Expertos en coordinación de frecuencias realizan una prueba de coexistencia de banda estrecha/banda ancha.
La tecnología inalámbrica de audio multicanal es un concepto muy interesante para configuraciones inalámbricas de RF a gran escala, como las que se encuentran en grandes eventos musicales, producciones teatrales y estudios de transmisión, pero ¿puede la tecnología resistir una prueba práctica por dos administradores de frecuencia experimentados? ¿Cómo se lleva con los sistemas de banda estrecha? ¿Y cómo maneja la interferencia directa? Marco Völzke, coordinador de frecuencias independiente, y Jonas Naesby, ingeniero de aplicaciones técnicas de Sennheiser y propietario de una empresa de coordinación de frecuencias, se reunieron con los inventores de WMAS de Sennheiser para poner a prueba un prototipo. “La idea general era hacer una prueba de estrés del sistema para ver cómo se comporta bajo presión y ver qué sucedería si básicamente hicieras todo mal”, comparte Naesby.
El montaje de la prueba
Se instaló un sistema WMAS en un canal de TV de 8 MHz que tenía un sistema IEM analógico que operaba a alta potencia de transmisión en las frecuencias del canal adyacente inferior, y un sistema de micrófono inalámbrico digital EW-DX de ocho canales en el canal adyacente superior. Normalmente, el espectro entre los IEM y los micrófonos no se utiliza, sino que se mantiene como banda de protección. El equipo colocó deliberadamente WMAS en este canal «no-go» para ver si todavía funcionaría sin interrupciones de audio.
El analizador muestra cuatro portadoras IEM de alta potencia a la izquierda de la señal WMAS de banda ancha y ocho portadoras EW-DX de banda estrecha a la derecha
Info Box: El espectro radioeléctrico y el papel del coordinador de frecuencias
El espectro de radio utilizado para micrófonos inalámbricos y monitoreo inalámbrico intraural es generalmente un recurso compartido, con acceso al espectro regulado por las autoridades nacionales de frecuencia. Los diferentes servicios y aplicaciones de radio, como radiodifusión, radioastronomía y militar, comparten el mismo espectro que los micrófonos y monitores inalámbricos, por lo tanto, el espectro de TV-UHF disponible para los equipos inalámbricos profesionales varía considerablemente de un lugar a otro, dependiendo de la cantidad de estos servicios y dónde operan.
Si se va a utilizar un equipo de producción inalámbrico en un evento o lugar, sus frecuencias de transmisión se coordinan para garantizar un funcionamiento sin interferencias, lo cual es de interés mutuo para todos los usuarios inalámbricos en el lugar. El organizador de un evento o el propietario de un lugar recurre a un experto, el llamado coordinador de frecuencias o administrador de frecuencias, que es la persona central en todos los asuntos de frecuencia de un evento o lugar.
Los administradores de frecuencias tienen una función de comunicación, supervisión y gestión: reciben solicitudes de frecuencia de todos los usuarios, planifican y calculan las frecuencias que se utilizarán, asignan los recursos de frecuencia a los usuarios, monitorean los niveles de interferencia, gestionan cualquier caso de interferencia y solucionan y supervisan todos los problemas relacionados con la frecuencia antes y durante un evento. En este sentido, la coordinación de frecuencias para un evento al aire libre es más difícil que la de un teatro o un estudio de transmisión, ya que un edificio brindará cierta protección contra fuentes de RF externas. En ambos escenarios, el coordinador de frecuencias tiene que lidiar con productos de interferencia generados por otros equipos que son importantes para la producción, por ejemplo, convertidores de señales de vídeo o distribución de señales de vídeo/luz (divisores y combinadores).
Para forzar aún más el sistema, Marco y Jonas comenzaron a agregar interferencias en banda en el canal de televisión utilizado por WMAS, simulando «accidentes» de la vida real, como un equipo de ENG que llega a un espectáculo con equipo no coordinado, o un usuario que enciende por error un micrófono de banda estrecha en una frecuencia antigua preestablecida.
