胡純有
【摘 要】 介紹了在演出現(xiàn)場音響技術人員配置和調試無線傳聲器系統(tǒng)時,必須掌握的抗干擾技術,干擾保護比;給出了 基于抗干擾技術進行現(xiàn)場環(huán)境測試,嚴格配置各個無線傳聲器使用的頻率的具體方法,從而防止出現(xiàn)同頻干 擾、帶內干擾和鄰頻干擾,確保無線傳聲器傳送的音頻信號具有高信噪比。
【關鍵詞】 無線傳聲器;干擾保護比;同頻干擾;帶內干擾;鄰頻干擾
文章編號: 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.07.006
每年“央視春晚”演出現(xiàn)場、2012倫敦奧運會、2008北京奧運會開閉幕式演出現(xiàn)場等大型演出現(xiàn)場,演員充滿激情而興奮地手持專業(yè)無線傳聲器,現(xiàn)場內外數(shù)億、幾十億觀眾聚精會神欣賞動聽悅目的演出,沉浸在歡樂幸福之中。這些大型演出都離不開專業(yè)無線傳聲器。然而,觀眾也許不知道,這優(yōu)美動聽的音樂,凝聚了舞臺后面的音響技術人員非凡智慧和高超技術。現(xiàn)場萬鈞壓肩下的音響技術人員在配置和調試無線傳聲器系統(tǒng)時,必須掌握抗干擾技術,了解干擾保護比,測試現(xiàn)場環(huán)境,嚴格配置各個無線傳聲器使用的頻率,防止出現(xiàn)同頻干擾、帶內干擾和鄰頻干擾,才能確保無線傳聲器傳送的音頻信號具有高信噪比,才不會出現(xiàn)用錯無線傳聲器的頻率而出差錯。即便是小型演出現(xiàn)場,沒有音響師精湛的臨場技術,無論采用多么頂尖的專業(yè)無線傳聲器,也未必沒有閃失,也未必不給動聽的音樂添上不爽的噪聲,因此必須引起足夠的重視。筆者僅從抗干擾方面分析如何避免閃失、避免噪聲,討論專業(yè)無線傳聲器的頻率配置,剖析大型現(xiàn)場的抗干擾實用技術,這是專業(yè)無線傳聲器應用的成功之母。
1 無線傳聲器能使用的頻率范圍有限
無線技術的廣泛應用,帶給了人們工作和生活的便捷,人們的日常生活已經須臾都離不開無線技術。但是大量無線設備的使用以及各種電氣設備的電磁輻射,隨之帶來的是電磁場環(huán)境的惡劣和復雜,無線信號之間的相互干擾不可避免,大型演出現(xiàn)場也不例外。
為了避免無線信號之間相互干擾,進一步加強對微功率(短距離)無線電設備的管理,2005年9月中國信息產業(yè)部發(fā)布了重新修訂的《微功率(短距離)無線電設備的技術要求》[1](以下簡稱“要求”),同年10月1日起施行。并且申明:凡與本技術要求不相一致的其他技術標準、技術規(guī)范和技術要求等同時廢止?!耙蟆敝袑Α盁o線傳聲器和民用無線電計量儀表等類型設備”,明確規(guī)定使用470 MHz~510 MHz、630 MHz~787 MHz頻段;發(fā)射功率限值:50 mW(e.r.p);占用帶寬:不大于200 kHz。由于這2個頻段又正好重疊在中國電視廣播UHF頻段內:470 MHz~566 MHz,606 MHz~806 MHz,而電視廣播是大功率發(fā)射,與微功率無線傳聲器相比,信號要強很多。但是,“要求”中明確規(guī)定:“若使用頻率與當?shù)芈曇?、電視廣播電臺頻率相同時,不得在當?shù)厥褂?;若對當?shù)芈曇簟㈦娨晱V播接收產生干擾時,應立即停止使用,待消除干擾或調整到無干擾頻率后方可重新使用。”因此,如果在無線傳聲器的頻段內有當?shù)亻_路發(fā)射的電視廣播頻道,無線傳聲器理所當然要讓開這些頻道。例如在北京地區(qū),中央電視臺和北京電視臺合計占用了8個頻道、64 MHz 帶寬,這些頻率無線傳聲器是不能使用的。具體占用的頻道如表1。
