無線話筒對不上頻（無線話筒使用的這些問題如何解決）

2023-10-05 09:58:16 4

在現場擴聲活動中，同時使用幾十套無線話筒對於如今的演出市場已不是什麼新鮮事了。但是越來越複雜的現場無線電環境為我們同時使用多個通道的無線話筒帶來了不少問題。

這些問題，不論出於什麼原因，結果往往會對現場的無線電信號造成幹擾，導致用於傳輸音頻信號的無線系統出現聲音斷斷續續，接收機輸出器噪音以及話筒串頻等諸多我們所不希望的結果。作為專業技術人員，遇到問題我們總是要有相應的解決方案來應對這些情況。

幹擾源分析 在想好解決方案前，我們得先搞清楚這些幹擾源大概會有哪些：

1.大功率的廣播電臺；

2.民用無線通訊發射塔；

3.對講機以及無線內部通話系統；

4.其它與無線話筒工作頻率以及調試方式相近的無線系統及大功率感性用電器；

5.現場擴聲無線系統的內部幹擾。

如上所述，前面幾類經常碰到且很容易就能夠理解。不管是國家設立的廣播電臺也好，還是企業或者個人架設的通訊設備基站也好，抑或是我們現場頻繁使用的無線內通系統和大屏幕等含有大功率感性電路的用電器，它們所發射出來的大功率的且與我們現有無線系統頻區相衝突的無線信號，極其容易對音頻信號傳輸的穩定性造成威脅。

因為在國家法律規定的範圍內，專業音頻信號的無線發射功率被限制到了幾十毫瓦的級別，而前面這幾種幹擾源的功率卻達到了幾瓦甚至幾十瓦。它們之間巨大的功率差別就導致了無線音頻信號接收系統無法抵抗太強的幹擾源。

我們在現場所能做到的，就是合理布置天線和設置合適的增益，儘量避免接收到這些幹擾信號。另外，從頻率規劃上來講，要讓無線系統的工作頻率儘量遠離這些幹擾源的工作區域。

但是，最後一項非常重要的，因為無線系統內部頻率及其它方面規劃與處置不當所造成的信號幹擾卻經常被我們忽視，主要體現在：

1.不夠科學的無線系統頻率規劃；

2.系統內部發射天線與接收天線數量及擺放位置的設計缺陷；

3.使用了不合乎要求的射頻信號傳輸線纜；

4.射頻信號傳輸路程過長帶來了不可接受的RF噪音等。

這篇文章要討論的主要議題是如何避免由我們自己的無線設備之間的互調失真產生的幹擾信號對無線系統的工作穩定性造成威脅。下面，我將簡單途述一些常見的設置場景，並指出哪些錯誤的行為會導致這個問題。

首先要提出的是，只有在無線電環境底噪比較高、而且多隻無線電發射設備靠的非常近的時候我們需要注意這個問題。如果你平常只是跟著一個相對固定的獨立樂隊演出，而且只給主唱用了一隻無線話筒的話，你基本不用考慮如下所述的問題。

但是，在有些大的音樂節、電臺晚會直播或者在劇院進行話劇或者歌舞劇演出的時候，經常會出現這種情況。一大堆的手持的或者腰包發射器放在一起，並且是打開的狀態。

雖然這些無線話筒是由專人管理而且在特定的時間才會發給需要的人。但這仍然不能避免很多時候，有若干個無線發射器是靠的很近的放在一起，而且都是打開的狀態。

幹擾源分析 在想好解決方案前，我們得先搞清楚這些幹擾源大概會有哪些：

1.大功率的廣播電臺；

2.民用無線通訊發射塔；

3.對講機以及無線內部通話系統；

4.其它與無線話筒工作頻率以及調試方式相近的無線系統及大功率感性用電器；

5.現場擴聲無線系統的內部幹擾。

如上所述，前面幾類經常碰到且很容易就能夠理解。不管是國家設立的廣播電臺也好，還是企業或者個人架設的通訊設備基站也好，抑或是我們現場頻繁使用的無線內通系統和大屏幕等含有大功率感性電路的用電器，它們所發射出來的大功率的且與我們現有無線系統頻區相衝突的無線信號，極其容易對音頻信號傳輸的穩定性造成威脅。

