5. Grandes configurations & optimisations

Faire fonctionner un seul microphone sans fil n'est généralement pas un grand défi, mais cela devient plus excitant lorsqu'il y a des facteurs d'interférence supplémentaires ou lorsque plusieurs microphones sans fil doivent être utilisés en même temps. Ce chapitre explique comment vous pouvez avoir un effet positif sur le résultat lorsque vous l'achetez et plus tard lorsque vous l'utilisez, et ce à quoi vous devez faire attention lorsque vous utilisez plusieurs systèmes.

Caractéristiques importantes

Vous pouvez déjà définir le cap pour une configuration sans fil fiable lors de la sélection des systèmes et de leurs caractéristiques d'équipement. Les fréquences commutables valent leur pesant d'or si des interférences se produisent sur la fréquence porteuse utilisée. Le nombre de fréquences sélectionnables joue un rôle plutôt secondaire. Si nécessaire, on est juste content de pouvoir l'utiliser.

Une autre caractéristique à surveiller est la réception Diversity, reconnaissable par les antennes doubles. Une distinction est principalement faite entre l'antenne et la meilleure True-Diversity avec deux unités de réception séparées. Il existe des différences, mais dans la pratique, elles sont plutôt faibles. Au contraire, le facteur décisif est de savoir si la Diversity est présente ou non. La réception Diversity joue un rôle essentiel pour éviter les décrochages (interruptions du signal). Celles-ci sont causées par des réflexions dans la pièce.

Réception sécurisée via Diversity

Le détour par les murs, les plafonds et les sols provoque des superpositions (interférences) du signal sans fil au niveau des antennes de réception. Parfois, le signal direct et les réflexions s'additionnent (bon), mais parfois ils s'affaiblissent (mauvais). Dans le pire des cas, cela conduit à des décrochages à court terme. En particulier, lorsque l'émetteur est en mouvement, les conditions géométriques changent constamment. Une deuxième antenne à un point différent dans l'espace garantit que la même annulation ne se produit presque jamais sur les deux antennes en même temps. La réception Diversity représente donc une réception de secours.

Une puissance d'émission plus élevée peut être avantageuse pour franchir de plus longues distances. 10 mW est habituel dans le domaine d'entrée de gamme, avec des systèmes professionnels, il peut généralement être commuté jusqu'à 50 mW, ce qui, en fonction d'autres facteurs, peut apporter un mètre ou deux. En revanche, une puissance d'émission plus élevée est pénalisante sur de courtes distances, sans parler de la consommation de la batterie. Ici, comme c'est si souvent le cas: le moins possible, le plus efficace.

Dispersion sur les bandes de fréquences

Selon l'étendue de la configuration, il est logique de répartir instinctivement les systèmes sans fil sur différentes bandes de fréquences au lieu de les serrer tous dans une bande de fréquences étroite. Il est conseillé de toujours rester en dessous du nombre maximum spécifié afin de ne pas amener le système à la limite instable et d'avoir des canaux de secours laissés en réserve en cas de panne. Dans le cas d'installations permanentes, il est également conseillé de se renseigner sur les sources potentielles d'interférences sur le site. Si des systèmes intra-auriculaires sans fil sont également impliqués, il est conseillé de réserver une plage de fréquences distincte pour cela et de placer les émetteurs intra-auriculaires à quelques mètres des récepteurs du microphone.

Sélection de fréquence systématique

Il devrait être clair que nous devons définir des fréquences différentes lorsque nous utilisons plusieurs émetteurs. Au fait, à 400 kHz (0,4 MHz), la distance de sécurité requise entre deux fréquences porteuses est assez faible. Le vrai problème est représenté par ce que l'on appelle les produits d'intermodulation, c'est-à-dire au sens figuré d'autres fréquences qui surviennent lors de l'interaction entre deux émetteurs.

Produits d'intermodulation de 3ème ordre

Il y en a beaucoup, mais la plupart d'entre eux sont relativement éloignés à un multiple de la fréquence et ne dérangent pas au début. Les deux produits d'intermodulation de troisième ordre sont problématiques, qui sont calculés selon la formule 2*f1-f2 et 2*f2-f1, ou en d'autres termes, dans le même espacement de fréquence de deux microphones sans fil au-dessus et au-dessous (voir graphique). Ceci est problématique car ils se produisent relativement près de nos fréquences porteuses, ce qui les rend difficiles à filtrer, et ils bloquent un espace précieux pour d'autres fréquences porteuses. Mais ça empire. A chaque émetteur supplémentaire, les produits d'intermodulation augmentent de façon exponentielle, puisque tout le monde interagit avec tout le monde. Si on a affaire à deux émetteurs avec seulement deux produits d'intermodulation critiques, avec trois émetteurs il y en a déjà neuf. La force de l'interférence augmente également à mesure que les émetteurs se rapprochent. Dans le cas extrême, les produits d'intermodulation d'autres nombres ordinaux augmentent également fortement.

