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从最基础的形式来看，完整的音频信号路径会获取声能并将其转换为电能，以便进行路由、处理、进一步放大，随后再转换回声能，具体步骤如下：
声源在空气中产生声波振动。
这种能量从一种形式到另一种形式的转换被称为 “换能（transduction）” 。麦克风是一种换能器 —— 它将声能转换为电能。扬声器也是一种换能器 —— 它将电能转换回声能。这意味着在电声信号路径的两端都可以有换能器。 了解麦克风的构造、预期用途，及其指向性、灵敏度、频率响应和阻抗特性，有助于你针对不同情况挑选合适的麦克风。 麦克风有多种类型、尺寸和构造。碳粒麦克风曾广泛应用于电话。此外，还有陶瓷麦克风、光纤麦克风、激光麦克风、压电麦克风、铝带麦克风、动圈麦克风、微机电系统（MEMS）麦克风、电容麦克风和驻极体麦克风，每种类型都有其特定的应用场景和特性。动圈式麦克风（Dynamic Microphones） 在动圈式麦克风（话筒）中，你会发现有一个线圈（导体）连接在振膜上，并置于永久磁场中。声压波会使振膜前后运动，从而带动与之相连的线圈运动。 当振膜和线圈组件运动时，会切割穿过线圈的磁力线，在线圈中感应出电压。感应出的电压与声压成正比，进而产生电音频信号。该信号的强度很小，被称为 “话筒电平信号” 。 动圈式麦克风用于许多场景，因为它们经济实惠且耐用，能够承受高声压级。而且，由于它们不需要电源，用途非常广泛。电容式麦克风（Condenser Microphones） 在电学研究中，若有两个带相反电荷（极化）的导体被绝缘体隔开，两个导体之间会存在电场。存储在两个导体之间的电位电荷（电压）数量，会根据导体间的距离、导体的表面积，以及两个导体间绝缘材料的介电强度而变化。利用这一原理的电子元件被称为电容器。 电容式麦克风（示例见图 4 - 6 ）包含一个导电振膜和一个导电背板。空气作为绝缘体，将振膜和背板隔开。需要用电极来施加正负电荷，从而在振膜和背板之间产生电场。 声压波使振膜前后运动，进而改变振膜与背板之间的距离（间距 ）。随着距离改变，存储在振膜与背板之间的电荷数量（即电容 ）也会改变。这种电容的变化会产生电信号。 电容式麦克风输出的信号强度，不如典型动圈式麦克风输出的话筒电平信号强。为增强信号，电容式麦克风内置了一个前置放大器，由用于给麦克风极板充电的同一电源供电。该前置放大器会将电容式麦克风内的信号放大到话筒电平，但不要与调音台中的麦克风前置放大器混淆。 为电容器元件充电并驱动前置放大器的电源，可以是麦克风本体内置的电池、外接的市电供电设备，也可以来自外部的幻象电源系统。 由于电容式麦克风所用的振膜质量通常比其他类型麦克风的振膜质量小，所以电容式麦克风往往比其他类型更灵敏，对高频声音响应更佳，整体频率响应范围也更宽。驻极体麦克风（Electret Microphone） 驻极体麦克风是电容式麦克风的一种。它的名称源于应用在麦克风振膜或背板上的预极化材料，即 “驻极体” 。 驻极体为电容器结构的一侧提供永久、固定的电荷。这种永久电荷省去了为典型电容式麦克风供电所需的较高电压。这使得驻极体麦克风可用小型电池或常规幻象电源供电。驻极体麦克风体积小巧，适用于多种用途，覆盖不同质量等级。微机电系统（MENS）麦克风（MEMS Microphone） 微机电系统（MEMS）麦克风属于一类机械装置，可直接构建在硅芯片上，采用的沉积和蚀刻工艺与制造微处理器及存储系统的工艺相同。它们是微型机械装置，能直接与芯片的纯电子电路集成。在视听（AV）领域，最知名的此类装置是用于数字光处理（DLP）投影仪中进行光切换的数字微镜器件（DMD） 。目前，许多其他 MEMS 装置已得到广泛商用，如加速度计、气压传感器、陀螺仪、光开关、喷墨泵，甚至还有麦克风。 采用 MEMS 技术制造的麦克风，一般是电容式麦克风或压电式麦克风（电信号由晶体的机械运动产生 ）的变体。