無(wú)線麥克風(fēng)相關(guān)知識(shí)UHF頻段無(wú)線麥克風(fēng)產(chǎn)品淺析本文分析了目前市場(chǎng)上常見的UHF頻段無(wú)線麥克風(fēng)產(chǎn)品的種類、技術(shù)方案、性能特點(diǎn)，可作為用戶選擇該類產(chǎn)品時(shí)的參考資料。1．無(wú)線麥克風(fēng)無(wú)線麥克風(fēng)，或稱無(wú)線話筒，是傳輸聲音信號(hào)的音響器材，由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩大部分組成，通常稱為無(wú)線麥克風(fēng)系統(tǒng)。發(fā)射機(jī)由電池供電，咪頭將聲音轉(zhuǎn)換為音頻電信號(hào)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部電路的處理后，將包含音頻信息的無(wú)線電波發(fā)射到周圍的空間。接收機(jī)一般由市電供電，由接收天線接收到發(fā)射機(jī)發(fā)出的無(wú)線電波，經(jīng)過(guò)內(nèi)部電路的處理，提取出音頻信號(hào)，并通過(guò)輸出信號(hào)線送到擴(kuò)聲系統(tǒng)中，完成音頻信號(hào)的無(wú)線傳輸。一臺(tái)接收機(jī)內(nèi)通常可包含1套、2套或4套接收電路，分別接收1支、2支或4支無(wú)線麥克風(fēng)的信號(hào)，分別被稱為 一拖一 、 一拖二 或 一拖四 機(jī)型。其中以一拖二機(jī)型最為常見。無(wú)線麥克風(fēng)實(shí)質(zhì)上是單向式無(wú)線通信系統(tǒng)。1.1．UHF頻段無(wú)線麥克風(fēng)系統(tǒng)是通過(guò)無(wú)線電波傳輸聲音信號(hào)的設(shè)備，根據(jù)無(wú)線麥克風(fēng)與接收機(jī)之間收發(fā)頻率的高低，可將其劃分為不同的頻段，一般常用FM、VHF、UHF幾個(gè)頻段。FM頻段是指公共調(diào)頻廣播所用的88~108MHz頻段及其附近的頻段，一般只有一些簡(jiǎn)易的無(wú)線麥克風(fēng)產(chǎn)品采用該頻段。VHF頻段，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的劃分，是指30~300MHz頻段，上面所述的FM頻段其實(shí)包含在VHF頻段，只是由于其接近公共調(diào)頻廣播(簡(jiǎn)稱FM)頻段，所以稱為FM頻段。VHF頻段無(wú)線麥克風(fēng)多采用170~260MHz頻段，又常稱為VHF高波段(VHF HIGH BAND)。UHF頻段，是指300~3000 MHz頻段，無(wú)線麥克風(fēng)一般采用400~830MHz頻段，超過(guò)830MHz的頻段較少采用，因?yàn)?30~960MHz頻段有GSM和CDMA手機(jī)干擾，960MHz以上的頻段繞射能力逐漸變差，所以目前國(guó)際上最流行的UHF頻段是800MHz頻段(740~830MHz)。2．幾個(gè)名詞術(shù)語(yǔ)要了解無(wú)線麥克風(fēng)的性能特點(diǎn)，有必要先了解無(wú)線麥克風(fēng)的基本名詞術(shù)語(yǔ)和主要性能指標(biāo)的具體含義。無(wú)線話筒除了具有與有線話筒相同的音頻指標(biāo)外，還有一些特有的名詞術(shù)語(yǔ)和性能指標(biāo)，以下逐一介紹。靜噪：無(wú)線話筒的接收機(jī)在未接收到信號(hào)，或信號(hào)較弱時(shí)，為避免輸出噪音，將會(huì)自動(dòng)切斷輸出信號(hào)，這種功能稱為靜噪( Squelch )。如果無(wú)靜噪功能，或靜噪功能不良，則在無(wú)信號(hào)或者弱信號(hào)的時(shí)候，音箱喇叭中將放出噪音。噪音會(huì)影響音質(zhì)效果，破壞現(xiàn)場(chǎng)氣氛，甚至損壞擴(kuò)音器材。死點(diǎn)：又稱死區(qū)或者盲區(qū)。無(wú)線話筒在移動(dòng)過(guò)程中，接收機(jī)接收到的信號(hào)會(huì)因距離、相對(duì)位置的不同或者障礙物的阻隔而有強(qiáng)弱的變化。