在大型演出現(xiàn)場,除了專業(yè)無線傳聲器,還必須有多種無線通信設備在同時使用。一場節(jié)目的錄播過程中,自始至終都有燈光、音響等技術人員的無線聯(lián)絡對講,導演和攝像以及現(xiàn)場副導演之間節(jié)目指揮的無線通話系統(tǒng),加上主持人的無線耳機返送系統(tǒng)等等。這些通信設備屬于微功率設備,占用國家標準規(guī)定的無線傳聲器使用的頻段,又在同一現(xiàn)場使用,也是要相互避開的。當然,最好能統(tǒng)一協(xié)調,統(tǒng)一配置頻率。因此,無線傳聲器系統(tǒng)只能使用這些已占用頻道的“剩余縫隙”,實際上所能使用的頻率范圍是很有限的,頻率資源是非常緊張的。
這么多無線設備在現(xiàn)場使用,還有各種電器設備的電磁輻射,現(xiàn)場的電磁場環(huán)境非常復雜,對演員手持的專業(yè)無線傳聲器,不可能不造成干擾,如何避免、或者減輕它們的干擾,是大型演出現(xiàn)場音響技術人員都會面臨的問題,是現(xiàn)場的頭等大事。
2 干擾保護比
在目前廣泛應用無線技術傳遞信息的電磁環(huán)境下,干擾不可避免,但也并不可怕。國家標準GB/T 14431—1993 《無線電業(yè)務要求的信號/干擾保護比和最小可用場強》[2]就是克服干擾的強大武器,該標準規(guī)定了1 400 MHz以下地面無線電業(yè)務的有用信號對干擾信號的射頻保護比和最小可用場強。這里說的“干擾保護比”,就是被無用信號干擾的有用信號受到保護時與無用的干擾信號的比值,或者說有用信號與干擾信號的分貝值之差,低于該值則不能受到保護。
標準中“3.1.1.5聲音信號的射頻保護比”條款如表2所示,表中所指無用信號為等幅波(CW)或調頻聲音載波。
表2中“有用信號與無用信號的載頻間隔”,表示干擾信號和被干擾信號的頻率差,單位為kHz。0 kHz為同頻干擾;15 kHz和50 kHz為帶內干擾。筆者在“專業(yè)無線傳聲器在大型演出現(xiàn)場的實用技術(一)”[3]已述,調頻頻偏為±75 kHz時,調頻帶寬為240 kHz。因此,干擾信號和被干擾信號的頻率差小于等于240 kHz都屬于帶內干擾;大于等于250 kHz為帶外鄰頻干擾。由于《微功率(短距離)無線電設備的技術要求》中規(guī)定無線傳聲器占用帶寬不大于200 kHz,而國家標準GB/T 14431—1993中沒有規(guī)定載頻間隔200 kHz的干擾保護比指標,因此,本文中以250 kHz規(guī)定的干擾保護比指標討論帶外干擾問題。
表2中“保護比”一欄下“對流層干擾”是指干擾信號非連續(xù)、而且被干擾信號解調后的音頻信號質量為3級時要求的保護比;其“連續(xù)干擾”是指干擾信號連續(xù)、且被干擾信號解調后的音頻信號質量為4級時要求的保護比。這里說的3級和4級是國家標準GB/T 14431—1993附錄A電視圖像和聲音廣播質量的五級損傷等級標度中的3級和4級。3級損傷標度存在干擾,尚可接受,這是基本要求;4級損傷標度可察覺干擾,但比較滿意,這是較佳要求。無線傳聲器使用場合存在各種干擾,但必須保證保護比高于4級要求,才能滿足億萬觀眾對高信噪比的質量要求。endprint
3 防止同頻干擾
所謂同頻干擾,是指干擾信號的頻率與無線傳聲器調頻信號的載波頻率相同,造成對接收無線傳聲器信號的調頻接收機產生干擾,導致解調后的手持無線傳聲器的演員在現(xiàn)場優(yōu)美動聽的音頻信號夾雜刺耳雜音,嚴重時甚至斷音或有他人的語音信號,如果在重要的大型演出現(xiàn)場,出現(xiàn)一次這樣的嚴重失誤,是一生無法挽回的遺憾。因此,必須全力以赴,認真做好防范工作。
