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從最基礎的形式來看，完整的音頻信號路徑會獲取聲能并將其轉換為電能，以便進行路由、處理、進一步放大，隨后再轉換回聲能，具體步驟如下：
聲源在空氣中產生聲波振動。
這種能量從一種形式到另一種形式的轉換被稱為 “換能（transduction）” 。麥克風是一種換能器 —— 它將聲能轉換為電能。揚聲器也是一種換能器 —— 它將電能轉換回聲能。這意味著在電聲信號路徑的兩端都可以有換能器。 了解麥克風的構造、預期用途，及其指向性、靈敏度、頻率響應和阻抗特性，有助于你針對不同情況挑選合適的麥克風。 麥克風有多種類型、尺寸和構造。碳粒麥克風曾廣泛應用于電話。此外，還有陶瓷麥克風、光纖麥克風、激光麥克風、壓電麥克風、鋁帶麥克風、動圈麥克風、微機電系統（MEMS）麥克風、電容麥克風和駐極體麥克風，每種類型都有其特定的應用場景和特性。動圈式麥克風（Dynamic Microphones） 在動圈式麥克風（話筒）中，你會發現有一個線圈（導體）連接在振膜上，并置于永久磁場中。聲壓波會使振膜前后運動，從而帶動與之相連的線圈運動。 當振膜和線圈組件運動時，會切割穿過線圈的磁力線，在線圈中感應出電壓。感應出的電壓與聲壓成正比，進而產生電音頻信號。該信號的強度很小，被稱為 “話筒電平信號” 。 動圈式麥克風用于許多場景，因為它們經濟實惠且耐用，能夠承受高聲壓級。而且，由于它們不需要電源，用途非常廣泛。電容式麥克風（Condenser Microphones） 在電學研究中，若有兩個帶相反電荷（極化）的導體被絕緣體隔開，兩個導體之間會存在電場。存儲在兩個導體之間的電位電荷（電壓）數量，會根據導體間的距離、導體的表面積，以及兩個導體間絕緣材料的介電強度而變化。利用這一原理的電子元件被稱為電容器。 電容式麥克風（示例見圖 4 - 6 ）包含一個導電振膜和一個導電背板。空氣作為絕緣體，將振膜和背板隔開。需要用電極來施加正負電荷，從而在振膜和背板之間產生電場。 聲壓波使振膜前后運動，進而改變振膜與背板之間的距離（間距 ）。隨著距離改變，存儲在振膜與背板之間的電荷數量（即電容 ）也會改變。這種電容的變化會產生電信號。 電容式麥克風輸出的信號強度，不如典型動圈式麥克風輸出的話筒電平信號強。為增強信號，電容式麥克風內置了一個前置放大器，由用于給麥克風極板充電的同一電源供電。該前置放大器會將電容式麥克風內的信號放大到話筒電平，但不要與調音臺中的麥克風前置放大器混淆。 為電容器元件充電并驅動前置放大器的電源，可以是麥克風本體內置的電池、外接的市電供電設備，也可以來自外部的幻象電源系統。 由于電容式麥克風所用的振膜質量通常比其他類型麥克風的振膜質量小，所以電容式麥克風往往比其他類型更靈敏，對高頻聲音響應更佳，整體頻率響應范圍也更寬。駐極體麥克風（Electret Microphone） 駐極體麥克風是電容式麥克風的一種。它的名稱源于應用在麥克風振膜或背板上的預極化材料，即 “駐極體” 。 駐極體為電容器結構的一側提供永久、固定的電荷。這種永久電荷省去了為典型電容式麥克風供電所需的較高電壓。這使得駐極體麥克風可用小型電池或常規幻象電源供電。駐極體麥克風體積小巧，適用于多種用途，覆蓋不同質量等級。微機電系統（MENS）麥克風（MEMS Microphone） 微機電系統（MEMS）麥克風屬于一類機械裝置，可直接構建在硅芯片上，采用的沉積和蝕刻工藝與制造微處理器及存儲系統的工藝相同。它們是微型機械裝置，能直接與芯片的純電子電路集成。在視聽（AV）領域，最知名的此類裝置是用于數字光處理（DLP）投影儀中進行光切換的數字微鏡器件（DMD） 。目前，許多其他 MEMS 裝置已得到廣泛商用，如加速度計、氣壓傳感器、陀螺儀、光開關、噴墨泵，甚至還有麥克風。 采用 MEMS 技術制造的麥克風，一般是電容式麥克風或壓電式麥克風（電信號由晶體的機械運動產生 ）的變體。