Zukunft von Funkmikrofonen

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1 Zukunft von Funkmikrofonen Bachelorarbeit verfasst von Jonathan Schorr Institut für Breitbandkommunikation der Technische Universität Graz Leiter: Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gernot Kubin Betreuer: Dipl.-Ing. Thorsten Rohde Graz, im April 2011

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 4 2 Die Geschichte der drahtlosen Telegrafie 5 3 Funktionsweise einer Funkübertragung 7 4 Funkstrecken Elektromagnetisches Spektrum Rundfunkfequenzbereich Funkstrecken und ihre Anwendungsbereiche Eurovision Song Contest Finale der Champions-League Grenzen der Übertragung Reichweite Interferenzen Intermodulation Dynamikumfang Verzerrung Frequenzgang Dämpfung Latenz Ursachen für die Veränderung der Situation für Funkmikrofone Der Begriff der Digitalen Dividende Vorschläge für die Nutzung der Digitalen Dividende Aktueller Stand bei der Vergabe der Digitalen Dividende Österreich Schweiz Deutschland Europaweit Die Folgen der Digitalen Dividende Folgen für Funkmikrofone in Deutschland Folgen für die Nutzer Österreich Schweiz

3 6.2.3 Deutschland Übersicht über die aktuelle Frequenzlage für Funkmikrofone Übersicht über die Frequenzbereiche für Funkmikrofone, Tonrundfunk, Telekommunikationsdiensten und sonstige Anwender Fallbeispiel Köln Spektrumsanforderungen für Funkmikrofone Lösungsvorschläge zur Sicherung des Funkmikrofonspektrums Frequenzkoordination Ausweichen auf andere Frequenzbereiche Flexible Funkstrecken - Sennheiser SK 5212-II Höhere Frequenzbereiche im UHF Band Digitale Übertragung Filteroptimierung Dynamische Frequenzzuweisungen Fazit 44 3

4 1 Einführung Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Zukunft von Funkmikrofonen vor dem Hintergrund der derzeitigen Frequenzbereichsverkäufe durch die jeweiligen nationalen Behörden in Österreich, in der Schweiz und in Deutschland zu erläutern. Nach einem Abriss ihrer Entwicklungsgeschichte und einer Einführung in die Funktionsweise von Funkübertragungen sowie deren Grenzen, werden die Folgen der Digitalisierung des terrestrischen Rundfunks für Benutzer von Funkmikrofonen aufgezeigt. Anschließend werden Lösungsansätze zur Sicherung des Spektrums von Funkmikrofonen dargestellt und mit einer Zusammenfassung abgeschlossen. 4

5 2 Die Geschichte der drahtlosen Telegrafie Der früheste Beleg für eine drahtlose Informationsübermittlung stammt von Polybios aus dem Jahr 300 vor Christus. Es handelte sich hierbei um die optische Telegrafie, bei der zur Übertragung von Meldungen Rauchzeichen verwendet wurden. Eine weitere Form der visuellen Informationsweitergabe kam zur Zeit Napoléons zum Einsatz. Botschaften wurden zwischen weit entfernten Türmen weitergereicht, indem man die Nachricht mit dem Fernglas sichtete und sie anschließend für den nächsten Turm sichtbar darstellte. Im Jahr 1844 experimentierte Samuel F. B. Morse, Namensgeber der elektrischen Telegrafie, in den USA mit Erde oder Wasser als Medien für die drahtlose Informationsübertragung. Im Lauf seiner Forschungen gelang es ihm, ein Signal über eine Strecke von 1,6 Meilen durch einen Fluss zu übermitteln. Die Grundlage für die drahtlose Telegrafie, wie wir sie heute kennen, legte der englische Physiker James Clerk Maxwell 1860 mit der Formulierung seiner Theorien zum elektromagnetischen Feld und elektromagnetischen Licht. Aufbauend auf Maxwells Forschungen entwarf der Physiker Heinrich Hertz 1887 eine eigene praxisorientierte Theorie und untersuchte, wie sich diese zum Maxwellschen System verhielt. Ihm gelang der Beweis für die Existenz elektromagnetischer Wellen und deren künstliche Herstellung im Labor. Damit war erstmals eine Funkübertragung auf sehr kurze Distanz geglückt. Hertz hielt seine Entdeckung jedoch für nicht weiter verwertbar. Im auslaufenden 19. Jahrhunderts arbeiteten viele Ingenieure und Wissenschaftler unabhängig voneinander an der Realisierung der drahtlosen Telegrafie. Die Forschungsabteilung von American Telephone & Telegraph Company untersuchte seit 1892 intensiv die Nutzbarmachung elektromagnetischer Wellen für den Sprechfunk. Es fehlte jedoch ein entsprechender Detektor und so blieb diese Arbeit weitgehend folgenlos. Im Jahr 1895 konstruierte der russische Schiffsbauingenieur Alexander Popov einen Wellendetektor, mit dem er atmosphärische Störungen, also elektromagnetische Wellen, wie zum Beispiel Gewitter, aufspürte. Dem Italiener Guglielmo Marconi kam 1894/95 die Idee, dass es möglich sein müsste, mit Hilfe elektromagnetischer Wellen Informationen über größere Distanzen zu übertragen. Das widersprach zwar dem damaligen Wissensstand in der Fachwelt, der besagte, dass die Wellen lediglich im Laborbetrieb, also auf kurzen Strecken, verwendbar seien. Zusammen mit dem Chefingenieur des britischen Telegraphenwesens William Preece konstruierte er dann jedoch das erste über mehrere Kilometer funktionierende Funksystem. Im Dezember 1901 gelang Marconi die Übertragung des Buchstabens S über eine Strecke von knapp km von Cornwall in England bis nach Neufundland. Die Aufregung in 5

6 der Fachwelt war groß, hatte doch bis dato allgemein die Meinung gegolten, dass sich elektromagnetische Wellen geradlinig ausbreiteten und aufgrund der Kugelförmigkeit der Erde Neufundland niemals erreichen könnten. Die Erklärung hierfür fand man viel später: Elektromagnetischen Wellen breiten sich zwar geradlinig aus, werden allerdings von höher liegenden ionisierten Schichten der Atmosphäre reflektiert; daher konnten sie in Marconis Versuchsanordnung trotzdem nach Neufundland gelangen. Das britische Militär setzte die Funktechnik erstmals im Burenkrieg ( ) in Südafrika ein. Des weiteren kam sie bei der Kommunikation zwischen Handelsschiffen und der Versicherungsgesellschaft Lloyds zum Einsatz.[?][?] [?][?] Abbildung 2.1: Guglielmo Marconi mit Funkgerät

7 3 Funktionsweise einer Funkübertragung Signale können mit Hilfe elektromagnetischer Wellen drahtlos übertragen werden. Dabei wird auf der Senderseite eine hochfrequente Wechselspannung, deren Amplitude, Frequenz und/oder Phase durch das zu übertragende Signal moduliert wird, von einer Sendeantenne in ein elektromagnetische Welle umgewandelt. Auf der Empfängerseite wandelt eine Empfangsantenne die eintreffende elektromagnetische Welle in eine Wechselspannung zurück, so dass die Information durch Demodulation wiedergewonnen wird. Das folgende Bild veranschaulicht die einfachste mögliche Übertragungskette anhand eines Geradeaussenders und -empfängers: Abbildung 3.1: Geradeaussender 1 Abbildung 3.2: Geradeausempfänger 2 (1) Oszillator Die hochfrequente und temperaturunabhängige Trägerschwingung wird mit Hilfe eines

8 Quarzoszillators erzeugt. Dieser wird durch eine elektrische Schaltung realisiert, wobei ein Schwingquarz zum Einsatz kommt. Diese Bauelement hat die Eigenschaft, hohe Frequenzen mit einer Abweichung von typischerweise weniger als 0,01 % zu erzeugen. Die erzeugte Frequenz wird als Resonanzfrequenz des Oszillators bezeichnet. f(x) = a sin(2 pi f t + µ) (3.1) (2) Mikrofon und NF-Verstärker Das Mikrofon wandelt den Schall in ein elektrisches Signal um, das dann einen Verstärker passiert. (3) Modulator Der Modulator prägt der Frequenz f, Amplitude a und/oder Phase µ der Resonanzfrequenz f(x) durch Amplituden- und/oder Winkeländerung (Frequenzmodulation, Phasenmodulation) das Mikrofonsignal der hochfrequenten Schwingung auf. Folgendes Beispiel zeigt die Frequenzmodulation (FM), welche die gängigste Modulationsart bei Übertragungen von Audiomaterial ist. Diese besitzt den Vorteil, dass Änderungen der Signalstärke keinen Einfluss auf die Signalqualität nehmen. hochfrequentes Trägersignal zu übertragendes Signal hochfrequentes moduliertes Signal Abbildung 3.3: Frequenzmodulation 3 (4) HF-Verstärker Die modulierte Resonanzfrequenz f(x) passiert anschließend einen Hochfrequenzverstärker. 3 hebbeker/lectures/ph2_02/p202_l05/p202_l05.html 8

