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Squelch – Tecnología de Circuito de Cancelación de Ruido en Sistemas de Audio Inalámbricos

A nuestros Especialistas de Desarrollo de Mercado a menudo se les pregunta acerca de la cancelación de ruido: cómo funciona y cómo solucionar problemas que puedan aparecer. En esta publicación del blog hemos respondido a estas preguntas y hemos incluido un poco de historia sobre la cancelación de ruido para ustedes, los aficionados al tema.

¿Qué hace un circuito de cancelación de ruido?

Un circuito de Squelch o de silenciamiento es fundamental para el funcionamiento adecuado del receptor en sistemas inalámbricos. La función de este circuito es cancelar o silenciar la salida de audio del receptor cuando se produce una ausencia de la señal de radio deseada. Cuando la señal deseada se pierde (debido a caída de las rutas múltiples, distancia excesiva, pérdida de potencia del transmisor, etc.), el receptor abierto puede levantar otra señal o ruido de radio de fondo. Normalmente, esto se escucha como ruido blanco y es a menudo mucho más fuerte que la señal de audio de la fuente deseada.

¿Cuál es la historia de la tecnología del circuito de cancelación de ruido?

Motorola fue pionero en la tecnología como Línea Privada para la radio a principios de la década de 1950, pero como sus competidores desarrollaron sus propias variantes, la versión genérica se conocía como Sistema Silenciador Codificado de Tono Continuo o Sistema Silenciador Codificado de Tono Continuo Subaudible. En aquel entonces, los tonos se generaban y decodificaban por la vibración de láminas enfundadas en cobre. Estos materiales fueron elegidos por su capacidad de soportar los rigores climáticos y las vibraciones en sistemas de radio de dos o tres vías. En la actualidad, los tonos son generados en forma electrónica, y un transmisor inalámbrico completo es una fracción del tamaño del antiguo Vibrasponder de Motorola.

Motorola TU333 Vibrasponder Imagen: Cortesía de repeater-builder.com

Tecnología de cancelación de ruido en sistemas de audio inalámbricos

Todos los transmisores inalámbricos tienen algún tipo de circuito de cancelación de ruido. La verdadera diferencia está en los niveles de refinamiento que ofrecen los distintos fabricantes y modelos.

Básico: El circuito de cancelación de ruido tradicional es un interruptor de audio controlado por el nivel de la señal de radio que utiliza un límite (nivel) fijo o ajustable en forma manual. Cuando la intensidad de la señal recibida cae por debajo de este nivel, la salida del receptor se silencia. Lo ideal es que el nivel de silenciamiento esté justo por encima del nivel de ruido de radio de fondo o en el punto en el que la señal deseada se vuelve demasiado ruidosa para ser aceptable. Si el nivel de silenciamiento se coloca más alto, requerirá una potencia más alta en la señal recibida para desactivar el silenciador del receptor. Ya que la potencia de la señal recibida disminuye a medida que aumenta la distancia de transmisión, las configuraciones de silenciamiento más altas disminuirán el rango de operación del sistema.Squelch-diagramCancelación por Nivel de Ruido: Uno de los refinamientos del circuito de silenciamiento estándar se conoce como cancelación de ruido. Esta técnica se basa en el hecho de que el audio de ruido de radio indeseable tiene una gran cantidad de energía de alta frecuencia en comparación con la señal típica de audio. El circuito de cancelación de ruido compara la energía de alta frecuencia de la señal recibida con un voltaje de referencia fijado por el ajuste de cancelación de ruido. En este sistema, el control de cancelación de ruido determina esencialmente la “calidad” de la señal (relación señal-ruido) requerida para desactivar el silenciador del receptor. Esto permite el funcionamiento en ajustes de cancelación de ruido inferiores sin ninguna probabilidad de existencia de ruido en caso de que se pierda la señal deseada.

Cancelación por Tono-clave o Tono-piloto: Un refinamiento adicional es el método de doble silenciador que implica la transmisión de un tono-clave, código tonal o de tono-piloto. Este permite al receptor identificar la señal de radio deseada mediante la adición de un tono supra o sub-audible en el transmisor (32 kHz en el sistema inalámbrico Shure ULX®) que se envía junto con la señal de audio normal. El receptor solo desactivará el silenciador cuando levante una señal de radio de intensidad adecuada y detecte la presencia del tono-clave. Esto evita el ruido en el receptor cuando se pierda la señal del transmisor deseado, incluso en presencia de una señal interferente (sin-tono-clave) en la misma frecuencia.

Los circuitos por tono-clave del transmisor cuentan con retrasos de encendido y apagado a fin de que el interruptor de encendido del transmisor pueda operar en silencio. Cuando el transmisor se enciende, la señal de radio se activa de inmediato, pero el tono-clave se retrasa brevemente, manteniendo el receptor en silencio hasta que la señal sea estable. Esto enmascara cualquier ruido de encendido (que a menudo es un “pop”). Cuando el transmisor se apaga, el tono-clave se desactiva al instante, silenciando el receptor, pero la desactivación real de la señal transmitida se retrasa levemente. Esto enmascara cualquier ruido de apagado y elimina la necesidad de un interruptor de silenciamiento independiente. Por último, la señal del tono-clave a menudo se utiliza para transmitir información adicional al receptor. Esto puede incluir el voltaje de la batería, ajustes de ganancia de audio del transmisor, tipo de transmisor y nivel de potencia del transmisor.

Sugerencias para Solucionar Problemas

Hay situaciones en las que quizás desees desactivar la cancelación de ruido por tono-clave, especialmente cuando realizas pruebas de canales de RF o diagnóstico de producto. Aun así, no se recomienda la desactivación del tono-clave para la utilización general de micrófonos inalámbricos. La desactivación del tono-clave es solo un ajuste temporario que regresará a su estado normal de activado cuando el receptor se apague y vuelva a encender.

Y otra cosa: Los circuitos de cancelación de ruido están diseñados para eliminar el ruido de fondo sin desactivar el silenciador del receptor. Si tienes constantemente interferencia inalámbrica, sería bueno que revises el manejo de tus prácticas inalámbricas.  Asegúrate de:

 

  • Ajustar la adecuada ganancia de entrada
  • Utilizar las antenas adecuadas y ubicarlas en el espacio correcto
  • Mantener la línea visual entre el transmisor y el receptor
  • Coordinar las frecuencias
  • Utilizar baterías nuevas

 

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