Historia y Evolución del Micrófono Inalámbrico
Un micrófono inalámbrico es un micro sin un cable físico que lo conecte directamente al equipo de grabación o amplificación de sonido al que está asociado.
También conocido como micrófono de radio, tiene un pequeño transmisor de radio alimentado por batería en el cuerpo del micrófono, que transmite la señal de audio desde el micrófono mediante ondas de radio a una unidad receptora cercana, que recupera el audio.
El otro equipo de audio está conectado a la unidad receptora por cable. Los micrófonos inalámbricos son ampliamente utilizados en la industria del entretenimiento, para karaoke, la televisión y espectáculos con público en general para permitir que los oradores, entrevistadores, entrevistados y artistas se muevan libremente mientras utilizan un micrófono para amplificar sus voces.
Existen muchos estándares, frecuencias y tecnologías de transmisión diferentes utilizados para reemplazar la conexión de cable del micrófono y convertirlo en un micrófono inalámbrico.
Pueden transmitir, por ejemplo, ondas de radio usando frecuencias UHF o VHF, FM, AM o varios esquemas de modulación digital.
Algunos modelos más baratos usan luz infrarroja. El micrófono inalámbrico de infrarrojos requiere una línea de visión directa entre el micrófono y el receptor, mientras que los modelos de frecuencia de radio, que suelen ser más caros, no la necesitan.
Algunos modelos operan en una sola frecuencia fija, pero los modelos más avanzados operan en una frecuencia seleccionable por el usuario para evitar interferencias y permitir el uso de varios micrófonos al mismo tiempo.
Los Comienzos del Micrófono Inálambrico ¿Quién Inventó el Micrófono?
Varios individuos y organizaciones afirman ser los inventores del micrófono inalámbrico.
Desde aproximadamente 1945, se ofrecieron esquemas y kits para aficionados en las revistas Popular Science y Popular Mechanics para hacer un micrófono inalámbrico que transmitiera la voz a una radio cercana.
El patinador e ingeniero de vuelo Reg Moores desarrolló un micrófono de radio en 1947 que utilizó por primera vez en la producción de Tom Arnold “Aladdin on Ice” en el estadio deportivo de Brighton desde septiembre de 1949 hasta la temporada navideña.
Moores fijó el transmisor inalámbrico al traje del personaje Abanazar, y funcionó a la perfección. Moores no patentó su idea, ya que estaba usando ilegalmente la frecuencia de radio 76 MHz.
Los productores del espectáculo sobre hielo decidieron que no continuarían usando el dispositivo; preferirían contratar actores y cantantes para actuar en micrófonos ocultos para “doblar” las voces de los otros patinadores sobre hielo, que así serían libres para concentrarse en su patinaje.
En 1972, Moores donó su prototipo de 1947 al Museo de Ciencias de Londres.
Herbert “Mac” McClelland, fundador de McClelland Sound en Wichita, Kansas, fabricó un micrófono inalámbrico para ser usado por los árbitros de béisbol en los partidos de las Grandes Ligas americanas transmitidos por NBC desde el Lawrence-Dumont Stadium en 1951.
El transmisor estaba atado a la espalda del árbitro. El hermano de Mac era Harold M. McClelland, el principal arquitecto de comunicaciones de las Fuerzas Aéreas de EE.UU.
Shure Brothers afirma que su sistema “Vagabond” de 1953 fue el primer “sistema de micrófonos inalámbricos para artistas”.
Su campo de cobertura era un círculo de “aproximadamente 200 metros cuadrados”, que corresponde a una distancia de línea de visión de solo 4.6 m del receptor.
En 1957, el fabricante alemán de equipos de audio Sennheiser, en ese momento llamado Lab W, trabajando junto con la emisora alemana Norddeutscher Rundfunk (NDR), exhibió un sistema de micrófono inalámbrico.
Desde 1958, el sistema fue comercializado a través de Telefunken bajo el nombre de Mikroport. El Mikroport de bolsillo incorporó un micrófono de cartucho de bobina móvil dinámico con un patrón de captación cardioide. Transmitió a 37 MHz con un rango especificado de 90 m.
La primera patente registrada para un micrófono inalámbrico fue presentada por Raymond A. Litke, ingeniero eléctrico estadounidense de Educational Media Resources y San Jose State College, quien inventó un micrófono inalámbrico en 1957 para satisfacer las necesidades multimedia de televisión, radio e instrucción en el aula.
