Drahtlossysteme – Einfach erklärt (Teil1): Die Wahl der richtigen Frequenz für Drahtlosmikrofone

Das Thema Drahtlostechnik zählt zu den komplexesten im Audio-Bereich.  Bei Musikfestivals und anderen Großveranstaltungen wird der reibungslose Betrieb der Funksysteme meist durch professionelle Tontechniker sichergestellt. Drahtlossysteme für kleine Schulen, Kirchen oder Theater können Sie jedoch in der Regel selbst auswählen und installieren.

In diesem Beitrag erklären wir, wie Sie eine Frequenz auswählen, die es Ihnen erlaubt, die benötigte Anzahl von Systemen zu betreiben, ohne dass Störungen durch lokale TV-Sender oder vorhandene Drahtlossysteme auftreten. 

Zunächst sollte man sich folgende Frage stellen: Wie viele Systeme werden zum jetzigen Zeitpunkt und vielleicht später einmal benötigt?  Eines der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale zwischen Drahtlossystemen verschiedener Preisklassen ist die Anzahl der Kanäle, die gleichzeitig im selben Raum (bzw. in mehreren beieinanderliegenden Räumen) genutzt werden können.  Jedes Drahtlossystem beansprucht einen gewissen Teil des Frequenzspektrums und benötigt etwas „Puffer“ zu anderen Systemen, die zeitgleich betrieben werden.  Hochwertigere Systeme können mit geringerem Frequenzabstand betrieben werden, ohne dass Störungen auftreten, wodurch in einem begrenzten Frequenzspektrum mehr Einheiten gleichzeitig verwendet werden können.

Bei der Überlegung, wie viele Drahtloskanäle Sie benötigen, sollten Sie neben dem jeweiligen Raum also auch Systeme in nahegelegenen Räumen berücksichtigen.  Auch das schwache Funksignal eines Mikrofons in einem anderen Raum am anderen Ende des Gebäudes kann zu Störungen führen.  Obwohl sich also in einem Raum vielleicht nur zwei Drahtlosmikrofone befinden, müssen alle Systeme in den angrenzenden Räumen miteinander kompatibel sein.

Natürlich ist es nicht nötig, ein System anzuschaffen, das 80 Kanäle parallel betreiben kann, wenn nicht mehr als 20 benötigt werden. Aber es empfiehlt sich, in ein System zu investieren, das Sie später noch erweitern können.  In den meisten Fällen genügt es, zumindest einige zusätzliche Kanäle einzuplanen.

Die zweite wichtige Überlegung betrifft den Einsatzort des Drahtlossystems.  Das ist wichtig, weil das für den Betrieb von Drahtlosmikrofonen verfügbare Frequenzspektrum sich in verschiedenen Städten und Ländern aufgrund lokaler Vorschriften unterscheidet.   

Die Wahl des richtigen Frequenzbereichs

Die meisten professionellen Funkmikrofonsysteme nutzen nicht vergebene Kanäle der VHF- oder UHF-TV-Bänder.  Die meisten von ihnen lassen sich auf verschiedene Frequenzen einstellen (Schaltbandbreite), die sich über mehrere TV-Kanäle erstrecken.Einige Modelle nutzen ein Spektrum außerhalb des TV-Bands, z.B. 1,9 GHz, 2,4 GHz oder 5 GHz.  Bei Systemen, die innerhalb des TV-Bands operieren, variiert die Anzahl der verfügbaren Kanäle je nach Anzahl der Fernsehsender am Einsatzort. Daher sollten Sie sich vor dem Kauf darüber informieren, welche Kanäle an Ihrem geplanten Einsatzort nutzbar sind.  (Sie können in Europa hierfür beispielsweise die Wireless Workbench nutzen, die Ihnen nach Eingabe einer Adresse anzeigt, welche TV-Kanäle für die unterschiedlichen Shure Drahtlossysteme genutzt werden können.  Oder Sie wenden sich an Ihren lokalen Shure Vertriebsmitarbeiter und lassen sich zur Wahl des Frequenzbereichs beraten.)  Wenn sich Ihre Institution in einer Großstadt befindet, stehen unter Umständen nur ein oder zwei nutzbare TV-Kanäle zur Verfügung. Deshalb sollten Sie sicherstellen, dass Ihr Drahtlossystem diese Frequenzbereiche unterstützt und die Nutzung der benötigten Anzahl an Systemen ermöglicht.In ländlichen Gebieten haben Sie öfter die Auswahl zwischen mehreren nutzbaren Kanälen.

