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无线话筒的干扰分析

发表时间:2022-07-28 09:00:00

无线话筒广泛应用于新闻采访、节目表演和录音活动中。无论是室内还是室外,无线话筒都因其便携性强、音质好、可靠性好而受到专业用户的青睐。然而,由于无线话筒使用开放空间的电磁波作为传输手段,其信号容易受到干扰。

无线干扰的类型主要分为:同频干扰、临时频率干扰、互调干扰、阻塞干扰和镜像干扰。其中,对新闻采访的较大威胁是同频干扰和临时频率干扰,这将导致音频质量明显恶化甚至直接损失,并引发事故;阻塞干扰和互调干扰也会影响性能的安全性。

同频干扰是由两个麦克风的同频点引起的。模拟无线话筒采用调频调制,接收机只捕捉最强信号。因此,只要干扰信号比正常信号强,正常信号就会被完全抑制。特别是当干扰源在摄像机后面,记者在镜头前面时,接收天线更靠近干扰源,最终记录干扰信号的声音;如果干扰源和采访源之间的距离相等,接收器将在它们之间来回切换,从而产生大量噪音。因此,即使两个麦克风的内容相同,也不能同时使用。同频干扰非常危险。这将彻底破坏面试结果。因此,对于重要的采访,有线麦克风或头部麦克风是必不可少的,声音监控也非常重要。出门前,一定要检查每个无线话筒的频点,以避免重叠。

近频干扰是由于麦克风的频点太近造成的。由于物理性能的限制,该滤波器不能完全抑制临时频率信号。此时,临时频率信号将进入接收机,以抑制接收机对主信号的灵敏度。当主信号的调制(音量)较大时,临时频率信号将与主信号发生拍频,导致明显的噪声和串扰。因此,需要为麦克风频率分配留出空间。根据经验,sonywr系列的UHF话筒需要间隔3~4个频点才能互不干扰。

互调干扰是复杂的。众所周知,半导体器件或多或少都是非线性的,麦克风的射频功率放大器和接收机的低噪声放大器也是如此。非线性器件具有混合特性。当无线信号F1和F2进入这两个设备时,它们将产生相应的倍频(2F1、2F2)、和频(F1+F2)和差频(F1-F2)。由两个频率分量的拍差引起的二阶积通常落在接收频带之外,并且容易被接收机滤波器滤波。相比之下,三阶互调对性能安全的影响较大,因为为了保证可靠性,性能一般采用指向天线,接收信号强,容易使低噪声放大器进入非线性区域。让我们想象一种情况:假设现场有三个频率为F1=(F0 FC)、F2=F0、F3=(F0+FC)的麦克风。当麦克风2和麦克风3产生三阶互调时,将产生以下互调分量:(1)2F2+F3=3f0+1fc(带外)(2)2f3+F2=3f0+2FC(带外)(3)2f3-F2=F0+2FC(4)2F2-F3=F0-1fc=F1。你注意到第四项了吗?它的频率正好是麦克风1的频率。在表演过程中,无线话筒信号的波动范围很大。如果麦克风1在工作(如移动使用)期间信号衰减,且互调分量的强度足够大,则麦克风2和3的混合声音将通过接收器1连接到系统中。此时,麦克风2和3的拾音增益将突然增加6dB,足以引起嚎叫(假设每个通道的推进器位置相同)。因此,对于同时使用的多个话筒,不适合以相等的间隔分配频率,这将产生大量虚假信号,并降低系统的可靠性。为了避免互调干扰,合理设计无线频率非常重要。无线话筒制造商通常会引入频率组和相关设计软件等概念;同时,为了避免发射机中的信号互调,尽量避免堆叠和使用多个麦克风;此外,打开但暂时不使用的麦克风应尽可能位于天线的主要指向区域之外。附图:从频谱角度看,两个麦克风如何“变成”四个麦克风的阻塞干扰:无线信号在自由空间中会随着距离的增加而迅速衰减。在户外表演时,你可能会遇到舞台远离工作区,而等候区离工作区很近的情况。此时,无用麦克风的射频能量将通过天线进入接收机的低噪声放大器,将低噪声放大器推入饱和区域(尤其是使用指向天线时),导致低噪声放大器的增益降低,甚至产生大量的互调和互调干扰,抑制舞台的微弱信号,使舞台麦克风产生噪音甚至断开。因此,在户外表演中,无用的麦克风不应放在接收器附近,尤其是指向天线的正下方。图像干扰:由于超外差接收机的特点,单独使用话筒时,接收机可能会在多个频点接收到话筒的信号,信号较弱的频点称为图像。例如,儿子当ywr话筒在6205频率下工作时,接收机可能会在6214附近接收到微弱信号。一般来说,只有当麦克风非常靠近接收器时,才会发生镜像干扰。在小型录音室录制节目时,或当两个麦克风与接收器明显不同时,仍应适当注意。事实上,解决各种干扰的较好办法就是注意监控。用耳朵接收货物是最可靠的。

