無線話筒系統(tǒng)的操作和設(shè)計(jì)概念

    當(dāng)發(fā)射機(jī)在周圍移動(dòng)時(shí)，接收機(jī)天線上的射頻信號強(qiáng)度會(huì)大范圍的地變化，絕大多數(shù)是因?yàn)榘l(fā)射機(jī)到接收機(jī)的多路徑傳輸和整體距離的變化所造成的。環(huán)境中的背景射頻信號噪音也會(huì)發(fā)生波動(dòng)。射頻信號噪音或干擾信號會(huì)產(chǎn)生各種雜音。

    通常，系統(tǒng)中的背景噪音足夠低，并且音頻信號可以很好地將其掩蓋，但是當(dāng)接收機(jī)的射頻信號強(qiáng)度降至很低或背景噪音很大時(shí)，噪音是可以被聽見的。此外，還有影響無線系統(tǒng)信噪比的其它幾種不同的因素。

    下面任何一種因素都可能導(dǎo)致跑頻或噪音：

    1.發(fā)射機(jī)輸入增益太低

    2.發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的距離（操作距離）太大

    3.在接收機(jī)天線附近的環(huán)境射頻信號噪音

    4.在接收機(jī)天線上的多路徑傳輸信號相位抵消

    5.發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線之間通路上的障礙物。

圖1

    發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的距離

    發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的距離會(huì)對無線系統(tǒng)的信噪比產(chǎn)生重要影響。當(dāng)把發(fā)射機(jī)移到距接收機(jī)較遠(yuǎn)的地方時(shí)，整體信噪比變得更差，接收機(jī)信號也變得更微弱。當(dāng)系統(tǒng)接近其操作范圍的限度時(shí)，失真變得更加頻繁，因而你會(huì)聽到逐步形成的背景噪音。

    就靜默斜率來講，各種接收機(jī)的設(shè)計(jì)會(huì)有明顯差異。靜默斜率是衡量接收機(jī)在微弱射頻信號強(qiáng)度時(shí)可以獲得全部信噪比的能力。當(dāng)天線上只剩幾個(gè)微伏的射頻信號時(shí)，一個(gè)高品質(zhì)、窄頻段的接收機(jī)才開始靜默啞音。而低成本、寬頻段的設(shè)計(jì)的接收機(jī)，即使在天線上還有很高強(qiáng)度的時(shí)候，就已經(jīng)開始靜默處理了。當(dāng)然，在接收機(jī)設(shè)計(jì)中將有許多因素會(huì)影響到靜默能力，我們先不考慮這些因素，一個(gè)窄頻段接收機(jī)有其特有的優(yōu)勢，因?yàn)樵谡�頻段的設(shè)計(jì)中敏銳的過濾功能可以避免從周圍環(huán)境中收集太多的噪音。

    發(fā)射機(jī)輸入增益

    為了確保無線話筒系統(tǒng)能有一個(gè)最優(yōu)信噪比輸出，調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)的輸入增益是最為重要的單一調(diào)整因素。接收機(jī)輸出的音頻信噪比永遠(yuǎn)不會(huì)比它在發(fā)射機(jī)輸入處強(qiáng)。如果在發(fā)射機(jī)上輸入信號十分吵雜，要把信號恢復(fù)到其最初的質(zhì)量，我們也無能為力了。使用發(fā)射機(jī)上的增益控制來調(diào)節(jié)音頻強(qiáng)度，同時(shí)觀察安裝在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)上的表頭顯示。

    在調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)輸入增益時(shí)往往遇到的最困難的地方在于，在實(shí)際表演或使用之前，如何盡可能精確地復(fù)制使用者的聲音強(qiáng)度來進(jìn)行預(yù)演。顯然，為了正確地設(shè)置發(fā)射機(jī)的輸入增益，你需要某種測量表頭或指示燈來盡可能精確地設(shè)置。表頭或者指示燈必須指明發(fā)射機(jī)中無線電信號的調(diào)制強(qiáng)度和壓縮限幅程度。通常在接收機(jī)上設(shè)置有表頭或者指示燈，但是發(fā)射機(jī)段安裝指示燈總是更實(shí)用，因?yàn)樵谡{(diào)試設(shè)備期間佩戴發(fā)射機(jī)的測試人員或許不能接近或看到接收機(jī)上的顯示數(shù)據(jù)。