盡管其極小的尺寸意味著 MEMS 麥克風的靈敏度并非特別高，尤其是在低頻段，但 MEMS 麥克風的巨大優勢在于可構建成陣列以提高靈敏度，并且能夠與負責增益和頻率補償管理的放大器及信號處理器集成在同一芯片上。芯片上的處理過程可包含模數轉換，從而制造出具備直接數字輸出的麥克風。此外，在專門的 MEMS 麥克風、智能手機、智能音箱、平板電腦、虛擬現實頭戴設備以及可穿戴設備中，都可能集成包含麥克風、加速度計和陀螺儀等一系列 MEMS 裝置及其相關處理電路的芯片。定義幻象電源（Defining Phantom Power） 幻象電源是用于為包括電容式麥克風在內的各類音頻設備供電的遠程電源，通常為 12V 至 48V 直流，48V 最為常見。正電壓會均勻施加到平衡音頻電路的兩根信號導線上，電源電路則通過電流經線纜屏蔽層返回完成閉合。由于電壓均勻施加在兩根信號導線上，所以不會對傳輸的音頻信號產生影響，也不會損壞動圈式麥克風。 幻象電源通常可從音頻調音臺獲取，可在單個麥克風輸入處開關，可為多組麥克風通道啟用，也可通過調音臺上的單個開關，實現所有麥克風輸入的幻象電源啟用。若音頻調音臺無法提供幻象電源，可使用與麥克風串聯的獨立幻象電源。麥克風的物理設計與布置（Microphone Physical Design and Placement）無論是動圈式、電容式、駐極體式還是其他類型的麥克風，都有多種構造形式以滿足不同用途，以下是一些常見的麥克風構造類型：手持式（Handheld）：主要用于語音或歌唱。由于會頻繁移動，手持式麥克風內置防震裝置以減少操作噪聲。表面安裝或邊界式（Surface mount or boundary）：這類麥克風設計為直接安裝在堅硬的邊界或表面上，如會議桌、舞臺地板、墻壁，有時也安裝在天花板上。安裝表面的聲學反射特性會影響麥克風的性能。通常，將麥克風安裝在天花板上效果最差，因為聲源距離預期聲源（如參會人員 ）更遠，且更靠近其他噪聲源（如天花板安裝的投影儀和暖通空調通風口 ）。鵝頸式（Gooseneck）：最常用于講臺，有時也用于會議桌，這種麥克風連接在可彎曲的桿上。桿的長度各異。有防震裝置可將麥克風與桌子或講臺的振動隔離開。槍式（強指向性）（Shotgun）：因外形及長而窄的指向性圖案得名，最常用于電影、電視和現場制作工作。可將槍式麥克風連接到長吊桿（釣竿式吊桿 ）、由吊桿操作員操作的演播室吊桿，或攝像機頂部。樂器麥克風（Instrument）：這類麥克風用于拾取樂器的聲音，可直接拾取原聲樂器，也可從放大樂器的揚聲器箱體拾取。其類型通常為電容式或動圈式，取決于樂器發出聲音的響度、動態范圍和頻率。有些專用樂器換能器采用直接機械或磁性拾音方式。領夾式和頭戴式麥克風（Lavalier and headmic）：這類麥克風由用戶佩戴，常見于電視和戲劇制作。領夾式麥克風（也叫 “lav” 或 “lapel mic” ）通常直接夾在衣物上，如領帶或翻領。頭戴式麥克風則通過細短桿固定在耳部周圍。由于尺寸、外觀和顏色至關重要，領夾式和頭戴式麥克風多為駐極體麥克風。波束形成陣列麥克風（Beamforming array）：波束形成陣列包含多個麥克風單元，通常是電容式麥克風振膜或 MEMS 麥克風。這些單元以不同形狀排列成陣列，通過數字信號處理系統連接，形成可電子調控的窄波束圖案，能在拾取目標聲音的同時抑制環境噪聲。陣列麥克風可方便地安裝在墻面、桌面或天花板（如圖 4 - 7 所示 ），主要用于會議室、會議空間、桌面和講臺。麥克風指向性圖案（Microphone Polar Patterns） 挑選麥克風時需關注的特性之一是其指向性圖案（polar pattern） 。指向性圖案描述了麥克風的指向能力，即麥克風在特定方向拾取目標聲音，同時抑制其他方向無關聲音的能力。 指向性圖案由麥克風最靈敏的方向范圍來界定。這些圖案有助于你確定針對特定用途應選用哪種麥克風類型。有時你希望麥克風能拾取來自各個方向的聲音（如采訪場景 ），有時則不希望拾取麥克風周圍其他聲源的聲音（如人們的交談聲或紙張的沙沙聲 ）。