無線麥克風的選擇與安裝

Shure公司

自其被推出60年以來，無線話筒系統(tǒng)已經(jīng)從實驗設備發(fā)展成目前具備成熟技術的系列產品。同時，它們的使用也已經(jīng)從單純的性能演變?yōu)樾吞柋姸嗖⑶夜δ苄路f。最后，性價比的穩(wěn)步提高讓無線話筒在質量可靠的同時也越來越便宜。然而，即使無線產品已經(jīng)變得功能越來越強大，它們仍然被用于更復雜的應用中。另外，無線電環(huán)境已經(jīng)變得比以前更加擁擠，問題也更多。數(shù)字技術的進步幫助滿足了這些不斷變化的需求，但面臨的挑戰(zhàn)很可能會增加。因此，甚至簡單的無線話筒應用也必須小心地設計和安裝才能保證其正常工作。

系統(tǒng)選擇

無線話筒系統(tǒng)的正確選擇包括基于預期應用和該應用所需設備的能力和限制的若干個步驟。應該記住，無線話筒系統(tǒng)最終也不能像有線系統(tǒng)那樣一致和可靠，目前可用的無線系統(tǒng)性能非常好，可以獲得出色的效果。按照這些步驟進行，就會確保為特定的應用選擇到最好的系統(tǒng)。

1）定義應用。該定義應包括預期的聲源（語音、樂器等）和預期的聲音目的地（音響系統(tǒng)、錄音或廣播）。它還必須包括物理設置（架構及聲學特征）的描述。還應注意任何特殊要求或限制：裝飾、范圍、維護、其他可能的射頻干擾源等。最后，必須定義期望的性能水平：廣播質量、音頻質量和整體可靠性。

2）選擇話筒（或其他信號源）的類型。應用通常會決定需要采用哪種話筒物理設計：裝在衣服上的領夾式或別針式、或頭戴式等均為免持使用的；手持式，用于歌手或話筒必須在不同用戶間傳遞時；連接電纜式，用于使用電子樂器或其他非話筒音源時。其他話筒特點（拾音頭類型、頻率響應和指向性）由聲學因素來決定。如前所述，無線應用的話筒選擇應采用與有線應用相同的標準。

3）選擇發(fā)射機的類型。話筒選擇通常會確定所需的發(fā)射機類型（手持式、腰包式或插入式），同樣是基于應用。要考慮的一般特點包括：天線類型（內置或外置）、控制功能和位置（功率、靜音、增益、調諧）、指示燈（電源、電池狀態(tài)）、電池（使用壽命、類型、可用性）、物理描述（尺寸、形狀、重量、光潔度、材料）。對于手持式和插入式，話筒拾音頭的可互換性可能也是一個選項；對于腰包式發(fā)射機，輸入可拆卸；多用輸入往往是必要的，可能以接插件類型、接線方式和電氣性能（阻抗、電平、偏置電壓等）為特征。

4）選擇接收機類型?；具x擇在于分集和非分集?；谏厦娼邮諜C部分所述的原因，建議最精打細算的應用以外的所有應用采用分集接收機。雖然非分集型在許多情況下都能正常工作，但分集接收機針對多路徑問題提供的保險性通常很值得多花些錢。其他應予以考慮的接收機特點有：控制（電源、輸出電平、靜噪、調諧）、顯示裝置（電源、RF電平、音頻電平、頻率）、天線（類型、接插件）、電氣輸出（接插件、阻抗、線路/話筒/頭戴式耳機音量、平衡/非平衡）。在有些應用中，可能需要電池供電。

5）確定擬同時使用的系統(tǒng)總數(shù)。日后向無線系統(tǒng)新增組件時也需要將其考慮進去：選擇只適用幾種頻率的無線系統(tǒng)類型可能被證明是最終的限制。當然，該總數(shù)應包括任何現(xiàn)有的無線話筒系統(tǒng)，而新設備必須使用它來工作。

6）確定擬使用這些系統(tǒng)的地理位置。該信息在下一步中為避免可能與廣播電視頻率發(fā)生沖突時是必要的。如果是移動應用，這也可能包括美國以內和以外的城市。