9 (5) Sendeantenne Eine Antenne entspricht einem aufgebogenen elektrischen Schwingkreis, also einem Kondensator in Reihe mit einer Induktivität. Abbildung 3.4: elektrischer Schwingkreis als Antenne 4 In einem elektrischen Schwingkreis pendelt die Energie zwischen dem Kondensator und der Spule hin und her, ohne das sie den Schwingkreis verlässt (geschlossener Schwingkreis). Biegt man den Schwingkreis beim Kondensator auf und reduziert zusätzlich die Windungszahl der Spule, entsteht ein gerader Draht, der als Sendeantenne funktioniert (offener Schwingkreis oder Hertz scher Dipol). Er gibt die Energie in Form einer elektromagnetischen Welle in den Raum ab. Die Aufgabe der Antenne besteht darin, die elektrische Wechselspannung in eine elektromagnetische Welle zu wandeln und den Widerstand des Kabels auf den Wellenwiderstand der Luft zu transformieren. Abbildung 3.5: Abstrahlung der elektromagnetischen Welle über die Antenne 5 (6) Raum Die elektromagnetische Welle bewegt sich nun durch den Raum. Alle elektromagnetischen Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Sie durchdringen Isolatoren und werden von leitenden Stoffen reflektiert. (7) Empfangsantenne Treffen die Wellen auf einen geeigneten Empfangsdipol, werden die darin befindlichen png 5 hebbeker/lectures/ph2_02/p202_l05/p202_l05.html 9

10 Elektronen in Schwingung versetzt. Sie schwingen mit der gleichen Frequenz wie die Elektronen im Sendedipol. Auf der Empfängerseite wandelt also eine baugleiche Antenne nach dem umgekehrtem Prinzip der Sendeantenne die eintreffende elektromagnetische Welle in ein elektrisches Signal zurück. (8) Bandpass und HF-Verstärker Nach der Antenne gelangt das Signal zuerst auf einen Bandpass, der einerseits für eine bessere Kanaltrennung die Auswahl der gewünschten Sendefrequenz vornimmt und andererseits für einen besseren Signal-Rauschabstand sorgt. Anschließend wird das Signal wieder verstärkt. Abbildung 3.6: Signalspektrum empfangenes Signal mit Störungen - Bandpassfilterung - nach Filterung und Verstärkung (9) Demodulator, NF-Verstärker und Wiedergabelautsprecher Das Nutzsignal wird durch Demodulation wiedergewonnen und zur Wiedergabe über einen Lautsprecher verstärkt.[?][?][?][?] 10

11 4 Funkstrecken 4.1 Elektromagnetisches Spektrum Die elektromagnetische Welle besteht aus einer elektrischen und einer magnetischen Komponente und breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit c = m/s aus. Sie benötigt zur Ausbreitung kein Medium. Die Umrechnung der Frequenz f in deren Wellenlänge λ erfolgt mit der Formel: λ = c f (4.1) Abbildung 4.1: Elektromagnetisches Spektrum 1 11

12 Als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet man die Gesamtheit aller elektromagnetischen Wellen. Zu ihnen zählen unter anderem Rundfunkwellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung, Licht, Ultraviolettstrahlung, Röntgenstrahlung, Gammastrahlung und mit Wellenlängen von Megametern bis Femtometern. Für diese Arbeit sind allerdings nur die Rundfunkfrequenzen relevant.[?][?] 4.2 Rundfunkfequenzbereich Das VHF Band (Very High Frequency) erstreckt sich zwischen 3 MHz bis 30 MHz und besitzt Wellenlängen von 1m bis 10m. Die Anwendungsbereiche in diesem Band sind Hörfunk, Fernsehen, Radar, Flugfunk, Mobilfunk, Amateurfunk, Luftraumkommunikation, Seefunk, Magnetresonanztomografie und Funkmikrofone. Das UHF Band (Ultra-High-Frequency) liegt zwischen 30 MHz und 3 GHz mit Wellenlängen von 10cm bis 1m. In diesem Wellenbereich übertragen Mobilfunktechnologien, Fernsehen, Radar-Geräte, der Mikrowellenherd, WLAN-Systeme, GPS-Computer, Magnetresonanztomografiegeräte, Blue-Tooth-Technologien und auch Funkmikrofone. Es werden in diesen beiden Frequenzbereichen also sowohl analoge als auch digitale Funktechnologien verwendet. Die Frequenzbereiche der VHF- und UHF-Bänder bieten zwei Vorteile: Zum einen werden sie relativ wenig durch weitere technische Einrichtungen gestört - der UHF-Bereich jedoch weit weniger als der VHF-Bereich. Zum anderen gewährleisten hohe Reichweiten und gute Durchdringung von Gebäuden sehr günstige Ausbreitungsbedingungen. Der UHF-Bereich besitzt im Gegensatz zum VHF-Bereich den Vorteil, interferenzunanfälliger zu sein, da ihm ein breiteres Frequenzspektrum zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil ist die Länge der verwendeten Sende- bzw. Empfangsantennen. Damit die Antennen einen sinnvollen Wirkungsgrad besitzen, müssen sie in etwa der Wellenlänge bzw. der halben Wellenlänge entsprechen. UHF-Antennen sind dementsprechend kürzer als VHF-Antennen. Dazu kommt noch, dass manche Länder nur Systeme für den UHF-Bereich zulassen. Damit ist die Möglichkeit einer grenzüberschreitenden Benutzung von VHF-Geräten ausgeschlossen. 2 [?][?][?][?] 4.3 Funkstrecken und ihre Anwendungsbereiche Wie bereits erwähnt, arbeiten Funkstrecken im UHF/VHF-Frequenzbereich, weil dieser den Vorteil hoher Reichweiten und eine überaus gute Durchdringung von Gebäuden bie

13 tet. Die Sendeleistungen betragen maximal 50 mw und sind in der Lage Signale über Distanzen von circa 100 m zu übermitteln und dies unter Gewährleistung hervorragender Audioqualität. Diese Reichweiten eignen sich daher in besonderem Maße für Kulturveranstaltungen, Sportereignisse und Berichterstattungen oder ähnliche Anwendungen. Mit dieser Sendeleistung und aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Wellenlängen senden und empfangen Funkstrecken auch aus großen Menschenansammlungen heraus und durchdringen sogar Kulissen. Sie können auch im noch Backstage-Bereich verwendet werden und bieten größtmögliche Bewegungsfreihet ohne negative Nebeneffekte. Die Ausbreitung der abgestrahlten Hochfrequenz bleibt meist auf das Veranstaltungsgebäude beschränkt und bietet somit die Möglichkeit, quasi nebenan ähnliche Frequenzen wiederzuverwenden. [?] Mögliche Signalquellen sind beispielsweise ein 1)Lavaliermikrofon 3, 2)eine Gitarre bzw. ein anderes Instrument mit Line Pegel oder das 3)Handmikrofon 4. Es kann aber auch ein Signal vom Ausgang des Mischpults als Sendesignal verwendet werden. Auf der Senderseite sind Kombinationen von 1)Sendern für In-Ear-monitoring, 2)Taschensendern zum Anbringen von Lavaliermikrofonen bzw. der Übertragung von Linepegelsignalen, 3)Handsendern 5 und 4)Stecksendern für Handmikrofone mit Empfängern wie dem 1)Diversity Empfänger 7, dem 2)Taschenempfänger 8 mit dazugehörigem Kabel zur Weiterverarbeitung, z.b. für den 3)Kameraeingang, den Line- Eingang oder den In-Ear-Kopfhörer, möglich. Funkstreckensysteme kommen sowohl bei semiprofessionellen als auch bei professionellen Produktionen bei Theatern, Konferenzen, Reportagedrehs, Filmproduktionen oder Mu- 3 SENNHEISER MKE PLATINUM 4-3-C AKG HT Sennheiser SKP SHURE R4 UHF Diversity Receiver 8 Sennheiser EW 112 p 13

14 sikkonzerten zum Einsatz. Zur Veranschaulichung werden im Folgenden zwei Beispiele für die professionelle Einsatz von Funkstreckensystemen dargestellt 9 : Eurovision Song Contest Der Eurovision Song Contest zählt zu den größten und aufwändigsten Live Veranstaltungen der Welt. Mehrere hundert Millionen Zuschauer erwarten fehlerfreie Unterhaltung, tadellose Organisation und technische Perfektion. Folgende Funktechnologien kamen beim Eurovision Song Contest 2009 in Moskau zum Einsatz[20]: 170 Computer in einem Gigabit LAN Netzwerk 40 TV Sender, die sowohl analog als auch digital sendeten 100 Kanäle drahtloser Technik genutzt von über 200 Reporterteams 800 Walkie-Talkies für Organisations-, Produktions- und Sicherheitskräfte 18 Handmikrofone Sennheiser SKM 5200 (3 Gruppen zu je 6 Mikrofonen) 2 Handmikrofone Sennheiser SKM 5200 (Moderatoren) 8 Handmikrofone Sennheiser SKM 5200 (Gäste/Ersatz) 18 Taschensender Sennheiser SK 5212 (3 Gruppen zu je 6 Mikrofonen) 2 Taschensender Sennheiser SK 5212 (Moderatoren ) 8 Taschensender Sennheiser SK 5212 (Gäste/Ersatz) Das ergibt insgesamt 56 drahtlose Mikrofone, 16 Kanäle drahtlose In-Ear Sender und 28 In-Ear Empfänger. Es werden insgesamt 72 Kanäle zur Übertragung benötigt. 9 Abbildung 4.2: eingesetzte Funktechnik 10 14