尽管其极小的尺寸意味着 MEMS 麦克风的灵敏度并非特别高，尤其是在低频段，但 MEMS 麦克风的巨大优势在于可构建成阵列以提高灵敏度，并且能够与负责增益和频率补偿管理的放大器及信号处理器集成在同一芯片上。芯片上的处理过程可包含模数转换，从而制造出具备直接数字输出的麦克风。此外，在专门的 MEMS 麦克风、智能手机、智能音箱、平板电脑、虚拟现实头戴设备以及可穿戴设备中，都可能集成包含麦克风、加速度计和陀螺仪等一系列 MEMS 装置及其相关处理电路的芯片。定义幻象电源（Defining Phantom Power） 幻象电源是用于为包括电容式麦克风在内的各类音频设备供电的远程电源，通常为 12V 至 48V 直流，48V 最为常见。正电压会均匀施加到平衡音频电路的两根信号导线上，电源电路则通过电流经线缆屏蔽层返回完成闭合。由于电压均匀施加在两根信号导线上，所以不会对传输的音频信号产生影响，也不会损坏动圈式麦克风。 幻象电源通常可从音频调音台获取，可在单个麦克风输入处开关，可为多组麦克风通道启用，也可通过调音台上的单个开关，实现所有麦克风输入的幻象电源启用。若音频调音台无法提供幻象电源，可使用与麦克风串联的独立幻象电源。麦克风的物理设计与布置（Microphone Physical Design and Placement）无论是动圈式、电容式、驻极体式还是其他类型的麦克风，都有多种构造形式以满足不同用途，以下是一些常见的麦克风构造类型：手持式（Handheld）：主要用于语音或歌唱。由于会频繁移动，手持式麦克风内置防震装置以减少操作噪声。表面安装或边界式（Surface mount or boundary）：这类麦克风设计为直接安装在坚硬的边界或表面上，如会议桌、舞台地板、墙壁，有时也安装在天花板上。安装表面的声学反射特性会影响麦克风的性能。通常，将麦克风安装在天花板上效果最差，因为声源距离预期声源（如参会人员 ）更远，且更靠近其他噪声源（如天花板安装的投影仪和暖通空调通风口 ）。鹅颈式（Gooseneck）：最常用于讲台，有时也用于会议桌，这种麦克风连接在可弯曲的杆上。杆的长度各异。有防震装置可将麦克风与桌子或讲台的振动隔离开。枪式（强指向性）（Shotgun）：因外形及长而窄的指向性图案得名，最常用于电影、电视和现场制作工作。可将枪式麦克风连接到长吊杆（钓竿式吊杆 ）、由吊杆操作员操作的演播室吊杆，或摄像机顶部。乐器麦克风（Instrument）：这类麦克风用于拾取乐器的声音，可直接拾取原声乐器，也可从放大乐器的扬声器箱体拾取。其类型通常为电容式或动圈式，取决于乐器发出声音的响度、动态范围和频率。有些专用乐器换能器采用直接机械或磁性拾音方式。领夹式和头戴式麦克风（Lavalier and headmic）：这类麦克风由用户佩戴，常见于电视和戏剧制作。领夹式麦克风（也叫 “lav” 或 “lapel mic” ）通常直接夹在衣物上，如领带或翻领。头戴式麦克风则通过细短杆固定在耳部周围。由于尺寸、外观和颜色至关重要，领夹式和头戴式麦克风多为驻极体麦克风。波束形成阵列麦克风（Beamforming array）：波束形成阵列包含多个麦克风单元，通常是电容式麦克风振膜或 MEMS 麦克风。这些单元以不同形状排列成阵列，通过数字信号处理系统连接，形成可电子调控的窄波束图案，能在拾取目标声音的同时抑制环境噪声。阵列麦克风可方便地安装在墙面、桌面或天花板（如图 4 - 7 所示 ），主要用于会议室、会议空间、桌面和讲台。麦克风指向性图案（Microphone Polar Patterns） 挑选麦克风时需关注的特性之一是其指向性图案（polar pattern） 。指向性图案描述了麦克风的指向能力，即麦克风在特定方向拾取目标声音，同时抑制其他方向无关声音的能力。 指向性图案由麦克风最灵敏的方向范围来界定。这些图案有助于你确定针对特定用途应选用哪种麦克风类型。有时你希望麦克风能拾取来自各个方向的声音（如采访场景 ），有时则不希望拾取麦克风周围其他声源的声音（如人们的交谈声或纸张的沙沙声 ）。