由于頻率資源有限,在重要的大型活動現(xiàn)場(如奧運會),需要同時應用數(shù)百個手持無線傳聲器,只能采用頻率復用技術,在相隔一定距離的場所,使用同頻手持無線傳聲器,以完成現(xiàn)場的實況轉播。那么,在什么條件下,同頻率的信號才成為干擾,在什么條件下又可以應用同頻信號而不對其他正在使用的同頻設備造成干擾?根據前面介紹的國家標準GB/T 14431—1993,只要滿足同頻干擾保護比,就能防止同頻干擾,就能應用同頻信號。
(1)同頻干擾保護比
要獲得高于4級的音頻信號質量,表2中規(guī)定同頻干擾保護比必須大于39 dB,這是判斷同頻干擾信號是否對有用信號產生干擾的依據,這是決定是否使用同頻頻率的依據。
在 “專業(yè)無線傳聲器在大型演出現(xiàn)場的實用技術(一)” [3] 一文中指出了無線傳聲器接收機的接收天線輸出電平必須大于有限噪聲靈敏度。在接收天線與接收機之間用電纜連接時,接收天線收到的無線傳聲器調頻信號的輸出電平L最低應該大于:
其中,L0:接收機靈敏度,或有限噪聲靈敏度;
L1:希望接收機解調后音頻信號的信噪比相對于有限噪聲提高的dB值;
L2:接收天線與接收機的連接電纜以及電纜接頭具有的損耗;
20 dB:演員在舞臺上的動作導致身體對傳聲器無線信號的遮擋造成的信號衰減。
如果接收天線與接收機之間的距離較遠,兩者的連接電纜的衰減大于10 dB以上,可以考慮在天線下方加裝UHF頻段低噪聲天線放大器,其噪聲系數(shù)NF一般在5 dB左右,增益選擇大于電纜的衰減,這時將電纜的衰減L2換成噪聲系數(shù)NF,上式變?yōu)椋?/p>
現(xiàn)在考慮到現(xiàn)場存在同頻干擾信號的情況,按照表2要求,無線傳聲器調頻信號在接收天線上輸出電平L與同頻干擾信號電平Lis之差應該大于4級較佳要求的保護比39 dB,用數(shù)學式表示如下:
將式(1a)和式(1b)的L分別代入式(2),得到允許同頻干擾信號的最低電平如下:
實際上式(3a)、式(3b)允許的Lis是很低的,這說明式(1a)、式(1b)本身具有的抗同頻干擾的能力很差。這可以鐵三角無線傳聲器接收機AEW-R5200為例進行說明,該機的技術參數(shù)接收靈敏度L0為:20 dBμV (信噪比為60 dB于5 kHz頻偏IEC加權),將其應用于存在同頻干擾的現(xiàn)場,同頻干擾信號Lis必須小于(dBμV),或者小于 (dBμV)。按照國家標準GB/T 17276—1998 《無線傳聲器系統(tǒng)通用規(guī)范》[4]中系統(tǒng)信噪比60 dB的要求,在接收靈敏度L0就可以滿足,因此,設式中的L1等于0,則Lis必須小于(dBμV),或者小于 (dBμV),這都在6 dB左右。只允許這樣低的同頻干擾信號,在室外的大型演出現(xiàn)場一般是無法滿足的,在室內的現(xiàn)場部分頻點也許還可以滿足。
對大于6 dB的同頻干擾信號,為了保證同頻干擾保護比,必須提高無線傳聲器的發(fā)射功率,提高接收天線的輸出電平L3s(dB),才不會存在影響聽覺的干擾,才能達到4級高信噪比的質量要求。于是有:
因此,可以抵抗同頻干擾信號L3s(dB)接收天線輸出電平Ls為:
在這里還必須指出:式(5a)、式(5b)里L3s必須大于0,如果L3s小于0,在式中以0計算,也就是必須滿足式(1a)、式(1b)的條件。
由此得出:式(4a)、式(4b)和式(5a)、式(5b)組成了解決同頻干擾的關系式。如果大型演出現(xiàn)場在專業(yè)無線傳聲器的使用區(qū)域內,甚至演唱者與觀眾互動時的活動區(qū)域內,接收天線輸出電平能夠滿足式(5a)、式(5b)要求,則可以使用存在干擾的同頻無線傳聲器;如果不能滿足,則不能在干擾頻率點配置無線傳聲器。
