Draadloze systemen en 2.4 GHz

Wanneer je gebruikmaakt van een draadloos systeem zoals draadloze microfoons, in-ear systemen en instrumentsystemen, dan krijg je te maken met radiofrequenties. Dat is inherent aan de manier waarop dit soort systemen werken. Draadloze systemen coderen een audiosignaal en versturen dat als digitaal pakketje door de lucht naar de ontvanger. Daar wordt de informatie weer gedecodeerd en omgezet in audio. De beschikbare radiofrequenties zijn niet eindeloos en moeten gedeeld worden met allerlei andere gebruikers. Daar vindt ook nog eens een flinke verschuiving plaats en dat vraagt om nieuwe ontwikkelingen en oplossingen.

Frequenties

De radiofrequenties waar de meeste draadloze systemen gebruik van maken zijn grofweg verdeeld in twee groepen:

VHF (Very High Frequency): 30 MHz (30.000.000 Hz) tot 300 MHz (300.000.000 Hz)
UHF (Ultra High Frequency): 300 MHz (300.000.000 Hz) tot 3000 MHz (3.000.000.000 Hz)

Binnen deze laatste band valt ook de 2.4 GHz band. De zogenaamde WiFi-band. WiFi werkt niet alleen op de 2.4 GHz band maar ook steeds vaker op de 5.0 GHz band. Alle banden hebben zo hun eigen toepassingsgebied en dus ook hun voordelen en nadelen.

VHF band

Deze band wordt gebruikt door FM-radio, voor maritieme communicatie, luchtvaartcommunicatie, militaire communicatie, politiecommunicatie en civiele communicatie (taxi’s, radioamateurs, draadloze microfoons). Een groot nadeel van deze band is dat de relatief kleine bandbreedte gedeeld moet worden met veel gebruikers die bovendien krachtige zenders hebben.

UHF band

Deze band kent zeer veel toepassingen en wordt daarom het meeste gebruikt. Naast het gebruik voor onze draadloze systemen, wordt de UHF-band gebruikt door digitale TV en draadloos internet en mobiele telefonie. Het grote aantal concurrenten binnen deze band is een nadeel. Een groot voordeel van deze band is de korte golflengte waardoor antennes relatief klein kunnen blijven.

2.4 GHz band

De 2.4 GHz band, die ook voor netwerkverbindingen en allerlei andere apparatuur gebruikt wordt, mag ook vrij gebruikt worden voor draadloze microfoonsystemen die met deze band werken. Een groot voordeel is dat de 2.4 GHz band in principe geen beperkingen kent en verschillende systemen vaak moeiteloos samen kunnen werken terwijl ze in elkaars buurt zitten. Een groot nadeel van dit systeem is echter dat er ongelofelijk veel apparaten zijn die op de 2.4 GHz band werken. Denk onder andere eens aan de telefoons, laptops, tablets, draadloze verlichting, slimme thermostaten en soortgelijke apparatuur van een gemiddeld huishouden. En stelt u zich dan eens een flinke zaal met 1000 toeschouwers voor, allen bewapend met een mobiele telefoon en misschien nog wel meer draadloze 2.4 GHz gadgets.

Het ligt aan de fabrikant van dit soort systemen of deze band stabiel te gebruiken is. Wanneer de systemen goed, snel en onhoorbaar kunnen schakelen tussen verschillende vrije frequenties waar geen RF-storingen aanwezig zijn, kunt u een vrij stabiel systeem verkrijgen. Daarnaast is er het grote voordeel dat veel draadloze apparatuur geleidelijk aan naar de 5 GHz band gaat verhuizen. Hierdoor is de kans groot dat er de komende jaren iets meer rust op het 2.4 GHz gebied gaat komen, al zal dit een proces zijn dat aardig wat tijd in beslag gaat nemen. Een nadeel van de 5 GHz band is dat het signaal in theorie minder ver draagt, maar een voordeel is dat er meer bandbreedte beschikbaar is, waardoor stabiliteit in het signaal sterk verbeterd wordt. Voor gebruik in en om het huis wordt 5 GHz dus sterk aangeraden en dat zal de komende jaren vanuit fabrikanten van bijvoorbeeld routers, smartphones en tablets alleen maar meer aangemoedigd worden. Terugkomend op uw draadloze 2.4 GHz microfoonsysteem, biedt dit voor u enkel meer voordelen.

