无线麦克风和入耳式监听基础知识
无线麦克风系统实际上和小型无线电台非常类似,两者的区别只不过在于无线电台的发射机是固定的信号塔,汽车无线电收音机(接收机)是移动的,而无线麦克风则刚好与之相反--发射机(放在麦克风中或者在表演者的腰包中)是移动的,接收机是固定的。无线IEM(入耳式监听)系统的原理也与它们类似,其发射机是固定的,接收机(放在表演者的口袋中)则是会随着表演者的走动而移动。当我们对这些概念进行讨论时,我们可以参考无线“麦克风”,事实上,这些概念也同样适用于RF(射频)系统的麦克风和入耳式监听。
FM调制
现如今生产的大部分无线系统所使用的都是FM调制。如果你是个合成器迷,那么你就能立刻想到,这个技术跟雅马哈在DX7上的许多合成器中所使用的是一样的,并且,诸如Korg Volca FM等产品仍在使用这种技术。
无线系统会使用一个固定的频率来发送及接收数据。这些载波频率(或音高)就是你通常在无线系统的前面板上看到的数字(以赫兹为单位)。

这种载波并不是简单的正弦波,除非无线传输的是没有声响的信号。通过对载波信号进行调制,我们可以将音频信息编码到信号中,这会导致音高在载波频率上下变化可达50kHz 。这些变化表示我们通过以太网发送的音频信号,它们由接收机解调(解码),可用的音频可在RF链路的另一端提取。
不过,无线接收器一次只能解调一个信号,而且它会默认解调最高振幅的信号。打个比方,想象一下在嘈杂的社交环境中与朋友交谈。你在同一时间只能专注于一段对话(不管你对你的另一半说什么),所以如果你在和你的朋友聊天时,突然出现了巨大的争吵声,虽然你可能不会转过头去看,但这个争吵声肯定也会分散你的注意力。
在交谈中,这种短暂的注意力分散是令人讨厌的,在现场表演时,在无线系统中,如果出现了这种情况,则是灾难性的。如果你的通道中突然出现了一阵巨大的静电干扰的话,那么这时,房间里的每个人都会转过身来,盯着操控调音台的人看,尽管这可能不是他们的错。
从根本上来说,无线系统就是成败型系统,这就是为什么当你同时处理多个无线频道时,要注意你操作的频率,如果你使用了多个麦克风(一个称为频率协调的过程),那么在同时处理多个无线频道时,这点尤为关键。
无线频谱
手机和其他无线数据设备(如Wi-Fi、蓝牙等)在21世纪正迅速增长。随着我们对这些技术的依赖程度的提高,对这些设备带宽的需求也在不断增长,因此,重新分配这些设备的频谱也成了必然。(注:简言之,无线电话的空间越大,无线麦克风的空间就越小。现在的实际情况是,我们正试图在10年前三分之一的空间内运行更多的无线系统。也就是说,空间变得更加拥挤了。
显露部分和相互调制
在为无线系统选择频率时,我们必须提前考虑诸如电视台这类巨大的不可移动的因素。这些高功率的传输信号必须超出600MHz–700MHz这段频率范围,因此它们会更加拥挤紧密,并且它们的输出也极高。麦克风和IEM的频率范围基本在10mW–50mW(一毫瓦等于一瓦特的千分之一)之间,而电台的频率范围能够达到1000千瓦。猜猜看,如果拿你无线麦克风的信号跟一个是它一百万倍的信号进行PK,谁会赢?结果是不言而喻的。不过好在我们可以使用像Sennheiser Frequency Finder这样的工具来避免将无线系统的频率设置在电视台信号频率范围内。
如果电视台是我们唯一的麻烦来源的话,那么我们的工作实际上会简单轻松很多。更复杂的影响因素其实是无线设备之前的相互影响,也叫作相互调制(IM)。两个无线设备会产生极多的额外边带频率,但它们中的大多数频率都因为太低而对我们没什么影响。其中,只有一半(奇次谐波)接近我们使用的设备频率。
在这一半的频率中,最响亮和最接近的叫做IM3(三阶交调),这是我们应该最为关注的部分。两个无线设备会产生2个IM3失真产物,但3个无线设备会生成9个IM3失真产物。当它们中的两个落在相同的频率上(当你均匀地间隔频率时,这是很常见的)时,振幅会增加,会使它们更具破坏性。简而言之,每添加一个无线通道几乎都会使这个过程的复杂度增加一倍。
此外,当发射机之间挨得比较近的时候(想想机架上的四个IEM发射机),这些IM失真产物的振幅会急剧增加。在下图中,你可以非常直观地看到计算RF的多个频道是多么复杂。
合理的通道数量
这意味着,如果你能找到一个开放的电视频道来调整你所有的频率,那么在传统的模拟无线网络中,8个频道是你所能期望的在该空间内合理运作的最多的频道数。如果需要更多的并行频道的话,那么除了需要将它们分布在不同的频谱范围内,还需要使用Shure Wireless Workbench等软件计算工具进行智能配置才能可靠地运行。

模拟还是数字?
