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无线话筒系统

无线话筒系统
无线话筒系统

无线话筒的操作与设计概念

第1节:无线话筒基本配置 P 2

第2节:无线发射机 P 5

第3节: 无线接受机 P 9

第4节:分集接受技术 P 16

第5节:音频信号处理 P 19

第6节:天线 P 24

第7节:频率合成 P 30

第8节:干扰 P 35

第9节:频率协调 P 44

第10节:多通道使用环境设计 P 48

第11节:信噪比 P 53

第12节:解读无线话筒指标的意义 P 55

第13节:评估无线话筒系统 P 58

第14节:无线话筒术语词汇 P 61

第15节:无线话筒应用 P 64

一、无线话筒基础配置

前言

随着数字技术的广泛使用,无线话筒成为越来越多用户首选的对象,为了便于您了解和选购我们的产品,我们翻译了一些无线话筒的相关资料供您参考,同时希望能够收到您的宝贵意见!

无线话筒系统在广播、电影、戏剧和舞台制作以及公司、宗教和教育场所都是一个重要的组成部分。随着数以万计的设备使广播频率变得拥挤以及用户对无线话筒系统需求的增加,理解无线话筒系统的设计和操作的概念经成为专业用户所关注的问题。

由于可用的频谱越来越少,在北美DTV(数字电视)广播的出现使得无线系统的运行更加复杂困难。DTV也同样出现在欧洲,它已成为未来可能出现的频谱拥挤现象的另一标志.。鉴于以上这些事实,随着无线话筒、内部通讯联络系统、耳内监听系统和其他应用在各类制作的无线电通讯设备的日益普及,对于无线系统扎实的,技术性理解需求是前所未有的。

该指南意在揭开隐藏在无线系统运行原则背后的神秘面纱,并帮助读者为特殊应用场合选择无线系统时分清良莠。不同厂商分别作了大量的宣传,夸大其所提供的产品的质量,有的甚至难以置信。只有充分掌握无线话筒系统的基本工作原理,才有可能看穿迷雾,作出明智的选择。

Lectrosonics 的处世哲学就是制造最好的产品,并且尽可能提供最好的服务支持。这包括诸如此指南一样的出版物、以及保持对市场的迅速响应。关于该指南中的任何问题,

如果您有什么意见,请随时与我们联系。您的建议,想法和经验对我们都非常有价值。

第1节:无线系统的基本组成部分

无线话筒系统为射频和音频电子设备高度专业化的集成,它代替了传统的用于连接话筒到音频设备的缆线。

无线话筒系统的三个组成部分为:

话筒

发射机

接收机

术语“system”是指三个组件的协同工作的体系:话筒------发射机----接收机------音频输出

在无线系统中的话筒是发射机的一个集成部分,或者是一个单独的组件。因此在许多情况下,话筒可以单独购买。种类繁多的话筒可适应任何应用。特殊的应用一般对接收机类型有明确要求,而话筒一般对发射机规格也有明确要求。

为了适应各种应用,无线发射机有三种不同的类型:

腰包式

手持式发射机/话筒集成

外接插式

对于不同应用,无线接收机也有各种不同的配置:

用于现场同期录音的小型接收机

用于扩声的台式接收机

用于录音室和舞台表演的架式接收机

某场地所需的无线系统的数量的多少,通常还需要射频分配器、天线、电缆、接收机装配套件以及其他诸如以下的附件来完成整个系统:

天线分配器

Quad-pak背包式接收机系统

遥控天线和电缆

“在线式的”同轴射频滤波器/放大器和分离器/频率合成器

频谱使用和频率

绝大多数高质量的无线话筒系统使用一种称作“FM”(按照频率调制)的无线电传输方法。在FM系统中,无线电信号(载波信号)就是随着源自话筒的音频信号(频率的增加和减少)的变化调制而成的。另一种无线电传输的方法, AM(按照振幅调制)在通信和声频信号应用上较为普遍。FM一般比AM产生的音频信号要好,因此无线话筒几乎都是用FM 调频技术。

在美国,无线话筒的操作频率是由FCC(联邦通讯委员会)所详细规定的。分配给无线话筒的VHF频段为150到216MHz,而对于UHF频段来说则是从470到806MHz。除了从169到172MHz的一小部分VHF频段以外,这些频段几乎只是用于电视转播。DTV(数字电视)广播则被分配在UHF频谱上的空通道。UHF频谱的上段和下段部分也划分出来,并重新分配给其他附加的设备。随着无线话筒可用的频谱空间逐渐减小,对较高质量的无线话筒系统的需求也显著地增加了。

在相邻通道的高能电视广播信号会造成先前运行良好的无线系统根本无法使用。这就需要高性能的接收机和天线分配器,以及专业天线和电缆设备来满足越来越多的无线话筒系统的需求。

正如你可能预见的那样,在这个“数字”世界中,我们在工程方面也作出了大量努力来开发数字调频技术在无线话筒方面的应用,希望数字系统可以减轻当前模拟调频所遇到的诸多问题,并拥有同等的或是更高质量的音频性能。至于深入研究数字无线电技术的错综复杂部分,现在还为时过早,因此这篇手册主要是围绕FM原理而展开的。当前的数字技术制造了高品质的移动电话系统,但是,即使是最高品质的电话系统,其有限的音频带宽也不能产生最低无线话筒应用所需的音频质量。

随着科技的飞速发展,无线发射机的应用之势迅速蔓延,广泛应用于各个领域;从电影到电视制作,现场舞台到剧场演出,体育赛事直播等都离不开无线发射机,它取代了传统的线缆,有着可靠的质量,给用户带来了极大的方便,拥有它会使您的工作事半功倍,是您成功的保障,我们会持续提供一些相关资料供您参考。

第2节:无线发射机

发射机设计可以分成三个基本类型:

腰包式

“腰包式”发射机配合领夹话筒,适用于耳唛,乐器,调音台,磁带座等

外接插式

“外接插式”发射机适合于手持话筒,吊杆,调音台以及其他带XLR接口的设备上

手持式

“手持式”发射机带有一个集成的话筒头,主要为手持时使用。

腰包式发射机由金属和塑料制成。它们可以利用话筒线或输入电缆作天线(常见于VHF 设计中),也可使用“鞭状”天线。输入增益必须在大范围中具有可调性,以便精确匹配来自话筒和其他设备的不同输出电平。

绝大多数的腰包式发射机使用9伏的碱性或锂电池供电,同时还包括一个电池状态指示灯。最佳的设计有低电量报警功能,这样可以有充分的时间及时更换电池。

电池舱门的设计也是一个重要的考虑因素。如果电池舱门与发射机分离,很容易丢失或损坏,导致系统无法使用。此外发射机电池舱必须可匹配不同品牌的电池。

在众多的腰包式设计中,腰夹总是一个薄弱的环节。它不但要固定性好,而且在诸如电影或舞台制作的应用中必需易于隐藏。

“外接插式”发射机适用于任何带有XLR接口的话筒。大多厂商提供的越来越多的型号足可以证明它的有效性。专业类型的发射机主要是靠9伏的碱性或锂电池供电,有较大的输入调整范围以适应不同型号的话筒。良好的机械构造,尤其在牢固连接的输入接口设计,是该类型的发射机应用中的关键。

几乎所有的无线话筒制造商都提供带有集成话筒头的手持发射机。手持式发射机最普遍的应用为音乐表演,它必须舒适且不易脱落,并且提供必须的强度和频率调整,但控制开关必须隐藏或放置在凹进处以避免在正常应用场所中误操作。

在合成的发射机中有多种频率选择控制模式,从带有LCD读数的按钮到隐藏的旋转控制开关。在此列出的实例提供两个旋转按钮,可以选择在25.6MHz频段上的256个频点中的任何一个。左手边的旋钮以1.6MHz为间隔改变频率,而右手边的旋钮则以100千赫兹为间隔。每一个旋钮有16个位置可供选择,总共提供256个频点。

用户调节和显示灯

对于所有类型的发射机,根据不同的应用环境,用户调节和指示灯成了它的“必备而且关键的”设计。例如:如果一台发射机要被诸多用户使用,为匹配不同用户的声音强度而提供精确的补偿调整就显得势在必行。适当的增益调整是其关键,因为它决定系统的最终信噪比。如果不能通过视觉上的提示(指显示灯)来检测音频信号强度,就很难正确地调整发射机的输入增益。

尽管可以通过观看接收机上的音频信号强度的指示来进行调节,但从发射机端检测并调节输入增益更加可行,因为在众多的应用中,很难在发射机的位置上看到接收机上的表头显示。

在某些设计中,一个普遍存在的问题就是功能按钮很容易被误动。这会造成许多问题,甚至在系统运行过程中完全“关闭”系统。操作中按钮的位置和调节方式将决定发射机对特殊用户的有效性。例如:公众广播应用场合下,即使当发射机佩戴在衣服以下也要求发射机可被轻易地设为静音。在这种情况下,如果按钮很难碰到,会造成操作困难。在许多舞台制作中,音响公司可能不让使用者改变发射机上的任何按钮和控制钮。在此的两个例子是相对极端的。

Lectrosonics的手持式发射机拥有内置控制开关,比外置开关更胜一筹。这便允许根据应用环境对发射机进行配置。

天线配置

比较不同发射机设计时,天线配置是另一个考虑因素。如果无线系统的每一个用户能够忍受在他们肩膀上架上金属“树枝”,或者架在他们头上,那么发射机将会十分有效地发射射频能量,从而提供意想不到的工作范围和较低的失真率。然而,很少有人愿意在公共场合佩戴这样的装置。因此,在现实生活中,发射机天线既要隐蔽,而且仍要释放足够的射频能量以使接收机可以正常地工作。无线话筒系统可以像其所描述的那样工作的唯一原因就是其操作范围通常较近(几百英尺,或更近),并且FCC允许足够的射频功率输出和调制(频偏)以使得系统在可接收的信噪比下运行。

腰包式发射机天线的一个普遍存在的问题就是它们通常是贴着身体佩戴的,尤其在它们被藏在衣服里时。当天线接触到人体时,大多数射频能量因无法进入空气中而丢失。这将降低无线系统的可操作范围。使用便携式调音台进行现场同期录音时,可以将发射机放置远离身体和其他设备的地方以得到最大的辐射功率和操作范围。

在手持式发射机的情况下,通常将其远离身体,而使用者的手则扮演天线的角色。突出的“杆式”天线可以避免和人体的直接接触,但是这样会影响视觉效果且容易被损坏。内置天线的手持式发射机克服了这种弱点,普遍视觉效果也较好。

外接插式发射机使用发射机本身的金属外壳作为天线,外接的话筒和使用者的手组成了理想的偶极子天线的另一部分。在UHF操作频率中,外壳的长度非常接近于理想的1/4波长,它提供了最大的辐射功率并增大了操作范围。

输入增益调节

不同制造厂商发射机的设计有很大差异。简单地说,设置适当的输入增益在无线话筒系统中十分重要,不过在许多设计中这却经常被忽视。如果设置得太低,系统的信噪比就会影响。如果设置得太高,就会发生严重的失真或是动态范围压缩。设置发射机输入增益就好像在模拟磁带录制机上的设置录制音量一样。

