Danas je nabavljen set profesionalnih studijskih bežičnih mikrofona oznake WMS 300 koji se sastoji od džepnog mikrofonskog radio predajnika oznake PT 300 i pripadajućeg radio prijemnika oznake SR 300, sve proizvodi austrijske tvrtke AKG iz 1998. godine.
Tvrtka AKG osnovana je 1947. godine te je i danas prisutna na tržištu. Poslovanje je započela proizvodnjom mikrofona, a dvije godine kasnije plasirala je i svoje prve slušalice. Od 1950-tih godina tvrtka AEG uvodi razne inovacije u razvoju mikrofona i slušalica te do početka 1970-tih godina ima već prijavljenih 1000 patenata na tom području. Tvrtka se također neprestano širi te formira svoje podružnice u Evropi i Americi. Godine 1994. AKG je postao dio tvrtke Harman International Industries, a do tada je već bila svjetski poznata tvrtka za proizvodnju visokokvalitetne profesionalne audio opreme. Prvi višekanalni bežični mikrofonski sustav tvrtka AEG je predstavila sredinom 1990-tih godina (WMS 60), naš sustav WMS 300 potječe iz kraja 1990-tih godina, a danas nudi desetak ovakvih sustava sa implementiranom najnovijom tehnologijom. Kroz čitavo razdoblje postojanja tvrtka proizvodi isključivo različite vrste mikrofona i slušalica, za komercijalnu i profesionalnu primjenu.
Bežični mikrofonski sustav WMS 300 radi na UHF frekvencijskom opsegu (841 – 861 MHz) sa širinom kanala 20 MHz, FM modulacijom, sa najvećom izlaznom snagom predajnika od 10 mW (50 Ω). Moguće je odabrati jedan od 16 programiranih radnih kanala.
Predajnik je, kao što se vidi sa slika, napravljen kao mali uređaj u metalnom kućištu (70 x 18 x 94 mm) koji se zakvači za pojas i na kojeg se spaja odgovarajući mikrofon. S obzirom da je namijenjen za aktivno nošenje od strane osoba koje nisu nužno tehnički osposobljene za rad s takvim bežičnim mikrofonskim predajnicima, sve kontrole na predajniku su minijaturne i zaštićene od slučajnog pomaka. Ulazni mikrofonska priključnica može se prilagoditi na vrstu ulaza (INPUT: MIC / MUTE / LINE), te na četiri razine namještanja osjetljivosti (SENSITIVITY) za optimalan prijenos zvuka (indikacija preko LED Peak). Tu je još obrtni preklopnik za odabir jednog od 16 radnih kanala te sklopka za uključenje predajnika (POWER) sa LED indikacijom istrošenosti baterije. Antena je optimizirana na 1/4 valne duljine (8,7 cm).
Prijemnik je smješten u limeno kućište dimenzija 210 x 45 x 180 mm (dvije širinom stanu u standardni rack). Prijemnik je dvostruki tako da radi kao tzv. “diversity” prijemnik (ne znam da li je takve prijemnike ispravno prevedeno zvati “diverzijski prijemnici”, no značenje riječi odgovara latinskom korijenu “diversus” što bi značilo: različit, raznolik). Ovo je inače česti dizajn kod profesionalnih bežičnih mikrofona kako bi se poboljšala kvaliteta prijema. Dva nezavisna prijemnika hvataju signal svaki preko svoje antene, a elektronika uređaja stalno uspoređuje jačinu signala na oba prijemnika te prosljeđuje onaj koji je trenutno jači (kvalitetniji). Osim dvije antenske priključnice, na zadnjoj strani su još dvije priključnice za audio izlaz (balansirani i nebalansirani) te priključnica za napajanje 11-15 V / 200 mA, istosmjerno ili izmjenično. Ispravljač dobiven uz prijemnik daje izmjenični napon 11,7 V / 300 mA.
Na prednjoj ploči prijemnika nalaze se četiri kontrole: namještanje praga šuma (SQUELCH), namještanje jačine zvuka (VOLUME), odabir radnog kanala (CHANNEL) i sklopka za uključenje/isključenje (POWER). Tu su i LED indikacije: MUTE, jačina prijemnog antenskog signala RF / LOW-OK, jačina audio signala AF / PEAK, te indikacija trenutno aktivnog prijemnika u diversity modu DIVERSITY / A-B.
Osnovne tehničke podatke lako je naći na internetu pa ćemo se mi pozabaviti onime što vjerojatno nigdje nećemo pronaći, a to je unutarnje sklopovlje prijemnika SR 300 i predajnika PT 300.