7）協(xié)調系統(tǒng)兼容頻率和避免已知的非系統(tǒng)干擾源。向制造商或資深的專業(yè)人員咨詢計劃數(shù)量的系統(tǒng)的頻率選擇和集成問題。這即使對于單系統(tǒng)都是應該做的，對于多系統(tǒng)安裝就必須要做，才能避免潛在的干擾問題。頻率協(xié)調包括選擇工作頻段（VHF或UHF）和選擇單獨的工作頻率（用于兼容和避免其他傳輸）。對于固定的地點，在未使用的電視頻道中選擇頻率。對于移動應用，可能需要攜帶其他備用頻率的系統(tǒng)，雖然這只適用于少數(shù)頻道。巡演的首選方案是使用“頻率捷變”（可調諧）的設備，以保證所有場館都有所需數(shù)量的系統(tǒng)。

8）根據(jù)需要確定輔助設備。這可能包括遠程天線（1/2波長、5/8波長、指向性）、安裝硬件（支架）、天線分配器（無源、有源）和天線饋線（便攜式、固定式）。這些選擇依賴于工作頻率和單獨的應用。

系統(tǒng)設置：發(fā)射機

發(fā)射機設置首先要求優(yōu)化信號源到發(fā)射機的接口。信號源包括動圈話筒和電容話筒、電子樂器和一般的音頻信號源（如混音器輸出）、播放設備等。其中每個源的輸出信號具有提供電平、阻抗和配置（平衡或非平衡）的特征。對于像電容話筒這樣的音源，可能需要某些類型的電源（幻像或偏置）。

發(fā)射機可以為手持式、腰包式、插入式，其輸入具有特征電平、阻抗和配置（平衡/非平衡）。它可能能夠向這些源供電。接口可以包括某類型的接插件。（見圖1）

最簡單的接口是手持式發(fā)射機。這種設計應該保證話筒拾音頭已經(jīng)被理想地與發(fā)射機集成（通過電子或機械方法）在一起。唯一的選擇涉及到提供話筒拾音頭選擇系統(tǒng)。應根據(jù)預期應用的話筒拾音頭的性能特征來做決定。

插入式發(fā)射機提供了各種接口連接的可能性。機械上，3-針XLR式接插件是標準配置，但是選定的話筒和發(fā)射機組合的電氣特點必須加以考慮。發(fā)射機的輸入阻抗應高于話筒輸出的阻抗。所有這類發(fā)射機都會與典型的低阻抗動圈話筒搭配工作。如果發(fā)射機輸入阻抗足夠高（>10，000歐姆），則高阻抗話筒也可以使用。大多數(shù)插入式發(fā)射機可同時適合平衡或非平衡話筒輸出。

有些插入式發(fā)射機也能夠為電容話筒提供“幻像電源”。這只有在平衡的發(fā)射機輸入和平衡的話筒輸出時才有可能。即使那樣，發(fā)射機必須至少提供話筒所需的最低幻像電源（通常在11至52VDC之間）。如果小于該最低電壓，電容話筒性能可能會因動態(tài)余量或更多的失真而受損。這是動圈話筒（無需電源）或者由內部電池供電的電容話筒所關注的問題。

腰包式發(fā)射機提供了最多的可能性接口。最簡單的是有線領夾式或頭戴式話筒。同樣，通常是假設設計已經(jīng)為所供應的拾音頭提供了最佳接口。如果可以有不同的有線話筒選擇，則該選擇應基于應用需求的版本。

大多數(shù)腰包式發(fā)射機都配備一個輸出接插件，允許使用各種各樣的話筒和其他輸入信號源（見圖2）。由制造商為特定的無線話筒系統(tǒng)提供的話筒和輸入電纜可假設與該系統(tǒng)兼容。然而，它們不可能直接與其他制造商的無線話筒系統(tǒng)兼容。至少，接插件修改通常是必要的。在許多情況下，需要對其電路或對元件進行改裝。

為了確定一個特定的話筒是否適用于一個特定的發(fā)射機，首先必須確定所涉及的接插件類型。接插件包括1/8英寸和1/4英寸插孔以及各種多針式設計。

接下來，必須比較話筒接插件的接線和發(fā)射機接插件的接線。不幸的是，沒有標準的輸入接頭，而各制造商間對于同樣的接頭也會有不同的接線方案。1/4英寸輸入插口通常按非平衡方式接線至尖端音頻信號，并在護套上屏蔽。腰包式發(fā)射機上典型的多針輸入至少有一針用于音頻信號和一針用于屏蔽或接地。也可能有其他針用于提供“偏壓電源”（對于電容話筒，即DC電壓）或提供交流輸入阻抗。有些發(fā)射機還有些針腳用于接收不同電平的音頻信號或為某些電容元件提供音頻+偏壓電源的組合。