指向性圖案也被稱為拾音圖案或麥克風的指向性（directionality） 。當麥克風抑制來自非目標方向的聲音時，也有助于減少音響系統中潛在的反饋。以下是常見的指向性圖案：全向型（Omnidirectional）：在所有方向上均勻拾音。心形（單向）型（Cardioid（unidirectional））：主要從麥克風前方（心形圖案的一個方向 ）拾音。會抑制側面傳來的聲音，對麥克風后方聲音的抑制效果最明顯。“cardioid（心形 ）” 一詞源于其心形的指向性圖案。超心形型（Hypercardioid）：是心形的一種變體，比常規心形指向性更強，因為它更多地抑制側面聲音。但代價是會直接拾取到麥克風后方的部分聲音。超心形（Supercardioid）：這種類型比超心形指向性更好，對側面聲音的抑制更出色，同時比超心形拾取更多后方聲音。雙向型（Bidirectional）：在相反方向上拾音效果相同，側面拾音很少或幾乎沒有。由于其指向性圖案形狀，有時也被稱為 8 字形圖案（figure-eight pattern）。麥克風靈敏度（Microphone Sensitivity） 衡量麥克風性能的一項指標是其靈敏度規格。它定義了在給定參考聲音輸入電平下，麥克風的電輸出信號電平。簡單來說，靈敏度體現了麥克風將聲能轉換為電能的效率。 若將兩種不同類型的麥克風置于相同聲壓級環境中，靈敏度更高的麥克風會輸出更高的電信號，而靈敏度較低的麥克風輸出則更低。一般而言，電容式麥克風的靈敏度高于動圈式麥克風。 這是否意味著靈敏度低的麥克風質量較差呢？并非如此。麥克風是為特定用途設計和選用的。例如，專業歌手通常近距離使用麥克風，會產生很高的聲壓級。相比之下，站在講臺后、距離麥克風一兩英尺的演講者產生的聲壓級要低得多。對于歌手，動圈式麥克風可能是最佳選擇，因為它通常能處理更高的聲壓級而不失真，同時還能提供足夠的電輸出。而演講者使用的麥克風距離比歌手遠，使用更靈敏的麥克風無疑會更受益。 1 帕（Pa）的壓力相當于 94 分貝聲壓級（SPL）。在此示例中，若向麥克風輸入 94dB SPL 的聲音，會得到 - 54.5dBV 的電輸出信號。 盡管大多數制造商以 94dB SPL 作為參考輸入電平，但你也可能會看到以 74dB SPL（0.1Pa）作為參考的情況。使用不同的輸入參考電平，顯然會產生不同的輸出電平。麥克風頻率響應（Microphone Frequency Response） 衡量麥克風性能的另一項重要指標是其頻率響應。它定義了麥克風在可聽頻譜范圍內的電輸出電平，進而有助于確定單個麥克風的聲音表現。 麥克風的頻率響應給出了它能夠轉換的頻率范圍，從最低到最高。它常以電輸出隨頻率變化的二維圖表形式呈現，如圖 4 - 9 所示。展示麥克風指向性和頻率響應特性的圖形表示被稱為極坐標圖（polar plot） 。 對于指向性麥克風，整體頻率響應在軸向上（直接朝向麥克風正面 ）表現最佳。當使用指向性麥克風偏離軸向時，不僅聲音會減弱，頻率響應也會發生變化。麥克風阻抗（Microphone Impedance） 若要讓麥克風發揮作用，必須將其連接到其他設備上。如何判斷麥克風與所連接的設備是否兼容呢？ 你必須考慮的另一項麥克風規格是其輸出阻抗。阻抗是對交流（AC）電路中電子流動的阻礙作用（音頻信號屬于交流電路 ）。電阻則是對直流（單向 ）電路中電流流動的阻礙作用。阻抗和電阻的度量單位都是歐姆（Ω） 。 在電話和真空管早期，為實現最大功率傳輸，需使輸出阻抗與輸入阻抗匹配。現代音頻系統采用最大電壓傳輸，為此，設備輸出阻抗應是所連接設備輸入阻抗的十分之一或更小。如專業麥克風輸出阻抗應≤200Ω ，與之適配的輸入設備輸入阻抗需≥2kΩ 。
