В описании радиомикрофонов преобладают две крайности - либо это откровенно рекламная статья, изобилующая продающими лозунгами, либо перегруженная специфическими терминами и мало понятная учебная радиотехническая лекция. Поэтому часто пользователь не понимает разницы между радиосистемами стоимостью 200 долларов и 3000 долларов. Попробуем пролить свет на этот интересный вопрос.

          Радиомикрофон - сложнейшее устройство, поэтому теорию мы все-таки давать будем, так как человеку, вооруженному теорией, гораздо легче на практике. А без теории всегда будет виновата аппаратура, или ее недостаток.

          Как распространяется звук? Источник звука создает колебания молекул, которые, согласно волновой теории, распространяются в воздушной среде. Человеческое ухо улавливает эти колебания и с помощью мозга извлекает полезную информацию. Плохо только то, что звук не может распространяться на очень большие расстояния в силу физических свойств воздуха. Так как имелась необходимость передачи данных на большие расстояния без проводов, то нужно было найти другой носитель для информации. На эту роль подошли электромагнитные волны, которые затухают в эфире с расстоянием медленнее и распространяются гораздо быстрее и дальше, чем звуковые волны. (Скорость звука - 330 м/с, а скорость электромагнитной волны - 300 000 м/с). Если теперь наложить на радиоволну какую-то информацию, то она может быть принята и расшифрована на большом расстоянии.
          Процесс наложения голоса на радиоволну называется модуляция. Модуляция происходит, когда какой-либо сигнал (модулирующий) управляет каким-либо параметром другого сигнала (модулируемого), который называется иногда несущей частотой. В нашем случае модулирующим сигналом являются электрические колебания звуковой частоты, идущие с микрофона. Несущим сигналом будет высокочастотный сигнал, на котором "поедет" голос.

          Какие параметры могут управляться для обеспечения этого процесса?
          Амплитуда. Такой принцип называется амплитудной модуляцией (сокращенно - АМ) и лежит в основе радиопередач в диапазонах коротких, средних и длинных волн. Самая "дальнобойная" связь работает именно по этому принципу, однако все помехи в эфире также носят амплитудный характер, и сигнал, передаваемый в эфире, подвергается жестким амплитудным "ударам". Естественно, в этом случае говорить о качестве не приходится, наоборот, спектр передаваемого сигнала обрезается до телефонного диапазона, чтобы только сохранить разборчивость.
          Частота. Именно по принципу частотной модуляции работают радиомикрофонные системы. В процессе частотной модуляции частота несущего сигнала изменяется пропорционально амплитуде модулирующего. Соответственно, звуковой сигнал с максимальной амплитудой вызовет максимальное отклонение несущей частоты от своего "нулевого" значения. Этот процесс называется девиация. Величина девиации ограничена, чтобы сигнал не "залезал" в соседний частотный диапазон, вызывая помехи. Это очень важно при создании многоканальных радиомикрофонных систем.
          Существует несколько разрешенных частотных диапазонов для радиосистем. Самый низкочастотный из них называется 8-метровым, это частоты порядка 30-50 МГц (длина волны 8 метров соответствует частоте 37,5 МГц). Далее идет диапазон VHF, это примерно 130-260 МГц. Самый высокочастотный диапазон UHF: 450-960 МГц, который разделен на частотные "окна" примерно по 24 МГц шириной.
          В радиосистемах используется два принципа: широкополосная и узкополосная модуляция. В первом случае девиация несущей равна +/- 56 кГц, а во втором всего лишь +/- 10 кГц. Естественно, в эфире можно уместит больше узких частотных полос, но диапазон передаваемых звуковых частот в этом случае сужается до 40-12000 Гц. Узкополосные системы в основном используются для экскурсий, синхронного перевода, связи, то есть там, где не требуется студийное качество звука. Широкополосная модуляция обеспечивает частотную полосу 40-20 000 Гц и используется в основной массе радиосистем, применяемых на профессиональной сцене.
          Когда мы передаем частотно-модулированный сигнал через эфир, он также подвергается амплитудным "нападкам" со стороны помех, но частоту сигнала никакие помехи изменить не в силах, то есть информация, наложенная на несущую, остается нетронутой.

          Как любая система, радиомикрофон состоит из нескольких основных компонентов.

1. Преобразователь звуковых волн в электрические колебания.
          Это может быть любой микрофон со специальным разъемом для подключения к передатчику. Часто микрофон и передатчик составляют одно целое, такая конструкция по-английски называется handheld. Иногда маленький микрофон крепится к одежде, а провод от него идет к передатчику, находящемуся на поясе или в кармане. Это удобно, когда руки заняты. Такая конструкция называется lavalier или clip-on (по-русски - "петличка"). Исполнители, одновременно пляшущие и поющие, часто используют радиомикрофоны со специальной гарнитурой, надеваемой на голову, в сочетании с карманным передатчиком.
          2. Радиопередатчик.
          Это устройство преобразует электрические колебания звуковой частоты в радиосигнал, то есть в высокочастотные колебания, на которые соответствующим образом "наложен" звук. Передатчики отличаются друг от друга конструктивным исполнением, выходной мощностью, рабочей частотой и продолжительностью работы на одном комплекте батарей.
          Выходная мощность портативных передатчиков обычно измеряется от 10 до 250 милливатт. Радиомикрофоны с мощностью 250 милливатт обычно применяются при наличии сильных помех или когда приемник находится далеко от передатчика.
          Для оценки передатчиков существует ряд качественных параметров. В первую очередь - спектр излучения. Дело в том, что ни один передатчик не способен излучить только одну частоту. В его излучении, в той или иной мере, присутствуют другие, ненужные частоты. В хороших передатчиках доля такого "мусора" ничтожно мала, в плохих - весьма ощутима, что делает невозможным создание многоканальных систем.
          Еще один важный параметр - стабильность работы. Дешевый передатчик может легко "уехать" по частоте и по выходной мощности при изменении температуры или по мере разрядки батарей.
          Теперь поговорим о базовой структуре передатчика.
          После того, как звук преобразован микрофоном в электрический сигнал, он усиливается микрофонным предусилителем. Следующим в цепи стоит компандер. О нем - подробнее. Применение частотной модуляции обеспечивает передачу широкого спектра частот. Но это еще не все. Если сигнал будет уменьшаться, то на каком-то этапе он станет сравним с собственным шумом канала и потеряется в нем. Это нижний предел. Если он будет увеличиваться и увеличиваться, то рано или поздно перегрузит систему. Это верхний предел. Разница между этими двумя пределами называется динамическим диапазоном системы и измеряется в децибелах (дБ). Канал высококачественной передачи должен иметь достаточно большой динамический диапазон.
          Но в отличие от проводной линии, динамический диапазон самого FM-канала - всего около 60 дБ. Это немного, если учесть, что у хорошего профессионального оборудования эта цифра превышает 100 дБ. Пионер в разработке радиосистем - компания Sennheiser разработала систему HiDyn plus, которая основана на компандере (компрессор + экспандер). Сигнал перед радиотрактом особенным образом компрессируется, то есть самые слабые сигналы усиливаются, чтобы сжать динамический диапазон до 60 дБ. Этим гарантируется, что слабые звуки не утонут в шумах радиотракта. На приемной стороне сигнал экспандируется, то есть происходит обратный процесс: слабые сигналы ослабляются до своего первоначального уровня. Подобные процессы происходят при записи на магнитную ленту (системы dolby и dbx). Результатом является расширение динамического диапазона до 110 дБ, и это реально измеренные цифры!