任何產(chǎn)品的規(guī)格說(shuō)明總是受到產(chǎn)品所售市場(chǎng)中所流行的主要技術(shù)指標(biāo)的影響。每一個(gè)制造商都在“規(guī)格說(shuō)明策略”上做文章。并沒(méi)有嚴(yán)格地控制尺度,所需遵循的標(biāo)準(zhǔn)更是少之又少,因此在做有意義的比較之前,你通常需要限定或說(shuō)明一套特殊的指標(biāo)。
解釋并比較傳統(tǒng)音頻設(shè)備的指標(biāo)已經(jīng)是比較困難的事情,而無(wú)線話筒系統(tǒng)則更加復(fù)雜。甚至,更加不可原諒的是,一些無(wú)線話筒制造商公然違反商業(yè)道德,他們出版的規(guī)格說(shuō)明甚至是錯(cuò)誤的。
無(wú)線話筒系統(tǒng)的性能表現(xiàn)從試驗(yàn)工作臺(tái)到實(shí)際應(yīng)用會(huì)發(fā)生相當(dāng)大的變化。在實(shí)驗(yàn)室中將檢測(cè)設(shè)備直接連接到接收機(jī)并測(cè)量各種性能指標(biāo)所產(chǎn)生的結(jié)果,與實(shí)際應(yīng)用中,接收機(jī)的輸入信號(hào)是來(lái)源于幾百英尺遠(yuǎn)的發(fā)射機(jī)所產(chǎn)生的微弱無(wú)線電信號(hào),測(cè)量結(jié)果會(huì)有完全不同。我們可以有把握的假設(shè),所有被出版公布的無(wú)線話筒性能指標(biāo)都是在理想的射頻信號(hào)環(huán)境和發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間保持最小距離下所測(cè)得的。
你應(yīng)該總是對(duì)那些沒(méi)有說(shuō)明測(cè)試前提條件和數(shù)據(jù)沒(méi)有完整性的任何煽動(dòng)性的性能指標(biāo)保持懷疑的態(tài)度。任何時(shí)候,如果一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)離譜到無(wú)法解釋或者壓根就沒(méi)有被提及到,這通常都是由于制造商要故意掩蓋其產(chǎn)品的低劣表現(xiàn)的借口。在少數(shù)情況下,也有可能是因?yàn)橹圃焐掏耆雎粤嗽谫Y料出版中加上產(chǎn)品說(shuō)明了。我們Lectrosonics想說(shuō),我們從不忘記像指標(biāo)說(shuō)明這么重要的任何東西,坦白地說(shuō)我們也是人,如果你的產(chǎn)品說(shuō)明中少了某些資料,請(qǐng)與我們聯(lián)系。我們將十分高興地告訴比你缺少的資料更多的東西。
靈敏度
好:20dBSINAD時(shí)1uV
出色:20dBSINAD時(shí)0.5uV
該指標(biāo)是指為產(chǎn)生一定信噪比輸出所需要的接收機(jī)的射頻信號(hào)輸入強(qiáng)度?梢酝ㄟ^(guò)幾種方法來(lái)衡量或評(píng)價(jià)接收機(jī)的信噪比的性能,但最常用的方法是“SINAD”和“S/NRATIO.”