專業麥克風屬低阻抗，低阻抗麥克風抗噪性強，相較高阻抗麥克風，可支持更長電纜傳輸。無線麥克風（Wireless Microphones） 無線麥克風有時也叫 “無線電麥克風（radio mics）” ，它用射頻（RF）傳輸替代麥克風線纜，與音頻系統的其他部分連接，部分無線系統則采用紅外（IR）傳輸。 對于手持式麥克風，標準麥克風外殼常與發射器頂部集成，麥克風外殼和發射器制成一個整體。有時，也會將小型插頭式發射器插入普通手持式麥克風的輸出接口。 在免提應用中，領夾式或頭戴式麥克風會插入腰包式發射器（如圖 4 - 10 所示 ）。腰包式發射器可夾在皮帶上，或放在口袋、 pouch（小袋 ）里。射頻傳輸的另一端是調至發射器特定頻率的接收器。 大多數射頻（RF）無線麥克風允許你從一系列可用頻率中進行選擇，以避免來自外部源的干擾，以及來自其他可能正在使用的無線設備的串擾或互調失真。一些射頻系統采用擴頻、跳頻技術，以最大程度減少發射器之間的串擾并防止被竊聽。數字無線鏈路的使用越來越多，用于確保隱私并消除射頻信號噪聲即便最優質的無線麥克風鏈路，在可靠性和抗噪聲能力方面，也不及標準麥克風線纜。頻譜管理（Spectrum Management） 協調分配給無線麥克風系統、無線耳內監聽系統、通信系統以及視聽安裝和運營中涉及的眾多其他無線技術的頻率，至關重要。全頻譜頻率分配計劃是任何視聽安裝或制作的重要組成部分。該計劃必須考慮當地頻率分配法規，如第 10 章 “無線電頻率分配” 部分所述 。麥克風線纜與連接器（Microphone Cables and Connectors） 麥克風及其他輸入設備通過線纜和連接器與音頻調音臺相連。專業麥克風線纜采用屏蔽雙絞線，包含以下部分：
- 一對細規格、絕緣、多股絞合的銅線（導體），絞合以實現共模噪聲抑制。
通常，屏蔽雙絞線的兩端采用行業標準的三芯 XLR 連接器端接，麥克風端為插座（母連接器），處理端為插頭（公連接器）。 當同一位置間需要多個音頻電路（如演示點與調音臺之間 ），會使用多芯雙絞線（常稱 “蛇形線纜” ）。音頻多芯線纜可在每個麥克風電路的獨立 XLR 插頭和插座端接，也可用集成所有電路的多針連接器，或在含面板安裝連接器的出線盒端接，每個電路對應一個連接器。音頻信號電平（Audio Signal Levels） 你已學會如何選擇合適的麥克風并進行連接，接下來該做什么呢？首先，了解一些與音頻信號相關的術語。
專業線路電平（Line level, professional）
：專業音頻系統中，線路電平約為 1V 。電壓測量常以 1kHz 下 600Ω 阻抗電路為參考。線路電平是進行所有信號路由和處理的電平。消費級線路電平（Line level, consumer）
：消費類設備中的線路電平低于專業環境，僅為 316mV 。電壓測量常以 1kHz 下 10kΩ 阻抗電路為參考。消費級線路電平常用 3.5mm（1/8 英寸）立體聲插孔插頭或 RCA（唱機）連接器識別。揚聲器電平（Loudspeaker level）
：信號經路由和處理后，會送至功率放大器進行最終放大，達到揚聲器電平。揚聲器將放大后的電信號轉換為聲能。大型場館系統的揚聲器饋電電路，電流可達數十安，電壓為數十伏 。
信號電平兼容性（Signal Level Compatibility） 搭建系統時，需確保系統組件相互兼容。比如，把麥克風直接插入功率放大器輸入，聲音小，因話筒電平信號弱；功率放大器輸出接期望話筒 / 線路電平的設備，會損壞組件。 麥克風直插有源音箱呢？有些公司生產有源音箱，集成立即設置、便攜性好。有源音箱內置之前提到的信號處理電路，若有麥克風輸入，就有話放，內部處理為線路電平，還內置功率放大器驅動音箱 。信號電平調整（Signal Level Adjustments） 處理信號電平時，可能需改變電平，以提供更高電壓信號，或避免因信號電壓過高導致失真。以下是信號電平調整相關術語：
- 增大信號電平叫 “增加增益（adding gain）”，指對信號施加的放大程度。
- 減小信號電平叫 “衰減（attenuation）” 。
- 對信號電平的調整叫 “增益調整（gain adjustments）” 。
- “增益控制（gain control）” 指調整信號電平的總體能力。
