专业无线传声器在大型演出现场抗干扰技术

2014-09-03 10:41胡纯有
演艺科技 2014年7期

胡纯有

【摘 要】 介绍了在演出现场音响技术人员配置和调试无线传声器系统时,必须掌握的抗干扰技术,干扰保护比;给出了 基于抗干扰技术进行现场环境测试,严格配置各个无线传声器使用的频率的具体方法,从而防止出现同频干 扰、带内干扰和邻频干扰,确保无线传声器传送的音频信号具有高信噪比。

【关键词】 无线传声器;干扰保护比;同频干扰;带内干扰;邻频干扰

文章编号: 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.07.006

每年“央视春晚”演出现场、2012伦敦奥运会、2008北京奥运会开闭幕式演出现场等大型演出现场,演员充满激情而兴奋地手持专业无线传声器,现场内外数亿、几十亿观众聚精会神欣赏动听悦目的演出,沉浸在欢乐幸福之中。这些大型演出都离不开专业无线传声器。然而,观众也许不知道,这优美动听的音乐,凝聚了舞台后面的音响技术人员非凡智慧和高超技术。现场万钧压肩下的音响技术人员在配置和调试无线传声器系统时,必须掌握抗干扰技术,了解干扰保护比,测试现场环境,严格配置各个无线传声器使用的频率,防止出现同频干扰、带内干扰和邻频干扰,才能确保无线传声器传送的音频信号具有高信噪比,才不会出现用错无线传声器的频率而出差错。即便是小型演出现场,没有音响师精湛的临场技术,无论采用多么顶尖的专业无线传声器,也未必没有闪失,也未必不给动听的音乐添上不爽的噪声,因此必须引起足够的重视。笔者仅从抗干扰方面分析如何避免闪失、避免噪声,讨论专业无线传声器的频率配置,剖析大型现场的抗干扰实用技术,这是专业无线传声器应用的成功之母。

1 无线传声器能使用的频率范围有限

无线技术的广泛应用,带给了人们工作和生活的便捷,人们的日常生活已经须臾都离不开无线技术。但是大量无线设备的使用以及各种电气设备的电磁辐射,随之带来的是电磁场环境的恶劣和复杂,无线信号之间的相互干扰不可避免,大型演出现场也不例外。

为了避免无线信号之间相互干扰,进一步加强对微功率(短距离)无线电设备的管理,2005年9月中国信息产业部发布了重新修订的《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》[1](以下简称“要求”),同年10月1日起施行。并且申明:凡与本技术要求不相一致的其他技术标准、技术规范和技术要求等同时废止。“要求”中对“无线传声器和民用无线电计量仪表等类型设备”,明确规定使用470 MHz~510 MHz、630 MHz~787 MHz频段;发射功率限值:50 mW(e.r.p);占用带宽:不大于200 kHz。由于这2个频段又正好重叠在中国电视广播UHF频段内:470 MHz~566 MHz,606 MHz~806 MHz,而电视广播是大功率发射,与微功率无线传声器相比,信号要强很多。但是,“要求”中明确规定:“若使用频率与当地声音、电视广播电台频率相同时,不得在当地使用;若对当地声音、电视广播接收产生干扰时,应立即停止使用,待消除干扰或调整到无干扰频率后方可重新使用。”因此,如果在无线传声器的频段内有当地开路发射的电视广播频道,无线传声器理所当然要让开这些频道。例如在北京地区,中央电视台和北京电视台合计占用了8个频道、64 MHz 带宽,这些频率无线传声器是不能使用的。具体占用的频道如表1。

在大型演出现场,除了专业无线传声器,还必须有多种无线通信设备在同时使用。一场节目的录播过程中,自始至终都有灯光、音响等技术人员的无线联络对讲,导演和摄像以及现场副导演之间节目指挥的无线通话系统,加上主持人的无线耳机返送系统等等。这些通信设备属于微功率设备,占用国家标准规定的无线传声器使用的频段,又在同一现场使用,也是要相互避开的。当然,最好能统一协调,统一配置频率。因此,无线传声器系统只能使用这些已占用频道的“剩余缝隙”,实际上所能使用的频率范围是很有限的,频率资源是非常紧张的。

