Piero Raucci Sound system Designer

Servizi per la Comunicazione & lo Spettacolo

Le seguenti indicazioni sono valide per una corretta installazione di apparati radiomicrofonici.

1 -  Verificare il prodotto di intermodulazione relativo.(vedi più avanti)

2 -  Verificare che le antenne riceventi siano correttamente inserite nei canali A e B dei ricevitori, (diversity), o nel distributore di RF.

3 -  Accertarsi che nell’eventualità di antenne collegate via cavo, esso sia del tipo a 52 ohm, anziché come di solito accade, quello video che è a 75 ohm.

      Naturalmente anche il connettore deve essere di tipo adeguato, e la lunghezza non superi quella indicata dal costruttore.(Di solito alcuni metri).

4 - Nel caso di uso di antenne variabili in lunghezza (telescopiche) esse vanno posizionate a lunghezza di ¼ onda.

      Il che significa che rilevando la frequenza del sistema si usa la seguente formula:

 L=V/Fs/4

                                                    dove       L= lunghezza dell’antenne in metri.

                                                                  V = velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche (300 mila Km/s)

                                                                  Fs= frequenza del sistema in Mhz.

5 -  Posizionare i ricevitori in posizione più a vista possibile del trasmettitore, e il più lontano possibile da fonti possibili di disturbi: proiettori video, Computers, CD Player, etc.etc.

PRODOTTO DI INTERMODULAZIONE

NOTE SUI CANALI DI TRASMISSIONE PER I RADIOMICROFONI

Notoriamente le trasmissioni in alta frequenza relative ai radiomicrofoni sono complicate dal fatto che il trasmettitore é in movimento, e questo fa si che le due antenne, quella ricevente e quella trasmittente si trovino sempre in situazione di non accordatura.

Tra l’altro, quando un TX é posizionato molto vicino al ricevitore, produce in antenna un segnale nell’ordine di qualche MILLIVOLT, mentre se in contemporanea un altro TX sta funzionando su un canale adiacente (quindi su di una frequenza abbastanza vicina), ma é posizionato molto più lontano, oppure si trova in una situazione difficile, riesce a produrre in antenna un segnale di qualche MICROVOLT, cioè circa 1000 volte inferiore.

Pertanto, se il segnale “forte” non é sufficientemente soppresso dai filtri appropriati, posti nei primi stadi del ricevitore, allora avremo un segnale non desiderato, il quale potrebbe essere così grande tale che il segnale del TX “debole” verrebbe completamente annullato.

Quindi più é alto il valore della soppressione dei filtri in ingresso,più bassa é la probabilità che questo effetto si verifichi.

Con ricevitori a larga banda la selettività é riferita ad uno spazio di almeno 400 Khz, e quindi in un sistema multicanale questa deve essere almeno tale.

INTERMODULAZIONE

Nell’uso di più radiomicrofoni, quindi con più di una frequenza di trasmissione, si può verificare il cosiddetto fenomeno di intermodulazione.

L’intermodulazione é un fenomeno elettromagnetico che si manifesta sopratutto nel primo stadio di ricezione, ed é dovuto alla non linearità dei componenti (filtri) usati, cioè alla risposta diversa a seconda del livello elaborato.

I ricevitori con un valore alto in termini di Db di soppressione del canale adiacente, sono comunque da preferirsi nella scelta delle frequenze per la progettazione di un sistema multicanale.

Questa interferenza causata dall’intermodulazione comincia a diventare evidente quando (almeno) due trasmettitori sono posizionati molto vicino all’antenna ricevente, oppure hanno una potenza di uscita elevata, così da produrre un segnale molto alto nei primi stadi del ricevitore.

Come risultato, alcuni canali possono essere afflitti da quel disturbo che va sotto il nome di prodotto di intermodulazione, e che si manifesta come un “cinguettio”.

La selettività del canale adiacente, però, in questo caso non ha nulla a che fare con questo problema, perché questa interferenza sparisce immediatamente nel momento in cui si spegne uno dei due TX.

Qui avviene un fenomeno assolutamente nuovo: le due frequenze con livello elevato, creano nell’etere nuove frequenze, (dovute alla somma ed alla differenza delle frequenze fondamentali, ed a loro volta con le armoniche), le quali cadono direttamente nei canali di ricezione usati dai ricevitori.

I motivi della non linearità sono da ricercare nel preamplificatore RF e nel circuito mixer, dove avviene la conversione a media frequenza.

Un esempio potrebbe essere più esplicativo:

Si supponga avere due frequenze fondamentali:

f1 = 36.7 Mhz

f2 = 37.1 Mhz

Le armoniche di f1 e f2 sono quindi:

2f1 = 2 x 36.7 = 73.4 Mhz

3f1 = 3 x 36.7 = 110.1 Mhz

2f2 = 2 x 37.1 = 74.2 Mhz

3f2 = 3 x 37.1= 111.3 Mhz

Se il nostro sistema é nella banda dei 37 Mhz, queste nuove frequenze a prima vista non ci causano assolutamente problemi, perché cadono al di fuori della nostra gamma.

Oltre le succitate frequenze abbiamo anche le frequenze somma e differenza:

f1 + f2 = 36.7 + 37.1 = 73.8 Mhz

f2 -  f1 = 37.1  - 36.7 =  0.4 Mhz

Ed anche queste nuove frequenze cadono nettamente fuori dalla nostra gamma di utilizzo, e quindi non ci creano interferenze.

Ma, come può essere dimostrato matematicamente, ed anche tramite misurazione, esistono anche la somma e differenza di terzo ordine tra le armoniche:

2f1 - f2 = (2 x 36.7) - 37.1 = 36.3 Mhz

2f2 - f1 = (2 x 37.1) - 36.7 = 37.5 Mhz

Queste nuove frequenze ci interessano da vicino, perché cadono direttamente nella nostra gamma di utilizzo, e possono causare un problema se un terzo radiomicrofono é inserito a lavorare su una frequenza di 36.3 Mhz e 37.5 Mhz rispettivamente.