如何在无线发射机上进行准确增益调整和设定,是十分重要的功能。在发射机上通过一些LED(发光二极管)的组合显示可以相对准确地显示输入增益的大小。

当然最好在发射机和接收机上同时拥有显示灯,从而既可以从发射机端又可以从接收机端得到精确的信号强度监测,以适用多种场合的应用。

输出功率

FCC规定了无线发射机的最终射频放大器所产生的最大可输出射频功率。例如:在174到216MHz的VHF频段中,发射机最大的可输出功率是50毫瓦。在UHF频段中,发射机的最大可输出功率为250毫瓦。

发射机的高输出功率可以避免跑频问题并同时增加操作范围,但同时也使得电池的

寿命缩短了。实际使用中,发射机所连接的天线形式、位置以及是否接触到人体才是影响着有效辐射功率的最为重要的因素,所以,较高输出功率并不一定永远意味着较大的操作范围。

绝大多数高品质的VHF发射机为了得到可信赖的操作范围和合理的电池寿命而产生50毫瓦的功率。不过,有某些制造厂商提供只产生30毫瓦功率的VHF设计,而在对这些型号的详细说明上却表明它们是为达到全功率设计的。

与VHF相比,UHF不同品牌之间的输出功率变化更大。当最大操作范围为首先考虑的因素时,在UHF频段250毫瓦的最大容限是有用的,但所换来的就是电池寿命的减少。通常选择100毫瓦输出功率,使UHF发射机在操作范围和电池寿命之间达成一种较好的平衡。

一些UHF型号的发射机宣称可以辐射150毫瓦的功率,但实际上,它们只能产生30或40毫瓦的功率。制造厂商为掩盖竞争实力的缺乏,或本身固有缺陷的事实而刊出产品的虚假信息。有趣的是,这些制造厂商还经常忘记在说明中注明电池的使用寿命或耗电量。

电源和电池寿命

发射机在特殊场合的应用时,电池寿命通常都是一个最为关心的话题。在例如电影制作和剧院中应用时,发射机通常被精心的隐藏在衣服以下,更换电池将是一件麻烦的事情。对于这种类型的应用,发射机和接收机都应该提供一个精准的发射机电池状态显示灯。

9伏的碱性电池(普遍应用在无线话筒发射机上)开始工作时电平稍高于9伏,但随着不断使用而电压逐渐降低。高品质的发射机包括内部电压管理器,它可以在电压下降时保持发射机稳定工作。

该设计允许电路可以在低电压的情况下持续工作,在获得延长的操作时间的同时,又不牺牲输出功率。最佳的设计可在电压降至约6.5伏时还可以继续工作。

高端无线系统通常在接收机端提供一个发射机电量指示灯,在发射机停止工作之前及时提醒使用者更换电池。

第3节: 无线接受机

无线话筒系统的应用环境决定接收机类型。通常,可将接收机分为几大类:

进行现场同期录音时,摄像机,便携式背包,录音车上小型接收机,也包括电影制作的多通道集成。如图一:

图一

普遍使用在扩音方面上的“独立”应用的台式接收机,如图二:

图二

用于高端录音室,舞台和移动制作车的机架安装式接收机,如图三:

图三

这些类型之间的差别是与物理尺寸、供电选项、射频性能以及音频性能有关。每个类型,都有许多制造商提供各种各样不同的型号,其价位也变化较大。

一些基础知识

为了在各种不同接收机之间进行比较,对接收机的设计的基本了解是十分必要的。当在头脑中对接收机的不同部分有了一个基本的了解时,两台不同型号的接收机之间的价格和性能表现就一目了然了。这将对评估系统和作出购买决定起有极大地帮助。

无线话筒系统的FM接收机都使用一种超外差设计。超外差过程包括在接收机端产生一个高频信号,并与接收到的载频信号混合或“外差”。当信号混合时,互调会产生“叠频”和“差频”信号。将信号混合在一起的目的是获取可被常规电路处理的低频信号。通过滤波器“叠频”信号被滤掉,而只让“差频”信号通过(“IF”,中频信号)。中频信号在解调阶段转换成音频信号,然后送至音频输出放大器。这样无线电信号就转变成了音频信号。

整个过程看起来很简单,但事实上,设计一个真正高品质的调频接收机有点像变魔术。三重转换设计只是简单的加了一个振荡器和一个混频器。事实上,每个环节通常都由许多独立的电路和子电路构成,有些提供基本的功能,而其它的却提供附加的修正和控制功能。正如你所想象的那样,接收机的每一个阶段都向设计工程师提出了的性能和成本双重挑战。为了在电路的某些部分提供必要的屏蔽,一台好接收机的机械设计还必须考虑无线电方面的因素。

接收机前级设计

在一连串的滤波,增益和转换中,接收机的前级是第一步。前级基本上是一个以无线系统的载波频率上工作的带状滤波器。前级的工作就是过滤掉在工作频点通道以外的高能射频信号并提供强大的“镜像及衍生频率干扰抑制“(镜像及衍生频率干扰抑制在随后的章节中讨论)性能。前级可由简单的低成本线圈构成简单的过滤器,或者为提高性能使用螺旋形谐振器或可调节式陶瓷谐振器。

在前级部分的简单线圈只能过滤宽频信号,但经常无法阻止来自无线系统临近操作频率的高能射频信号的干扰。对UHF无线话筒系统来说,电视广播是最普通的高能信号干扰源。由于DTV(数字电视广播)占据了以前为空的频段,对于高质量窄带宽前级的需求增加了。多级使用螺旋式和可调节式陶瓷谐振器配合高品质放大器可最大程度的降低和减少来自电视广播信号的干扰。

各种前级设计之间性能主要有两方面的区别:

? 选择性

? 互调干扰抑制

前级所能提供的选择性是由可抑制操作通道以外的信号数量来表示。滤波器的斜率越大,对相邻频率的能量抑制就越强。

不同类型的前级组件(线圈,谐振器等)会产生不同的滤波器斜率,但是所有的高品质接收机都采用多级过滤前级并综合使用其中任何几款组件。这些多级过滤前级设计显著地增加了滤波器的斜率,但也的确增加了成本。

互调就是对信号的混合以产生新的信号。例如,当两个信号在有源电路中(如放大器)混合时,放大器的输出将包括两个信号,加上其所产生的叠加及差频信号。叠加和差频信号被称作为“互调信号“。简单地说,三次互调谐波的意思是原信号中的一个(Fa)二次谐波(二阶)与原信号中的另一个信号(Fb)(一阶)相混合而产生一个新的差频信号(Fc)。

2(Fa) - Fb = Fc

避免三次互调谐波尤为重要,因为两个原始信号的三次互调谐波频率通常相对接近于原始信号频率,可以产生强烈的干扰。如果三次互调谐波频率碰巧与工作频率十分接近,那么前级过滤便失效了。能在互调干扰中避免这种情况的唯一方法就是在接收机端配备高过载负荷的放大器和混频器。例如:

给定两个频率分别为645和650MHz

那么

645 MHz x 2 = 1290 MHz

以及

1290 MHz - 650 MHz = 640 MHz(三次互调谐波频率)

因此,工作频点设定在640MHz的接收机将受到来自频率为645MHz和650MHz的两台发射机的所产生的三次互调谐波的直接干扰。这种等间距的频率分配在无线话筒系统中是不允许的。互调表现性能是由一个称作“三次谐波抑制“的指标来评定的。这个指标表示为一个用分贝(Dbm)代表的数字,这个数字代表的是当输入信号的强度达到这个数字所代表的强度时,输入信号足以导致接收机产生互调失真,所产生的互调失真的强度与接收机内部的工作信号强度相等。进入接收机的两个信号在接收机的载波频点上产生三次互调波,随后测量输出的互调失真信号强度。通过不同的测试技术,可以精确的计算产生如此效应所需的输入强度。

三次谐波抑制指标是测量接收机互调抑制的最佳方法。

使用的放大器类型对接收机三次谐波抑制性能产生重大影响,有出色的三次谐波互调性能的放大器会要求较大功率,因此会对接收机电池使用寿命形成不利影响。前级滤波器带宽越窄(费用会更高),接收机拾取的能够产生互调的信号就越少。

镜像及衍生频率干扰抑制

镜像及衍生频率干扰抑制是衡量接收机的主要性能指标。理论上存在两个射频信号可以与接收机内的振荡器结合从而产生相同的互调频率。其中一个是源自发射机的理想信号,另一个信号频率与本地振荡器的频率差值与理想信号与本地振荡器的频率差值相同,但是方向相反,在此称为镜像频率。在接收机镜像及其周围的射频能量通常是主要的干扰来源。

通常在空出的电视通道上操作的无线话筒系统的镜像及衍生频率可能与另外一个电视台的信号相同。除了选择性最强的前级设计以外,这都会产生干扰问题。敏锐的前级过滤抵制镜像及衍生频率上的能量使之无法进入接收机。

捕捉效应

调频接收器得益于捕捉效应。也就是说,调频接收机从强信号中捕捉的音频信号要多于从弱信号中捕捉的音频信号。较强信号中的音频信号将成为接收机输出音频的主要部分。但是弱信号依然会提高背景噪音并增加跑频机会。这种意义上的较弱信号可能是另一种无线发射机信号或宽带背景噪音。

射频混频器

在接收机内的混频器把到达的射频信号和振荡器信号结合起来,从而产生“叠加”和“差频”信号。“差频”信号位于理想的中频频点上。低成本的射频混频器通常在产生出理想的叠频和差频信号之外,同时还会衍生出很多伪信号(谐波)。如果伪信号发生在靠近接收机中频频点的地方,中频滤波器通常无法抑制,这会在最终音频输出时造成噪音和失真。好品质的射频混频器只产生一个叠加和差频信号,而没有谐波。叠加信号频点很高,足以被混频器后的滤波器完全滤掉,而只留下所需的差频信号以待后续处理。

混频器也必须有很高的过载阈值。在供给混频器的全部射频能量超过其自身的容量时,会发生过载。敏锐的前级过滤减少了出现该问题的可能性,但与载频信号只有几兆赫兹之差的强大信号仍然可以通过前级过滤器,从而造成混频器过载。在前级设计中最有效的方法就是在每一级滤波器之间只提升适当的增益以补偿相应的损失。基本思想就是尽可能地通过各种滤波手段首先得到所需要的干净的频率,然后再进行增益放大,以便将噪声和各种干

扰信号降到最低。

中频过滤

在影响接收机的选择性指标的因素中,中频过滤器性能的高低是最为重要的。标准的多极陶瓷中频过滤器提供了约为300K赫兹的带宽。6极水晶中频滤波器只提供45到50千赫兹的带宽。在中频阶段,过滤带宽越窄越好。水晶滤波器要比陶瓷滤波器贵很多,但在干扰严重情况下,物有所值。

然而,窄频段水晶过滤器要求振荡器不能有频点漂移现象,这就要求振荡器不能是温度敏感类型的。而对于低成本、宽频段接收机而言,可使用“频点漂移”的振荡器,因为尽管振荡器频点不稳定,但它所产生的中频频点仍旧可以保持在中频滤波器处理范围内。

