专业无线传声器在大型演出现场抗干扰技术

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　　专业无线传声器在大型演出现场抗干扰技术






　　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》（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470MHz～510MHz、630MHz～787MHz频段；发射功率限值：50mW(e.r.p)；占用带宽：不大于200kHz。由于这2个频段又正好重叠在中国电视广播UHF频段内：470MHz～566MHz，606MHz～806MHz，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、64MHz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。


　　2干扰保护比


　　国家标准GB/T14431—1993《无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强》[就是克服干扰的强大武器，该标准规定了1400MHz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。0kHz为同频干扰；15kHz和50kHz为带内干扰。



　　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/T14431—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。


　　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。


　　3.1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39dB，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。


　　3.2带内干扰保护比

　　当干扰信号频率落在调频载频±15kHz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35dB。


　　3.3邻频干扰保护比


　　当干扰信号频率落在调频载频±250kHz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-6dB。这表明：干扰信号允许超过被干扰信号，只要不超出6dB就没有问题。



　　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。

　　4.1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。



　　4.2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。



　　4.3测现场干扰信号电平



　　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。，从中找出超过的强干扰频点，并在每1个频点±250kHz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。


　　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。

　　5.1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250kHz的频率配置无线传声器。

　　5.2大于50kHz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24dB的频点，可以在与此频点相隔大于50kHz频率配置无线传声器。


　　5.3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39dB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。

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