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无线话筒干扰问题漫谈
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无线话筒在新闻采访、节目演出和录制活动中得到了广泛应用。无论是室内还是户外,无线话筒以其极强的便携性、不错的音质、较好的可靠性获得了专业用户的青睐。不过,由于无线话筒是以开放空间的电磁波作为传输手段,其信号容易受到干扰。6 H9 F5 z/ V# G- F, J# p, h+ Y
无线干扰的类型主要分为:同频干扰、临频干扰、互调干扰、阻塞干扰、镜像干扰,其中,对于新闻采访威胁最大的是同频干扰和临频干扰,它们会导致音频质量明显劣化甚至直接丢失,引发事故;阻塞干扰和互调干扰也会影响到演出的安全。% C# Y. C* E& x
同频干扰是两把话筒频点相同引起的。模拟无线话筒采用调频调制,接收机只捕获最强的信号,因此只要干扰信号比正常信号强,就会将正常信号完全压制。特别是当干扰源位于摄像机后方,出镜记者在镜头前方时,接收天线离干扰源反而更近,最终录下的将是干扰信号的声音;如果干扰源与采访源距离相等,接收机将在两者之间来回切换,产生大量噪声,因此即便两把话筒内容相同,也不能同时使用。同频干扰非常危险,它会完全毁掉采访成果,因此对于重要采访,有线话筒或机头话筒必不可少,声音的监听也非常重要。出门前,切记一定要检查各无线话筒的频点,避免重叠。
) _. y. Y4 H' J/ z5 O* N0 _$ K* M 临频干扰是话筒频点过于接近引起的。由于物理性能的限制,滤波器不可能把临频信号完全抑制掉,此时临频信号将进入接收机,抑制接收机对主信号的灵敏度。当主信号的调制度(音量)较大时,临频信号还会与主信号发生拍频,产生明显的噪声和串扰声。因此分配话筒频率需要留有余地。据经验,SONY WR系列的UHF话筒需要隔开3~4个频点后才不会互相干扰。/ g6 v( {6 p& _8 I) u/ t( [. n( E: n
互调干扰比较复杂。我们都知道,半导体器件或多或少的具有一定的非线性,话筒的射频功放和接收机的低噪声放大器也一样,而非线性器件具有混频特性,当无线信号f1、f2进入这两个器件之后,就会产生相应倍频(2f1,2f2)、和频(f1+f2)和差频(|f1-f2|)。由两个频率成分差拍引起的二阶产物,一般落在接收频带外,它们很容易被接收机滤波器滤除。相比之下,三阶互调对演出安全影响最大,因为为了保证可靠性,演出一般采用指向天线,接收到的信号强,容易使低噪放进入非线性区。2 ? i% ~+ c$ j8 m5 W0 `
让我们来想象一种情形:假设现场有三把话筒,频率分别为f1=(f0-△fc),f2=f0,f3=(f0+△fc),当2号话筒与3号话筒产生三阶互调时,将产生如下互调成分:0 p, }) v4 D0 P9 ]6 |6 B$ Z
(1) 2f2+f3 = 3f0 + 1△fc (带外)1 f9 U' e# [+ Y2 U
(2) 2f3+f2 = 3f0 + 2△fc (带外)
! e3 \3 F. g; u! Y- E, G; T (3) 2f3-f2 = f0 + 2△fc! |7 Y5 g, |& H
(4) 2f2-f3 = f0 - 1△fc = f1
- u ~- w6 h. E: `! a 注意到第四项了吗?它的频率刚好是1号话筒的频率。演出时,无线话筒信号的波动范围很大,万一1号话筒在工作时信号发生衰落(例如移动使用时),且互调成分的强度够大,那么2、3号话筒的混合声就会通过1号接收机串入系统,此时2、3号话筒的拾音增益会突然增大6dB,足以引起啸叫(假设各通道推子的位置一致)。9 l4 }. [4 H/ M* x5 k1 W: g& a
因此,为同时使用的多把话筒等间隔分配频率的作法并不妥当,这样做会产生大量的假信号,降低系统的可靠性。为避免互调干扰,合理设计无线频率非常重要,无线话筒厂商通常都会引入频率组等概念以及相关的设计软件;同时,为避免信号在发射机内互调,应尽量避免堆叠使用多把话筒;此外,开机但暂不使用的话筒,应尽量让其处于天线的主指向区之外。7 K! j5 Z) Y3 v0 {- M
" F: L( [; v, Z- ` H附图:从频谱上看,两把话筒是怎么“变成”四把话筒的, L; l4 l# u' [5 K7 J- i) C
漫谈无线话筒干扰问题
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阻塞干扰:无线信号在自由空间中会随距离的增加而快速衰减,在户外演出时,可能会遇到舞台与工作区很远,而候播区与工作区很近的情况。此时,无用话筒的射频能量便会通过天线进入接收机的低噪放,把低噪放推入饱和区(特别是使用指向天线的时候),导致低噪放增益降低,甚至产生大量的交调、互调干扰,压制舞台的弱信号,使舞台话筒出现杂音甚至断信。因此在户外演出时,无用的话筒最好不要放在接收机附近,特别不能放在指向天线的正下方。
1 A9 J/ @# {- [1 g9 j4 Y7 p7 n1 `2 G 镜像干扰:由于超外差接收机的特性,在单独使用一把话筒时,接收机可能在不止一个频点上收到这把话筒的信号,其中那个信号较弱的频点称为镜像。例如SONY WR话筒在6205频点工作时,接收机可能会在6214附近收到微弱的信号。一般来说,镜像干扰只有在话筒离接收机非常近时才会发生,在小演播室录制节目时,或者两把话筒距离接收机显著不同时,仍需适当注意。
& {3 f, G# j' i: e* v$ V 其实,对于各种干扰最好的解决办法是注意监听。用耳朵收货才是最可靠的。 |
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