Su patente de Estados Unidos número 3134074 fue otorgada en mayo de 1964. Dos tipos de micrófono se pusieron a la venta en 1959: de mano y de solapa.
El módulo transmisor principal era un dispositivo del tamaño de un cigarro que pesaba 200 g. La Comisión Federal de Comunicaciones americana (FCC) concedió a Litke doce frecuencias en su audiencia de aprobación.
Se probó por primera vez en las pruebas olímpicas celebradas en la Universidad de Stanford en 1959.
Vega Electronics Corporation fabricó el diseño más tarde ese mismo año, y lo produjo como un producto llamado Vega-Mike. El dispositivo fue utilizado por primera vez por los medios de difusión en las convenciones nacionales democráticas y republicanas de 1960.
Permitió a los reporteros de televisión pasear por el lugar de la convención para entrevistar a los participantes, incluidos los candidatos presidenciales John F. Kennedy y Richard Nixon, que hablaron por el micrófono inalámbrico. El presentador de televisión John Daly elogió el micrófono durante un noticiero de televisión en julio de 1960.
Introducido en 1958, el micrófono inalámbrico Sony CR-4 estaba siendo recomendado ya en 1960 para actuaciones de teatro y actuaciones en clubes nocturnos. Los entrenadores de animales en Marineland of the Pacific en California llevaban el dispositivo de 250 dolares para actuaciones en 1961.
El transmisor FM de estado sólido de 27.12 MHz era capaz de caber en el bolsillo de la camisa.
Se dice que para ser eficaz a 30 m, montó una antena colgante flexible y un micrófono dinámico desmontable. El receptor a base de tubo incorporó un cajón de transporte para el transmisor y un pequeño altavoz de monitor con control de volumen.
Otro fabricante alemán de equipos, Beyerdynamic, afirma que el primer micrófono inalámbrico fue inventado por Hung C. Lin. Llamado el “transistophone”, entró en producción en 1962.
La primera vez que se usó un micrófono inalámbrico para grabar sonido durante la filmación de una película fue supuestamente de Rex Harrison en la película de 1964 My Fair Lady, a través de los esfuerzos del Premio de la Academia el ingeniero de sonido ganador de un Óscar de Hollywood George Groves.
El rango dinámico más amplio llegó con la presentación del primer micrófono inalámbrico compander, ofrecido por Nady Systems en 1976.
Todd Rundgren y The Rolling Stones fueron los primeros músicos populares en utilizar estos sistemas en vivo en concierto.
Nady se unió a CBS, Sennheiser y Vega en 1996 para recibir un Emmy Award a su trayectoria por “ser pionero en el desarrollo del micrófono inalámbrico de transmisión”.
Ventajas y Desventajas del Micrófono Inalámbrico
Las ventajas son:
- Mayor libertad de movimiento para el artista o el orador
- Evitar problemas de cableado comunes con micrófonos tradicionales, causados por movimientos y tensiones constantes de los cables
- Reducción de los “riesgos de tropiezo” del cable en el espacio de movimiento
- Aislamiento galvánico del micrófono, evitando los bucles de tierra entre el micrófono y otros instrumentos eléctricos en el escenario
Las desventajas son:
- A veces, alcance limitado (un micrófono XLR balanceado con cable puede funcionar hasta 100 metros). Algunos sistemas inalámbricos tienen un rango más corto, mientras que los modelos más costosos pueden superar esa distancia.
- Posible interferencia con, o más a menudo, desde otros equipos de radio u otros micrófonos de radio, aunque los modelos con muchos canales seleccionables por conmutación sintetizados en frecuencia son ahora abundantes y rentables.
- El tiempo de operación es limitado en relación con la duración de la batería; es más corto que un micrófono de condensador normal debido a un mayor desgaste de las baterías de los circuitos de transmisión, y de los circuitos que proporcionan características adicionales, si están presentes.
- Ruido o puntos muertos (lugares donde no funciona, especialmente en sistemas que no son de diversidad)
- Número limitado de micrófonos operativos al mismo tiempo y lugar, debido a la cantidad limitada de canales de radio (frecuencias).
- Mayor precio en proporción a menor número de otras características.
- Muchas de estás desventajas han sido paliadas o reducidas por las marcas y el avance tecnológico.
