無(wú)線話筒系統(tǒng)的操作和設(shè)計(jì)概念

多徑跑頻

    注意，圖示中把天線B顯示為“遠(yuǎn)程”天線，與同軸電纜連接。兩根天線之間的距離至少要保持操作頻率的二分之一波長(zhǎng)以確保天線接收到無(wú)關(guān)聯(lián)的（也就是“分集的”）信號(hào)，從而獲得分集接收發(fā)揮至最佳表現(xiàn)。

   想象一下，如果天線B安裝在接收機(jī)上會(huì)有什么情況發(fā)生呢？如果系統(tǒng)是按VHF設(shè)計(jì)的，很有可能多路徑傳輸空值發(fā)生同時(shí)發(fā)生在兩個(gè)天線上。那么嘗試在接收相同信號(hào)的兩根天線之間切換的好處是什么呢？?jī)蓚�(gè)信號(hào)之間的相位差異不存在或者很小，以至于對(duì)接收不會(huì)有任何影響。當(dāng)兩根天線安裝在接收機(jī)上時(shí)，具有較短波長(zhǎng)的UHF頻率在天線之間將有足夠的寬度空間以獲得分集式接收的益處。
 
    在具有出色靈敏度的高品質(zhì)接收機(jī)上的分集電路可以降低或消除多路徑傳輸跑頻，在某些情況下會(huì)增加操作范圍。接收改進(jìn)的程度隨設(shè)計(jì)者選擇的分集接收方法而變化。
 
    在接收機(jī)設(shè)計(jì)中選擇的分集接收電路的類型需要考慮許多因素，如成本，大小和重量，性能表現(xiàn)和特定應(yīng)用時(shí)每個(gè)電路類型的實(shí)用性。
 
     由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，成本往往是主要標(biāo)準(zhǔn)。大小和重量在為現(xiàn)場(chǎng)同期錄音而設(shè)計(jì)的接收機(jī)中最為重要。性能表現(xiàn)在高端錄音室和舞臺(tái)接收機(jī)中是主要關(guān)心的焦點(diǎn)。在電影制作的應(yīng)用設(shè)計(jì)中，無(wú)線系統(tǒng)的價(jià)格與一天的制作成本比較起來(lái)就顯得無(wú)足輕重了，因此在這種情況下，音頻和射頻性能就成為關(guān)注的焦點(diǎn)。

    當(dāng)它們進(jìn)入接收機(jī)以后，接收機(jī)如何處理來(lái)自兩根不同天線的信號(hào)就成為區(qū)分接收機(jī)設(shè)計(jì)好壞的重要分水嶺。除非使用高品質(zhì)設(shè)計(jì)的接收機(jī)，否則利用分集接收將毫無(wú)意義。低靈敏度的分集接收機(jī)在使用單天線的地方會(huì)時(shí)常出現(xiàn)問(wèn)題，高性能的接收機(jī)工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噪音或跑頻現(xiàn)象。任何類型的 “分集”接收都不會(huì)對(duì)低性能的接收機(jī)的性能提升有太多幫助。事實(shí)上，它可能會(huì)使情況變得更糟。

    以下就用圖示來(lái)說(shuō)明并討論使用在各種設(shè)計(jì)中分集接收的不同技術(shù)。

    無(wú)源分集接收

    這只是簡(jiǎn)單地在單一接收機(jī)上增加額外的天線，放置在二分之一波長(zhǎng)或更遠(yuǎn)的地方。可以使用外置頻率合成器和第二根天線很容易地實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)結(jié)合的天線將會(huì)收集更多的射頻信號(hào)并同時(shí)將跑頻降至最低限度。

    天線相位切換分集

    該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)就是尺寸小，這解釋了為什么這種小型接收機(jī)被設(shè)計(jì)應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)同期錄音上。將兩根天線結(jié)合來(lái)為一個(gè)接收機(jī)，和其中一根天線輸入上加上了相位反轉(zhuǎn)開關(guān)。當(dāng)信號(hào)狀況變?cè)銜r(shí)，其中的一個(gè)天線相位發(fā)生翻轉(zhuǎn)，然后邏輯電路決定切換行為是否改進(jìn)了信噪比，再?zèng)Q定是否鎖住該位置或再一次進(jìn)行切換和采樣。 天線將保持在較佳位置上，信號(hào)狀況再出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，重復(fù)以上操作。

    該方法潛在的邏輯是：

1.如果任一天線可接收到較強(qiáng)的信號(hào)，接收端就沒(méi)有問(wèn)題
2.當(dāng)兩根天線擁有一個(gè)同相微弱信號(hào)時(shí)，信號(hào)彼此間相互疊加并產(chǎn)生更強(qiáng)的射頻信號(hào)
3.兩根天線都有較強(qiáng)的信號(hào)，但它們彼此間相位相異，在這種情況下它們之間相位抵制將降低到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)發(fā)生上述情況時(shí)，接收機(jī)將其中一個(gè)天線的相位翻轉(zhuǎn)，在絕大多數(shù)情況下可以恢復(fù)射頻信號(hào)。
 
    這種技術(shù)的邏輯性就是簡(jiǎn)單地利用相位差別。在同一時(shí)間兩根天線都出現(xiàn)多路徑傳輸空值的機(jī)會(huì)可能很小，但當(dāng)兩根天線都能接收到很好的信號(hào)時(shí)，信號(hào)間的相位差異又會(huì)導(dǎo)致相位抵消，跑頻現(xiàn)象仍舊可能發(fā)生�，F(xiàn)實(shí)世界的試驗(yàn)表明簡(jiǎn)單地使用兩根天線在避免跑頻現(xiàn)象的發(fā)生并不能起到實(shí)際的改善。

    該方法的存在的問(wèn)題是:

1.直到接收機(jī)遇到麻煩時(shí)才做出反應(yīng)

2.變換相位經(jīng)常會(huì)使借乎邊緣的問(wèn)題變得嚴(yán)重。

3.由于切換電路位于射頻信號(hào)路徑中且只在低射頻強(qiáng)度情況下進(jìn)行切換，所以當(dāng)切換發(fā)生時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生“滴答聲”

    這種分集接收技術(shù)的一種特殊改進(jìn)――即使用微處理器控制的被稱作“智能分集接收”技術(shù)的算法，由Lectrosonics提供，應(yīng)用在小型接收機(jī)上。在接收機(jī)中的嵌入的芯片通過(guò)分析射頻強(qiáng)度和射頻強(qiáng)度變化率，控制分集接收信號(hào)測(cè)控和切換。芯片決定切換和采樣的最優(yōu)時(shí)間選擇以將失真最小化，并消除可能由切換活動(dòng)而造成的音頻中的噪音。該“智能”算法也與接收機(jī)中的智能靜默芯片集成整體以進(jìn)行隨機(jī)抽取和切換。系統(tǒng)將利用短暫的靜默活動(dòng)進(jìn)行切換，當(dāng)靜默系統(tǒng)將音頻啞音時(shí)，通過(guò)抽取樣本來(lái)決定最佳的相位設(shè)置。