关于无线话筒 你应该知道这些

2017-09-29  InfoAV China  文/芦伟  
简述: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……

  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。

  1、FM无线话筒

  这类话筒,可能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。

  2、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,先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,可以更稳定的接收信号,价格也比较实惠,主要应用在要求不高的场所。

3、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,同时它还可以更好的避免杂波的干扰,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可以做的更短甚至隐藏,话筒内部元件也可以做的更小、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。该类产品是采用锁相环(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。

  4、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)。

  5、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。

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任何费用的,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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