此處有6個(gè)關(guān)于敏感度指標(biāo)的例子,它們出自不同制造商的印刷資料中。奇怪的是,所有這些測(cè)量值都是從同一臺(tái)接收機(jī)上獲得的。
在輸入為0.34uV時(shí)12dBSINAD
在輸入為0.30uV時(shí)12dBquieting
在輸入為0.27uV時(shí)12dBS/N
在輸入為0.45uV時(shí)20dBSINAD
在輸入為0.47uV時(shí)30dBS/N
在輸入為1.20uV時(shí)50dBS/N
所有這些測(cè)量指標(biāo)均被稱作“靈敏度”,可是它們事實(shí)上衡量的卻是接收機(jī)性能表現(xiàn)的不同方面。顯然,當(dāng)在做選擇性對(duì)照時(shí),有必要“一個(gè)個(gè)蘋果的”進(jìn)行比較。以上數(shù)據(jù)清單顯示靈敏度如何改變完全取決于測(cè)量是如何進(jìn)行的。以上測(cè)量數(shù)據(jù)都是通過(guò)一個(gè)與人耳對(duì)噪音反映相接近的“A”加權(quán)濾波器而得到的。大多數(shù)制造商會(huì)使用這種濾波器,因?yàn)樗軐y(cè)量值提高3dB-6dB。
SINAD是一種測(cè)量方法,它的指標(biāo)接近于可聽(tīng)見(jiàn)的背景噪音。在帶有微弱射頻信號(hào)、最大頻偏的狀態(tài)下,測(cè)量包括信號(hào)+噪音+失真的接收機(jī)輸出的強(qiáng)度。于是在減去音頻信號(hào)(系統(tǒng)仍在運(yùn)行)并測(cè)量剩余的噪音和失真后,二次測(cè)量就完成了。第一次和第二次的測(cè)量結(jié)果用一個(gè)比率來(lái)表示。因?yàn)樗行У貜碾娐飞先サ袅藟嚎s擴(kuò)展器的影響,SINAD在低強(qiáng)度射頻時(shí)可能是最穩(wěn)定靈敏度的系統(tǒng)指標(biāo)。既然SINAD測(cè)量方法是系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中全頻偏的情況下進(jìn)行的,這比單一的信噪比測(cè)量方法更加現(xiàn)實(shí)可行。
信號(hào)+噪音+失真
SINAD(信號(hào)-噪聲及失真比)=---------------
噪音+失真
S/NRATIO是一種測(cè)量方法,當(dāng)系統(tǒng)在給定射頻信號(hào)強(qiáng)度上運(yùn)行時(shí),它接近于在演講停頓中所聽(tīng)到背景噪音。這是衡量靈敏度另一個(gè)有效的比較指標(biāo)。它被定義為所需要產(chǎn)生一定S/N比例的射頻信號(hào)量,通常為50dB。50dB的S/N比率代表著最小的可用靈敏度,并且符合一般聽(tīng)眾所能夠接受的程度。在全調(diào)制狀態(tài)、給定的射頻信號(hào)強(qiáng)度下,通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)決定S/NRATIO,接收機(jī)的輸出為最大值,然后關(guān)閉音頻調(diào)制并測(cè)量剩余噪音。這會(huì)產(chǎn)生所需信噪比的射頻信號(hào)強(qiáng)度。這樣就可以根據(jù)信噪比來(lái)對(duì)接收機(jī)的靈敏度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
該測(cè)量方法的問(wèn)題在于,壓縮擴(kuò)展器將把它實(shí)際指標(biāo)改良翻倍。SINAD的確是一種評(píng)價(jià)接收機(jī)的較好的方法,但是它不產(chǎn)生向S/NRATIO一樣好看的數(shù)字。
音頻失真
好:在1KHz時(shí)少于1%
出色:在1KHz時(shí)少于0.5%
通常上說(shuō),這些數(shù)字簡(jiǎn)單明了,并且可以直接加以比較。普遍使用1KHz信號(hào)來(lái)測(cè)量失真值。由于壓縮擴(kuò)展器在低頻時(shí)增加失真,而窄頻段IF濾波器會(huì)在高頻加大失真。同一系統(tǒng)在100KHz時(shí)的失真為2.5%,而在1KHz0.4%。