La entrevista
Marco y Jonas, ¿podrían comenzar describiendo la situación actual de la frecuencia en general? ¿Cuáles son las tendencias que observan en su profesión como coordinadores de frecuencia?
Jonas: Las producciones no se están desacelerando sino creciendo, ya sean conferencias o festivales de música. Más y más actos traen más y más inalámbricos. Al mismo tiempo, tenemos una disminución en los recursos de frecuencia disponibles. Es por eso que vemos una creciente demanda de coordinación de frecuencias: es simplemente imposible realizar un evento sin un control estricto de quién usa qué y cuándo.
Marco: Estoy totalmente de acuerdo. Las expectativas de los organizadores y del público han aumentado enormemente, quieren un gran entretenimiento, algo que nunca antes habían visto, algo inolvidable. No me refiero solo a grandes conciertos: hoy en día, incluso un congreso normal comienza con una gran ceremonia de apertura. Se hace mucho para impresionar a la gente, para mostrar excelencia. Si echas un vistazo a un congreso médico típico, por ejemplo, encontrarás un gran espectáculo, y es totalmente normal que este congreso tenga su propio canal de televisión, que está transmitiendo durante todo el evento.
Luego tenemos muchos otros dispositivos que ocupan nuestro espectro. Algunos querían controles para luces móviles o efectos especiales, y luego interferencias no deseadas, por ejemplo, un conmutador de vídeo o similar, ya que todos estos dispositivos están cada vez más cerca. Ahora tienes paredes LED de 360° con solo una pequeña abertura para que una persona entre y disfrute de una experiencia AV inmersiva. Todos estos elementos en conjunto causan problemas de interferencia que ya no se pueden controlar. Unas pocas paredes de LED pueden no ser problemáticas, pero si llegan a 200, la interferencia se sumará. Cuando a los organizadores de eventos se les ocurre una idea que nunca antes se había implementado, es probable que surjan problemas. La creatividad no conoce límites, y cada vez que resuelvo un desafío, el siguiente está a la vuelta de la esquina.
Jonas: Completamente de acuerdo, y aunque vemos una nueva generación de pantallas LED que son mucho menos problemáticas, hay una serie completamente nueva de productos que se están poniendo en producción y que ahora irradian RF y causan interferencias, ya sean de iluminación, vídeo, control, lo que sea.
Marco: Sí, la física de la interferencia no termina con los efectos especiales. En un espectáculo, nos dimos cuenta de que los problemas de interferencia provenían de nuestras ID de RF. ¡En algunos países se les permite transmitir a más de 30 vatios! Además, la necesidad de conexión inalámbrica en los eventos está aumentando debido a la parte híbrida y el lugar donde la transmisión que ocurre simultáneamente. No es el mundo antes de Covid o durante Covid, ahora tienes que satisfacer ambos mundos.
Prueba de paseo en curso
En la prueba: probaste el prototipo WMAS y comprobaste cómo funcionaría junto con los sistemas de banda estrecha. ¿Cuáles son tus hallazgos?
Marco: Me quedé impresionado por la actuación. Nunca había escuchado tal calidad de audio proveniente de un sistema de monitoreo inalámbrico en el oído, con un posicionamiento preciso y una profundidad estéreo casi palpable. El lado de RF es mi profesión, pero primero me impresionó este sonido natural; es como si estuviera sentado en mi escritorio con los auriculares puestos, pero aquí puedo caminar. Y esto les da otra vez a las personas con una mente creativa un nuevo nivel de libertad. Estoy muy emocionado por ver qué hará la industria creativa con estos sistemas, tal vez proyectos de audio inmersivo. Creo que este es el primer sistema que puedes probar para esto e impresionar a los artistas y oyentes. Este podría ser un nuevo tipo de evento que no ha sido posible antes.
