Десять способов решения распространенных проблем с беспроводными микрофонами
Работоспособность беспроводных микрофонов часто страдает от помех частот окружающих устройств, неправильных действий пользователей и других факторов, что приводит к различным сбоям. Далее редакция Zhangjin расскажет, как избежать и предотвратить самые распространенные проблемы с беспроводными микрофонами.
1: Недостаточная совместимость всей системы
Разные частоты имеют разную степень совместимости. Если вы хорошо разбираетесь в состоянии системы, можно смелее использовать больше систем, но ключевой вопрос — как сбалансировать общую совместимость. Большинство ПО для совместимости частот проектируется с важным допущением: все приемники постоянно включены или не в режиме беззвучности (даже если некоторые передатчики иногда выключены), чтобы гарантировать, что ни один приемник не улавливает интермодуляционные помехи. Поэтому при проектировании ПО необходимо оставлять достаточный запас для интермодуляционных сигналов и беспроводных микрофонов. Если предполагается, что звукорежиссер будет играть более активную роль, системе потребуется более широкая совместимость.
В этом случае предполагается, что оператор переведет все приемники в беззвучный режим, а все передатчики останутся включенными на протяжении всего мероприятия. Расстояние между передатчиками и приемными антеннами также примерно одинаково. Эти допущения вполне оправданы на бродвейских шоу, но в школьных залах, где системы управляются неподготовленным персоналом, достичь аналогичной производительности вряд ли возможно. Помехи усиливаются, когда передатчики расположены очень близко к приемной антенне или работает мощный передатчик. Вот почему одновременная работа 40 беспроводных систем в кинотеатре гораздо сложнее, чем в школе (где многие передатчики находятся близко к приемникам), если в каждом классе своя независимая система с передатчиком рядом со своим приемником.
Решение: Найдите баланс между большим количеством оборудования и высокой производительностью. Убедитесь, что уровень совместимости частот соответствует ожидаемому использованию системы. Держите передатчики на расстоянии не менее 10 футов (3 метров) от приемных антенн. Если выходная мощность передатчика регулируется, используйте более низкую мощность для покрытия ожидаемого расстояния между передатчиком и приемником.
Десять способов решения распространенных проблем с беспроводными микрофонами
2: Несовместимость внутри системы
При использовании нескольких беспроводных микрофонов всегда существуют проблемы взаимных помех. Хотя каждая система имеет свою частоту или интервал в несколько мегагерц, интермодуляционные искажения (IMD) все равно могут вызывать взаимные помехи. Если между интермодуляционным сигналом и рабочей частотой устройства недостаточно мегагерц, приемнику трудно уловить сигнал передатчика. Типичные проявления: перекрестные помехи между системами, частые потери сигнала или чрезмерный шум и искажения. Минимальный интервал между частотами зависит от конструкции приемника. Бюджетным приемникам может требоваться интервал в 1 МГц до ближайшей соседней системы. Более дорогие приемники обычно имеют более узкое "окно" настройки, позволяя использовать меньшие интермодуляционные интервалы между системами.
Решение: Чтобы избежать интермодуляционных искажений, выбирайте заранее рассчитанные совместимые частоты. Это требует глубоких знаний в проектировании передатчиков и приемников, и производители беспроводных систем обычно уже делают эти расчеты. Например, для совместной работы всего 8 беспроводных микрофонов требуется выполнить тысячи расчетов для обеспечения совместимости. Поэтому большинство производителей публикуют списки совместимых частот для своих систем. Также можно использовать ПО, помогающее пользователям найти совместимые частоты в конкретных условиях.
3: Помехи от телевизионных станций и других источников
Беспроводные микрофоны также подвержены помехам от других передач в том же спектре. Наиболее распространенный источник — телевизионные станции. Правила FCC требуют, чтобы пользователи беспроводных микрофонов избегали частот, занятых вещательными телеканалами, в одном географическом регионе.
