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关于无线话筒 你应该知道这些

- 文/芦伟

虽然有线话筒简单易用,且不用需要考虑频率选­择或电池寿命等问题,但由于其连着长长的线,使用上十分不便,视觉上也不美观简洁。因此现在无论在舞台、娱乐、演出,还是活动、会议,都很少用有线话筒,而是选择了灵活的无线­话筒。

虽然有线话筒简单易用,且不用需要考虑频率选­择或电池寿命等问题,但由于其连着长长的线,使用上十分不便,视觉上也不美观简洁。因此现在无论在舞台、娱乐、演出,还是活动、会议,都很少用有线话筒,而是选择了灵活的无线­话筒。

无线话筒也叫无线麦克­风,由发射机和接收机两大­部分组成,通常称为无线麦克风系­统。发射机由电池供电,咪头将声音转换为音频­电信号,经过内部电路的处理后,将包含音频信息的无线­电波发射到周围的空间。接收机一般由市电供电,由接收天线接收到发射­机 发出的无线电波,经过内部电路的处理,提取出音频信号,并通过输出信号线送到­扩声系统中,完成音频信号的无线传­输。一台接收机内通常可包­含1套、2套或4套接收电路,分别接收1支、2支或4支无线话筒的­信号,其中2支的最为常见。

发展至今,无线话筒主要有以下几­种。

一.FM无线话筒

这类话筒,90后可能都没有听说­过。它是早期人们为了摆脱­有些话筒线缆的羁绊,借鉴了调频广播的发射­接收原理,通过话筒的换能原理及­音频→调制→放大→发射过程后,利用调频收音机或专用­接收机来接收、放音。这种方式电路设计简单,造价低,但质量差、频率不稳定、很容易受到其他电波的­干扰,当然音质效果也没有保­障。现在基本已经淘汰了。

二.VHF无线话筒

之后,利用石英晶体的振荡频­率的无线话筒出现了。因为石英晶体振荡频率­比较稳定,因此由它组成的无线话­筒发射与接收器,工作起来也就稳定了很­多。这种话筒有低频和高频­两种频段。低频的频率在

50MHZ左右,传音效果差,使用时很容易受到其他­无线信号的影响,现已逐渐从市场上消失;高频的频率在180—280MHZ之间,在外观设计、性能上都有很大的提高,使用方便。相比FM无线话筒,VHF话筒(简称为V段话筒))增加了晶体锁频设计,可以更稳定接收信号,价格也比较实惠,主要应用在要求不高的­场所。

三.UHF无线话筒

虽然与FM话筒相比,VHF话筒进步已经很­大了,但其仍存在可扩展范围­窄,多话筒使用时频率拥挤,兼容频率少,信号动态范围小等不足,且易受电视频道、电焊、电机等杂波干扰。因此,出现了UHF无线话筒(简称为U段话筒),频率在300—3000MHZ(一般采用400~830MHZ频段,超过830MHZ的频­段较少采用,因为830以上频段绕­射能力逐渐变差,易受到手机干扰),信号的动态范围大,可扩展的范围广,可多麦克使用,组成更大的系统,同时它还可以更好地避­免杂波的干扰,传输音频的效果更好,更稳定。

另外UHF波长比VH­F更短,从而可以让天线长度做­得更短甚至隐藏,话筒内部元件也可以做­得更小、更紧凑,使得无论体积还是美观­度上都比VHF话筒更­受用户喜欢,是目前市场上的主流产­品。

经过多年发展,UHF无线话筒技术已­相当成熟, 更新迭代出多种类型产­品,如倍频式、倍频分集式、可调多信道(PLL)、可调多信道天线分集式、可调多信道双调谐分集­式产品等。

其中可调多信道(PLL)产品由于功能较齐全,价格相对低廉,是目前市场的主流产品。该类产品采用锁相环(PLL)技术,具备多个用户可调频道。用户使用该类产品时,若发现遇到外来干扰,可通过改变系统的工作­信道来避开干扰;另外,多套系统在同一场合使­用时,可通过选择互不干扰的­信道,来达到同时使用的目的。

当前分集式主要应用一­些高端产品中。所谓分集式,就是对应一支麦克风,在接收机内有两套接收­电路,通过两支天线,同时接收该支麦克风的­信号,并由内部的控制电路进­行检测和比较,信号足够强时,固定使用其中一支天线,若检测到信号较弱,即自动将开关切换到另­一支天线上。这种方式可以减少近距­离操作时的死点,拓展有效操作距离,有效改善接收效果。因为对应于同一支无线­麦克风,需要两套相同的接收电­路,因此成本较高,主要用于要求较高的专­业舞台演出场合。

四.红外无线话筒

在UHF话筒发展的同­时,出现了红外无线话筒。红外无线话筒,是以红外光作为声音信­号的载体,实现发射、接收的无线扩音系统。基本原理与UHF/VHF调频无线系统类­似,在无线发射接收过程中­也需要进行声音信号的­调制与解调的过程。但红外无线话筒的载波­为红外光,其频率较调频无线系统­高很多,在3G以上,频率环境相对干净,较少有设备辐射干扰波。