指向性图案也被称为拾音图案或麦克风的指向性（directionality） 。当麦克风抑制来自非目标方向的声音时，也有助于减少音响系统中潜在的反馈。以下是常见的指向性图案：全向型（Omnidirectional）：在所有方向上均匀拾音。心形（单向）型（Cardioid（unidirectional））：主要从麦克风前方（心形图案的一个方向 ）拾音。会抑制侧面传来的声音，对麦克风后方声音的抑制效果最明显。“cardioid（心形 ）” 一词源于其心形的指向性图案。超心形型（Hypercardioid）：是心形的一种变体，比常规心形指向性更强，因为它更多地抑制侧面声音。但代价是会直接拾取到麦克风后方的部分声音。超心形（Supercardioid）：这种类型比超心形指向性更好，对侧面声音的抑制更出色，同时比超心形拾取更多后方声音。双向型（Bidirectional）：在相反方向上拾音效果相同，侧面拾音很少或几乎没有。由于其指向性图案形状，有时也被称为 8 字形图案（figure-eight pattern）。麦克风灵敏度（Microphone Sensitivity） 衡量麦克风性能的一项指标是其灵敏度规格。它定义了在给定参考声音输入电平下，麦克风的电输出信号电平。简单来说，灵敏度体现了麦克风将声能转换为电能的效率。 若将两种不同类型的麦克风置于相同声压级环境中，灵敏度更高的麦克风会输出更高的电信号，而灵敏度较低的麦克风输出则更低。一般而言，电容式麦克风的灵敏度高于动圈式麦克风。 这是否意味着灵敏度低的麦克风质量较差呢？并非如此。麦克风是为特定用途设计和选用的。例如，专业歌手通常近距离使用麦克风，会产生很高的声压级。相比之下，站在讲台后、距离麦克风一两英尺的演讲者产生的声压级要低得多。对于歌手，动圈式麦克风可能是最佳选择，因为它通常能处理更高的声压级而不失真，同时还能提供足够的电输出。而演讲者使用的麦克风距离比歌手远，使用更灵敏的麦克风无疑会更受益。 1 帕（Pa）的压力相当于 94 分贝声压级（SPL）。在此示例中，若向麦克风输入 94dB SPL 的声音，会得到 - 54.5dBV 的电输出信号。 尽管大多数制造商以 94dB SPL 作为参考输入电平，但你也可能会看到以 74dB SPL（0.1Pa）作为参考的情况。使用不同的输入参考电平，显然会产生不同的输出电平。麦克风频率响应（Microphone Frequency Response） 衡量麦克风性能的另一项重要指标是其频率响应。它定义了麦克风在可听频谱范围内的电输出电平，进而有助于确定单个麦克风的声音表现。 麦克风的频率响应给出了它能够转换的频率范围，从最低到最高。它常以电输出随频率变化的二维图表形式呈现，如图 4 - 9 所示。展示麦克风指向性和频率响应特性的图形表示被称为极坐标图（polar plot） 。 对于指向性麦克风，整体频率响应在轴向上（直接朝向麦克风正面 ）表现最佳。当使用指向性麦克风偏离轴向时，不仅声音会减弱，频率响应也会发生变化。麦克风阻抗（Microphone Impedance） 若要让麦克风发挥作用，必须将其连接到其他设备上。如何判断麦克风与所连接的设备是否兼容呢？ 你必须考虑的另一项麦克风规格是其输出阻抗。阻抗是对交流（AC）电路中电子流动的阻碍作用（音频信号属于交流电路 ）。电阻则是对直流（单向 ）电路中电流流动的阻碍作用。阻抗和电阻的度量单位都是欧姆（Ω） 。 在电话和真空管早期，为实现最大功率传输，需使输出阻抗与输入阻抗匹配。现代音频系统采用最大电压传输，为此，设备输出阻抗应是所连接设备输入阻抗的十分之一或更小。如专业麦克风输出阻抗应≤200Ω ，与之适配的输入设备输入阻抗需≥2kΩ 。