(2)帶內干擾保護比
當干擾信號頻率落在調頻載頻±15 kHz的調頻帶內時,要獲得高于4級的音頻信號質量,按表2中規(guī)定:帶內的干擾保護比為35 dB。
當干擾信號頻率落在調頻載頻±50 kHz的調頻帶內時,要獲得高于4級的音頻信號質量,按表2中規(guī)定:帶內的干擾保護比為24 dB。很明顯,這比同頻干擾保護比降低了15 dB,比±15 kHz帶內干擾保護比降低了11 dB。根據式(3a)、式(3b)式可以得到帶內干擾Lib:
設L1等于0,以L0等于20 dBμV為例計算,、或者,由此可知,干擾信號可以接近接收靈敏度L0的電平,這就是說式(1a)、式(1b)的天線輸出電平可以抵抗接近L0的±50 kHz以外的帶內干擾信號。
對大于L0的±50 kHz以外的帶內干擾信號,必須提高無線傳聲器的發(fā)射功率,提高天線輸出電平L3b(dB),于是:
因此,可以抵抗±50 kHz以外的帶內干擾信號Lib (dB)的接收天線輸出電平Lb為:
在這里還必須指出:式(8a)、式(8b)里L3b必須大于0,如果L3b小于0,在式中以0計算,也就是必須滿足式(1a)、式(1b)的條件。
由此得出:式(7a)、式(7b)和式(8a)、式(8b)組成了解決同頻干擾的關系式。如果大型演出現(xiàn)場在專業(yè)無線傳聲器的使用區(qū)域內,甚至演唱者與觀眾互動時的活動區(qū)域內,接收天線輸出電平能夠滿足式(8a)、式(8b)要求,則可以抵抗大于50 kHz的帶內干擾,可以使用大于50 kHz帶內頻點的無線傳聲器。endprint
(3)鄰頻干擾保護比
當干擾信號頻率落在調頻載頻±250 kHz的頻帶外時,干擾信號的頻率處于調頻載波的鄰頻點上,要獲得高于4級的音頻信號質量,按表2中規(guī)定:干擾保護比必須大于-6 dB。這表明:干擾信號允許超過被干擾信號,只要不超出6 dB就沒有問題。用數(shù)學式表示如下:
對超出6 dB的鄰頻干擾信號,必須提高無線傳聲器的發(fā)射功率,提高天線輸出電平L3bo(dB),于是:
因此,可以抵抗±250 kHz以外鄰頻干擾信號Libo(dB)的接收天線輸出電平Lbo為:
由此得出:式(10a)、式(10b)和式(11a)、式(11b)組成了解決鄰頻干擾的關系式。如果大型演出現(xiàn)場在專業(yè)無線傳聲器的使用區(qū)域內,甚至演唱者與觀眾互動時的活動區(qū)域內,接收天線輸出電平能夠滿足式(11a)、式(11b)要求,則可以抵抗大于250 kHz的鄰頻干擾,可以使用大于250 kHz鄰頻頻點的無線傳聲器。
為了使大型演出現(xiàn)場的無線傳聲器音頻系統(tǒng)具有抗干擾裕量,在干擾信號有所波動、有所變動的情況下,也能確保音頻信號的高信噪比、高質量,應留有3 dB~6 dB的裕量。這就是說:雖然容許鄰頻干擾信號可以高出無線傳聲器信號6 dB,但為了防止干擾信號的波動而影響信噪比,必須降低鄰頻干擾信號6 dB,使兩者同處于相等的電平上。為此,以和作為抗干擾裕量。那么,對于大型現(xiàn)場,對干擾信號源的電平應滿足下式要求:
式(12)就是對鄰頻干擾源的電平要求,是無線傳聲器判斷干擾信號強弱的依據,是大型演出現(xiàn)場配置無線傳聲器頻率點的依據。對于超過此電平的干擾源,可以稱為強干擾源,無線傳聲器是抗不住干擾的,理所當然應該避開,因此,在其頻點250 kHz的帶內不能安排無線傳聲器的頻點。對于低于此電平的干擾源,可以稱為弱干擾源,無線傳聲器是抗得住的,在這一干擾源的頻點250 kHz頻率上,可以放心使用無線傳聲器。
4 現(xiàn)場環(huán)境測試