第三种开始广泛应用在接收机上的滤波器类型是SAW滤波器(表面声波滤波器)。这些滤波器在石英或其他压电材质上使用表面波将射频能量从输入端传输到输出端,并在表面通过交叉指状转换器的精确间隙而使某些频率通过并同时滤过其他频率。SAW滤波器在高出通常中频的频点进行过滤,同时也提供用其他方法难以取得的最小相位移动(组延迟)。当无线话筒使用越来越高的UHF频率时,设计者的工作就变得相对容易,但它们在拥有较高的选择性的同时,价格也比其它类型的滤波器贵很多。

毋庸置疑,只有稳定的振荡器和窄频段的中频过滤器才能最大限度的抑制干扰,像用水晶滤波器功能一样。水晶滤波器的唯一缺点是,当信号经过高度的调制时,水晶滤波器失真率比陶瓷滤波器或SAW滤波器稍高。鉴于这种原因,你会经常在高端接收机上看到陶瓷滤波器或SAW滤波器而不是水晶滤波器,因为主要关心的是音频保真度。

调频解调电路(解调器)

在接收机中的解调器或解调电路是一种将调频无线电信号转换成音频信号的电路。不同制造厂商使用不同的电路,但是在无线话筒接收机中的所有的解调器都可分为两大类:

1) 求积式解调器

2) 脉冲计数器式解调电路

求积式解调器是一种利用相位移动产生变化直流电压的电路,从而生成音频信号。中频部分经放大产生方波。然后信号分成两个部分,其中一路信号经相位偏移电路。然后信号在与其中的一个延迟了90度相位的信号(该信号都是正交的)混合在一起。所产生的信号平均强度直接与无线信号的相位偏移(频率变化)有关。

数字式的脉冲计数器式解调电路不同于求积式解调器,但它是一种将调频无线电信号转换成音频信号的更加有效的方法。计数器式解调电路按照无线电信号频率产生固定间隔的脉冲。

当无线电信号频率增加时,脉冲间距变小;频率降低时,脉冲间距加大。在任何时间,脉冲的平均电压强度根据调频信号的频率成正比而上下波动,产生变化的低频电压(音频信号)

计数器式解调电路通常在1MHz以下频率工作,这就意味着它们只能在二级转换接收机中发挥效能。在一级转换接收机中使用计数器式解调电路会使振荡器的频率十分接近于载波信号的频率而无法正常工作。必须将信号混合差频到足够低的频率,解调电路才能正常工

作且无失真现象(还记得变频超外差法是如何工作的吗?)。第一级中频频点与载波信号十分接近,只差几百K赫兹,从而能将信号混合到几百K赫兹,但同时这会导致无法进行充分的前级过滤和必要的镜像及衍生频率干扰抑制(镜像及衍生频率干扰抑制将在随后的段落中加以讨论)。计数器式解调电路拥有良好的耐高温性和高调幅波抑制性能。在写这本手册之时,计数器式解调电路只用在最先进的无线接收机设计中。

稳定性和热漂移

在求积式解调器电路中,使用双感应器和电容器的另一个问题是它会随不同因素(通常是温度)而发生变化,无线电信号将会严重的失真。例如,在10.7MHz为中频工作的单一转换接收机中,在解调电路电路调整中仅百分之0.5的漂移就会使解调电路原有频率减少53千赫兹,会造成严重的失真。而在二次转换中频接收机中,二次中频频率为1MHZ, 同样百分之0.5的偏移,在调制过程中将只会产生5千赫的偏移。从而,就热漂移来说,采用1MHz作为解调频率的解调电路的频率漂移百分比是以10.7MHz为解调电路的十倍。

那么,为什么不是所有的接收机都使用解调电路为1MHz的双重转换设计呢?首先,由于存在两个振荡器和两组中频滤波器,双重转换接收机包括许多组件,并且制作和排列的成本更高。其次,由于振荡器信号可以泄漏进其他电路甚至彼此之间相互影响,造成各种不同的“奇怪”效应,因此使用两个振荡器可能产生更多的内部互调问题。尽管设计难度大,适当设计的双重甚至是三重转换接收机在最终性能的分析时,性能表现会更为优秀。

压缩扩展器

在接收机内部的解调电路后的扩展器一定是发射机压缩器的“完美镜象”。其目的在于完成噪音抑制压缩扩展过程,也就是将音频信号的动态范围加倍放大,这和发射机中压缩的处理相对应。音频信号的动态范围在发射机中以2:1比率压缩,在接收机中以 1:2的比率放大还原为原始音频信号。在“音频信号处理”一章中将详细介绍压缩扩展器。

调幅抑制

改善接收机调幅抑制的主要方法就是在解调电路之前采用强烈的限幅处理。限幅处理几乎将信号转换成完全的方波,因而调幅强度波动将不会改变进入解调电路的波形。

有些类型的解调电路也提供调幅抑制。求积式解调器没有内在的调幅抑制,不过脉冲计数器式解调电路却提供额外的调幅抑制。

音频输出部分

接收机的音频部分必须提供超低噪音增益,同时将失真降低到最小限度。它也要有正确的输出连接器,平衡或非平衡的配置以及根据应用环境设定输出电平。低成本的接收机主要只提供单一的输出端,并通常是非平衡配置。而高品质的,多用途接收机为连接各种音响和录音设备,提供了各种不同电平的输出接口。

静默技术

当匹配的发射机关闭时,或信号条件太弱不能产生可用的信噪比时,接收机中的“静默”电路便用使音频输出哑音。有以下几种不同的方法:

1. 固定的射频强度阈值静默

2. 由高频音频噪声控制的可变阀值静默

3. 导频信号控制静默

4. 数字代码控制静默

5. 微处理器控制算法(智能静默技术)的静默处理

有两种相反的情况要求不同的静默处理方法

1. 近距离时,具有很大的平均射频强度

2. 远距离时,具有微弱平均射频强度

在具有很大射频强度的近距离操作范围内,理想的静默处理应该是活跃的,不允许音频信号产生任何噪音,又能将导致多路径跑频的潜在噪声哑音。这种方法的问题在于活跃的静默处理将会明显降低操作范围。

在具有较低的射频信号强度的远距离操作范围上,理想的静默将不会那么活跃,为了扩大操作范围,它允许射频信号降至接近背景噪声的水平后才开始静默。然而,在近距离、强射频信号时该方法会导致多路径信号传输所造成的短暂的“噪声加强”。

固定射频强度阀值静默系统通过监视到来的信号强度来决定是否需要静默。这种类型的设计中,尽管静默阈值经常是可调节的,由于特定条件下平均射频强度难以预测,所以选择最优设置十分困难。当匹配的发射机关闭时,接收机也可能会被干扰信号误触发。

当发射机关闭时,可以利用高频噪声来控制静默阈值,从而使接收机哑音静默。该方法也假设跑频是在高频噪声逐渐升高之后可以预测发生的,尽管这种类型的静默技术在绝大多数情况下相当有效,它也可能被包含大量高频的音频信号所“欺骗”,比如,使车钥匙或硬币发出叮当声。

导频信号控制的静默系统通常使用在发射机产生的连续超声波导频信号来控制接收机的音频输出。接收机对导频信号必须比对射频载波信号更加敏感,当载波信号很弱但仍然可以产生可用的音频信号时,可以避免意外的静默。当发射机关闭时,用该方法使接收机哑音是十分有效的,但是当发射机很近或有一定距离时,这并不能解决射频信号强弱的问题。

当发射机开着时,数字代码静默技术利用由发射机产生、包含8比特代码的超声波音频信号来通知接收机打开音频输出通道。代码在发射机开启后重复发送几次以确保接收机接到代码。发射机关闭时首先发出另一个代码以通知接收机将音频系统哑音,然后在简短的延迟以后,关闭发射机的电源。在每个系统中使用不同的代码以避免与多通道无线系统的冲突。当发射机关闭时,该方法在使接收机哑音方面是非常有效的,并且消除了开关机时的噪音,但仍然不能兼顾解决射频信号强与弱两种情况下的问题。

在一些Lectrosonics接收机中引入了一种称作SmartSquelchTM(智能静默技术)的独特技术。这是一种由微处理器控制的技术,它在几秒里通过监测射频强度,音频强度和近期的静默历史而自动控制静默操作。系统在强大的射频信号的情况下提供活跃的静默功能以消除在近距离的多路径传输环境所造成的噪音。当射频信号比较微弱的时候,系统会提供相对“不活跃”的静默功能,以便在尽可能远的距离范围内尽可能传输更多可用的音频信号,通过遮蔽效应来尽可能消除本底噪声。

射频信号ACE 计算机界面

随着微处理控制的出现,可以利用强大的工具来协助识别无线电频率干扰和找出无干扰的操作频段。Lectrosonics UDR200B接收机随机附带软件提供了可对所有内部设置和状态以及各种不同操作模式进行调节的图形界面。如果要安装一套新的无线系统,接收机可以通过与RS232兼容的Windows? PC 接口来进行实地的频率扫描。

显示界面的下半部显示了一个用于进行频率扫描的图像的扫描频谱分析器。在扫描期间,接收机在调制范围上分步调谐,位于屏幕上的指示器会显示所找到的频率和信号强度。如图四:

图四

对于多通道无线系统,软件也提供一个概括一览屏,它可以同时实时显示25个或42个接收机最为关键的几个状态。射频和音频强度,发射机的内部温度和剩余电量都能同时在彩屏中显示出来。

第4节:分集接受技术

“分集式接收”是无线系统中最容易被广泛误解的概念之一。这个词源于词根“diverse”,意思是“无关联的”。应用在话筒接收机上时,该术语指使用两个天线来消除由多路径传输中因相位相互抵消(多路径传输空值)所造成的“跑频”现象。

下面介绍一下多路径传输空值。在这个例子中,来自于发射机的信号经直接路径和反射路径到达接收机的天线。反射信号路径要略长于直接路径,这样它们在接收机天线上混合时,会造成两个信号的相位不一致。产生的弱信号就是我们所说的跑频。

多径跑频

最常见的跑频类型可能更适合被称作“噪音增强”――接收机音频输出保持打开状态,可以听到短暂的嘶嘶声,滴答声,砰砰声以及其它与音频信号夹杂在一起。如果多路径传输的信号过弱使接收机哑音,也可能发生音频信号的完全丢失的情况。VHF跑频时通常听起来更像瞬间的嗖嗖声或嘶嘶声,有时还夹杂着嗡嗡的声音。由于UHF具有更高的频率和更短波长,其跑频时间上比VHF要短得多,有时听起来更像噗噗声或滴答声。

由于无线发射机的输出向四周辐射,并在室内各种不同的界面上折射返回,因此多路径传输跑频现象在室内时更为常见。事实上,工作在室内的无线系统会产生大量反射,但由于直接信号最强,系统将继续工作而不收影响。金属是很好的反射体,发射机信号可以从汽车,卡车,拖车,金属建筑物上有效地反射,因此多路径传输跑频现象也会在户外发生。

当发射机和接收机天线处于一个特殊的相对位置时,失真就会发生。将发射机或接收机移至另一个不同位置后,经常可以降低或消除失真。在房屋周围的其它可移动物体,如人的身体,也会改变反射和直达信号,这或多或少的影响失真的发生。