这么多无线设备在现场使用,还有各种电器设备的电磁辐射,现场的电磁场环境非常复杂,对演员手持的专业无线传声器,不可能不造成干扰,如何避免、或者减轻它们的干扰,是大型演出现场音响技术人员都会面临的问题,是现场的头等大事。

2 干扰保护比

在目前广泛应用无线技术传递信息的电磁环境下,干扰不可避免,但也并不可怕。国家标准GB/T 14431—1993 《无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强》[2]就是克服干扰的强大武器,该标准规定了1 400 MHz以下地面无线电业务的有用信号对干扰信号的射频保护比和最小可用场强。这里说的“干扰保护比”,就是被无用信号干扰的有用信号受到保护时与无用的干扰信号的比值,或者说有用信号与干扰信号的分贝值之差,低于该值则不能受到保护。

标准中“3.1.1.5声音信号的射频保护比”条款如表2所示,表中所指无用信号为等幅波(CW)或调频声音载波。

表2中“有用信号与无用信号的载频间隔”,表示干扰信号和被干扰信号的频率差,单位为kHz。0 kHz为同频干扰;15 kHz和50 kHz为带内干扰。笔者在“专业无线传声器在大型演出现场的实用技术(一)”[3]已述,调频频偏为±75 kHz时,调频带宽为240 kHz。因此,干扰信号和被干扰信号的频率差小于等于240 kHz都属于带内干扰;大于等于250 kHz为带外邻频干扰。由于《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》中规定无线传声器占用带宽不大于200 kHz,而国家标准GB/T 14431—1993中没有规定载频间隔200 kHz的干扰保护比指标,因此,本文中以250 kHz规定的干扰保护比指标讨论带外干扰问题。

表2中“保护比”一栏下“对流层干扰”是指干扰信号非连续、而且被干扰信号解调后的音频信号质量为3级时要求的保护比;其“连续干扰”是指干扰信号连续、且被干扰信号解调后的音频信号质量为4级时要求的保护比。这里说的3级和4级是国家标准GB/T 14431—1993附录A电视图像和声音广播质量的五级损伤等级标度中的3级和4级。3级损伤标度存在干扰,尚可接受,这是基本要求;4级损伤标度可察觉干扰,但比较满意,这是较佳要求。无线传声器使用场合存在各种干扰,但必须保证保护比高于4级要求,才能满足亿万观众对高信噪比的质量要求。endprint

3 防止同频干扰

所谓同频干扰,是指干扰信号的频率与无线传声器调频信号的载波频率相同,造成对接收无线传声器信号的调频接收机产生干扰,导致解调后的手持无线传声器的演员在现场优美动听的音频信号夹杂刺耳杂音,严重时甚至断音或有他人的语音信号,如果在重要的大型演出现场,出现一次这样的严重失误,是一生无法挽回的遗憾。因此,必须全力以赴,认真做好防范工作。

由于频率资源有限,在重要的大型活动现场(如奥运会),需要同时应用数百个手持无线传声器,只能采用频率复用技术,在相隔一定距离的场所,使用同频手持无线传声器,以完成现场的实况转播。那么,在什么条件下,同频率的信号才成为干扰,在什么条件下又可以应用同频信号而不对其他正在使用的同频设备造成干扰?根据前面介绍的国家标准GB/T 14431—1993,只要满足同频干扰保护比,就能防止同频干扰,就能应用同频信号。

(1)同频干扰保护比

要获得高于4级的音频信号质量,表2中规定同频干扰保护比必须大于39 dB,这是判断同频干扰信号是否对有用信号产生干扰的依据,这是决定是否使用同频频率的依据。

在 “专业无线传声器在大型演出现场的实用技术(一)” [3] 一文中指出了无线传声器接收机的接收天线输出电平必须大于有限噪声灵敏度。在接收天线与接收机之间用电缆连接时,接收天线收到的无线传声器调频信号的输出电平L最低应该大于:

其中,L0:接收机灵敏度,或有限噪声灵敏度;

L1:希望接收机解调后音频信号的信噪比相对于有限噪声提高的dB值;

L2:接收天线与接收机的连接电缆以及电缆接头具有的损耗;

20 dB:演员在舞台上的动作导致身体对传声器无线信号的遮挡造成的信号衰减。

如果接收天线与接收机之间的距离较远,两者的连接电缆的衰减大于10 dB以上,可以考虑在天线下方加装UHF频段低噪声天线放大器,其噪声系数NF一般在5 dB左右,增益选择大于电缆的衰减,这时将电缆的衰减L2换成噪声系数NF,上式变为:

现在考虑到现场存在同频干扰信号的情况,按照表2要求,无线传声器调频信号在接收天线上输出电平L与同频干扰信号电平Lis之差应该大于4级较佳要求的保护比39 dB,用数学式表示如下:

将式(1a)和式(1b)的L分别代入式(2),得到允许同频干扰信号的最低电平如下:

实际上式(3a)、式(3b)允许的Lis是很低的,这说明式(1a)、式(1b)本身具有的抗同频干扰的能力很差。这可以铁三角无线传声器接收机AEW-R5200为例进行说明,该机的技术参数接收灵敏度L0为:20 dBμV (信噪比为60 dB于5 kHz频偏IEC加权),将其应用于存在同频干扰的现场,同频干扰信号Lis必须小于(dBμV),或者小于 (dBμV)。按照国家标准GB/T 17276—1998 《无线传声器系统通用规范》[4]中系统信噪比60 dB的要求,在接收灵敏度L0就可以满足,因此,设式中的L1等于0,则Lis必须小于(dBμV),或者小于 (dBμV),这都在6 dB左右。只允许这样低的同频干扰信号,在室外的大型演出现场一般是无法满足的,在室内的现场部分频点也许还可以满足。

对大于6 dB的同频干扰信号,为了保证同频干扰保护比,必须提高无线传声器的发射功率,提高接收天线的输出电平L3s(dB),才不会存在影响听觉的干扰,才能达到4级高信噪比的质量要求。于是有:

因此,可以抵抗同频干扰信号L3s(dB)接收天线输出电平Ls为:

在这里还必须指出:式(5a)、式(5b)里L3s必须大于0,如果L3s小于0,在式中以0计算,也就是必须满足式(1a)、式(1b)的条件。

由此得出:式(4a)、式(4b)和式(5a)、式(5b)组成了解决同频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内,甚至演唱者与观众互动时的活动区域内,接收天线输出电平能够满足式(5a)、式(5b)要求,则可以使用存在干扰的同频无线传声器;如果不能满足,则不能在干扰频率点配置无线传声器。

(2)带内干扰保护比

当干扰信号频率落在调频载频±15 kHz的调频带内时,要获得高于4级的音频信号质量,按表2中规定:带内的干扰保护比为35 dB。

当干扰信号频率落在调频载频±50 kHz的调频带内时,要获得高于4级的音频信号质量,按表2中规定:带内的干扰保护比为24 dB。很明显,这比同频干扰保护比降低了15 dB,比±15 kHz带内干扰保护比降低了11 dB。根据式(3a)、式(3b)式可以得到带内干扰Lib:

设L1等于0,以L0等于20 dBμV为例计算,、或者,由此可知,干扰信号可以接近接收灵敏度L0的电平,这就是说式(1a)、式(1b)的天线输出电平可以抵抗接近L0的±50 kHz以外的带内干扰信号。

对大于L0的±50 kHz以外的带内干扰信号,必须提高无线传声器的发射功率,提高天线输出电平L3b(dB),于是:

因此,可以抵抗±50 kHz以外的带内干扰信号Lib (dB)的接收天线输出电平Lb为:

在这里还必须指出:式(8a)、式(8b)里L3b必须大于0,如果L3b小于0,在式中以0计算,也就是必须满足式(1a)、式(1b)的条件。

由此得出:式(7a)、式(7b)和式(8a)、式(8b)组成了解决同频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内,甚至演唱者与观众互动时的活动区域内,接收天线输出电平能够满足式(8a)、式(8b)要求,则可以抵抗大于50 kHz的带内干扰,可以使用大于50 kHz带内频点的无线传声器。endprint