Técnicas
Los modelos profesionales transmiten en frecuencia de radio VHF o UHF y tienen recepción ‘verdadera’ (dos módulos receptores separados, cada uno con su propia antena), que elimina los puntos muertos (causados por la cancelación de fase) y los efectos causados por la reflexión de las ondas de radio en paredes y superficies en general.
Otra técnica utilizada para mejorar la calidad del sonido (en realidad, para mejorar el rango dinámico) es compactar.
Nady Systems, Inc. fue el primero en ofrecer esta tecnología en micrófonos inalámbricos en 1976, que se basó en la patente obtenida por el fundador de la compañía, John Nady.
Algunos modelos tienen ganancia ajustable en el micrófono para poder acomodar diferentes fuentes de nivel, como instrumentos fuertes o voces silenciosas. La ganancia ajustable ayuda a evitar el recorte.
Algunos modelos tienen silenciador ajustable, que silencia la salida cuando el receptor no recibe una señal fuerte o de calidad del micrófono, en lugar de reproducir el ruido. Cuando se ajusta el silenciamiento, se ajusta el umbral de la calidad o nivel de la señal.
Tipos y Marcas
AKG Acoustics, Audio Ltd, Audio-Technica, Electro-Voice, Lectrosonics, MIPRO, Nady Systems, Inc, Samson Technologies, Sennheiser, Shure, Sony, Wisycom y Zaxcom son los principales fabricantes de sistemas de micrófonos inalámbricos.
Han logrado avances significativos en el tratamiento de muchas de las desventajas enumeradas anteriormente. Por ejemplo, aunque existe una banda limitada en la que pueden funcionar los micrófonos, varios sistemas de gama alta pueden poner en funcionamiento más de 100 micrófonos diferentes simultáneamente.
Sin embargo, la capacidad de tener más micrófonos operando al mismo tiempo aumenta el precio debido a las especificaciones, diseño y construcción de los componentes. Esa es una de las razones de las grandes diferencias de precios entre diferentes series de sistemas inalámbricos.
En general, hay tres tipos de micrófonos inalámbricos: de mano, inchufables y bodypack:
- El micrófono de mano se ve como un micrófono con cable “normal”, puede tener un cuerpo más grande para acomodar el transmisor y la batería.
- Los transmisores enchufables se conectan a la parte inferior de un micrófono estándar, convirtiéndolo así en micrófono inalámbrico.
- Bodypack es una pequeña caja que aloja el transmisor y la batería, pero no el micrófono en sí. Se puede acoplar a la ropa o al cuerpo y tiene un cable que se conecta a un auricular, un micrófono de solapa o a una guitarra.
Varios fabricantes, incluidos Sennheiser, AKG, Nady Systems, Lectrosonics y Zaxcom, ofrecen un transmisor enchufable para micrófonos con cable existentes, que se conecta a la salida XLR del micrófono y lo transmite al receptor estándar del fabricante.
Esto ofrece muchos de los beneficios de un sistema integrado, y también permite el uso de tipos de micrófono (de los cuales no puede haber un equivalente inalámbrico) sin un cable.
Por ejemplo, un ingeniero de producción de sonido de televisión o cine puede usar un transmisor enchufable para permitir la transmisión inalámbrica de un rifle altamente direccional (o “escopeta”), eliminando el riesgo de seguridad de una conexión por cable y permitiendo al ingeniero de producción una mayor libertad para seguir la acción.
Los transmisores enchufables también permiten la conversión de tipos de micrófonos vintage para utilizarlos sin cables. Esto es útil cuando se necesita un micrófono vintage por motivos visuales u otros motivos artísticos, y la ausencia de cables permite cambios rápidos de escena y reduce los riesgos de tropiezos.
En algunos casos, estos transmisores enchufables también pueden proporcionar alimentación phantom de 48 voltios que permite el uso de tipos de micrófonos de condensador.
El circuito convertidor DC-DC dentro del transmisor se usa para multiplicar el suministro de la batería, que puede ser de tres voltios o menos, hasta los 48 voltios requeridos.
Receptores de Micrófonos Inalámbricos
Hay muchos tipos de receptores. Los receptores True Diversity tienen dos módulos de radio y dos antenas. Los receptores de diversidad tienen un módulo de radio y dos antenas, aunque algunas veces la segunda antena puede no ser visible. Los receptores sin diversidad tienen una sola antena.
