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在現(xiàn)代現(xiàn)場演出擴聲系統(tǒng)中，無線話筒無疑扮演著一個非常重要的角色。為了觀眾有有更好的視覺欣賞效果，導(dǎo)演們不是很愿意舞臺上的藝人手拿或者佩戴著帶線的麥克風(fēng)進行演唱或者表演。從上個世紀(jì)八十年代起，無線話筒慢慢的被越來越多的應(yīng)用于現(xiàn)場。

我們知道，最早的無線話筒是帶著比較長的發(fā)射天線的（如圖1），當(dāng)時的無線話筒發(fā)射采用了VHF頻段的FM技術(shù)。換句話講，當(dāng)時的無線話筒跟我們現(xiàn)在用的調(diào)頻收音機工作在差不多相同（但不重疊）的頻率范圍內(nèi)，話筒接收機的天線也是比較長的。

圖1  早期的Sennheiser VHF無線話筒發(fā)射器

但即便是這種看來不是特別專業(yè)用途的無線電音頻信號發(fā)射與接收，在十幾二十年的使用過程中，除了音質(zhì)和有線系統(tǒng)差別特別大之外，在信號的傳輸穩(wěn)定性上，我們的前輩們并沒有感覺到有多么困惑。因為實際上，VHF的無線系統(tǒng)操作起來也比較簡單，通常情況下，一套無線話筒在出廠的時候會被設(shè)置成固定的發(fā)射和接收頻率。

但隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，二十世紀(jì)末的時候，靠無線信號傳播的廣播電視頻道以及對講機等各種通訊設(shè)備侵占了大部的VHF頻率資源，且大功率的無線電發(fā)射臺也越建越多。再加上，現(xiàn)場演出不再像以前一樣，只用少量的幾套話筒。隨之而來的，就是現(xiàn)場演出時無線話筒的信號傳輸穩(wěn)定性受到了威脅。

市場的需求催生了新的無線產(chǎn)品。不管從音質(zhì)上也好，還是從信號傳輸穩(wěn)定信上也好，UHF頻段受到了世界各大無線話筒生產(chǎn)廠商的青睞。這其中包括Sennheiser、Shure、SONY、Audio-techinica、Lectrosonics、AKG等國際品牌和現(xiàn)在發(fā)展勢頭很好的Mipro國產(chǎn)品牌等等。在現(xiàn)在的演出現(xiàn)場和各種專業(yè)展會上，我們再也看不到帶著非常長的發(fā)射天線的無線手持話筒（和相應(yīng)的接收機）了。UHF技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得新的無線話筒產(chǎn)品可以應(yīng)對更加復(fù)雜的場合，能夠容許更多通道同時使用，對所傳輸?shù)囊纛l信號損失更小。而且，由于更高頻率的無線電波波長更短的原因，現(xiàn)有的UHF產(chǎn)品也不需要太長的天線進行發(fā)射和接收。

即便如此，越來越復(fù)雜的現(xiàn)場無線電環(huán)境為我們同時使用多個通道的無線話筒帶來了不少問題。在一個比較復(fù)雜的現(xiàn)場擴聲活動中，同時使用幾十套無線話筒對于如今的演出市場已經(jīng)不是什么太新鮮的事情了。但是，我們或多或少的會在現(xiàn)場遇到一些問題。這些問題，不論出于什么原因，結(jié)果都是對我們現(xiàn)場的無線電信號造成干擾，導(dǎo)致用于傳輸音頻信號的無線系統(tǒng)出現(xiàn)聲音斷斷續(xù)續(xù)，接收機輸出器噪音以及話筒串頻等諸多我們所不希望的結(jié)果。

作為專業(yè)技術(shù)人員，遇到問題我們總是要有相應(yīng)的解決方案來應(yīng)對這些情況。在想要有一個好的解決方案之前，我們先搞清楚這些干擾源大概會有哪些：1.大功率的廣播電臺；2.民用無線通訊發(fā)射塔；3.對講機以及無線內(nèi)部通話系統(tǒng)；4.其它與無線話筒工作頻率以及調(diào)試方式相近的無線系統(tǒng)及大功率感性用電器；5.現(xiàn)場擴聲無線系統(tǒng)的內(nèi)部干擾。

如上所述，前面幾類對無線電專業(yè)音頻傳輸?shù)母蓴_是大家都會經(jīng)常碰到而且很容易就能夠理解的。不管是國家設(shè)立的廣播電臺也好，還是企業(yè)或者個人架設(shè)的通訊設(shè)備基站也好，抑或是我們現(xiàn)場會頻繁使用的無線內(nèi)通系統(tǒng)和大屏幕等含有大功率感性電路的用電器，它們所發(fā)射出來的大功率的且與我們現(xiàn)有無線系統(tǒng)頻區(qū)相沖突的無線信號，極其容易對音頻信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性造成威脅。因為在國家法律規(guī)定的范圍內(nèi)，專業(yè)音頻信號的無線發(fā)射功率被限制到了幾十毫瓦的級別，而前面這幾種干擾源的功率卻達到了幾瓦甚至幾十瓦。它們之間巨大的功率差別就導(dǎo)致了無線音頻信號接收系統(tǒng)無法抵抗太強的干擾源。我們在現(xiàn)場所能做到的，就是合理布置天線和設(shè)置合適的增益，盡量避免接收到這些干擾信號，另外從頻率規(guī)劃上來講，要讓我們的無線系統(tǒng)的工作頻率盡量遠(yuǎn)離這些干擾源的工作區(qū)域。

