無線話筒的實(shí)用測試方法 - 全文

　　　現(xiàn)代文化生活中，很多場合都有可能用到無線話筒。然而，人們對無線話筒的選擇和使用仍然有很多誤區(qū)，如有效工作距離，人們總認(rèn)為射頻功率越大，其工作距離就越遠(yuǎn)，可實(shí)際工作中往往發(fā)現(xiàn)并非如此。另外，廠商發(fā)布的技術(shù)指標(biāo)，有時也令人費(fèi)解。

　　各廠家的無線話筒原理上沒有本質(zhì)區(qū)別，不少產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)很好，但實(shí)際使用起來卻不盡人意。實(shí)際中，話筒技術(shù)指標(biāo)測試是個難題，因?yàn)楹芏嗍褂脝挝欢际胁痪邆錈o線電實(shí)驗(yàn)室的全套測量儀器，根本無法對產(chǎn)品的指標(biāo)進(jìn)行測試。這導(dǎo)致了無線話筒選擇上的“一陣風(fēng)”或一邊倒，你用了，我也用，究竟是否合適自己的應(yīng)用場合，很少有人深究。如果使用條件不那么苛刻或者臨界，一般不會發(fā)生大問題，尤其是在頻道選擇得當(dāng)時。但是，在實(shí)際使用中，特別在非固定安裝場合，例如拍攝電視節(jié)目等流動性很大的情況下，周圍條件很難預(yù)料，而接收距離也往往發(fā)生變化，有時，并沒有超出所用無線話筒技術(shù)指標(biāo)的范圍，可是接收情況已經(jīng)惡化，結(jié)果攝制組被迫停工調(diào)整，或者重新考慮拾音方案，甚至更換器材。

　　針對這些情況，最近一些影視聲音工作者就日常工作中常用的幾種無線話筒進(jìn)行了詳盡的實(shí)用測試。無線話筒的拾音不僅牽涉到距離問題，而且牽涉到聲音質(zhì)量問題，包括失真、噪聲、干擾、穩(wěn)定度等。

　　測試

　　整個測試是在一家電視制作單位進(jìn)行的，主要集中在電視聲音工作實(shí)際需要，如器材的性能指標(biāo)、模仿實(shí)際工作環(huán)境下的工作距離、聲音波形顯示、聲音質(zhì)量的主觀評價等項(xiàng)目。本文僅選取L組和S組無線話筒的距離測試進(jìn)行介紹。

　　測試方法大致是這樣的：為將上述兩組無線話筒的接收機(jī)放置在同一點(diǎn)上，兩名錄音師分別攜帶兩組不同型號的發(fā)射機(jī)組，即發(fā)射機(jī) 領(lǐng)夾話筒頭，或外接插發(fā)射機(jī) 手持話筒。兩者按照規(guī)定的相同路線移動，在移動中連續(xù)提供所處位置的描述和其它語音信息。接收機(jī)組分別將各自接收到的信號送入調(diào)音臺的兩路輸入，調(diào)音臺分軌輸出至數(shù)字音頻工作站進(jìn)行實(shí)時分軌錄音，以便記錄和現(xiàn)場分析。

　　第一組測試

　　所走的線路如圖1所示，起點(diǎn)為放置接收機(jī)的位置，終點(diǎn)是北門洞。

　　被測產(chǎn)品是：(1)S版xxxx(射頻功率250mW)，使用S牌領(lǐng)夾話筒頭，接收機(jī)是Sanken3xxx型，使用該機(jī)的話筒輸出端口。(2)L牌MM4xx(射頻功率100mW，400系列數(shù)字耦合平臺)，使用CountrymanBx話筒頭，接收機(jī)為同一品牌機(jī)UCR4xx型，使用該機(jī)話筒輸出端口。

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　　圖1 無線話筒實(shí)測路線示意圖

　　在同步過程中，S在170m左右時，在無屏蔽隔阻的情況下出現(xiàn)跑頻現(xiàn)象，再前進(jìn)約5m就完全沒有信號，參見圖2(下)：L有212m左右時進(jìn)入北門洞，由于屏蔽很嚴(yán)重而出現(xiàn)跑頻現(xiàn)象，參見圖2(上)。圖2的時間座標(biāo)相同，波形中中斷部分為因跑頻而贊成的無接收信號，可以看出。L的接收情況遠(yuǎn)好于S。