互调干扰是复杂的。众所周知,半导体器件或多或少都是非线性的,麦克风的射频功率放大器和接收机的低噪声放大器也是如此。非线性器件具有混合特性。当无线信号F1和F2进入这两个设备时,它们将产生相应的倍频(2F1、2F2)、和频(F1+F2)和差频(F1-F2)。由两个频率分量的拍差引起的二阶积通常落在接收频带之外,并且容易被接收机滤波器滤波。相比之下,三阶互调对性能安全的影响较大,因为为了保证可靠性,性能一般采用指向天线,接收信号强,容易使低噪声放大器进入非线性区域。

让我们想象一种情况:假设现场有三个频率为F1=(F0 FC)、F2=F0、F3=(F0+FC)的麦克风。当麦克风2和麦克风3产生三阶互调时,将产生以下互调分量:

(1) 2F2+F3=3f0+1fc(带外)

(2) 2f3+F2=3f0+2FC(带外)

你注意到第四项了吗?它的频率正好是麦克风1的频率。在表演过程中,无线话筒信号的波动范围很大。如果麦克风1在工作(如移动使用)期间信号衰减,且互调分量的强度足够大,则麦克风2和3的混合声音将通过接收器1连接到系统中。此时,麦克风2和3的拾音增益将突然增加6dB,足以引起嚎叫(假设每个通道的推进器位置相同)。

因此,对于同时使用的多个话筒,不适合以相等的间隔分配频率,这将产生大量虚假信号,并降低系统的可靠性。为了避免互调干扰,合理设计无线频率非常重要。无线话筒制造商通常会引入频率组和相关设计软件等概念;同时,为了避免发射机中的信号互调,尽量避免堆叠和使用多个麦克风;此外,打开但暂时不使用的麦克风应尽可能位于天线的主要指向区域之外。

附图:从频谱角度看,两个话筒如何“变成”四个话筒

阻断干扰:无线信号会随着自由空间距离的增加而迅速衰减。在户外表演时,你可能会遇到舞台远离工作区,而等候区离工作区很近的情况。此时,无用麦克风的射频能量将通过天线进入接收机的低噪声放大器,将低噪声放大器推入饱和区域(尤其是使用指向天线时),导致低噪声放大器的增益降低,甚至产生大量的互调和互调干扰,抑制舞台的微弱信号,使舞台麦克风产生噪音甚至断开。因此,在户外表演中,无用的麦克风不应放在接收器附近,尤其是指向天线的正下方。

图像干扰:由于超外差接收机的特点,单独使用话筒时,接收机可能会在多个频点接收到话筒的信号,信号较弱的频点称为图像。例如,当sonywr麦克风在频率6205下工作时,接收器可能会在6214附近接收到微弱信号。一般来说,只有当麦克风非常靠近接收器时,才会发生镜像干扰。在小型录音室录制节目时,或当两个麦克风与接收器明显不同时,仍应适当注意。

事实上,解决各种干扰的较好办法就是注意监控。用耳朵接收货物是最可靠的。

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