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Praktischer Umgang mit drahtlosen Mikrofonsystemen SHURE Europe GmbH Headquarters Europe, Middle East & Africa Applications Wannenäckerstraße 28 D-74078.

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Praktischer Umgang mit drahtlosen Mikrofonsystemen SHURE Europe GmbH Headquarters Europe, Middle East & Africa Applications Wannenäckerstraße 28 D

Häufige Fehler beim Betrieb RECEIVER Antennen in Vertikale oder 45° Position bringen.

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Präsentation zum Thema: "Praktischer Umgang mit drahtlosen Mikrofonsystemen SHURE Europe GmbH Headquarters Europe, Middle East & Africa Applications Wannenäckerstraße 28 D-74078."—  Präsentation transkript:

1 Praktischer Umgang mit drahtlosen Mikrofonsystemen SHURE Europe GmbH Headquarters Europe, Middle East & Africa Applications Wannenäckerstraße 28 D Heilbronn Tel: Fax:

2 Funktionsblöcke Sender Mikrofonvorverstärker Mikrofonvorverstärker bei Shure Bestandteil der abnehmbaren Mikrofonkapsel bei Shure Bestandteil der abnehmbaren Mikrofonkapsel Pegel- und Impedanzanpassung Pegel- und Impedanzanpassung Gleichspannung für Kondensatorelemente Gleichspannung für Kondensatorelemente Pre-emphasis (Vorverzerrung / Höhenanhebung) für Rauschunterdrückungssystem Pre-emphasis (Vorverzerrung / Höhenanhebung) für Rauschunterdrückungssystem

3 Pre-Emphasis zur Rauschunterdrückung Ein typisches Audiosignal enthält mehr tieffrequente Energie. Ein typisches Audiosignal enthält mehr tieffrequente Energie. Im Gegensatz dazu enthält typisches Rauschen mehr Energie im hochfrequenten Bereich. Im Gegensatz dazu enthält typisches Rauschen mehr Energie im hochfrequenten Bereich. Der Signal-Rausch-Abstand nimmt bei höherer Frequenz ab Der Signal-Rausch-Abstand nimmt bei höherer Frequenz ab

4 Erster Teil des "companding"-Systems Erster Teil des "companding"-Systems Ursprüngl. Dynamik- 2:1 Kompression bereich Ziel ist eine Anhebung des Trägersignals gegenüber dem Rauschpegel im HF Schaltungsteil Reduzierter Dynamikbereich Sender: Kompressor

5 Kompressor - Expander

6 PLL-Sender Blockschaltbild Blockschaltbild ANTENNA +9V IN AUDIO Limiter Mic Amp Compander Frequenz Synthesizer Voltage Controlled Oscillator Battery Sensor Circuit Spannungs Regler RF Filter RF Amp

7 Funktionsblöcke eines Empfängers

8 Funktionsblöcke Empfänger Interner Oszillator (LO = Local Oscillator) Interner Oszillator (LO = Local Oscillator) Schwingt in einem festen Abstand über oder unter der Trägerfrequenz (z.B. VHF: 10,7MHz unter der Trägerfrequenz; PSM700: 110,6 MHz über der Trägerfrequenz) Schwingt in einem festen Abstand über oder unter der Trägerfrequenz (z.B. VHF: 10,7MHz unter der Trägerfrequenz; PSM700: 110,6 MHz über der Trägerfrequenz) Wird entweder Quarz- oder PLL- gesteuert gebildet Wird entweder Quarz- oder PLL- gesteuert gebildet

9 ANTENNA Front End Mixer ZF Amp ZF Filter FM Detector Expander Local Oscillator Audio Amp Audio-Signal

10 Berechenbare Störungen

11 Intermodulationseffekte Ursprung: Ursprung: Ein Signal in einem nicht linearen Übertragungssystem produziert Vielfache seiner Eigenfrequenz (Oberschwingungen, Harmonische) Ein Signal in einem nicht linearen Übertragungssystem produziert Vielfache seiner Eigenfrequenz (Oberschwingungen, Harmonische) Mehrere Signale rufen zusätzlich Summen- und Differenzsignale hervor. Mehrere Signale rufen zusätzlich Summen- und Differenzsignale hervor. Die Harmonischen können ihrerseits mit den Summen- und Differenzsignalen weitere Kombinationen bilden. Die Harmonischen können ihrerseits mit den Summen- und Differenzsignalen weitere Kombinationen bilden.