Решение: В помещении избегайте частот телеканалов в радиусе 40-50 миль (64-80 км). При работе на открытом воздухе поддерживайте радиус 50-60 миль (80-96 км). Поскольку частоты различаются в каждом городе, подходящие частоты для беспроводных микрофонов зависят от местоположения. Производители обычно предоставляют рекомендации по частотам для разных городов. FCC потребовала от всех аналоговых телеканалов прекратить вещание в феврале 2009 года. Кроме того, спектр выше 51 канала был передан для других целей. Частоты беспроводных микрофонов выше 698 МГц необходимо перенастраивать на более низкие, чтобы избежать помех новым службам. По мере продолжения перехода телевизионные каналы в определенных местах могут меняться, поэтому пользователям рекомендуется регулярно проверять официальную информацию.
4: Проблемы помех от других цифровых устройств
Другие беспроводные аудиоустройства, такие как системы мониторинга (in-ear), системы связи, и даже небеспроводные устройства, также могут создавать помехи. Цифровые устройства (CD-плееры, компьютеры, цифровые аудиопроцессоры), установленные вблизи приемника беспроводного микрофона, часто излучают сильные радиочастотные шумы и могут вызывать помехи. Для передатчика наиболее распространенные источники помех — мобильные телефоны GSM и КПК, которые носит ведущий.
Решение: При выборе частоты беспроводного микрофона учитывайте другие беспроводные аудиоустройства. Держите цифровые устройства на расстоянии не менее нескольких футов от приемника беспроводного микрофона.
5: Выбор и размещение приемных антенн
Приемные антенны для беспроводных микрофонов — одна из самых непонятых областей. Ошибки в выборе антенны, ее размещении и прокладке кабеля могут привести к сокращению зоны покрытия, слабому сигналу и, как следствие, частым потерям связи. Современные разнесенные (diversity) приемники имеют гораздо лучшие характеристики, чем одиночные антенны, но для оптимизации производительности и надежности системы выбор и размещение антенн должны быть правильными.
Решение: Для обеспечения хороших характеристик разнесенного приема расстояние между антеннами должно составлять не менее полутора длин волн (около 9 дюймов / 23 см на 700 МГц). Приемные антенны должны быть установлены под углом в форме "V", что обеспечивает лучший прием сигнала при перемещении или расположении передатчика под разными углами.
Если приемник установлен вдали от зоны выступления (например, в аппаратной или закрытой стойке), установите выносные полуволновые или направленные антенны (лучше над аудиторией), чтобы обеспечить прямую видимость до передатчика. Не устанавливайте выносные ¼-волновые антенны, так как они используют корпус приемника в качестве заземления. Избыточное расстояние между антеннами не улучшит существенно разнесенные характеристики системы, но может обеспечить лучшее покрытие большой сцены, церкви или конференц-зала. Если антенны установлены далеко от сцены, используйте направленные антенны, которые улучшают прием сигнала за счет большего усиления в нужном направлении и меньшего приема с других углов. При использовании коаксиального кабеля для подключения антенн к приемнику может потребоваться антенный усилитель для компенсации потерь сигнала в кабеле. Величина потерь зависит от длины и типа кабеля, поэтому следуйте рекомендациям производителя; общие чистые потери сигнала должны быть в пределах 5 дБ.
6: Затенение сигнала человеком
Человеческое тело также может создавать помехи для радиосигнала. Тело в основном состоит из воды, которая поглощает радиочастотную энергию. Кроме того, если пользователь обхватит рукой внешнюю антенну ручного передатчика, его эффективная выходная мощность может снизиться более чем на 50%. Аналогично, если гибкая антенна на передатчике свернута или сложена, сигнал также пострадает.
Решение: Держите антенну передатчика полностью развернутой и свободной для обеспечения максимальной дальности передачи и оптимальной производительности.