专业麦克风属低阻抗，低阻抗麦克风抗噪性强，相较高阻抗麦克风，可支持更长电缆传输。无线麦克风（Wireless Microphones） 无线麦克风有时也叫 “无线电麦克风（radio mics）” ，它用射频（RF）传输替代麦克风线缆，与音频系统的其他部分连接，部分无线系统则采用红外（IR）传输。 对于手持式麦克风，标准麦克风外壳常与发射器顶部集成，麦克风外壳和发射器制成一个整体。有时，也会将小型插头式发射器插入普通手持式麦克风的输出接口。 在免提应用中，领夹式或头戴式麦克风会插入腰包式发射器（如图 4 - 10 所示 ）。腰包式发射器可夹在皮带上，或放在口袋、 pouch（小袋 ）里。射频传输的另一端是调至发射器特定频率的接收器。 大多数射频（RF）无线麦克风允许你从一系列可用频率中进行选择，以避免来自外部源的干扰，以及来自其他可能正在使用的无线设备的串扰或互调失真。一些射频系统采用扩频、跳频技术，以最大程度减少发射器之间的串扰并防止被窃听。数字无线链路的使用越来越多，用于确保隐私并消除射频信号噪声即便最优质的无线麦克风链路，在可靠性和抗噪声能力方面，也不及标准麦克风线缆。频谱管理（Spectrum Management） 协调分配给无线麦克风系统、无线耳内监听系统、通信系统以及视听安装和运营中涉及的众多其他无线技术的频率，至关重要。全频谱频率分配计划是任何视听安装或制作的重要组成部分。该计划必须考虑当地频率分配法规，如第 10 章 “无线电频率分配” 部分所述 。麦克风线缆与连接器（Microphone Cables and Connectors） 麦克风及其他输入设备通过线缆和连接器与音频调音台相连。专业麦克风线缆采用屏蔽双绞线，包含以下部分：
- 一对细规格、绝缘、多股绞合的铜线（导体），绞合以实现共模噪声抑制。
通常，屏蔽双绞线的两端采用行业标准的三芯 XLR 连接器端接，麦克风端为插座（母连接器），处理端为插头（公连接器）。 当同一位置间需要多个音频电路（如演示点与调音台之间 ），会使用多芯双绞线（常称 “蛇形线缆” ）。音频多芯线缆可在每个麦克风电路的独立 XLR 插头和插座端接，也可用集成所有电路的多针连接器，或在含面板安装连接器的出线盒端接，每个电路对应一个连接器。音频信号电平（Audio Signal Levels） 你已学会如何选择合适的麦克风并进行连接，接下来该做什么呢？首先，了解一些与音频信号相关的术语。
专业线路电平（Line level, professional）
：专业音频系统中，线路电平约为 1V 。电压测量常以 1kHz 下 600Ω 阻抗电路为参考。线路电平是进行所有信号路由和处理的电平。消费级线路电平（Line level, consumer）
：消费类设备中的线路电平低于专业环境，仅为 316mV 。电压测量常以 1kHz 下 10kΩ 阻抗电路为参考。消费级线路电平常用 3.5mm（1/8 英寸）立体声插孔插头或 RCA（唱机）连接器识别。扬声器电平（Loudspeaker level）
：信号经路由和处理后，会送至功率放大器进行最终放大，达到扬声器电平。扬声器将放大后的电信号转换为声能。大型场馆系统的扬声器馈电电路，电流可达数十安，电压为数十伏 。
信号电平兼容性（Signal Level Compatibility） 搭建系统时，需确保系统组件相互兼容。比如，把麦克风直接插入功率放大器输入，声音小，因话筒电平信号弱；功率放大器输出接期望话筒 / 线路电平的设备，会损坏组件。 麦克风直插有源音箱呢？有些公司生产有源音箱，集成立即设置、便携性好。有源音箱内置之前提到的信号处理电路，若有麦克风输入，就有话放，内部处理为线路电平，还内置功率放大器驱动音箱 。信号电平调整（Signal Level Adjustments） 处理信号电平时，可能需改变电平，以提供更高电压信号，或避免因信号电压过高导致失真。以下是信号电平调整相关术语：
- 增大信号电平叫 “增加增益（adding gain）”，指对信号施加的放大程度。
- 减小信号电平叫 “衰减（attenuation）” 。
- 对信号电平的调整叫 “增益调整（gain adjustments）” 。
- “增益控制（gain control）” 指调整信号电平的总体能力。