Pero pasemos al rendimiento y la prueba de coexistencia. Comparamos banda ancha y banda estrecha en condiciones muy severas, empujando los límites, comparando sus comportamientos. Nuestro primer hallazgo es que lo digital es el único camino a seguir, porque lo analógico nos genera demasiados problemas que no podemos controlar. Con WMAS, la flexibilidad, el alcance y la robustez fueron muy impresionantes.
También me impresionó bastante lo bien que el sistema trata las interferencias. Probamos los límites que acabamos de hacer en las pruebas. Por ejemplo, nunca subirías al escenario, te acercarías al cantante y pondrías otro transmisor justo al lado del micrófono de su radio. Hicimos esto con WMAS y lo manejó. Esto no solo demuestra lo bueno que es el sistema, lo bien pensada que está toda esta técnica, también la capacidad de manejar tanta interferencia y lidiar con el desvanecimiento.
También probamos en condiciones normales, solo para comprobar cómo funciona el sistema y su única antena: cómo reacciona la frecuencia, cuál es el rango, la ocupación del espectro, etc. Todos los parámetros fueron mejores de lo esperado y creo que esta tecnología nos dará nuevas posibilidades en el futuro. Repensar los dominios de frecuencia y tiempo, aprender de los sistemas existentes y pensar en nuevas maneras sobre la física subyacente también mejorará la forma en que hacemos nuestra gestión de RF en el futuro.
Aspectos innovadores hay en la transmisión bidireccional, el control simultáneo de transmisores y receptores, y en el hecho de que solo necesitamos colocar un equipo en un artista. Esto les dará más libertad. Cuando le pongo dos dispositivos a alguien hoy, tengo que lidiar con algunos problemas físicos; en el futuro, el propio sistema se encargará de esto. No tendré que preocuparme por los rangos de frecuencia, la potencia de transmisión, la ocupación, la calidad del audio… Simplemente lo configuraría en el sistema y el sistema organizaría estos parámetros, y también podría manejar algunas interferencias del exterior.
Jonas: Estoy completamente de acuerdo en que la prueba de hoy fue muy exitosa y muy, muy impresionante. Al configurar cualquier sistema inalámbrico, a menudo recibimos preguntas como «¿Cuál es el alcance del sistema?», Y siempre respondo: «¿Cuánto mide una banda elástica?» porque siempre depende de cuánto esfuerzo pongas en construir tu enlace. Se trata de la potencia de transmisión, el posicionamiento de la petaca, el sistema de antena, el ruido de fondo: todos estos parámetros influyen en el funcionamiento de un sistema. En general, siempre diseñamos un sistema para que funcione en un área determinada, y eso involucra varias técnicas diferentes en términos de selección de componentes, selección de frecuencia, ubicación, etc. Hay varias mejores prácticas diferentes como Marco acaba de mencionar; espaciado de frecuencia o espaciado físico si tiene dos cinturones el mismo artista. Y este sistema hace todo eso más o menos por sí mismo.
En la prueba de hoy, enfatizamos el prototipo mucho más allá de cualquier razonamiento adecuado; no seguimos ninguna de las mejores prácticas. Por lo general, puedes hacer una serie de cosas mal y aún así hacer un espectáculo estándar sobre un escenario. Hoy hicimos todo mal hasta cierto punto y este sistema siguió funcionando. Teníamos interferencias directas justo en su canal, teníamos interferencias junto a él y un espacio físico que no estaba previsto en ningún sistema, ya fuera de banda estrecha a banda estrecha o de banda estrecha a banda ancha.
Marco: Incluso con antenas en contacto.
Jonas: Todas las cosas que predicamos que nunca debes hacer, las hicimos y obtuvimos resultados mucho mejores de lo que esperaba. Además, la tecnología tiene la capacidad de agregar fácilmente una extensión de rango si fuera necesario. Si quisiera ir más lejos o si tuviéramos que agregar aún más interferencias, también podríamos haberlo resuelto, ya que solo estábamos usando el paquete estándar para la prueba.