(3)邻频干扰保护比

当干扰信号频率落在调频载频±250 kHz的频带外时,干扰信号的频率处于调频载波的邻频点上,要获得高于4级的音频信号质量,按表2中规定:干扰保护比必须大于-6 dB。这表明:干扰信号允许超过被干扰信号,只要不超出6 dB就没有问题。用数学式表示如下:

对超出6 dB的邻频干扰信号,必须提高无线传声器的发射功率,提高天线输出电平L3bo(dB),于是:

因此,可以抵抗±250 kHz以外邻频干扰信号Libo(dB)的接收天线输出电平Lbo为:

由此得出:式(10a)、式(10b)和式(11a)、式(11b)组成了解决邻频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内,甚至演唱者与观众互动时的活动区域内,接收天线输出电平能够满足式(11a)、式(11b)要求,则可以抵抗大于250 kHz的邻频干扰,可以使用大于250 kHz邻频频点的无线传声器。

为了使大型演出现场的无线传声器音频系统具有抗干扰裕量,在干扰信号有所波动、有所变动的情况下,也能确保音频信号的高信噪比、高质量,应留有3 dB~6 dB的裕量。这就是说:虽然容许邻频干扰信号可以高出无线传声器信号6 dB,但为了防止干扰信号的波动而影响信噪比,必须降低邻频干扰信号6 dB,使两者同处于相等的电平上。为此,以和作为抗干扰裕量。那么,对于大型现场,对干扰信号源的电平应满足下式要求:

式(12)就是对邻频干扰源的电平要求,是无线传声器判断干扰信号强弱的依据,是大型演出现场配置无线传声器频率点的依据。对于超过此电平的干扰源,可以称为强干扰源,无线传声器是抗不住干扰的,理所当然应该避开,因此,在其频点250 kHz的带内不能安排无线传声器的频点。对于低于此电平的干扰源,可以称为弱干扰源,无线传声器是抗得住的,在这一干扰源的频点250 kHz频率上,可以放心使用无线传声器。

4 现场环境测试

无论是大型还是小型演出现场,演出前做好严格的现场环境测试是必不可少的。测试的目的是确定调频接收天线安装位置和确定无线传声器的频率配置,避开强干扰源对无线传声器产生同频干扰和带内干扰,确保无线传声器传送的音频信号的高信噪比、高质量。测试工作可按以下程序进行。

(1)选择测试点位

所选测试点位实际就是演出现场安装调频接收天线的位置。因此,要选择离机房较近,使天线与机房之间的连接电缆尽可能短,以减少电缆上的能量损耗;所选点位主要应具有一定高度和视野,使天线能够覆盖整个演出现场,在无线传声器可能移动的区域和地点没有遮挡、没有死角;还应避开已知的强干扰信号源、不影响观众行走、不妨碍观众视线、方便安装架设。这样的点位可选3~5个,经测试后,从中选出1个干扰信号电平低的最佳点作为调频接收天线安装位置。

(2)测现场干扰信号电平

为此,要测量现场几个可选点位的无线信号频谱,重点测量调频无线传声器频段的无线信号频谱。根据测量结果,从中选出1个最佳点位。

(3)实际测量无线传声器接收天线输出电平

在最佳点位架设现场实际使用的无线传声器接收天线,初步调整好天线的方位,使其覆盖整个现场。然后真实测量无线传声器频段的无线信号频谱,从中找出超过 (dBμV)的强干扰频点,并在每1个频点±250 kHz上各设置1个无线传声器,传声器开机后在现场任意移动,特别是在离接收天线较远的区域移动,测量无线传声器接收天线输出电平,观察是否出现低于干扰信号电平的位置,如果出现,还应适当调整天线的方位,或者稍微移动天线的位置,将无线传声器信号提高到与干扰信号电平相等才行。天线调好后,则固定下来,在以后的调整中则不能再移动它。经过调整后仍然达不到,则此频点只能弃之不用。