15 Die Koordination einer so großen Zahl an Funkmikrofonen erfordert ein akribisch geführtes Frequenzmanagement. Folgende Abbildung zeigt das Setup für drahtlose Mikrofone und In-Ear-Systeme von links nach rechts: Abbildung 4.3: [1.]Spektralanalysator zur Übersicht der lokalen drahtlosen Aktivität [2.]Spektralanalysator für mobile Kontrolle [3.]Computerdisplay zur Steuerung der Drahtlosmikrofone/In-Ear-Systeme der Racks darunter Finale der Champions-League Die Live-Übertragung großer internationaler Sportveranstaltungen wie dem Finale der Champions-League sind ohne den Einsatz von Drahtlostechnologien nahezu undenkbar. Oftmals sind Fernsehsender aus vielen Ländern anwesend; Reporter halten flexibel Interviews in Kabinen oder am Spielfeldrand ab. Zur besseren Verständigung sind auch die Feld- und Linienschiedsrichter über Funkstrecken miteinander verbunden, um in schwierigen Situationen schnell und überzeugend reagieren zu können. Nicht zu vergessen, dass über Drahtlosanlagen Regieanweisungen an Kameramänner durchgegeben werden. Beim Finale der Champions-League im Jahr 2005 in Istanbul war folgende Funkstreckentechnologie im Einsatz[?]: 200 drahtlose Mikrofonempfängerausgänge 60 In-Ear-Monitor Systeme ca. 400 Walkie-Talkies für die ca Polizei-, Feuerwehr- und Rettungskräfte Die folgende Abbildung zeigt die Antenne zur Überwachung des Frequenzbereichs zwischen 350Mhz und 3 GHz (links). Hier wird überprüft, ob ein Sender auch die Sendeerlaubnis verfügt. Die freien Bereiche des Spektralanalysators am rechten Bildrand sind die Ersatzfrequenzen. Bei digitalen verschlüsselten Funkstrecken ist es aufgrund der Verschlüsselung schwerer herauszufinden, welcher Sender von wo aus sendet. Hier besteht noch Entwicklungsbedarf[15].[?][?] [?][?][?] 10 Unveröffentlichter Artikel von Diplomingenieur Norbert Hilbich - Sennheiser 11 Unveröffentlichter Artikel von Diplomingenieur Norbert Hilbich - Sennheiser 12 Unveröffentlichter Artikel von Diplomingenieur Norbert Hilbich - Sennheiser 15

16 Abbildung 4.4: Der Bereich zwischen 470 bis 870 Mhz ist voll ausgelastet Grenzen der Übertragung Reichweite Frequenzen im VHF- und UHF-Bereich verhalten sich generell quasi optisch, elektromagnetische Wellen sind jedoch in der Lage Isolatoren, wie zum Beispiel Bühnenbilder oder Vergleichbares mit einer gewissen Toleranz zu durchdringen. Die kleine Maximaldistanz hat zur Folge, dass dieselben Frequenzen räumlich getrennt mehrfach belegt werden können. Die Reichweite hängt außerdem von der Sendeleistung ab. Funkmikrofone arbeiten mit Leistungen bis 50 mw und erreichen unter entsprechenden Rahmenbedingungen Reichweiten bis zu 100 Metern. Mit steigender Leistung vergrößert sich die Reichweite Interferenzen Interferenzen sind Überlagerungen von zwei oder mehreren Signalen. Diese können entstehen, wenn sich ein Funkmikrofonsignal mit dem umgebenden parasitären elektromagnetischen Feld oder mit einer Reflexion des eigenen Signals überlagert. Dabei gilt: Je höher die Frequenz ist, desto eher treten Reflexionen auf. Bei analogen Funkmikrofonen bewirkt jede Interferenz eine Störung der Übertragung oder eine Unterbrechung. Dabei kommt es zur Auslöschung oder zumindest zu einer Abschwächung des Signals. Zur Lösung dieses Problems werden pro Empfänger gleich mehrere Antennen verwendet, da dadurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass sich mindestens eine der Antennen an einer Stelle befindet, die nicht von der Signalauslöschung betroffen ist. Der Empfänger wählt dann jeweils diejenige Empfangsantenne mit der stärkeren Feldstärke (Diversity)13. Dieses Vorgehen ist besonders bei mobilen Funkanwendungen sinnvoll. Diversity-Empfängern liefern die besten Ergebnisse, wenn die Antennen jeweils um 45 angewinkelt werden sein und beide Antennen ca. 40 cm, also eine Wellenlänge, auseinander liegen

17 Abbildung 4.5: Diversity 14 Interferenzen, die den Empfang der Audiomodulation eines Trägers beeinträchtigen, führen zu unerwünschten Audio-Artefakten. Um derartige Phänomene in annhembaren Grenzen zu halten, verwenden analoge Funksysteme oftmals einen Pilot-Ton und eine als Rauschsperre fungierende Schaltung. Die Rauschsperre (Squelch) unterdrückt die Audio-Ausgabe, solange kein Signal vom Sender empfangen wird. Ohne diese Schaltung würde der Empfänger in solchen Pausen ein starkes Rauschen ausgeben, das von den zufällig empfangenen Radiofrequenzen erzeugt wird. Wenn der Sender jedoch aktiv ist, benötigt das System ein Kriterium, anhand dessen es das Nutzsignal von eventuell vorhandenen Interferenzen trennen kann. Das wird durch einen Pilot-Ton erzielt, der zusammen mit dem Audiosignal übertragen wird. Dieses in der Regel sehr hohe Signal wird vom Empfänger vor der Ausgabe aus dem Signal gefiltert. Solange der Pilotton nicht den erwarteten Pegel hat, aktiviert der Empfänger die Rauschsperre und unterdrückt das Audiosignal vollständig Intermodulation Ein Übertragungssystem wird als linear bezeichnet, wenn sich das Ausgangssignal proportional zu dem Eingangssignal verhält. Dies ist in der Realität jedoch nicht der Fall. In jedem Übertragungssystem entstehen durch Nichtlinearitäten Intermodulationen, so zum Beispiel im HF - Verstärker, der in jedem Funksender und -empfänger eingebaut ist. Dabei bilden sich aus den einzelnen Trägerfrequenzen und deren Harmonischen Summenund Differenzprodukte. Beispiel: Es werden zwei Funkstrecken mit den Trägerfrequenzen f(1)=800 MHz und f(2)=801 MHz werden in Betrieb genommen. Durch Intermodulation bilden sich nun die folgenden zusätzlichen Frequenzen 2. Ordnung: f(2) f(1) = 801MHz 800MHz = 1MHz (4.2) f(2) + f(1) = 801MHz + 800MHz = 1601MHz (4.3)

18 Diese Frequenzen liegen jedoch so weit von den Trägerfrequenzen entfernt, dass sie vernachlässigt werden können. Bei Intermodulationen 3. Ordnung kommen noch vier weitere Frequenzen hinzu: 2 f(2) f(1) = 1602MHz 800MHz = 802MHz (4.4) 2 f(2) + f(1) = 1602MHz + 800MHz = 2402MHz (4.5) 2 f(1) f(2) = 1600MHz 801MHz = 799MHz (4.6) 2 f(1) + f(2) = 1600MHz + 801MHz = 2401MHz (4.7) Die Summenprodukte 2402 MHz und 2401 MHz sind erneut vernachlässigbar. Interessant sind hier die resultierenden Frequenzen 802 MHz und 799 MHz, da sie sehr nahe bei den ursprünglichen Trägerfrequenzen f(1) und f(2) liegen. Wird nun eine dritte Funkstrecke auf eine dieser beiden Intermodulationsfrequenzen gelegt, führt dies zu gegenseitigen Störungen. Aus diesem Grund wird ein Sicherheitsabstand gewählt und der Kanal bei 801,750 MHz gewählt. Quelle : Shure 15 Verwendete Intermodulations- Frequenzen Produkte N(N-1) Hieraus wird deutlich, dass die Inbetriebnahme von nur einer Funkstrecke bei stabilem Betrieb mehrerer Funkstrecken weitreichende Folgen hat und es aufgrund von Intermodulationen zu unvorhersehbaren Störungen kommen kann Dynamikumfang Unter Dynamikumfang versteht man den Lautheitsunterschied zwischen dem leisesten und lautesten Signal, das ein Gerät ausgeben kann. Der typische Dynamikumfang eines unbearbeiteten Audiosignals, das per Frequenzmodulation gesendet wird, beträgt ca. 50dB, da die Amplitude des Informationssignals direkt proportional zum Hub der Trägerfrequenz 17 ist. Die Modulationsintensität muss notwendigerweise begrenzt sein, um

19 nicht auf benachbarte Frequenzbänder überzugreifen, da dies Interferenzen zur Folge hätte. Um einen Dynamikumfang von 100dB zu erzielen, komprimiert ein analoges Funkmikrofon den eingehenden Dynamikumfang von 100dB im Verhältnis 2:1, um den oben erwähnten 50dB zu entsprechen. Diese Komprimierung wird mittels eines Verstärkers mit variierbarem Pegel (VGA - engl. variable gain amplifier) erzeugt, der den Arbeitspegel anhand des durchschnittlichen Eingangssignalpegels wählt. Da lautere Signale abgeschwächt und leise Signale angehoben werden, reduziert sich der Dynamikumfang. Abbildung 4.6: Dynamikbearbeitung 18 Anschließend muss der Empfänger dieses reduzierte Signal nun wieder mit einem VGA expandieren, um den ursprünglichen Dynamikumfang zumindest teilweise wiederherzustellen. Dort werden laute Signale also in noch lautere umgewandelt, während leise Signale noch weiter abgeschwächt werden. Die Kombination dieser beiden Bearbeitungen nennt man Companding. Dieses Verfahren erzeugt allerdings Artefakte. In Abhängigkeit von de n Zeitkonstanten, die für die Analyse des Signalpegels und die Beeinflussung des VGA-Pegels gewählten werden, kann es zu Pumpen, das heißt zu abrupten Pegeländerungen kommen. Dies ist insbesondere bei Signalen mit starken Transienten der Fall, die vom VGA hörbar abgeschwächt werden. Nach dem knallenden Einsatz wird der VGA-Pegel wieder angehoben und das Hintergrundrauschen damit deutlich lauter, da kein Nutzsignal mehr vorhanden ist. Außerdem kennt der Expander das ursprüngliche Signal nicht und kann den Original-Dynamikumfang somit nur anhand der Herstellervorgaben rekonstruieren. Für eine hochwertige Wiederherstellung ist schließlich entscheident, dass der Sender und der Empfänger dieselben Zeitkonstanten verwenden. Außerdem ist es sehr wahrscheinlich,