無論是大型還是小型演出現(xiàn)場,演出前做好嚴格的現(xiàn)場環(huán)境測試是必不可少的。測試的目的是確定調頻接收天線安裝位置和確定無線傳聲器的頻率配置,避開強干擾源對無線傳聲器產生同頻干擾和帶內干擾,確保無線傳聲器傳送的音頻信號的高信噪比、高質量。測試工作可按以下程序進行。
(1)選擇測試點位
所選測試點位實際就是演出現(xiàn)場安裝調頻接收天線的位置。因此,要選擇離機房較近,使天線與機房之間的連接電纜盡可能短,以減少電纜上的能量損耗;所選點位主要應具有一定高度和視野,使天線能夠覆蓋整個演出現(xiàn)場,在無線傳聲器可能移動的區(qū)域和地點沒有遮擋、沒有死角;還應避開已知的強干擾信號源、不影響觀眾行走、不妨礙觀眾視線、方便安裝架設。這樣的點位可選3~5個,經測試后,從中選出1個干擾信號電平低的最佳點作為調頻接收天線安裝位置。
(2)測現(xiàn)場干擾信號電平
為此,要測量現(xiàn)場幾個可選點位的無線信號頻譜,重點測量調頻無線傳聲器頻段的無線信號頻譜。根據測量結果,從中選出1個最佳點位。
(3)實際測量無線傳聲器接收天線輸出電平
在最佳點位架設現(xiàn)場實際使用的無線傳聲器接收天線,初步調整好天線的方位,使其覆蓋整個現(xiàn)場。然后真實測量無線傳聲器頻段的無線信號頻譜,從中找出超過 (dBμV)的強干擾頻點,并在每1個頻點±250 kHz上各設置1個無線傳聲器,傳聲器開機后在現(xiàn)場任意移動,特別是在離接收天線較遠的區(qū)域移動,測量無線傳聲器接收天線輸出電平,觀察是否出現(xiàn)低于干擾信號電平的位置,如果出現(xiàn),還應適當調整天線的方位,或者稍微移動天線的位置,將無線傳聲器信號提高到與干擾信號電平相等才行。天線調好后,則固定下來,在以后的調整中則不能再移動它。經過調整后仍然達不到,則此頻點只能棄之不用。
對于接近(dBμV)的弱干擾頻點,可以在每個干擾頻點±250 kHz頻率上各設置1個無線傳聲器,傳聲器開機后在現(xiàn)場任意移動,特別是在離接收天線較遠的區(qū)域移動,測量無線傳聲器接收天線輸出電平,觀察是否存在低于干擾信號電平的位置,如果存在,則此頻點也只能棄之不用。
經過以上的現(xiàn)場努力,對于干擾,應該滿有把握、成竹在胸。
5 無線傳聲器頻率配置
大型演出現(xiàn)場無線傳聲器的頻率配置應該在現(xiàn)場進行實際測量的基礎上進行。通過上面的討論,不言而喻不測出干擾信號電平就無法進行頻率配置。筆者提出3種配置方案,僅供參考。
(1)鄰頻配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平相等的頻點,可以在與此頻點相隔250 kHz的頻率配置無線傳聲器。
(2)大于50 kHz帶內配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平低24 dB的頻點,可以在與此頻點相隔大于50 kHz頻率配置無線傳聲器。
(3)同頻配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平低39 dB的頻點,可以在此頻點配置無線傳聲器。
在大型演出現(xiàn)場,配置無線傳聲器的頻率是一件非常重要而又非常細致繁瑣的工作,一定要事前做好配置和調試,否則,貽誤大局。
無線傳聲器抗干擾技術看似難題,其實不難,只要牢記國家標準中規(guī)定的干擾保護比,在現(xiàn)場進行認真細致的測量,仔細配置無線傳聲器的頻率,就能臨場不懼,臨擾不驚。endprint
(3)鄰頻干擾保護比
