Systèmes sans fil et 2,4 GHz

Lorsque vous utilisez un système sans fil, comme des microphones sans fil, des systèmes in-ear et des systèmes pour instruments, vous êtes confronté(e) aux radiofréquences. C’est inhérent à la façon dont ce type de systèmes fonctionne. Les systèmes sans fil encodent un signal audio et l’envoient sous forme de petit paquet numérique dans l’air vers le récepteur. Là, l’information est décodée puis reconvertie en audio. Les radiofréquences disponibles ne sont pas illimitées et doivent être partagées avec de nombreux autres utilisateurs. En outre, de grands changements sont en cours, ce qui nécessite de nouveaux développements et de nouvelles solutions.

Fréquences

Les radiofréquences utilisées par la plupart des systèmes sans fil se répartissent, en gros, en deux groupes :

VHF (Very High Frequency) : 30 MHz (30 000 000 Hz) à 300 MHz (300 000 000 Hz) UHF (Ultra High Frequency) : 300 MHz (300 000 000 Hz) à 3000 MHz (3 000 000 000 Hz)

La bande 2,4 GHz entre également dans cette dernière plage. Il s’agit de la fameuse bande WiFi. Le WiFi ne fonctionne pas uniquement sur la bande 2,4 GHz, mais de plus en plus souvent aussi sur la bande 5,0 GHz. Chaque bande a ses propres domaines d’application, et donc ses avantages et ses inconvénients.

Bande VHF

Cette bande est utilisée par la radio FM, les communications maritimes, les communications aéronautiques, les communications militaires, les communications de sécurité publique et les communications civiles (taxis, radioamateurs, microphones sans fil). Un grand inconvénient de cette bande est que la largeur de bande relativement faible doit être partagée entre de nombreux utilisateurs, qui disposent en plus d’émetteurs puissants.

Bande UHF

Cette bande a énormément d’applications et est donc la plus utilisée. En plus de nos systèmes sans fil, la bande UHF est utilisée par la TV numérique, l’internet sans fil et la téléphonie mobile. Le grand nombre d’« concurrents » dans cette bande est un inconvénient. Un gros avantage est sa courte longueur d’onde, qui permet de conserver des antennes relativement compactes.

Bande 2,4 GHz

La bande 2,4 GHz, qui sert aussi aux connexions réseau et à toutes sortes d’appareils, peut également être utilisée librement (sans licence) par les systèmes de microphones sans fil qui fonctionnent dans cette bande. Un grand avantage est que la bande 2,4 GHz ne connaît en principe pas de restrictions, et que différents systèmes peuvent souvent cohabiter sans difficulté, même à proximité les uns des autres. Un inconvénient majeur, en revanche, est le nombre incroyable d’appareils qui utilisent la bande 2,4 GHz. Pensez notamment aux téléphones, ordinateurs portables, tablettes, éclairages sans fil, thermostats intelligents et autres équipements similaires d’un foyer moyen. Et imaginez ensuite une grande salle avec 1000 spectateurs, tous armés d’un téléphone portable, et peut-être encore de divers gadgets sans fil en 2,4 GHz.

La stabilité d’utilisation de cette bande dépend du fabricant de ce type de systèmes. Si les systèmes peuvent basculer correctement, rapidement et sans que cela s’entende, entre différentes fréquences libres où aucune perturbation RF n’est présente, vous pouvez obtenir un système relativement stable. En outre, il y a le grand avantage que beaucoup d’équipements sans fil migrent progressivement vers la bande 5 GHz. Il y a donc de fortes chances que, dans les prochaines années, la bande 2,4 GHz soit un peu moins encombrée, même si ce processus prendra un certain temps. Un inconvénient de la bande 5 GHz est que le signal porte en théorie moins loin, mais un avantage est qu’une plus grande largeur de bande est disponible, ce qui améliore fortement la stabilité du signal. Pour un usage à la maison et aux alentours, le 5 GHz est donc vivement recommandé, et cela sera de plus en plus encouragé dans les années à venir par les fabricants, par exemple de routeurs, smartphones et tablettes. Pour en revenir à votre système de microphone sans fil en 2,4 GHz, cela ne peut que vous apporter davantage d’avantages.