Vous pouvez imaginer à quel point la situation devient confuse lorsque le nombre de liaisons sans fil augmente. La randomisation des fréquences porteuses entraînera éventuellement le chaos. Le calcul mental en tant qu'option devrait probablement être exclu pour la plupart d'entre nous. Et la pire des idées serait de placer tous les systèmes sans fil exactement à la même distance les uns des autres, car les fréquences porteuses et l'intermodulation se chevaucheraient alors à 100%.

La solution est représentée par des tableaux de fréquences, qui sont déjà implémentés dans les systèmes de la classe d'entrée de gamme supérieure sous la forme de banques et de canaux. L'idée sous-jacente: dans chaque banques, il existe des canaux mutuellement compatibles (= fréquences porteuses). Par conséquent, veuillez toujours rester dans une banque et n'utiliser que les canaux de celle-ci. C'est particulièrement facile pour ceux qui n'utilisent que des systèmes sans fil du même type. S'il s'agit d'un système externe, il est judicieux de le programmer manuellement sur une fréquence libre d'une banque. S'il n'est pas réglable, il convient de vérifier si ces produits d'intermodulation d'ordre 3 à fréquence fixe apparaissent quelque part dans l'une des banques. Passez ensuite à cette banque avec votre configuration complète.

Extrait d'un tableau de fréquences

Certains récepteurs peuvent également balayer la bande de fréquences à la recherche de fréquences libres. Cela peut être utile à la volée si, en tant que musicien de remplacement, vous rencontrez une configuration existante et qui fonctionnait bien auparavant. Pour configurer un système complexe à partir de zéro, une analyse n'a de sens que si tous les systèmes fonctionnent ensemble dans un réseau. Les systèmes sans fil modernes de la gamme supérieure le supportent. Sinon, les principaux fabricants de microphones sans fil proposent également des solutions logicielles pour calculer des grilles de fréquences idéales. C'est une pratique courante lors des grands événements.

Rangement: répartiteur d'antenne

A mesure que le nombre de récepteurs augmente, le nombre d'antennes de réception augmente également. Avec un rack sans fil avec huit récepteurs Diversity, cela représenterait déjà seize antennes dans un très petit espace. Une telle "forêt d'antennes" n'a pas seulement l'air chaotique, les nombreuses antennes s'influencent également négativement. Les séparateurs d'antenne ont donc pour tâche de réduire le nombre d'antennes. Dans la plupart des cas, ils alimentent également les récepteurs en électricité, de sorte qu'un seul bloc d'alimentation est nécessaire. Il existe des séparateurs d'antenne passifs pour deux récepteurs, actifs principalement pour quatre récepteurs ou plus. Certains répartiteurs peuvent également être montés en cascade pour que, par exemple, l'un prenne en charge toutes les antennes gauches et l'autre toutes les antennes droites. Pour des configurations encore plus grandes, un répartiteur principal est utilisé pour regrouper plusieurs répartiteurs sous le même toit.

Système sans fil 8 voies avec répartiteur d'antenne

Si vous vous êtes déjà demandé pourquoi les antennes amovibles sont toujours fixées à l'arrière du récepteur, le répartiteur d'antenne a la réponse. Les optimisations côté antenne ne sont bien sûr possibles que si le récepteur sans fil est équipé d'antennes amovibles. Les systèmes d'entrée de gamme avec des antennes fixes ou des antennes intégrées dans le boîtier du récepteur ne sont généralement pas prédestinés pour les grandes installations sans fil. Ceci doit être pris en compte lors de l'achat.

Antennes & câbles d'antenne

Il existe également des possibilités d'optimisation dans le domaine des antennes côté récepteur et des câbles d'antenne. Les systèmes sans fil sont généralement équipés d'antennes omnidirectionnelles sous la forme de tiges courtes 1/4 lambda. La diffusion se produit autour de l'axe de l'antenne. L'antenne type tige ne doit donc pas pointer vers le microphone, car la diffusion est la plus faible dans la direction axiale.

Ceci est différent avec une antenne directionnelle. L'alignement est en forme de flèche dans la direction du microphone sans fil/émetteur. Les antennes directionnelles offrent une meilleure réception à partir d'une direction spécifique, tout en supprimant largement les signaux d'interférence en dehors de la plage de détection. De telles antennes directionnelles sont souvent vues lors d'événements sur le côté de la scène, alignées sur la scène. Elles sont généralement montées sur des pieds de microphone.

Antenne directionnelle pour montage sur trépied

En général, les antennes déportées sont toujours utiles lorsque le rack avec les récepteurs est dans une position défavorable. Par conséquent, il existe également des antennes omnidirectionnelles pour montage sur trépied. Il est important que l'antenne soit destinée à un montage déporté, c'est-à-dire qu'elle doit avoir son propre plan de masse. Les antennes type tiges fournies avec les systèmes sans fil ne sont généralement pas conçues pour cela. Elles doivent être fixées au récepteur ou au répartiteur, ou avoir un contact métallique à travers le panneau du rack.