在VHF频率上无线电载波信号的波长在5到6.5英尺的范围内。在UHF频率上,波长约为12到20英寸。所以在VHF频率上的“跑频带”(跑频产生的区域)要比UHF频率上的大,因此为了防止跑频,使用VHF系统时天线要比使用UHF系统时移的更远。这也意味着,在行走测试中,定位和识别VHF系统的跑频带要比UHF系统的容易。

在分集接收的简单说明中,到达天线A的信号在很大程度上被多路径传输空值给抵消了,留给接收机的只有一小部分信号。在天线B的信号仍旧很强,为接收机提供足够的信号以产生可用的音频信噪比。

分集接收

注意,图示中把天线B显示为“远程”天线,与同轴电缆连接。两根天线之间的距离至少要保持操作频率的二分之一波长以确保天线接收到无关联的(也就是“分集的”)信号,从而获得分集接收发挥至最佳表现。

想象一下,如果天线B安装在接收机上会有什么情况发生呢?如果系统是按VHF设计的,很有可能多路径传输空值发生同时发生在两个天线上。那么尝试在接收相同信号的两根天线之间切换的好处是什么呢?两个信号之间的相位差异不存在或者很小,以至于对接收不会有任何影响。当两根天线安装在接收机上时,具有较短波长的UHF频率在天线之间将有足够的宽度空间以获得分集式接收的益处。

在具有出色灵敏度的高品质接收机上的分集电路可以降低或消除多路径传输跑频,在某些情况下会增加操作范围。接收改进的程度随设计者选择的分集接收方法而变化。

在接收机设计中选择的分集接收电路的类型需要考虑许多因素,如成本,大小和重量,性能表现和特定应用时每个电路类型的实用性。

由于市场竞争越来越激烈,成本往往是主要标准。大小和重量在为现场同期录音而设计的接收机中最为重要。性能表现在高端录音室和舞台接收机中是主要关心的焦点。在电影制作的应用设计中,无线系统的价格与一天的制作成本比较起来就显得无足轻重了,因此在这种情况下,音频和射频性能就成为关注的焦点。

当它们进入接收机以后,接收机如何处理来自两根不同天线的信号就成为区分接收机设计好坏的重要分水岭。除非使用高品质设计的接收机,否则利用分集接收将毫无意义。低灵敏度的分集接收机在使用单天线的地方会时常出现问题,高性能的接收机工作时不会产生噪音或跑频现象。任何类型的“分集”接收都不会对低性能的接收机的性能提升有太多帮助。事实上,它可能会使情况变得更糟。

以下就用图示来说明并讨论使用在各种设计中分集接收的不同技术。

无源分集接收

这只是简单地在单一接收机上增加额外的天线,放置在二分之一波长或更远的地方。可以使用外置频率合成器和第二根天线很容易地实现。两个结合的天线将会收集更多的射频信号并同时将跑频降至最低限度。

天线相位切换分集

该技术的主要优点就是尺寸小,这解释了为什么这种小型接收机被设计应用在现场同期录音上。将两根天线结合来为一个接收机,和其中一根天线输入上加上了相位反转开关。当信号状况变糟时,其中的一个天线相位发生翻转,然后逻辑电路决定切换行为是否改进了信噪比,再决定是否锁住该位置或再一次进行切换和采样。天线将保持在较佳位置上,信号状况再出现问题时,重复以上操作。

该方法潜在的逻辑是:

1.如果任一天线可接收到较强的信号,接收端就没有问题

2.当两根天线拥有一个同相微弱信号时,信号彼此间相互叠加并产生更强的射频信号

3.两根天线都有较强的信号,但它们彼此间相位相异,在这种情况下它们之间相位抵制将降低到达接收机的信号强度。当发生上述情况时,接收机将其中一个天线的相位翻转,在绝大多数情况下可以恢复射频信号。

这种技术的逻辑性就是简单地利用相位差别。在同一时间两根天线都出现多路径传输空值的机会可能很小,但当两根天线都能接收到很好的信号时,信号间的相位差异又会导致相位抵消,跑频现象仍旧可能发生。现实世界的试验表明简单地使用两根天线在避免跑频现象的发生并不能起到实际的改善。

该方法的存在的问题是:

1.直到接收机遇到麻烦时才做出反应

2.变换相位经常会使借乎边缘的问题变得严重。

3.由于切换电路位于射频信号路径中且只在低射频强度情况下进行切换,所以当切换发生时,将会产生“滴答声”

这种分集接收技术的一种特殊改进――即使用微处理器控制的被称作“智能分集接收”技术的算法,由Lectrosonics提供,应用在小型接收机上。在接收机中的嵌入的芯片通过分析射频强度和射频强度变化率,控制分集接收信号测控和切换。芯片决定切换和采样的最优时间选择以将失真最小化,并消除可能由切换活动而造成的音频中的噪音。该“智能”算法也与接收机中的智能静默芯片集成整体以进行随机抽取和切换。系统将利用短暂的静默活动进行切换,当静默系统将音频哑音时,通过抽取样本来决定最佳的相位设置。

第5节:音频信号处理

为使源信号的均衡和动态范围与录制和扩声系统相匹配,几乎所有的声音录制和增强系统都使用音频信号处理电路。从电影光学声轨录制、音乐录制到声音增强和电话系统的应用范围内,使用了各种不同的方法。无线话筒系统的设计也致力于传送最大的动态范围同时将噪声和失真降到最低限度,这需要几种类型的音频信号处理。

未压缩的音频信号动态范围是源自实况转播中的讲话者或乐器所产生的话筒信号,该动态范围通常会超出无线系统所能处理的范围。如果没有压缩和限幅,就会听到任何无线系统其固有的背景噪音。当发射机随讲话者移动时,背景噪音强度也随之变化。当音频信号处于相当高的强度时,音频掩盖了背景噪音。然而,在演讲期间的停顿或带有低强度的音频时,会很清楚地听到背景噪音。另外,除非在发射机中提供某种形式的完全限制,否则发射机的高输入强度会产生失真。

在无线话筒系统中应用的音频信号处理也致力于降低噪声和失真。信号处理包含几个基本的过程:

1. 预加重/去加重(用于增加信号以达到系统的信噪比要求)

2. 输入限幅(将过载失真降低到最小程度)

3. 压缩扩展器(压缩器/扩展器噪音衰减)

4. DNR过滤(动态高频噪声衰减)

预加重/去加重

绝大多数的无线话筒系统通常在发射机中进行高频提升(预加重),然后在接收机中的进行相应的高频衰减处理(去加重)。此过程与使用在某些磁带录制机上的简单噪音抑制很相似,并且显著地将无线系统的信噪比提高了大约10个分贝。

如果应用了过多的预加重,在整个调制期间,由窄带接收机中的中频滤波器所引发的失真(高频的丝音)很有可能发生。宽带中频滤波器在牺牲选择性的情况下可以减少或消除这种问题。

输入限幅

我们应该在输入限幅器和压缩器(整体压缩扩展器电路的一部分)之间明确加以区分。这是两个操作不同并为不同目的而应用的独立电路。输入限幅器使用在发射机输入电路中,它在最大的信号强度上加个“最高限额”以抑制增益放大器的过载并保持无线频偏保持在允许的限度内。而压缩器是作为压缩扩展器电路的一部分,作为整体噪音抑制过程的一部分,通过接收机中的接收镜像进行反向扩展过程加以实现。输入限幅器在发射机输入端,紧跟着的是压缩器。

图一

有几种很好的原因必须在发射机上使用输入限幅器电路。首先,不管输入信号强度有多大,政府的规定限制了可允许的最大调频偏移。其次,如果在音频链路的第一阶段向音频放大器发送过多的信号,过载失真(削波)将会发生。有趣的是,尽管这是一个能够极大提升系统表现性能的很有价值的设计“工具”,仍旧只有很少的制造厂商会将限幅器放在输入阶段。

入阶段中一个优秀的限幅器将显著地提高系统的信噪比,并防止信号峰值失真。一个优秀的限幅器可以处理在最大频偏之上的约12分贝的信号峰值。更好的设计将可处理至高出20分贝的峰值。目前最好的系统在任何增益设置上可以处理超过最大频偏的30分贝的峰值。

调频无线话筒制作

调频无线话筒制作 2006年04月16日 19:11 不详作者:佚名用户评论(0) 关键字:话筒制作(1)调频无线(3) 调频无线话筒制作 每一个电子爱好者都有电子制作的经历,从开始时的不断失败到逐渐得心应手,其中的滋味是圈外人所无法领会的。其实有很多朋友很想进入电子制作的大门,但是苦于找不到入门的方法而在门外徘徊~~ 电子技术的实践性极强,通过组装、调试制作套件是快速入门的好办法,电子制作实验室网站准备利用网站这个多媒体平台,将制作套件的全过程用文字、图片等形式展现出来,最大限度的提高制作的成功率,并且在制作的过程中穿插一些基本的元件知识,帮助初学者完成制作。这里我们精心挑选的几个品种已经在很多学校中推广使用,学生们反映这些小制作趣味性强,能学到知识,而且可以把学生多余的精力引到正轨上去,或许还是一门以后能谋生的技艺。 自己动手制作一个调频无线话筒,不但容易而且也非常有趣,相信很多电子爱好者都亲手做过,站长也不例外,在6年前就曾经制作过,还用它来和朋友们开开玩笑~~~ 这里我们提供了一套比较典型的调频话筒制作套件,其中包括了制作调频话筒所用到的全部器件。作为初学者或者刚入门的朋友可以通过制作套件学到一些相关知识,特别是学生,理论知识已经有了一点,可是动起手来就是另外一回事喽~~ 无线话筒原理分析篇: 下面的就是调频无线话筒的电路图,电路非常简洁,没有多余的器件。高频三极管V1和电容C3、C5、C6组成一个电容三点式的振荡器,对于初学者我们暂时不要去琢磨电容三点式的具体工作原理,我们只要知道这种电路结构就是一个高频振荡器就可以。三极管集电极的负载C4、L组成一个谐振器,谐振频率就是调频话筒的发射频率,根据图中元件的参数发射频率可以在88~108MHZ之间,正好覆盖调频收音机的接收频率,通过调整L的数值(拉伸或者压缩线圈L)可以方便地改变发射频率,避开调频电台。发射信号通过C4耦合到天线上再发射出去。

调频无线话筒仿真及制作

调频无线话筒设计 课题: 设计调频无线话筒,要求: (1)载波频率90MHz附近,用收音机FM段接收。 (2)在声音被清晰接收的前提下,发射距离≥5m (3)电源电压4.5V。 (4)音质清晰,发射较远 (5)设计过程中使用仿真软件进行电路仿真 本次课程设计本小组选择设计制作调频无线话筒,要求是分析高频发射系统各功能模块的工作原理,提出系统的设计方案,对电路进行调试。在此基础上可进行创新设计,如改善电路性能;故障分析;对系统进行仿真分析等。这是一款微型调频无线话筒,发射频率在90MHz左右,利用FM调频收音机可以实现短距离接收。在电路设计的过程中,本小组采用了protel99SE进行电路仿真。 调频无线话筒的设计分析仿真与实物结果 1.调频无线发射机的设计与分析 调频无线发射机将声音信号变成无线电波信号通过无线方式在另一地点用普通的收音机就可以将声音信号还原。工作原理如下: 调频无线话筒是一种可以将声音或者歌声转换成88~108MHz 的无线电波发射出去,距离可以达到30~50m,用普通调频收音机或者带收音机功能的手机就可以接收。将声音调制到高频载波上,

