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大型综艺演出中无线音频系统频率该如何协调?

发布: 2018-03-18 13:19 |  作者: admin |   来源: 演艺科技传媒  点击:



正确的天线系统设计和搭建只是基础,绝大多数无线系统都不是插上电源不经调试就可以达到完美使用效果的。
1 频段区分及中国现行法律法规
 
根据国际电信联盟(ITU)的相关规定,30 MHz~300 MHz为VHF频段,300 MHz~3 000 MHz为UHF频段,实际使用的大部分无线系统都工作在UHF频段。根据《中华人民共和国无线电管理规定》和工信部〔2005〕第423号《微功率(短距离)无线设备技术规范》,无线传音设备在UHF段的免执照使用频率为470 MHz~510 MHz、630 MHz~787 MHz,发射功率不超过50 mW(e.r.p),超出此范围的无线设备在使用时均需要向当地的无线电管理部门进行申报和审批。

图3 某型号馈线衰减量曲线图表
2  外部干扰分析
 
在大型综艺节目现场,通常会使用专用的频谱扫描设备对现场的无线电环境进行连续不间断的扫描,由于不同时段的无线环境可能不同,如果只进行一次无线电环境扫描,并不能准确反映现场的真实情况,所以一般会从设备进场起每天对无线电环境进行不间断地扫描,直到当天工作结束,并留存每天的扫描文档。
 
此外,还需要分析每天扫描结果中的干扰源是何种类型。常见的UHF频段干扰源有以下几类:
 
开路电视频道,通常会占用8 MHz带宽;
无线内通系统和对讲系统;
无线图传系统;
LED大屏幕及周边控制设备;
灯光及舞台机械控制系统等。对于开路电视频道类干扰,按照业务类型的优先级,无线系统必须避让。
 
因此,在执行大型综艺节目前,通常会事先根据录制场地当地的频谱情况进行频率预规划,以判断需要携带的各类设备的频段和数量。针对LED大屏幕及其周边控制设备,很多情况下是由于生产厂家未严格遵守国家相关标准,导致LED屏幕自身在通电后变成电磁波的发射源。因此,在规划时还需对LED开启前、开启后、播放不同画面时的无线电环境进行监测和对比,避免将无线系统的频点设置在有干扰的频率上。
3  多部门联合进行频率协调会
 
如上文所述,无线内通系统、对讲系统、无线同传系统、灯光及舞台机械控制系统都可能对无线音频系统产生干扰。由于无线传声器及无线耳返都是现场无线设备中最易被干扰、但重要性极高的设备。所以,在国内一些成熟的大型综艺演出以及政治类活动中,早已开始设置独立的部门对现场的所有无线设备进行统一的频率规划及无线保障;而对于没有此类独立部门的大型综艺演出来说,应由音频团队中负责无线音频系统的工程师组织多部门联合进行频率协调会。
 
在频率协调会上主要完成以下工作:首先由各部门汇报可能使用的无线设备类型、所在频段、发射功率、载波带宽以及使用范围;随后根据各部门上报的设备类型和载波带宽划分不同类别设备的安全冗余带宽,并根据各部门不同无线设备的所在频段判断是否存在冲突,并据此对产生冲突的无线设备进行频带划分协商;最后根据最终的协商结果,制定本场大型综艺演出的无线频段规划表。此外,根据活动的性质不同,有可能需要为外来的ENG系统制定无线设备使用规范,并为其预留频点。

图4 某品牌大屏幕在通电前后对470 MHz~952 MHz频段的影响
 
例如,在一场大型综艺演出中,无线频率协调会上发现无线视频传输的小微波设备有可能占用8 MHz无线传声器的使用频段,而现场的无线传声器因为数量众多,无法计算出足够数量的安全频点,在这种情况下,通过频率协调会机制,建议无线视频传输设备的使用部门更换相关设备,以保证无线传声器的使用安全。在一些大型综艺演出中还会有跟随嘉宾的真人秀拍摄团队,这些团队往往不会提前参与到无线频率协调会中,因此,需要进行提前沟通,了解其使用的设备类型,并为其预留合适的频段。
4  内部干扰协调
 
通常,打开一台无线发射机时,这台发射机会占用一个频率,当打开两台发射机时,这两台发射机占用了两个频率。然而,对非线性电路的无线系统,当打开两台发射机时,占用了不只两个频率,这种现象被称为互调失真(InterModulation Distortion)。例如,当两台发射机的频率分别是f 1=671 MHz,f 2=672 MHz时,这两台发射机产生的三阶互调产物是
 
f 1+ f 1+ f 2 = 2 014 MHz
f 1+ f 1- f 2 = 670 MHz
f 2+ f 2- f 1 = 673 MHz
f 2+ f 2+ f 1 = 2 015 MHz (2)
 
其中,两个三阶互调产物因频率高于无线系统使用频率,在此不做讨论。而另两个三阶互调产物在f 1和f 2频率两侧,这也就意味着如果未考虑到这种互调失真,把第三台无线发射机的频率设置为673 MHz时,同时使用这三台发射机,可能会出现因互调失真带来的干扰而导致的音频断音。
 
不同厂家、不同型号的发射机,其双发射机三阶互调产物(2T3O)所占用的带宽也不同。因此,针对不同的无线设备,需要使用不同的参数进行计算。
5  预留备份频点
 
在大型综艺演出中还有一个让所有人头疼的问题,很多情况下彩排期间非常正常的无线系统,在演出当天出现掉频现象,有时候甚至是在开场前一个小时内出现被干扰的现象。这种现象产生的原因,通常是由于在大型综艺演出当天,安保、消防等部门到现场工作,同时各家电信运营商也会针对可能出现的大规模应用而在场地附近增设信号车。因此,需要根据现场活动的级别,为无线设备预留备份频点,以便在开场前受到外来干扰时,可以使用预先留好的备份频点对受干扰的频点进行替换。
 
节选自《演艺科技》2018年第1期  杨明聪《大型综艺演出中的无线音频系统应用要点》,转载请标注:演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。

(责任编辑:admin)
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