对于接近(dBμV)的弱干扰频点,可以在每个干扰频点±250 kHz频率上各设置1个无线传声器,传声器开机后在现场任意移动,特别是在离接收天线较远的区域移动,测量无线传声器接收天线输出电平,观察是否存在低于干扰信号电平的位置,如果存在,则此频点也只能弃之不用。

经过以上的现场努力,对于干扰,应该满有把握、成竹在胸。

5 无线传声器频率配置

大型演出现场无线传声器的频率配置应该在现场进行实际测量的基础上进行。通过上面的讨论,不言而喻不测出干扰信号电平就无法进行频率配置。笔者提出3种配置方案,仅供参考。

(1)邻频配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平相等的频点,可以在与此频点相隔250 kHz的频率配置无线传声器。

(2)大于50 kHz带内配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平低24 dB的频点,可以在与此频点相隔大于50 kHz频率配置无线传声器。

(3)同频配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平低39 dB的频点,可以在此频点配置无线传声器。

在大型演出现场,配置无线传声器的频率是一件非常重要而又非常细致繁琐的工作,一定要事前做好配置和调试,否则,贻误大局。

无线传声器抗干扰技术看似难题,其实不难,只要牢记国家标准中规定的干扰保护比,在现场进行认真细致的测量,仔细配置无线传声器的频率,就能临场不惧,临扰不惊。endprint

(3)邻频干扰保护比

当干扰信号频率落在调频载频±250 kHz的频带外时,干扰信号的频率处于调频载波的邻频点上,要获得高于4级的音频信号质量,按表2中规定:干扰保护比必须大于-6 dB。这表明:干扰信号允许超过被干扰信号,只要不超出6 dB就没有问题。用数学式表示如下:

对超出6 dB的邻频干扰信号,必须提高无线传声器的发射功率,提高天线输出电平L3bo(dB),于是:

因此,可以抵抗±250 kHz以外邻频干扰信号Libo(dB)的接收天线输出电平Lbo为:

由此得出:式(10a)、式(10b)和式(11a)、式(11b)组成了解决邻频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内,甚至演唱者与观众互动时的活动区域内,接收天线输出电平能够满足式(11a)、式(11b)要求,则可以抵抗大于250 kHz的邻频干扰,可以使用大于250 kHz邻频频点的无线传声器。

为了使大型演出现场的无线传声器音频系统具有抗干扰裕量,在干扰信号有所波动、有所变动的情况下,也能确保音频信号的高信噪比、高质量,应留有3 dB~6 dB的裕量。这就是说:虽然容许邻频干扰信号可以高出无线传声器信号6 dB,但为了防止干扰信号的波动而影响信噪比,必须降低邻频干扰信号6 dB,使两者同处于相等的电平上。为此,以和作为抗干扰裕量。那么,对于大型现场,对干扰信号源的电平应满足下式要求:

式(12)就是对邻频干扰源的电平要求,是无线传声器判断干扰信号强弱的依据,是大型演出现场配置无线传声器频率点的依据。对于超过此电平的干扰源,可以称为强干扰源,无线传声器是抗不住干扰的,理所当然应该避开,因此,在其频点250 kHz的带内不能安排无线传声器的频点。对于低于此电平的干扰源,可以称为弱干扰源,无线传声器是抗得住的,在这一干扰源的频点250 kHz频率上,可以放心使用无线传声器。

4 现场环境测试

无论是大型还是小型演出现场,演出前做好严格的现场环境测试是必不可少的。测试的目的是确定调频接收天线安装位置和确定无线传声器的频率配置,避开强干扰源对无线传声器产生同频干扰和带内干扰,确保无线传声器传送的音频信号的高信噪比、高质量。测试工作可按以下程序进行。