20 dass die Signalquelle einen Dynamikumfang von mehr als 100dB aufweist. Deshalb sind viele Sender mit einem Pegelregler ausgestattet, dessen Einstellung im Falle einer regelmäßigen Übersteuerung verringert werden kann. Gleichzeitig muss der Pegel auf dem Empfänger aber entsprechend angehoben werden, falls Wert auf den Nennpegel gelegt wird. Eine weitere Möglichkeit für die Manipulation des Dynamikumfangs eines Audiosignals besteht über die sogenannte Präemphase (Akzentuierung) bzw. Deemphase (Deakzentuierung). Dabei werden über die Präemphase hohe Frequenzen des Signals zusätzlich hervorgehoben, wohingegen die Deemphase eine Abschwächung der gleichen Frequenzanteile zu Folge hat. Diese Methodik führt zur Verbesserung des Fremdspannungsabstandes während der Signalübertragung. 19 Damit wird bei einem analogen FM-Funksystem zwar das Rauschen abgeschwächt, allerdings geht dies auf Kosten des Dynamikumfangs in den hohen Frequenzen, weil deren Pegel vom Sender ja stark angehoben wurde. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass digitale Funksysteme im Gegensatz zu analogen Audiosignale ohne Pegelbegrenzung und Präemphasis/Deemphase übertragen können und zudem einen viel größeren Dynamikumfang aufweisen, so dass eine Manipulation des Signals nicht nötig ist Verzerrung Mit Verzerrung ist jede Nichtlinearität eines Geräts gemeint, die zu einer Verfremdung des eingehenden Signals führt. So erzeugen sowohl das Compander-Prinzip durch Nichtlinearitäten als auch hohe Signalpegel, die eine Übermodulation (siehe Kapitel Dynamikumfang) bewirken, Verzerrungen. Um Übermodulationen zu verhindern, werden Limiter eingebaut, da sie nur Pegel bis zu einem einstellbaren Wert zulassen. Die meisten Hersteller analoger Funksysteme erwähnen in der Auflistung der technischen Daten einen "Klirrfaktor", der bei einem Pegel gemessen wird, bei dem eine stabile Signalbearbeitung ohne Übermodulation möglich ist. Der Klirrfaktor eines Audiogeräts gibt an, in welchem Maße einem Eingangssignal durch nichtlineare Verzerrungen unerwünschte Obertöne zugefügt werden. 20 Unter diesen Bedingungen beträgt der Wert zwischen 0,1 und 0,5 %. Bei digitalen Funksystemen werden Verzerrungen nur durch Abweichungen der allgemeinen Linearität bewirkt, da es weder einen Compander, noch Übermodulation gibt. Das Signal bleibt folglich im gesamten Frequenzbereich linear, was einen typischen Klirrfaktor von nur 0,03 % führt zur Folge hat

21 4.4.6 Frequenzgang Der Frequenzgang analoger Systeme weißt Eigenschaften eines Bandpasses auf, weil er sowohl im tief- als auch hochfrequenten Bereich begrenzt ist. Im Bassbereich müssen beispielsweise Frequenzen abgeschwächt werden, welche die Arbeitsweise des Companders beeinträchtigen könnten. Die Frequenz 20Hz ist etwa langsam genug, um bei jedem Wellenzyklus eine Pegeländerung hervorzurufen. Deswegen werden die tiefen Frequenzen gefiltert. Der Höhenbereich wird ebenfalls beschnitten, weil die Frequenzmodulation Frequenzen oberhalb von 15kHz aufgrund der beschränkten Bandbreite in der Regel nicht übertragen kann. In der folgenden Grafik sind die Frequenzgänge zweier analoger Funkgeräte dargestellt: Abbildung 4.7: Frequenzgang einer analogen Funkstrecke 21 Die Höhenwiedergabe eines digitalen Funksystems wird ausschließlich von der Abtastrate und der zu übertragenden Datenrate vorgegeben und nicht vom Übertragungsverfahren. Da es keinen Compander gibt, brauchen tiefe Frequenzen nicht gefiltert zu werden. Dies erklärt, weshalb ein digitales Funksystem zwischen 10Hz und 20kHz einen vollständig linearen Frequenzgang aufweist. Abbildung 4.8: Frequenzgang einer digitalen Funkstrecke 22 Die beiden Grafiken veranschaulichen lediglich den Frequenzgang der Funkgeräte und berücksichtigen nicht die Übertragungseigenschaften des verwendeten Mikrofons

22 4.4.7 Dämpfung Es gilt: Je höher die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit, desto stärker ist der Dämpfungsfaktor. Die Freifelddämpfung ist frequenzabhängig und nimmt mit steigender Frequenz zu. 23 Die Dämpfung ist dabei umso größer je größer die Hindernisse zwischen der Sende- bzw. Empfängergerät im Vergleich zur Wellenlänge sind. Darüber hinaus nehmen auch die Strahlungscharakteristik der Antenne, die Polarisation der Welle, die verwendeten Arbeitsfrequenzen sowie die Geländeform Einfluss auf die elektromagnetische Welle Latenz Digitale Funkstrecken haben im Gegensatz zu analogen den Nachteil, für die Wandlung und Kodierung des Schalls einen gewissen Zeitraum zu benötigen, um den die Informationsweitergabe verzögert wird. Diese Tatsache schließt den Einsatz digitaler Technik bei bestimmten Anwendungen aus, da der Ablauf gestört wird. Bei einem Musikkonzert werden den Musikern über digitale In-Ear-Systeme die einzelnen Musikinstrumente zugespielt, damit sie sich gegenseitig besser hören können. Treten hier Verzögerungen auf, wird die Band dadurch aus dem Rythmus gebracht

23 5 Ursachen für die Veränderung der Situation für Funkmikrofone 5.1 Der Begriff der Digitalen Dividende Durch die Digitalisierung des analogen Rundfunks und Fernsehens werden Teile des bislang für deren terrestrische Verbreitung benötigten und benutzten Frequenzspektrums frei. Im Frequenzbereich eines analogen TV-Kanals können durch effizientere Codierverfahren etwa vier bis acht digitale TV-Kanäle dargestellt werden. Der Gewinn dieser Frequenzen wird als Digitale Dividende bezeichnet. Abbildung 5.1: Bandbreitenvergleich Analoger gegenüber Digitaler Verbreitung 1 Das im Zentrum stehende Spektrum der Digitalen Dividende im UHF-Band liegt zwischen 790 MHz und 862 MHz. Die Weltfunkkonferenz genehmigte für diesen Frequenzbereich sowohl Rundfunk und Mobilfunk genehmigt. Eine gleichzeitige Nutzung ist technisch nicht durchführbar, deshalb muss eine Entscheidung zugunsten eines Nutzers getroffen werden. Der zentrale Aspekt der Digitalen Dividende ist, dass die frei werdenden UHF-Frequenzen in einem physikalisch besonders attraktiven Bereich des Frequenzspektrums liegen. 5.2 Vorschläge für die Nutzung der Digitalen Dividende Die durch die in Kap beschriebene Digitale Dividende freigewordenen Frequenzbereiche im UHF-Spektrum könnten nun folgendermaßen ausgenutzt werden: Größere terrestrische Programmvielfalt Höher auflösendes terrestrisches Fernsehen (HDTV)

24 Multimedia für Handgeräte (DVB-H) sowohl wirtschafts- als auch demokratiepolitischer Ziele die Gewährleistung von störungsfreiem Betrieb der TV-Kabelnetze und dem Breitband- Mobilfunk Bisher wenig Beachtung fand der Umstand, dass für den Bereich der Digitalen Dividende auch Funkmikrofone zugelassen wurden. Für Funkmikrofonanwender ist es möglich, die analogen TV-Kanäle als Sekundärnutzer mitzuverwenden. Das analoge Fernsehen belegt in Europa und Afrika nur 7 MHz des 8 MHz breiten UHF-Kanals. Den verbleibenden, ungenutzten Bereich nennt man 1-MHz-Lücke. Dieser Bereich, der bisher für drahtlose Mikrofone genutzt werden konnte, entfällt aufgrund der Ausreizung des Frequenzspektrums durch digitale Übertragungsverfahren bei der Verbreitung des Rundfunks. Abbildung 5.2: Verteilung der Bild-,Farb- und Tonträgerfrequenz mit 1-MHz-Lücke bei analoger Fernsehübertragung 2 Abbildung 5.3: Verteilung bei digitale Fernsehübertragung

