Sommaire | Services Pro | Musiques | Publications | Connectique | Electronique | Logiciels | Divers | Contacts | Liens | Glossaire | Historique

Electronique > Théorie > Les microphones sans fil (micros HF)

Dernière mise à jour : 01/01/2012

Présentation

Un système de microphone sans fil est toujours constitué d'un émetteur (capsule microphone + électronique d'émission) et d'un récepteur.



L'émetteur est doté d'une entrée destinée à y raccorder un microphone et fonctionne sur pile. Le récepteur dispose d'une sortie audio destinée à être raccordée sur l'entrée d'une console de mixage (ou tout autre système d'amplification) et tire généralement son énergie d'une alimentation secteur (il existe des récepteurs portables fonctionnant sur pile). Suivent quelques mots décrivant les caractéristiques principales des microphones sans fils. Nous n'entrerons pas dans les détails, car le domaine de la RF est vaste et assez complexe. Mais comme vous allez le voir, on peut déjà en dire pas mal, même sans entrer dans les détails...

Emetteur main, émetteur de poche

L'émetteur HF peut être intégré dans le corps du micro ou être totalement indépendant, dans un boitier à part que l'on peut par exemple attacher à la ceinture (chanteur) ou cacher sous des vêtements (acteurs).

Emetteur main (émetteur dans corps micro ou ajouté)

L'émetteur HF peut être intégré dans le corps même du micro, c'est le cas des microphones appelés émetteurs à main. Ces derniers se présentent sous la forme d'un micro conventionnel, excepté le fait qu'ils sont un peu plus grands, car leur extrémité (opposée à la capsule de prise de son) comporte une antenne protégée par un petit radôme en plastique (transparent aux hautes fréquences). La forme du radôme peut différer selon les modèles de micro, mais ils sont généralement conçus pour limiter les bruits de frottement quand celui qui utilise le micro le tient en position plutôt verticale, contre lui. Ce type de micro HF est donc réellement "sans fil", puisque la liaison audio entre micro et émetteur n'est pas apparente.
L'emetteur peut aussi être une pièce rajoutée à un microphone standard style SM58. C'est le cas par exemple de l'extension "plug-on" de Sennheiser qui se présente sous la forme d'un petit boîtier rectangulaire incluant émetteur HF et piles, avec une prise XLR femelle que l'on peut directement enficher sur la sortie XLR mâle d'un micro classique. Certains modèles ne fonctionne qu'avec les microphones dynamiques car non prévus pour délivrer l'alimentation phantom requise pour un microphone de type électrostatique. D'autres modèles proposent une alim phantom 48 V (exemple Sennheiser SKP500G2 ou SKP3000U). Remarque : rien n'interdit de mettre un câble BF court entre la sortie micro et le boitier plug-on, si on préfère mettre ce dernier dans une poche (le micro est alors moins lourd à porter).

Emetteur de poche (boîtier indépendant)

L'émetteur HF est dans ce cas constitué d'un boitier indépendant de petites dimensions et plutôt léger (parfois moins de 200 g) que l'on peut accrocher à la ceinture ou cacher quelque part sur soi (avec un gros bout de scotch épais et large qui colle bien sur les poils, de préférence). La liaison audio entre l'émetteur et le micro est alors assurée par un câble léger et de petit diamètre (on peut se le permettre car la distance entre les deux est courte). Alors que l'émetteur main semble plus dédié aux micros chant ou animation, l'émetteur de poche peut se voir raccorder des sources différentes : instrument (par exemple guitare), micro cravate (visible ou dissimulé), micro serre-tête ou micro casque...

Mono-fréquence / Multi-fréquences / Double canal

24 MHz. 32 MHz. 36 MHz. 470 à 866 MHz. 742,5 à 744,5 MHz. 863 à 865 MHz, 2,4 GHz.
Fréquences utilisables...

Mono-fréquence

Certains modèles de micro sans fil sont dits mono-fréquences, mais sont cependant disponibles à l'achat sous plusieurs fréquences. Le terme mono-fréquence signifie que la fréquence d'émission ne peut pas être modifiée, ou que si elle peut l'être, ce ne sera pas facilement (nécessité d'ouverture du boitier de l'émetteur pour changer un composant - Quartz en général). Celà peut être embêtant si l'unique fréquence d'émission disponible est déjà exploitée sur le lieu d'utilisation... Certains micros émetteurs mono-fréquence bas de gamme ne possèdent aucun système de stabilisation de la fréquence d'émission, qui peut alors varier selon la température ambiante ou l'environement. Il va de soi que ce type de micro est totalement proscrit pour un usage professionnel, mais il conviendra sans doute très bien pour un petit spectacle en famille.

Multi-fréquences

16, 64, 1280 ou 1440 fréquences disponibles par exemple, avec un certain nombre de fréquences mémorisables et que l'on peut rappeler immédiatement (4 ou 8 par exemple, chacune étant soigneusement choisies dans un plan de fréquences donné). Ce type d'émetteur présente évidement plus de souplesse d'utilisation, surtout dans les lieux où les fréquences disponibles sont moindres. En contrepartie, et comme vous pouvez aisement vous en douter, il est plus cher.