可以用调幅的方法,也可以用调频的方法。与调幅相比,调频具有保真度好,抗干扰性强的优点,缺点是占用频带较宽。调频的方式一般用于超短波波段。 方案选择: 上图给出了电路的总体设计,该电路由三部分组成:1、音频放大部分;2、高频振荡部分;3、高频功率放大器。 对于音频放大器,采用共射极放大器,高频振荡采用三点式电感振荡器,高频功放采用单调谐丙类功率放大器。 原理图及分析如下:

MIC将自然界的声音信号变为音频信号,经C2耦合给Q的基极进行调制,当有声音信号的时候,三极管的结电极电容发生变化,导致振荡频率发生变化,完成频率调制,即调频。再经C7 耦合给高频调谐放大电路对已调制的高频信号放大,再通过C10,L6和天线向外发射频率随声音信号变化而变化的高频电磁波。 其中,R1为MIC的偏置电阻,R5为集电极电阻。R4为基极电阻,给Q1提供偏置电流。R8为射极电阻,起稳定Q1 直流工作点的作用。Q2,R6,R9,C4,C5,C13,C14,C5组成三点式电容谐振电路,既高频振荡电路。R6给Q2提供偏置C4,L1振荡回路,改变其值可以改变发射频率,C13为反馈电容,R9起稳定Q2直流工作点作用,C14起隔直通交作用,Q3,R7,R11,L2,C8,C28组成高频功率放大电路,R7给功率管Q3提供基极电流, C8和L2组成放大调谐回路,和振荡回路在同一频点获得最大输

如何正确使用无线麦克风达到最佳音效

如何正确使用无线麦克风达到最佳音效 在舞台演出、大型集会或电视节目中,常发现许多使用者拿无线麦克风的姿势错误及不当的使用习惯感到非常惋惜,因为使用上的错误,对一支名贵的麦克风不但不能发挥原厂具有的优越特性,而且埋没了原有的音质,结果比使用一支廉价的麦克风所展现的音效还差。许多音响控制师,只会挑剔麦克风本身的音质,以为只要拥有一支名贵的麦克风或自己试音觉得满意者,就可以获得满意的音效,却不知道指导使用者如何正确的使用才能发挥麦克风最佳的音质。其实麦克风只是整个音响系统音效的一部分,如果使用者对麦克风与其它音响器材的搭配、调整及使用操作了解不足,即使拥有世界最名贵的麦克风,也难能展现满意的音效!就像一个开车的人对车子的特性及操作方法不了解,即使开一部名贵的跑车,也无法尽情发挥跑车的威力。如何使用无线麦克风,才能展现原厂优良的特性,首先应注意下列几点基本使用方式: 1、不要抓在无线麦克风的网头上使用: 许多演出者,以手掌抓着麦克风网头的使用方式,是严重破坏麦克风音质及指向性的最不良姿态,以这样的姿态使用麦克风,即使选用最名贵的麦克风,也会使原厂具有的绝佳特性,因而丧失变调!用手掌抱住网头的结果等于隔绝音头气室周边的音响回路或改变气室的谐振频率,会导致麦克风的正面频率响应特性及指向特性的分离度严重的劣化,而且因手掌的聚音效应造成某一段频率的谐振而增强产生回授声。虽然无线麦克风因为没有联机的缠绊,使用方便安全,但是使用

者往往不用心研究拿麦克风的正确姿势,任意抓在麦克风的网头上,这样的使用姿势,必定会丧失麦克风原有的优越特性。一个演唱者要利用麦克风把美妙的歌声原音重现出来,就必须要先学好拿麦克风的正确姿势。拿麦克风的姿势很简单,只要记住一个重要原则:不管你怎样的拿,就是不要抓在麦克风的网头上;正确的使用姿态,应该握在麦克风的管身上。 2、一手抓住两支无线麦克风使用是最严重的错误方式: 在电视节目中常发现某些政治人物一手同时拿着两支甚至三支无线麦克风使用的镜头感到非常惊讶,这是非常错误的使用方式,不知道这是使用者的要求还是音响工程公司的『创作』,如果是前者的授意还情由可原,如果是后者的专业人员作这样的安排,应该鞭打三个大 板! 因为将两个不同频率的发射器靠近使用时,会产生内调失真的谐波干扰,靠得越近或频率越多,干扰越严重,在多频道同时使用的系统,会使互相干扰及接收不稳定的问题更严重。 两支以上的无线麦克风靠在一起除了会产生高频谐波干扰的问题外,更严重的是产生麦克风的音频相位及指向性干涉现象,破坏了麦克风原有正常的音质特性。当麦克风的音频相位相同时,会使两支麦克风的输出相加,导致扩音机的音量提升而产生回授声;反之,因相位相反,则会使麦克风的输出相减,导致扩音机的音量不足。麦克风的指向性也会因两支麦克风的接近互相干涉,让原来优良的指向特性劣化,这些特性的劣化程度,随着两支麦克风的距离远近成正比,所以使用

无线麦克风在使用中出现断音及杂音的主要原因

1、无线麦克风在使用中出现断音及杂音的主要原因: 天线在接收时,除了会收到发射讯号的直接波外,同时也会收到由周围环境所反射的间接波,当两者相位相反时,讯号强度就会互相抵消,当天在线的讯号强度低于接收机的静音动作点,即产生所谓『接收死角』的现象,于是接收机的输出就会出现短暂的断音或杂音,当讯号强度越接近静音动作点时,杂音越大。 2、『自动选讯』(True-Diversity)接收的原理及改善断音的功效: 『自动选讯』接收是利用两个规格完全相同的调谐器及各自连接在不同位置的天线,来接收同一个无线麦克风发射器的讯号,利用快速比较器及切换电路,自动选择没有『死角』的天线讯号输出。使用这种双天线及双调谐器接收的方式,在讯号微弱的远距离接收时,能改善断音的机率约比单天线高五倍以上,如果讯号强度增加约三倍(10dB)时,则可改善约四十五倍以上,而如果在一般近距离的情况下使用,则几乎完全不会产生断音的现象。接收机的灵敏度越高,除了接收距离越远、断音次数越少之外,在讯号微弱到接近静音动作点时,出现的杂音也越低。 3、要确保无线麦克风完美的音响质量,非选用『自动选讯』机种不可! 一般无线麦克风的制造厂商都采用简单的单天线『非自动选讯』 (Non-Diversity)接收电路,来降低制造成本,在市场低价竞售。这种『非自动选讯』的接收机,在环境较复杂或接收较远的场所,是无法避免断音及杂音恶化的困扰!因此,对重视演唱音效及专业音响的场所,为了确保完美的音响质量,非选用『自动选讯』的机种不可!虽然『自动选讯』的机种价格较贵,但是要达到无线麦克风避免断音及杂音困扰的质量要求,这是唯一的选择 产生正反馈从而出现啸叫 当用话筒进行现场扩音时,就会存在话筒啸叫问题(线路信号正反馈引起自激啸叫这次不讨论),通俗点说这是当声音信号从音箱发送出去后又从话筒再次输入到扩音系统后又一次进行放大,形成信号叠加,产生正反馈从而出现啸叫,一直以来音响工作者在尝试用各种方式和设备来解决这个问题,但不是很理想,根据我自己的经验总结有以下几种方式,大家可以选择试一下: 1.反馈抑制器:它的工作原理是对信号中出现的较明显的几个或十几个超过预设电平值的频点进行电平抑制从而达到抑制啸叫的目的,这种方法对固定的话筒放置方式和会议扩音还是有一定效果的,但是用在舞台演出却效果不好甚至会产生破坏演出的结果,因为,在舞台演出时演员是不同的地方不停的在动,对频

fm调频无线话筒_设计报告

FM调频无线话筒实习报告 学院:电子信息工程学院 班级:13通信工程 姓名:成睿齐 学号:130710112 指导老师:温老师

一、实习目的 (1)了解无线调频话筒的构成,并设计一小功率调频无线话筒。 (2)理解和掌握无线调频话筒的主要技术指标和测试方法。 (3)根据给出的技术条件和指标,设计无线调频话筒。 (4)能够独立搭接电路、掌握调试技术。 (5)增强对课本理论知识的理解,并提升到实践制作当中,做到了学以致用。 二、电路工作原理 增强型无线话筒,FM调频工作方式,音质好,用普通的收音机即可收听。话筒把声音信号变为电信号后,先经一级音频电压放大再送调制级,这样可以拾取更远更微弱的声音。振荡调制后的高频信号再经一级调谐功率放大才送天线发射,发射距离更远及减少手碰天线对振荡级的影响,减少谐波。按照本电路装好后,频率大概在88MHz左右,只需把线圈L 的匝距拨开一点,使其振荡频率工作在88MHz—108MHz即可,就可以配合任何FM收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号。另外装有外接音频插座及可调电阻调节输入音频信号的衰减量。 MIC先将自然界的声音信号变成音频电信号,经C2耦合给Q的基极进行调制,当有声音信号的时候,三极管的结电容会发生变化→振荡频率发生变化,完成频率调制,即调频。再经C6耦合给高频调谐放大电路对已调制的高频信号放大,再通过C12、L3和天线TX向外发射频率随声音信号变化而变化的高频电磁波。 其中R1为话筒MIC的偏置电阻,一般在2K—5.6K选取。R4为集电极电阻。R5为基极电阻,给Q1提供偏置电流。R6为发射极电阻,起稳定Q1直流工作点的作用;Q2、R7、R8、C4、C5、L1、C8、C7组成高频振荡电路,R7给Q2基极提供偏流,C5和L1振荡

基于BH1415的无线话筒设计

课程名称:单片机原理 实验题目:无线话筒扩音系统院系班级:XXXXXX 姓名:XXX 学号:xxxxxxxx

目录 摘要 (3) 一、系统结构 (3) 1模拟调频发射模块的论证与选择 (3) 2 主控MCU的论证与选择 (4) 3音频接收模块的论证与选择 (4) 二、系统理论分析与计算 (4) 1话筒模块三极管的分析 (4) 2电源模块分析 (4) 3 FM锁相环发射电路分析 (5) 三. 电路与程序设计 (6) 1 电路设计 (6) 2 程序设计 (8) 四、测试方案与结果 (8) 五、程序 (8)