當干擾信號頻率落在調頻載頻±250 kHz的頻帶外時,干擾信號的頻率處于調頻載波的鄰頻點上,要獲得高于4級的音頻信號質量,按表2中規(guī)定:干擾保護比必須大于-6 dB。這表明:干擾信號允許超過被干擾信號,只要不超出6 dB就沒有問題。用數(shù)學式表示如下:
對超出6 dB的鄰頻干擾信號,必須提高無線傳聲器的發(fā)射功率,提高天線輸出電平L3bo(dB),于是:
因此,可以抵抗±250 kHz以外鄰頻干擾信號Libo(dB)的接收天線輸出電平Lbo為:
由此得出:式(10a)、式(10b)和式(11a)、式(11b)組成了解決鄰頻干擾的關系式。如果大型演出現(xiàn)場在專業(yè)無線傳聲器的使用區(qū)域內,甚至演唱者與觀眾互動時的活動區(qū)域內,接收天線輸出電平能夠滿足式(11a)、式(11b)要求,則可以抵抗大于250 kHz的鄰頻干擾,可以使用大于250 kHz鄰頻頻點的無線傳聲器。
為了使大型演出現(xiàn)場的無線傳聲器音頻系統(tǒng)具有抗干擾裕量,在干擾信號有所波動、有所變動的情況下,也能確保音頻信號的高信噪比、高質量,應留有3 dB~6 dB的裕量。這就是說:雖然容許鄰頻干擾信號可以高出無線傳聲器信號6 dB,但為了防止干擾信號的波動而影響信噪比,必須降低鄰頻干擾信號6 dB,使兩者同處于相等的電平上。為此,以和作為抗干擾裕量。那么,對于大型現(xiàn)場,對干擾信號源的電平應滿足下式要求:
式(12)就是對鄰頻干擾源的電平要求,是無線傳聲器判斷干擾信號強弱的依據,是大型演出現(xiàn)場配置無線傳聲器頻率點的依據。對于超過此電平的干擾源,可以稱為強干擾源,無線傳聲器是抗不住干擾的,理所當然應該避開,因此,在其頻點250 kHz的帶內不能安排無線傳聲器的頻點。對于低于此電平的干擾源,可以稱為弱干擾源,無線傳聲器是抗得住的,在這一干擾源的頻點250 kHz頻率上,可以放心使用無線傳聲器。
4 現(xiàn)場環(huán)境測試
無論是大型還是小型演出現(xiàn)場,演出前做好嚴格的現(xiàn)場環(huán)境測試是必不可少的。測試的目的是確定調頻接收天線安裝位置和確定無線傳聲器的頻率配置,避開強干擾源對無線傳聲器產生同頻干擾和帶內干擾,確保無線傳聲器傳送的音頻信號的高信噪比、高質量。測試工作可按以下程序進行。
(1)選擇測試點位
所選測試點位實際就是演出現(xiàn)場安裝調頻接收天線的位置。因此,要選擇離機房較近,使天線與機房之間的連接電纜盡可能短,以減少電纜上的能量損耗;所選點位主要應具有一定高度和視野,使天線能夠覆蓋整個演出現(xiàn)場,在無線傳聲器可能移動的區(qū)域和地點沒有遮擋、沒有死角;還應避開已知的強干擾信號源、不影響觀眾行走、不妨礙觀眾視線、方便安裝架設。這樣的點位可選3~5個,經測試后,從中選出1個干擾信號電平低的最佳點作為調頻接收天線安裝位置。
(2)測現(xiàn)場干擾信號電平
為此,要測量現(xiàn)場幾個可選點位的無線信號頻譜,重點測量調頻無線傳聲器頻段的無線信號頻譜。根據測量結果,從中選出1個最佳點位。
(3)實際測量無線傳聲器接收天線輸出電平
在最佳點位架設現(xiàn)場實際使用的無線傳聲器接收天線,初步調整好天線的方位,使其覆蓋整個現(xiàn)場。然后真實測量無線傳聲器頻段的無線信號頻譜,從中找出超過 (dBμV)的強干擾頻點,并在每1個頻點±250 kHz上各設置1個無線傳聲器,傳聲器開機后在現(xiàn)場任意移動,特別是在離接收天線較遠的區(qū)域移動,測量無線傳聲器接收天線輸出電平,觀察是否出現(xiàn)低于干擾信號電平的位置,如果出現(xiàn),還應適當調整天線的方位,或者稍微移動天線的位置,將無線傳聲器信號提高到與干擾信號電平相等才行。天線調好后,則固定下來,在以后的調整中則不能再移動它。經過調整后仍然達不到,則此頻點只能棄之不用。