然后應該對比一下話筒和發(fā)射機的電氣特征：話筒的輸出電平應處于可接收的發(fā)射機輸入電平范圍內，話筒的輸出阻抗應小于發(fā)射機的輸入阻抗。另外，大多數(shù)腰包式設備的輸入配置都是非平衡的。專用于無線系統(tǒng)的話筒也總是非平衡的，平衡輸出的動圈話筒通?？梢越右桓m配器電纜。

如果話筒上有電容拾音頭并且本身沒有電源，那么發(fā)射機必須提供所需的偏置電壓。大多數(shù)發(fā)射機提供5V直流電，適用于典型的駐極體電容拾音頭，雖然有些拾音頭可能要求多達9V直流電。在這種情況下，有時可以修改發(fā)射機以提供更高的電壓。

許多電容元件和相應的發(fā)射機采用雙導線加屏蔽的連接方式，音頻被一個導線攜帶，偏置電壓由另一個導線攜帶。有幾種電容拾音頭和一些發(fā)射機采用單導線加屏蔽的連接方式，音頻和偏置電壓均被同一個導線攜帶。一種方案的話筒與另一種方案的話筒對接可能需要修改一個元件，或者兩者都要修改。

一般情況下，對于非標準組合，最好直接聯(lián)系無線話筒系統(tǒng)的制造商，確定所需元件的兼容性。他們會提供相關的規(guī)范，且通常會說明任何限制或必要的改動。

非話筒信號源包括電子樂器，可能還有音響系統(tǒng)和播放設備的輸出。雖然這些信號源都不需要偏置或幻像電源，但它們的接口比典型的話筒源具有更高的電平和阻抗范圍。樂器，如電吉他和電貝斯，無源拾取形樂器的輸入電平為幾毫伏（話筒電平），有源拾取的則為幾伏（線路電平）。發(fā)射機必須能夠處理這種動態(tài)范圍，以免過調制或失真。

普通的（無源）樂器拾音具有很高的輸出阻抗，需要約1兆歐的發(fā)射機輸入阻抗，以確保適當?shù)念l率響應。有源（帶電源的）拾音具有相當?shù)偷妮敵鲎杩?，能夠用?0，000歐姆或更大的幾乎任何發(fā)射機的輸入阻抗。壓電拾音具有非常高的輸出阻抗，需要1-5兆歐的發(fā)射機輸入阻抗，以免損失低頻。

混音器和播放設備為線路電平輸出。這些信號源一般具有低到中等輸出阻抗，且可以是平衡的或非平衡的。它們有時可以與簡單的適配器電纜連接。然而，這些高電平輸出源經(jīng)常需要其他額外的（外部或內部）衰減，以防止發(fā)射機輸出過載，通常期望是話筒電平信號。

一旦源/發(fā)射機接口被優(yōu)化后，就應該進行控制調節(jié)。大多數(shù)發(fā)射機上唯一可以進行的控制調節(jié)是輸入電平或靈敏度調節(jié)。它包括一個小電位計或一個開關?？刂仆欠旁陔姵貍}內或在一個凹陷的位置，以避免意外調節(jié)失當。有些腰包式設計有獨立的話筒輸入和樂器輸入電平調節(jié)。

控制應加以調節(jié)，以便實際使用中的高電平的音量（或最大樂器音量）能夠生成無線電信號完全調制。這通常是通過一邊對著話筒說話或唱歌（或演奏樂器）一邊觀察接收機上的音頻音量電平指示燈來確定的。通常情況下，音頻峰值LED表示完全（或幾乎完全）調制。有幾種設計的發(fā)射機本身就有峰值指示器。在指示的峰值小于完全調制的系統(tǒng)中，LED可能亮得非常頻繁。在指示為完全調制的系統(tǒng)中，LED應該只在最大輸入電平時短短亮一下。無論在哪種情況下，持續(xù)的峰值顯示需要減小輸入靈敏度或電平，以免聲音失真。

如果發(fā)射機配有壓縮擴展電路系統(tǒng)（降噪）的發(fā)射機，消除開關可確保它被設置為與接收機相同的模式。該系統(tǒng)會被消除的唯一情況是使用了未配備壓縮擴展電路的接收機。

對于可調諧的發(fā)射機，要確保發(fā)射機被設置為與接收機相同的頻率。

發(fā)射機設置的最后一步是放置。手持式或插入式系統(tǒng)的放置基本與同型號的有線話筒相同。設備可以安裝在支架、吊桿或帶適當?shù)闹Ъ苓m配器的長話筒吊桿上，或者也可以拿在手里。