Sind meine Drahtlosmikrofone noch legal betreibbar?

Seit Juli 2020 dürfen Drahtlosmikrofone und In-Ear Monitoring Systeme in den USA nicht mehr im UHF-TV-Band oberhalb von 608 MHz betrieben werden. Die Ausnahme bilden einige enge Frequenzbänder, in denen der Einsatz mit reduzierter Leistung gestattet ist. In anderen Ländern gibt es ähnliche Entwicklungen.  Wenn Sie derzeit Drahtlossysteme nutzen, sollten Sie sicherstellen, dass sie weiterhin legal betrieben werden dürfen.   

Frequenzkoordination bei Drahtlosmikrofonen

Um gegenseitige Störungen zu vermeiden, müssen Funkmikrofone und In-Ear Monitoring Systeme auf verschiedenen Frequenzen senden, die in einem ausreichenden Abstand zueinander liegen und mathematisch kompatibel sind.  Schauen wir uns diese einzelnen Kriterien etwas genauer an.

Verschiedene Frequenzen

Drahtlosmikrofone, die am selben Ort auf derselben Frequenz senden, stören sich gegenseitig, was zu Störgeräuschen oder Signalaussetzern führen kann.  Aus demselben Grund arbeiten verschiedene Radiosender in einer Stadt auf jeweils eigenen Frequenzen; beispielsweise können nicht zwei Sender am selben Ort auf 101,9 MHz senden.

Ausreichend Abstand

Ein Drahtlosempfänger, der auf eine bestimmte Frequenz eingestellt ist, nimmt immer auch Signale in einem gewissen Bereich ober- und unterhalb dieser Frequenz auf. Diese Bereiche müssen frei bleiben, damit das gewünschte Signal störungsfrei empfangen werden kann.  Preiswertere Empfänger benötigen einen größeren freien Frequenzbereich, während hochwertigere Empfänger in der Regel mit einem engeren Band auskommen, sodass Signale enger gestaffelt werden können.

Mathematisch kompatibel

Beim Betrieb zweier Mikrofonsender treten „Phantom-Signale“ auf, die andere Systeme stören können.  Diese Signale entstehen aufgrund von Intermodulation und treten auf mathematisch vorhersagbaren Frequenzen auf.  Bei der Wahl der Frequenzen für die Mikrofone Nr. 3, Nr. 4 usw. muss darauf geachtet werden, dass sie nicht von diesen Intermodulationssignalen betroffen sind.Digitale Funkmikrofone erzeugen weniger Intermodulationen, sodass sie meist mit enger gestaffelten Frequenzen betrieben werden können als analoge Systeme.

Automatisierung ist die Lösung!

Shure Drahtlossysteme sind auf bestimmte Frequenzgruppen vorprogrammiert, die miteinander kompatibel sind und einen reibungslosen Betrieb sicherstellen.  Die Empfänger verfügen zudem über eine integrierte Scan-Funktion, die automatisch ermittelt, welche Frequenzen genutzt werden können und die entsprechenden Kanäle programmiert.  Bei den meisten Modellen werden die Sender über eine Infrarotschnittstelle mit ihren jeweiligen Empfängern synchronisiert, ähnlich der Verbindung einer Universal-Fernbedienung mit einem Fernseher.

Hinweis:  Wenn Sie mehrere Drahtlossysteme in verschiedenen Frequenzbereichen betreiben oder neue Systeme mit bestehenden Geräten (von Shure oder einer anderen Marke) kombinieren, sind zur Sicherstellung eines störungsfreien Betriebs ggf. weitere Berechnungen erforderlich.  Ihr lokales Shure Applications Team berät Sie gern zu diesem Thema.  Ihre lokalen Ansprechpartner erreichen Sie über das Kontaktformular auf www.shure.com/contact.

Nachdem wir uns für einen Frequenzbereich entschieden haben, sollten wir uns mit den Mikrofonsendern und Akkus beschäftigen. Darum geht es in Drahtlossysteme - Einfach erklärt:  Teil 2 – Mikrofonsender und Akkus.

Drahtlossysteme - Einfach erklärt:

Teil 1: Die Wahl der richtigen Frequenz für Drahtlosmikrofone
Teil 2: Mikrofonsender und Akkus
Teil 3: Drahtlosempfänger
Teil 4: Antennen
Teil 5: Auswahl und Installation eines Drahtlossystems in 7 Schritten