AV sender: senza fili anche in HD e 3D

Dicembre 2011
Gli AV sender trasferiscono i segnali di bassa frequenza provenienti da qualunque apparecchio Audio/Video installato nel salotto (decoder TV, lettore DVD, mediaplayer, ecc)  o in qualunque altra stanza dell'appartamento, senza necessità di alcun cablaggio. Inoltre i ripetitori AV contengono anche un estensore del segnale di telecomando che permette di telecomandare le sorgenti audio/video dagli stessi ambienti dove sono presenti i diversi televisori. In tal modo diventa possibile portare i segnali video e audio stereo provenienti da un ricevitore SAT o da qualunque altra sorgente audio/video, verso uno o più televisori presenti nelle diverse stanze della casa, senza impiego di cavi e mantenendo salve le funzionalità dei diversi telecomandi.
Il grande vantaggio è di non dovere acquistare altri decoder con relativa scheda di pay TV o altre costose sorgenti di segnale, ma basterà installare un ripetitore AV per rendere disponibili quelle sorgenti in tutto l'appartamento senza bisogno di collegamenti a filo. In particolare i prodotti più recenti consentono la diffusione domestica anche con qualità Full HD in modo da rendere disponibili in tutta la casa con qualità 1080p i contenuti 3D HD trasmessi ad esempio da SKY HD o disponibili sui dischi Blu-ray 3D HD

Per la TV ma non solo
Il ripetitore AV si presta a una serie di diversi impieghi che qui riassumiamo a seconda dei due apparati posti in collegamento alle due estremità.
-    Trasmettere in qualsiasi stanza della vostra casa le immagini di qualsiasi sorgente audio video come ricevitore SAT, televisore, lettore DVD, VCR.
-    Vedere e registrare sul VCR collegato in un'altra stanza i segnali audio e video provenienti dalla sorgente collegata al trasmettitore.
-    Trasmettere musica stereofonica di qualsiasi sorgente audio verso qualsiasi cassa HI-FI amplificata posta sia all'interno che all'esterno di casa.
-    Utilizzare diversi ricevitori per ricevere i segnali in più stanze del vostro appartamento.
-    Sorvegliare bambini, anziani o disabili tramite la vostra videocamera.
-    Trasmettere meeting e conversazioni tenuti in altri locali rispetto al luogo d'ascolto.
-    Sistemi di sorveglianza, come ad es. per vedere chi c'è fuori dalla porta di casa semplicemente connettendo a questo sistema una videocamera CCD miniatura.

Come funziona?
Il sistema è composto da due unità: un trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore si collega all'apparecchiatura di cui si vuole trasferire il segnale AV, ad esempio, al decoder posto in salotto, mentre il ricevitore si connette al televisore remoto, posto in camera oppure in un'altra stanza. Il funzionamento dei ripetitori AV si basa su un sistema di trasmissione/ricezione in radiofrequenza in grado di diffondere i segnali nell'appartamento superando anche eventuali ostacoli, come pareti e mobili. Le tecniche utilizzate sono diverse per la trasmissione wireless con qualità  SD e per la trasmissione sempre wireless ma con qualità Full HD, i cui ripetitori wireless HD sono arrivati sul mercato molto recentemente (novembre 2011).

Ripetitori wireless con qualità SD
Per l'estensione casalinga wireless con la normale qualità SD viene utilizzata una banda a microonde, a 2,4 GHz o a 5,8 GHz, mentre la trasmissione del segnale del telecomando avviene in senso contrario in banda UHF a 433 MHz. Per la trasmissione dei segnali audio e video a microonde viene utilizzata la modulazione FM che consente una qualità audio e video superiore rispetto ai tradizionali sistemi in AM. È possibile scegliere la frequenza di trasmissione in modo da evitare interferenze con altri sistemi vicini operanti nella stessa banda di frequenze.
In banda 2.4 GHz sono disponibili 4 diverse frequenze selezionabili su 4 canali (2414, 2432, 2450, 2468 MHz), mentre in banda 5.8 GHz sono disponibili 8 diverse frequenze selezionabili ( 5733 5, 5809, 5752, 5828,  5771, 5847, 5790, 5866). La stabilità delle frequenze è assicurata da un sintetizzatore PLL posto all'interno delle unità. La trasmissione ha una portata di circa 100 m. a vista libera e circa 30 m. in presenza di ostacoli (variabili secondo la natura delle pareti di casa), e può avvenire anche da un piano all'altro della casa. Le due unità utilizzano antenne a microonde che possono essere esterne direttive orientabili, o esterne omnidirezionali a stilo con connettore F oppure omnidirezionali a filo intergrate nelle due unità. Gli ingressi e le uscite di segnale delle due unità possono essere realizzate con Scart o RCA componenti o con jack 3.5 mm a cui si accede con cavo adattatore a Scart. Si possono allestire più punti di ricezione remoti acquistando separatamente uno o piu' ricevitori supplementari.