Marco: Y sería una extensión fácil con componentes estándar. Sin pensar qué combinador/divisor de antena necesitamos, qué cable especial debo usar, cómo controlar la potencia de RF en ambos lados, transmitiendo y recibiendo.
Jonas: Si bien es bastante fácil ampliar el alcance de un sistema de micrófonos de banda estrecha, es mucho más complejo ampliar el alcance de un sistema IEM porque los amplificadores necesarios para hacerlo no están listos para usar, son costosos, requieren filtrado, y son tan fáciles de sobrecargar. Con la tecnología WMAS, la extensión está «incorporada» debido a la posibilidad de utilizar múltiples antenas para la extensión del alcance.
¿Cuáles fueron sus pensamientos iniciales sobre WMAS con respecto a la coordinación de frecuencias?
Jonas: Esto también fue parte de lo que probamos hoy. Instalamos una serie de sistemas de banda estrecha, micrófonos e IEM, digitales y analógicos, y colocamos deliberadamente el prototipo WMAS en una parte del espectro que normalmente no usaríamos en un concierto porque estaba justo al lado de un canal IEM. A lo sumo, estas serían las frecuencias de último recurso que entregaríamos, tal vez a un equipo de ENG en el otro lado del sitio del festival, algo así.
Marco: Ese es una guardia de seguridad de frecuencia típica entre los sistemas IEM y los micrófonos. Así que teníamos mucho de un lado, mucho del otro, e incluso algunos transmisores de interferencia directamente en las frecuencias WMAS, y el prototipo se comportó mucho mejor de lo que pensábamos.
Jonas: Entonces, si lo hubiéramos llevado a un espacio absolutamente limpio, podría haber funcionado aún mejor.
Al coordinar una configuración mixta de micrófonos de banda estrecha e IEM, y un sistema WMAS de banda ancha, ¿hay algo con lo que deba tener especial cuidado?
Jonas: No, en realidad abre posibilidades que no tenemos hoy. Podemos utilizar más del espectro de manera más eficientemente. De todos modos, personalmente sigo haciendo una coordinación de bloques a veces, por lo que tendré una cierta coordinación de frecuencia de banda estrecha dentro de un canal de televisión. Bloqueo los cálculos intermod de bloques que también se calculan individualmente por intermodulación, por lo que puedo mover fácilmente los sistemas. Con WMAS, ni siquiera tengo que incluir esto en mi cálculo general de intermodulación de bloques, y solo pongo los sistemas en bloques que normalmente no usaría en ese escenario para nada. Tal vez usaría estos bloques en otro escenario, pero nunca los usaría en el mismo escenario, y hoy probé: Eso se puede hacer.
Marco: Esa es una nueva libertad que obtuvimos: la posibilidad de reutilizar nuestro espectro con más frecuencia y de mejor manera. Como usar estas bandas de guardia de seguridad entre cosas que deben permanecer separadas, aprovechando todo el espacio que tenemos.
¿Son estas bandas de seguridad siempre del tamaño de un canal de televisión?
Marco: Depende de cuánto esté usando las señales de banda estrecha en un canal de televisión y qué sistemas esté usando. Por ejemplo, si estoy usando uno muy antiguo, tal vez seis micrófonos de radio y luego la misma cantidad de auriculares, preferiría más de un canal de televisión. A veces, hasta 16 MHz porque el filtro frontal puede ser muy ancho, y el sistema a veces no puede bloquear la interferencia dentro de este rango. Así que trato de mantenerlos separados en cuanto a frecuencia tanto como sea posible. 16 MHz sería un tamaño normal, a veces incluso tres canales de TV. Con WMAS, es posible colocar sistemas directamente uno al lado del otro. Si eligiera una banda de guarda de menos de 8 MHz sería difícil porque siempre tienes, hasta ahora, transmisión analógica ya que casi no hay sistemas digitales en el oído en el mercado. No puedes colocar IEM analógicos con un espacio equidistante y debes calcular los intermods: las configuraciones mixtas siempre crearían problemas.