7: Низкое напряжение батареи передатчика
Срок службы батареи передатчика — главная проблема для беспроводных микрофонов. Пользователи часто пытаются снизить стоимость эксплуатации, используя дешевые батареи. Большинство производителей беспроводных систем рекомендуют щелочные батареи или одноразовые литиевые, так как их выходное напряжение стабильно на протяжении всего срока службы. Это очень важно, потому что большинство передатчиков при низком напряжении демонстрируют искажение аудиосигнала или потерю сигнала. Перезаряжаемые батареи кажутся идеальным решением, но большинство из них даже в полностью заряженном состоянии обеспечивают напряжение на 20% ниже, чем одноразовые батареи.
Решение: Чтобы решить проблему с батареями, всегда тщательно сравнивайте требуемое выходное напряжение передатчика с возможностями батареи, чтобы обеспечить ее работоспособность в течение всего мероприятия. Литий-ионные и перезаряжаемые щелочные батареи обычно работают дольше, тогда как NiMH и NiCd могут работать всего несколько часов. Особенно это касается батарей 9V; перезаряжаемые AA по характеристикам схожи с одноразовыми AA.
8: Неотрегулированный передатчик
Присущий шум и ограниченный динамический диапазон FM-передачи накладывают ограничения на аналоговую беспроводную передачу звука. Чтобы преодолеть это, большинство систем беспроводных микрофонов используют два вида обработки звука для улучшения качества. Предыскажение (pre-emphasis) в передатчике и деэмфазирование (de-emphasis) в приемнике повышают соотношение сигнал/шум. Компрессор в передатчике и экспандер в приемнике расширяют динамический диапазон свыше 100 дБ. Это делает настройку уровня громкости очень важной. Если уровень аудиосигнала слишком низкий, появится шипение; если слишком высокий — возможны искажения.
Решение: Для достижения наилучшего качества звука входное усиление передатчика следует отрегулировать так, чтобы при высоком уровне громкости достигалась полная модуляция без искажений.
9: Настройка беспроводной системы
Самая большая головная боль для беспроводных систем — постоянно меняющийся радиоэфир. С начала перехода на цифровое телевидение аналоговые и цифровые телевизионные каналы постоянно меняются. FCC пытается найти способ, чтобы потребительские устройства (КПК, смартфоны или домашние устройства) использовали свободные ТВ-каналы для беспроводного доступа в интернет.
Решение: Раньше было легко узнать, используются ли в вашем городе четные или нечетные каналы УКВ-диапазона. Однако теперь при установке и использовании беспроводных микрофонов (а также систем мониторинга, связи и т.д.) даже в знакомых помещениях необходимо регулярно проверять состояние локального спектра.
Конечно, это не так сложно, как кажется. Во-первых, большинство производителей беспроводного оборудования теперь предоставляют онлайн-инструменты для выбора частот, синхронизированные с актуальными ТВ-каналами. Во-вторых, внешние RF-сканеры и анализаторы спектра могут быстро просканировать весь спектр (включая ТВ-диапазоны), становясь все мощнее и дешевле, что делает их практичным выбором для тех, кто сильно зависит от беспроводных систем. Наконец, сами беспроводные системы становятся сложнее: даже некоторые бюджетные системы могут сканировать спектр или находить свободную частоту. Некоторые высококлассные системы могут подключаться к ПК или Mac, сканировать спектр, давать визуальное представление RF-обстановки, рассчитывать оптимальный набор частот (с учетом другого RF-оборудования) и автоматически настраивать приемник.
10: Неправильная настройка уровня выхода приемника
После стольких разговоров о частотах, длинах волн и антеннах легко упустить самое основное требование беспроводной микрофонной системы: чтобы заменить кабель между источником звука и аудиосистемой, приемники обычно оснащены регулятором уровня выхода, чего нет у большинства проводных микрофонов. Это дает лучшую возможность для тонкой настройки соответствия между выходом приемника и входом системы.