25 Bis jetzt ist die Inbetriebnahme eines Funkmikrofons folgendermaßen geregelt: Eine freie Frequenzlücke innerhalb dieses Bereiches wird durch Vorhören ausgesucht, um bereits arbeitende Funkstrecken nicht zu stören. Ist eine Frequenz nicht belegt, wählt man diese, um das drahtlose Mikrofon, den drahtlosen Monitor oder die Reportagestrecke zu betreiben. Dieser Vorgang gilt für den Bereich von 470 MHz bis 862 MHz, der sowohl in Österreich als auch in Deutschland lizenz- und kostenpflichtig ist. Der Bereich 862 MHz bis 865 MHz ist nicht lizenz- und kostenpflichtig und kann frei benutzt werden. Laut Auskunft der Bundesnetzagentur hat sich dieses Verfahren bewährt, da keinerlei Klagen bekannt sind. In Europa setzt sich derzeit ein Trend hin zur Vergabe der Frequenzen der Digitalen Dividende an die Mobilfunkindustrie zu beobachten. Die Frequenzen der digitalen Dividende sind sowohl für mobile als auch für feste Funkanwendungen sehr gut geeignet. Es sind hohe Kanalbandbreiten erforderlich, um aus Sicht der Mobilfunkindustrie optimale Ergebnisse erzielen zu können. Dies bedeutet im Umkehrschluss: Falls der zugeteilte Frequenzbereich zu gering ausfällt, ist keine maximal effektive Nutzung möglich. Die verfügbare Frequenzbandbreite bestimmt nicht nur die Datenkapazität, sondern auch die Übertragungsgeschwindigkeit. 4 Die folgenden Grafik verdeutlicht, dass zur Abdeckung eines Gebietes durch den deutlich größeren Radius aufgrund der Wellenlänge weniger Antennen nötig sind, wodurch Kosteneinsparungen möglich werden. Abbildung 5.4: Reichweiten von UMTS(2,1 GHz) und UHF-Band im Vergleich 5 Das Spektrum der digitalen Dividende bietet also optimale Bedingungen für die Übertragungskapazität und die flächendeckende Versorgung

26 5.3 Aktueller Stand bei der Vergabe der Digitalen Dividende Österreich Die Regierung hat den Zeitplan für die Vergabe der durch die TV-Digitalisierung freigewordenen Frequenzen bekräftigt. Die Digitale Dividende soll demnach ab Ende 2011/Anfang 2012 an die Mobilfunkunternehmen versteigert werden, wie der Standard am 20. Juli 2010 bekannt. 6 Noch bei den Cable Days 2009 in Salzburg warnten der WKO-Bundesinnung Elektround Alarmanlagentechnik sowie Kommunikationselektronik, der WKO-Fachverband der Telekommunikations- und Rundfunkunternehmungen und die Österreichische Rundfunksender- Gesellschaft im Namen aller in Österreich vertretenen Fernsehstationen vor der Empfehlung der EU-Kommissarin für Telekommunikation, die Digitale Dividende rasch für Mobilfunksysteme für die Nutzung von mobilem Breitbandinternet zu reservieren, da dies volkswirtschaftlich sehr bedenklich sei. Darüber hinaus sind nicht unerheblichen Umstellungskosten in der Höhe von mindestens 150 Millionen e und das massive Störpotenzial durch den Mobilfunk für das Fernsehen sowie für alle in Verwendung stehenden Funkmikrofone, Funkkopfhörer und drahtlosen Hörhilfen, die in Österreich ebenfalls das Frequenzband von 790 MHz bis 862 MHz nutzen, völlig ungeklärt Schweiz Die Eidgenössische Kommunikationskommission (ComCom) schrieb freie und freiwerdende Frequenzen zwischen 790 MHz bis 862 MHz am 26. November 2010 für die Mobilfunkindustrie in Bern öffentlich aus. Die ComCom wird die Frequenzen vor den Sommerferien 2011 im Rahmen einer Auktion vergeben. Mobilfunkbetreiber haben die Gelegenheit, für den langfristigen Netzbetrieb erforderliche Frequenzpakete zu erwerben Deutschland Vom 12. April 2010 bis 20. Mai 2010 versteigerte die Bundesnetzagentur die Frequenzbereiche 791 MHz bis 821 MHz und 832 MHz bis 862 MHz meistbietend für ca. 4,4 Milliarden e an die Telekommunikationsindustrie (O2, Telekom, Vodafone)

27 In einem Abkommen zwischen der Regierung und der Telekommunikationsindustrie verpflichtet sich letztere, flächendeckendes Internet landesweit realisieren. Hintergrund sind ca. 800 sogenannten weiße Flecken in Deutschland, die bis heute noch nicht an das Internet angebunden sind. Mit dieser so genannten Breitbandstrategie der Bundesregierung wird der Ausbau der Breitbandinfrastruktur in Deutschland beschleunigt. Bis Ende 2010 sollten alle Haushalte in Deutschland mit einem Breitband-Internetanschluss versorgt sein, mit dem Ziel, speziell in diesen bis dato internetfreien Gegenden dasselbe wirtschaftliche Wachstum zu ermöglichen; dies wurde jedoch nicht erreicht. In einem zweiten Schritt wird der Ausbau zu deutlich höheren Geschwindigkeiten forciert. Im Jahr 2014 sollen 75 % aller Haushalte einen Anschluss von mindestens 50 MBit/s erhalten können. Abbildung 5.5: Überblick der verkauften Frequenzbereiche Europaweit Die Europäische Kommission bemüht sich darum, im Frequenzbereich von 790 MHz bis 862 MHz eine vereinheitlichte Einführung von Mobilfunk zu erwirken, so wie dies beispielsweise schon im Frequenzbereich 1920 MHz bis 1980 MHz für die UMTS-Nutzung umgesetzt wurde. Abbildung 5.6: Österreich 12 Abbildung 5.7: Schweiz 13 Abbildung 5.8: Deutschland Mobile Telecommunications System 13 Mobile Telecommunications System 27

28 In Italien ist der terrestrische Fernsehrundfunk bereits von so großer Bedeutung, dass man in den kommenden Jahren vermutlich nicht von der Einführung von Mobilfunk im Bereich, den die Digitale Dividende umfastt, auszugehen ist. Diese Tatsache verursacht in Nachbarländern, die für Mobilfunkdienstleister diesen Bereich freigeben, ganz erhebliche Probleme. Der "GE06"-Plan, das Ergebnis der regionalen Rundfunkplanungskonferenz vom Herbst 2006 in Genf, besagt, dass geplante oder bereits vorhandene Rundfunkdienste vor Störungen zu schützen sind. Die daraus resultierenden technischen Auflagen dürften in grenznahen Bereichen zu Einschränkunegen bei der Realisierung von Mobilfunksendernetzen führen 15, die nicht praktikabel sind Mobile Telecommunications System

29 6 Die Folgen der Digitalen Dividende 6.1 Folgen für Funkmikrofone in Deutschland Durch den Verkauf der Frequenzbereiche 791 MHz bis 821 MHz und 832 MHz bis 862 MHz in Deutschland wird der Arbeitsbereich der Funkmikrofone erheblich eingeschränkt. Da die Mobilfunkindustrie mit viel höherer Leistung (ca. 2 W) als Funkstrecken sendet, wird es für diese ab 2011/12, je nach Ausbaugrad des drahtlosen Internets, vermehrt zu starken Störungen kommen. Der Parallelbetrieb beider Systeme ist nicht möglich. In Deutschland gilt noch bis zum 31. Dezember 2015 die Verfügung 91/2005, die die kostenlose und bis jetzt exklusive Nutzung der Frequenzbereiche 790 MHz MHz und 838 MHz 862 MHz, nur für Funkmikrofone regelt. Bei auftretenden Störungen empfiehlt es sich auf andere Frequenzen auszuweichen. Danach ist dieser Bereich nur noch mit Einzelzulassungen als Primärnutzer möglich. Neben den bereits bestehenden Frequenzspektren (z.b. 863 MHz MHz und 1785 MHz MHz) und den neu zugewiesenen, wie zum Beispiel dem L-Band (1452 MHz ,5 MHz), besteht insbesondere aus physikalischen Gründen weiterhin Bedarf an Mikrofonanwendungen, die das verbleibende UHF-Spektrum (470 MHz MHz) in gewissem Umfang zu nutzen. Im Februar 2011 wurde der Frequenzbereich von 823 MHz bis 832 MHz, die sogenannte Duplexlücke, bis 31. Dezember 2015 aufgrund des akuten Frequenzmangels für Funkmikrofone freigegeben. Die Duplexlücke ist ein Frequenzbereich zwischen zwei Blöcken, die der Mobilfunk für LTE verwendet. Die Qualität und Nutzbarkeit dieser Frequenzen dürfte stark von den Mobilfunk-Endgeräten und dem darstellbaren Abstand zu drahtlosen Mikrofonanlagen abhängen. Falls der neu bereit gestellte Frequenzbereich zu gering ausfällt, regelt seit dem 3. März 2010 die neue Verwaltungsvorschrift nicht öffentlicher mobiler Landfunk (VvnömL) der Bundesnetzagentur den Neuzugang zum Ersatzfrequenzbereich 710 MHz Mhz. Ab sofort können die Frequenzen von professionellen Nutzern im diesem Bereich für Produktionen eingesetzt werden. Für deren Nutzung muss eine kostenpflichtige Frequenzzuteilung seitens der Bundesnetzagentur erteilt werden. Die tatsächlichen Betriebsfrequenzen in dem der Nutzergruppe zugewiesenen Frequenzbereich werden vom Zuteilungsinhaber, den Frequenznutzer, selbst ausgewählt. Dabei muss darauf geachtet werden, dass andere Dienste nicht gestört werden. Sollte der Frequenzbereich 710 MHz bis 790 MHz für die Anwendung nicht ausreichen, dann können von der Bundesnetzagentur auch Frequenzen unterhalb von 710 MHz zu- 29