Los receptores comúnmente se alojan en una configuración de medio rack, de modo que dos se pueden montar juntos en un sistema de rack (es decir, el receptor está encerrado en una caja de 1U de alto y medio ancho, por lo que se pueden instalar dos receptores en 1U) .
Para sistemas de micrófonos de radio multicanal complejos y grandes, como los utilizados en estudios de televisión abierta y producciones de teatro musical, están disponibles sistemas receptores modulares con varios receptores de diversidad verdadera (generalmente seis u ocho) que se insertan en una carcasa principal montada en bastidor.
Varios mainframes se pueden usar juntos en un rack para proporcionar la cantidad de receptores requeridos. En algunas producciones de teatro musical, los sistemas con cuarenta o más micrófonos de radio no son inusuales.
Los receptores específicamente para usar con cámaras de vídeo a menudo se montan en una configuración de caja o paquete adosada a la cámara, generalmente con un soporte para montar en la parte inferior de la videocámara.
Los fabricantes como Sennheiser, Lectrosonics y Sony producen pequeños receptores de diversidad verdadera que se insertan en una carcasa especial en muchas cámaras de vídeo estándar profesionales.
Para aplicaciones de vídeo menos exigentes o con menor presupuesto, los receptores pequeños que no son de diversidad son más comunes.
Cuando se usa a distancias operativas relativamente cortas del transmisor, esta disposición proporciona un rendimiento adecuado y confiable.
Ancho de Banda y Espectro
Casi todos los sistemas de micrófonos inalámbricos usan modulación FM de banda ancha, que requiere aproximadamente 200 kHz de ancho de banda.
Debido a los requisitos de ancho de banda relativamente grandes, el uso del micrófono inalámbrico está efectivamente restringido a VHF y más.
Muchos sistemas de micrófonos inalámbricos más antiguos operan en la parte VHF del espectro electromagnético.
Los sistemas que operan en este rango a menudo son controlados por cristal, y por lo tanto operan en una sola frecuencia. Sin embargo, si esta frecuencia se elige correctamente, el sistema podrá funcionar durante años sin ningún problema.
Sin embargo, la mayoría de los productos de micrófonos inalámbricos modernos operan en la banda de televisión UHF.
En España entre 470 MHz y unos 790 MHz, desde la disposición 4845 del BOE para dejar libre el rango de 790-862 MHz a la tecnología 4G.
Normalmente, los micrófonos inalámbricos operan en canales de TV no utilizados (“espacios en blanco”), con espacio para uno o dos micrófonos por megahercio de espectro disponible.
La intermodulación (IM) es un problema importante al operar sistemas múltiples en una ubicación. La mensajería instantánea ocurre cuando dos o más señales de RF se mezclan en un circuito no lineal, como un oscilador o mezclador.
Cuando esto ocurre, pueden ocurrir combinaciones predecibles de estas frecuencias. Por ejemplo, las combinaciones 2A-B, 2B-A, y A + B-C pueden ocurrir, donde A, B y C son las frecuencias en operación.
Si una de estas combinaciones está cerca de la frecuencia de operación de otro sistema (o una de las frecuencias originales A, B o C), la interferencia se ocasionará en ese canal. La solución a este problema es calcular manualmente todos los valores posibles, o usar un programa de ordenador que hace este cálculo automáticamente.
Híbrido Digital Inalámbrico
Los sistemas híbridos digitales usan un esquema de transmisión analógica de FM en combinación con el procesamiento de señal digital (DSP) para mejorar el audio del sistema.
El uso de DSP permite el uso de técnicas digitales imposibles en el dominio analógico, como los algoritmos predictivos, logrando así una respuesta de frecuencia más plana en el espectro de audio y reduciendo aún más el ruido y otros problemas indeseables en comparación con los sistemas analógicos puros.
Otro enfoque es usar DSP para emular esquemas de expansión analógicos a fin de mantener la compatibilidad entre sistemas analógicos más antiguos y sistemas más nuevos.
El uso de DSP solo en el receptor puede mejorar el rendimiento general del audio sin la penalización de un mayor consumo de energía y la consiguiente reducción de la vida útil de la batería, al incorporar DSP en un transmisor alimentado por baterías.
Sistemas Inalámbricos Digitales
Existe gran cantidad de sistemas de micrófonos inalámbricos digitales puros, y existen muchos esquemas de modulación digital diferentes posibles.