摘要 无线话筒扩音系统为在两节1.5V干电池供电的情况下,采用模拟调频的方式,在88MHz~108MHz范围内实现音频的无线传输。本系统由话筒,BH1415调频发射模块,单片机控制模块,收音机接收模块,功率放大和混音器模块,电源模块组成。音频由驻极体话筒采集,在经过放大后,输入BH1415进行预加重和限幅,频率调制发射模块是用变容二极管直接调频,再通过50cm天线发射出去。无线话筒的频率由矩阵按键直接设置,并通过LCD屏幕进行人机交互的显示。 关键词:无线话筒、BH1415、模拟调频发射、混音扩声 一、系统结构 本系统硬件部分主要包括STC89C52控制模块、声音采集模块,BH1415调频发射模块、直流升压供电模块、接收模块、液晶显示模块。声音采集模块使用驻极体话筒将声音信号转化为电信号,在BH1415中进行预加重和限幅后控制变容二极管调频,其中心频率由51单片机控制,并有锁相环进行频率稳定,经晶体管9018进行放大后发射出去。接收模块使用两台收音机改制,通过TDA2030进行音频放大,无线话筒电源采用2节1.5V 干电池通过3V升5V电源模块驱动,并有LCD显示。 1模拟调频发射模块的论证与选择 方案一:使用分立元件组装调频发射模块,虽然可采用的电路很多,各种指标均可通过改善电路达到要求,灵活性非常大,但电路复杂,参数难以调节,不利于模块 的搭建和调试。 方案二:使用BA1404调频立体声发射集成电路,此电路将立体声调制、FM调制和RF 放大器等功能集成在一个芯片上。仅仅需要很少的外围元件就能获得良好的立 体声调频信号。其对于一般的调频发射已经够了,但由于缺少锁相环电路,容 易跑频,且额外增加的锁相环电路较为复杂,难以调试。 方案三:采用BH1415调频立体声发射集成电路,此集成电路除了有BA1404所拥有的功能外,还具有锁相环电路,使得其中心频率高度稳定,且发射频率可在88MHz 到108MHz范围内任意可调。 综合以上三种方案,选择方案三。

简易无线话筒的制作

《无线话筒的制作》 设计报告 专业:通信工程 班级:三班 姓名:傅** 学号:6312******** 同组成员: 指导教师: 2013年5 月30 日

目录 一、无线话筒的设计目的··3 二、方案的选定与比较··3 三、无线话筒的设计内容··3 3、1 设计原理··4 3、2无线话筒电路图··5 3、3电子器件的选择··5 3、4装配··6 3、5调试··6 3、6焊接调试中的技巧和注意事项··6 3、7实验结果··7 四、设计总结及心得体会··8

1、了解单管无线话筒的构造与工作原理。 2、希望通过这个单管无线话筒的设计与制作,我们能更好的了解我们的专业知识,增强我们的动手操作能力以及解决问题的能力。 3、在制作过程中,我们是小组共同完成一个题目,因此也可以增强与同学之间的交流与合作能力。 二、方案的比较与选定 1、方案一: 根据小组已经设计好的无线话筒电路上所需要的电子器件,自己在淘宝上购买所需要的器件,再到实验室去组装焊接无线话筒。 2、方案二: 直接购买成套的无线话筒制作器材,选用商家提供的电路图,再到实验室完成焊接工作。 3、比较: 很明显的可以看出,选择方案一可以锻炼自己的创新能力,自己设计电路可以进一步加深对高频电子电路的理解与应用,不过,由于我们是大一的同学,对这些知识的了解以及掌握还存在不存之处,自己设计及选材对我们来说是一个挑战,有一定的难度;而选择方案二则是可以为我们节约更多的时间来动手实践,用商家提供的成套电子器材和电路为我们降低了难度。 4、选定: 在小组成员共同的商讨后,我们决定选用方案二,把实验的重心放在了动手实验上。

调频无线话筒课程设计

本科学生毕业论文(设计)题目调频无线话筒 系别电子工程系 专业电子信息工程 学生姓名丁砥 学号 117011 指导教师吴彬职称 论文字数 5929 完成日期 2015 年 3 月 12 日

无线调频话筒 丁砥,电子工程系 摘要:通过高频电路的学习,设计无线调频话筒电路,这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。 本毕业设计的基本目标是:通过理论和动手实践,使我们了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的基本工作原理、线路组成、技术要求、分析方法及一些集成电路的实际现实应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,为进一步学习通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。 关键词(3~5个):无线调频话筒、高频电路、放大电路 英文题目 Wireless FM Microphone 学生姓名、系别(英文): DingDi、Dept.of Electronic Engineering 英文摘要 High Frequency Circuit systematic introduction to communication systems, particularly wireless communication systems and their basic function of the circuit, given the qualitative and quantitative analysis of these methods

of circuit performance. The circuit includes a transmitter and receiver in frequency selective amplifier, mixer circuits, power amplifier, oscillation circuit, modulation and demodulation circuits, phase locked loop circuit, automatic gain control circuits and frequency synthesis. The basic design of this course are: the theory and practice through teaching, so we know when the transistors operate at high working principle, characteristics and micro-dependent equivalent circuit parameters, frequency control circuit of the line unit composition, the basic working principle methods, technical requirements, and some typical IC, and have a certain theoretical level and enough of the practical skills, communication technologies for the further study of expertise and professional skills basis. 一、绪论 高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。 本次毕业设计是作为高频电子线路课程的总结与实际实践,目的是使学生进一步理解课程内容并综合大学课程,基本掌握高频电子线路设计和调试的方法,增加模拟电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学

KTV无线话筒的正确使用技巧方法

KTV无线话筒的正确使用技巧方法 随着无线话筒的普及和广泛使用,怎样才能更好地发挥它们的优越作用,在操作使用中 应注意以下问题: 一、怎样选购无线话筒发射机机的电池为保证系统正常使用时不至出现信号失真和频率 干扰,必须使用能是充足的电池,在选购时有条件的话最好选用碱性9V电池。 二、怎样才能尽早知道发射机电池能量是否充足在各种品牌和型号的无线话筒系统中,绝大多数接收机不具备发射机电池能量显示功能。尽管有的无线发射器上有电池低压显示, 但使用者在使用中一般很少会注意这个问题。在无线话筒正常使用中,出现电池不足引起音 频信号失真或频率干扰是时有发生的事。为了防止发生这种现象,操作人员可在无线话筒正 常使用中,适时地使用调音台PFL预听功能,用耳机监听无线话筒的信号,若声音清晰度 稍有降低或噪声稍有增大时,就应马上更换电池,这样才能尽可能避免由于电池能量不足给 操作者带来的心理压力。 三、怎样在演出中途更换电池在演出中更换电池时应方便、快速、简单。最好的办法是 打开调音台通道的“哑音”开关,使无线话筒处于哑音状态,如没有此功能的调音台可先将 无线话筒接收器的输出音量关死,然后关掉发射机电源,更换电池后打开发射机的电源,然后将接收器输出音量复原到原来的增益,如接收器没有输出音量开关的话,可关闭调音台输 入增益或使用Lin e/MIC 选择器进行切换,待更换电池后开机再将调音台输入增益或选择器复位。 为什么不是将无线话筒通道的推子关死后再更换电池呢?这里需要说明一点,如果利用 关闭通道推子的方法更换电池则较为烦琐,在演唱中一般话筒都加有效果处理声,如果一个 话筒使用时,另一个无线话筒需更换电池,这时如果关闭该通道推子,则同时还应相应关闭 用于混响、延时的辅助通道电位器,如果忘记关闭辅助通道电位器,更换电池时形状无线话 筒发射机的电源冲击声就会从辅助通道经效果器输出至混频,直接影响音响效果;再者,如果更换电池后漏开辅助电位器也会出现没有效果声而影响音响效果。在这里特别提醒大家引 起高度重视的是,每次演出后一定要养成取出发射机电源的习惯(特别是使用非碱性电池), 否则有时会因为没有取出电池,而又忘记了关闭发射机电源形状,而引起电池能量耗尽,致 使电池漏液损坏发射机系统的事故,造成不必要的损失。 四、怎样才能防止和避免外界对无线话筒的干扰在选购非变频无限话筒前应先弄清当地电视台的发射频率,选购时应错开电视台的发射频率免受干扰,选购多个无线话筒系统时还 应注意,各系统的频率不能重复,以避免频率重叠时的相互干扰。 五、怎样消除无线话筒受外界干扰非变频的分集无线话筒系统在受到外界干扰时(指发

调频(FM)无线话筒制作3例

300m FM无线话筒 电路概述:这里向各位介绍的一部袖珍发射机,十分适合初学者,电路简单易制,造价低廉,输出功率不超过8mW,发射范围在房屋区可至300米左右,用一部普通的FM收音机接收,显示其灵敏度和清晰度俱佳,电路设计中最富挑战性的部份就是只用3V电源和半波天线便有如此的发射能力.电路的电流损耗少于5mA,用两枚干电池可连续工作80至100小时.电路在正常工作下非常稳 定,频率漂移极小.测试:工作8小时之后,仍不需再校接收机.唯一影响输出频 率是电池的状况,当电池老化时,频率有轻微改变. 工作原理:从电路图可见,该电路分两级,一级音频放大器和一级RF振荡 器.驻极体话筒内实际藏有一枚FET,如您喜欢的话,可视之为一级,FET将话筒 前振膜之电容变化放大,这就是驻极休话筒很灵敏的原因.音频放大级乃由其 射极晶休管Q1担任,增益20~50,将放大的讯号送往振荡级之基极.振荡级Q2 工作于约88MHz,这频率是由振荡线圈(共5圈)和47pF电容器调整的,该频 率也决定于晶体管,18pF回输电容器及还有少数偏压元件,例如470Ω射极电阻和22K基极电阻.电源接通时,1nF基极电容器通过22K电阻逐渐充电,而18pF则经振荡线圈的470Ω电阻充电,但更加之快,47pF 电容也充电(其两端虽仅得小的电压),线圈产生磁场.基极电压渐渐上升时,晶体管导通,并有效地将内阻并接在18pF两侧.当1nF 电容充电至该极的工作电压时,就会发生好几个杂乱的周波,故我们假定讨论在靠近工作电压之时基极电压继续上升,18nF电容试图阻止射极用压的移动,到电容器内的能量耗尽及再不阻止射级移动之时,基一射极电压降低,晶体管截止,流人线圈的电流也停止,磁场衰溃.磁场衰溃,产生一个相反方向的电压,集极电压反过来从原本的2.9V上升至超过3V,并以相反方向47pF电容充电,这电压也影响到对18pF电容充电,及470Ω射极电阻上的电压降使到晶休管进入更深的截止.18pF电容充电时,射电压下跌,并跌到某一晶休管开始导通,电流流入线圈,与衰溃磁场对抗.线圈上之电压反转,形成集极电压下降,这个变化通过18pF电容传送到射极上,结果晶休管进入更深的导通,把18pF电容短路,周期再开始重复,故此,Q2在此形成一个振荡,产生88MHz的交流讯号.放大后之音频讯号经0.1uF电容溃入到Q2之基极,改变振荡频率,产生所需的FM电磁波. 制作过程:现在将所有零件放在工作桌上,逐个零件分清楚其数值,然后分类按次序排列好,这佯做很有条理,避免焊错零件.锡线方面最好采用特细0.6lmm的树脂(松香)锡线,因其身细,焊接起来很快并易上锡, 15~20 W小型电烙铁已足够,使用前用海绵将烙铁咀抹干净,唯一须自制的是线圈,需用一段22号BS(Ф0.5mm)或24号BS(Фm.71mm)的漆包铜线或者包锡铜线,在3mm直径的线圈架上绕5圈,如在中型螺丝起子上绕亦可,然后将圈与圈之间分隔开的5.5mm左右.到最后调整频率的时候,就要接着将线圈前后压缩或者拉长,改变输出频率.如您的线圈用漆包线做的话,须把线的两头上的漆皮剥掉,然后上一点锡. 电路调试:所有零件都焊接完毕后,最好先用肉眼检视一切焊接点,是否有假焊,或者焊料用得太多而造成与临近短路,彻底查清楚后,才可进行校准和测试性能,测试步骤是加一条短的天线(5~10cm长)于底板的A点上调谐-部FM收音机于整个波段上,寻找该信号.最好令发射机与收音机保持一定距离,以防止检拾到任何谐波或者侧波.如收音机未能检到载波,表示频率可能太低,将振荡线圈稍为拉长,及再次尝试.如果采用包锡铜线绕制线圈,注意圈与圈之间不应彼此碰到.如采用漆皮铜线,则须要知道圈的连通性,可用万用表之低阻挡去量度它,或者量度电路电流,应约4~6mA.一旦检到载波,话筒的负载电阻R1决定灵敏度,可将之减至10k或者加至47k,视所需求的灵敏度而定. 要确定发射之频率完全远离开您本地任何FM广播电台,因为电台发出之信号强大.将线圈压缩,频率便降低;将之拉长,频率便上升,这样免用到微调电容,节省本机的造价,不过,如您喜欢亦可用微调电容.顺道一提, C4最好用一枚39pF陶瓷电容,将另一个10pF或22pF微调电容并于共上,这样可更仔细调整电路.用线圈调整很容易偏离FM波段.理论上,用感器也应调节至维持调谐电路的L/C比,但我们需要的范围很小,故并没有限制。 利用一部具有调节指示表的FM接收机可以决定本机的输出功率有多少,其正需要是作出比较,指示表上指示四个单位度数,表示十分良好的输出,在测试本机时用10cm长的天线作水平式摆放,离调谐器度到10米.以四个单位度数为准,即知道用一条半波天线(170cm长),本机能发射远至约300米. 若不工作怎么办? 在FM接收机上不能接收到FM发射机发出来之载波,首先应假定频率低于正常88-108MHzFM波段,这是最有可能的原因. 测量电路之电流,若有4~6mA.表示电路是正在工作,稍为将线圈拉长,并扫描整个波段,当接触底板上任何元件时,只能用一支非金属的螺丝起子,并且离开电池,因为您手上皮肤引起的电容效应会导致电路明显地失调,并且可能完全停止输出.还有,维持3V 电源也很重要,并要将电池贴近底板.