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　　圖2 接收機(jī)話筒輸出端波形圖(上為L牌，下為S牌)

　　第二組測試

　　所走的線路如圖1所示，起點(diǎn)為放置接收機(jī)的位置，終點(diǎn)是北門洞。被測產(chǎn)品是：(1)L牌UM2xx(射頻功率250mW，200系列模擬射頻平臺)，使用CountrymanBx話筒頭，接收機(jī)是L牌的R4xx型，使用200系列兼容接收模式及線路輸出( 4dBu)端口。(2)L牌MM4xx(射頻功率100mW，400系列數(shù)字耦合平臺)，使用CountrymanBx話筒頭，接收機(jī)是L牌UCR4xx型，使用400系列數(shù)字耦合接收模式及線路輸出( 4dBu)端口。

　　這里要說明的是，第一組測試使用的是調(diào)音臺的話筒輸入端，這是因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，用戶愿意用無線話筒來代替有線話筒。但是我們發(fā)現(xiàn)，對于靈敏度高的接收機(jī)，必須把增益調(diào)低，才能匹配后面的設(shè)備輸入指標(biāo)。如果匹配不當(dāng)，可能會在信號大時出現(xiàn)限幅而造成爆聲。這樣，第二組測試將兩組接收機(jī)的輸出均改為線路輸出。從音頻工作站顯示的波形看，即使在個別說話聲很大的信號時，也沒有發(fā)生限幅現(xiàn)象。

　　L牌UM2xx和L牌MMxx在進(jìn)入北門洞時，由于嚴(yán)重屏蔽而出現(xiàn)跑頻現(xiàn)象。但穿過北門洞后仍有信號，其間的距離約247m，只是在北門洞內(nèi)才出跑頻。測試表明：L牌MM4xx在出現(xiàn)跑頻前的工作距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第一組測試數(shù)據(jù)。

　　第三組測試

　　所走的線路如圖1所示，起點(diǎn)為放置接收機(jī)的位置，終點(diǎn)是北門洞。被測產(chǎn)品是：(1)L牌UH2xx(射頻功率100mW，200系列模擬射頻平臺，外接插式發(fā)射器)，使用前端話筒S牌4xx動圈話筒，接收機(jī)為L牌R4xx型，使用200系列兼容接收模式及線路輸出( 4dBu)端口。(2)L牌LMxx(射頻功率50mW，400系列數(shù)字耦合平臺)，使用CountrymanBx話筒頭，接收機(jī)為L牌UCR4xx型，使用400系列數(shù)字耦合接收模式及線路輸出( 4dBu)端口。

　　L牌UH2xx在由起點(diǎn)到終點(diǎn)的過程中，于247m處開始跑頻，L牌LMxx在199m處開始跑頻，繼續(xù)前進(jìn)越發(fā)嚴(yán)重，直至接收不到信號。

　　第四組測試插秧機(jī)信號對無線話筒工作的干擾

　　被測產(chǎn)品是：(1)S牌xxxx(射頻功率250mW)，使用Sanken領(lǐng)夾話筒頭，接收機(jī)是S牌xxxx型，使用話筒輸出口。(2)L牌UMxxx(射頻功率250mW,使用200系列模擬射頻平臺)，配CountrymanBx話筒頭，接收機(jī)為LRxxx型，采用200系列兼容接收模式使用線路輸出( 4dBu)端口。

　　測試方法：將兩臺GSM手機(jī)緊貼所用的被測接收機(jī)上。當(dāng)無線話筒工作時候，電話撥號到所用插秧機(jī)，觀察手機(jī)信號對被測無線話筒的干擾情況。另一種是把手機(jī)緊貼到被測接收機(jī)上，然后對手機(jī)做開機(jī)-關(guān)機(jī)操作，觀察手機(jī)在開機(jī)后幾秒內(nèi)大功率搜索信號時所發(fā)出的射頻信號是否干擾無線話筒的接收。

　　兩組被測無線話筒系統(tǒng)對于手機(jī)信號的干擾無反應(yīng)，接收機(jī)端輸出的聲音信號正常。臨界跑頻距離測試結(jié)果見附表。

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　　(1)從實(shí)測結(jié)果可以看到，名義發(fā)射射頻功率為50mW的L牌發(fā)射機(jī)，其跑頻前臨界工作距離大大超過名義發(fā)射射頻功率250mW的S牌。由于各品牌產(chǎn)品的臨界工作距離是與其名義發(fā)射射頻功率成正比的。對于同一品牌產(chǎn)品，可以從功率推導(dǎo)出距離。因此，不同廠家公布的射頻功率，并不一定能反映實(shí)際安全工作距離，只有做實(shí)際測試，才能真正了解所選產(chǎn)品的性能。