動(dòng)態(tài)范圍
好:90dB
出色:105dB
該數(shù)字應(yīng)該是簡(jiǎn)單明了的量化尺度,但某些制造商也將限幅器的動(dòng)態(tài)范圍和增益控制范圍包含進(jìn)來(lái)。有時(shí),這樣做是因?yàn)榇蛴≥^好的數(shù)據(jù)要比設(shè)計(jì)一個(gè)出眾的產(chǎn)品容易,但這也會(huì)是防止其它“更好”數(shù)據(jù)的自我保護(hù)。記住,動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量時(shí)的前提是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)盡可能的靠近。當(dāng)發(fā)射機(jī)距離接收機(jī)50英尺或者更遠(yuǎn)的時(shí)候,測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)明顯降低。
調(diào)幅抑制
好:未指定的射頻強(qiáng)度下50dB
出色:在給定射頻強(qiáng)度范圍內(nèi)為60dB(如從20uVto50mV)
該量化尺度表明接收機(jī)是怎樣出色地抑制由熒光燈、其它電子設(shè)備中的橋式整流器、SCR調(diào)光器以及相似的電源電路形成的射頻信號(hào)所導(dǎo)致的調(diào)幅干擾。如果在全部假定的情況下,通常只在一個(gè)射頻信號(hào)強(qiáng)度下進(jìn)行測(cè)量(產(chǎn)生最佳數(shù)據(jù)的強(qiáng)度),但應(yīng)該在更大的范圍上實(shí)施,由于現(xiàn)實(shí)環(huán)境很少能夠“簡(jiǎn)單、友善”地為接收機(jī)提供優(yōu)化的射頻強(qiáng)度。
鏡像及衍生頻率干擾抑制
好:80dB
出色:大于100dB
在所有無(wú)線接收機(jī)的混頻器工作階段,都會(huì)有兩個(gè)頻率滿足設(shè)計(jì)中的IF頻點(diǎn)要求,只要與混頻器有關(guān),每個(gè)頻率都是相同的。這兩個(gè)頻點(diǎn)相等地分列在振蕩器頻點(diǎn)的兩側(cè)。例如,如果接收機(jī)的IF頻點(diǎn)為10.7MHz,發(fā)射機(jī)的頻點(diǎn)(載頻信號(hào)的頻點(diǎn))為179MHz,那么接收機(jī)中本地振蕩器頻點(diǎn)必須是168.3MHz(179.0–168.3=10.7MHz)。該接收機(jī)將會(huì)有一個(gè)為157.6MHz的鏡像及衍生頻率頻點(diǎn),因?yàn)?57.6和168.3的本地振蕩器之間的差頻也是10.7MHz(168.3-157.6=10.7)。如果不考慮接收機(jī)前端中的射頻信號(hào)濾波器,接收機(jī)會(huì)對(duì)157.6MHz的鏡像及衍生頻率頻點(diǎn)像對(duì)“正確的”179MHz頻點(diǎn)一樣敏感。
由于157.6MHz的鏡像及衍生頻率位于美國(guó)“出租車服務(wù)”的頻段中,F(xiàn)CC允許出租車上的發(fā)射端采用高達(dá)75瓦(無(wú)線話筒通常只為0.05到0.10瓦)的發(fā)射功率,在該例子中的接收機(jī)必須出色的完成抑制鏡像及衍生頻率的工作,才能避免干擾。鏡像及衍生頻率干擾抑制功能是體現(xiàn)接收機(jī)前級(jí)靈敏度的一個(gè)指標(biāo)并與接收機(jī)中的IF頻率相關(guān)。鏡像及衍生頻率與載波頻率之間的間距通常是IF頻率的兩倍,當(dāng)采用低段注入時(shí)低于載波頻率,而當(dāng)采用高段輸入?yún)⒖碱l率設(shè)計(jì)時(shí),鏡像頻率總是高于載波頻率。IF頻率越高,鏡像及衍生頻率距離載頻信號(hào)就越遠(yuǎn),在前級(jí)射頻信號(hào)濾波器中就更容易過(guò)濾掉。較好的接收機(jī)設(shè)計(jì)使用IF頻點(diǎn)為71MHz一直到250MHz,將來(lái)甚至?xí)摺?