Prijemnik SR 300
Na pločici prijemnika jasno je odvojen AF od RF dijela (u metalnom oklopu). U AF dijelu (audio sklopovi) nalazimo slijedeće integrirane krugove:
- NE571D – audio kompander (kompresor + ekspander)
- LM339M (x3) – četiri naponska komparatora
- HEF40106BT – šest inverterskih Schmitt-ovih okidača
- HEF4066BT – četiri jednopolne analogne sklopke
- RC4558 (x3) – dvostruko operacijsko pojačalo za audio aplikacije
Svaki mikrofon, pa tako i bežični, trebao bi biti u stanju registrirati što širi dinamički raspon zvuka, dakle od onih najtiših do onih najglasnijih zvukova. Razlika između najtišeg (prag čujnosti – 0 dB) i najjačeg zvuka (prag boli – 120 dB) koji ljudsko uho može registrirati, odnosno dinamika ljudskog uha je dakle oko 120 dB te bi i audio uređaji trebali imati takvu dinamiku. No audio sustavi u stvarnosti ne mogu postići tu dinamiku zbog ograničenja koju imaju same elektroničke komponente. Za sustav WMS 300 navodi se dinamika od 110 dB što je odlika vrhunskih sustava (dinamika od 80 dB je već dovoljno dobra). Poboljšanu dinamiku prijenosa zvuka našeg bežičnog mikrofona omogućava ugrađeni audio kompresor u predajniku i audio ekspander u prijemniku. Kompresor prati jačinu ulaznog signala te ako ona poraste iznad određene granice istu će naglo smanjiti. Na taj način se od originalnog raspona dinamike (120 dB) dobiva znatno manji raspon dinamike. Time se dinamička zvučna slika prilagođava tehničkim mogućnostima medija preko kojeg se prenosi ili na koji se pohranjuje. S druge strane, ekspander radi upravo suprotno od kompresora, on dakle proširuje dinamički raspon zvuka i tako obogaćuje njegovu dinamiku.
U sustav WMS 300 ugrađen je specijalizirani integrirani krug NE571D koji se naziva audio kompander (složenica riječi kompresor + ekspander), dakle sadrži kompresor i njemu kompatibilni ekspander. Tako se na mikrofonskom dijelu (predajnik) dinamički raspon zvuka kompresira kako bi bio kvalitetnije registriran i emitiran, a zatim se u zvučničkom dijelu (prijemnik) ponovno ekspandira kako bi se dobio puni originalni dinamički raspon zvuka.
U RF dijelu (UHF prijemnik) nalazimo slijedeće integrirane krugove:
- MC705K1CDW – mikrokontroler (Motorola)
- AT93C46 – EEPROM memorija (Atmel)
- LMX1501AM – PLL frekvencijski sintesajzer do 1,1 GHz
- kristal na 8 MHz
- SA600D (x2) – niskošumno pojačalo i mješač za frekvencije 800-1200 MHz
- SA605D (x2) – FM prijemnik (mješač, oscilator, dva MF pojačala, FM demodulator kvadraturnog tipa, detektor jačine signala, mute funkcija) sa kristalom 81,7 MHz i filtrom NSF071C (x2)
Prva tri integrirana kruga sa kristalom 8 MHz očito su namijenjena za kontrolu radne frekvencije, odnosno programiranje i memoriranje radnih kanala te PLL sintezu pripadajućih kanalnih frekvencija. Preostala dva integrirana kruga čine sam FM prijemnik, odnosno dva nezavisna FM prijemnika kako smo i opisali u gornjem tekstu.
Od naponskih komponenti ističe se 5V regulator napona LM340T5.
Predajnik PT 300
Predajnik se sastoji od dvije tiskane pločice, na jednoj su audio sklopovi (AF), a na drugoj su sklopovi UHF predajnika (RF). Na AF pločici nalazimo ove integrirane krugove:
- NE571D – audio kompander (kompresor + ekspander)
- LM393 (X2) – dva naponska komparatora
- TL062C – dvostruko operacijsko pojačalo
- LM833M – dvostruko operacijsko pojačalo za audio aplikacije
U RF dijelu su ovi integrirani krugovi:
- MC705K1CDW – mikrokontroler (Motorola)
- AT93C46 – EEPROM memorija (Atmel)
- LMX1501AM – PLL frekvencijski sintesajzer do 1,1 GHz
- kristal na 8 MHz
Osim ovih ističu se još dvije komponente za kontrolu napona:
- MAX751 – DC/DC pretvarač napona sa nižeg (1,2-3V) na 5V
- 9933 – dvostruki MOSFET
Vidimo da su i kod prijemnika i kod predajnika ugrađene iste komponente za memoriranje i generiranje radnih frekvencija, a zajednički je i audio kompander NE571D koji smo već opisali u tekstu. Jedino na RF pločici predajnika komponente su lemljene na obje strane tiskane pločice.
Ovime smo u osnovnim crtama upoznali sklopovlje jednog profesionalnog bežičnog mikrofonskog sustava i ako smo ikad otvorili kakav jeftini (da ne kažem kineski) sustav ove vrste namijenjen za široku upotrebu onda nam je jasno u čemu je razlika. To je otprilike kao da uspoređujemo najnovije kvalitetne Motoroline UHF primopredajnike sa dječjim CB walkie-talkie igračkama kupljenima na nekom kiosku. Kod profesionalnih bežičnih mikrofona ugrađene su specijalne komponente kako bi prijenos audio signala bio frekvencijski i dinamički što vjerniji originalu, te da se na najmanju mjeru smanji mogućnost lošeg prijema signala, unosa dodatnog šuma i slično. Kod jeftinih bežičnih mikrofona ugrađuju se samo nužne komponente za kakav-takav bežični prijenos zvuka. No, zahvaljujući stalnom razvoju elektroničke audio industrije, i jedni i drugi uređaji na kraju će, jednog dana, neminovno završiti u ropotarnici povijesti, a otuda onda možda i na ovom mojem blogu 🙂