Con WMAS será mucho más fácil ya que todo es digital, también los auriculares internos: puedo colocar todas las unidades una al lado de la otra si realmente necesito espacio. Y es por eso que quería hacer esta prueba.
¿Crees que siempre encontrarás un espacio libre de 6 u 8 MHz para WMAS? ¿O ya te has encontrado con situaciones en las que un canal de televisión gratuito no estaba disponible?
Jonas: Hay algunos lugares en la tierra donde casi no hay canales de televisión vacíos, pero en la mayoría de los lugares esto no va a ser un problema. Si vas a un lugar donde el espectro es tan limitado, siempre estás tomando medidas especiales para que tus sistemas de banda estrecha funcionen de todos modos. Y si, por ejemplo, solo hay un canal de TV vacío, el mejor sistema para traer en el futuro será WMAS, porque podemos poblar este canal mucho mejor con sistemas de micrófono y en el oído en el mismo espacio. Básicamente, sería la solución para aquellas ubicaciones donde el espacio de frecuencias es extremadamente escaso.
Marco: Y si TV-UHF estuviera lleno, iría directamente a un sistema WMAS de 1,4 GHz, eso me lo haría mucho más sencillo.
¿Alguna idea adicional sobre el paquete combinado de cinturón IEM/micrófono?
Jonas: El paquete de un solo cinturón abrirá muchas oportunidades. A menudo tiene un número limitado de dispositivos, ya sean receptores o transmisores de petaca, y básicamente se las arregla para solucionarlo. Con la nueva tecnología tenemos la posibilidad de añadir siempre una entrada de micrófono para un IEM o viceversa. Las casas de alquiler tendrán total flexibilidad y solo necesitarán almacenar una petaca en lugar de una transmisora y una receptora y las de diferentes rangos de frecuencia UHF; aquí básicamente se trata de dos dispositivos en dos rangos de frecuencia diferentes, TV-UHF y 1.4. GHz.
Marco: Y considero la logística detrás de esto. Solo una batería y un espacio para un tipo de paquete de cinturón, y no una mesa grande para paquetes de cinturón de micrófono y otra mesa grande para auriculares: solo un dispositivo, un espacio, un nombre, una etiqueta. Va a hacer la vida más fácil, no solo para el coordinador de frecuencias, sino para todos.
Jonas: Además, el espacio real y el espacio para camiones son una preocupación para muchos. Tal vez no para las giras más grandes, pero sí para muchos de los actos más pequeños y giras aéreas.
Marco: Es posible llevar un sistema de 64 canales en un maletín de herramientas en un vuelo. La unidad 1U en la parte inferior, los cinturones en la parte superior, una antena, tal vez una segunda y ya está listo para comenzar. Pero esto no es posible hoy.
Jonas: Comparándolo con la radio convencional y la cantidad de cableado en la parte posterior de un bastidor, y el potencial de que ese receptor específico pierda RF en un lado porque hay un cable coaxial deficiente y todo eso, ¡se ha ido! Toda esa verificación triple, si todo está parcheado correctamente, si cada receptor sincronizado recibe los niveles correctos a través de toda la red de distribución, todo eso, ya no es necesario.
¿Algún pensamiento final?
Jonas: Queríamos probar los límites de la tecnología, y el peor de los escenarios sería si una portadora en banda que interfiere, o dos o cuatro como las que teníamos hoy, eliminaran todos sus 64 canales. Esa es probablemente la mayor preocupación para todos los que adoptan esta tecnología; es como todo o nada. Y vimos claramente: Ese no es el caso. Creamos el peor de los casos con cuatro transmisores interfiriendo, y aunque el cinturón WMAS que estaba más cerca de estos dispositivos que interfieren se descompuso, el resto del sistema seguía funcionando perfectamente.