偽輻射干擾抑制
好:80dB
出色:大于100dB
這與鏡像及衍生頻率干擾抑制十分相似,但這只是用于測(cè)量接收機(jī)是如何出色地抑制整個(gè)接收機(jī)工作頻率范圍內(nèi)由任何外部干擾源所導(dǎo)致的潛在干擾。理想狀態(tài)上,制造商將會(huì)從音頻頻率到微波頻率對(duì)接收機(jī)逐一加以檢測(cè)。該數(shù)據(jù)可以衡量第一級(jí)射頻信號(hào)部分、IF濾波器和其它部分抑制干擾信號(hào)的能力。
三次諧波抑制
好:-15dBm
出色:+1dBm或更高
對(duì)三次諧波抑制的說(shuō)明就是對(duì)理想接收機(jī)的說(shuō)明,因?yàn)樗梢院饬拷邮諜C(jī)能如何出色地抑制由多對(duì)三次諧波抑制的說(shuō)明就是對(duì)理想接收機(jī)的說(shuō)明,因?yàn)樗梢院饬拷邮諜C(jī)能如何出色地抑制由多重干擾頻點(diǎn)所造成干擾的能力。干擾頻率可能來(lái)自同一場(chǎng)所使用中的其它無(wú)線話筒,或者是來(lái)自外部發(fā)射機(jī)的組合。該指標(biāo)就接收機(jī)如何抵制多種類型的過(guò)載給出了一個(gè)極好的評(píng)測(cè)基準(zhǔn)。
考慮工作頻點(diǎn)為A和B的兩臺(tái)發(fā)射機(jī),以及一臺(tái)頻點(diǎn)為C的接收機(jī)。如果將三個(gè)頻點(diǎn)平均劃分,其中一臺(tái)發(fā)射機(jī)的二次諧波將會(huì)和另一臺(tái)發(fā)射機(jī)的起初頻點(diǎn)相混合,產(chǎn)生一個(gè)恰好和接收機(jī)頻點(diǎn)一樣的頻率。
如果(Ax2)-B=Cor(Bx2)-A=C
那么:接收機(jī)很可能會(huì)對(duì)此三次互調(diào)諧波做出響應(yīng)。
例如,考慮工作頻點(diǎn)為181MHz和182MHz的兩臺(tái)發(fā)射機(jī)。這將會(huì)對(duì)183MHz或180MHz的接收機(jī)產(chǎn)生三次互調(diào)諧波干擾。
(181x2)-182=180
或者
(182x2)-181=183
請(qǐng)注意在這個(gè)例子中,我們選擇的發(fā)射機(jī)頻率非常接近于接收機(jī)的頻率。這意味著接收機(jī)的選擇性沒(méi)有任何用處。然而,射頻信號(hào)過(guò)濾部分和混頻器的設(shè)計(jì)越好,可能產(chǎn)生的這種互調(diào)干擾就越少。當(dāng)然,你可以選擇不會(huì)產(chǎn)生干擾特定接收機(jī)的發(fā)射機(jī)頻率,但是這在大型多通道系統(tǒng)中可選頻率資源的有限性會(huì)導(dǎo)致無(wú)法一勞永逸的按照此方法解決。另外,在某些城市地區(qū),在你周圍可能存在數(shù)以百計(jì)的高能發(fā)射機(jī),從中你無(wú)法進(jìn)行控制。接收機(jī)必須要有一個(gè)三次諧波抑制說(shuō)明。
限幅器范圍
好:15dB
出色:30dB或更多
這表明在聽(tīng)覺(jué)上可察覺(jué)信號(hào)失真之前,發(fā)射機(jī)能夠處理的音頻輸入過(guò)載量。一個(gè)好的限幅器可以將發(fā)射機(jī)的增益設(shè)置得更高,因?yàn)椴恍枰嗟目臻g來(lái)防止音頻過(guò)載。這個(gè)重要的指標(biāo)只能在少數(shù)無(wú)線系統(tǒng)中找到,并可以在聽(tīng)覺(jué)上顯著提高信噪比輸出。
電池壽命
好:9伏堿性電池可以工作8小時(shí)(在UHF模式下5小時(shí))
出色:9伏堿性電池可以工作12小時(shí)(在UHF模式下8小時(shí))