在正常使用距離內(nèi)的某些位置，過(guò)弱的信號(hào)會(huì)使接收機(jī)內(nèi)的靜噪電路動(dòng)作，切斷輸出信號(hào)；而離開該位置后，則又能正常接收和輸出。該位置就稱為死點(diǎn)或盲區(qū)。無(wú)線麥克風(fēng)在接近或者超過(guò)有效距離時(shí)，不可避免會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)，如果電路設(shè)計(jì)合理，則在出現(xiàn)死點(diǎn)時(shí)，僅僅是沒(méi)有聲音；如果設(shè)計(jì)或者制造不良，則不僅沒(méi)有正常的聲音，反而出現(xiàn)雜音。分集接收：指無(wú)線話筒接收機(jī)內(nèi)可以從2支天線分別接收同一支無(wú)線話筒的信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部電路選擇使用較強(qiáng)的一路信號(hào)。這種方式可大幅度消除接收死區(qū)，避免啞音或產(chǎn)生死點(diǎn)噪音。分集接收又有兩種方式：天線分集和中放分集。在天線分集方式中，有兩支接收天線、一套控制電路和一套接收電路，當(dāng)工作中接收信號(hào)較弱時(shí)，控制電路會(huì)自動(dòng)切換使用另外一條天線。在中放分集方式中，則除了有兩支天線和一套控制電路外，還有兩套完整的接收電路，同時(shí)工作，由控制電路跟蹤切換，輸出較好的一路音頻信號(hào)。這種方式由于是隨時(shí)跟蹤較強(qiáng)信號(hào)，因而效果比前一種方式好，但電路復(fù)雜，成本高。這種分集方式又經(jīng)常被稱為雙調(diào)諧、真分集等。一般在現(xiàn)場(chǎng)演出、演播廳等重要場(chǎng)合，一定要選用雙調(diào)諧真分集的產(chǎn)品，才能確保在實(shí)用操作距離內(nèi)不產(chǎn)生死點(diǎn)。多信道：一般的無(wú)線話筒，其載波頻率是固定的，用戶在使用過(guò)程中不可改變。由于無(wú)線話筒是通過(guò)無(wú)線電波傳送聲音信號(hào)的，所以當(dāng)工作環(huán)境中存在與其載波頻率相同或接近的外界信號(hào)時(shí)，就會(huì)發(fā)生干擾，使接收機(jī)的接收距離減小、輸出噪音，甚至接收不到話筒的信號(hào)。針對(duì)這種情況，生產(chǎn)廠家又開發(fā)出多信道的無(wú)線話筒系統(tǒng)。其發(fā)射機(jī)(無(wú)線話筒)和接收機(jī)的工作頻率均是可調(diào)的，這樣用戶就可以在遇到外來(lái)頻率干擾時(shí)，改變系統(tǒng)的載波頻率，以避開干擾信號(hào)而正常工作；另外，如果在同一場(chǎng)地使用多臺(tái)無(wú)線話筒時(shí)，還可以方便地將每支話筒調(diào)節(jié)在不同的工作頻率，使其互不干擾，協(xié)調(diào)工作。大型專業(yè)舞臺(tái)演出使用的無(wú)線話筒多數(shù)是多信道系統(tǒng)，有8信道、16信道，甚至更多的信道，其中最常見的是16信道。多信道系統(tǒng)一般要采用鎖相環(huán)(PLL)頻率合成技術(shù)、微電腦控制技術(shù)和其它一些相關(guān)技術(shù)。其生產(chǎn)技術(shù)要求、設(shè)備要求、生產(chǎn)成本以及產(chǎn)品性能等，均遠(yuǎn)高于其它普通機(jī)型。目前市場(chǎng)上有些產(chǎn)品，是固定頻率的，但同型號(hào)的一批產(chǎn)品，也可以生產(chǎn)成不同頻率的產(chǎn)品，用戶在購(gòu)買時(shí)可以選擇，但購(gòu)買后，在使用中不能調(diào)節(jié)其工作頻率，有些廠家也將這種情況標(biāo)稱為 多信道 、 32個(gè)信道可任意選擇 ，這是不準(zhǔn)確的，或者是有意誤導(dǎo)消費(fèi)者的。這種情況需要特別留意，有幾個(gè)方法可以區(qū)分：一是觀察接收機(jī)面板上是否有調(diào)節(jié)信道的開關(guān)或按鈕；二是看其宣傳資料或說(shuō)明書是否標(biāo)有 可調(diào)頻率 、 用戶可調(diào)信道 等字樣；三是實(shí)際操作，看看是否可調(diào)。