Ripetitori wireless con qualità Full HD
I ripetitori wireless con qualità Full HD utilizzano la nuovissima e rivoluzionaria tecnologia di trasmissione WHDI, Wireless Home Digital Interface, che utilizza una modulazione multicarrier tipo OFDM simile a quella usata per le trasmissioni della TV Digitale terrestre. Con tale modulazione il segnale viene trasmesso sparpagliato su tutta la banda da 5.1 a 5.9 GHz. Un originale sistema automatico, che riconosce portanti interferenti, evita di usare le stesse frequenze delle portanti interferenti, eliminando così la sovrapposizione. Viene, inoltre, utilizzato un sistema di antenne multiplo tipo MIMO, Multiple Input Multiple Output, sia in trasmissione che in ricezione, che fa si che il segnale trasmesso pervada tutto l'ambiente e quindi venga ricevuto e recuperato da ogni direzione esso provenga.
Il ricevitore estrae dal segnale OFDM il segnale sorgente. Grazie a tutti questi accorgimenti la banda passante che si riesce a realizzare con la trasmissione WHDI è ragguardevole, pari a quella di una connessione HDMI 1.3 che arriva fino a 10.2 Gbs e perciò più che adeguata per segnali HDTV con qualità fino a 1080p24/30/50/60 e 3D. La portata del sistema è di 30 metri in campo libero è di 20 con ostacoli interposti. Le unità trasmittente e ricevente del ripetitore vanno collegate alla sorgente HD e al terminale remoto mediante connettori HDMI. Non va invece usata la connessione SCART, pur disponibile in entrambi gli apparati terminali, perché in tal modo si limiterebbe la qualità dell'immagine all'SD.
Con WHDI a 5 GHz si amplia la categoria di apparecchiature sorgente collegabili senza fili al display TV e che spaziano dal PC, alla playstation PS3 o Xbox, fino alla camera fotografica digitale. Mentre l'unità trasmittente ha le dimensioni di un lettore blu-ray, quelle dell'unità ricevente sono compatte e consentono di essere appese al retro del televisore. La tecnologia WHDI è supportata da un consorzio di costruttori, fra cui Amimon, Hitachi, Motorola, Samsung, Sharp, Sony e LG Electronics. A causa della loro maggiore complessità gli apparati ripetitori HD presentano al momento costi superiori a quelli dei ripetitori AV-SD, ma il progresso tecnologico e la maggiore diffusione contribuirà a diminuirne sensibilmente i costi.
 
Il ripetitore di telecomando
Il sistema ripetitore AV comprende anche un ripetitore di telecomandi integrato, con cui comandare le apparecchiature direttamente dal secondo punto di visione, utilizzando il telecomando del prodotto originale del ricevitore SAT nella stanza dov'è collocato il televisore remoto: in pratica per cambiare canale non ci si dovrà spostare. Il trasmettitore del ripetitore di telecomando è collocato all'interno del terminale ricevitore AV e riceve il comando IR dal telecomando attraverso un fotodiodo. All'altro lato, il segnale a 433 MHz viene rivelato e reso disponibile a un fotodiodo che lo invia all'apparecchiatura da telecomandare. Il collegamento in UHF si attiva attraverso antenne omnidirezionali a filo, incorporate nei terminali. La trasmissione a 433,92 MHz usa una modulazione digitale tipo ASK, 256 codici disponibili per assicurare la protezione da altri segnali nella stessa banda. La portata dell'estensore IR è generalmente di 50 metri in campo aperto, mentre la portata di ciascuno dei due fotodiodi è di circa 4 metri. La frequenza da 30 a 60 KHz di ingresso/uscita IR per il telecomando è compatibile con tutti i telecomandi dei decoder/DVD, compresi i modelli di decoder SKY, SKY HD, MySKY e MySKY HD.

Frequenza di lavoro, fattore importante
Le frequenze di lavoro utilizzate per l'operatività del sistema AV cadono nell'ambito di bande non licenziate e assegnate per l'impiego ISM, cioè per applicazioni industriali, scientifiche e mediche per l'uso delle quali non è necessaria la licenza. Le frequenze ISM trovano le applicazioni più disparate. Oggi sono impiegate in più di un dispositivo posto nelle vicinanze del ripetitore AV, con la possibilità di generare problemi d'interferenza che impediscono il corretto funzionamento del ripetitore AV. Perciò occorre scegliere con attenzione il ripetitore AV fra i vari prodotti in commercio, controllandone con cura le frequenze di lavoro.  La frequenza usata per l'estensore del telecomando cade nella banda di frequenza 433,050-434,790 MHz, impiegata anche da apri cancelli e da sensori di temperatura. La ridotta potenza imposta per le applicazioni in tale banda evita in generale problemi di interferenza, anche se limita la portata a circa 50 metri. Inoltre, la codifica a 256 livelli collabora a evitare possibili interferenze.
La frequenza usata per il collegamento Audio/Video può invece cadere nella banda 2,4 GHz  o nella banda 5.1-5.9 GHz o ancora nella banda 5,8 GHz secondo il prodotto scelto.
Nella banda 2,4 GHz, esattamente 2,4 ÷ 2,4835 GHz, operano molti altri componenti come router WiFi, sistemi Bluetooth, forni a microonde e, ultimi arrivati, anche il comando di sincronizzazione per gli occhiali dei televisori 3D: tutti dispositivi comunemente presenti nelle nostre case e non solo in casa nostra ma anche in quella del vicino.
Poiché le potenze permesse in tal caso sono più elevate per assicurare portate di almeno 100 metri in campo aperto, usando tale frequenza di lavoro per il ripetitore AV si corre frequentemente il rischio di avere interferenze che ne impediscono il corretto funzionamento, soprattutto nel caso di forni microonde con elevate potenze a 2.45 GHz. Nella banda 5,8 Ghz, esattamente 5,725 ÷ 5,865 GHz sono presenti poche altre applicazioni, così che i ripetitori AV a 5.8 GHz sono in generale esenti da problemi di interferenza, invece molto spesso frequenti nei prodotti a 2.4 GHz.
I ripetitori AV per HD operano in tutta la banda 5.1-5.9 GHz e perciò in parte sovrapposta alla banda 5.4 GHz in cui operano i wireless router WiFi. Il sistema WHDI dei ripetitori AV per HD riconoscono automaticamente altre trasmissioni presenti a 5 GHz e fanno in modo di operare solo nella restante banda non occupata da interferenze. In questo modo si evitano ogni inconveniente di coesistenza con sistemi WiFi a 5.4 GHz e con i ripetitori AV a 5.8 GHz.

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