12 Übertragungssysteme Input Output nicht linear nicht linear linear linear

13 Nichtlineares System Erzeugung von harmonischen Schwingungen Erzeugung von harmonischen Schwingungen

14 Intermodulationseffekte Intermodulationseffekte 2. Ordnung: Intermodulationseffekte 2. Ordnung: werden durch zwei Signale produziert oder sie sind das zweifache (zweite Harmonische) der Grundfrequenz: werden durch zwei Signale produziert oder sie sind das zweifache (zweite Harmonische) der Grundfrequenz: -z.B.: f 1 + f 2 = f intermod -oder f 1 + f 1 = 2 f 1 = f intermod

15 Intermodulationseffekte Intermodulationseffekte 3. Ordnung: Intermodulationseffekte 3. Ordnung: werden werden -entweder durch drei Signale hervorgerufen z.B.: f 1 + f 2 - f 3 = f intermod -oder durch Signale und Harmonische verursacht z.B.: 2 f 1 - f 2 = f intermod -oder sie sind das dreifache (dritte Harmonische) der Grundfrequenz

16 Intermodulation 2. Ordnung nicht linearer Schaltkreis 800 MHz 801 MHz Summe Differenz 1601 MHz 1 MHz Beispiel: Summen- und Differenzsignal bei zwei Frequenzen Beispiel: Summen- und Differenzsignal bei zwei Frequenzen

17 Intermodulation 3. Ordnung Signale bei zwei Frequenzen Signale 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

18 Intermodulation Einspeisung zweier Sender in einen Empfänger Einspeisung zweier Sender in einen Empfänger 800 MHz 801 MHz 802 MHz 800 MHz 801 MHz 802 MHz 801 x 2 = – 800 = 802 !

19 Intermodulation bei Sendern Eng benachbarte Sender können ineinander Intermodulationseffekte hervorrufen. Eng benachbarte Sender können ineinander Intermodulationseffekte hervorrufen. Das Intermodulationsprodukt wird zusammen mit dem Originalsignal gesendet. Das Intermodulationsprodukt wird zusammen mit dem Originalsignal gesendet. Instabilität oder Verstimmung des Ausgangs stört den Sendebetrieb. Instabilität oder Verstimmung des Ausgangs stört den Sendebetrieb.

20 Abstand [m] Pegel [dB] IM3 Produkt Intermodulation 3. Ordnung Abhängigkeit vom Abstand zweier Sender Abhängigkeit vom Abstand zweier Sender

21 Intermodulation Konsequenzen Konsequenzen IM-Produkte können in IM-Produkte können in -Sendern, -Antennenverstärkern und -Empfängern generiert werden. IM-Produkte 3. Ordnung sind am kritischsten IM-Produkte 3. Ordnung sind am kritischsten IM-Produkte sind vorhersehbar IM-Produkte sind vorhersehbar

22 Intermodulation Anzahl der Intermodulationsprodukte 3. Ordnung: Anzahl der Intermodulationsprodukte 3. Ordnung: Verwendete Frequenzen Intermodulations- Produkte N(N – 1)

23 Intermodulation bei Sendern Abhilfe: Abhilfe: Gut abgeschirmte Sender benutzen Gut abgeschirmte Sender benutzen Enges räumliches Platzieren von Sendern vermeiden. (Sender immer mindestens 0,5 m voneinander entfernt platzieren) Enges räumliches Platzieren von Sendern vermeiden. (Sender immer mindestens 0,5 m voneinander entfernt platzieren)

