.
Feste Frequenz Feste Frequenz Einfache und preiswerte Einfache und preiswerte
VCO kontrolliert direkt VCO kontrolliert direkt Ausgangsfrequenz; Teil des Ausgangsfrequenz; Teil des Ausgangssignals durchläuft Ausgangssignals durchläuft Frequenzteiler und wird mit einem Frequenzteiler und wird mit einem Referenzsignal verglichen.Referenzsignal verglichen.
Schaltbare FrequenzenSchaltbare Frequenzen Komplexer und teurerKomplexer und teurer
Deutlich saubereres Signal Deutlich saubereres Signal
Funktionsblöcke eines EmpfängersFunktionsblöcke eines Empfängers
Durch die Pre- / De-Emphasis kann der Signal-Durch die Pre- / De-Emphasis kann der Signal-Rausch-Abstand um bis zu 13 dB verbessert Rausch-Abstand um bis zu 13 dB verbessert werden.werden.
ANTENNA
FrontEnd
MixerZFAmp
ZFFilter
FMDetector
Expander
LocalOscillator
AudioAmp
Audio-Signal
StereoübertragungStereoübertragung
Die meisten In Ear Monitoring Systeme Die meisten In Ear Monitoring Systeme übertragen ein Stereo-Signal.übertragen ein Stereo-Signal.
Dies wird mit dem so genannten Stereo-Dies wird mit dem so genannten Stereo-Multiplex-Signal realisiertMultiplex-Signal realisiert
Aus der Historie muss das MPX-Signal Mono-Aus der Historie muss das MPX-Signal Mono-Kompatibel sein.Kompatibel sein.
Stereo-MPX SignalStereo-MPX Signal
Erzeugung eines Stereo-MPX SignalErzeugung eines Stereo-MPX Signal
AmplitudenmodulationAmplitudenmodulation
Dekodierung eines Stereo-MPX SignalDekodierung eines Stereo-MPX Signal
Berechenbare Störungen Berechenbare Störungen
IntermodulationseffekteIntermodulationseffekte
Ursprung:Ursprung: Ein Signal in einem nicht linearen Übertragungssystem Ein Signal in einem nicht linearen Übertragungssystem
produziert Vielfache seiner Eigenfrequenz produziert Vielfache seiner Eigenfrequenz
Signale bei zwei FrequenzenSignale bei zwei Frequenzen
nicht linearer Schaltkreis(800x2+801)(800x2-801)(801x2-800)(801x2+800)
800 MHz
801 MHz
2401 MHz
799 MHz
802 MHz
2402 MHz
IntermodulationIntermodulation
Einspeisung zweier Sender in einen EmpfängerEinspeisung zweier Sender in einen Empfänger
800 MHz
801 MHz
802 MHz
800 MHz
801 MHz
802 MHz
801 x 2 = 1602
1602 – 800 = 802 !
Intermodulation bei SendernIntermodulation bei Sendern
Eng benachbarte Sender können ineinander Eng benachbarte Sender können ineinander Intermodulationseffekte hervorrufen.Intermodulationseffekte hervorrufen.
Das Intermodulationsprodukt wird zusammen mit Das Intermodulationsprodukt wird zusammen mit dem Originalsignal gesendet.dem Originalsignal gesendet.
Instabilität oder Verstimmung des Ausgangs stört Instabilität oder Verstimmung des Ausgangs stört den Sendebetrieb.den Sendebetrieb.
Verstärkung einstellbar (3 oder 10 dB)Verstärkung einstellbar (3 oder 10 dB)
RichtantennenRichtantennen
RichtantenneRichtantennePA705PA705
620 - 870 MHz620 - 870 MHz
7 dB mehr7 dB mehr
Gewinn alsGewinn als
λ /4 - Antenneλ /4 - Antenne
StativadapterStativadapter
( 5/8 in. ) im( 5/8 in. ) im
LieferumfangLieferumfang
RichtantenneRichtantenne
AufstellungAufstellung
AntennenpolarisationAntennenpolarisation
Ähnlich wie bei Lautsprecher Arrays, gibt es auch Ähnlich wie bei Lautsprecher Arrays, gibt es auch bei Antennen Polarisationseffektebei Antennen Polarisationseffekte
Für uns interessant:Für uns interessant: Horizontale PolarisationHorizontale Polarisation
Vertikale Polarisation Vertikale Polarisation
Abgestrahlte LeistungAbgestrahlte Leistung
Die im Datenblatt angegebene abgestrahlte Die im Datenblatt angegebene abgestrahlte Leistung ist kein oder nur ein sehr bedingtes Maß Leistung ist kein oder nur ein sehr bedingtes Maß für die Reichweitefür die Reichweite
Angaben meist in mW, im HF Bereich sind aber Angaben meist in mW, im HF Bereich sind aber Angaben in dB sinnvoller.Angaben in dB sinnvoller.
Häufige Fehler beim BetriebHäufige Fehler beim Betrieb
RECEIVER RECEIVER
Antennen in Vertikale oder 45° Position bringen
Häufige Fehler beim BetriebHäufige Fehler beim Betrieb
RECEIVER
WA470
RECEIVERRECEIVER RECEIVER
Passive Antennenweiche bei zwei Empfängern verwenden
Häufige Fehler beim BetriebHäufige Fehler beim Betrieb
WA440
WA404E
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
Aktive Antennenweiche bei mehrerenEmpfängern verwenden
Häufige Fehler beim BetriebHäufige Fehler beim Betrieb
Minimalen Abstand (¼ λ) zwischen abgesetzten Antennen in Diversity Systemen nicht unterschreiten:– Optimal ist 1/2 bis 1 Wellenlänge λ des Signals:– Beispiel VHF: 0,9 m - 1,8 m bei 170 MHz
0,65 m - 1,3 m bei 230 MHz
Bei zu großen Abständen der Antennen geht der Diversity-Effekt verloren, die zweite Antenne ist keine Alternative mehr.
Immer hochwertige Antennenkabel verwenden
RECEIVER RECEIVER
Häufige Fehler beim BetriebHäufige Fehler beim Betrieb
RECEIVER
RECEIVER
Empfänger möglichst weit oben im Rack montieren
Häufige Fehler beim BetriebHäufige Fehler beim Betrieb
RECEIVER RECEIVER
DIGITALPROCESSOR
COMPUTER
LIGHTCONTROLLER
DIGITALPROCESSOR
COMPUTER
LIGHTCONTROLLER
Abstand zu Störquellenmaximieren
Sender auf gleicher FrequenzSender auf gleicher Frequenz
Niemals zwei Sender gleichzeitig auf identischen Niemals zwei Sender gleichzeitig auf identischen Frequenzen betreiben.Frequenzen betreiben.
Abstand Antennen zu MetallAbstand Antennen zu Metall
Mindestabstand Mindestabstand der Antennen zu der Antennen zu Metall-Metall-konstruktionen konstruktionen Traversen, Traversen, Stahlbetonwände: Stahlbetonwände:
1m1m min. 1 m
Sender Sender Empfänger Empfänger
Abstand immer Abstand immer geringst möglich, aber geringst möglich, aber nicht näher als 3m. nicht näher als 3m. Sonst können Sonst können vermehrt IM-Produkte vermehrt IM-Produkte generiert werden.generiert werden.
min. 3m
Praktischer UmgangPraktischer Umgang mit mit drahtlosen Mikrofonsystemedrahtlosen Mikrofonsysteme
SHURE Europe GmbHSHURE Europe GmbHHeadquarters Europe, Middle East & AfricaHeadquarters Europe, Middle East & Africa