Los sistemas digitales de Sennheiser, Sony, Shure, Zaxcom, AKG y MIPRO utilizan las mismas frecuencias UHF utilizadas por los sistemas analógicos de FM para la transmisión de una señal digital a una velocidad de bits fija.
Estos sistemas codifican una portadora de RF con un canal, o en algunos casos dos canales, de audio digital.
Solo el sistema Sennheiser Digital 9000, presentado en 2013, es actualmente capaz de transmitir audio digital sin comprimir, de ancho de banda completo en los mismos canales UHF de ancho de banda de 200 kHz que fueron utilizados por los sistemas FM analógicos.
Las ventajas que ofrecen los sistemas puramente digitales incluyen bajo nivel de ruido, baja distorsión, la oportunidad de encriptación y mayor fiabilidad de transmisión.
Los sistemas digitales puros toman diversas formas. Algunos sistemas usan tecnología de espectro ensanchado por salto de frecuencia, similar a la utilizada para teléfonos inalámbricos y modelos controlados por radio.
Como esto puede requerir más ancho de banda que una señal FM de banda ancha, estos micrófonos normalmente operan en las bandas sin licencia de 900 MHz, 2.4 GHz o 6 GHz.
La ausencia de cualquier requisito de licencia en estas bandas de frecuencia es una atracción adicional para muchos usuarios, independientemente de la tecnología utilizada.
La banda de 900 MHz no es una opción fuera de EE.UU. y Canadá, ya que es utilizada por las redes de telefonía celular GSM en la mayoría de las otras partes del mundo.
La banda de 2,4 GHz está cada vez más congestionada con varios sistemas que incluyen WiFi (también conocida como LAN inalámbrica, redes inalámbricas, 802.11b / g / n), Bluetooth y radiofrecuencia de microondas.
La banda de 6 GHz tiene problemas de alcance (requiere línea de visión) debido a que las longitudes de onda de la portadora de transmisión son extremadamente cortas.
Los micrófonos de radio digital son intrínsecamente más difíciles de interceptar para el oyente casual de “escáner” o radio de policia porque los “receptores de escaneo” convencionales generalmente solo son capaces de desmodular los esquemas de modulación analógica convencionales como FM y AM.
Sin embargo, algunos sistemas de micrófonos inalámbricos digitales también ofrecen tecnología de encriptación en un intento de evitar “escuchas” más serias, que pueden ser motivo de preocupación para usuarios corporativos y aquellos que usan micrófonos de radio en situaciones de seguridad.
Los fabricantes que actualmente ofrecen sistemas de micrófonos inalámbricos digitales incluyen AKG-Acoustics, Audio-Technica, Lectrosonics, Line 6, MIPRO, Shure, Sony, Sennheiser y Zaxcom. Todos están usando diferentes esquemas de modulación digital el uno del otro.
Licencias
En muchos países, el uso del micrófono inalámbrico requiere una licencia. Algunos gobiernos consideran todas las frecuencias de radio como activos militares y el uso de transmisores de radio sin licencia, incluso micrófonos inalámbricos, puede ser severamente castigado. Para obtener más información sobre las licencias en los países europeos, prueba en la Unión Europea de Radiodifusión (EBU – UER) con sede en Suiza.
Información Adicional
Existen diferentes movimientos en diferentes países para permitir la operación de dispositivos digitales de banda ancha sin licencia personales que usan el espectro de televisión UHF.
Estos dispositivos de “espacio en blanco” deberían tener GPS y acceso a una base de datos de ubicación para evitar interferir con otros usuarios de la banda.
Las pruebas iniciales realizadas mostraron que, en algunos casos, los prototipos de estos dispositivos no podían identificar correctamente las frecuencias que estaban en uso y, por lo tanto, podían transmitir accidentalmente información sobre estos usuarios.
Los broadcasters, teatros y fabricantes de micrófonos inalámbricos se opusieron firmemente a este tipo de dispositivos, aparentemente por este motivo.
Existe la oposición de los organismos de radiodifusión que también podrían haber estado preocupados por la posibilidad de una competencia de creación de entretenimiento a través del acceso a Internet móvil de alta velocidad habilitado en los “espacios en blanco”.
Todo esto se esta legislando lo que podría tener implicaciones de gran alcance para los usuarios de micrófonos de radio UHF.
(1 votos, promedio: 5,00 de 5)
Cargando...