　　(2)L牌無線話筒所公布的數(shù)字耦合技術(shù)(數(shù)字音頻處理加模擬調(diào)制射頻)。的確能結(jié)合聲音質(zhì)量和工作距離兩方面的優(yōu)勢。這與所謂全數(shù)字無線話筒(數(shù)字音頻處理加上數(shù)字調(diào)制射頻)的技術(shù)不同，其工作距離比明顯增加。

　　(3)在以上實(shí)際測試中，多射頻模式兼容技術(shù)的功能得到了驗(yàn)證。如在第二組和第三組測試的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的匹配上，L牌200系列發(fā)射機(jī)可以與400系列數(shù)字耦合接收機(jī)良好匹配，在測試中未發(fā)現(xiàn)任何問題。分析原因，應(yīng)該歸因于采用了多射頻模式兼容技術(shù)。

　　(4)在測試環(huán)境的確，L牌UHxxx外接插式發(fā)射機(jī)(所謂“手雷發(fā)射器”)雖然名義射頻功率為100mW，但在實(shí)際工作環(huán)境中，跑頻前臨界工作距離與名義射頻功率為250mW的L牌UMxxxx型腰包發(fā)射機(jī)幾乎相同。主要原因是，由于前者的發(fā)射機(jī)與腰包發(fā)射機(jī)有所不同，即它利用其機(jī)身外殼與人手持時形成的偶極子射頻天線，使得發(fā)射高度高于普通腰包發(fā)射機(jī)的發(fā)射天線高度所致。

　　(5)在實(shí)測中，發(fā)現(xiàn)正確調(diào)整發(fā)射機(jī)端話筒輸入增益十分重要。這對最終接收機(jī)端輸出信號的動態(tài)范圍和信噪比有明顯的影響，所以，無線話筒在實(shí)際使用中，一定要首先在發(fā)射機(jī)端根據(jù)話筒使用者聲音的大小，以及話筒頭隱藏程度，將發(fā)射機(jī)上的話筒輸入電平調(diào)整到合適位置。然后再在接收機(jī)端調(diào)整輸出電平，來確保輸出信噪比達(dá)到最佳值。

　　(6)如上所述，如果用無線話筒接收機(jī)的音頻輸出代替有線話筒插入位置輸入后級設(shè)備的話筒輸入端，則一定要注意大信號輸入過荷造成后級設(shè)備限幅的問題。盡管限幅后聲音并沒有失真，但是動態(tài)明顯受到壓縮。調(diào)音臺或其它設(shè)備的限幅是為防止外部輸入信號電平過載而造成失真，或者在擴(kuò)聲場合可能造成功放過荷以至燒毀揚(yáng)聲器而設(shè)的。這是動態(tài)限幅，不是削波，所以聲音并不失真，只是動態(tài)被壓縮。由于大部分接收機(jī)的音頻輸出端只有一只卡儂(XLR)插座，用戶在使用時，要根據(jù)具體情況，用接收機(jī)上的菜單調(diào)整音頻輸出端的電平范圍為話筒電平輸出(例如-50dBu)或線路電平輸出(例如 4dBu)萬不能一概而論。

　　(7)本報(bào)告主要驗(yàn)證用戶最關(guān)心工作距離和手機(jī)干擾問題。其它指標(biāo)如電池使用壽命等，需在廠家配合下進(jìn)一步的模仿現(xiàn)實(shí)測試。

　　(8)在測試過程中發(fā)現(xiàn)，有些品牌的無線話筒接收機(jī)電源適配器之間有互換性，這對于現(xiàn)場用戶在出現(xiàn)緊急情況時有好處，建議廠家對產(chǎn)品盡量統(tǒng)一規(guī)格。

　　筆者希望通過這樣的實(shí)測，使得播電視音頻工作者和技術(shù)工程人員對產(chǎn)品有更深入的了解。各單位有各自不同的具體情況，但是在選購產(chǎn)品時，對所選產(chǎn)品的真正了解是能否采購到好產(chǎn)品的關(guān)健。我們認(rèn)為，只有實(shí)測，才是最方便和可行的手段。