但是，最后一項非常重要的，因為無線系統(tǒng)內(nèi)部頻率及其它方面規(guī)劃與處置不當(dāng)所造成的信號干擾卻經(jīng)常被我們忽視，主要體現(xiàn)在：1.不夠科學(xué)的無線系統(tǒng)頻率規(guī)劃；2.系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)射天線與接收天線數(shù)量及擺放位置的設(shè)計缺陷；3.使用了不合乎要求的射頻信號傳輸線纜；4.射頻信號傳輸路程過長帶來了不可接受的RF噪音等等。

我們這篇文章要討論的主要議題是如何避免由我們自己的無線設(shè)備之間的互調(diào)失真產(chǎn)生的干擾信號對無線系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性造成威脅。下面，我將簡單途述一些常見的設(shè)置場景，并指出哪些錯誤的行為會導(dǎo)致這個問題。

首先要提出的是，只有在無線電環(huán)境底噪比較高、而且多只無線電發(fā)射設(shè)備靠的非常近的時候我們需要注意這個問題。如果你平常只是跟著一個相對固定的獨立樂隊演出，而且只給主唱用了一只無線話筒的話，你基本不用考慮如下所述的問題。

但是，在有些大的音樂節(jié)、電臺晚會直播或者在劇院進行話劇或者歌舞劇演出的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)這種情況。一大堆的手持的或者腰包發(fā)射器放在一起，并且是打開的狀態(tài)。雖然這些無線話筒是由專人管理而且在特定的時間才會發(fā)給需要的人。但這仍然不能避免很多時候，有若干個無線發(fā)射器是靠的很近的放在一起，而且都是打開的狀態(tài)。

多個發(fā)射器同時近距離工作的情況

圖2A、2B和2C分別顯示了以不同的方式將六個手持無線麥克風(fēng)放置的時候，它們之間相互的影響。（所有不可見波的數(shù)據(jù)是由一款基于PC的RF頻譜分析軟件繪制的，軟件開發(fā)者是一位叫Kaltman的工程師)。

在圖2A中，它們被分別放在了6個話筒支架上，支架之間的距離大約1米2左右。在圖2B中，他們被并排放在調(diào)音臺推子之上的空白區(qū)域（大多數(shù)現(xiàn)場演出的人經(jīng)常這么干）。而在圖2C，紅色曲線顯示的是它們被一起放在調(diào)音臺上增加底噪后的結(jié)果；綠色則是分別放在架子上的頻譜分布。兩者被放在一起進行對比。

圖2A  6只無線話筒分別被放在各自的話筒架上，之間間隔1.2米左右

圖2B  6只無線話筒被平鋪在調(diào)音臺推子層區(qū)域的情況

圖2C  兩種情況的對比：綠色曲線為在話筒架上的情況

紅色曲線為被平鋪到調(diào)音臺推子層區(qū)域產(chǎn)生互調(diào)增加了底噪的情況

我們可以清楚地看到，它從一個非常干凈的射頻頻譜變成了一個非常嘈雜的射頻頻譜，然后又變回來。現(xiàn)在我們給大家介紹以下幾種方法來處理這些常見的問題：

1.如果發(fā)射器平放在一個桌子（或一個盒子內(nèi)），則可以讓每個麥克風(fēng)的天線指向與相鄰麥克風(fēng)天線相反的方向（一個朝上，一個朝下或者一個朝左，一個朝右）。

2.如果你在演出過程中，經(jīng)常大量使用無線話筒，那你可以考慮收集一些鋁制的（或其它金屬的）條狀盒子放置發(fā)射器,保證每個天線在不同的密閉空間里。

3.對于監(jiān)聽調(diào)音師來講，經(jīng)常喜歡把給主唱的麥克風(fēng)和Spare并排放在監(jiān)聽調(diào)音臺的上方。這樣做不是不可以，你可以讓它們要么麥頭相對，要么兩只麥克風(fēng)是同樣的朝向（一只的天線對著另外一只的防風(fēng)罩）。

相同的問題也會發(fā)生在入耳式監(jiān)聽系統(tǒng)，因為出于設(shè)備安放的必要，我們經(jīng)常會遇到許多發(fā)射器彼此接近的情況。解決這個問題的訣竅是使用天線組合器，它可以很好的抑制互調(diào)物的產(chǎn)生。

