无线传声器的工作原理及使用要点

     在舞台表演中，演员不光在舞台上演唱，且有舞蹈表演或与台下观众互动，如果使用有线传声器，会大大限制演员的表演动作，传声器拾音也会受到一定影响，为了满足演出的效果，保证扩声的质量，可使用无线传声器。无线传声器是把换能后的声频电信号调制在一个载波上，经天线辐射到接收点。因其不需音频线缆与放大器相连接，演员活动自然就获得了自由。

　　1 无线传声器的工作原理

　　无线传声器由传声器、小型无线电发射机和接收机三部分组成。传声器将声音变换成相应的电信号，小型无线电发射机将音频信号调制成无线电波从天线发射出去，再由接收机接收后还原出原来的声音信号。

　　无线传声器的调制采用调频方式，调频方法主要有两种：一种是电容式传声器直接调频，即把电容式传声器的极头直接接入调频用振荡器的振荡回路中，充当一个回路电容，当振膜受到声波振动时，电容式传声器膜片与后极板之间的电容量随之变化，致使LC振荡回路的总容量发生变化，从而使振荡频率改变，实现频率调制；另一种是改变并联在振荡器回路上的有源器件的内部电容，使振荡频率发生变化，从而获得调频，而极间电容的变化由传声器的声音信号控制，这种方式一般是将传声器输出信号经过放大后去调制振荡电路。

　　无线传声器首先将声音转变成音频信号，再以调频方式调制到一个超高频信号，并将此信号通过天线向空间发射出去；接收时，采用一个调频接收机，将接收到的信号通过高放、解调、中放、比例鉴频、前置级、放大级，输出一个音频信号。

　　无线传声器发射机的电路组成框图如图1所示。传声器拾取空间的声波。传声器极头可选用动圈式传声器极头，也可以选用驻极体传声器极头和电容式传声器极头。音频放大电路将由传声器极头拾取的音频信号电平加以放大并进行调制，成为调频信号，送入混频电路。本机振荡器采用石英晶体振荡器，产生甚高频或超高频载波信号，送入混频电路。混频电路将调频信号和载波信号叠加混合，送入高频放大电路中。高频放大电路将带有音频信号的载波电平加以放大。隔离发射电路把载波信号的功率加以放大，才能够通过发射天线向空间辐射。

图1  无线话筒电路原理框图

　　无线传声器接收机的电路组成框图如图2所示。接收天线接收空间的甚高频或超高频载波信号，该信号很微弱。因此，需要高频放大电路加以放大。本机振荡采用石英晶体振荡器，产生比发射机高465 kHz的载波信号，送入混频电路中。混频电路把带音频信号的载波信号和本振载波通过混频在相位上进行相差，即把载波信号差掉，留下中频信号。中频放大电路对中频信号放大效率，通过、二级和三级中频放大把调制有音频信号的中频信号进行高倍数放大。鉴频电路把调频方式的音频信号转换成为调幅方式的音频信号。前置放大级把音频信号再加以放大以满足下工作的要求。功率放大电路是小型功率放大，将音频信号的能量加以扩大，使音频信号的电压达到0—4 dB的电平，送到调音台的输入端。

图2  无线话筒接收机框图

　　2 无线传声器使用要点

　　(1)在使用传声器之前，应先了解传声器的类型和特性，往往静态技术指标稍低而瞬态特性好的传声器，要比静态指标较高而瞬态特性较差的传声器更好一些。

　　(2)舞台上使用的无线传声器载频都选在甚高频或超高频频段。因为超短波都是以视线方式传播的，所以接收机的天线尽量与发射机近一些。

　　(3)在传声器与接收机之间没有障碍物，尤其是避开金属结构、通风管道等金属框架，否则信号会被吸收掉或引起超短波的反射，使接收机上的天线感应场强下降，噪声增大；传声器附近不应有大的反射面，以避免强烈的反射声引起声音相位干涉而破坏声音的自然度。传声器与音箱之间的位置关系也十分重要，一般要求使用传声器时应避开音箱的辐射方向。

　　(4)发射机天线的方向一定要顺着人体垂直于地面。

　　(5)所有发射机天线不能与外壳相碰，否则会产生咔咔声。

　　(6)避开天线辐射不到的盲区。无线传声器在舞台上有时会发出沙沙声，拾音消失。所以在演出前的调试是必不可少的，找出盲区，并作记录；一定要向演员说明在舞台上避开盲区。还可以调整天线角度来消除盲区。

　　(7)传声器拾取声音的大小与传声器和声源之间的距离平方成反比，所以演员在演唱时，嘴部和传声器之间要保持一定的距离，以保证语言、歌声动听而又不模糊。如果距离过近，则低音容易失控，产生近讲效应；距离太远，造成声音模糊不清。在大信号时，喷口容易使传声器过载，而使音色严重失真，一般距离取10一20 cm范围内。

　　(8)在使用多个传声器时，应使各传声器的相位一致。若有两支传声器相位相反，则送入调音台混合电路中的信号会相互抵消，使声音减小。因此，使用多支传声器时，尤其是各种不同型号的传声器同时混合使用时，要对传声器的相位进行调整，使相位一致。

　　相位鉴别可用下述方法进行：先将所用的两支传声器放在一起，同时接收一个声源，当声音提高了，送出声响也随之增大，这时说明两支传声器相位同相；当讲话声音提高时，送出声响反而减小，并出现失真，这说明传声器反相了，这时将其中一支传声器接线调整过来，以达到同相。然后按同样的方法再试其他传声器。

　　对一个声源如需用两支传声器进行单声道拾音时，就需将两支传声器尽量靠近，或保持每支传声器与声源的距离相等，以免相加时产生相位干涉现象；对两个以上声源如需用两支以上传声器拾音时，应使每支传声器之间的距离大于声源与传声器间的距离的3倍，以减小信号相加时产生的相位干涉。

　　(9)当无线传声器无声音的时候，需要检查接收机的电源是否出现故障或检查接收机的射频信号指示是否正常。

　　(10)当传声器的工作距离离接收机过近，会产生突发噪声或信号跌落。

　　(11)如在使用过程中，出现交流声或蜂鸣音过大，需检查接收机的接地开关或音频线的接法，如果使用XLR接头，应将接收机上的接地断开。

　　(12)如果无线传声器距离接收机天线超过60 m，可以通过增大发射机的射频功率电平或使用有源定向天线、天线分配系统来解决。