(1)选择测试点位

所选测试点位实际就是演出现场安装调频接收天线的位置。因此,要选择离机房较近,使天线与机房之间的连接电缆尽可能短,以减少电缆上的能量损耗;所选点位主要应具有一定高度和视野,使天线能够覆盖整个演出现场,在无线传声器可能移动的区域和地点没有遮挡、没有死角;还应避开已知的强干扰信号源、不影响观众行走、不妨碍观众视线、方便安装架设。这样的点位可选3~5个,经测试后,从中选出1个干扰信号电平低的最佳点作为调频接收天线安装位置。

(2)测现场干扰信号电平

为此,要测量现场几个可选点位的无线信号频谱,重点测量调频无线传声器频段的无线信号频谱。根据测量结果,从中选出1个最佳点位。

(3)实际测量无线传声器接收天线输出电平

在最佳点位架设现场实际使用的无线传声器接收天线,初步调整好天线的方位,使其覆盖整个现场。然后真实测量无线传声器频段的无线信号频谱,从中找出超过 (dBμV)的强干扰频点,并在每1个频点±250 kHz上各设置1个无线传声器,传声器开机后在现场任意移动,特别是在离接收天线较远的区域移动,测量无线传声器接收天线输出电平,观察是否出现低于干扰信号电平的位置,如果出现,还应适当调整天线的方位,或者稍微移动天线的位置,将无线传声器信号提高到与干扰信号电平相等才行。天线调好后,则固定下来,在以后的调整中则不能再移动它。经过调整后仍然达不到,则此频点只能弃之不用。

对于接近(dBμV)的弱干扰频点,可以在每个干扰频点±250 kHz频率上各设置1个无线传声器,传声器开机后在现场任意移动,特别是在离接收天线较远的区域移动,测量无线传声器接收天线输出电平,观察是否存在低于干扰信号电平的位置,如果存在,则此频点也只能弃之不用。

经过以上的现场努力,对于干扰,应该满有把握、成竹在胸。

5 无线传声器频率配置

大型演出现场无线传声器的频率配置应该在现场进行实际测量的基础上进行。通过上面的讨论,不言而喻不测出干扰信号电平就无法进行频率配置。笔者提出3种配置方案,仅供参考。

(1)邻频配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平相等的频点,可以在与此频点相隔250 kHz的频率配置无线传声器。

(2)大于50 kHz带内配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平低24 dB的频点,可以在与此频点相隔大于50 kHz频率配置无线传声器。

(3)同频配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平低39 dB的频点,可以在此频点配置无线传声器。

在大型演出现场,配置无线传声器的频率是一件非常重要而又非常细致繁琐的工作,一定要事前做好配置和调试,否则,贻误大局。

无线传声器抗干扰技术看似难题,其实不难,只要牢记国家标准中规定的干扰保护比,在现场进行认真细致的测量,仔细配置无线传声器的频率,就能临场不惧,临扰不惊。endprint

(3)邻频干扰保护比

当干扰信号频率落在调频载频±250 kHz的频带外时,干扰信号的频率处于调频载波的邻频点上,要获得高于4级的音频信号质量,按表2中规定:干扰保护比必须大于-6 dB。这表明:干扰信号允许超过被干扰信号,只要不超出6 dB就没有问题。用数学式表示如下:

对超出6 dB的邻频干扰信号,必须提高无线传声器的发射功率,提高天线输出电平L3bo(dB),于是:

因此,可以抵抗±250 kHz以外邻频干扰信号Libo(dB)的接收天线输出电平Lbo为:

由此得出:式(10a)、式(10b)和式(11a)、式(11b)组成了解决邻频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内,甚至演唱者与观众互动时的活动区域内,接收天线输出电平能够满足式(11a)、式(11b)要求,则可以抵抗大于250 kHz的邻频干扰,可以使用大于250 kHz邻频频点的无线传声器。

为了使大型演出现场的无线传声器音频系统具有抗干扰裕量,在干扰信号有所波动、有所变动的情况下,也能确保音频信号的高信噪比、高质量,应留有3 dB~6 dB的裕量。这就是说:虽然容许邻频干扰信号可以高出无线传声器信号6 dB,但为了防止干扰信号的波动而影响信噪比,必须降低邻频干扰信号6 dB,使两者同处于相等的电平上。为此,以和作为抗干扰裕量。那么,对于大型现场,对干扰信号源的电平应满足下式要求:

式(12)就是对邻频干扰源的电平要求,是无线传声器判断干扰信号强弱的依据,是大型演出现场配置无线传声器频率点的依据。对于超过此电平的干扰源,可以称为强干扰源,无线传声器是抗不住干扰的,理所当然应该避开,因此,在其频点250 kHz的带内不能安排无线传声器的频点。对于低于此电平的干扰源,可以称为弱干扰源,无线传声器是抗得住的,在这一干扰源的频点250 kHz频率上,可以放心使用无线传声器。

4 现场环境测试

无论是大型还是小型演出现场,演出前做好严格的现场环境测试是必不可少的。测试的目的是确定调频接收天线安装位置和确定无线传声器的频率配置,避开强干扰源对无线传声器产生同频干扰和带内干扰,确保无线传声器传送的音频信号的高信噪比、高质量。测试工作可按以下程序进行。

(1)选择测试点位

所选测试点位实际就是演出现场安装调频接收天线的位置。因此,要选择离机房较近,使天线与机房之间的连接电缆尽可能短,以减少电缆上的能量损耗;所选点位主要应具有一定高度和视野,使天线能够覆盖整个演出现场,在无线传声器可能移动的区域和地点没有遮挡、没有死角;还应避开已知的强干扰信号源、不影响观众行走、不妨碍观众视线、方便安装架设。这样的点位可选3~5个,经测试后,从中选出1个干扰信号电平低的最佳点作为调频接收天线安装位置。

(2)测现场干扰信号电平

为此,要测量现场几个可选点位的无线信号频谱,重点测量调频无线传声器频段的无线信号频谱。根据测量结果,从中选出1个最佳点位。

(3)实际测量无线传声器接收天线输出电平

在最佳点位架设现场实际使用的无线传声器接收天线,初步调整好天线的方位,使其覆盖整个现场。然后真实测量无线传声器频段的无线信号频谱,从中找出超过 (dBμV)的强干扰频点,并在每1个频点±250 kHz上各设置1个无线传声器,传声器开机后在现场任意移动,特别是在离接收天线较远的区域移动,测量无线传声器接收天线输出电平,观察是否出现低于干扰信号电平的位置,如果出现,还应适当调整天线的方位,或者稍微移动天线的位置,将无线传声器信号提高到与干扰信号电平相等才行。天线调好后,则固定下来,在以后的调整中则不能再移动它。经过调整后仍然达不到,则此频点只能弃之不用。

对于接近(dBμV)的弱干扰频点,可以在每个干扰频点±250 kHz频率上各设置1个无线传声器,传声器开机后在现场任意移动,特别是在离接收天线较远的区域移动,测量无线传声器接收天线输出电平,观察是否存在低于干扰信号电平的位置,如果存在,则此频点也只能弃之不用。

经过以上的现场努力,对于干扰,应该满有把握、成竹在胸。

5 无线传声器频率配置

大型演出现场无线传声器的频率配置应该在现场进行实际测量的基础上进行。通过上面的讨论,不言而喻不测出干扰信号电平就无法进行频率配置。笔者提出3种配置方案,仅供参考。

(1)邻频配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平相等的频点,可以在与此频点相隔250 kHz的频率配置无线传声器。

(2)大于50 kHz带内配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平低24 dB的频点,可以在与此频点相隔大于50 kHz频率配置无线传声器。

(3)同频配置

在大型演出现场,在离接收天线最远处,在无线传声器发射功率最大时,以实际接收天线测试输出电平,与无线传声器接收电平低39 dB的频点,可以在此频点配置无线传声器。

在大型演出现场,配置无线传声器的频率是一件非常重要而又非常细致繁琐的工作,一定要事前做好配置和调试,否则,贻误大局。

无线传声器抗干扰技术看似难题,其实不难,只要牢记国家标准中规定的干扰保护比,在现场进行认真细致的测量,仔细配置无线传声器的频率,就能临场不惧,临扰不惊。endprint