- 對信號既不增益也不衰減，叫 “單位增益（unity gain）”，即信號通過音頻系統時電平無變化 。
我們已回顧了聲音捕捉的基礎知識，接下來將了解用于處理音頻信號的設備。這些設備種類繁多，涵蓋從均衡器到功率放大器等各類器材 。 從最基本形式看，音頻系統一端有聲音源，另一端是聲音的接收端。幾乎在所有情況下，聲源都不止一個。 音頻技術人員要處理多樣且多變的聲源。比如音樂會中多個演奏樂器的樂手；播放設備如 CD、DVD、MP3 播放器或媒體服務器；會議中的多名參與者；戲劇表演里的多位演員。所有這些信號都匯聚到音頻調音臺。 所有音頻混音器的作用相同：合并、控制、路由，還可能處理來自多個輸入的音頻信號，再輸出到多個端。通常，輸入數量多于輸出數量。 音頻混音器常以可用輸入和輸出數量來區分。比如，8 進 2 出的調音臺有 8 個輸入和 2 個輸出。每個輸入的話筒或線路電平信號進入各自通道。許多調音臺通過主母線或輔助母線，提供單個通道的均衡調整以及多種信號路由功能。 音頻混音器也常被稱為混音控制臺、音頻控制臺或調音桌。 無論大小和復雜程度如何，只要混音器接收話筒電平輸入，就會有話筒前置放大器。一旦話筒電平被話放放大到線路電平，就能被調音臺的其他部分處理。 在輸入和輸出之間，典型的音頻混音器有多個增益調節級，用于調整。這些調整讓控制臺操作員能平衡或混合音頻源，為聽眾營造合適的聲音平衡。 有些音頻混音器能自動打開和關閉話筒通道，像開關一樣，這類叫門控自動調音臺。還有些會提升正在使用的話筒通道音量，衰減（或靜音）未使用的通道，類似音量旋鈕，這類叫增益共享自動調音臺。用于自動混音的通道應僅用于語音。其他聲源如音樂，不應設為自動混音。大多數應用，尤其是音樂，需要現場操作員干預才能實現可接受的混音。 有多種類型的處理器可優化音頻信號，需根據使用目的和聽音環境來確定所需類型。常見的處理器包括限制器、壓縮器、擴展器、噪聲門和濾波器 。這些都是音頻領域中用于對音頻信號進行特定處理，以改善音質、控制動態范圍等的專業設備 ，比如壓縮器可壓縮音頻信號的動態范圍，讓大聲部分變小、小聲部分變大，使整體音量更均勻 。 壓縮器、限制器和擴展器都屬于動態處理器，它們會改變信號的整體動態范圍（動態范圍指信號最響和最安靜電平的差值，信號高低電平差異大則動態范圍寬 ）。壓縮器和限制器原理相近但用途不同。
壓縮器特性（Compressors）
極端壓縮就是限制，限制器特點如下：
限幅器特性（Limiters）
- 由音頻信號中的峰值（如麥克風掉落）觸發，快速反應切斷信號，避免超閾值。
圖 4 - 11 展示了使用限制器后對信號的影響 。 （這些是音頻處理中控制信號動態范圍的關鍵設備，用于優化音質、保護設備等 ）
擴展器（更準確說是向下擴展器 ）（Expanders）
擴展器特性如下：
- 信號電平衰減會增大最高與最低信號電平的差異，擴大動態范圍。
噪聲門（Gates）特性
圖 4 - 12 展示了應用噪聲門對信號的影響 。
濾波器（Filters）
濾波器特性如下：
- 陷波濾波器（notch filter）衰減特定窄頻率范圍。
- 低通濾波器（low - pass filters）讓信號低頻成分通過，衰減高頻范圍。
- 高通濾波器（high - pass filters）讓信號高頻成分通過，衰減低頻范圍。
圖 4 - 13 展示低通和高通濾波器的工作效果 。
均衡器（Equalizers）
均衡器（EQs）是頻率控制設備，可提升（增加增益）或衰減（削減）特定頻率范圍。最簡單的均衡器是家用立體聲音響或環繞聲接收器上的低音和高音 tone 控制。基礎音頻調音臺輸入通道的均衡器，可能提供簡單的高、中、低頻控制。
在視聽領域，常見兩種音響系統均衡器：
圖形均衡器（Graphic equalizer）：常見的是 1/3 倍頻程均衡器，有 30 或 31 個滑塊調節，對應特定固定頻率和固定帶寬，頻率以每 1/3 倍頻程為中心。眾多調節點可塑造系統整體頻率響應，實現所需效果。因調節控件能大致直觀呈現頻率調整，故叫圖形均衡器。
