Преимущества литиевых аккумуляторных батарей для беспроводных систем

Тип батарей: Alkaline? NiMH, Li-ion?

Для питания беспроводных микрофонов в последние десятилетия устоялась традиция использования щелочных (alkaline) батарей проверенных производителей. В подавляющем количестве случаев это будет типоразмер AA, в народе именуемые «пальчики». В принципе, время работы от таких батареек являются вполне достаточным, а цена вполне доступна для большинства применений. Но является ли такой вариант оптимальным?

Экономическая сторона вопроса:

Если вы используете радиомикрофон раз в неделю или даже в месяц, скорее всего покупка аккумулятора и зарядного устройства не сэкономит вам денег в ближайшей перспективе. Но если вы владелец востребованной прокатной компании или телестудии, где эфиры, записи программ и шоу могут идти непрерывно сутками, то стоит задуматься, сколько батареек проходит через микрофон за неделю, месяц, год. И тогда оказывается, что за срок менее, чем один год, окупиться фирменный аккумулятор, который будет точно служить вам несколько лет. При этом обеспечивая дополнительные удобства и бонусы. Плюс бывают случаи, когда экономия неуместна, а удобство и надежность решают всё, например личный микрофон популярного артиста. В финальной части статьи мы произвели подсчет рентабельности.

Экологический аспект:

Современная батарейка – это буквально «кладезь» токсичных и опасных элементов. В ее составе часто присутствуют: кадмий (наносит вред почкам и дыхательной системе), ртуть (разрушает мозг и нервную систему), свинец (поражает нервные клетки, почки, костную ткань, имеет кумулятивный эффект), никель, цинк (при контакте с кожей провоцируют дерматит), щелочи (сжигают эпидермис, поражают слизистые оболочки). И это только основные.

Утилизация батареек символ

Если представить, какое количество батареек выбрасывает за год средний прокат или телестудия, можно ужаснуться. Будем честными, далеко не все отдают их на переработку, спуская отработанные элементы питания в обычные мусорные урны. Используя же аккумулятор, вы проявляете заботу об окружающей среде и как итог, собственном здоровье.

Что насчет «пальчиковых» аккумуляторов NiMH или NiCd?Panasonic Eneloop pro AA

Действительно, уже долгое время существуют и популярны аккумуляторы NiMH (реже устаревшие NiCd) тех же типоразмеров, что и батарейки. Они помогают экономить деньги и уменьшают количество вредных отходов. Но можем ли мы их рекомендовать для надежного профессионального использования? Ответ скорее нет, чем да. И на то есть несколько причин:

Эффект памяти. Это потеря ёмкости, имеющая место в данных аккумуляторах при нарушении рекомендованного режима использования. В частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора, он «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток только до «запомненной границы».

Эффект памяти

Это одна из причин, почему он может работать значительно меньше ожидаемого времени. Сюда добавляется еще проблема с отслеживанием реальной остаточной емкости таких аккумуляторов, что также может привести к неприятным сюрпризам.

В райдерах артистов можно встретить предупреждение: «не использовать аккумуляторы для радиомикрофонов нашего артиста, только новые алкалайн батарейки Duracell и Energizer»!

И это не просто каприз, многие артисты сталкивались с проблемой, когда микрофон, который выдали с полным индикатором заряда 100%, через несколько треков «умирал» в прямом эфире. В этом плане проще потребовать новые батарейки и не переживать лишний раз. К сожалению, этот опыт отложился у многих на подсознании и консервативные звукорежиссеры до сих пор боятся любых аккумуляторов, не желая разбираться в сути вопроса. Очень зря!

Печально, что негативный опыт с NiMH/NiCd многие по незнанию переносят и на современные Li-Ion акумуляторы, лишенные подобных проблем.

Напряжение 1.2 В, в отличие от 1,5 В у батареек. Еще одна особенность. Большинство устройств работают с таким напряжением, а некоторые даже позволяют указать в меню факт использовании NiMH аккумуляторов. Но есть нюанс, если две щелочные батарейки в сумме дают 3 В, то аккумуляторы 2,4 В (на 20% меньше).

Для работы микрофона требуется 9-10 вольт, поэтому используется умножитель, который поднимает напряжение до требуемого значения. В случае с батарейками коэффициент составляет х3.3. Соответственно для аккумуляторов уже х4.2 и это за счет роста силы тока/нагрева DC/DC преобразователя, что сами понимаете — не здорово.

Вывод: использовать NiMH аккумуляторы можно, но их надежную работу гарантировать сложно. Если это саундчеки или какие-то малозначительные мероприятия, то проблем нет. Но когда речь идет о прямых эфирах, ответственных мероприятиях, а также выполнении райдеров звёзд, придется все-таки думать о более надежных вариантах.

Литиевые аккумуляторы от производителя – оптимальный вариант

Безусловно, производители не могли сидеть сложа руки и пошли навстречу потребителям. Были разработаны Li-ion аккумуляторы, максимально близкие по габаритам к паре батарей АА и встающие на их место в определенных линейках радиосистем. Обычно такие батареи и зарядные устройства к ним можно приобрести как опцию. Примеры: Shure SB900, Shure SB903.

Как альтернатива, встречается использование нестандартных аккумуляторов, позволяющих уменьшить габариты корпуса микрофона или бодипака. В таких случаях аккумуляторы обычно идут в комплекте с микрофонами, причем, в случае линейки Axient Digital их две штуки в поставке (основной и запасной), остается только докупить зарядное.

SHURE GLXD4 SB902

А в недорогой серии GLXD, к примеру, зарядное встроено прямо в корпус приемника.

Дополнительные плюсы Li-Ion аккумуляторов

Помимо уже упоминавшихся экономического и экологического факторов, можно на примере Li-ion аккумуляторов Shure упомянуть такие достоинства:

Большая продолжительность работы и индикация оставшегося времени в часах и минутах.