因為在國家法律規定的範圍內，專業音頻信號的無線發射功率被限制到了幾十毫瓦的級別，而前面這幾種幹擾源的功率卻達到了幾瓦甚至幾十瓦。它們之間巨大的功率差別就導致了無線音頻信號接收系統無法抵抗太強的幹擾源。

我們在現場所能做到的，就是合理布置天線和設置合適的增益，儘量避免接收到這些幹擾信號。另外，從頻率規劃上來講，要讓無線系統的工作頻率儘量遠離這些幹擾源的工作區域。

但是，最後一項非常重要的，因為無線系統內部頻率及其它方面規劃與處置不當所造成的信號幹擾卻經常被我們忽視，主要體現在：

1.不夠科學的無線系統頻率規劃；

2.系統內部發射天線與接收天線數量及擺放位置的設計缺陷；

3.使用了不合乎要求的射頻信號傳輸線纜；

4.射頻信號傳輸路程過長帶來了不可接受的RF噪音等。

這篇文章要討論的主要議題是如何避免由我們自己的無線設備之間的互調失真產生的幹擾信號對無線系統的工作穩定性造成威脅。下面，我將簡單途述一些常見的設置場景，並指出哪些錯誤的行為會導致這個問題。

首先要提出的是，只有在無線電環境底噪比較高、而且多隻無線電發射設備靠的非常近的時候我們需要注意這個問題。如果你平常只是跟著一個相對固定的獨立樂隊演出，而且只給主唱用了一隻無線話筒的話，你基本不用考慮如下所述的問題。

但是，在有些大的音樂節、電臺晚會直播或者在劇院進行話劇或者歌舞劇演出的時候，經常會出現這種情況。一大堆的手持的或者腰包發射器放在一起，並且是打開的狀態。

雖然這些無線話筒是由專人管理而且在特定的時間才會發給需要的人。但這仍然不能避免很多時候，有若干個無線發射器是靠的很近的放在一起，而且都是打開的狀態。

圖2A 6隻無線話筒分別被放在各自的話筒架上，之間間隔1.2米左右

圖2B 6隻無線話筒被平鋪在調音臺推子層區域的情況

圖2C 兩種情況的對比：綠色曲線為在話筒架上的情況

紅色曲線為被平鋪到調音臺推子層區域產生互調增加了底噪的情況

我們可以清楚地看到，它從一個非常乾淨的射頻頻譜變成了一個非常嘈雜的射頻頻譜，然後又變回來。

現在我們給大家介紹以下幾種方法來處理這些常見的問題：

1. 如果發射器平放在一個桌子（或一個盒子內），則可以讓每個麥克風的天線指向與相鄰麥克風天線相反的方向（一個朝上，一個朝下或者一個朝左，一個朝右）。

2. 如果你在演出過程中，經常大量使用無線話筒，那你可以考慮收集一些鋁製的（或其它金屬的）條狀盒子放置發射器,保證每個天線在不同的密閉空間裡。

3. 對於監聽調音師來講，經常喜歡把給主唱的麥克風和Spare並排放在監聽調音臺的上方。這樣做不是不可以，你可以讓它們要麼麥頭相對，要麼兩隻麥克風是同樣的朝向（一隻的天線對著另外一隻的防風罩）。

相同的問題也會發生在入耳式監聽系統，因為出於設備安放的必要，我們經常會遇到許多發射器彼此接近的情況。解決這個問題的訣竅是使用天線組合器，它可以很好的抑制互調物的產生。

圖3A顯示了六臺使用鞭狀天線的IEM系統安裝在一起的無線電頻譜圖，圖2B則顯示了使用天線合併器之後的無線電頻譜圖。注意：圖3B中的紅色曲線即為圖2A的綠色曲線，用於和使用天線合併器之後的情況做對比。