- 对信号既不增益也不衰减，叫 “单位增益（unity gain）”，即信号通过音频系统时电平无变化 。
我们已回顾了声音捕捉的基础知识，接下来将了解用于处理音频信号的设备。这些设备种类繁多，涵盖从均衡器到功率放大器等各类器材 。 从最基本形式看，音频系统一端有声音源，另一端是声音的接收端。几乎在所有情况下，声源都不止一个。 音频技术人员要处理多样且多变的声源。比如音乐会中多个演奏乐器的乐手；播放设备如 CD、DVD、MP3 播放器或媒体服务器；会议中的多名参与者；戏剧表演里的多位演员。所有这些信号都汇聚到音频调音台。 所有音频混音器的作用相同：合并、控制、路由，还可能处理来自多个输入的音频信号，再输出到多个端。通常，输入数量多于输出数量。 音频混音器常以可用输入和输出数量来区分。比如，8 进 2 出的调音台有 8 个输入和 2 个输出。每个输入的话筒或线路电平信号进入各自通道。许多调音台通过主母线或辅助母线，提供单个通道的均衡调整以及多种信号路由功能。 音频混音器也常被称为混音控制台、音频控制台或调音桌。 无论大小和复杂程度如何，只要混音器接收话筒电平输入，就会有话筒前置放大器。一旦话筒电平被话放放大到线路电平，就能被调音台的其他部分处理。 在输入和输出之间，典型的音频混音器有多个增益调节级，用于调整。这些调整让控制台操作员能平衡或混合音频源，为听众营造合适的声音平衡。 有些音频混音器能自动打开和关闭话筒通道，像开关一样，这类叫门控自动调音台。还有些会提升正在使用的话筒通道音量，衰减（或静音）未使用的通道，类似音量旋钮，这类叫增益共享自动调音台。用于自动混音的通道应仅用于语音。其他声源如音乐，不应设为自动混音。大多数应用，尤其是音乐，需要现场操作员干预才能实现可接受的混音。 有多种类型的处理器可优化音频信号，需根据使用目的和听音环境来确定所需类型。常见的处理器包括限制器、压缩器、扩展器、噪声门和滤波器 。这些都是音频领域中用于对音频信号进行特定处理，以改善音质、控制动态范围等的专业设备 ，比如压缩器可压缩音频信号的动态范围，让大声部分变小、小声部分变大，使整体音量更均匀 。 压缩器、限制器和扩展器都属于动态处理器，它们会改变信号的整体动态范围（动态范围指信号最响和最安静电平的差值，信号高低电平差异大则动态范围宽 ）。压缩器和限制器原理相近但用途不同。
压缩器特性（Compressors）
极端压缩就是限制，限制器特点如下：
限幅器特性（Limiters）
- 由音频信号中的峰值（如麦克风掉落）触发，快速反应切断信号，避免超阈值。
图 4 - 11 展示了使用限制器后对信号的影响 。 （这些是音频处理中控制信号动态范围的关键设备，用于优化音质、保护设备等 ）
扩展器（更准确说是向下扩展器 ）（Expanders）
扩展器特性如下：
- 信号电平衰减会增大最高与最低信号电平的差异，扩大动态范围。
噪声门（Gates）特性
图 4 - 12 展示了应用噪声门对信号的影响 。
滤波器（Filters）
滤波器特性如下：
- 陷波滤波器（notch filter）衰减特定窄频率范围。
- 低通滤波器（low - pass filters）让信号低频成分通过，衰减高频范围。
- 高通滤波器（high - pass filters）让信号高频成分通过，衰减低频范围。
图 4 - 13 展示低通和高通滤波器的工作效果 。
均衡器（Equalizers）
均衡器（EQs）是频率控制设备，可提升（增加增益）或衰减（削减）特定频率范围。最简单的均衡器是家用立体声音响或环绕声接收器上的低音和高音 tone 控制。基础音频调音台输入通道的均衡器，可能提供简单的高、中、低频控制。
在视听领域，常见两种音响系统均衡器：
图形均衡器（Graphic equalizer）：常见的是 1/3 倍频程均衡器，有 30 或 31 个滑块调节，对应特定固定频率和固定带宽，频率以每 1/3 倍频程为中心。众多调节点可塑造系统整体频率响应，实现所需效果。因调节控件能大致直观呈现频率调整，故叫图形均衡器。