Choix des fréquences d'émission

Super, mon nouvel équipement sans fil comporte 1440 fréquences, il y a de quoi faire ! Oui mais... si cela est bien pour une seule liaison HF, ce ne sera pas forcement un gage de bonne qualité en cas d'utilisation de plusieurs liaisons HF. Dans ce cas en effet on ne peut pas utiliser n'importe quelles fréquences, certaines ne s'entendant pas du tout avec d'autres. Non pas au niveau même des fréquences d'émission, mais au niveau des fréquences des harmoniques ajoutées à la fréquence d'émission fondamentale. La première harmonique d'une fréquence fondamentale - principale - est son double en valeur : un émetteur dont la porteuse est à 500 MHz produit aussi une porteuse harmonique (H2) à 1000 MHz. C'est un peu mathématique et un peu long à expliquer mais en résumé, le mélange de plusieurs fréquences conduit à la formation de nouvelles fréquences. Par exemple si on mélange une fréquence de 500 MHz avec une fréquence de 600 MHz, on crée deux nouvelles fréquences "parasites" de 100 MHz (différence des deux fréquences originales) et de 1100 MHz (somme des deux). Et si on utilise deux fréquences de 550 MHz et de 610 Mhz, on crée deux nouvelles fréquences "parasites" de 60 MHz (différence) et de 1160 MHz (somme). Mais le plus rigolo dans l'affaire est que les fréquences nouvellement créées peuvent par association en créer de nouvelles, qui elles-mêmes pourront en créer d'autres... Au final, avec seulement quatre fréquences originales, on peut se retrouver avec une grande quantité de fréquences (porteuses) parasites, qui parviennent comme les autres aux récepteurs. Certaines combinaisons malheureuses de fréquences originales contribuent à créer des fréquences qui vont se trouver très proches des fréquences d'origine, pour au final brouiller le ou les récepteurs. En clair, on ne peut pas choisir les fréquences que l'on veut quand on souhaite assurer plusieurs liaisons HF en même temps sur une même surface géographique. Il fut un temps où il fallait bien connaitre tout ça et calculer les produits d'harmonique pour s'assurer que tout se passerait bien. Certains fabricants heureusement ont simplifié la chose en précisant dans des tableaux les fréquences qui peuvent cohabiter sans risque de provoquer des brouillages importants et gênants.
Les fréquences utilisables doivent désormais être comprises dans une des bandes suivantes marquées en vert :

• 470 MHz à 790 MHz - à partager avec la bande de télédiffusion terreste, désormais uniquement numérique.
• 790 MHz à 821 MHz - bande reservée à la téléphonie mobile 4G.
• 821 MHz à 830 MHz - avec risque élevé de perturbation avec la 4G (radiocoms), notamment aux deux extrêmes de cette plage.
• 830 MHz à 832 MHz - plage non autorisée (attente de décision de l'ARCEP) mais de toute façon difficilement utilisable.
• 832 MHz à 862 MHz - bande reservée à la téléphonie mobile 4G.
• 863 MHz à 865 MHz - plage autorisée mais non régulée en Europe.
• 792 MHz à 862 MHz - plus autorisé depuis le 01/12/2011 (bande reservée à la téléphonie mobile 4G).
• 174 MHz à 223 MHz - plus beaucoup de risque désormais de collision avec les émissions analogiques Canal+
• 1785 MHz à 1800 MHz - Plage récente, ouverte en 2011.

La bande 470 MHz à 790 MHz est la seule à ce jour qu'on peut utiliser librement en France, avec "moins de risques".

Amélioration de la qualité au niveau BF

Il est assez amusant de lire dans les publicités que les micros HF standards analogiques présentent souvent des qualités dite de "studio". Dans la pratique on entend bien la différence sonore entre liaison filaire et liaison sans fil, même quand on utilise la même capsule de microphone. Cela est lié au fait qu'une liaison HF apporte son lot de "coloration" et de dégradations sonores, que les fabricants cherchent évidement à minimiser. Il existe plusieurs procédés permettant d'améliorer la qualité de la transmission audio, grâce auxquels on peut voir affichées des caractéristiques techniques quelquefois assez surprenantes : rapport signal / bruit de plus de 100 dB (mieux que la dynamique du CD audio standard avec ses 16 bits de quantification), ce qui pour un système HF est tout de même plutôt bon ! Citons donc et parlons un peu de quelques-uns de ces procédés.

Préaccentuation / Désaccentuation

Ce procédé consiste à augmenter la quantité d'aigus (préaccentuation) lors de l'émission, et à atténuer lors de la réception (désaccentuation), le surplus d'aigus apporté à l'émission, afin de retrouver le son d'origine. Ce procédé est adopté pour la transmission des émissions de radio en FM (modulation de fréquence), et est similaire à celui adopté pour la gravure des disques vinyl (selon la fameuse courbe RIAA). L'amélioration se situe dans le rapport signal / bruit, qui est dégradé par le principe même de la transmission en RF : les circuits électroniques utilisés en émission et en réception sont en effet complexes à réaliser et ne permettent pas facilement d'obtenir de hautes performances dans ce domaine. En outre, la modulation de fréquence (FM) utilisée en général pour la transmission HF des micros sans fil, apporte un bruit non négligeable au signal utile.