圖3A 一個機櫃中安裝了6臺使用自帶鞭狀天線的耳返發射器並全部打開時的無線頻譜圖

圖3B 使用了天線合併器後的情況

從上圖可以看出，其中有五套IEM的頻點是在一個比較弱小的數位電視頻道的範圍內的，依此圖看是34頻道。之所以你會看到5個頻道是在這6MHz寬的微弱信號峰上，是因為這6個頻點並非是依我做實驗的場所掃描並計算出來的，而是我隨便拿出了一個從演出現場回來的耳返發射器的機櫃進行實驗而已。

安置發射和接收天線

天線位置的設定是關鍵——特別需要注意的是，我們要保證發射天線和接收天線之間有相當的距離。這是因為，當接收天線附近有一個發射天線的時候，它對遠處信號的接收靈敏度會降低。

這跟人的眼睛或者耳朵看東西或者聽聲音是類似的。當你試圖看清楚天上微弱的星光的時候，若附近有強光出現（例如一個手電筒在你眼前），你就幾乎失去了看到微弱的星光的能力。

我們經常會選用心形指向的天線（發射天線可能會是類似船槳或者魚翅狀，或者螺旋形等等）作為無線耳返的發射天線，以便信號能夠被發射到指向的區域。

這種情況下，我們可以嘗試把無線話筒的接收天線放到它的背面。按常理來講，這樣可能會離無線話筒的發射器距離更遠，但是因為不在耳返發射天線的覆蓋區域內，反而會對接收無線話筒所發射的信號起到積極的作用。

關於發射功率

我一次又一次的看到技術人員們喜歡在有功率設定功能的發射器上使用「高功率」發射。實際上對於射頻來講，設置高於我們實際需要的發射功率並不一定會是一件好事

發射信號強度足夠強即好，就像我們送給音頻系統的信號一旦大於0dBFS不會有好的結果一樣，帶給我們的更多是削波失真甚至燒毀設備。

很多人認為更大的發射功率會讓無線電系統工作更加可靠和穩定，但他們都忽略一點，那就是多頻點無線系統中，過大的發射功率會帶來非常嚴重的互相干涉，並降低天線的靈敏度，從而導致斷頻現象的發生。在非常大的空闊場地，只需要一到兩個訊道的無線電傳輸的時候，才適合於用大功率信號進行無線傳輸。

圖4顯示了Telex的BTR-800基站，分別在高功率（紅色）和低功率（綠色）發射狀態下，557.9MHz和559MHz兩個頻點同時發射產生的互調失真的結果。

圖4 高功率狀態下互調失真很厲害，綠色狀態下則要好很多

需要我們注意的是，上圖中你看到的情況還是兩個發射信號被送進天線合併器後再進行發射的情況，天線合併器會抑制一些互調失真的產生。如果你使用了常規的兩個獨立系統各自發射信號的模式，在高功率狀態的時候，你將會看到更加嚴重的互調噪聲的產生！

不要輕易給天線加增益

現場音頻的無線系統中，給天線進行增益主要是為了彌補線纜在對無線電信號傳輸過程中帶來的損耗，其目的並非提高天線的接收靈敏度。

想想看，在你對接收到的信號進行增益後，並不代表僅僅有用信號被放大。其它的可能會干擾到我們的數位電視信號，甚至頻率互調的產物也會被更多的接收進來。這樣無疑增加了接收端對於有效信號進行選擇的難度。

為了避免這些問題，筆者建議：一是要使用儘可能高質量的同軸電纜和接插件，二是要電纜長度要儘可能短。為了避免設定過高的天線增益，應該使用電纜損失計算器來確定到底需要多少增益，然後選擇最接近的天線增益設置。

總結

1. 發射器之間的位置設定或處理不當會產生互調噪聲，這將提高無線電環境的本底噪聲，浪費寶貴的帶寬。

2. 正確的選用和安置發射和接收天線，是無線系統能夠穩定工作的關鍵性因素。

3. 過高的發射功率和過高的接收增益設定對無線電信號的傳輸並非好事，除非特定場地和環境需要你這麼做。

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