圖2

    其它引發(fā)噪音和失真的原因

    在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的通路上，任何障礙物都會(huì)增加可聽到的背景噪音。當(dāng)操作范圍加大時(shí)，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線直接路徑上的障礙物也會(huì)產(chǎn)生同樣的效果。

    接收機(jī)天線上的多路徑傳輸相位抵消會(huì)產(chǎn)生可聽到的短暫背景噪音。這就是一種跑頻現(xiàn)象，將在題為“分集接收”的章節(jié)中予以詳細(xì)討論。當(dāng)接收機(jī)天線上直接和反射到達(dá)的射頻信號之間發(fā)生相位抵消時(shí)，來自發(fā)射機(jī)的音頻信號或許不能強(qiáng)到足以淹沒背景噪音的地步。此問題又叫做“噪音增強(qiáng)”。

    接收機(jī)天線附近的環(huán)境射頻信號噪音源是另外一種影響接收機(jī)信噪比輸出的原因。數(shù)字切換設(shè)備、電源等等，能夠輻射寬頻段射頻信號噪音。如果像這樣的噪音源位于接收機(jī)的天線附近，射頻信號噪音量會(huì)提升噪音本底。換句話講，增加的射頻信號噪音降低了無線系統(tǒng)的信噪比。

    如何擺放接收機(jī)天線以獲得可靠的射頻鏈路

    監(jiān)控音頻信號強(qiáng)度相當(dāng)簡單，可是，射頻信號強(qiáng)度卻很難測量和評估。除此之外，射頻信號總在不斷變化中�？傮w來說，除了來自發(fā)射機(jī)的單一信號之外，還有更多的其他射頻信號同時(shí)也會(huì)到達(dá)接收機(jī)天線。許多這樣的射頻信號幾乎不可能預(yù)測。

    某些接收機(jī)有射頻信號強(qiáng)度顯示的功能，這在決定總體射頻信號強(qiáng)度時(shí)非常有用。你可以進(jìn)行一個(gè)實(shí)際場地的走動(dòng)測試，同時(shí)觀察射頻信號強(qiáng)度顯示的數(shù)值。當(dāng)發(fā)射機(jī)在某個(gè)特殊位置時(shí)，如果射頻信號強(qiáng)度降低了，重新調(diào)換接收機(jī)天線的位置，以使得天線所在的新位置距失真發(fā)生的地點(diǎn)至少幾英尺遠(yuǎn)。

    能夠得到最強(qiáng)射頻信號強(qiáng)度的天線所在位置并不一定是可以產(chǎn)生最佳信噪比的地方。這是因?yàn)�，在某些安裝中或許天線放置在了距離射頻信號噪音源很近的位置（頻率合成器、切換電源、計(jì)算機(jī)等等），由射頻信號強(qiáng)度測量表顯示的額外信號強(qiáng)度可能包含大量的射頻信號噪音。我們認(rèn)為，走動(dòng)測試的同時(shí)認(rèn)真聆聽接收機(jī)輸出的音頻信號才能證明哪一個(gè)地點(diǎn)才是最佳的接收點(diǎn)。

    即使你可以使用一些非常昂貴的射頻信號測試設(shè)備來評估系統(tǒng)所處的環(huán)境，想要預(yù)測隨后可能發(fā)生的、來自外部信號的射頻信號干擾仍然是不太可能的事情。防止干擾問題最保險(xiǎn)的方法就是對任何重要應(yīng)用時(shí)永遠(yuǎn)只使用高品質(zhì)、高選擇性的接收機(jī)。