信噪比：指接收機(jī)接收到某一指定強(qiáng)度的信號(hào)(一般是60dB V)時(shí)，其輸出信號(hào)中原來(lái)的音頻信號(hào)與噪聲信號(hào)的比例，以分貝(dB)來(lái)表示。該值越大，表示信號(hào)越純凈，機(jī)器性能越好。接收靈敏度：在收音機(jī)或?qū)χv機(jī)中，接收靈敏度是指當(dāng)接收機(jī)輸出規(guī)定信噪比的信號(hào)的時(shí)候，所需要輸入的最小射頻信號(hào)的大小。其值越小，說(shuō)明接收機(jī)的接收靈敏度越高。而在無(wú)線麥克風(fēng)中，應(yīng)該是以接收機(jī)臨界靜噪時(shí)的輸入射頻信號(hào)的值來(lái)表示，因?yàn)楫?dāng)輸入信號(hào)低于靜噪點(diǎn)，接收機(jī)處于靜噪狀態(tài)時(shí)，是不輸出信號(hào)的。例如，某產(chǎn)品接收靈敏度標(biāo)注為 -90dBm ，表示當(dāng)天線輸入信號(hào)低于-90dBm(即7 V)時(shí)，接收機(jī)將進(jìn)入靜噪狀態(tài)，這樣的標(biāo)注可以準(zhǔn)確地反應(yīng)接收機(jī)的接收能力。有些產(chǎn)品，其靈敏度指標(biāo)采用類似收音機(jī)、對(duì)講機(jī)的標(biāo)示方法，例如標(biāo)示為 2 V/12dB ，其含義為當(dāng)天線輸入信號(hào)為2 V時(shí)(即-101 dBm)，接收機(jī)輸出信號(hào)可以達(dá)到12dB的信噪比。而無(wú)線麥克風(fēng)的信噪比指標(biāo)要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于12dB，所以這種標(biāo)示方法不能正確地表達(dá)接收機(jī)的接收能力。射頻輸出功率：指無(wú)線麥克風(fēng)發(fā)射機(jī)向空間發(fā)射信號(hào)能量的大小，通常用毫瓦(mW)來(lái)表示，一般在5~50 mW之間。有效工作距離：指無(wú)線麥克風(fēng)能正常傳輸信號(hào)的最大距離。一般產(chǎn)品上標(biāo)示的該參數(shù)，多數(shù)指明是在開闊地或理想條件下。因?yàn)闊o(wú)線麥克風(fēng)的實(shí)際傳輸距離，要受到實(shí)際環(huán)境的影響，無(wú)法確切地標(biāo)示。只有在開闊地或理想條件下的指標(biāo)，可以提供參考，并且可以互相比較。其實(shí)，要衡量無(wú)線麥克風(fēng)的傳輸能力，要看發(fā)射功率和臨界靜噪時(shí)的接收靈敏度，這2個(gè)指標(biāo)折算為同一單位后，其差值越大，則同等環(huán)境下的有效工作距離越遠(yuǎn)。再結(jié)合接收機(jī)是否為分集式，以及是哪種分集方式，就可以比較明確地估計(jì)和比較不同產(chǎn)品的有效傳輸距離。一般來(lái)說(shuō)，分集式接收機(jī)的有效距離大于非分集式的接收機(jī)，中放分集的接收機(jī)又大于天線分集的接收機(jī)。3．市場(chǎng)產(chǎn)品分類UHF頻段無(wú)線麥克風(fēng)是目前市場(chǎng)的熱門產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的該類產(chǎn)品均是近幾年開發(fā)的，目前自有開發(fā)和生產(chǎn)能力的廠家為數(shù)不多，但市面上的品牌則很多，其中大部分是以O(shè)EM方式上市的。在UHF頻段無(wú)線麥克風(fēng)產(chǎn)品中，又可以分為多種不同的類型，以下逐一簡(jiǎn)述各類U段產(chǎn)品的方案構(gòu)成與性能特點(diǎn)。3.1．倍頻式產(chǎn)品倍頻式U段話筒是在VHF頻段產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，利用倍頻電路，將發(fā)射和接收頻率均增加到原來(lái)的2~4倍，則工作頻率進(jìn)入U(xiǎn)HF頻段，產(chǎn)品隨之升級(jí)。該類產(chǎn)品生產(chǎn)較容易，成本增加不多，音質(zhì)有所提升；但由于增加倍頻數(shù)后，發(fā)射電路總效率有所下降，容易導(dǎo)致耗電過(guò)快或操作距離減少，且該類產(chǎn)品的雜散發(fā)射多，抗干擾能力也不強(qiáng)，其工作頻率是用戶不可改變的。