Jusqu’à ce que les utilisateurs du 2,4 GHz migrent massivement vers le 5 GHz (ce qui dépend surtout de l’offre en routeurs et produits similaires), vous devez aussi en tenir compte, surtout lors de la balance (soundcheck). En effet, il peut arriver qu’au moment de tester vos systèmes 2,4 GHz tout fonctionne parfaitement, puis qu’ils soient soudainement « écrasés » par les mille smartphones présents dans la salle, chacun recherchant une portion de connexion (WiFi) disponible.

Sennheiser D1

L’un des fabricants qui s’est notamment lancé dans la bande 2,4 GHz est Sennheiser. Ils ont toutefois attendu avant de sortir leur système numérique D1, jusqu’à avoir suffisamment confiance dans son fonctionnement sans problème. Pour cela, ils ont intégré plusieurs fonctions intelligentes qui réduisent fortement le risque de coupures (drop-outs) et d’interférences.

Triple diversity

Sennheiser utilise une technique qu’ils appellent « triple diversity ». Cette triple « diversity » se compose de l’antenna diversity, de la frequency diversity et de la time diversity. L’antenna diversity, nous la connaissons déjà sur les systèmes analogiques : cela signifie que le récepteur mesure en permanence laquelle des deux antennes offre la meilleure réception, et commute entre elles afin de garantir toujours le signal le plus fort. La nouveauté est la frequency diversity : le système scanne en continu l’environnement RF et basculera de manière inaudible sur une autre fréquence si des interférences apparaissent sur la fréquence actuelle. Autre nouveauté : la time diversity. Le système D1 de Sennheiser utilise deux canaux audio. Si l’un devient de mauvaise qualité, le système bascule automatiquement sur le canal de secours.

Une autre fonction que l’on trouvait déjà sur les systèmes analogiques plus coûteux de Sennheiser est le « walktest » : cette fonction permet de tester la qualité de réception de la liaison sans fil dans l’environnement d’utilisation. Vous contrôlez ainsi la portée de la liaison sans fil, et vous vérifiez s’il existe des zones sans réception ou avec une réception médiocre.

Avantages des systèmes numériques

L’utilisation de systèmes numériques présente plusieurs avantages par rapport aux systèmes analogiques. Puisqu’il s’agit d’un émetteur et d’un récepteur numériques, il n’y a pas de compression des données, et donc une grande plage dynamique. De plus, l’émetteur et le récepteur peuvent échanger des informations. Sur l’écran du récepteur, il est par exemple possible de lire l’état du microphone : des données comme l’état de la batterie et la capsule utilisée. (Le Sennheiser peut être utilisé avec différentes capsules, comme les e 835, e 845, e 865, e 935, e 945 et e 965.) Lorsque vous utilisez plusieurs systèmes, il est pratique de voir quel émetteur est relié à quel récepteur.

En plus d’une version handheld, Sennheiser propose également un set instrument, un lavalier et un headset. Le système D1 peut être alimenté par des piles AA standard, mais aussi par un pack de batteries rechargeables disponible en option.

Le système sans fil D1 de Sennheiser dispose, en plus des techniques de stabilisation mentionnées, de plusieurs fonctionnalités intelligentes :

Configuration automatique. Cette configuration recherche les fréquences libres, règle le gain et configure plusieurs systèmes côte à côte.
Effets audio intégrés : de-esser, auto gain, EQ 7 bandes, filtre coupe-bas.
« Adaptive transmission power ». Le récepteur informe en permanence l’émetteur de la puissance RF nécessaire pour obtenir un signal stable. Plus l’émetteur se rapproche du récepteur, moins il faut de puissance d’émission. Cela économise les piles et augmente la portée de l’émetteur.
Le système peut être contrôlé via une application sur Apple et Android.
Faible latence.

En résumé

Lors de l’achat d’un système sans fil, il est important qu’il soit capable de s’imposer dans un monde sans fil de plus en plus encombré. Cela vaut aussi bien pour le VHF et l’UHF que pour la bande 2,4 GHz. Des fournisseurs comme Line 6, Shure, AKG, Samson, Sony, Audio Technica et Sennheiser proposent des systèmes qui fonctionnent sur la bande 2,4 GHz. Ainsi, si vous souhaitez opter pour cette bande de fréquences libre d’utilisation (sans licence), vous avez un large choix de systèmes, dans différentes gammes de prix. Gardez toutefois à l’esprit que toutes les bandes de fréquences ont leurs avantages et leurs inconvénients : examinez donc les systèmes à la lumière de votre domaine d’application. Sur notre site web, vous trouverez tous ces systèmes sans fil présentés de manière claire pour vous aider à faire ce choix.