Infine possono esserci lontani prodotti di intermodulazione di ordine più alto, i quali a loro volta possono rientrare nella banda in questione. Per esempio i prodotti combinati di quinto ordine:

3f1 - 2f2 = (3 x 36.7) - (2 x 37.1) = 35.9 Mhz

Questo termine di quinto ordine può quindi interferire nel caso che il terzo trasmettitore sia esattamente inserito sui 35.9 Mhz. Comunque il livello del termine di quinto ordine é talmente basso che si può tranquillamente tralasciare ai fini dei nostri calcoli, e prendere in considerazione solo quello del terzo ordine.

La sensibilità alla intermodulazione é fortemente dipendente dalla qualità dei filtri e del circuito mixer dei ricevitori. Una soppressione ai limiti della larghezza di banda di 50-60 Db era accettabile fino a qualche tempo fa, oggi con la confusione che ci troviamo nell’etere bisogna cominciare a considerare almeno 80 Db di soppressione ai limiti.

Se uno lavora con più di due radiomicrofoni, bisogna che prenda seriamente in  considerazione i prodotti di intermodulazione e di scelta delle frequenze.

TRASMISSIONE

I TX possono, in circostanze normali, essere considerati come privi di intermodulazione. Ma in certe condizioni anche loro possono creare di questi problemi, specialmente quando sono molto vicini tra loro. Ad una distanza di un metro, i prodotti di intermodulazione possono considerarsi insignificanti, ma questa distanza alle volte può non essere mantenuta, come per esempio sul set di una scena d’amore, oppure quando ad un presentatore vengono forniti due radiomic., per prevenire una riserva.

In questo caso bisogna che i due TX siano il più lontani possibile tra loro come frequenza, in modo che gli eventuali prodotti di intermodulazione cadano sicuramente fuori gamma del sistema.

Il caso di questo tipo di intermodulazione é particolare, perché essendo i due TX molto vicini, la loro somma e la loro differenza sono di livello elevato, per cui i loro prodotti sono anch’ essi elevati.

SCELTA DELLE FREQUENZE

Se c’é un numero di frequenze disponibili, la selezione può essere fatta con lo scopo di creare i più bassi prodotti di intermodulazione.

In pratica questo si traduce al non permettere ai prodotti di disturbo di terzo ordine di cadere dentro altri canali di comunicazione.

La scelta più sbagliata é quella di scegliere canali equidistanti fra loro :

36.7 / 37.1 / 37.5 Mhz

Guarda caso, se facciamo un calcolo come abbiamo visto prima, scopriamo che un prodotto di intermodulazione cade esattamente sui 37.5 Mhz.

Quindi per evitare problema scegliamo un altra frequenza per il nostro TX per esempio 37.9 Mhz.

In questo modo non abbiamo disturbi di terzo ordine. Comunque, la scelta non si può dire ottima, perché se facciamo un calcolo del termine di quinto ordine delle prime due frequenze:

3 x 37.1 - 2 x 36.7 = 37.9 Mhz

cioè esattamente il nostro terzo radio.Quindi una combinazione ideale potrebbe essere :

36.7 / 37.1 / 37.8 Mhz.

FREQUENZA IMMAGINE.

Nel primo ed unico stadio di conversione, cioè nel mixer fra l’oscillatore locale e la frequenza di arrivo, avviene il meccanismo di sottrazione di frequenze.

Difatti per sintonizzare perfettamente una frequenza in ingresso bisogna miscelare insieme due frequenze, in modo da ottenere in uscita due altre frequenze una di somma ed una di differenza.

Per esempio per sintonizzare la frequenza di 36.7 Mhz possiamo utilizzare un generatore interno al ricevitore(oscillatore locale) quarzato sui 26.00 Mhz, cosicché all’uscita del mixer ci ritroviamo con due frequenze di 10.7 Mhz e 62.7 Mhz.

Mediante filtri appropriati eliminiamo la frequenza superiore, e lasciamo passare la frequenza di 10.7 Mhz la quale conserverà le medesime caratteristiche di modulazione del segnale entrante.

In questo modo possiamo elaborare il segnale fino ad estrarne la componente modulante, cioè il nostro segnale audio.

La frequenza immagine é quella che può presentarsi all’ingresso del nostro ricevitore sotto forma di frequenza convertibile dal mixer, Nel nostro caso se una frequenza di 15.3 Mhz si presentasse all’ingresso dello stadio di miscelazione, in uscita avremmo di nuovo le nostre due frequenze di somma e differenza:

26.00 + 15.3 Mhz = 41.3 Mhz

26.00 - 15.3 Mhz = 10.7  Mhz

Ed ecco che ritroviamo la nostra frequenza intermedia, cioè 10.7 Mhz sulla quale abbiamo tarato i nostri filtri dopo il mixer.Quindi se i filtri prima del mixer non sono così buoni da far passare solo ed esclusivamente la frequenza che ci interessa, e cioè 36.7 Mhz ed ad attenuare fortemente tutte le altre frequenze , il segnale non desiderato, cioè 15.3 Mhz potrebbe passare ed essere rivelato. Questa trasmissione a 15.3 Mhz,  è appunto la frequenza immagine del nostro radiomicrofono a 36.7 Mhz.

Sulla base di quanto sopra esposto ho realizzato un programma in Windows Excel che permette di inserire fino a 23 frequenze diverse, e ricavare attraverso colorazioni diverse, i parametri di Preciso, nel range, e immagine. Provate a scaricarlo, e datemi un parere a info@pieroraucci.it