参数均衡器（Parametric equalizer）：如图 4 - 14 所示，比图形均衡器更灵活。不仅能像图形均衡器那样提升和衰减，还可调节中心频率和滤波器带宽（常称滤波器 Q 值 ）。许多音频调音台输入端有简单参数均衡器。 均衡器类型多样，从简单音色控制到全参数均衡器。有些调音台结合固定和半参数控制。图形和参数均衡器用于系统级调整，可作为独立组件、内建于音频调音台，或集成在数字信号处理器（DSP）单元中 。
延时器（Delays）
电子延时在扩声应用中常用。比如礼堂有楼座下方区域，正坐楼座下的观众，主扬声器覆盖差，会装辅助扬声器覆盖。
主扬声器和楼座下辅助扬声器的电子音频信号几乎同时到达，但声音从两个位置传到楼座下观众处时间不同，会有回声。因声音传播速度约 343 米 / 秒（1125 英尺 / 秒 ），远慢于电子音频信号的约 150,000 千米 / 秒（90,000 英里 / 秒 ）。
这种情况下，对送往楼座下扬声器的音频信号用电子延时，调整延时量，让主扬声器和辅助扬声器的声音同时到达观众处 。
数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）
音频数字信号处理器是基于微处理器的设备，分析输入的数字音频流，对信号进行数学运算和转换，实现多种功能，包括：混音、自动电平控制、滤波、均衡、限制、压缩 / 扩展、延时、变调、回声消除、反馈抑制、时间处理、矩阵路由与混音、扬声器处理 。
DSP 可集成到调音台，也可作为独立设备。独立 DSP 有模拟输入输出，可衔接模拟设备，一个 DSP 能替代多个处理设备。部分 DSP 功能少，由前端面板控制；多数是多功能设备，需连外部控制系统配置编程 。
编程配置 DSP 常需外部计算机运行专有软件，通过串口、USB 或以太网连接，也有 DSP 带网页界面，可通过浏览器配置。音频 DSP 编程技能是视听技术人员的宝贵资产 。
信号处理需时间，DSP 会给信号路径引入延时（ latency ），用毫秒表示输入输出间隔。选 DSP 要考虑可能引入的信号延时 。
功率放大器（Power Amplifiers）
功率放大器是信号到达扬声器前的最后一环设备，用于充分放大电子音频信号，驱动扬声器。通过提升信号增益（电压和功率），将线路电平（约1V）提升到扬声器电平，不同系统的扬声器电平要求：
典型音箱系统：4V以上
分布式音箱系统：最高70V或100V
超大型场馆：超100V
有些基础放大器只有电源开关和输入灵敏度控制，如今很多集成数字信号器、扬声器保护逻辑及网络监控控制功能。理论上，放大器功率越大，信号放大越强，扬声器发声越响。
功率放大器与扬声器用比话筒或线路电平更粗的多股线连接，线径取决于放大器到扬声器的距离及所需电流，扬声器线缆无屏蔽，可能绞合也可能不绞合。
扬声器线缆常用的连接器是Speakon连接器，专用于专业扬声器连接。因坚固、耐用、可锁定且易用，被广泛应用。
扬声器（Loudspeakers）
扩声中，扬声器是电信号路径的末端。麦克风转成电能、经音频系统处理的声能，再由扬声器转回声能。多数扬声器有共性：声学驱动器装在封闭空间内。扬声器适用性取决于用途，包括：
扬声器可设计为便携或固定安装型。
分频器（Crossovers）
音频频谱涵盖很宽的频率范围，无法制造单个声学驱动器，精准且高效重放整个频率范围。解决方法是构建多驱动器的扬声器系统（如图4-15），扬声器箱含多个驱动器，每个覆盖不同频率范围。
为让每个驱动器仅处理能精准转换的频率，会用叫“分频器”的电子分频设备。分频器可置于放大级前，为对应驱动器提供合适信号；也可接放大器输入，连至多驱动器扬声器箱。很多低功率扬声器箱会集成分频器，无功率（被动）分频网络，可分割输入信号频率，传至合适驱动器。
不同驱动器及对应频率范围示例：
扬声器灵敏度（Loudspeaker Sensitivity）
扬声器的效率评级基于其将电能转换为声能的能力，类似麦克风，这一评级叫“灵敏度”，指特定参考输入电平下，扬声器的声输出信号电平。相同参考信号驱动时，灵敏度高的扬声器，声能输出比灵敏度低的高。