30 geteilt werden. Die Bereiche 470 MHz bis 606 MHz und 614 MHz bis 710 MHz werden bevorzugt für Rundfunkproduktionen öffentlicher und privater Programmanbieter genutzt. Hier kann eine Nutzung für Festinstallationen stattfinden. Für Konzerttourneen beispielsweise, bei denen für kurze Zeit ein Übertragungskanal benötigt wird, ist es möglich, befristete Einzelzuteilungen im Frequenzbereich 470 MHz bis 862 MHz zu beantragen. Hierbei erfolgt eine Zuteilung der an den jeweiligen Orten verfügbaren Frequenzen, die nach dem Ende der Veranstaltung erlischt. Die Frequenzgebührenverordnung der VvnömL besagt, dass der Betreiber für eine Durchsagefunkanlage einen einmaligen Verwaltungskostenbetrag unabhängig von der Anzahl drahtloser Mikrofonen in Höhe von 130,00 e zu zahlen hat. Darüber hinaus wird der Frequenznutzungs- und EMV Beitrag von 9,10 e pro Sender und Jahr fällig. Bei der Erweiterung bestehender Anlagen durch zusätzliche Funkstrecken muss ein Antrag gestellt werden. Dieser kostet zusätzlich zur genannten Jahresgebühr pro Strecke 60,00 e. Die Einzelzuteilung ist auf grundsätzlich auf 10 Jahre befristet. Wird eine angemeldete Anlage verliehen, muss mit dem Betreiber der Anlage ein Vertrag der zeitweiligen Überlassung geschlossen werden. Der Inhaber der Zuteilungsurkunde ist verantwortlich für die Einhaltung der Zuteilungsbedingungen. Die Anträge können auf der Internetseite der Bundesnetzagentur ( heruntergeladen werden. Der Frequenzbereich 863 MHz bis 865 MHz bleibt von allen hier beschriebenen Regelungen unbeeinflusst. In diesem Frequenzbereich können nach wie vor drahtlose Mikrofone, In-Ear Monitor Systeme, drahtlose Kopfhörer, Hörhilfen usw. europaweit auch nach 2016 kostenfrei betrieben werden. Dieser Bereich ist für kleine Systeme bis max. 4 Funkstrecken und Innenanwendungen empfehlenswert. Gemeinnützige Einrichtungen wie Schulen, Theater und Gemeindezentren sind von den Gebühren und Beiträgen befreit. Folgendes Bild veranschaulicht nochmals die neue Verteilung: Abbildung 6.1: neue Frequenzzuteilung der VvnöLm Stand April Der Kanal 38 ist für Radioastronomie reserviert und steht nicht zu Verfügung

31 6.2 Folgen für die Nutzer Österreich Zur Zeit noch darf in Österreich für Funkmikrofon und In-Ear-Systeme der gesamte UHF Frequenzbereich von 470 MHz bis 862 MHz angemeldet und genutzt werden. Derzeit werden Nutzungsbewilligungen für Geräte im Frequenzbereich zwischen 790 MHz und 862 MHz nur noch für ein Jahr erteilt, da im Rahmen der Digitalen Dividende in der EU geplant ist, diesen Frequenzbereich spätestens ab 2015 nur mehr für Breitbanddienste zu vergeben. Alle anderen Funkdienste, darunter auch Funkmikrofonie, erhalten keine Genehmigungen mehr. Sinnvoll ist es deshalb, diesen UHF-Frequenzbereich bei Neuinvestitionen zu meiden und eher Geräte für den Betrieb unter 790 MHz anzukaufen. Die Anmeldungen für Funkmikrofone, Funk-Monitorsysteme und Funk- Lautsprecheransteuerungen sowie alle sonstige Audio-Funkeinrichtungen sind genehmigungspflichtig, wenn diese nicht im freigegebenen Funkband 863 MHz bis 865 MHz bzw. 2,4 GHz betrieben werden. Je nach Regionen ist das jeweilige Fernmeldebüro des Wohnsitzes des Anmelders zuständig, an die auch die Anmeldung zu schicken ist. Beizulegen ist die Konformitätserklärung des Gerätes in der gültigen und von der Fernmeldebehörde akzeptierten Fassung. Das Fernmeldebüro hat alle zugelassene Typen in einer Datenbank gespeichert und erteilt die Betriebsbewilligung eventuell mit Auflagen, sowie einer entsprechenden Gebührenvorschreibung, wenn das Gerät für Österreich eine Anerkennung besitzt. Es ist sinnvoll, Kopien der Anmeldeunterlagen bis zur Erteilung der Betriebsbewilligung zur Verfügung zu halten, da auch nur der Besitz der Anlage genehmigungspflichtig ist. Die Gebühren für den erforderlichen Antrag belaufen sich auf 13,00 e und pro Sender werden einmalig 50,87 e fällig. Eine Anmeldung ist mit den oben genan Aufgrund einer gesetzlichen Allgemeinzuteilung sind die Geräte im Bereich 863 MHz bis 865 MHz und 2,4 GHz bis zu 10mW Sendeleistung lizenzfrei und damit kostenlos und anmeldefrei. Es ist dabei zu beachten, dass dieser Bereich auch von anderen Funkanwendungen genutzt wird, z.b. Funkkopfhörer, Fernsteuerungen, Haus- bzw. Alarmtechnik und einige davon womöglich im eigenen Bereich, so dass mit gegenseitigen Beeinflussungen und Störungen bis hin zur Unbrauchbarkeit zu rechnen ist Schweiz In der Schweiz können drahtlose Mikrofone ab 1. Januar 2013 nicht mehr im Frequenzband 789 MHz MHz und 832 MHz MHz genutzt werden. Drahtlose Mikrofone dürfen weiterhin im Frequenzband 826 MHz MHz betrieben werden, obwohl ab dem 1. Januar 2013 Mobilfunksysteme im Band 790 MHz MHz eingeführt werden sollen. Die Unterbänder 782 MHz MHz und 826 MHz MHz dürfen unter denselben Bedingungen wie bisher (max. 50mW ERP) weiterhin für drahtlose Mikrofone 31

32 genutzt werden. Das Bundesamt für Kommunikation (BAKOM) setzt damit die ersten Schlussfolgerungen aus einer Kompatibilitätsstudie um, die die Europäische Konferenz der Verwaltungen für Post und Fernmeldewesen (CEPT) lanciert hat. Die erforderlichen Gesetzesänderungen des BAKOM traten am 1. September 2010 in Kraft. Sicher ist bereits, dass die drahtlosen Mikrofone nicht mehr zu den aktuellen Bedingungen über das Unterband 786 MHz MHz und 823 MHz MHz verfügen können. Die von der CEPT getroffenen Entscheide werden weitere Auswirkungen auf die Schweiz haben. Das BAKOM verfolgt die Entwicklung und informiert laufend über dieses Thema Deutschland Die Veranstaltungbranche reagierte zuerst empört über den Verkauf und die Beschränkung der Funkmikrofonfrequenzbereiche. Das verdeutlicht folgende Schlagzeile: dort wo Künstler in Stadien, Seebühnen, Opern- und Rock- bzw. Jazzfestivals die Bewegungsfreiheit und örtliche Unabhängigkeit als fixen Bestandteil der Inszenierung betrachtet haben, könnten, so es nach dem Willen einiger Mobilkomunternehmen geht, schon recht bald wieder Kabelsalat herrschen und starre, eintönige Choreographien die Zuschauer vertreiben. Rein gesetzlich sind drahtlose Produktionswerkzeuge dem Primärdienst Rundfunk als Sekundärdienst untergeordnet. Somit müssen diese drahtlosen Produktionsmittel, sollte ein Primärdienst im Betrieb gestört werden, in einen anderen Bereich ausweichen. Dies war bei den bisher verwendeten analogen, terrestrischen Rundfunksendern ausreichend erprobt und kein Problem. Um den Fortbestand dieser in Jahren aufgebauten Kompetenz zu erhalten, den bundesweiten Kulturbetrieb gleichzeitig aber sicherzustellen arbeiten das APWPT (ASSOCIATION OF PROFESSIONAL WIRELESS PRODUCTION TECHNOLOGY) Forum gemeinsam mit Funkmikrofonherstellern an der Umsetzung eines Planes, das verwendete Spektrum bestenfalls weiterhin freizuhalten oder aber einen technologisch machbaren Weg zu zeigen die bestehende drahtlose Übertragungsqualität, -quantität und Betriebssicherheit auch in den nächsten Jahrzehnten sicherzustellen. Darüber stellt die Tatsache der Nichtveröffentlichung der Regionen, in denen bereits das drahtlose Internet gesendet wird und es deshalb zu erheblichen Störungen kommen kann, die auf die Funkmikrofone angewiesenen Veranstalter vor unvorhersehbare Schwierigkeiten. Die Telekommunikationsindustrie erwidert, sie könne zwar aus Wettbewerbsgründen keine Ausbaupläne veröffentlichen, sie wollen aber den Bühnenverein und die Betroffenen möglichst vorzeitig informieren. Ein weiteres Problem stellen die Kosten der rund Funkmikrofone dar, von denen zahlreiche spätestens nach dem 31. Dezember 2015 unbrauchbar werden, da sie nicht frequenzflexible einsetzbar sind. Nach Einschätzung des APWPT werden Entschädigungszahlungen von mehr als 1 Milliarde e fällig. Außerdem sollen nur diejenigen Anspruch auf die Kostenerstattung für die Anschaffung einer Funkmikrofonanlage haben, die diese im Zeitraum vom 01. Januar 2006 bis 31. Dezember 2009 erworben haben, alle anderen 32