便攜式發(fā)射機放置取決于具體的應用。如果輸入信號源為話筒，比如領夾式或頭戴式話筒，腰包式設備往往被別在腰帶或褲腰上。它也可以按其他方式固定，只要天線能夠自由伸展就行。確保在必要時可以進行訪問控制，并確保連接線纜（若有）的長度足以讓信號源及發(fā)射機根據(jù)需要放置。當輸入信號源為樂器時，通常可以將發(fā)射機直接固定在樂器上，或如果是電吉他，可以固定在其背帶上。

對于各種類型的發(fā)射機，確保天線的連接和固定很牢固，以獲得最高效率。導線天線應完全伸展開。手不得蓋住手持式發(fā)射機上的外置天線。（見圖3）

正確的發(fā)射機放置應盡可能避開大的金屬目標和之前提到過的射頻干擾源，如數(shù)字設備、其他無線發(fā)射機和移動電話。如果一個人同時使用多個無線系統(tǒng)，如無線頭戴式話筒和無線樂器，或者戴著無線個人監(jiān)聽接收機，設備應保持在一個足以使交互作用最小的距離。

系統(tǒng)設置：接收機

接收機的設置涉及兩個接口：天線到接收機和接收機到音響系統(tǒng)。（見圖4）

音頻接口

我們在這里將討論音響系統(tǒng)接口。記住，無線話筒系統(tǒng)的基本功能是取代音源和音響系統(tǒng)之間的連接電纜。一般情況下，無線接收機的輸出在電學和物理上都類似于原始音源的輸出。也就是說，大多數(shù)無線話筒接收機都有平衡、低阻抗、話筒電平輸出，通常是在標準的3針XLR型音頻接插件上。它可以通過一個普通的平衡話筒線纜連接到音響系統(tǒng)的輸出上。（見圖5）

有些接收機，尤其是為用于電子樂器專門設計的，可配備一個1/4英寸電話接插件來代替XLR接插件（或在其基礎上新增）。正常情況下，該輸出是非平衡的話筒或樂器電平信號，具有低或中等阻抗。它可以通過一根標準的屏蔽樂器線纜直接連接到樂器音箱的輸入上。

另外，有幾種接收機還有線路電平輸出。它們可以連接到配有類似型號的輸入接口的音響設備的線路或輔助電平輸入上。

如果想要（或需要）將一種類型的輸出連接到不同類型的輸入上，應考慮幾種可能性。對于到非平衡1/4英寸輸入的一個平衡XLR輸出，可以使用一個適配器，該適配器將XLR的引腳2連接到1/4英寸電話插頭的尖端，將XLR的引腳1和3連接到電話插頭的護套。類似的適配器（帶適當?shù)腦LR接插件）也可用于將不平衡的1/4英寸輸出連接到一個平衡的XLR輸入上。如果輸出和輸入的電平和阻抗相互兼容，則這類簡單的適配器通常也能工作。

在有些情況下，由于明顯的阻抗或電平差異，簡單的適配器無法使用。另外，剛剛描述過的1/4英寸插頭到XLR連接（使電路不平衡）偶而會因為接收機和音響系統(tǒng)間的接地回路而發(fā)出嗡嗡聲。在任何一種情況下，使用變壓器都可以解決問題。它可以提供不同阻抗間和平衡與非平衡電路間的正確轉換。變壓器允許接地環(huán)路來解除在信號源端的平衡電纜的屏蔽連接。

最后，必須考慮在音響系統(tǒng)平衡話筒輸入端還有幻像電源的情況。如果接收機輸出是非平衡的，幻像電源可能會導致信號噪聲或失真?？赡艿脑?，應關閉該輸入的幻像電源。否則，合適的變壓器或適配器也會阻斷連接路徑中的電壓。然而，如果接收機輸出是平衡的，幻像電源通常不是個問題，雖然制造商可能指定了接收機能夠承受的最大電壓。有幾種接收機表現(xiàn)為幻像電源的一個巨大負荷。這可能會導致在其他的調音臺輸入通道之間的幻像電源電壓降低。

一旦接收機已正確連接，那么就可以設置音響系統(tǒng)控制了。接收機上的第一個控制調節(jié)是輸出電平。它通常包括一個旋鈕，也可能是一個開關，用來選擇話筒或線路電平。一般步驟是設定輸出電平，讓它與相同類型的有線話筒信號源的輸出電平大致相等。這將在音響系統(tǒng)的其余部分提供正常的增益結構。雖然話筒電平是最常見的，線路電平也適用于長線纜傳輸線路或驅動線路電平設備，如均衡器、分頻器或功率放大器。在大多數(shù)接收機上，音頻電平顯示器是預音量控制，不受接收機音量控制設置影響。用后續(xù)設備上的顯示裝置來衡量實際的輸出電平。