越普2.4G数字无线教学扩音系统详细参数

越普2.4G数字无线教学扩音系统详细参数

发射器RU-F26产品参数及功能描述: 频率:2402 –2482MHz 耗电:≤35Am 调制方法:GFSK, RF输出功率:0dBm 灵敏度:-85dBm 频响:40 Hz~18KHz 延迟:≤20ms 工作电压:聚合物锂电3.7V 配对方式:自动配对、连接、自动跳频, 具备近距离优先连接机制。有效距离:≥30米 工作时间:≥10小时 待机时间: ≥70小时 性噪比:≥805dB 失真度:≤0.5% 总重量:50g左右 配置:直插超短麦(拾音距离可达50cm)或领夹麦或头戴麦多项选择

接收音箱RU-S26产品参数及功能描述: 接收音箱为一对:一主音箱一副音箱 接收使用频率:2402 - 2482MHz (81信道) 调制方法:GFSK 配对方式:自动扫瞄、配对、锁定,具备近距离优先连接机制。 输出功率:60W(MAX),音量在距离音箱3米时高于70 db 。 频率响应:40 Hz ~18 KHz 。 灵敏度:91±3 dB 。 音量:立体声和麦克风独立音量旋钮。 扩展功能:可扩展成公共广播共享音箱,并有独立调钮。 具备噪声及回音消除功能,在立体声音量最大时须无噪声、无电流声、无回音及无共振(距离音箱30公分内) 。 静音接收时,在麦克风音量最大时无噪声及电流声(距离音箱30公分内) 。 接收机具备外接天线的功能接口,(既可使用内置天线也可以使用外置天线,而且不影响起收发距离和效果.) 音频传输过程中采用ID 码加密传输技术,调制/解调过程全数字化。产品具有语音清晰、抗干扰性强、通用性好的 优点:彻底杜绝传统模拟无线麦克风窜频现象的发生。 越普电声

无线话筒原理及解析

无线话筒发射机的电路原理解析与常见故障的检修 2010-11-03 23:06:32| 分类:音响杂烩|字号大中小订阅 摘要:无线话筒系统广泛应用于扩声系统,包括发射机和接收机两种单机。本文主要分析了无线话筒发射机的工作原理,并着重剖析了H-8.1无线话筒发射机的工作电路,并对一些常见故障的检修给予处理建议,以供大家参考。 关键词:拾音头前置放大器晶体振荡器音频放大电路导频电路维修 无线话筒在音响系统中作用是毋庸置疑的,由于其具有不需要电缆的机动灵活性,又兼有有线话筒高质量的电声性能,广泛运用于电视演播室、电影同期声、舞台艺术扩声、展览讲解及其它专业与非专业应用场合。因为无线话筒发射与接收电路复杂、技术难度较高以及生产厂家资料的保密,使得市场上销售的无线话筒基本上都没有电路图,当无线话筒出现问题时,给消费者的使用与维修带来了很多困扰。笔者作为一位多年从事一线的录音工作的技术人员,从自己的日常工作的经验与积累中,经整理选一款电路典型的无线话筒,某公司的HS-8.1C无线话筒的电路作为案例,供大家参考,及介绍一些常见故障的处理,希望对业内同行有所帮助及请业内同行给予指正。

无线话筒由两部分组成,即发射部分和接收部分。声音由拾音头拾出,经音频放大后去调制载波频率,经调频放大及功率放大,从天线上发射出去。接收部分由天线、高频放大电路、混频器、差频放大电路、鉴频器和音频放大电路组成。由于篇幅限制,本文主要分析了发射机的工作原理与电路。 一、无线话筒发射机的工作原理 无线发射机包括以下部分:拾音头、前置放大器、晶体振荡器、频率调制器、倍频器、射频功率放大器及辐射天线系统等。 【1】 其中的拾音头是一个声电转换器,拾取声场里的声音信号,并把声音信号转换成电信号。无线话筒发射机拾音头多用驻极体传声器、电容传声器、动圈传声器。要求拾音头不失真地拾取声音信号,进行线性声电转换。 话筒输出的音频节目的电信号经过音频前置放大器,将微弱的低电平信号放大到高电平,用来调制发射机的调制器。要求噪声要低;失真要小;带宽要宽等。 晶体振荡器产生一个与射频有关的非常稳定的振荡频率,是发射机最重要的技术指标,要保证这个技术指标,必须用晶体控制振荡器。振荡器利用正反馈自激振荡电路,但如果电路元件的稳定性差,会影响振荡器的频率稳定度,形成频漂。 频率调制器是将信号载到另一个频率信号上。调频的抗干扰性很强,且在各类电磁干扰中,幅度干扰信号居多,理论上对频率的干扰非常小,可以忽略。 倍频器是一种理论上的放大器,区别在于输入回路和输出回路的谐振频率不同。其输出回路的谐振频率调在输入回路谐振频率的n次谐波上,即倍频器输出信号频率是输入信号频率的n次谐波。造成倍频器的效率很低,能量损失很大,但放大电压信号在电子电路中较为容易,为得到更高的辐射频率,能量损失是值得的。 射频功率放大器进一步提高信号功率,输出回路要准确地调谐在辐射频率上;输出功率要符合发射机的功率要求,辐射功率稳定,并有足够的裕量;辐射效率要高;滤波性能要好;电路简单、稳定可靠。 二、无线话筒发射机的电路分析: 本文以H-8.1无线话筒的发射机为例,该话筒接收频率范围为VHF频段190mHz-270mHz;最大使用距离为100m;最大偏移度为±15kHz;发射机使用的是9v层叠电池;其灵敏度在输入10-15dBuv时, s/n: >70dB。[2] 由于一台机器2个发射电路基本相同,现选一个发射通道进行分析,电路图依据手持实物绘制,器件编号经笔者自编。 音频放大部分电路: MIC咪芯即拾音头的灵敏度一般为-60dB,信号太弱,不能达到调制的门限电压,需要进行信号放大,咪芯拾取的音频信号通过阻抗匹配R14、C2与C1耦合到IC1(集成双运放大集成电路)需进行约10倍信号放大,放大后的音频信号通过C5耦合到R5、C6、R6、C7进行预加重然后进入压缩部分电路,R1、R2、C4、C57为IC1、5脚供电电路。见图2: 2、电源、压缩、指示灯部分电路: 电源开关为双刀双位,开关打开时,一路为VD1提供电压,使VT1、VT2导通为IC2(7805)提供电压,此电路为防止发射开关机电流冲击,另一路打开调制信号。VD2为双色LED,电池正常时(指电池电压),红色灯亮,电池不正常时(指电池电压低于8V),绿色指示灯亮,此时;告诉用户,电池快没电了,电池电压不够时,会使无线话筒接收距离变近、噪声干扰增加。IC3(SA571)其中的一路对放大的音频进行压缩,提高解调后的信噪比,另一路检测电池电压,并提供报警电压。见图3图4:

简易调频无线话筒的设计与制作

天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目:简易调频无线话筒的设计与制作 完成期限:2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心:嘉兴 专业名称:电气自动化技术 学生姓名:兰启发 学生学号:132092433053 指导教师:刘斌

调频无线话筒设计 第1章绪论 信息传输是人类社会生活的重要内容。从古代的烽火到近代的旗语,都是人们寻求快速远距离通信的手段。直到19世纪电磁学的理论与实践已有坚实的基础后,人们开始寻求用电磁能量传送信息的方法。 通信(Communication)作为电信(Telecommunication) 是从19世纪30年度开始的。面向21世纪的无线通信,无线通信的系统组成、信道特性、调制与编码、接入技术、网络技术、抗衰落与抗干扰技术以及无线通信的新技术和新应用的发展更是一日千里,简易无线发射网络。正是这些电路的基础,设计与调试发射电路能使我们快速步入电子设计的大门。 几乎每个电子爱好者都有利用无线电的雄心壮志,不论遥控一架飞机或者与外界通讯,都表达他们发射的期望讯号。这介绍的一部发射机,十分适用初学者,造价低廉,输出功率不超过5-8mW,发射范围在房屋区可至300米左右,显示其灵敏度和清晰度俱佳,电路设计中最富挑战性的部份就是只需用3V电源和半波天线便有如此的发射能力。另外,由于电路需要的零件十分之少,故可将之安放在一个火柴盒(比国内-般火柴盒大一些)里,作为窃听器,可谓神不知、鬼不觉,不过,并非限于这方面用途上,可将之安置在婴孩房、闸门或走廊通道,监视实际情况,此外亦可当作为夜间保安装置。电路之电流损耗少于5mA,用两枚干电池可连续工作80至100小时之间。电路在正常工作下非常稳定,频率漂移极小,测试:工作8小时之后,仍不需再校接收机。唯一影响输出频率是电池的状况,当电池老化时,频率有轻微改变。通过此设计,学习有关FM发送,可了解其优越的地方,特别它产生无噪声的极高质讯号,即使利用低功率发送,也很容易取得良好的范围。 第2章设计方案 2.1方案选择 现有的无线耳机和无线话筒,其线路虽有差异,原理是一致的,都离不开调制和解调,但却是单独的各用一套调制和解调线路,造成了不必要的浪费,使用也不方便。 本实用新型设计涉及无线通信技术,是一种将无线话筒与无线耳机合二为一的技

