發(fā)射機
發(fā)射機設(shè)計可以分成三個基本類型:
腰包式
“腰包式”發(fā)射機配合領(lǐng)夾話筒,適用于耳嘜,樂器,調(diào)音臺,磁帶座等
外接插式
“外接插式”發(fā)射機適合于手持話筒,吊桿,調(diào)音臺以及其他帶XLR接口的設(shè)備上
手持式
“手持式”發(fā)射機帶有一個集成的話筒頭,主要為手持時使用。
腰包式發(fā)射機由金屬和塑料制成。它們可以利用話筒線或輸入電纜作天線(常見于VHF設(shè)計中),也可使用“鞭狀”天線。輸入增益必須在大范圍中具有可調(diào)性,以便精確匹配來自話筒和其他設(shè)備的不同輸出電平。
絕大多數(shù)的腰包式發(fā)射機使用9伏的堿性或鋰電池供電,同時還包括一個電池狀態(tài)指示燈。最佳的設(shè)計有低電量報警功能,這樣可以有充分的時間及時更換電池
電池艙門的設(shè)計也是一個重要的考慮因素。如果電池艙門與發(fā)射機分離,很容易丟失或損壞,導(dǎo)致系統(tǒng)無法使用。此外發(fā)射機電池艙必須可匹配不同品牌的電池。
在眾多的腰包式設(shè)計中,腰夾總是一個薄弱的環(huán)節(jié)。它不但要固定性好,而且在諸如電影或舞臺制作的應(yīng)用中必需易于隱藏。
“外接插式”發(fā)射機適用于任何帶有XLR接口的話筒。大多廠商提供的越來越多的型號足可以證明它的有效性。專業(yè)類型的發(fā)射機主要是靠9伏的堿性或鋰電池供電,有較大的輸入調(diào)整范圍以適應(yīng)不同型號的話筒。良好的機械構(gòu)造,尤其在牢固連接的輸入接口設(shè)計,是該類型的發(fā)射機應(yīng)用中的關(guān)鍵。
幾乎所有的無線話筒制造商都提供帶有集成話筒頭的手持發(fā)射機。手持式發(fā)射機最普遍的應(yīng)用為音樂表演,它必須舒適且不易脫落,并且提供必須的強度和頻率調(diào)整,但控制開關(guān)必須隱藏或放置在凹進(jìn)處以避免在正常應(yīng)用場所中誤操作。
在合成的發(fā)射機中有多種頻率選擇控制模式,從帶有LCD讀數(shù)的按鈕到隱藏的旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)。在此列出的實例提供兩個旋轉(zhuǎn)按鈕,可以選擇在25.6MHz頻段上的256個頻點中的任何一個。左手邊的旋鈕以1.6MHz為間隔改變頻率,而右手邊的旋鈕則以100千赫茲為間隔。每一個旋鈕有16個位置可供選擇,總共提供256個頻點。
用戶調(diào)節(jié)和顯示燈
對于所有類型的發(fā)射機,根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境,用戶調(diào)節(jié)和指示燈成了它的“必備而且關(guān)鍵的”設(shè)計。 例如:如果一臺發(fā)射機要被諸多用戶使用,為匹配不同用戶的聲音強度而提供精確的補償調(diào)整就顯得勢在必行。適當(dāng)?shù)脑鲆嬲{(diào)整是其關(guān)鍵,因為它決定系統(tǒng)的最終信噪比。如果不能通過視覺上的提示(指顯示燈)來檢測音頻信號強度,就很難正確地調(diào)整發(fā)射機的輸入增益。
盡管可以通過觀看接收機上的音頻信號強度的指示來進(jìn)行調(diào)節(jié),但從發(fā)射機端檢測并調(diào)節(jié)輸入增益更加可行,因為在眾多的應(yīng)用中,很難在發(fā)射機的位置上看到接收機上的表頭顯示。
在某些設(shè)計中,一個普遍存在的問題就是功能按鈕很容易被誤動。這會造成許多問題,甚至在系統(tǒng)運行過程中完全“關(guān)閉”系統(tǒng)。操作中按鈕的位置和調(diào)節(jié)方式將決定發(fā)射機對特殊用戶的有效性。例如:公眾廣播應(yīng)用場合下,即使當(dāng)發(fā)射機佩戴在衣服以下也要求發(fā)射機可被輕易地設(shè)為靜音。在這種情況下,如果按鈕很難碰到,會造成操作困難。在許多舞臺制作中,音響公司可能不讓使用者改變發(fā)射機上的任何按鈕和控制鈕。在此的兩個例子是相對極端的。
Lectrosonics的手持式發(fā)射機擁有內(nèi)置控制開關(guān),比外置開關(guān)更勝一籌。這便允許根據(jù)應(yīng)用環(huán)境對發(fā)射機進(jìn)行配置。
天線配置
比較不同發(fā)射機設(shè)計時,天線配置是另一個考慮因素。如果無線系統(tǒng)的每一個用戶能夠忍受在他們肩膀上架上金屬“樹枝”,或者架在他們頭上,那么發(fā)射機將會十分有效地發(fā)射射頻能量,從而提供意想不到的工作范圍和較低的失真率。然而,很少有人愿意在公共場合佩戴這樣的裝置。因此,在現(xiàn)實生活中,發(fā)射機天線既要隱蔽,而且仍要釋放足夠的射頻能量以使接收機可以正常地工作。無線話筒系統(tǒng)可以像其所描述的那樣工作的唯一原因就是其操作范圍通常較近(幾百英尺,或更近),并且FCC允許足夠的射頻功率輸出和調(diào)制(頻偏)以使得系統(tǒng)在可接收的信噪比下運行。