Marco: Solo la riñonera que estaba muy estresada. Después de unos 80 metros, comencé a tener caídas ya que el cinturón estaba a solo unos centímetros de un transmisor que interfería, pero aún podía comunicarme. Cuando el dispositivo de interferencia se colocó a una distancia de 25 cm, el alcance aumentó a más de 100 metros.
Jonas: Uno de los beneficios que definitivamente tiene WMAS es que estamos escaneando el ruido de fondo de los operadores reales que estamos usando. Eso nunca ha sido posible antes.
Marco: Sí, con todos nuestros sofisticados analizadores de espectro, básicamente solo podemos medir todas las frecuencias que no estamos usando. Porque si alguien se pone encima de una de nuestras frecuencias, no podemos verlo. Es un hecho.
Jonas: Pero con WMAS podemos. Por lo tanto, no solo funciona mejor con malas interferencias y es resistente a ellas, sino que también es mucho mejor para detectarlas y ayudarnos a localizar la fuente.
Conclusión
WMAS pasó la verificación de coexistencia con gran éxito. Funcionó perfectamente cuando se colocó entre un sistema IEM analógico de banda estrecha y un sistema de micrófono inalámbrico digital de banda estrecha, y tampoco afectó a estos sistemas. Su densidad espectral más baja y la potencia de un solo micrófono de banda estrecha son clave para esta coexistencia amistosa. Además, el hecho de que WMAS se haya colocado en lo que suele ser una banda de seguridad o de guardia muestra que puede contribuir a una mayor eficiencia del espectro, lo que permite despliegues mucho más densos en festivales e instalaciones en general en varios escenarios.
Cuando se enfrentó a múltiples fuentes de interferencia dentro de la banda, simulando el uso de frecuencias no aprobadas por terceros, el sistema aún funcionó extremadamente bien donde los sistemas de banda estrecha habrían fallado si ocurrieran interferencias en su frecuencia. El prototipo WMAS indicó de forma fiable la presencia de estas fuentes de interferencia de banda estrecha y las suprimió.
Solo cuando se agregó una cuarta fuente de interferencia directamente al canal WMAS, con las cuatro fuentes de interferencia en banda colocadas muy cerca unas de otras, un solo cinturón WMAS falló, el resto del sistema se mantuvo estable. En casos como estos, la capacidad de WMAS para detectar interferencias dentro de la banda ayuda al coordinador de frecuencias a localizar y eliminar rápidamente la fuente de interferencia.
Sobre Marco Völzke
Marco es un administrador de frecuencias independiente y profesor de coordinación de frecuencias y gestión del espectro, que tiene muchos eventos musicales y corporativos de prestigio en su haber. También es un panelista y consultor muy solicitado en materia de frecuencias, donde asume la posición de que las industrias creativas y culturales necesitan más espectro de frecuencias del que actualmente tienen disponible.
Sobre Jonas Naesby
Gracias a unas prácticas, Jonas entró en el mundo del audio inalámbrico con solo 14 años y nunca lo abandonó. Trabaja para Sennheiser como ingeniero de aplicaciones técnicas y ha realizado cientos de diseños de sistemas, ya sea en audio en vivo o para instalaciones fijas. En su propia empresa, Jonas ofrece coordinación de frecuencias y gestión de espectro para eventos a gran escala.
Acerca de la marca Sennheiser
Vivimos y respiramos audio. Nos impulsa la pasión por crear soluciones de audio que marquen la diferencia. Construir el futuro del audio y brindar experiencias de sonido extraordinarias a nuestros clientes: esto es lo que la marca Sennheiser ha representado durante más de 75 años. Si bien las soluciones de audio profesional, como micrófonos, soluciones para reuniones, tecnologías de transmisión y sistemas de monitoreo, son parte del negocio de Sennheiser electronic GmbH & Co. KG, el negocio con dispositivos de consumo, como auriculares, barras de sonido y dispositivos auditivos mejorados para el habla, es operado por Sonova Holding. AG bajo la licencia de Sennheiser.