无线话筒调频知识

无线话筒调频知识 第1步、认识无线话筒 1、无线话筒的分类。无线话筒也称之为无线麦克风,按其频率是否可调节,分为固定频率无线话筒和可调频率无线话筒。区分无线话筒是固定频率无线话筒,还是可调频率无线话筒,最直观的的方法是看话筒外观是否有液晶显示屏。一般情况下,固定频率无线话筒是没有液晶显示屏的,而可调频率无线话筒的话筒身上都有液晶显示屏,固定频率的无线话筒和可调频率的无线话筒的外观如下图所示 步骤阅读步骤阅读2无线话筒按其使用的制式的类型分为三种,分别是FM无线话筒、VHF 无线话筒和UHF无线话筒。 a、FM 无线话筒:俗称FM是指FM 88-108MHz国际调频广播频段。早期消费性无线话筒是利用FM收音机来接收,系统简单,成本低廉,但因使用效果,不能满足专业品质的要求,21世纪只能成为小孩或学生的玩具。 b、VHF无线话筒:又分为低频及高频段两类型,前者使用VHF50MHz的频段,因频率较低,使用天线长度太长,又最容易受到各种电器杂波的干扰,因此这一类型的产品,在21世纪已经被高频段所取代而逐渐从市场上消失。后者使用VHF200MHz的频段,因频率较高,使用天线较短,甚至可以设计成隐藏式天线,方便,安全又美观,受电器的杂波干扰又大为减少,电路设计极为成熟,零件普及价格低廉,所以成为当今市场上的热门机种。 c、UHF无线话筒:使用频率为300-3000M的无线话筒。是21世纪话筒应用的主流。因为避免了V段的对讲机等的干扰,所以稳定性有很大提高。 步骤阅读32、查看无线话筒的频率。固定频率无线话筒是没有液晶显示屏的,其频率值一般标帖在话筒电池仓内,且频率不可调节,扭开电池仓后盖,即可见本只话筒的频率,如下图所示本只话筒的频率为: 步骤阅读4可调频率无线话筒的话筒身上都有液晶显示屏,通过这个液晶显示屏,我们就可知道这只无线话筒使用的频率和信道值,如下图所示本案例当前使用的可调频率的无线话筒的频率为:,信道为:181信道 第2步、调频 1、设备连接。固定频率无线话筒通过可调频率无线话筒接收主机,接收其声音信号,接收主机使用音频线与功放设备连接,音响与功放之间通过音频线连接,各设备连接上市电插座,这样,一套简单的音响系统就连接完成了,如下图所示 步骤阅读62、调频。 1)、本文约定,以下提及的无线话筒,即是指固定频率无线话筒。在案例中,因为无线话筒是固定频率,所以在此只能通过是调节无线话筒接收主机的频率的方式,来实现二者的对频。下图为固定频率无线话筒和可调频率无线话筒接收主机查看固定频率无线话筒频率。因为固定频率无线话筒没有液晶显示屏,不能从显示屏读取其频率,所以我们扭开无线话筒电池仓后盖,在话筒电池仓内我们找到了标帖在里面的频率标签率,如下图所示本只话筒的频率为:、打开无线话筒接收主机的电源开关,无线话筒接收主机的显示屏显示当前的信道和频率。调节无线话筒接收主机面板上的频率调节按钮,把其频率调到无线话筒的频率,二者频率一致后,无线话筒接收主机就可以接收无线话筒传送过来的声音信号了,按SET键保存这处频率值,如下图

扩声系统中的问题及解决方案

启拓专业手拉手会议,矩阵切换器商-全球抗干扰专家 扩声系统中的问题及解决方案 扩声工程是利用建声学和电声学的手段对原始声进行处理,从而使听音效果达到预期效果的一种手段。 扩声系统分为室内扩声系统和室外扩声系统,操作时两者的区别很大,室内扩声受房间声学条件影响较大,室外扩声则受自然环境影响更多。扩声系统设计的针对性很强,因应用的不同,设备的选用和使用方法也不相同。如按用途,扩声系统可分为:语言扩声系统、音乐扩声系统、舞台扩声系统等。虽然扩声系统根据需要选取的设备和周边设备不同,其品牌、功能、品质也会有差异,但核心是一致的,即在达到扩声目的的前提下,保障还音的质量。图1给出了一个比较完善的扩声系统。 1、传声器在扩声工作中易发生的问题 传声器是扩声系统的第一个环节,它的质量和性能对扩声系统至关重要。根据使用要求,可选择有线传声器或无线传声器。有线传声器的频响范围宽,灵敏度高,失真度小,瞬态效应好,但移动性差,因此,多用在固定场所;无线传声器以其美观和使用灵活而应用越来越广泛,但使用中需要避免盲区等问题。在使用传声器时要注意以下问题。 1.1有线传声器 1)阻抗的匹配 声信号转换为电信号的前提是保证音频信号的高保真,为了达到这一目的,传声器的负载必须大于其内阻的5倍(传声器输出阻抗5Zout=调音台输入阻抗 Zin),这样的调音台输入

阻抗与传声器的连接使用,才能不影响设备的正常运行。虽}然传声器的输出阻抗与调音台的输入电路在使用中会有一些能量损失,但是可以通过调音台的放大电路加以弥补,否则不但影响传声器的输出电平,甚至会引起信号失真,只有在阻抗匹配时传输功率才最大。 2)相位问题 若在调音台上接人多个话筒,一定要考虑相位问题。当两个话筒的相位相反时,信号送进调音台后会相互抵消,现象是声音明显变小。解决的办法是将其中一个话筒的接线对调后重新焊接。每一个传声器的插口只能接一路话筒,千万不要图省事并联使用,因为这会改变话筒负载的状态,从而引发很多意想不到的麻烦。在使用两个以上的话筒工作时,由于每个声源直接到达离它最近话筒的信号强度和它到达邻近话筒的信号强度基本相等,因此两个传声器的间距要达到声源到话筒距离的3倍以上,使干涉现象比较弱,业内称之为“三一原则”。 1.2 无线传声器 无线传声器可以将拾取的音频信号转换成电磁波发射出去由接收机接收后还原成音频信号,没有话筒线的牵制使用方便,这种传声器适合在近距离内工作,缺点是抗干扰能力差,在工作中有时会有信号失落,即“死点”,现象是拾音信号极弱甚至消失,会严重影响工作。 1)无线传声器系统由传声器头、发射机和接收机组成,在发射机和接收机之间一定不能有物体阻挡,以免接收机无法收到信号。 2)若现场有摄像业务,天线的设置要高于摄像机而低于灯光架,这是因为它们会干扰无线话筒的工作频率造成电波盲区或使电波传播路径紊乱。 3)接收机上的射频信号指示灯是对信号的接收状态作的最直观显示,所以它必须放置在音响师的观察范围内,以便根据显示状态及时采取措施。 4)无线活筒是通过旋钮选择频点的,在选定之后要将旋钮固定好防止误操作。

无线话筒的电路设计与制作

工学院毕业设计(论文) 题目:无线话筒的电路设计与制作 专业:电子信息工程 班级:07(2) 姓名:祝天名 学号:1665070233 指导教师:徐朝胜 日期:2011.5.4

目录 引言 (2) 1概况及现状分析 (2) 1.1概况 (2) 1.1.1简易无线话筒系统 (2) 1.1.2无线话筒的分类 (3) 1.1.3简易无线话筒的发展过程 (4) 1.2现状分析 (4) 2总体设计 (5) 2.1总体设计要求 (5) 2.2设计方案选择 (6) 2.2.1发射部分机构框图 (6) 2.2.2接收部分结构框图 (6) 2.3总体设计原理 (7) 2.3.1发射部分设计改进方案 (7) 2.4电路工作原理 (9) 2.5元器件说明 (10) 2.5.1话筒MIC: (10) 2.5.2高频振荡调制电路: (10) 2.5.3电感制作: (10) 2.6结构设计 (10) 2.6.1发射机的主要技术指标: (13) 4 PCB印刷电路板的实现 (16) 5设计实现 (17) 5.1注意事项 (18) 5.2电路调整与改进 (18) 6设计心得 (18) 7总结 (19) 8致谢 (19) 参考文献 (20)

无线话筒的电路设计与制作 电子信息工程专业07级2班学生祝天名 指导老师徐朝胜 摘要:话筒又叫传声器,是一种电声器材,属于传声器,是声电转换的换能器,原理是通过声波作用到电声元件上产生电压,然后转化为电能。随着数字技术的广泛使用,无线话筒 成为越来越多用户的首选对象。 无线话筒按调制方式可分为调频式和调幅式,前者由于具有通频带宽、动态范围大、传输距离远和抗扰性强等特点,所以应用较多。调频无线话筒的原理是将声波信号通过麦克风转化 为音频电信号,通过改变结电容来改变高频振荡器的输出频率,产生调频波,通过高频放大与 选频,最终由天线辐射。 简易的无线话筒设计结合了高频电子技术、电子线路设计、模拟电子技术等知识,设计及实现这个实用性很强的课题,既可以在实践中巩固许多知识点,又可以根据自己的兴趣开发新 功能,从而学习到新的知识点。整个电路使用Protel99se 软件设计,该设计具有电压低,受 话灵敏,制作简易等特点,可运用于教学,无线广播,助听器,及各种声控设备当中。 关键词:调频、振荡电路、无线话筒原理,电路设计 引言 市面上话筒种类繁多。分析话筒的电路主要需掌握以下两点:(1)信号传输回路分析:分析各种话筒输入插口电路。(2)话筒信号放大器分析:话筒放大器是一种小信号低噪声音频放大器,分析话筒电平控制电路。 相信每一个电子爱好者都希望通过自己动手实现与外界的实时通讯或是远程遥控。下面我介绍的这个无线话筒(发射机)就十分适合我们对所学电子知识进行熟悉和巩固。 Protel99SE:通用电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)已成为时代潮流,EDA的设计思想因此普及。Protel设计系统是一套建立于IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统;Protel设计系统是世界上第一套将EDA环境引入Windows环境的EDA开发工具,是具有强大功能的电子设计CAD软件,以高度的集成性著称于世。Protel公司2001年推出的具有PDM功能的EDA综合设计环境Protel 99 SE,是基于Windows 98/200/NT/XP 环境的电路原理图辅助设计与绘制软件,是具有原理图设计、PCB电路板设计、层次原理图设计、电路仿真及逻辑器件设计等功能,是电子设计的有用软件之一。 1概况及现状分析 1.1概况 1.1.1简易无线话筒系统

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