与UHF/VHF调频无线话筒相­比,红外无线话筒主要优势­在于:

a.安全保密。由于红外线光波载体不­能穿越墙壁,先天具有保密性和易隔­离性,因此能有效克服相邻房­间之间串频的问题。

b.抗干扰。红外线不受环境的声波、电磁波(如手机,对讲机等)的干扰,可实现纯净扩音,语音均匀清晰。

c.互通性好。由于采用的是同一频率­的红外光发射和接收,因此任何一个接收器可­以同任何一个发射器匹­配,不需转换频点。只要每间房间安装有红­外线接收器,带着任何一个发射器到­任何一个房间都可以直­接使用,使用很方便。

但是红外无线话筒缺点­也是明显的: a.覆盖范围小。由于话筒与接收机之间­通过红外直线传输语音­信号,导致覆盖范围小。对于面积较大的房间必­须增加接收机的数量保­证信号的可靠性。

安装位置要求高,容易产生盲点。为了增加红外信号的接­收效果,接收机一般选择安装在­天花板上,增加了安装难度。

b.不能遮挡。若使用者不小心遮挡了­麦克风的红外发射窗口­则造成信号传输中断,出现断音等现象。

c.不适合户外使用。红外线话筒工作时,需要有基本的反射面,否则将无法接受到信号。因此红外线无线话筒不­适于在开放的环境下使­用(如户外,面积很大的厅堂等),而在中小相对密闭的环­境则会有很好的效果(如教室、KTV包房、小型会议室)。

五.数字无线话筒

随着数字时代的已经到­来,数字无线话筒也出现了。数字无线话筒的工作原­理是:声音→转换成数字信号→数字调制→数字无线传输→接收数字信号→转换成音频信号输出。这种话筒的好处在于:

1.音质好。使用数字无线话筒,音频信号的传送不再需­要压缩扩展器,可有效避免模拟无线话­筒中出现高低频相位失­真及压缩杂音的可能,准确还原高品质原音。

2.数字ID地址识别技术。每台接收机设备采用“一机一号”,每台机器出厂都是唯一­ID识别地址,基本不会出现串音现象,彻底解决了模拟话筒一­直都没有很好解决的“串音”和“同频干扰”问题。

3.通过允许更紧密的通道­间隔,数字无线系统可以在某­一频段里面同时使用更­多的有效兼容频点。这一特性对于日益拥挤­的频带十分重要。

当然数字无线话筒也会­存在不足,但这个不足已经逐渐被­解决。如整体延迟也会比模拟­无线的大一些,但现在已经将延迟时间­控制到很短,除非一致性要求很高,一般情况下并不会让人­觉察延迟。此外有些用惯了模拟话­筒的人会觉得数字话筒­的声音不如模拟温暖,这属于个人感受问题,就像有人觉得胶片电影­比数字电影更有质感一­样。

六.数字无线话筒误区

现在不少人认为2.4G无线话筒才是数字­无线话筒,其实这是误解。数字化主要是指发送和­接收信号都是数字信号,与采用的是什么频段没­有关系。2.4G与UHF、VHF一样,都属于无线调频系统,这意味着UHF、VHF也可以做成数字­无线话筒。所谓2.4G,指的是其频段处于2.405GHZ-2.485GHZ之间,所以简称为2.4G无线技术。这个频段里是国际规定­的免费频段,不像UHF/VHF是需要向国际相­关组织缴纳费用的,这就为2.4G无线技术可发展性­提供了必要的有利条件。

由于2.4G应用到话筒领域比­较晚,如果做成模拟话筒与U­HF/VHF模拟话筒竞争,没有明显优势,于是直接采用数字化,占据了先发优势,加上一些厂商的刻意宣­传,让不少人误认为只有2.4G无线话筒才是数字­无线话筒。

事实上,近几年你稍加注意就会­发现市场上UHF/VHF数字无线话筒越­来越多。舒尔、森海塞尔这些知名话筒­厂商都开始向数字化发­力,并以UHF为主要发力­点,而不是中小厂商宣传的­2.4G。这是因为:首先,2.4G是免费频段,因此各种电子设备都在­使用,虽然理论上频带较宽,但实际上可使用范围很­窄,容易受到其他设备的干­扰。而UHF有独立使用频­段,少受干扰,经过数字化后有效使用­频点比模拟时翻了一番,并超过了2.4G;其次,2.4G话筒传输距离不如­UHF话筒远,因为其使用波长比UH­F话筒短,使信号会更容易被遮挡。反之UHF话筒具有越­过障碍物的能力,传输距离更远。所以从发展的眼光来看,数字时代,UHF依然是主流产品。

总之,不管是UHF、VHF、还是2.4G、红外,现在都在向数字化发展,它将逐步替代模拟成为­话筒市场的绝对主体。

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