Решение: Выходной уровень (микрофонный или линейный) должен быть установлен на максимально возможный практический уровень, не превышая ограничений входа аудиосистемы. Это может быть указано на входном канале микшера или определено на слух по появлению искажений.
1: Недостаточная совместимость всей системы
Разные частоты имеют разную степень совместимости. Если вы хорошо разбираетесь в состоянии системы, можно смелее использовать больше систем, но ключевой вопрос — как сбалансировать общую совместимость. Большинство ПО для совместимости частот проектируется с важным допущением: все приемники постоянно включены или не в режиме беззвучности (даже если некоторые передатчики иногда выключены), чтобы гарантировать, что ни один приемник не улавливает интермодуляционные помехи. Поэтому при проектировании ПО необходимо оставлять достаточный запас для интермодуляционных сигналов и беспроводных микрофонов. Если предполагается, что звукорежиссер будет играть более активную роль, системе потребуется более широкая совместимость.
В этом случае предполагается, что оператор переведет все приемники в беззвучный режим, а все передатчики останутся включенными на протяжении всего мероприятия. Расстояние между передатчиками и приемными антеннами также примерно одинаково. Эти допущения вполне оправданы на бродвейских шоу, но в школьных залах, где системы управляются неподготовленным персоналом, достичь аналогичной производительности вряд ли возможно. Помехи усиливаются, когда передатчики расположены очень близко к приемной антенне или работает мощный передатчик. Вот почему одновременная работа 40 беспроводных систем в кинотеатре гораздо сложнее, чем в школе (где многие передатчики находятся близко к приемникам), если в каждом классе своя независимая система с передатчиком рядом со своим приемником.
Решение: Найдите баланс между большим количеством оборудования и высокой производительностью. Убедитесь, что уровень совместимости частот соответствует ожидаемому использованию системы. Держите передатчики на расстоянии не менее 10 футов (3 метров) от приемных антенн. Если выходная мощность передатчика регулируется, используйте более низкую мощность для покрытия ожидаемого расстояния между передатчиком и приемником.
Десять способов решения распространенных проблем с беспроводными микрофонами
2: Несовместимость внутри системы
При использовании нескольких беспроводных микрофонов всегда существуют проблемы взаимных помех. Хотя каждая система имеет свою частоту или интервал в несколько мегагерц, интермодуляционные искажения (IMD) все равно могут вызывать взаимные помехи. Если между интермодуляционным сигналом и рабочей частотой устройства недостаточно мегагерц, приемнику трудно уловить сигнал передатчика. Типичные проявления: перекрестные помехи между системами, частые потери сигнала или чрезмерный шум и искажения. Минимальный интервал между частотами зависит от конструкции приемника. Бюджетным приемникам может требоваться интервал в 1 МГц до ближайшей соседней системы. Более дорогие приемники обычно имеют более узкое "окно" настройки, позволяя использовать меньшие интермодуляционные интервалы между системами.
Решение: Чтобы избежать интермодуляционных искажений, выбирайте заранее рассчитанные совместимые частоты. Это требует глубоких знаний в проектировании передатчиков и приемников, и производители беспроводных систем обычно уже делают эти расчеты. Например, для совместной работы всего 8 беспроводных микрофонов требуется выполнить тысячи расчетов для обеспечения совместимости. Поэтому большинство производителей публикуют списки совместимых частот для своих систем. Также можно использовать ПО, помогающее пользователям найти совместимые частоты в конкретных условиях.
3: Помехи от телевизионных станций и других источников
Беспроводные микрофоны также подвержены помехам от других передач в том же спектре. Наиболее распространенный источник — телевизионные станции. Правила FCC требуют, чтобы пользователи беспроводных микрофонов избегали частот, занятых вещательными телеканалами, в одном географическом регионе.