靜噪調節(jié)

另一個接收機調節(jié)是靜噪控制?；叵胍幌虑懊娴挠懻?，靜噪電路的功能是在被傳輸信號丟失或噪聲大得難以接受時對接收機的音頻輸出進行靜音。依據(jù)所用靜噪系統(tǒng)的類型（門限靜噪、噪聲靜噪、音頻鎖定靜噪）的不同，調節(jié)程序也會不同：

如果采用簡單的門限靜噪，無線電背景噪聲電平變化很大時，可能需要進行調節(jié)。這將通過發(fā)射機被關閉或掉電時接收機發(fā)出響亮的“白噪聲”來表示。

門限型靜噪調節(jié)程序是：

1） 關上發(fā)射機電源，以消除所需的信號。

2） 打開附近的所有相關設備，以形成“最糟糕情況”信號條件。

3） 將接收機音頻控制設為最小，以避免音響系統(tǒng)中有過多噪聲。

4） 打開接收機的電源。

5） 觀察接收機上的射頻和音頻指示燈。

6） 如果指示燈呈現(xiàn)無信號的狀態(tài)，可以保持現(xiàn)有靜噪設置不變。

7） 如果指示燈呈現(xiàn)穩(wěn)定或斷續(xù)信號已接收的狀態(tài)，可以增加靜噪設置，直到顯示信號狀態(tài)。將靜噪控制設置為稍超過該點一點，以提供門限寬度。

8） 如果增加靜噪設置也無法達到無信號狀態(tài)，則可能發(fā)現(xiàn)并消除不需要的信號。否則，可能需要選擇不同的工作頻率。

9） 打開發(fā)射機的電源。

10） 確保接收機指示信號處于已接收狀態(tài)，而發(fā)射機處于正常的工作距離。記住，高靜噪設置可減小工作距離。

如果采用噪聲靜噪，正常情況下不需要調節(jié)。噪聲靜噪根據(jù)音頻信號的信噪比質量來對接收機進行靜音。沒有發(fā)射機信號的情況下，接收機一般不會產生噪聲。將靜噪設定在默認位置以上，會使得接收機靜音，以獲得輕微的噪聲信號，會稍微減小有效范圍。將靜噪設定在默認位置以下，會使較嘈雜的信號被接收，可能增加有效范圍。

配備音頻鍵控靜噪系統(tǒng)的接收機正常情況下不需要調節(jié)。接收機將只響應包含合適的導頻“音”的信號。靜噪可能改變其默認位置，與上述噪聲靜噪系統(tǒng)的結果一樣。

其他接收機控制可能包括監(jiān)聽耳機（頭戴式耳機）音量、顯示選擇、頻道選擇等。這些可按特定應用的需要進行設置。如果有壓縮擴展（降噪）消除開關，可確保它被設置為與發(fā)射機相同的模式。同樣，沒有理由消除接收機中的壓縮擴展功能，除非發(fā)射機未配備壓擴器電路。如果接收機是可調諧的，確保它被設置為與發(fā)射機相同的頻率。有些接收機現(xiàn)在能夠自動掃描清晰可用的頻道。

接收機的安裝與放置

接收機的正確放置涉及機械和電氣方面的問題。機械方面，無線接收機通常被設計成可以像其他標準的機架安裝產品一樣使用。電氣問題就是可能的射頻干擾和嗡嗡聲或音頻電路中產生的其他電噪聲。接收機應遠離射頻干擾源，如數(shù)字處理器、計算機和視頻設備。它們也必須與大的交流電源分隔開來，如高電流或高電壓設備的電源、熒光燈鎮(zhèn)流器和電機。

如果無線接收機與另一臺設備一同安裝在機柜上，最好讓低功率模擬設備放在其附近，而可能造成麻煩的設備放得遠些或者單獨裝在一個機柜上。尤其是，如果使用了無線發(fā)射設備，如個人監(jiān)聽發(fā)射機或無線對講發(fā)射機，強烈建議將它們裝在不同的機柜上。這些發(fā)射機的天線也應與接收機天線保持足夠的距離。顯然，如果接收機被放在金屬機柜或裝在其他金屬設備之間，就必須確保天線功能不受影響。