參數均衡器（Parametric equalizer）：如圖 4 - 14 所示，比圖形均衡器更靈活。不僅能像圖形均衡器那樣提升和衰減，還可調節中心頻率和濾波器帶寬（常稱濾波器 Q 值 ）。許多音頻調音臺輸入端有簡單參數均衡器。 均衡器類型多樣，從簡單音色控制到全參數均衡器。有些調音臺結合固定和半參數控制。圖形和參數均衡器用于系統級調整，可作為獨立組件、內建于音頻調音臺，或集成在數字信號處理器（DSP）單元中 。
延時器（Delays）
電子延時在擴聲應用中常用。比如禮堂有樓座下方區域，正坐樓座下的觀眾，主揚聲器覆蓋差，會裝輔助揚聲器覆蓋。
主揚聲器和樓座下輔助揚聲器的電子音頻信號幾乎同時到達，但聲音從兩個位置傳到樓座下觀眾處時間不同，會有回聲。因聲音傳播速度約 343 米 / 秒（1125 英尺 / 秒 ），遠慢于電子音頻信號的約 150,000 千米 / 秒（90,000 英里 / 秒 ）。
這種情況下，對送往樓座下揚聲器的音頻信號用電子延時，調整延時量，讓主揚聲器和輔助揚聲器的聲音同時到達觀眾處 。
數字信號處理（Digital Signal Processing，DSP）
音頻數字信號處理器是基于微處理器的設備，分析輸入的數字音頻流，對信號進行數學運算和轉換，實現多種功能，包括：混音、自動電平控制、濾波、均衡、限制、壓縮 / 擴展、延時、變調、回聲消除、反饋抑制、時間處理、矩陣路由與混音、揚聲器處理 。
DSP 可集成到調音臺，也可作為獨立設備。獨立 DSP 有模擬輸入輸出，可銜接模擬設備，一個 DSP 能替代多個處理設備。部分 DSP 功能少，由前端面板控制；多數是多功能設備，需連外部控制系統配置編程 。
編程配置 DSP 常需外部計算機運行專有軟件，通過串口、USB 或以太網連接，也有 DSP 帶網頁界面，可通過瀏覽器配置。音頻 DSP 編程技能是視聽技術人員的寶貴資產 。
信號處理需時間，DSP 會給信號路徑引入延時（ latency ），用毫秒表示輸入輸出間隔。選 DSP 要考慮可能引入的信號延時 。
功率放大器（Power Amplifiers）
功率放大器是信號到達揚聲器前的最后一環設備，用于充分放大電子音頻信號，驅動揚聲器。通過提升信號增益（電壓和功率），將線路電平（約1V）提升到揚聲器電平，不同系統的揚聲器電平要求：
典型音箱系統：4V以上
分布式音箱系統：最高70V或100V
超大型場館：超100V
有些基礎放大器只有電源開關和輸入靈敏度控制，如今很多集成數字信號器、揚聲器保護邏輯及網絡監控控制功能。理論上，放大器功率越大，信號放大越強，揚聲器發聲越響。
功率放大器與揚聲器用比話筒或線路電平更粗的多股線連接，線徑取決于放大器到揚聲器的距離及所需電流，揚聲器線纜無屏蔽，可能絞合也可能不絞合。
揚聲器線纜常用的連接器是Speakon連接器，專用于專業揚聲器連接。因堅固、耐用、可鎖定且易用，被廣泛應用。
揚聲器（Loudspeakers）
擴聲中，揚聲器是電信號路徑的末端。麥克風轉成電能、經音頻系統處理的聲能，再由揚聲器轉回聲能。多數揚聲器有共性：聲學驅動器裝在封閉空間內。揚聲器適用性取決于用途，包括：
揚聲器可設計為便攜或固定安裝型。
分頻器（Crossovers）
音頻頻譜涵蓋很寬的頻率范圍，無法制造單個聲學驅動器，精準且高效重放整個頻率范圍。解決方法是構建多驅動器的揚聲器系統（如圖4-15），揚聲器箱含多個驅動器，每個覆蓋不同頻率范圍。
為讓每個驅動器僅處理能精準轉換的頻率，會用叫“分頻器”的電子分頻設備。分頻器可置于放大級前，為對應驅動器提供合適信號；也可接放大器輸入，連至多驅動器揚聲器箱。很多低功率揚聲器箱會集成分頻器，無功率（被動）分頻網絡，可分割輸入信號頻率，傳至合適驅動器。
不同驅動器及對應頻率范圍示例：
揚聲器靈敏度（Loudspeaker Sensitivity）
揚聲器的效率評級基于其將電能轉換為聲能的能力，類似麥克風，這一評級叫“靈敏度”，指特定參考輸入電平下，揚聲器的聲輸出信號電平。相同參考信號驅動時，靈敏度高的揚聲器，聲能輸出比靈敏度低的高。