Compression / Expension (Compendeur)

Compendeur (ou compendor) est l'abbréviaton de Compresseur Expendeur (ou expenseur). Tout comme avec la préaccentuation / désaccentuation, la compression de dynamique (à l'émission) et l'expension de dynamique (à la réception) permettent d'améliorer le bilan de transmission pour les caractéristiques dynamique et bruit de fond. Ce procédé peut être utilisé seul ou en association avec le procédé de préaccentuation / désaccentuation. Le principe est assez simple et permet de "faire tenir" une dynamique large (celle autorisée par la capsule de prise de son) dans la dynamique (réduite) de la liaison HF. Pour cela, un circuit spécialisé (la plupart du temps réalisé avec un circuit intégré dédié, par exemple THAT4316) tasse la dynamique d'entrée (en sortie capsule et après préamplification) en augmentant les niveaux les plus faibles et en diminuant les plus forts.



Tous les sons contenus dans une dynamique de 100 dB peut ainsi loger dans une dynamique réduite de 50 dB si le taux de compression possède un rapport de 2:1. Une dynamique originale de 100 dB pourrait fort bien être réduite à 33 dB avec un taux de compression de 3:1, mais il faut savoir que plus le taux de compression est élevé et plus il est difficile de faire correspondre la fonction d'expendeur à la réception (un mauvais alignement du niveau de référence entre compresseur et expendeur peut résulter en un son plutôt désagréable).

Réducteurs de bruit "propriétaires"

Certains fabricants comme Sennheiser et Shure proposent des solutions propriétaires destinées à améliorer le rapport signal / bruit lors de la transmission HF. Bien que portant parfois des noms qui ne parlent pas spécialement, ces systèmes se basent sur des procédés existants et éprouvés. Il suffit d'en modifier légèrement le comportement de base pour créer un système tout neuf et "plus performant", commercialement parlant. C'est ainsi que Sennheiser propose son système HDX et que Shure propose son système Audio Reference Companding, tous deux basés sur les fonctions de compression (à l'émission) et d'expension (à la réception). Sennheiser propose aussi un procédé appelé HiDyn Plus qui lui aussi est basé sur le principe de compression / expansion, avec un rapport de compression (ratio) de 2:1. On n'invente plus le procédé mais on peut déposer autant de noms que l'on veut...

Squelch

Le squelch est un système de silencieux implémenté sur le récepteur qui permet de couper (muter) le signal BF lorsque le niveau de réception HF est insuffisant ou inexistant. Le seuil à partir duquel agit le silencieux est parfois ajustable, mais cela est assez rare et pas vraiment utile. Il ne faut pas confondre le système de squelch qui analyse le niveau de réception HF avec le système "noise-gate" (porte de bruit) qui interrompt le passage d'un signal audio quand l'amplitude de ce dernier est passé sous un seuil prédéfini. Le squelch coupe bien le signal BF en sortie du récepteur, mais sa commande est liée au niveau de réception HF : il n'agit pas sur les silences audio, mais sur les silences de réception HF (quand le récepteur ne reçoit plus assez de signal HF).

Gain audio de l'émetteur

Il est important que le gain du micro soit convenablement ajusté pour pouvoir bénéficier de la plus grande plage dynamique possible, et bénéficier ainsi d'un bon rapport signal / bruit. Bien entendu, le bon réglage dépend toujours :

• de la sensibilité de la capsule (de la tension de sortie qu'elle délivre pour une pression accoustique donnée, par exemple 2 mV pour une pression accoustique de 1 Pascal émise à 1 mètre dans l'axe du micro);
• de la distance entre la source sonore à capter et le microphone (on a pas du tout la même chose entre un Johnny qui s'époumone et un acteur filmé dans un plan large avec la perche micro à 1,50 m);
• de la puissance de la source sonore (un Depardieu en colère a plus de chance de saturer un étage préampli qu'un timide acteur chuchotant à l'oreille de son amoureuse).

La difficulté avec un micro HF est que le réglage doit être bien fait sur la personne qui détient le micro, on ne peut pas rattraper de trop larges écarts au niveau du mélangeur du preneur de son. Bien sûr, si la dynamique du micro émetteur est très ample, les rattrapages de niveau sont plus souples. Mais il faut tout de même s'en méfier, surtout avec les systèmes numériques où la qualité sonore (notament côté distorsion) baisse de façon audible quand le niveau d'entrée baisse un peu trop...

Numérisation du signal BF

Conversion analogique / numérique à l'émission, associé à une conversion numérique / analogique à la réception, permettent une haute qualité de transmission, puisque les défauts qui affectaient la transmission d'un signal analogique n'auront pas la même influence sur une transmission effectuée en numérique. Le signal reçu est certes toujours entaché des mêmes défauts, mais y est beaucoup moins sensible. C'est le même principe que celui adopté pour le transport des chaines télé numériques depuis les nouveaux émetteurs de diffusion TV et votre poste de réception TV (attention, je n'ai pas dit que la transmission s'appuyait sur les même normes et même procédés de modulation). Bien que ce procédé donne d'excellents résultats, il est bien plus couteux et pas encore majoritairement utilisé. Il est important de noter que la numérisation du signal BF seul (en conservant une modulation analogique traditionnelle AM ou FM) ne permet pas de déjouer les caprices d'une transmission HF difficile et perturbée (ce point sera vu plus loin). Un trou HF est un trou HF...