33 nicht. Wie viel Geld am Ende zur Verfügung stehen wird, entscheidet 2011 allein die Bundesregierung. Der Bundesrat hatte am 17. Dezember 2010 einen Entschluss hierzu veröffentlicht. Dieser fordert, dass sowohl der Erlös aus der Versteigerung der Frequenzen von 790 MHz MHz zur Deckung der Kosten eingesetzt werde, den Rundfunksendeunternehmen, Sekundärnutzern und Kultur- und Bildungseinrichtungen bzw. den sie tragenden Kommunen und Ländern aus der notwendigen technischen Umstellung entstehen. Weiters dass vor der tatsächlichen Frequenzvergabe und Nutzung der Digitalen Dividende eine befriedigende Lösung der Störproblematik für drahtlose Produktionsmittel sowie leitungsgebundene und nicht leitungsgebundene Rundfunkübertragung aufgezeigt wird und dass diese und weitere Fragen im Benehmen mit den Ländern in einer über das übliche Anhörungsverfahren hinausgehenden Weise geklärt werden. Der Bundesrat geht davon aus, dass die in diesem Zusammenhang entstehenden Kosten mit mindestens 700 Millionen e zu beziffern sind und kritisiert, dass der Bund diesen Kostenansatz in den Verhandlungen mit den Ländern nicht anerkannt hat und lediglich bereit ist, einen Entschädigungsfonds für die bisherigen Frequenznutzer mit maximal 130 Millionen e auszustatten. Angesichts des für diese Frequenzen erzielten Versteigerungserlöses von ca. 4,4 Milliarden e hält der Bundesrat diese Summe nicht für angemessen, um die im Bundesrat am 12. Juni 2009 abgegebene Zusage des Bundes zu erfüllen. Am 2. November 2010 erinnert der Bundesrat an die Festlegung, dass die aus der Digitalisierung des terrestrischen Fernsehens resultierende Digitale Dividende in Deutschland ausschließlich den Frequenzbereich 790 MHz bis 862 MHz umfasst. Ein Verzicht auf weitere Rundfunkfrequenzen, der sogenannten Digitale Dividende 2, kommt daher in Deutschland nicht in Betracht, weil es gilt, die Entwicklungs- und Wettbewerbsfähigkeit des erfolgreichen terrestrischen Fernsehens zu sichern. 33

34 6.3 Übersicht über die aktuelle Frequenzlage für Funkmikrofone Übersicht über die Frequenzbereiche für Funkmikrofone, Tonrundfunk, Telekommunikationsdiensten und sonstige Anwender In der folgenden Tabelle ist die Frequenzbelegung zwischen 30 MHz und 3000 MHz aufgelistet. Die rot gekennzeichneten Bereiche sind für Funkmikrofone bereitgestellt. Im Folgenden werden die einzelnen Bereiche erläutert MHz - 39 MHz Abbildung 6.2: Frequenzverteilung 30 MHz MHz Der Bereich um 32 MHz wird derzeit für drahtlose Mikrofone nicht mehr genutzt. Er dient hauptsächlich Personenführungsanlagen zur Besichtigung von Museen, Stadttouren, da zu viele Störungen durch digitale Mischpulte, Effektgeräte und Lichtsteuerungen auftreten. Außerdem sorgen auch in zunehmenden Maße Schaltnetzteile, die Taktfrequen- 2 Frequenzbereiche - Norbert Hilbich Sennheiser

35 zen im MHz-Bereich aufweisen und so das gesamte Kurzwellenband beeinträchtigen, für Probleme. Es verursachen auch Energiespar- und Leuchtstofflampen aufgrund von elektronisch geregelten Drosseln Störungen, die hauptsächlich durch die Leitungen, mit denen die betriebenen Geräte miteinander verbunden sind, übertragen werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als konduktive Kopplung. Eine Möglichkeit diesen Bereich trotzdem für Drahtlostechnik zu nutzen, wäre der Einsatz von In-Ear-Systemen. Dafür müssten jedoch für diese Systeme eine höhere Leistung als die bis jetzt gesetzlich verordneten, zugelassen werden, damit sie sich gegen die Störquellen durchsetzen können. Die Folge wären Überreichweiten in Ballungsgebieten, da die Gebäudedämpfung in diesem Frequenzbereich niedrig ist. 174 MHz MHz Digital Audio Broadcasting (DAB) ist ein digitaler Übertragungsstandard für terrestrischen Empfang von Digitalradio, der in diesem Bereich sendet und so nur partiellen Funkstreckeneinsatz ermöglicht. 470 MHz MHz, 614 MHz MHz und 863 MHz MHz Schätzungen zu Folge arbeiten mehr als 95 Prozent der drahtlosen Systeme in diesem Frequenzbereich, da es im UHF- Bereich wenig Störungen gibt. Aufgrund der höheren Frequenz ist jedoch die Reichweite eingeschränkt und die Gebäudedämpfung kommt zum Tragen. Abbildung 6.3: Frequenzverteilung 1000 MHz MHz 35

36 1452 MHz ,5 MHz Nachdem in Deutschland die Digitale Dividende verkauft wurde, teilte man diesen Bereich 2010 Drahtlossystemen neu zu. In diesem Frequenzbereich ist sowohl die Gebäudedämpfung als auch die Körperdämpfung der Signale durch die Akteure signifikant. Beispielsweise sind am körpergetragene Sender aufgrund der unmittelbaren Körpernähe nicht zu empfehlen, da es zu Reichweitenproblemen kommen kann. Handsender haben hier gegenüber den körpernahen Sendern- oder Empfängern den Vorteil, dass die Körperdämpfung kaum Einfluss nimmt, das die Antenne am Ende des Senders frei strahlen kann. Anders verhält es sich bei dem Betrieb von In-Ear Monitorsystemen, da die Sendeantennen frei aufgestellt werden und somit ihre gesamte Leistung ungehindert in Richtung der Akteure abstrahlen können. Die Empfangsantennen an den Akteuren können diese Signale gut aufnehmen. Es besteht nun die Möglichkeit diesen Bereich für den Betrieb von In-Ear Monitorsystemen zu nutzen, um so den UHF-Bereich um diese Anwendung zu entlasten. Dadurch verbleiben mehr Frequenzen für den Betrieb der drahtlosen Mikrofone mit der notwendigen Betriebssicherheit MHz MHz Der Bereich ist reserviert für den Betrieb von Reportagemikrofonen und soll europaweit zur Verfügung stehen MHz ,5 MHz Dieser Bereich ist für drahtlose Netzwerke, wie zum Beispiel WLANs freigegeben. Da es auf dem Markt eine Große Anzahl an Geräten gib die hier lizenzfrei senden können, insbesondere auch Anwendungen im Konsumerbereich, ist dieser Frequenzbereich nicht geeignet für den Einsatz professioneller Drahtlostechnik. Die arbeitenden Drahtlostechnologien, die in der Tabelle unter Sonstiges aufgeführt sind, lauten: Amateurfunkdienst, Betriebsfunk, Binnenschifffahrt, Demonstrationsfunk für Bildungseinrichtungen, drahtlose Kameras, Eisenbahnfunk, Fernmessen - Telemetrie, Flugnavigation, Funkanwendungen der BOS, Funkanwendungen geringer Reichweite, Funknachrichten an einen oder mehrere Empfänger, Kurzstreckenfunk, Militär, Modellfernsteuerung, Normalfrequenz, Zeitzeichenfunk, Ortung von Verschütteten, Ortungsfunkdienst über Satelliten, Radioastronomie, Reportagefunk, Rettungsfunk See/Luftfahrzeuge, Richtfunk, schnurlose Telekommunikation, Serviceverbindungen Satelittenfunk, Suchrettungsdienst, Weltraumwirkfunk, Weltraumforschungsfunk, Wetterdienst, WLAN, Windprofilmessradar 36

37 6.3.2 Fallbeispiel Köln In der folgenden Tabelle sind die Fernsehsender, die in Köln empfangen werden können aufgelistet. 4 Kanal Mhz Nutzung Sender Sendestandort TV ARD-WDR Deutschland TV WDR Wuppertal Deutschland ZDF Deutschland FREI TV Digitenne- Bouquet 2 Niederlande HR - Mitte Deutschland TV WDR Dortmund Deutschland TV ZDF Deutschland TV WDR SIEGEN Deutschland Mobiel TV KPN Niederlande TV ZDF Deutschland TV RTL-NRW Deutschland TV ZDF Deutschland TV WDR-Bielefeld Deutschland TV ARD-HR Deutschland TV SWR-RP Deutschland TV Digitenne- Bouquet 1 Niederlande RTL-Hessen Deutschland TV ZDF Deutschland TV NRW Mux 1 Deutschland TV WDR-Aachen Deutschland ARD-HR Deutschland FREI TV BE 1 Belgien FREI FREI Test Mobile 3.0 Deutschland FREI FREI TV WDR-Münster Deutschland TV WDR-Düsseldorf Deutschland FREI TV ARD-WDR Deutschland TV WDR Köln Bonn Deutschland TV ARD-WDR Deutschland FREI