24 Intermodulation Wie verhält sich UHF-R? => Beispiel Wie verhält sich UHF-R? => Beispiel

25 Intermodulation Track Tuning Track Tuning 60 MHz Selected frequency filter Effective bandwidth 60 MHz Selected frequency filter Effective bandwidth

26 Intermodulation Beispiel 800; 801; 802 MHz 790; 805; 820 MHz Beispiel 800; 801; 802 MHz 790; 805; 820 MHz

27 Intermodulation Wie werden die Parameter bestimmt? Wie werden die Parameter bestimmt?

28 Intermodulation

29 Weitere Effekte Störstrahlungen Störstrahlungen Summen- und Differenzprodukte zwischen Harmonischen der Basis- oder Quarzfrequenz (15-30 MHz) und Resten der Basisfrequenz werden unbeabsichtigt in den Vervielfacherstufen erzeugt Summen- und Differenzprodukte zwischen Harmonischen der Basis- oder Quarzfrequenz (15-30 MHz) und Resten der Basisfrequenz werden unbeabsichtigt in den Vervielfacherstufen erzeugt Jene Harmonische knapp über- und unterhalb der Trägerfrequenzen sind kritisch Jene Harmonische knapp über- und unterhalb der Trägerfrequenzen sind kritisch Empfänger, welche auf diese Harmonische abgestimmt sind, werden empfindlich gestört Empfänger, welche auf diese Harmonische abgestimmt sind, werden empfindlich gestört

30 Störstrahlungen von Quarzschwingungen

31 Weitere Effekte Abhilfen Abhilfen Moderaten Abstand zwischen Sender und Empfangsantennen einhalten Moderaten Abstand zwischen Sender und Empfangsantennen einhalten Harmonische bei der Auswahl der Trägerfrequenzen vermeiden Harmonische bei der Auswahl der Trägerfrequenzen vermeiden Kompatibilität der Trägerfrequenzen durch Rechnerprogramm überprüfen lassen Kompatibilität der Trägerfrequenzen durch Rechnerprogramm überprüfen lassen

32 Störungen bei Empfängern Interferenzen mit dem internen Oszillator: Interferenzen mit dem internen Oszillator: Oszillator eines Empfängers (LO = Local Oscillator) schwingt z.B. 10,7 MHz unterhalb der Trägerfrequenz Oszillator eines Empfängers (LO = Local Oscillator) schwingt z.B. 10,7 MHz unterhalb der Trägerfrequenz LO-Frequenz wird aus diesem Empfänger abgestrahlt LO-Frequenz wird aus diesem Empfänger abgestrahlt Übersprechen in anderen Empfänger, welcher auf dieser Frequenz arbeitet Übersprechen in anderen Empfänger, welcher auf dieser Frequenz arbeitet

33 Störungen bei Empfängern Interner Oszillator streut in benachbartes Gerät Interner Oszillator streut in benachbartes Gerät

34 Störungen bei Empfängern Abhilfen Abhilfen Empfänger getrennt aufstellen Empfänger getrennt aufstellen Empfangsantennen räumlich getrennt aufstellen Empfangsantennen räumlich getrennt aufstellen Aktive Antennensplitter benutzen, um Antennenanschlüsse voneinander zu isolieren Aktive Antennensplitter benutzen, um Antennenanschlüsse voneinander zu isolieren

35 Antennentechnik Antennen absorbieren einen Teil der elektrischen Feldlinien (T3 Demo) Antennen absorbieren einen Teil der elektrischen Feldlinien (T3 Demo) Antennenanzahl minimieren Antennenanzahl minimieren

36 Antennenspitter Antennenspitter Richtantennen Richtantennen logarithmisch- periodisch Antennen - Accessoires UA845UA220 UA870

37 Antennencombiner Wie viel bringt eigentlich ein Antennencombiner ? Wie viel bringt eigentlich ein Antennencombiner ? T-Stück ?!? T-Stück ?!? UA220 ?!? UA220 ?!? PA765 ?!? PA765 ?!? Vergleichsmessung Vergleichsmessung

38 Absetzbare Antennen Antennen brauchen immer einen Massebezug. Antennen brauchen immer einen Massebezug. Deshalb sind nur Antennen mit integriertem Massebezug abgesetzt werden. Deshalb sind nur Antennen mit integriertem Massebezug abgesetzt werden.