Amélioration de la qualité au niveau RF

Les choses sont ici plus délicates, car les conditions d'utilisation peuvent être extrêmement variées. On peut se trouver dans un endroit "naturellement" perturbé par un émetteur TV, on peut devoir utiliser une grande quantité de micros HF. Il existe cepeandant quelques façons de garantir un minimum de (ou d'améliorer la) qualité de la transmission.

Puissance HF d'un microphone

Elle est généralement de quelques milliwatts (1 mW à 50 mW), sachant que la puissance apparente rayonnée (PAR) maximum autorisée est de 10 mW en VHF et de 50 mW en UHF. L'utilisation d'un émetteur de puissance plus élevée permet une meilleur portée et de meilleurs performances. Mais en contrepartie, plus la puissance est élevée et plus la consommation est élevée et donc plus l'autonomie des piles ou accus est réduite. Il convient donc de trouver le bon compromis entre puissance désirée et autonomie. A noter en parallèle qu'un bon récepteur permet d'obtenir une bonne qualité de transmission avec une puissance d'émission "normale". Dit autrement, vous pouvez très bien n'obtenir que de piètres résultats avec un micro émetteur puissant si le récepteur qui lui est associé est de qualité moyenne... D'une manière générale avec un émetteur dont la puissance de sortie HF est ajustable, on voit ce que ça donne avec la puissance minimale et on l'augmente si nécessaire.

Choix du récepteur

L'utilisation d'un très bon récepteur, ayant une bonne sensibilité et une bonne sélectivité (la sélectivité d'un récepteur determine son aptitude à bien séparer deux canaux adjacents et donc plus ou moins sa sensibilité au brouillage par des émissions sur des fréquences voisines) permet en général de meilleurs performances. Dans la mesure du possible, privilégiez un récepteur à diversité de fréquence ou à diversité de polarisation, qui possède deux systèmes de réception indépendants (deux antennes + un tuner pour les systèmes d'entrée de gamme, et deux antennes + deux tuners pour les plus perfectionnés) et dont les niveaux de signal reçu sont comparés en permanence (l'antenne ou le tuner recevant le plus haut niveau RF est automatiquement sélectionné). Parenthèse : vous pouvez vous demander comment deux antennes aussi rapprochées sur un même récepteur peuvent ne pas recevoir le même niveau de signal RF à un instant donné. Et bien il faut savoir qu'en haute fréquence, le niveau de réception peut varier dans de grandes proportions à quelques centimètres près (si vous avez un poste de télé avec une petite antenne portative, vous savez peut-être de quoi il s'agit). Cela est en partie dû aux reflections multiples des ondes sur les obstacles environnants, qui si elles arrivent en opposition de phase sur l'antenne, s'annulent tout bonnement. Si les fréquences d'émission étaient de l'ordre du MHz, on ne pourrait pas bénéficier de ce principe avec deux antennes distantes de quelques centimètres seulement, car les longueurs d'onde ne sreaient pas du tout dans les mêmes rapports.

Choix des antennes

La possibilité de choisir une antenne est surtout valable côté réception. Il est rare que l'on cherche à placer une antenne externe dégagée sur un comédien, à moins de vouloir lui donner le look des explorateurs de l'ile mystérieuse. Si vous devez installer une antenne de réception déportée, assurez-vous que la bande de fréquences pour laquelle son fonctionnement est optimal encadre la fréquence d'émission de l'émetteur. Il existe en effet des antennes dont la "bande passante" est limitée plus que d'autres, par exemple bande 620 à 722 MHz, alors que d'autres vont de 470 à 870 MHz (attention toutefois avec les largeurs de bande annoncées, qui si elles tiennent dans +/-15 dB ne signifient plus grand chose). Le choix d'une antenne "inadaptée" n'empêchera pas forcement le fonctionnement de l'ensemble, mais ne permettra pas d'obtenir les meilleurs résultats possibles. Sachez qu'il existe des antennes directionnelles, qui ont le mérite d'apporter du gain (d'amplifier le signal reçu) de façon entièrement passive, sans électronique. Le gain de ces antennes est d'autant plus élevé que la directivité augmente. Mais plus c'est directif, et moins l'émetteur peut se permettre de bouger sur une large zone de jeu. Si on regarde ça d'un côté positif, l'utilisation de plusieurs antennes directives peut permettre de découper des zones sur une même scène, en vue d'augmenter le nombre de liaisons sans fil. Pour ce qui est de l'émetteur, le choix de l'antenne est encore bien plus important, mais en règle générale, celle fournie avec l'émetteur n'a pas à être changée.

