无线话筒系统的操作和设计概念(十一)

jhk · 发表于 2016-7-29 06:07:49

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　------信噪比

　　当发射机在周围移动时，接收机天线上的射频信号强度会大范围的地变化，绝大多数是因为发射机到接收机的多路径传输和整体距离的变化所造成的。环境中的背景射频信号噪音也会发生波动。射频信号噪音或干扰信号会产生各种杂音。
　　通常，系统中的背景噪音足够低，并且音频信号可以很好地将其掩盖，但是当接收机的射频信号强度降至很低或背景噪音很大时，噪音是可以被听见的。此外，还有影响无线系统信噪比的其它几种不同的因素。
　下面任何一种因素都可能导致跑频或噪音：
　　1.发射机输入增益太低
　　2.发射机到接收机的距离（操作距离）太大
　　3.在接收机天线附近的环境射频信号噪音
　　4.在接收机天线上的多路径传输信号相位抵消
　　5.发射机和接收机天线之间通路上的障碍物。
　　图1

　发射机到接收机的距离

　发射机到接收机的距离会对无线系统的信噪比产生重要影响。当把发射机移到距接收机较远的地方时，整体信噪比变得更差，接收机信号也变得更微弱。当系统接近其操作范围的限度时，失真变得更加频繁，因而你会听到逐步形成的背景噪音。
　就静默斜率来讲，各种接收机的设计会有明显差异。静默斜率是衡量接收机在微弱射频信号强度时可以获得全部信噪比的能力。当天线上只剩几个微伏的射频信号时，一个高品质、窄频段的接收机才开始静默哑音。而低成本、宽频段的设计的接收机，即使在天线上还有很高强度的时候，就已经开始静默处理了。当然，在接收机设计中将有许多因素会影响到静默能力，我们先不考虑这些因素，一个窄频段接收机有其特有的优势，因为在窄频段的设计中敏锐的过滤功能可以避免从周围环境中收集太多的噪音。

　发射机输入增益

　为了确保无线话筒系统能有一个最优信噪比输出，调节发射机的输入增益是最为重要的单一调整因素。接收机输出的音频信噪比永远不会比它在发射机输入处强。如果在发射机上输入信号十分吵杂，要把信号恢复到其最初的质量，我们也无能为力了。使用发射机上的增益控制来调节音频强度，同时观察安装在发射机和接收机上的表头显示。
　在调节发射机输入增益时往往遇到的最困难的地方在于，在实际表演或使用之前，如何尽可能精确地复制使用者的声音强度来进行预演。显然，为了正确地设置发射机的输入增益，你需要某种测量表头或指示灯来尽可能精确地设置。表头或者指示灯必须指明发射机中无线电信号的调制强度和压缩限幅程度。通常在接收机上设置有表头或者指示灯，但是发射机段安装指示灯总是更实用，因为在调试设备期间佩戴发射机的测试人员或许不能接近或看到接收机上的显示数据。
　　　图2

　其它引发噪音和失真的原因

　在发射机和接收机之间的通路上，任何障碍物都会增加可听到的背景噪音。当操作范围加大时，发射机和接收机天线直接路径上的障碍物也会产生同样的效果。
　接收机天线上的多路径传输相位抵消会产生可听到的短暂背景噪音。这就是一种跑频现象，将在题为“分集接收”的章节中予以详细讨论。当接收机天线上直接和反射到达的射频信号之间发生相位抵消时，来自发射机的音频信号或许不能强到足以淹没背景噪音的地步。此问题又叫做“噪音增强”。
　接收机天线附近的环境射频信号噪音源是另外一种影响接收机信噪比输出的原因。数字切换设备、电源等等，能够辐射宽频段射频信号噪音。如果像这样的噪音源位于接收机的天线附近，射频信号噪音量会提升噪音本底。换句话讲，增加的射频信号噪音降低了无线系统的信噪比。

　如何摆放接收机天线以获得可靠的射频链路

　监控音频信号强度相当简单，可是，射频信号强度却很难测量和评估。除此之外，射频信号总在不断变化中。总体来说，除了来自发射机的单一信号之外，还有更多的其他射频信号同时也会到达接收机天线。许多这样的射频信号几乎不可能预测。
　某些接收机有射频信号强度显示的功能，这在决定总体射频信号强度时非常有用。你可以进行一个实际场地的走动测试，同时观察射频信号强度显示的数值。当发射机在某个特殊位置时，如果射频信号强度降低了，重新调换接收机天线的位置，以使得天线所在的新位置距失真发生的地点至少几英尺远。
　能够得到最强射频信号强度的天线所在位置并不一定是可以产生最佳信噪比的地方。这是因为，在某些安装中或许天线放置在了距离射频信号噪音源很近的位置（频率合成器、切换电源、计算机等等），由射频信号强度测量表显示的额外信号强度可能包含大量的射频信号噪音。我们认为，走动测试的同时认真聆听接收机输出的音频信号才能证明哪一个地点才是最佳的接收点。
　即使你可以使用一些非常昂贵的射频信号测试设备来评估系统所处的环境，想要预测随后可能发生的、来自外部信号的射频信号干扰仍然是不太可能的事情。防止干扰问题最保险的方法就是对任何重要应用时永远只使用高品质、高选择性的接收机。

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