39 Richtcharakteristik von Antennen Wie Mikrofone haben auch Antennen unterschiedliche Richtcharakteristiken Wie Mikrofone haben auch Antennen unterschiedliche Richtcharakteristiken

40 Typische VHF Antenne

41 Typische UHF Antenne

42 Richtantennen Aktive Richtantenne UA870 Aktive Richtantenne UA870 Logarithmisch- Periodische Dipolanordnung Logarithmisch- Periodische Dipolanordnung Gewinn etwa 7 dB Gewinn etwa 7 dB 3 dB Strahl-breite: 100° (±50°) 3 dB Strahl-breite: 100° (±50°) -Supernierencharakteristik Verstärkung einstellbar (3 oder 10 dB) Verstärkung einstellbar (3 oder 10 dB)

43 Richtantennen Richtantenne PA705 Richtantenne PA MHz MHz 7 dB mehr Gewinn als λ /4 - Antenne 7 dB mehr Gewinn als λ /4 - Antenne Stativadapter ( 5/8 in. ) im Lieferumfang Stativadapter ( 5/8 in. ) im Lieferumfang

44 Richtantenne

45 Aufstellung

46 Antennenpolarisation Ähnlich wie bei Lautsprecher Arrays, gibt es auch bei Antennen Polarisationseffekte Ähnlich wie bei Lautsprecher Arrays, gibt es auch bei Antennen Polarisationseffekte Für uns interessant: Für uns interessant: Horizontale Polarisation Horizontale Polarisation Vertikale Polarisation Vertikale Polarisation

47 Abgestrahlte Leistung Die im Datenblatt angegebene abgestrahlte Leistung ist kein oder nur ein sehr bedingtes Maß für die Reichweite Die im Datenblatt angegebene abgestrahlte Leistung ist kein oder nur ein sehr bedingtes Maß für die Reichweite Angaben meist in mW, im HF Bereich sind aber Angaben in dB sinnvoller. Angaben meist in mW, im HF Bereich sind aber Angaben in dB sinnvoller.

48 Häufige Fehler beim Betrieb RECEIVER Antennen in Vertikale oder 45° Position bringen

49 Häufige Fehler beim Betrieb RECEIVER WA470 RECEIVER Passive Antennenweiche bei zwei Empfängern verwenden

50 Häufige Fehler beim Betrieb WA440 WA404E RECEIVER Aktive Antennenweiche bei mehreren Empfängern verwenden

51 Häufige 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 mbei 170 MHz 0,65 m- 1,3 mbei 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

52 Häufige Fehler beim Betrieb RECEIVER Empfänger möglichst weit oben im Rack montieren

53 Häufige Fehler beim Betrieb RECEIVER DIGITAL PROCESSOR COMPUTER LIGHT CONTROLLER DIGITAL PROCESSOR COMPUTER LIGHT CONTROLLER Abstand zu Störquellen maximieren

54 Sender auf gleicher Frequenz Niemals zwei Sender gleichzeitig auf identischen Frequenzen betreiben. Niemals zwei Sender gleichzeitig auf identischen Frequenzen betreiben.

55 Abstand Antennen zu Metall Mindestabstand der Antennen zu Metall- konstruktionen Traversen, Stahlbetonwände: Mindestabstand der Antennen zu Metall- konstruktionen Traversen, Stahlbetonwände: 1m 1m min. 1 m

56 Sender Empfänger Abstand immer geringst möglich, aber nicht näher als 3m. Sonst können vermehrt IM-Produkte generiert werden. Abstand immer geringst möglich, aber nicht näher als 3m. Sonst können vermehrt IM-Produkte generiert werden. min. 3m

57 Praktischer Umgang mit drahtlosen Mikrofonsysteme SHURE Europe GmbH Headquarters Europe, Middle East & Africa Applications Wannenäckerstraße 28 D Heilbronn Tel: Fax:


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