Positionnement des équipements

Celà peut sembler évident, et pourtant... La meilleur transmission entre un émetteur et un récepteur est obtenue avec une vue directe entre l'émetteur et le récepteur. Tout obstacle (table, meuble, porte, portique lumière, public) situé entre les deux équipements atténue le niveau du signal qui arrivera au récepteur, et doit donc être évité. Notez que cette caractéristique de "directivité" est d'autant plus importante que la fréquence du signal est élevée (un peu moindre en VHF qu'en UHF, mais tout autant applicable). Vous avez donc interêt de placer le récepteur (ou son antenne) en hauteur, au dessus des obstacles classiques tel le public venu vous écouter. L'orientation des antennes est également importante, car ces dernières travaillent dans une polarisation verticale ou horizontale (généralement verticale pour les micros sans fil), et la polarisation doit de préférence être la même en émission et en réception. Si l'emetteur est intégré au microphone, la polarisation de l'antenne d'émission (également intégrée au micro) bougera en fonction de la position du micro. Si l'emetteur est déporté (boitier à la ceinture par exemple) la polarisation de l'antenne d'émission changera peu pendant la performance de l'utilisateur. Alors, quelle position adopter pour l'antenne de réception ? En général, de meilleurs résultats sont obtenus avec une antenne positionnée en vertical. Au fait, on parle de polarisation horizontale ou verticale, mais quid de ce terme ? Facile à retenir : une antenne placée verticalement travaille en polarisation verticale, une antenne placée horizontalement travaille en polarisation horizontale. Ce n'est pas plus compliqué que ça. Un récepteur à diversité de fréquence possède en général deux antennes qui sont positionnées soit verticalement (rare), soit inclinées à 45 degrés (fréquent), les deux antennes formant alors un "V".

• Dans la mesure du possible, ne pas utiliser une fréquence correspondant à une fréquence déjà utilisée par un émetteur voisin (émetteur de télévision par exemple). Le récepteur pourrait être perturbé et donner des résultats médiocres. L'utilisation d'un récepteur doté d'un système de balayage automatique des fréquences (scan), peut grandement faciliter la recherche des fréquences disponibles. Vous avez la possibilité (et aussi le devoir dans un contexte professionnel) de vous renseigner sur les fréquences utilisées par les émetteurs de télévision sur la zone géographique où vous voulez mettre en oeuvre votre ou vos liaisons HF.
• Ne jamais utiliser sur un même lieu deux émetteurs travaillant sur la même fréquence d'émission, car la réception serait tout bonnement inexploitable.
• Ne pas placer côte à côte deux émetteurs, même s'ils travaillent à des fréquences d'émission différentes. Des phénomènes de battement peuvent se produire et provoquer des dysfonctionnements audibles. Séparer chaque émetteur de quelques 10 cm au minimum.
• Ne pas approcher trop près un émetteur d'un récepteur, saus si ce dernier dispose d'un atténuateur RF. Un niveau RF trop important peut en effet provoquer une saturation de l'étage d'entrée RF du recepteur et ocasionner une disorsion importante du signal démodulé. En règle générale, la distance entre émetteur et récepteur doit être d'au moins deux mètres.
• Ne pas placer les récepteur vers des équipements connus pour être "rayonnants" : équipements audio-numériques, alimentation à découpage de puissance, gradateurs de lumière, néon, etc. De même, ne pas placer les récepteurs à proximité de surfaces métalliques imposantes.
• Le déport de l'antenne de réception, quand il est possible (présence sur le récepteur d'un connecteur RF BNC 50 ohms pour la connection de l'antenne) peut apporter une amélioration des performances de réception. Voir un peu plus loin le paragraphe Antennes et cables.

Dans tous les cas, il est un accessoire qui sera d'une grande et réelle utilité : l'affichage du niveau de réception RF sur le récepteur, au moyen d'une échelle de leds ou d'un galvanomètre à aiguille (ce dernier n'étant tout de même plus vraiment à la mode).

Modulation HF numérique

Certains systèmes récents de transmission sans fil (sur fréquence 2,4 GHz par exemple) fonctionnent avec une modulation numérique et non plus avec une modulation de fréquence, qui était privilégiée jusqu'alors. Ces systèmes contribuent à limiter les risques de production de "trous HF" et posent moins de problème au niveau du choix des fréquences utilisables simultanément. Pour faire simple, les produits d'intermodulation (création de fréquences parasites) existent toujours mais cela pose moins de problèmes aux récepteurs.