尽管扬声器声学效率差异大，但灵敏度并非衡量其声学准确性的指标。扬声器特定标准设计选用，应用场景包括应急通知、寻呼、语音扩声、录音室、体育场馆、返听、巡演音乐会、广播、系统监听、音视频会议、宗教场所、音乐重放等。在视听系统中，难有其他设备像扬声器这般，有多样配置、价格，适配不同用途。
示例：扬声器灵敏度规格“88dB/1W@1m”，意为输入1瓦功率时，距扬声器1米处，声压级（SPL）为88分贝。
扬声器频率响应与极性模式（Loudspeaker Frequency Response and Polar Patterns）
对于扬声器，和指向性麦克风类似，整体频率响应在轴上（正前方）最佳。偏离轴线时，不仅声级降低，频率响应也会改变。
标记“标称扩散（覆盖）模式”的扬声器，该模式仅在有限的中高频范围有效。因低频波长长得多，扩散快，控制低频扩散模式需超大波导和箱体。
用图形表示扬声器指向性与频率响应关系的是“极坐标图（polar plot）”，图4-16展示了扬声器极坐标图示例。
扬声器阻抗（Loudspeaker Impedance） 扬声器有标称阻抗评级，但阻抗随频率变化，该标称值并非在整个频率范围都准确，多数扬声器额定为4、8或16欧姆。 连接扬声器时，需知晓接功放输出端负载的总阻抗，了解总阻抗有助于：
音频信号电平监测（Audio Signal-Level Monitoring） 你已了解整个音频信号路径及涉及的信号电平（话筒、线路、扬声器电平），现在需检测并调整系统不同节点的信号电平确保其不过低或过高。检查信号电平（Checking Signal Levels） 开启系统功率放大器前，要检查所有待使用的音频调音台通道，确保信号干净。调整话筒前置放大器及调音台、其他音频设备中所有增益级电平，直至功率放大器，同时验证无信号失真。 通常，借助调音台内置电平指示器检查信号电平，并用耳机确认。注意：任何单个增益级都别调制最大，这样能减少信号路径引入的电子噪声和失真，是良好操作习惯。
- 缓慢调高功率放大器输入调节，直到扬声器达到所需声压级。
这些操作有助于避免信号电平过低（导致信噪比差）和过高（导致失真）。模拟计量系统中，线路电平信号通常保持在0dBu（775mV）左右，正常使用时偶尔会超0dBu。数字信号计量中，电平绝不能超0dBFS（数字信号满刻度），否则信号会被削波、失真。设备常至少有一个LED指示灯显示信号电平状态，部分LED灯随信号接近/进入失真变色。标签可能有
注意：读设备手册，助于正确操作、理解指示灯含义，红闪LED常表示信号失真，务必读手册。平衡与非平衡电路（Balanced and Unbalanced Circuits）所有电路及连接线缆会产生电磁场，与其他电路、线缆（含视听电路）相互干扰，噪声会降低信号质量，音频系统中可能引入哼声、嗡嗡声、噼啪声等。用主动平衡电路（图4-17）可降噪，信号经两根相同平行线传输，称平衡信号。接收端合并信号，增强强度且抵消双导线拾取的外部信号（共模抑制）。音频中尽可能用平衡电路，尽管成本高。音频线中，两信号导体常绞合，外裹接电地的屏蔽层，即屏蔽双绞线（图4-18）。低成本非平衡电路（图4-19）中，信号经单导线传输，无反向信号抵消外部干扰，线缆拾取的外部信号会出现在输出。非平衡线缆的单导体外有屏蔽层，兼作回路，也叫单端电路。 无论平衡与否，线缆越长，受噪声影响越大。非平衡线路传输距离和传可用信号能力极有限。 判断设备平衡/非平衡，看输出/输入，非平衡音频设备和线缆通常有非平衡电路的连接器，每个信号仅对应一个插脚或部分，加一个返回连接器。常见的有RCA（唱机插头）和3.5mm（1/8英寸）插孔插头。广泛用于便携设备和电脑的三段式3.5mm（TRS）插孔插头，仅用于非平衡电路，实际传输两个独立非平衡信号（立体声信号的左右声道），加一条公共信号返回线。 平衡线路系统最常用的连接器是三芯XLR。这些常见连接器类型见（图4-20）。 声反馈是音频系统中有 时出现的啸叫或轰鸣音，由系统输出反馈回输入产生。通常是扬声器输出被麦克风拾取，经反复放大形成反馈环路，使系统不稳定。麦克风距扬声器过近，或系统某处增益（音量）过高。都会引发反馈。 避免反馈的方法之一是合理放置麦克风和扬声器，控制反馈的最佳实践包括：