背包式發(fā)射機天線的一個普遍存在的問題就是它們通常是貼著身體佩戴的,尤其在它們被藏在衣服里時。當(dāng)天線接觸到人體時,大多數(shù)射頻能量因無法進(jìn)入空氣中而丟失。這將降低無線系統(tǒng)的可操作范圍。使用便攜式調(diào)音臺進(jìn)行現(xiàn)場同期錄音時,可以將發(fā)射機放置遠(yuǎn)離身體和其他設(shè)備的地方以得到最大的輻射功率和操作范圍。
在手持式發(fā)射機的情況下,通常將其遠(yuǎn)離身體,而使用者的手則扮演天線的角色。突出的“桿式”天線可以避免和人體的直接接觸,但是這樣會影響視覺效果且容易被損壞。 內(nèi)置天線的手持式發(fā)射機克服了這種弱點,普遍視覺效果也較好。
外接插式發(fā)射機使用發(fā)射機本身的金屬外殼作為天線,外接的話筒和使用者的手組成了理想的偶極子天線的另一部分。在UHF操作頻率中,外殼的長度非常接近于理想的1/4波長,它提供了最大的輻射功率并增大了操作范圍。
輸入增益調(diào)節(jié)
不同制造廠商發(fā)射機的設(shè)計有很大差異。簡單地說,設(shè)置適當(dāng)?shù)妮斎朐鲆嬖跓o線話筒系統(tǒng)中十分重要,不過在許多設(shè)計中這卻經(jīng)常被忽視。如果設(shè)置得太低,系統(tǒng)的信噪比就會影響。如果設(shè)置得太高,就會發(fā)生嚴(yán)重的失真或是動態(tài)范圍壓縮。設(shè)置發(fā)射機輸入增益就好像在模擬磁帶錄制機上的設(shè)置錄制音量一樣。
如何在無線發(fā)射機上進(jìn)行準(zhǔn)確增益調(diào)整和設(shè)定,是十分重要的功能。在發(fā)射機上通過一些LED(發(fā)光二極管)的組合顯示可以相對準(zhǔn)確地顯示輸入增益的大小。
當(dāng)然最好在發(fā)射機和接收機上同時擁有顯示燈,從而既可以從發(fā)射機端又可以從接收機端得到精確的信號強度監(jiān)測,以適用多種場合的應(yīng)用。
輸出功率
FCC規(guī)定了無線發(fā)射機的最終射頻放大器所產(chǎn)生的最大可輸出射頻功率。例如:在174到216MHz的VHF頻段中,發(fā)射機最大的可輸出功率是50毫瓦。在UHF頻段中,發(fā)射機的最大可輸出功率為250毫瓦。
發(fā)射機的高輸出功率可以避免跑頻問題并同時增加操作范圍,但同時也使得電池的壽命縮短了。實際使用中,發(fā)射機所連接的天線形式、位置以及是否接觸到人體才是影響著有效輻射功率的最為重要的因素,所以,較高輸出功率并不一定永遠(yuǎn)意味著較大的操作范圍。
絕大多數(shù)高品質(zhì)的VHF發(fā)射機為了得到可信賴的操作范圍和合理的電池壽命而產(chǎn)生50毫瓦的功率。不過,有某些制造廠商提供只產(chǎn)生30毫瓦功率的VHF設(shè)計,而在對這些型號的詳細(xì)說明上卻表明它們是為達(dá)到全功率設(shè)計的。
與VHF相比,UHF不同品牌之間的輸出功率變化更大。當(dāng)最大操作范圍為首先考慮的因素時,在UHF頻段250毫瓦的最大容限是有用的,但所換來的就是電池壽命的減少。通常選擇100毫瓦輸出功率,使UHF發(fā)射機在操作范圍和電池壽命之間達(dá)成一種較好的平衡。
一些UHF型號的發(fā)射機宣稱可以輻射150毫瓦的功率,但實際上,它們只能產(chǎn)生30或40毫瓦的功率。制造廠商為掩蓋競爭實力的缺乏,或本身固有缺陷的事實而刊出產(chǎn)品的虛假信息。有趣的是,這些制造廠商還經(jīng)常忘記在說明中注明電池的使用壽命或耗電量。
電源和電池壽命
發(fā)射機在特殊場合的應(yīng)用時,電池壽命通常都是一個最為關(guān)心的話題。在例如電影制作和劇院中應(yīng)用時,發(fā)射機通常被精心的隱藏在衣服以下,更換電池將是一件麻煩的事情。對于這種類型的應(yīng)用,發(fā)射機和接收機都應(yīng)該提供一個精準(zhǔn)的發(fā)射機電池狀態(tài)顯示燈。
9伏的堿性電池(普遍應(yīng)用在無線話筒發(fā)射機上)開始工作時電平稍高于9伏,但隨著不斷使用而電壓逐漸降低。高品質(zhì)的發(fā)射機包括內(nèi)部電壓管理器,它可以在電壓下降時保持發(fā)射機穩(wěn)定工作。
該設(shè)計允許電路可以在低電壓的情況下持續(xù)工作,在獲得延長的操作時間的同時,又不犧牲輸出功率。最佳的設(shè)計可在電壓降至約6.5伏時還可以繼續(xù)工作。
高端無線系統(tǒng)通常在接收機端提供一個發(fā)射機電量指示燈,在發(fā)射機停止工作之前及時提醒使用者更換電池。