Fonctionnement sur piles et autonomie

Du fait de leur mobilité, les émetteurs fonctionnent obligatoirement sur pile ou sur batterie. Certains font usage de piles standards telles les célèbres pile 1,5 V au format baton LR6 ou pile 9 V au format rectangulaire 6F22. D'autres réclament une ou plusieurs piles aux formats certes connus mais moins répendus, comme des piles de type "bouton" au mercure ou lithium comme des les piles 3 V de type LR123. La liberté offerte par un système sans fil ne doit pas faire oublier que la contrainte principale est que les systèmes d'émission et de réception doivent être alimentés par une source d'énergie interne (pile) ou externe (secteur, batterie voiture ou alim caméra par exemple). Le problème n'est pas spécialement "pointu" pour le récepteur, mais il faut bien penser à tout pour les deux équipements, surtout pour l'émetteur. S'il est fait usage de piles standard, pas de règle particulière à suivre, il suffit de faire le plein avant de partir en tournée. Posez-vous toujours la question de savoir si vous pourrez vous procurer les piles qu'il faut là où vous irez. Les piles traditionnelles sont tellement demandées par le grand public que les stocks des revendeurs n'ont pas le temps de moisir, et vous êtes quasi assurés d'avoir des piles en bon état au moment où vous les achetez. En revanche pour les piles exotiques moins demandées, les revendeurs qui les tiennent en stock peuvent les garder pendant plusieurs années, et leur performances sont moindre quand on les sort de leur emballage. N'hésitez pas à regarder la date limite des piles vendues, on a parfois des surprises (refusez celles dont la date limite d'utilisation recommandée correspond à l'année en cours).
Question autonomie, vous devez impérativement prendre des piles de bonne qualité, alcaline pour les modèles classiques. La fausse économie que l'on peut faire avec des piles salines et les embêtements que l'on peut avoir quand le système HF tombe en plein concert ou tournage, n'est pas acceptable. Pensez à réduire la puissance de votre émetteur HF quand la distance avec le récepteur est faible et qu'aucun obstacle métallique ne vient jouer les trouble-fête. Une puissance moindre à l'émission conduit à une intensité de courant moindre de l'étage de sortie HF du micro émetteur, et permet une autonomie largement supérieure. Inutile donc de faire "pêter les watts" quand ce n'est pas nécessaire. Pour info, l'autonomie indiquée par les fabricants n'est souvent valable que pour la puissance d'émission la plus faible quand elle est ajustable. L'autonomie de 5 heures annoncée pour un micro émetteur 10 mW / 20 mW / 50 mW peut n'être valable que pour une puissance de sortie de 10 mW. Avec 50 mW de puissance HF, l'autonomie peut très bien descendre à 1h30 ou 2 heures (le rapport entre puissance min et puissance max n'est pas le même pour l'autonomie car il n'y a pas que l'étage de sortie de l'émetteur qui consomme du courant). Les micros émetteur à main (avec étage HF intégré) présentent généralement une puissance de sortie de 20 mW ou 30 mW, et l'autonomie annoncée est généralement de l'ordre de 8 h ou 10 h avec des piles récentes "haute capacité". Attention aussi aux émetteurs qui disposent d'une alimentation phantom. Lorsque cette dernière est activée, la consommation est plus importante et l'autonomie s'en trouve bien sûr réduite. A titre d'exemple, l'émetteur SKP3000U de Sennheiser (36 MHz / 30 mW) dispose d'une autonomie d'environ 8 h sans alim phantom et d'environ 5 h avec alim phantom activée.

Antennes et câbles

Dans la majorité des cas, l'antenne raccordée directement au récepteur suffit pour une qualité de réception exploitable. Mais il est des cas où une mauvaise réception du signal HF émis par l'émetteur donne envie d'essayer ou impose de déporter l'antenne du récepteur. Cela est notement vrai :

• quand des obstacles (surtout s'ils sont métalliques) se dressent entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception;
• quand le récepteur est logé dans un rack avec d'autres équipements;
• quand d'une façon générale le récepteur est situé dans une zone où le signal HF reçu est faible.

L'utilisation d'une antenne déportée s'effectue avec un câble qui doit être choisi avec grand soin. Les fréquences utilisées pour les microphones sans fil sont en effet élevées (bande VHF - Very Hight Frequency - et UHF - Ultra High Frequency) et on ne peut pas utiliser du câble blindé standard pour signaux BF. Dans le domaine HF, on doit utiliser du câble blindé "spécial HF", et dans ce domaine comme dans bien d'autres, il existe différentes qualités de câbles. Ce qu'il faut retenir, c'est qu'un câble RF présente toujours une perte d'insertion (atténuation du signal HF) qui est loin d'être négligeable. Il serait bien dommage d'utiliser 10 mètres de câble et retrouver à son extrémité un signal 10 fois plus faible que celui que l'on aurait eu avec l'antenne d'origine. Il est donc important de ne pas toujours penser que "plus l'antenne sera haute et mieux ce sera".

Choix de l'antenne

Dans la bande de fréquences qui nous concerne (mais c'est aussi c'est vrai pour d'autres bandes, comme la bande CB sur 27 MHz), l'antenne de réception présente de meilleurs performances quand elle est positionnée sur un plan de masse (ground plane) de dimensions suffisantes (environ 90 cm * 90 cm pour la bande VHF, et environ 30 cm * 30 cm pour la bande UHF). Attention à ce que l'antenne soit positionnée bien perpendiculairement au plan de masse (surtout pas parallèle à ce dernier) : si le plan de masse est horizontral, l'antenne doit être verticale, et inversement. L'antenne est généralement de type omnidirectionnelle, mais il est possible d'opter pour une antenne directionnelle qui apporte du gain de façon entièrement passive. L'inconvénient dans certaines situations est que les antennes directionnelles sont plus encombrantes, surtout pour la gamme VHF. Il est aussi possible d'utiliser une antenne amplifiée, mais dans ce cas, il faut faire très attention à ce que le niveau de réception HF qui parvient à l'antenne ne soit pas trop important, sinon il y a risque de saturation du préampli HF et création d'intermodulations qui peuvent faire plus de mal (au récepteur) qu'un niveau HF reçu trop faible ! Réserver de préférence l'antenne amplifiée (appelée aussi antenne active) aux situations où l'émetteur et le récepteur peuvent être très éloignés, où dans les cas où une même antenne doit recevoir plusieurs émissions différentes (issues de plusieurs micro émetteurs) et qu'il faut utiliser plusieurs récepteurs.