La prudence est recommandée lors de la sélection d'un câble d'antenne, car il existe des câbles, fiches et connecteurs similaires pour d'autres applications avec des impédances caractéristiques différentes. Pour les systèmes sans fil, nous n'utilisons que des composants de 50 Ohm. En termes de qualité, il existe de grandes différences dans les câbles d'antenne en termes d'atténuation à distance. Le positionnement judicieux de l'antenne doit toujours avoir la priorité, mais les câbles d'antenne inutilement longs doivent être évités. Si le câblage doit être long, vous pouvez utiliser des amplificateurs d'antenne supplémentaires. Dans le cas d'un câblage court, par exemple à l'intérieur du rack 19", la qualité des câbles utilisés joue un rôle secondaire.

Positionnement du récepteur

Les récepteurs sans fil ont leur place sur scène, surtout lorsque la table de mixage se trouve de l'autre côté de la salle. Gardez toujours à l'esprit que la tâche principale d'un microphone sans fil est d'offrir à l'interprète une liberté de mouvement, mais pas d'économiser le câble de la table de mixage. Bien qu'il soit toujours préférable de laisser une distance minimale de quelques mètres entre l'émetteur et le récepteur, la règle suivante s'applique: plus la distance est grande, plus le signal entrant est faible. Dans les pièces fermées, la proportion de réflexions et d'interférences qui peuvent encore affaiblir le signal augmente avec la distance. Si cela vous est possible, veuillez éviter les distances inutiles et assurez-vous que l'émetteur et le récepteur ont un "contact visuel" autant que possible. Là où l'utilisation d'un câble est totalement hors de question, vous pouvez essayer de sauver la mise avec de bonnes antennes directionnelles. Elles réduiraient au moins les interférences latérales.

Ce qu'il faut savoir sur l'atténuation et l'ombrage

Il convient également de mentionner que les ondes radioélectriques sont capables de pénétrer et/ou de contourner des objets dans certaines limites. Le verre, le bois ou les plastiques, par exemple, sont relativement bien pénétrés, les briques amortissent un peu plus, et le béton armé encore plus. Les surfaces métalliques ont la pénétration la plus faible, elles réfléchissent presque complètement. Bien sûr, l'épaisseur du matériau joue également un rôle. Plus le mur est épais, plus l'atténuation du signal est importante. Le mieux serait qu'il n'y ait rien d'autre que de l'air entre l'émetteur et le récepteur.

Pour les personnes qui se trouvent entre l'émetteur et le récepteur, cela dépend en grande partie du nombre. Avec 500 auditeurs entre émetteur et récepteur, l'atténuation est plus que significative. Pour cette raison, vous ne devez pas placer le récepteur en position FOH (Front of House = au milieu du public). Les personnes individuelles ou des objets étroits similaires, tels que des piliers dans une pièce, ne jouent guère de rôle. Bien qu'un objet jette quelque chose comme une "ombre radio" entre l'émetteur et le récepteur, les contours ne sont pas nettement définis. Les longueurs d'onde dans lesquelles nous nous déplaçons peuvent être comparées à des ondes sonores.

Un exemple pour illustrer cela: imaginez que vous êtes assis sur une chaise à l'extérieur et qu'à cinq mètres devant vous une enceinte diffuse votre titre préféré. Les ondes sonores atteignent votre oreille sans encombre. Maintenant, une personne hostile et, disons, quelque peu corpulente se tient entre vous et l'enceinte. Bien que ce ne soit pas agréable, les ondes sonores atteindront toujours vos oreilles sans ligne de mire. L'oreille avertie remarquerait probablement une légère réduction des aigus. Si dix personnes de plus se joignent à nous dans notre exemple, vous remarquerez un effet d'atténuation plus fort. Les aigus chutent encore plus et les médiums sont également légèrement atténués. Les graves, en revanche, restent inchangés. C'est très similaire avec la transmission sans fil. Les petits objets dérangent rarement. Avec des objets de taille moyenne, en revanche, une liaison sans fil dans la bande haute GHz peut déjà avoir ses premiers problèmes. Avec un système sans fil dans la bande VHF ou UHF basse, vous pouvez marcher au coin de la rue et avoir généralement une réception utilisable.

Résumé

Lors de l'achat, faites attention au nombre maximum possible et laissez des réserves suffisantes pour vos besoins. Distribuez les systèmes sur plusieurs bandes de fréquences et séparez les systèmes intra-auriculaires. Si vous les connaissez, tenez compte des sources d'interférences locales. Lorsque vous regardez les caractéristiques, faites attention à la réception Diversity et aux fréquences sélectionnables. Pour les configurations sans fil plus importantes, les antennes amovibles, l'utilisation d'un répartiteur d'antenne et l'organisation des fréquences par canaux et banques sont essentielles. Assurez-vous que les récepteurs soient placés judicieusement et, si nécessaire, optimisez avec des antennes directionnelles. Si vous tenez compte de tout cela, les points les plus importants pour un fonctionnement fiable ont été définis.