音频系统应用示例（Examples of Audio System Applications） 我们已完整回顾音频信号链（从麦克风到扬声器），你也了解了各类信号电平、所用线缆，及音频专业人士偏爱的电路类型（平衡电路）。现在要介绍几种常见音频系统应用。扩声或公共广播（Sound Reinforcement or PA）
若无法以足够声学电平（未放大时 ）听到声音，就用麦克风、音频调音台、信号处理器、功率放大器和扬声器，电子放大声源，让你听到并传给更大 / 更远的受众。
一般来说，扩声分音乐扩声和语音扩声两类。现场制作中，扩声系统常被称为 PA（公共广播 ）系统，最初指简单语音扩声系统。依音乐内容，音乐扩声系统可能需覆盖大部分可听频谱，故多为全带宽系统，能重放宽频率范围和高声压级。语音扩声系统用于受众无法听清未放大演讲者的场景，因人类语音带宽有限，这类系统无需设计成全带宽。
减混响（Mix-Minus）
“减混响” 系统是一种特殊扩声系统，会刻意省略完整混音中的某些元素。当扬声器和麦克风距离过近，极可能引发系统反馈时，常使用该系统。比如会议中，参会者和演讲者的声音需被听到，麦克风与各组扬声器需精心分配、混音，这给系统稳定运行带来挑战 —— 若 live 麦克风靠近放大其信号的扬声器，就会产生反馈。对于需要本地 “返听” 扬声器的音乐家和歌手而言，用减混响馈送也很常见，能让他们听到自己及部分其他乐手的声音。
做法是为每个扬声器或扬声器组（称 “扬声器区” ）创建独立声音子系统。“减混响” 即每个子系统混音时，减去（或排除 ）可能引发本地回声或反馈的麦克风信号。
内部通话与寻呼系统（Intercom and Paging System）
内部通话系统（Intercoms）
内部通话系统是用于人员或房间间通信的音响系统，通常（非绝对 ）用于同一建筑或建筑群内。一般包含带本地（个人 ）站的中央单元，也可含多个卫星或远程站，提供类似电话的双向通信。 寻呼系统仅用于单向通信，常向大量受众传递信息。可简单如超市临时广播，也可复杂如生命威胁场景的应急通知系统，重点是覆盖范围和可懂度。 播放系统类似音乐扩声系统，但不用麦克风，仅播放预录素材和数据流的音频部分。设计良好的单个音频系统，常用于语音扩声、音乐扩声和播放功能。音频会议和视频会议音频系统（Audioconferencing and Audio for Videoconferencing） 会议，尤其是音频会议，是不同地点的人群之间开展的沟通。根据参会群体的规模，多麦克风音频会议模块可放置在参会者之间的桌面上，也可悬挂在他们头顶的天花板上。大型参会群体可能需要在桌面上安装多个独立麦克风，作为更庞大的集成视听系统的一部分。音频会议系统通常包含基于数字信号处理（DSP）的声学回声消除、噪声门和电平压缩技术。这类系统还可能具备语音增强、辅助信号源输入、流媒体传输和播放功能。 视频会议音频系统通常是为支持视频会议而设计的音频会议系统的一种形式，主要区别在于麦克风的布置更为隐蔽。 在几乎所有其他类型的音频系统中，尽量降低背景噪声都很重要。而对于声音掩蔽（也叫语音隐私）系统而言，会刻意将背景噪声引入环境，以此降低远处对话的可懂度，进而助力实现语音隐私。该声音掩蔽系统还有助于减少由其他噪声（比如机械系统产生的噪声以及外部交通噪声）引发的干扰。
在本章中，你学习了声音传播的基础知识、声波的频率和波长、谐波、分贝以及声学环境。以这些知识为基础，你了解了如何将声音的基本原理应用到用于放大语音、音乐和其他音频的电路路径中。
电声信号链，从始至终，涵盖了从麦克风到调音台、处理器再到扬声器的所有设备。音频系统中的每个设备都有不同的特性和特点，视听专业人员会根据客户需求进行选择。