盡管揚聲器聲學效率差異大，但靈敏度并非衡量其聲學準確性的指標。揚聲器特定標準設計選用，應用場景包括應急通知、尋呼、語音擴聲、錄音室、體育場館、返聽、巡演音樂會、廣播、系統監聽、音視頻會議、宗教場所、音樂重放等。在視聽系統中，難有其他設備像揚聲器這般，有多樣配置、價格，適配不同用途。
示例：揚聲器靈敏度規格“88dB/1W@1m”，意為輸入1瓦功率時，距揚聲器1米處，聲壓級（SPL）為88分貝。
揚聲器頻率響應與極性模式（Loudspeaker Frequency Response and Polar Patterns）
對于揚聲器，和指向性麥克風類似，整體頻率響應在軸上（正前方）最佳。偏離軸線時，不僅聲級降低，頻率響應也會改變。
標記“標稱擴散（覆蓋）模式”的揚聲器，該模式僅在有限的中高頻范圍有效。因低頻波長長得多，擴散快，控制低頻擴散模式需超大波導和箱體。
用圖形表示揚聲器指向性與頻率響應關系的是“極坐標圖（polar plot）”，圖4-16展示了揚聲器極坐標圖示例。
揚聲器阻抗（Loudspeaker Impedance） 揚聲器有標稱阻抗評級，但阻抗隨頻率變化，該標稱值并非在整個頻率范圍都準確，多數揚聲器額定為4、8或16歐姆。 連接揚聲器時，需知曉接功放輸出端負載的總阻抗，了解總阻抗有助于：
音頻信號電平監測（Audio Signal-Level Monitoring） 你已了解整個音頻信號路徑及涉及的信號電平（話筒、線路、揚聲器電平），現在需檢測并調整系統不同節點的信號電平確保其不過低或過高。檢查信號電平（Checking Signal Levels） 開啟系統功率放大器前，要檢查所有待使用的音頻調音臺通道，確保信號干凈。調整話筒前置放大器及調音臺、其他音頻設備中所有增益級電平，直至功率放大器，同時驗證無信號失真。 通常，借助調音臺內置電平指示器檢查信號電平，并用耳機確認。注意：任何單個增益級都別調制最大，這樣能減少信號路徑引入的電子噪聲和失真，是良好操作習慣。
- 緩慢調高功率放大器輸入調節，直到揚聲器達到所需聲壓級。
這些操作有助于避免信號電平過低（導致信噪比差）和過高（導致失真）。模擬計量系統中，線路電平信號通常保持在0dBu（775mV）左右，正常使用時偶爾會超0dBu。數字信號計量中，電平絕不能超0dBFS（數字信號滿刻度），否則信號會被削波、失真。設備常至少有一個LED指示燈顯示信號電平狀態，部分LED燈隨信號接近/進入失真變色。標簽可能有
注意：讀設備手冊，助于正確操作、理解指示燈含義，紅閃LED常表示信號失真，務必讀手冊。平衡與非平衡電路（Balanced and Unbalanced Circuits）所有電路及連接線纜會產生電磁場，與其他電路、線纜（含視聽電路）相互干擾，噪聲會降低信號質量，音頻系統中可能引入哼聲、嗡嗡聲、噼啪聲等。用主動平衡電路（圖4-17）可降噪，信號經兩根相同平行線傳輸，稱平衡信號。接收端合并信號，增強強度且抵消雙導線拾取的外部信號（共模抑制）。音頻中盡可能用平衡電路，盡管成本高。音頻線中，兩信號導體常絞合，外裹接電地的屏蔽層，即屏蔽雙絞線（圖4-18）。低成本非平衡電路（圖4-19）中，信號經單導線傳輸，無反向信號抵消外部干擾，線纜拾取的外部信號會出現在輸出。非平衡線纜的單導體外有屏蔽層，兼作回路，也叫單端電路。 無論平衡與否，線纜越長，受噪聲影響越大。非平衡線路傳輸距離和傳可用信號能力極有限。 判斷設備平衡/非平衡，看輸出/輸入，非平衡音頻設備和線纜通常有非平衡電路的連接器，每個信號僅對應一個插腳或部分，加一個返回連接器。常見的有RCA（唱機插頭）和3.5mm（1/8英寸）插孔插頭。廣泛用于便攜設備和電腦的三段式3.5mm（TRS）插孔插頭，僅用于非平衡電路，實際傳輸兩個獨立非平衡信號（立體聲信號的左右聲道），加一條公共信號返回線。 平衡線路系統最常用的連接器是三芯XLR。這些常見連接器類型見（圖4-20）。 聲反饋是音頻系統中有 時出現的嘯叫或轟鳴音，由系統輸出反饋回輸入產生。通常是揚聲器輸出被麥克風拾取，經反復放大形成反饋環路，使系統不穩定。麥克風距揚聲器過近，或系統某處增益（音量）過高。都會引發反饋。 避免反饋的方法之一是合理放置麥克風和揚聲器，控制反饋的最佳實踐包括：