Choix du câble

Comme déjà dit, le choix du câble est très important, surtout si sa longueur est importante. L'atténuation apportée par un câble RF est plus importante en UHF qu'en VHF, aussi un même câble utilisé en UHF ne pourra-t-il pas être aussi long que s'il est utilisé en VHF. Les références de câbles RF les plus répendus sont les suivantes :

• RG58 économique - Limiter la longueur à 4 mètres en UHF, et à 10 mètres en VHF
• RG58 de qualité - Limiter la longueur à 7 mètres en UHF, et à 16 mètres en VHF
• RG8 économique - Limiter la longueur à 9 mètres en UHF, et à 21 mètres en VHF
• RG8 de qualité - Limiter la longueur à 14 mètres en UHF, et à 33 mètres en VHF
• RG8 pro - Limiter la longueur à 23 mètres en UHF, et à 55 mètres en VHF

(source pour les longueurs : site internet de Audio-Technica)
Pour des longueurs supérieures à celles indiquées ci-avant, utiliser une antenne amplifiée ou un amplificateur entre antenne et début de cable pour compenser les pertes d'insertion du câble.

Couplage avec séparateur d'antenne (splitter)

L'usage simultané de plusieurs récepteurs peut poser problème avec des antennes déportées, car il faut qu'elles soient suffisement éloignées les unes des autres. L'usage d'une antenne unique est à ce titre une bonne chose, mais qui n'est pas si simple à mettre en oeuvre autrement qu'avec du matériel de très haute qualité. Il existe deux types d'équipements permettant de coupler plusieurs récepteurs à une seule antenne : les coupleurs / séparateurs passifs (non amplifiés) et les coupleurs / séparateurs actifs (amplifiés). Les coupleurs passifs ne demandent aucune alimentation pour fonctionner, la répartition du signal reçu sur leur entrée s'effectue par partage : s'il y a deux sorties, on retrouve approximativement la moitié du signal d'entrée sur chacune des sorties (perte de 3 dB sur chaque sortie). Plus le nombre de sorties est grand, et plus le signal se retrouve affaibli sur chaque sortie. Autant dire que ce type d'équipement ne convient pas toujours très bien, surtout si on utilise un cable RF de grande longueur ! Le séparateur actif quant à lui apporte un certain gain au signal reçu, avant sa distribution. Les pertes liées aux séparations sur les diverses sorties sont donc compensées. Inconvénient de ce type de coupleur : le même qu'avec une antenne amplifiée, à savoir le risque de saturation de l'entrée du préampli HF en cas de réception de signal HF trop fort (émetteur du micro HF trop proche de l'antenne de réception, le respect d'une distance minimale de 6 mètres entre les deux est recommandé).

Normes

Les microphones sans fil travaillent dans des bandes de fréquence qui sont utilisées pour d'autres applications, entre autres la télévision. Il est important de savoir qu'aucune bande de fréquence n'a été réservée pour l'utilisation des microphones sans fils, ces derniers n'ont donc aucune priorité en cas de brouillage avec d'autres équipements RF. En clair, si un microphone sans fil brouille une télé, vous devez éteindre le micro ou changer sa fréquence d'émission. Et si votre récepteur est brouillé par un émetteur télé, vous n'avez pas le droit de vous plaindre. Dans la réalité des faits, on se débrouille comme on peut.

Rappel : depuis le 01/12/2011, les fréquences utilisables doivent désormais être comprises dans une des bandes suivantes :

• 470 MHz à 790 MHz (UHF) - à partager avec la bande de télédiffusion terreste, désormais uniquement numérique.
• 821 MHz à 830 MHz (UHF) - avec risque élevé de perturbation avec la 4G (radiocoms), notamment aux deux extrêmes de cette plage.
• 863 MHz à 865 MHz (UHF) - plage non régulée en Europe.
• 174 MHz à 223 MHz (VHF) - plus beaucoup de risque désormais de collision avec les émissions analogiques Canal+
• 1785 MHz à 1800 MHz - Plage récente, ouverte en 2011.

Tableau ci-dessous incomplet.