圖3A顯示了六臺使用鞭狀天線的IEM系統(tǒng)安裝在一起的無線電頻譜圖，圖2B則顯示了使用天線合并器之后的無線電頻譜圖。注意：圖3B中的紅色曲線即為圖2A的綠色曲線，用于和使用天線合并器之后的情況做對比。

圖3A  一個機柜中安裝了6臺使用自帶鞭狀天線的耳返發(fā)射器并全部打開時的無線頻譜圖 

圖3B  使用了天線合并器后的情況

從上圖可以看出，其中有五套IEM的頻點是在一個比較弱小的數(shù)字電視頻道的范圍內(nèi)的，依此圖看是34頻道。之所以你會看到5個頻道是在這6MHz寬的微弱信號峰上，是因為這6個頻點并非是依我做實驗的場所掃描并計算出來的，而是我隨便拿出了一個從演出現(xiàn)場回來的耳返發(fā)射器的機柜進行實驗而已。

安置發(fā)射和接收天線

我們經(jīng)常會選用心形指向的天線（發(fā)射天線可能會是類似船槳或者魚翅狀，或者螺旋形等等）作為無線耳返的發(fā)射天線，以便信號能夠被發(fā)射到指向的區(qū)域。這種情況下，我們可以嘗試把無線話筒的接收天線放到它的背面。按常理來講，這樣可能會離無線話筒的發(fā)射器距離更遠(yuǎn)，但是因為不在耳返發(fā)射天線的覆蓋區(qū)域內(nèi)，反而會對接收無線話筒所發(fā)射的信號起到積極的作用。

關(guān)于發(fā)射功率

我一次又一次的看到技術(shù)人員們喜歡在有功率設(shè)定功能的發(fā)射器上使用“高功率”發(fā)射。實際上對于射頻來講，設(shè)置高于我們實際需要的發(fā)射功率并不一定會是一件好事。

發(fā)射信號強度足夠強即好，就像我們送給音頻系統(tǒng)的信號一旦大于0dBFS不會有好的結(jié)果一樣，帶給我們的更多是削波失真甚至燒毀設(shè)備。很多人認(rèn)為更大的發(fā)射功率會讓無線電系統(tǒng)工作更加可靠和穩(wěn)定，但他們都忽略一點，那就是多頻點無線系統(tǒng)中，過大的發(fā)射功率會帶來非常嚴(yán)重的互相干涉，并降低天線的靈敏度，從而導(dǎo)致斷頻現(xiàn)象的發(fā)生。在非常大的空闊場地，只需要一到兩個訊道的無線電傳輸?shù)臅r

候，才適合于用大功率信號進行無線傳輸。

圖4顯示了Telex的BTR-800基站，分別在高功率（紅色）和低功率（綠色）發(fā)射狀態(tài)下，557.9MHz和559MHz兩個頻點同時發(fā)射產(chǎn)生的互調(diào)失真的結(jié)果。

圖4  高功率狀態(tài)下互調(diào)失真很厲害，綠色狀態(tài)下則要好很多

需要我們注意的是，上圖中你看到的情況還是兩個發(fā)射信號被送進天線合并器后再進行發(fā)射的情況，天線合并器會抑制一些互調(diào)失真的產(chǎn)生。如果你使用了常規(guī)的兩個獨立系統(tǒng)各自發(fā)射信號的模式，在高功率狀態(tài)的時候，你將會看到更加嚴(yán)重的互調(diào)噪聲的產(chǎn)生！

不要輕易給天線加增益

現(xiàn)場音頻的無線系統(tǒng)中，給天線進行增益主要是為了彌補線纜在對無線電信號傳輸過程中帶來的損耗，其目的并非提高天線的接收靈敏度。想想看，在你對接收到的信號進行增益后，并不代表僅僅有用信號被放大。其它的可能會干擾到我們的數(shù)字電視信號，甚至頻率互調(diào)的產(chǎn)物也會被更多的接收進來。這樣無疑增加了接收端對于有效信號進行選擇的難度。

為了避免這些問題，筆者建議：一是要使用盡可能高質(zhì)量的同軸電纜和接插件，二是要電纜長度要盡可能短。為了避免設(shè)定過高的天線增益，應(yīng)該使用電纜損失計算器來確定到底需要多少增益，然后選擇最接近的天線增益設(shè)置。

總結(jié)：

1. 發(fā)射器之間的位置設(shè)定或處理不當(dāng)會產(chǎn)生互調(diào)噪聲，這將提高無線電環(huán)境的本底噪聲，浪費寶貴的帶寬。

2. 正確的選用和安置發(fā)射和接收天線，是無線系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作的關(guān)鍵性因素。

3. 過高的發(fā)射功率和過高的接收增益設(shè)定對無線電信號的傳輸并非好事，除非特定場地和環(huán)境需要你這么做。