音頻系統應用示例（Examples of Audio System Applications） 我們已完整回顧音頻信號鏈（從麥克風到揚聲器），你也了解了各類信號電平、所用線纜，及音頻專業人士偏愛的電路類型（平衡電路）。現在要介紹幾種常見音頻系統應用。擴聲或公共廣播（Sound Reinforcement or PA）
若無法以足夠聲學電平（未放大時 ）聽到聲音，就用麥克風、音頻調音臺、信號處理器、功率放大器和揚聲器，電子放大聲源，讓你聽到并傳給更大 / 更遠的受眾。
一般來說，擴聲分音樂擴聲和語音擴聲兩類。現場制作中，擴聲系統常被稱為 PA（公共廣播 ）系統，最初指簡單語音擴聲系統。依音樂內容，音樂擴聲系統可能需覆蓋大部分可聽頻譜，故多為全帶寬系統，能重放寬頻率范圍和高聲壓級。語音擴聲系統用于受眾無法聽清未放大演講者的場景，因人類語音帶寬有限，這類系統無需設計成全帶寬。
減混響（Mix-Minus）
“減混響” 系統是一種特殊擴聲系統，會刻意省略完整混音中的某些元素。當揚聲器和麥克風距離過近，極可能引發系統反饋時，常使用該系統。比如會議中，參會者和演講者的聲音需被聽到，麥克風與各組揚聲器需精心分配、混音，這給系統穩定運行帶來挑戰 —— 若 live 麥克風靠近放大其信號的揚聲器，就會產生反饋。對于需要本地 “返聽” 揚聲器的音樂家和歌手而言，用減混響饋送也很常見，能讓他們聽到自己及部分其他樂手的聲音。
做法是為每個揚聲器或揚聲器組（稱 “揚聲器區” ）創建獨立聲音子系統。“減混響” 即每個子系統混音時，減去（或排除 ）可能引發本地回聲或反饋的麥克風信號。
內部通話與尋呼系統（Intercom and Paging System）
內部通話系統（Intercoms）
內部通話系統是用于人員或房間間通信的音響系統，通常（非絕對 ）用于同一建筑或建筑群內。一般包含帶本地（個人 ）站的中央單元，也可含多個衛星或遠程站，提供類似電話的雙向通信。 尋呼系統僅用于單向通信，常向大量受眾傳遞信息。可簡單如超市臨時廣播，也可復雜如生命威脅場景的應急通知系統，重點是覆蓋范圍和可懂度。 播放系統類似音樂擴聲系統，但不用麥克風，僅播放預錄素材和數據流的音頻部分。設計良好的單個音頻系統，常用于語音擴聲、音樂擴聲和播放功能。音頻會議和視頻會議音頻系統（Audioconferencing and Audio for Videoconferencing） 會議，尤其是音頻會議，是不同地點的人群之間開展的溝通。根據參會群體的規模，多麥克風音頻會議模塊可放置在參會者之間的桌面上，也可懸掛在他們頭頂的天花板上。大型參會群體可能需要在桌面上安裝多個獨立麥克風，作為更龐大的集成視聽系統的一部分。音頻會議系統通常包含基于數字信號處理（DSP）的聲學回聲消除、噪聲門和電平壓縮技術。這類系統還可能具備語音增強、輔助信號源輸入、流媒體傳輸和播放功能。 視頻會議音頻系統通常是為支持視頻會議而設計的音頻會議系統的一種形式，主要區別在于麥克風的布置更為隱蔽。 在幾乎所有其他類型的音頻系統中，盡量降低背景噪聲都很重要。而對于聲音掩蔽（也叫語音隱私）系統而言，會刻意將背景噪聲引入環境，以此降低遠處對話的可懂度，進而助力實現語音隱私。該聲音掩蔽系統還有助于減少由其他噪聲（比如機械系統產生的噪聲以及外部交通噪聲）引發的干擾。
在本章中，你學習了聲音傳播的基礎知識、聲波的頻率和波長、諧波、分貝以及聲學環境。以這些知識為基礎，你了解了如何將聲音的基本原理應用到用于放大語音、音樂和其他音頻的電路路徑中。
電聲信號鏈，從始至終，涵蓋了從麥克風到調音臺、處理器再到揚聲器的所有設備。音頻系統中的每個設備都有不同的特性和特點，視聽專業人員會根據客戶需求進行選擇。