Решение: В помещении избегайте частот телеканалов в радиусе 40-50 миль (64-80 км). При работе на открытом воздухе поддерживайте радиус 50-60 миль (80-96 км). Поскольку частоты различаются в каждом городе, подходящие частоты для беспроводных микрофонов зависят от местоположения. Производители обычно предоставляют рекомендации по частотам для разных городов. FCC потребовала от всех аналоговых телеканалов прекратить вещание в феврале 2009 года. Кроме того, спектр выше 51 канала был передан для других целей. Частоты беспроводных микрофонов выше 698 МГц необходимо перенастраивать на более низкие, чтобы избежать помех новым службам. По мере продолжения перехода телевизионные каналы в определенных местах могут меняться, поэтому пользователям рекомендуется регулярно проверять официальную информацию.
4: Проблемы помех от других цифровых устройств
Другие беспроводные аудиоустройства, такие как системы мониторинга (in-ear), системы связи, и даже небеспроводные устройства, также могут создавать помехи. Цифровые устройства (CD-плееры, компьютеры, цифровые аудиопроцессоры), установленные вблизи приемника беспроводного микрофона, часто излучают сильные радиочастотные шумы и могут вызывать помехи. Для передатчика наиболее распространенные источники помех — мобильные телефоны GSM и КПК, которые носит ведущий.
Решение: При выборе частоты беспроводного микрофона учитывайте другие беспроводные аудиоустройства. Держите цифровые устройства на расстоянии не менее нескольких футов от приемника беспроводного микрофона.
5: Выбор и размещение приемных антенн
Приемные антенны для беспроводных микрофонов — одна из самых непонятых областей. Ошибки в выборе антенны, ее размещении и прокладке кабеля могут привести к сокращению зоны покрытия, слабому сигналу и, как следствие, частым потерям связи. Современные разнесенные (diversity) приемники имеют гораздо лучшие характеристики, чем одиночные антенны, но для оптимизации производительности и надежности системы выбор и размещение антенн должны быть правильными.
Решение: Для обеспечения хороших характеристик разнесенного приема расстояние между антеннами должно составлять не менее полутора длин волн (около 9 дюймов / 23 см на 700 МГц). Приемные антенны должны быть установлены под углом в форме "V", что обеспечивает лучший прием сигнала при перемещении или расположении передатчика под разными углами.
Если приемник установлен вдали от зоны выступления (например, в аппаратной или закрытой стойке), установите выносные полуволновые или направленные антенны (лучше над аудиторией), чтобы обеспечить прямую видимость до передатчика. Не устанавливайте выносные ¼-волновые антенны, так как они используют корпус приемника в качестве заземления. Избыточное расстояние между антеннами не улучшит существенно разнесенные характеристики системы, но может обеспечить лучшее покрытие большой сцены, церкви или конференц-зала. Если антенны установлены далеко от сцены, используйте направленные антенны, которые улучшают прием сигнала за счет большего усиления в нужном направлении и меньшего приема с других углов. При использовании коаксиального кабеля для подключения антенн к приемнику может потребоваться антенный усилитель для компенсации потерь сигнала в кабеле. Величина потерь зависит от длины и типа кабеля, поэтому следуйте рекомендациям производителя; общие чистые потери сигнала должны быть в пределах 5 дБ.
6: Затенение сигнала человеком
Человеческое тело также может создавать помехи для радиосигнала. Тело в основном состоит из воды, которая поглощает радиочастотную энергию. Кроме того, если пользователь обхватит рукой внешнюю антенну ручного передатчика, его эффективная выходная мощность может снизиться более чем на 50%. Аналогично, если гибкая антенна на передатчике свернута или сложена, сигнал также пострадает.
Решение: Держите антенну передатчика полностью развернутой и свободной для обеспечения максимальной дальности передачи и оптимальной производительности.