Tot de tijd dat 2.4 GHz gebruikers massaal naar 5 GHz verhuizen (vooral afhankelijk van het aanbod in routers en soortgelijk), dient u ook hier rekening mee te houden, vooral tijdens de soundcheck. Het kan namelijk gebeuren dat bij het testen van uw 2.4 GHz systemen alles nog perfect werkt, maar plots weggedrukt wordt door de duizend smartphones die zich in de ruimte bevinden, stuk voor stuk zoekend naar een beschikbaar stukje (Wifi-)verbinding.

Sennheiser D1

Een van de fabrikanten die onder andere in de 2.4 GHz-band zijn gedoken, is Sennheiser. Zij hebben echter gewacht met het uitbrengen van hun digitale D1 systeem totdat ze voldoende vertrouwen hadden in de probleemloze werking ervan. Hiervoor hebben ze een aantal slimme functies ingebouwd die de kans op drop-outs en interferentie enorm verkleinen.

Triple diversity

Sennheiser maakt gebruik van een techniek die zij triple diversity noemen. Deze drievoudige ‘diversity’ bestaat uit antenne-diversity, frequency-diversity en time-diversity. Antenne-diversity kennen we ook van de analoge systemen. Dit betekent dat de ontvanger voortdurend meet welke van de twee antennes de sterkste ontvangst heeft en schakelt tussen beide antennes om altijd het sterkste signaal te garanderen. Nieuw is de frequency-diversity. Het systeem scant voortdurend de RF omgeving en zal onhoorbaar overschakelen naar een andere frequentie indien er interferentie plaatsvindt op de huidige frequentie. Ook nieuw is time-diversity: het D1 systeem van Sennheiser maakt gebruik van twee audiokanalen. Wanneer er eentje slecht wordt, schakelt het systeem automatisch over op het backup-kanaal.

Een andere functie die wel te vinden was in de duurdere analoge systemen van Sennheiser, is de ‘walktest’: met behulp van deze functie is de ontvangstkwaliteit van de draadloze verbinding binnen de gebruiksomgeving te testen. Hiermee controleer je de reikwijdte van de draadloze verbinding en of er plaatsen zijn waar geen of slechte ontvangst is.

Voordelen van digitale systemen

Het gebruik van digitale systemen heeft een aantal voordelen boven analoge systemen. Omdat er sprake is van een digitale zender en ontvanger, is er geen compressie van gegevens en dus een groot dynamisch bereik. Bovendien kunnen zender en ontvanger gegevens uitwisselen. In het display van de ontvanger is bijvoorbeeld de status van de microfoon af te lezen: gegevens zoals de status van de batterij en de gebruikte kop. (De Sennheiser is te gebruiken met diverse koppen, zoals de e 835, e 845, e 865, e 935 de e 945 en de e 965.) Wanneer je gebruikmaakt van meerdere systemen, is het prettig om te zien welke zender met welke ontvanger verbonden is.

Naast een handheld uitvoering heeft Sennheiser ook een instrument-set, een lavalier en headset. Het D1 systeem kan worden gevoed door standaard AA batterijen, maar ook met een optioneel verkrijgbare oplaadbare batterypack.

Het D1 draadloze systeem van Sennheiser heeft naast de eerder genoemde stabilisatie-technieken nog een aantal slimme voorzieningen:
– Automatische setup. Deze setup zoekt de vrije frequenties, zorgt voor het afstemmen van de gain en het afstemmen van meerdere systemen naast elkaar.
– Ingebouwde audio-effecten: de-esser, auto gain, 7-band EQ, low-cut filter.
– ‘Adaptive transmission power’. De ontvanger informeert de zender voortdurend met hoeveel RF power deze moet zenden voor een stabiel signaal. Hoe dichter de zender bij de ontvanger komt, des te minder zendvermogen is er nodig. Dit spaart batterijen en vergroot het bereik van de zender.
– Het systeem is te bedienen met behulp van een app via Apple en Android.
– Geringe latency.

Samenvattend

Bij de aanschaf van een draadloos systeem is het van belang dat het systeem in staat is zichzelf staande te houden binnen de steeds drukker wordende draadloze wereld. Dat geldt zowel voor VHF en UHF als de 2.4 Ghz-band. Leveranciers als Line 6, Shure, AKG, Samson, Sony, Audio Technica en Sennheiser hebben systemen in het assortiment die werken op de 2.4 GHz band. Dus mocht u willen kiezen voor deze vergunningsvrije frequentieband, dan heeft u volop keuze uit deze systemen, in diverse prijsklassen. Houdt echter voor ogen dat alle frequentiebanden hun voordelen en nadelen hebben, dus bekijk de systemen in het licht van uw toepassingsgebied. Op onze website vindt u al deze draadloze systemen overzichtelijk weergegeven om u te helpen bij deze keuze.