miércoles, 7 de octubre de 2009

Micrófonos inalámbricos


Vamos a conocer como funciona un micrófono inalámbrico. El funcionamiento básico se produce gracias a que al micrófono se le incorpora un emisor radioeléctrico asociado a un receptor. La modulación en radiofrecuencia usada es una modulación analógica en frecuencia (FM) ya que esta es la que más calidad ofrece.

La FM consiste en que se selecciona una frecuencia portadora de tal manera que la frecuencia de la señal radio frecuencia de salida es dicha frecuencia portadora más una desviación de frecuencia proporcional a la tensión del audio. Las bandas utilizadas normalmente como ondas portadoras son la VHF (Very high frecueny) 30Mhz-300Mhz y UHF( Ultra high frecuency) 300Mhz-3000Mhz. Según la administración local existen frecuencias reservadas para este tipo de aplicaciones dentro de estos espectros que deberán ser consultas en función del país. La Banda de VHF tiene mejor penetración a través de los edificios por tener longitudes de onda más grandes, sin embargo dispone un numero menor de canales.

Una vez conocido esto, un gran inconveniente de la transmisión inalambrica es poder transducir a la modulación en frecuencia el alto rango dinámico de la señal de audio sin tener que utilizar demasiado ancho de banda del espectro. Por ello, se utilizan compresores y expansores de dinámica qeu reducen el margen dinámico de la señal de audio hasta valores óptimos para la transmisión en FM.


El emisor

Veamos todos sus componentes según pasa la señal por ellos.


  • El preamplificador. Dentro del emisor el preamplificador es elelemento electrónico que se encuentra detrás de la cápsula. Su primera misión es la típica en cualquier micrófono, adaptar impedancias. La amplificación es crítica ya que un voltaje incorrecto puede hacer que se sature la transmisión por eso muchos de los emisores profesionales suelen tener una ganancia configurable o una serie de PAD (-10dB,-20dB, etc).
  • La preénfasis. La transmisión FM induce un ruido mayor en alta frecuencia. Para mejorar esta relación señal ruido se introduce un ecualizador de preénfasis qeu amplifica la señal de audio por encima de los 3Khz que sufrirá un posterior efecto en el receptor (deénfasis). Con este invento ganamos unos 10dB de mejor en SNR (relación señal ruido).
  • Compresor. Su función es adaptar la dinámica de la señal para una correcta transmisión. Los principios de la compresión serán abordados en el apartado de los procesadores de dinámica en este mismo módulo. A groso modo se puede decir que tenemos que pasar de una señal de unos 110dB a una de unos 55dB aproximadamente.
  • Modulador. Es el encargado de realizar la modulación en frecuencia según a frecuencia que puede ser sintonizable o fija en función de las posibilidades técnicas del equipo.


Receptor

Consta de una etapa de radiofrecuencia y un demodulador del que mana ya la señal de audio. A continuación se encuentra el expansor y el ecualizador de deénfasis que complementan ese diagrama de bloques.

La microfonía inalámbrica tiene el problema de caidas en la señal debidos a la movilidad de el emisor. Una solución adoptada a este problema es un sistema de diversidad (diversity). Su funcionamiento se basa en tener doble recepción tanto en el espacio como en el canal de radiofrecuencia. Para ello el receptor tiene doble antena, separadas por al menos un cuarto de la longitud de onda de la onda portadora. La señal que mejor calidad ofrezca es conmutada mediante un sistema controlado por nivel sin ofrecer ningún tipo de salto temporal apreciable.



Antenas

Las antenas son los dipositivos encargados de emitir y recibir la señal de radiofrecuencia. El tamaño de estas debe ser aproximadamente del mismo tamaño que la longitud de onda portadora o el promedio del grupo de portadoras o canales del que va a hacer uso. Sabieno esto podemos intuir que las antenas en UHF tendrán menor tamaño y estan podrán ser camufladas incluso en la misma carcasa del micrófono. Cuando el sistema va a utilizar varios canales y por lo tanto varias unidades receptoras y emisoras, se hace necesario centralizar el sistema de antenas. Para ello se comercializan "splitters o divisores" de antenas, que se encargan de proporcionar varias salidas de antena que alimentan a todos los receptores. En muchas ocasiones se les adjunta a las antenas un Booster que es un amplificador de unos 10dB para amplificar la señal de recepción.