7: Низкое напряжение батареи передатчика
Срок службы батареи передатчика — главная проблема для беспроводных микрофонов. Пользователи часто пытаются снизить стоимость эксплуатации, используя дешевые батареи. Большинство производителей беспроводных систем рекомендуют щелочные батареи или одноразовые литиевые, так как их выходное напряжение стабильно на протяжении всего срока службы. Это очень важно, потому что большинство передатчиков при низком напряжении демонстрируют искажение аудиосигнала или потерю сигнала. Перезаряжаемые батареи кажутся идеальным решением, но большинство из них даже в полностью заряженном состоянии обеспечивают напряжение на 20% ниже, чем одноразовые батареи.
Решение: Чтобы решить проблему с батареями, всегда тщательно сравнивайте требуемое выходное напряжение передатчика с возможностями батареи, чтобы обеспечить ее работоспособность в течение всего мероприятия. Литий-ионные и перезаряжаемые щелочные батареи обычно работают дольше, тогда как NiMH и NiCd могут работать всего несколько часов. Особенно это касается батарей 9V; перезаряжаемые AA по характеристикам схожи с одноразовыми AA.
8: Неотрегулированный передатчик
Присущий шум и ограниченный динамический диапазон FM-передачи накладывают ограничения на аналоговую беспроводную передачу звука. Чтобы преодолеть это, большинство систем беспроводных микрофонов используют два вида обработки звука для улучшения качества. Предыскажение (pre-emphasis) в передатчике и деэмфазирование (de-emphasis) в приемнике повышают соотношение сигнал/шум. Компрессор в передатчике и экспандер в приемнике расширяют динамический диапазон свыше 100 дБ. Это делает настройку уровня громкости очень важной. Если уровень аудиосигнала слишком низкий, появится шипение; если слишком высокий — возможны искажения.
Решение: Для достижения наилучшего качества звука входное усиление передатчика следует отрегулировать так, чтобы при высоком уровне громкости достигалась полная модуляция без искажений.
9: Настройка беспроводной системы
Самая большая головная боль для беспроводных систем — постоянно меняющийся радиоэфир. С начала перехода на цифровое телевидение аналоговые и цифровые телевизионные каналы постоянно меняются. FCC пытается найти способ, чтобы потребительские устройства (КПК, смартфоны или домашние устройства) использовали свободные ТВ-каналы для беспроводного доступа в интернет.
Решение: Раньше было легко узнать, используются ли в вашем городе четные или нечетные каналы УКВ-диапазона. Однако теперь при установке и использовании беспроводных микрофонов (а также систем мониторинга, связи и т.д.) даже в знакомых помещениях необходимо регулярно проверять состояние локального спектра.
Конечно, это не так сложно, как кажется. Во-первых, большинство производителей беспроводного оборудования теперь предоставляют онлайн-инструменты для выбора частот, синхронизированные с актуальными ТВ-каналами. Во-вторых, внешние RF-сканеры и анализаторы спектра могут быстро просканировать весь спектр (включая ТВ-диапазоны), становясь все мощнее и дешевле, что делает их практичным выбором для тех, кто сильно зависит от беспроводных систем. Наконец, сами беспроводные системы становятся сложнее: даже некоторые бюджетные системы могут сканировать спектр или находить свободную частоту. Некоторые высококлассные системы могут подключаться к ПК или Mac, сканировать спектр, давать визуальное представление RF-обстановки, рассчитывать оптимальный набор частот (с учетом другого RF-оборудования) и автоматически настраивать приемник.
10: Неправильная настройка уровня выхода приемника
После стольких разговоров о частотах, длинах волн и антеннах легко упустить самое основное требование беспроводной микрофонной системы: чтобы заменить кабель между источником звука и аудиосистемой, приемники обычно оснащены регулятором уровня выхода, чего нет у большинства проводных микрофонов. Это дает лучшую возможность для тонкой настройки соответствия между выходом приемника и входом системы.
Решение: Выходной уровень (микрофонный или линейный) должен быть установлен на максимально возможный практический уровень, не превышая ограничений входа аудиосистемы. Это может быть указано на входном канале микшера или определено на слух по появлению искажений.