Funksysteme: Diversity

Shure Incorporated | December 31, 2018

Das HF-Signal, das von einem  Sender abgestrahlt wird, breitet sich in Wellenform aus, ganz so wie  bei einem Steinwurf ins Wasser eine Welle entsteht – mit „Bergen“ und  „Tälern“. Das HF-Signal wird nun nicht gerichtet auf den Empfänger  abgestrahlt, sondern kreisrund. Dadurch gelangt das Signal nicht nur auf  direktem Weg (Sichtverbindung) zur Empfangsantenne, sondern auch über  unterschiedliche Reflexionen an Wänden, Böden und Decken, was eine  Überlagerung mehrerer Wellen an der Empfangsantenne zur Folge hat. Sind  diese Wellen „in Phase“, d.h. deckungsgleich, so verstärkt sich das  Signal und es kann ohne Störungen empfangen werden.

Überlagen sich die Wellen allerdings „gegenphasig“, d.h. dass eine  positive Halbwelle mit einer negativen Halbwelle überlagert wird, so  löscht sich das Signal aus – es entsteht ein DropOut. Solch ein DropOut  hat also nichts mit einer maximalen Reichweite zu tun, denn selbst bei  absolut geringem Abstand von nur wenigen Metern kann solch eine  gegenphasige Überlagerung zu einem DropOut führen. Um solch ein DropOut  zu vermeiden wird eine zweite Antenne eingesetzt. Steht die erste  Antenne in einem DropOut-Punkt, so sollte die zweite Antenne ein  vernünftiges Signal liefern können. Deshalb ist es wichtig, dass die  zweite Antenne eines Diversity-Systems eine sinnvolle Alternative  darstellt. Wenn die Diversity Antennen zu nahe beieinander stehen, dann  läuft man Gefahr, dass beide Antennen in dem DropOut Punkt stehen.

Der minimale Abstand beträgt eine halbe Wellenlänge – im UHF Bereich  also ca. 20 cm. Besser jedoch sollten die Antennen eine ganze  Wellenlänge (ca. 40 cm) auseinander stehen. Darüber hinaus ist zu  beachten, dass die zweite Antenne auch immer eine sinnvolle Alternative  zur ersten darstellt. Wenn die erste Antenne beispielsweise 3 m vom  Sender entfernt ist, die zweite jedoch 30 m, so ist das Signal der  ersten Antennen stets weit aus stärker und ein Umschalten auf die zweite  Antenne bliebe somit aus. Dasselbe würde geschehen, wenn die erste  Antenne direkt am Empfänger montiert wäre, die zweite aber mit einem  Kabel, das einige dB Dämpfung aufweist, abgesetzt wird. Eine dritte  Möglichkeit wäre wenn eine Richtantenne mit einigen dB Gewinn zusammen  mit einer Rundstrahlantenne genutzt werden würde. In allen Fällen wäre  der Effekt von Diversity stark begrenzt und der Vorteil gegenüber einem  Non-Diversity-System kaum mehr gewährleistet.

Unterschiedliche Diversity-Arten 

Auf dem Markt befinden sich  verschiedene Diversity Systeme. Auf kleineren Bühnen ist deren  theoretischer Unterschied in der Praxis selten nachzuvollziehen. Die  Hauptsache ist, man nutzt Diversity-Empfänger. Der Unterschied von  verschiedenen Diversity-Arten wird erst auf großen Bühnen oder bei  festen Installationen mit mehreren Räumen wichtig.

Antennen-Switching Diversity 

Hierbei stehen zwei Antennen zur Verfügung, deren Signal über einen  Schalter zum Empfänger geleitet wird. Wird nun das Signal schlechter, so  wird einfach zur anderen Antennen umgeschalten. Ist das zweite Signal  noch schlechter, so wird wieder zur ersten Antennen umgeschalten. So  arbeitet ein Antennen-Switching-System ohne richtige Referenz und  basiert somit mehr auf einem Zufallsprinzip.

            

Audio-Switching – oder - True Diversity 

Hier stehen zwei komplette (Non-Diversity-) Empfangseinheiten, und  damit zwei einzelne Audio-Signale zur Verfügung. Ein Schaltprozessor  kann nun entscheiden, welches der beiden Audio-Signale besser, d.h.  weniger verrauscht ist, und leitet dieses an den Ausgang. Ein weiterer  Vorteil gegenüber einem True-Diversity-System ist, dass das Schalten des  Audiosignals unhörbar vorgenommen werden kann, wohingegen das Schalten  des Antennen-Signals ein Knacksen verursachen kann.

MARCAD®-Diversity 

Der Unterschied zwischen True-Diversity und dem Shure patentierten  MARCAD-Diversity ist ein „Audio-Schalter“ mit integriertem „Mischer“.  Normalerweise wird zwar von beiden Empfangseinheiten ein gutes  Audio-Signal geliefert, doch im Fall der Fälle mischt das  MARCAD-Diversity beide Signale zusammen. Wird also ein Signal  schlechter, so wird allmählich dieses Signal ausgeblendet. So wird durch  diesen „Mischer“ ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis gewonnen.

Predictive Diversity ist ein von Shure entwickeltes  mikroprozessorgesteuertes Diversity das auf dem Prinzip eines  Antennen-Switching-Diversitys beruht. Hier wird allerdings nicht  zwischen den beiden Antennen geschalten, sondern in kürzester Zeit  übergeblendet, so dass kein Schaltvorgang hörbar ist.

Die Antennen-Signale werden beide stetig überwacht. Steigt der  Abstand zwischen Sender und Empfänger sinkt das Antennensignal ganz  langsam. Wird aber ein DropOut-Punkt betreten, so fällt das Signal sehr  rasch ab. Wird nun vom Mikroprozessor erkannt, dass ein rasanter Abfall  des Signals besteht, so wird zur anderen Antenne übergeblendet.

Shure Incorporated

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