無線話筒系統(tǒng)的操作和設計概念

    當發(fā)射機在周圍移動時，接收機天線上的射頻信號強度會大范圍的地變化，絕大多數(shù)是因為發(fā)射機到接收機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發(fā)生波動。射頻信號噪音或干擾信號會產生各種雜音。

    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，但是當接收機的射頻信號強度降至很低或背景噪音很大時，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致跑頻或噪音：

    1.發(fā)射機輸入增益太低

    2.發(fā)射機到接收機的距離（操作距離）太大

    3.在接收機天線附近的環(huán)境射頻信號噪音

    4.在接收機天線上的多路徑傳輸信號相位抵消

    5.發(fā)射機和接收機天線之間通路上的障礙物。

圖1

    發(fā)射機到接收機的距離

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

    就靜默斜率來講，各種接收機的設計會有明顯差異。靜默斜率是衡量接收機在微弱射頻信號強度時可以獲得全部信噪比的能力。當天線上只剩幾個微伏的射頻信號時，一個高品質、窄頻段的接收機才開始靜默啞音。而低成本、寬頻段的設計的接收機，即使在天線上還有很高強度的時候，就已經(jīng)開始靜默處理了。當然，在接收機設計中將有許多因素會影響到靜默能力，我們先不考慮這些因素，一個窄頻段接收機有其特有的優(yōu)勢，因為在窄頻段的設計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)射機輸入增益

    為了確保無線話筒系統(tǒng)能有一個最優(yōu)信噪比輸出，調節(jié)發(fā)射機的輸入增益是最為重要的單一調整因素。接收機輸出的音頻信噪比永遠不會比它在發(fā)射機輸入處強。如果在發(fā)射機上輸入信號十分吵雜，要把信號恢復到其最初的質量，我們也無能為力了。使用發(fā)射機上的增益控制來調節(jié)音頻強度，同時觀察安裝在發(fā)射機和接收機上的表頭顯示。

    在調節(jié)發(fā)射機輸入增益時往往遇到的最困難的地方在于，在實際表演或使用之前，如何盡可能精確地復制使用者的聲音強度來進行預演。顯然，為了正確地設置發(fā)射機的輸入增益，你需要某種測量表頭或指示燈來盡可能精確地設置。表頭或者指示燈必須指明發(fā)射機中無線電信號的調制強度和壓縮限幅程度。通常在接收機上設置有表頭或者指示燈，但是發(fā)射機段安裝指示燈總是更實用，因為在調試設備期間佩戴發(fā)射機的測試人員或許不能接近或看到接收機上的顯示數(shù)據(jù)。

圖2

    其它引發(fā)噪音和失真的原因

    在發(fā)射機和接收機之間的通路上，任何障礙物都會增加可聽到的背景噪音。當操作范圍加大時，發(fā)射機和接收機天線直接路徑上的障礙物也會產生同樣的效果。

    接收機天線上的多路徑傳輸相位抵消會產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)中予以詳細討論。當接收機天線上直接和反射到達的射頻信號之間發(fā)生相位抵消時，來自發(fā)射機的音頻信號或許不能強到足以淹沒背景噪音的地步。此問題又叫做“噪音增強”。

    接收機天線附近的環(huán)境射頻信號噪音源是另外一種影響接收機信噪比輸出的原因。數(shù)字切換設備、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的天線附近，射頻信號噪音量會提升噪音本底。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。

    如何擺放接收機天線以獲得可靠的射頻鏈路

    監(jiān)控音頻信號強度相當簡單，可是，射頻信號強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)射機的單一信號之外，還有更多的其他射頻信號同時也會到達接收機天線。許多這樣的射頻信號幾乎不可能預測。

    某些接收機有射頻信號強度顯示的功能，這在決定總體射頻信號強度時非常有用。你可以進行一個實際場地的走動測試，同時觀察射頻信號強度顯示的數(shù)值。當發(fā)射機在某個特殊位置時，如果射頻信號強度降低了，重新調換接收機天線的位置，以使得天線所在的新位置距失真發(fā)生的地點至少幾英尺遠。

    能夠得到最強射頻信號強度的天線所在位置并不一定是可以產生最佳信噪比的地方。這是因為，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、計算機等等），由射頻信號強度測量表顯示的額外信號強度可能包含大量的射頻信號噪音。我們認為，走動測試的同時認真聆聽接收機輸出的音頻信號才能證明哪一個地點才是最佳的接收點。

    即使你可以使用一些非常昂貴的射頻信號測試設備來評估系統(tǒng)所處的環(huán)境，想要預測隨后可能發(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的方法就是對任何重要應用時永遠只使用高品質、高選擇性的接收機。