該類型的產(chǎn)品目前市面上主要有550MHz頻段和750MHz頻段。該類型產(chǎn)品屬于U段產(chǎn)品的入門級(jí)產(chǎn)品。3.2．倍頻分集式產(chǎn)品倍頻分集式產(chǎn)品是在上述倍頻式產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，增加天線分集電路，即構(gòu)成倍頻分集式產(chǎn)品。技術(shù)上也可以設(shè)計(jì)成中放分集式產(chǎn)品，但鑒于該類產(chǎn)品的總體檔次不高，一般不會(huì)這樣設(shè)計(jì)。這種天線分集方式，是采用2支接收天線，通過(guò)高頻電子開關(guān)將其切換接入內(nèi)部接收電路，信號(hào)足夠強(qiáng)時(shí)，固定使用其中一支天線，若內(nèi)部電路檢測(cè)到信號(hào)較弱，即將進(jìn)入靜噪狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)將開關(guān)切換到另一支天線上，若該支天線此時(shí)信號(hào)足夠，則可以繼續(xù)接收；若不夠，則進(jìn)入靜噪狀態(tài)。這種方式可以減少近距離操作時(shí)的死點(diǎn)，拓展有效操作距離。常有宣傳資料將這種天線分集方式稱作 微電腦控制分集 、 預(yù)測(cè)式分集 等。該類產(chǎn)品由于是采用天線分集方式，所以操作距離優(yōu)于普通無(wú)分集功能的產(chǎn)品，但又比不上中放分集的產(chǎn)品；另外，由于工作頻率不可調(diào)，其使用方便性和環(huán)境適應(yīng)性仍不佳。3.3．可調(diào)多信道產(chǎn)品該類產(chǎn)品是采用鎖相環(huán)(PLL)技術(shù)，微電腦(MCU)技術(shù)等開發(fā)生產(chǎn)的，具備多個(gè)用戶可調(diào)頻道，典型的有16、32個(gè)等。用戶使用該類產(chǎn)品時(shí)，若發(fā)現(xiàn)遇到外來(lái)干擾，可通過(guò)改變系統(tǒng)的工作信道來(lái)避開干擾；另外，多套系統(tǒng)在同一場(chǎng)合使用時(shí)，可通過(guò)選擇互不干擾的信道，來(lái)達(dá)到同時(shí)使用的目的，而前面2類固定頻率的產(chǎn)品則沒(méi)有這些優(yōu)點(diǎn)。該類產(chǎn)品中，可調(diào)信道的數(shù)量也是一個(gè)重要指標(biāo)，因?yàn)橛袝r(shí)需要比較多的無(wú)線麥克風(fēng)在同一區(qū)域同時(shí)使用，例如卡拉OK包房，可能有20~50個(gè)房間同時(shí)使用。有些產(chǎn)品具備多達(dá)數(shù)百個(gè)可調(diào)信道，但信道間隔太小，通常為25KHz，則其實(shí)用信道數(shù)將大打折扣。由于無(wú)線話筒需要工作頻率間隔250KHz~300KHz，才能互不干擾，因此，若信道間隔為25KHz，則需要間隔10個(gè)信道左右，才能不互相干擾。該類產(chǎn)品因?yàn)椴痪邆浞旨δ埽圆僮骶嚯x不太遠(yuǎn)，空曠地操作距離約在100米左右，實(shí)際環(huán)境的操作距離約20~40米，已能滿足多數(shù)場(chǎng)合的需要。由于功能較齊全，價(jià)格相對(duì)低廉，該類產(chǎn)品是目前市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。3.4．可調(diào)多信道天線分集式產(chǎn)品該類產(chǎn)品同時(shí)具備可調(diào)多信道功能和天線分集接收功能，所以自然同時(shí)具備該2種功能的優(yōu)點(diǎn)，也比較受市場(chǎng)歡迎，其缺點(diǎn)是有效操作距離仍不夠遠(yuǎn)。3.5．可調(diào)多信道雙調(diào)諧分集式產(chǎn)品該類產(chǎn)品同時(shí)具備可調(diào)多信道功能和中放分集接收功能，而且其雙調(diào)諧分集方式具有優(yōu)良的性能。