Shure Accu Time

В среднем фирменные аккумуляторы работают на 5-10% дольше, чем щелочные батареи, это дает нам около часа работы дополнительно. Кроме того, благодаря встроенному чипу, который мониторит оставшийся заряд и потребление, мы можем точно видеть, сколько еще проработает микрофон. И не в условных «палках» или процентах, а в часах и минутах.

Shure — cравнение индикации заряда

Причем это значение передается как в ресивер, так и далее по сети. То есть точное время помимо дисплея микрофона, можно контролировать на панели приемника, в channel strip микшерных пультов (поддерживающих данную функцию), в программе WWB и на мобильных устройствах с помощью бесплатного приложения Channel Plus.

В спецификациях к микрофонам Shure указывает, какое время должно проработать устройство, в тех или иных условиях, на аккумуляторе или батарейках, причем даже в зависимости от RF-диапазона. Приводим пример такой таблицы из документации к Shure QLXD, нас больше интересует первая строка, так как другие диапазоны в нашей стране недоступны.

Таблица времени работы от батарей для Shure QLXD

Скорость зарядки и отсутствие «эффекта памяти»

В отличие от NiMH аккумуляторов, которые перед зарядкой сначала нужно полностью разрядить и для долгой жизни стоит заряжать не менее 5, а лучше 10 и более часов, литий-ионные аккумуляторы  можно ставить на зарядку в любой момент и заряжаются они за час на 50%. Этого обычно достаточно, чтобы отработать недолгую встречу или мероприятие (около 4 часов). Для полной зарядки (100%) требуется три часа.

Удобство использования

Shure зарядные устройства Li-ionЕще один несомненный плюс, это возможность заряжать аккумуляторы несколькими способами. Например, микрофоны и бодипаки Shure (SLXD и выше) имеют специальные внешние контакты, которые позволяют осуществлять зарядку не вынимая аккумулятор из корпуса. Для этого есть специальные зарядные. Просто вставил микрофон/бодипак или оба в такое устройство и зарядка пошла. Оперативно и удобно!

Контакты для зарядки

Обычно такие зарядки универсальные и принимают как целиком прибор, так и аккумуляторы отдельно в любом сочетании: 2 микрофона, микрофон + бодипак, 2 бодипака, 2 аккумулятора, 1 аккумулятор + микрофон/бодипак. Присутствуют и классические зарядки под аккумуляторы. От простых — на один аккумулятор, до восьмиканальных.

Модульные зарядные устройства Shure SBRC и AXT900

Также есть большой выбор сетевых зарядных устройств, позволяющих дистанционно мониторить процесс и параметры аккумулятора (количество отработанных циклов, актуальная емкость, температура, дата выпуска и т.д.). Еще один удобный и интересный тип — модульные устройства, в которые можно набрать модули под конкретные типы аккумуляторов, если у вас большое разнообразие радиосистем в хозяйстве.

Надежность

По сравнению с NiMH аккумуляторами, оригинальные Li-Ion аккумуляторы — это надежно. Никакого «эффекта памяти», никаких неожиданностей, оставшееся время работы вы видите в любой момент времени. Также это надежнее батареек, которые могут оказаться бракованными, некачественными подделками под известный бренд или испорченными неправильным хранением. Людям «старой школы» пора научиться доверять технологиям. К сожалению. встречаются еще «динозавры», которые боятся Li-ion аккумуляторов.

Важно запомнить: оригинальные литиевые аккумуляторы — это надежно!

Экономия затрат на аккумуляторных батареях

Безусловно, одномоментная покупка аккумуляторной батареи и зарядного устройства может показаться недешевым вариантом, на фоне растянутой во времени практики покупки батареек под каждое мероприятие. Однако при интенсивном использовании беспроводного микрофона, приобретение окупается довольно быстро.

Подсчет рентабельности

Аккумуляторная батарея имеет розничную цену 60-104 долларов для бюджетных (SLXD) и более дорогих (QLXD, ULXD, AD) моделей соответственно, базовое зарядное устройство на один аккумулятор 76 долларов, общие затраты могут составить 136-180 долларов.

Сравнение зарядных комплектов ShureПолучается за условные 500 циклов х 9 часов = 4500 часов, мы платим по 3 — 4 цента в час. Причем после 500 циклов аккумулятор продолжает работать, обычно с некоторым падением емкости (реальное количество циклов может исчисляться тысячами при правильной эксплуатации), то есть стоимость часа может упасть ниже 1 цента.

Теперь возьмем щелочные батарейки. Диапазон цен будет от 0,7$ за пару китайских alkaline батареек из «Ашан», до 2,6$ за базовые Duracell/Energizer, которые у вас потребуют в райдере. Если нет времени искать нужный магазин с низкими ценами или будут только дорогие батарейки улучшенных моделей, а не стандартные, то затраты могут еще вырасти

Сравнение стоимости часа работыПара батареек АА, в той же системе будет работать, к примеру 8 часов, в итоге получаем, что час работы Duracell нам обойдется в 35 центов или болeе. Не нужно забывать, что батареи часто выбрасываются, не достигнув полного разряда, так как выпускать артиста на сцену с 5-15% заряда обычно не решается никто, то есть ресурс используется не полностью. А аккумулятор поставил на зарядку и пользуешься дальше.

Таким образом, в долгосрочной перспективе, использование «райдерных» щелочных батареек на 500 мероприятий может обойтись в 11 раз раз дороже, чем перезаряжаемый Li-ion вариант, причем в результате 1000 батареек выбрасывается на свалку и загрязняет окружающую среду. Выходит, что выгода от использования фирменных аккумуляторов наступает где-то после 45-го мероприятия.