38 Kanal Mhz Nutzung Sender Sendestandort TV NRW Mux 1 Deutschland ZDF Deutschland TV Pro 7 Sat 1- NRW Deutschland TV Publieke Omroep Boug. Limburg Niederlande Pro7 Sat1-Hessen + RP Deutschland TV Pro 7 Sat 1- NRW Deutschland TV ARD-SWR Deutschland TV WDR-Essen Deutschland FREI TV ZDF Deutschland TV ARD-WDR Deutschland Internet Internet Internet Duplexlücke Digitenne-Bouquet 3 Niederlande Rhein main Mux Deutschland Duplexlücke Duplexlücke digital Belgien Duplexlücke Internet Internet Internet Hier wird ersichtlich, dass der vermeintliche Spektrumsgewinn durch die Digitalisierung in Ballungszentren wie Köln nicht vorhanden ist. Die Kanäle 66 und 64 werden noch aus dem Bereich der Digitalen Dividende in den Bereich darunter verlegt. So sind in Köln 56 MHz des Frequenzspektrums frei, die sich aus 7 Kanäle mit jeweils 8 MHz Kanalbandbreite zusammen setzen Spektrumsanforderungen für Funkmikrofone Es gilt zu klären, welchen Umfang der für Funkmikrofone zu Verfügung gestellte Frequenzbereich besitzen sollte und wie viele drahtlose Mikrofone oder In-Ear-Systeme sich in einem gegebenen Frequenzbereich unterbringen lassen. Das ist von unterschiedlichen Faktoren abhängig. Zum einen hängt dies von der Qualität der eingesetzten Geräte, also vom Intermodulationsverhalten, der Selektivität, der geforderter Geräuschspannungsabstand usw. ab, zum anderen von den gestellten Anforderungen seitens der Nutzer. Um sich einen Überblick zu verschaffen werden die Anforderungen in zwei Kategorien geteilt: den sehr anspruchsvollen Betrieb von TV-, Theater- und Musicalproduktionen 38

39 den Normaleinsatz von Bühnenshows oder Präsentationen Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht des zur Verfügung stehenden Spektrums in MHz sowie die Anzahl der nutzbaren Verbindungen drahtloser Mikrofone und In-Ear- Monitorsysteme für normale und anspruchsvolle Anforderungen. Die Darstellung geht von heutigen Standardgeräten aus: Bandbreite Normale Anspruchsvolle Normale Anspruchsvolle in Anforderung Anforderung Anforderung Anforderung MHz drahtlose Mikrofone drahtlose Mikrofone In-Ear Mono In-Ear Stereo Repräsentiert den aktuellen Qualitätsstandard nicht berücksichtigt sind Weiterentwicklungen im Sinne HD-Content Dabei fällt auf, dass eine Steigerung des verfügbaren Spektrum keine proportionale Steigerung der einsetzbaren Funksysteme zu Folge hat. Der Grund dafür ist das Entstehen von Summen- und Differenzfrequenzen bei der Intermodulation(siehe Kapitel 4). In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass die verfügbaren Frequenzen in einem zusammenhängenden Bereich betrieben werden. Wenn man diesen gesamten Frequenzbereich in mehrere Frequenzblöcke unterteilt, die einen Abstand von mindestens 24 MHz haben, ist es möglich mehrere Systeme unterzubringen, da die Intermodulationsprodukte ausserhalb des genutzten Frequenzspektrums liegen. Dazu ein kurzes Beispiel anhand der obigen Tabelle: Steht ein Frequenzbereich zu 3 Blöcken mit je 24 MHz Bandbreite zur Verfügung, dann ergeben sich daraus 72 MHz für anspruchsvolle Anforderungen, das entspricht 54 Verbindungen. Steht dagegen ein 1 Block von 72 MHz Bandbreite zur Verfügung, ergeben sich daraus nur 32 anspruchsvolle Anforderungen. Das Resultat sind ein Gewinn von 22 zusätzlich möglichen Verbindungen, d.h. die Verteilung auf Frequenzblöcke bietet Vorteile für die effektivere Nutzung des Spektrums. In den für drahtlose Mikrofone freien Lücken zwischen den 24 MHz Blöcken können natürlich andere Systeme betrieben werden, zum Beispiel TV- oder Radiosender. 5 5 Frequenzbereiche - Sennheiser Diplomingenieur Norbert Hilbich 39

40 7 Lösungsvorschläge zur Sicherung des Funkmikrofonspektrums 7.1 Frequenzkoordination Frequenzkoordinatoren sind Programme, die dem Anwender helfen für eine bestimmte Anzahl an Sendern freie und passende Sendekanäle zu finden. Sie bestimmen interferenzund intermodulationsfreie Frequenzen für eine geplante Veranstaltung, die den Geräten der Akteure zugewiesen werden. Dabei wird auf die örtliche Verfügbarkeit geachtet, um Kollisionen mit am Veranstaltungsort bereits aktiven Sendern zu vermeiden. Reportageteams, die über die Veranstaltung berichten wollen, melden sich vorher an und bekommen Frequenzen zugewiesen. Der Wireless Systems Managers der Firma Sennheiser durchsucht das Frequenzspektrum nach freien Übertragungskanälen,die eine störungsfreie Übertragung ermöglichen. Dabei hält das System Ersatzfrequenzen für den Fall, dass Sendefrequenzen ausfallen, bereit. Das System der Firma Sennheiser hat drei Betriebsarten : Maximale Anzahl von Frequenzen, Reguläre Betriebsart und Erhöhte Sicherheit. Nicht verfügbare Frequenzbereiche können von von herein manuell ausgeblendet werden. Der Schwellenwert zum Empfang von Funksignalen kann der angezeigten Funksituation entsprechend gesetzt werden, um zwischen größerer Reichweite, d.h. niedriger Schwellenwert, dafür mehr potentielle Störer, und hoher Frequenzanzahl, d.h. hoher Schwellenwert, aber reduzierte Reichweite, auszubalancieren. 1 Bei gleichzeitigem Einsatz mehrerer Funkstrecken nimmt die Zahl der Störfrequenzen durch Intermodulationsprodukte (siehe Kapitel 4) dramatisch zu. Ein gutes Frequenzmanagement für alle Funkstrecken, die gleichzeitig zum Einsatz kommen sollen, ist deshalb die Voraussetzung für den störungsfreien Betrieb einer Mehrkanalanlage. 7.2 Ausweichen auf andere Frequenzbereiche Eine weitere Möglichkeit zur Inbetriebnahme von Funkmikrofone ist das Ausweichen auf die neu zugeteilten Frequenzbereiche (Kapitel 6)

41 7.2.1 Flexible Funkstrecken - Sennheiser SK 5212-II Das Modell SK 5212-II von Sennheiser sorgt für flexible Einsatzbereitschaft in unterschiedlichen Frequenzbereichen. Dies wird durch unterschiedliche Längen der Aufsteckantennen erreicht, die den von 470 MHz bis 866 MHz abdecken. Abbildung 7.1: Sennheiser SK 5212-II Höhere Frequenzbereiche im UHF Band In Kapitel 6 wurden bereits neue Frequenzfenster bei 1,4 GHz und 1,8 GHz erwähnt, die Funkmikrofonen zu Verfügung stehen. Es stellt sich aber mit größer werdender Frequenz und somit kleiner werdender Wellenlänge das Problem, dass die Dämpfung und Abschattung durch Hindernisse sehr stark ins Gewicht fällt. Bei der Verdopplung der Frequenz, verdoppelt sich die Luftdämpfung und es kommt zur Vervierfachung der Körperdämpfung von am Körper getragenen Mikrofonen. Damit erscheint die Nutzung dieses Frequenzbereiches mit der vorhandenen Technologie nur dann sinnvoll, wenn zu jeder Zeit eine direkte Sichtverbindung zwischen Sende- und Empfangsantenne gewährleistet ist. Das digitale Funkmikrofon XD-V70 der Firma Line 6 beispielsweise arbeitet bei 2,4 GHz. Dieser Frequenzbereich ist nicht für Funkmikrofone geschützt, sondern steht auch für WLANs, drahtlose Kameras und Telemetrieanwendungen usw. frei zur Verfügung. Aus diesem Grund wird dieser Bereich von professionellen Nutzern gemieden, da er keine vollständige Übertragungssicherheut bietet. Es besteht jedoch auch noch die Möglichkeit, drahtlos Dienste wie zum Beispiel In-Ear-Monitoring-Systeme in diesem Bereich anzusiedeln, um den Bereich um 790 MHz bis 862 MHz zu entlasten

42 7.3 Digitale Übertragung Mittlerweile kann man auch einige digitale Funkmikrofone zu erwerben. Neben den bereits in Kapitel 4.4 aufgezeigten Vorteilen der Digitalisierung muss erwähnt werden, dass sie nicht für einem Spektrumsgewinn sorgt. Beispielsweise benutzt das Funkmikrofon DMS 700 der Firma AKG eine Audioabtastung von 24 Bit und 44,1 khz. Das entspricht einer Datenrate von 1058kbps, die übertragen werden muss. Diese ist jedoch viel zu gross für die drahtlose Übertragung, da zur Verhinderung von Interferenzerscheinungen nur weniger als 200kbps erlaubt sind. Nun werden die ursprünglichen Daten um den Faktor 5 komprimiert, was jedoch einen Qualitätsverlust bedeutet, um die erforderlichen 200kbps zu erreichen. Tonmeister sehen die Audiokomprimierung skeptisch, da für professionelle Anwendungen immer höchste Qualität gewährleistet sein muss und nicht immer von vornherein klar ist, auf welchem Medium eine Produktion beendet wird. Abbildung 7.2: AKG DMS Digitale Funkmikrofone sind den analogen aufgrund der Latenz unterlegen. Wird nun mit digitalen Mischpulten, digitalen Endstufen und/oder digitalen Lautsprechkontrollern gearbeitet, addieren sich die Latenzen. Dies kann zur Undurchführbarkeit der Veranstaltung führen, da je nach Anwendung maximal 4ms bis maximal 10ms Verzögerung absolute Obergrenze sind. Führt man sich vor Augen, dass der Musiker auf der Bühne Hören und gleichzeitig Intonieren muss, können ihn Latenzen verwirren und aus dem Rhythmus bringen. 7.4 Filteroptimierung Die Hersteller von Funkmikrofonen arbeiten derzeit an der Optimierung der Filter in den verarbeitenden Geräten. Diese dienen der Nebenwellenunterdrückung in den Empfangs