所謂雙調(diào)諧分集方式，是指對(duì)應(yīng)于1支麥克風(fēng)，在接收機(jī)內(nèi)有2套接收電路，通過(guò)2支天線，同時(shí)接收該支麥克風(fēng)的信號(hào)，并由內(nèi)部的控制電路進(jìn)行檢測(cè)和比較，切換使用較強(qiáng)的一路信號(hào)，即隨時(shí)跟蹤強(qiáng)信號(hào)，這種分集方式，在消除死點(diǎn)和拓展操作距離方面，其性能比天線分集方式更好，但成本則比較高，因?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)于同一支無(wú)線麥克風(fēng)，有2套相同的接收電路。通常所說(shuō)的 單發(fā)雙收 、 雙發(fā)四收 ，即是指這種分集方式產(chǎn)品。該類產(chǎn)品多數(shù)用于要求較高的專業(yè)舞臺(tái)演出場(chǎng)合。因?yàn)榇笮臀枧_(tái)演出時(shí)，決不能容許有死點(diǎn)斷音的現(xiàn)象，在彩排時(shí)都要進(jìn)行試驗(yàn)，找出并標(biāo)明出現(xiàn)死點(diǎn)的演出區(qū)域，要求演員不得進(jìn)入該區(qū)域。4．結(jié)束語(yǔ)無(wú)線麥克風(fēng)產(chǎn)品豐富多彩，有各種類型和各種檔次，成本和價(jià)格也有很大差別。前面介紹的幾類UHF頻段產(chǎn)品，是按照成本、性能和價(jià)格從低到高排列的。另外，即使是同一類別的產(chǎn)品，如果采用不同的生產(chǎn)工藝，其成本和性能也是不同的。采用表面安裝技術(shù)(SMT)生產(chǎn)的產(chǎn)品，其性能指標(biāo)、可靠性、成本均要高于采用普通插件技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。附：UHF系列無(wú)線麥克風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)品的主要特點(diǎn)：1.工作頻段為800MHz，采用鎖相環(huán)(PLL)頻率合成方式，微電腦控制，內(nèi)部?jī)?chǔ)存64-96個(gè)信道，分6個(gè)組，每組16個(gè)信道，且信道間隔按照實(shí)用間隔設(shè)計(jì)(300KHz)。2.接收電路設(shè)計(jì)為靈敏度較高的二次變頻方式，并在高放及第一中頻均使用了性能最優(yōu)、成本最高的SWAF (聲表面波濾波器)，以獲得良好的抗干擾性能。經(jīng)試驗(yàn)，即使將相鄰信道的2臺(tái)接收機(jī)疊在一起，也能互不干擾，各自正常接收。3.接收分集方式為雙電路方式，每個(gè)調(diào)諧器配置了獨(dú)立天線。整個(gè)接收機(jī)電路中，從天線開始，一直到鑒頻輸出，全部為雙電路(雙電路方式的接收機(jī)，其內(nèi)部電路相當(dāng)于2臺(tái)接收機(jī)電路)。這是效果最好、成本也最高的分集方式，其內(nèi)部的2個(gè)接收通路可隨時(shí)監(jiān)測(cè)并跟蹤最佳的信號(hào)，避免弱信號(hào)接收，其接收效果和產(chǎn)品成本均不同于其它方式的產(chǎn)品，包括單電路、雙天線切換的天線分集方式的產(chǎn)品，和非分集的產(chǎn)品。我廠產(chǎn)品在空曠地的有效距離達(dá)到300米，在實(shí)際舞臺(tái)環(huán)境也能達(dá)到60~100米。其它廠家的產(chǎn)品，包括一些進(jìn)口產(chǎn)品，在空曠地的有效距離一般不超過(guò)150米，實(shí)際舞臺(tái)環(huán)境約為30~50米。4.精心設(shè)計(jì)的分集控制電路，在切換過(guò)程中不產(chǎn)生任何切換噪聲，開啟和關(guān)閉麥克風(fēng)時(shí)，也無(wú)任何沖擊噪音，真正滿足專業(yè)場(chǎng)合的需要。5.頻率響應(yīng)范圍寬，音質(zhì)優(yōu)異，演唱輕松自如。6.全面采用表面安裝技術(shù)(SMT)生產(chǎn)，可靠性高。7．麥克風(fēng)全部采用5號(hào)電池設(shè)計(jì)，電池壽命長(zhǎng)，并可使用易購(gòu)的5號(hào)充電電池，大幅節(jié)省電池開支。并有全自動(dòng)充電套裝(含充電器、充電電池和充電電源)可供選配，尤其適合學(xué)校、高檔KTV包房等場(chǎng)合，能大幅度節(jié)省電池消耗費(fèi)用。