對于接近(dBμV)的弱干擾頻點,可以在每個干擾頻點±250 kHz頻率上各設置1個無線傳聲器,傳聲器開機后在現(xiàn)場任意移動,特別是在離接收天線較遠的區(qū)域移動,測量無線傳聲器接收天線輸出電平,觀察是否存在低于干擾信號電平的位置,如果存在,則此頻點也只能棄之不用。
經過以上的現(xiàn)場努力,對于干擾,應該滿有把握、成竹在胸。
5 無線傳聲器頻率配置
大型演出現(xiàn)場無線傳聲器的頻率配置應該在現(xiàn)場進行實際測量的基礎上進行。通過上面的討論,不言而喻不測出干擾信號電平就無法進行頻率配置。筆者提出3種配置方案,僅供參考。
(1)鄰頻配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平相等的頻點,可以在與此頻點相隔250 kHz的頻率配置無線傳聲器。
(2)大于50 kHz帶內配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平低24 dB的頻點,可以在與此頻點相隔大于50 kHz頻率配置無線傳聲器。
(3)同頻配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平低39 dB的頻點,可以在此頻點配置無線傳聲器。
在大型演出現(xiàn)場,配置無線傳聲器的頻率是一件非常重要而又非常細致繁瑣的工作,一定要事前做好配置和調試,否則,貽誤大局。
無線傳聲器抗干擾技術看似難題,其實不難,只要牢記國家標準中規(guī)定的干擾保護比,在現(xiàn)場進行認真細致的測量,仔細配置無線傳聲器的頻率,就能臨場不懼,臨擾不驚。endprint
(3)鄰頻干擾保護比
當干擾信號頻率落在調頻載頻±250 kHz的頻帶外時,干擾信號的頻率處于調頻載波的鄰頻點上,要獲得高于4級的音頻信號質量,按表2中規(guī)定:干擾保護比必須大于-6 dB。這表明:干擾信號允許超過被干擾信號,只要不超出6 dB就沒有問題。用數(shù)學式表示如下:
對超出6 dB的鄰頻干擾信號,必須提高無線傳聲器的發(fā)射功率,提高天線輸出電平L3bo(dB),于是:
因此,可以抵抗±250 kHz以外鄰頻干擾信號Libo(dB)的接收天線輸出電平Lbo為:
由此得出:式(10a)、式(10b)和式(11a)、式(11b)組成了解決鄰頻干擾的關系式。如果大型演出現(xiàn)場在專業(yè)無線傳聲器的使用區(qū)域內,甚至演唱者與觀眾互動時的活動區(qū)域內,接收天線輸出電平能夠滿足式(11a)、式(11b)要求,則可以抵抗大于250 kHz的鄰頻干擾,可以使用大于250 kHz鄰頻頻點的無線傳聲器。
為了使大型演出現(xiàn)場的無線傳聲器音頻系統(tǒng)具有抗干擾裕量,在干擾信號有所波動、有所變動的情況下,也能確保音頻信號的高信噪比、高質量,應留有3 dB~6 dB的裕量。這就是說:雖然容許鄰頻干擾信號可以高出無線傳聲器信號6 dB,但為了防止干擾信號的波動而影響信噪比,必須降低鄰頻干擾信號6 dB,使兩者同處于相等的電平上。為此,以和作為抗干擾裕量。那么,對于大型現(xiàn)場,對干擾信號源的電平應滿足下式要求:
式(12)就是對鄰頻干擾源的電平要求,是無線傳聲器判斷干擾信號強弱的依據,是大型演出現(xiàn)場配置無線傳聲器頻率點的依據。對于超過此電平的干擾源,可以稱為強干擾源,無線傳聲器是抗不住干擾的,理所當然應該避開,因此,在其頻點250 kHz的帶內不能安排無線傳聲器的頻點。對于低于此電平的干擾源,可以稱為弱干擾源,無線傳聲器是抗得住的,在這一干擾源的頻點250 kHz頻率上,可以放心使用無線傳聲器。