Sources : Agence Nationale des Fréquences

Bande	Fréquences ou bandes de fréquences autorisées	Puissance max.	Largeur canaux	Remarques / Exemples
-	32,8 MHz 36,4 MHz 39,2 MHz	1 mW PAR	200 KHz	Arrêté du 11/03/1994
-	111 MHz à 125 MHz			?
VHF	173,800 à 213,200 MHz			?
VHF	Normes ETS 300/422 et 300/455, 8 fréquences disponibles de 174.600 MHz à 204.600MHz			?
-	182,400 MHz; 204,820 MHz; 212,320 MHz; 227,32 MHz; 235,820 MHz			?
VHF	175,500 à 178,500 MHz 183,500 à 186,500 MHz	10 mW PAR	200 KHz	Arrêté du 11/03/1994
UHF	470 à 830 MHz Bande M3 de 692 à 716 MHz Bande P4 de 702 à 726 MHz Bande P3 de 724 à 745 MHz Bande Q2 de 748 à 784 MHz Bande R7 de 782 à 810 MHz	10 mW PAR ou 50 mW PAR ?	200 KHz	1440 fréquences réparties en plusieurs bandes de fréquences larges de 36 MHz chacune : - Bande A de 518 à 554 MHz - Bande B de 626 à 662 MHz - Bande C de 740 à 776 MHz - Bande D de 786 à 822 MHz - Bande E de 830 à 866 MHz (1) 1140 fréquences dans la bande 554 à 865 MHz 15 fréquences disponibles entre 863 et 865 MHz. 16 fréquences disponibles dans une plage de 24 MHz.
UHF	863 à 865 MHz	10 mW PAR	200 KHz	Décision ART N°99-799 et 99-800 Exemples : 863,100 MHz et 864,375 MHz
	1785 à 1800 MHz	50 mW PAR	200 KHz	Recommandation ERC/REC/70-03 - Annexe 10
	2400 MHz	?	?	Utilisé pour les émetteurs à modulation HF numérique.

VHF = 150 à 250 MHz environ
UHF = 450 à 950 MHz environ (canaux 21 à 69)
(1) La bande 865 à 868 MHz est aussi ouverte aux étiquettes électroniques à radiofréquence (RFID).

Risques de brouillage

Brouillage ?

Le risque de brouillage du récepteur par un émetteur "indésirable" proche et puissant existe bien. Cet émetteur indésirable peut être un émetteur TV analogique ou numérique (pour la bande UHF), un émetteur FM (pour la bande VHF), mais il peut tout aussi bien s'agir d'un émetteur rayonnant une fréquence qui à priori n'a rien à voir avec la bande couverte par votre récepteur (une CB fonctionnant à 27MHz par exemple). L'arrivée de la TNT (Télévision Numérique Terrestre) amène de nouvelles questions, et cela est justifié. Elle peut augmenter le risque de brouillages, pour la simple et bonne raison qu'il s'agit d'émissions ajoutées à celle actuellement diffusées en analogique. Il y a donc plus d'émetteurs TV qui fonctionnent, et il y en aura de plus en plus, jusqu'à déploiement prévu complet et tant que vivra la TV analogique. C'est comme à la maison : on rajoute un lecteur DVD, un ordinateur, et le tuner de la chaine Hifi fonctionne moins bien pour les radios qu'on arrivait tout juste à capter, parce qu'il est un peu plus brouillé par les appareils environnants. Il y a de plus en plus de rayonnements électromagnétiques dans les airs, c'est comme ça, il faut faire avec. Pour rappel, les fréquences autorisées pour les micros HF ne sont pas prioritaires sur celle de la TV ou de la radio (ou de toute autre fréquence allouée). Pour cette raison, il devient de plus en plus judicieux d'opter pour un micro HF multi-fréquences (c'était déjà indispensable avant pour les professionnels). Si ça peut vous consoler : à une fréquence donnée, la puissance d'émission des émetteurs TNT est moindre que la puissance d'émission des émetteurs TV analogique (rapport d'environ 10), mais le spectre d'émission est étalé différement dans la bande de fréquences, et s'apparente un peu à une grande bande de bruit mais dont l'amplitude reste en relatif plus faible à chaque fréquence diffusée.

Un peu de technique...

Un émetteur FM analogique émet sur une fréquence (dite fréquence centrale ou porteuse) qui varie en fonction de l'amplitude du signal audio que l'on veut transmettre. On appelle ça de la modulation de fréquence. Un émetteur TV analogique émet aussi sur une fréquence centrale, mais la largeur de spectre occupée est plus importante que pour la radio (plusieurs MHz pour la TV au lieu de plusieurs dizaines de KHz pour la FM). Et là, on ne fait pas varier la fréquence centrale, mais son amplitude. On appelle ça de la modulation d'amplitude. En télévision numérique, nous ne sommes pas en présence de 1 porteuse - plus ou moins "encombrante", mais de plus de 1000 (mille) "petites" porteuses d'amplitude identique, chacune se répartissant le signal à transmettre ! Chaque porteuse n'a pas une amplitude extraordinaire en soi, mais les faits sont là, il y en a plus. Le spectre fréquentiel est donc beaucoup plus rempli, et laisse moins de places libres pour les micro HF qui jusqu'à maintenant arrivaient assez bien à se frayer un petit passage dans la jungle des porteuses...

Alors que choisir ?

Si vous vous trouvez dans une zone géographique où la TNT a démarrée, les risques d'être brouillé peuvent être un peu plus élevés. Si vous en êtes au stade de la recherche d'un équipement, renseignez-vous sur les déploiements de la TNT, et demandez à votre revendeur de micro HF de vous conseiller pour le choix des fréquences utilisables.

Liens utiles

http://www.sennheiser.fr/loi-micro-sans-fil http://www.sennheiserfrance.com/fr/icm.nsf/root/topics_dvbt-wireless_interaction
http://www.tdf.fr/tnt-cartes-couverture/
Agence Nationale des Fréquences