在某些應(yīng)用中,一臺(tái)發(fā)射機(jī)必須在6個(gè)小時(shí)之外或更長(zhǎng)的時(shí)間段中工作。如果發(fā)射機(jī)在工作完成之前電量耗盡,顯然會(huì)發(fā)生問(wèn)題。在大多數(shù)情況下,重新制作或表演所要花費(fèi)的成本可能相當(dāng)大。評(píng)估電池狀態(tài)的一些有用的方法也是非常重要的。通常提前一個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)發(fā)出報(bào)警信號(hào)是十分有用的。
在其它應(yīng)用中,電池的價(jià)格會(huì)使一個(gè)重要的考慮因素。如果一個(gè)星期使用發(fā)射機(jī)12小時(shí),而電池的壽命為6小時(shí),一年的總計(jì)額為250美元,對(duì)于某些預(yù)算來(lái)說(shuō)這不是一個(gè)可以忽略的數(shù)目(使用單價(jià)為2.49美元的電池,每星期12小時(shí))。
偽輻射
好:載頻信號(hào)以下50dB
出色:載頻信號(hào)以下60dB
一些無(wú)線發(fā)射機(jī)除了會(huì)按照設(shè)計(jì)工作頻點(diǎn)發(fā)射信號(hào)外,還會(huì)同時(shí)產(chǎn)生其他頻點(diǎn)的射頻信號(hào)。所有的晶體控制頻率的發(fā)射機(jī)以低頻晶體開(kāi)始,經(jīng)過(guò)幾次倍頻相乘達(dá)到輸出頻率指標(biāo)。例如,以15MHz開(kāi)始的晶體控制振蕩器,下一個(gè)階段頻率將提升為三倍,即45MHz,然后是雙倍頻階段,加至90MHz,最后的倍頻輸出階段將產(chǎn)生180MHz的頻率。許多低級(jí)偽頻率是在這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的,但是最有可能引發(fā)問(wèn)題的頻率是載頻信號(hào)的頻率加上或減去內(nèi)部晶體的基礎(chǔ)頻率。在所給的例子中,它們將會(huì)是280MHz加或減15MHz。由該例子產(chǎn)生的偽輻射波為165MHz和195MHz的兩個(gè)頻率。如果在同一場(chǎng)所存在另一個(gè)頻率為195MHz的接收機(jī),它很可能會(huì)接收到此偽輻射頻率的信號(hào)。
發(fā)射機(jī)輸出功率
好:VHF和UHF模式時(shí),30mW
出色:VHF模式時(shí),50mW;UHF模式時(shí),100mW
如果統(tǒng)計(jì)一下哪個(gè)單一技術(shù)指標(biāo)最為經(jīng)常地被濫用,那么射頻功率一定是名列前茅。50mW(0.05Watts)是FCC允許使用在VHF無(wú)線話筒中的最大輸出功率。UHF發(fā)射機(jī)所允許的最大輸出功率一直到250mW,但是在該功率強(qiáng)度下,電池的耗電量變成另外一個(gè)重要的考慮因素了。
發(fā)射機(jī)輻射的功率越高,受到干擾的幾率越小,操作范圍越大。然而,在輸出功率和電池壽命之間存在一種適當(dāng)?shù)臋?quán)衡。一些人們熟悉的品牌的UHF發(fā)射機(jī)在輸出功率卻只有區(qū)區(qū)10mW。因此當(dāng)你在比較來(lái)自不同制造商的產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明時(shí),同時(shí)查看輸出功率和電池壽命是明智之舉。
通常在某些特殊發(fā)射機(jī)的出版說(shuō)明中的技術(shù)列表表明發(fā)射功率小于FCC的最大值,或者簡(jiǎn)單地聲明在FCC允許值之內(nèi),這實(shí)際上是無(wú)意義的。所有正規(guī)的發(fā)射機(jī)都可以達(dá)到FCC的要求,但是最佳性能表現(xiàn)是出自那些既能夠在VHF頻譜中輸出50mW、UHF頻譜中輸出100mW(或更高)的大射頻功率,同時(shí)其電池壽命也長(zhǎng)得足以滿足特殊應(yīng)用需求的無(wú)線發(fā)射機(jī)上。