4 現(xiàn)場環(huán)境測試
無論是大型還是小型演出現(xiàn)場,演出前做好嚴格的現(xiàn)場環(huán)境測試是必不可少的。測試的目的是確定調頻接收天線安裝位置和確定無線傳聲器的頻率配置,避開強干擾源對無線傳聲器產生同頻干擾和帶內干擾,確保無線傳聲器傳送的音頻信號的高信噪比、高質量。測試工作可按以下程序進行。
(1)選擇測試點位
所選測試點位實際就是演出現(xiàn)場安裝調頻接收天線的位置。因此,要選擇離機房較近,使天線與機房之間的連接電纜盡可能短,以減少電纜上的能量損耗;所選點位主要應具有一定高度和視野,使天線能夠覆蓋整個演出現(xiàn)場,在無線傳聲器可能移動的區(qū)域和地點沒有遮擋、沒有死角;還應避開已知的強干擾信號源、不影響觀眾行走、不妨礙觀眾視線、方便安裝架設。這樣的點位可選3~5個,經測試后,從中選出1個干擾信號電平低的最佳點作為調頻接收天線安裝位置。
(2)測現(xiàn)場干擾信號電平
為此,要測量現(xiàn)場幾個可選點位的無線信號頻譜,重點測量調頻無線傳聲器頻段的無線信號頻譜。根據測量結果,從中選出1個最佳點位。
(3)實際測量無線傳聲器接收天線輸出電平
在最佳點位架設現(xiàn)場實際使用的無線傳聲器接收天線,初步調整好天線的方位,使其覆蓋整個現(xiàn)場。然后真實測量無線傳聲器頻段的無線信號頻譜,從中找出超過 (dBμV)的強干擾頻點,并在每1個頻點±250 kHz上各設置1個無線傳聲器,傳聲器開機后在現(xiàn)場任意移動,特別是在離接收天線較遠的區(qū)域移動,測量無線傳聲器接收天線輸出電平,觀察是否出現(xiàn)低于干擾信號電平的位置,如果出現(xiàn),還應適當調整天線的方位,或者稍微移動天線的位置,將無線傳聲器信號提高到與干擾信號電平相等才行。天線調好后,則固定下來,在以后的調整中則不能再移動它。經過調整后仍然達不到,則此頻點只能棄之不用。
對于接近(dBμV)的弱干擾頻點,可以在每個干擾頻點±250 kHz頻率上各設置1個無線傳聲器,傳聲器開機后在現(xiàn)場任意移動,特別是在離接收天線較遠的區(qū)域移動,測量無線傳聲器接收天線輸出電平,觀察是否存在低于干擾信號電平的位置,如果存在,則此頻點也只能棄之不用。
經過以上的現(xiàn)場努力,對于干擾,應該滿有把握、成竹在胸。
5 無線傳聲器頻率配置
大型演出現(xiàn)場無線傳聲器的頻率配置應該在現(xiàn)場進行實際測量的基礎上進行。通過上面的討論,不言而喻不測出干擾信號電平就無法進行頻率配置。筆者提出3種配置方案,僅供參考。
(1)鄰頻配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平相等的頻點,可以在與此頻點相隔250 kHz的頻率配置無線傳聲器。
(2)大于50 kHz帶內配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平低24 dB的頻點,可以在與此頻點相隔大于50 kHz頻率配置無線傳聲器。
(3)同頻配置
在大型演出現(xiàn)場,在離接收天線最遠處,在無線傳聲器發(fā)射功率最大時,以實際接收天線測試輸出電平,與無線傳聲器接收電平低39 dB的頻點,可以在此頻點配置無線傳聲器。
在大型演出現(xiàn)場,配置無線傳聲器的頻率是一件非常重要而又非常細致繁瑣的工作,一定要事前做好配置和調試,否則,貽誤大局。
無線傳聲器抗干擾技術看似難題,其實不難,只要牢記國家標準中規(guī)定的干擾保護比,在現(xiàn)場進行認真細致的測量,仔細配置無線傳聲器的頻率,就能臨場不懼,臨擾不驚。endprint