严格来说,根本就没有数字无线这种东西。所有无线设备使用的都是能够传输模拟载波信号的射频电路。数字无线设备实际上是使用更复杂的调制方案将数字信号编码到模拟载波上。它们会占用更多的频谱以获得更好的音频质量,与传统的全模拟无线设备不同的是,它们产生相互调制失真产物的方式能够让它们均匀地间隔。
对于工作区间在2.4GHz范围内的设备来说,这并没有多大帮助,但对于那些在UHF范围中运行的设备,如Shure ULX-D或Sennheiser 6000系列来说,能够非常容易地将大量频道打包进一个较小的空间。 空电视频道空间最多能容纳14个频道。
当然,在不久的将来,我们也不太可能完全采用数字技术。 更复杂的数字系统调制方案意味着这些系统存在延迟,目前最好的系统在3ms左右运行。 这对于麦克风和无线腰包来说,还比较适用,但是对于入耳式无线监听来说,它会带来非常多的延迟。
自动扫描配置(Auto Scan)
Auto Scan模块就是那种,你只要按下按钮,系统就会自动将你所有的无线系统配置好,所以非常实用!它能将你的烦恼全部解决掉,是这样吧?
不完全是。 Auto Scan这个功能可以做什么,对我们来说,并不难理解。 当你发起自动扫描配置时,你要关闭设备的发射器。 这种系统更多的是在做必要的基础设置。
制造商会将其预设频率分解成若干组,Auto Scan通常会显示具有最高清晰频率数的组中的频率。这意味着当你使用的是一个无线设备时,应用Auto Scan系统几乎不会出错。
但正如我们之前所说的,每增加一个无线通道,会使频率协调的复杂性增加一倍。此外,除非您将它们联网在一起,否则自动扫描系统无法告知你其他无线设备正在做什么。像Shure QLX这样的高端系统能对接入的单个无线设备进行扫描,然后将频率部署到所有连接的设备。
如果您没那么幸运,或者混合使用了不同的无线设备,那么您就无法手动选择频率。制造商为他们设备预设分组的原因是他们已经预先计算了这些设备,因此它们不会表现出破坏性的IM行为。这意味着最有效的过程是先对一个设备进行扫描,然后在同一个组内为系统中的所有无线设备选择频率。
执行此操作后,在打开任何发射器之前,首先要做的事情是查看无线系统的前面板,并确保仪表上没有任何实质的RF信号。 接收器在搜索时,有一些波动是正常的,但如果你所看到的频率很高的话,那么你应该在打开发射器之前将频率更改为组内的另一个频率。 注意,在无线领域,最响亮的信号总能获胜。
如果你将不同制造商的无线设备混合在相同的频率范围内(例如,Sennheiser A系列和Shure SLX H5系列),那么你最好在其中一个设备上进行扫描,然后再将那个设备的频率组手动编程到其他的设备中。 几乎所有现代的、捷变频的无线调谐都以25kHz为增量,因此无互调频率适用于所有无线设备。
如果你的无线设备(如Sennheiser A1和Shure UHF-R H4)的频率落在了其他的频率范围,那么它们仍会相互影响,所以你需要使用Shure的Wireless Workbench或Sennheiser的无线系统管理器(WSM)等软件工具来确保它们不会相互干扰。
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