音響師要知曉的會議擴聲系統核心組件與選擇要點

　　會議(yi)音(yin)響(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)是一個復雜而(er)精細(xi)的系統(tong)(tong)工程，其組成涵(han)蓋(gai)了音(yin)源設備(bei)、音(yin)頻處理設備(bei)、功率放大器和音(yin)箱(xiang)等多個環節。每個環節都至關(guan)重要且相互關(guan)聯(lian)，共同決定了會議(yi)音(yin)響(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)的整體效果(guo)。在選擇和配置會議(yi)音(yin)響(xiang)(xiang)系統(tong)(tong)時，需根據會議(yi)規模、場(chang)地條(tiao)件、音(yin)質要求及成本預算等因素進行綜(zong)合(he)考慮，以確保(bao)系統(tong)(tong)的穩定性(xing)和高效性(xing)。

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　　編者按(an)：本文(wen)將仔細(xi)剖析會議(yi)擴聲系統的(de)核(he)心組件，揭示(shi)其背后的(de)技術原理(li)與(yu)選型(xing)要點。昆光學校(xiao)助力每一位(wei)音視頻(pin)人才(cai)。

　　PART 0 1

　　音源設備：聲音的起點

　　音源設備(bei)是系統的“感官(guan)神經”，負責將物理聲波精準轉換(huan)為電信號。

　　一、麥克風：

　　1)動(dong)圈麥克風：依(yi)靠振膜帶動(dong)線圈在磁(ci)場(chang)中運動(dong)產生(sheng)電流(電磁(ci)感應原(yuan)理)。其結構堅(jian)固、過(guo)載能力強(qiang)、無需(xu)供電，適合高(gao)聲(sheng)壓級環境(jing)(如激昂演講或樂器擴聲(sheng))。但靈敏(min)度與高(gao)頻響應通常弱于電容麥。

　　2)電(dian)容麥克風：核心是極(ji)薄的振膜與(yu)固定背(bei)板(ban)構成的電(dian)容器。振膜隨聲(sheng)波(bo)振動(dong)改變(bian)電(dian)容值，需(xu)外部幻象(xiang)供(gong)電(dian)(通常(chang)48V)維持電(dian)場并(bing)驅動(dong)內置(zhi)阻抗轉換電(dian)路。其靈敏(min)度高、頻響寬(kuan)且平坦(20Hz-20kHz+)、瞬態響應優異，能捕捉豐富細節，是會議室發言、錄音棚的主力。但(dan)成本(ben)較高，對潮(chao)濕、灰塵更敏(min)感。

　　3)駐極(ji)體(ti)麥(mai)克風：電(dian)(dian)容麥(mai)的變種，振膜(mo)或背板采用永(yong)久帶電(dian)(dian)材(cai)料(liao)(駐極(ji)體(ti))，無需外部(bu)極(ji)化電(dian)(dian)壓，簡化電(dian)(dian)路(lu)、降低成本、體(ti)積小巧。廣泛應用于領夾麥(mai)、鵝頸(jing)麥(mai)、手機麥(mai)克風等。性能略遜于傳統電(dian)(dian)容麥(mai)，但(dan)性價(jia)比極(ji)高。

　　4)陣列麥克風：多麥克風單元按特定(ding)幾何排列(線性(xing)、環(huan)形(xing))，結合DSP算法實現(xian)波束成(cheng)形(xing)。可電子控制(zhi)拾音指向區域(如跟蹤講話者)，抑制(zhi)環(huan)境噪聲與混響，解決大型(xing)圓桌或講臺拾音難題。是(shi)現(xian)代化智(zhi)能會議室的核心。

　　話筒的選擇要點(dian)

　　心形：最(zui)常用，前(qian)方靈敏度(du)最(zui)高，兩側衰減，后方抑制強。適合單(dan)人發(fa)言(yan)。

　　超心形/槍式： 指向性更尖銳，拾音距離更遠，側后抑制更強。適合講臺、舞臺或嘈雜環境。

 　　全向(xiang)形：360°均勻拾音。適合圓桌討(tao)論、環(huan)境(jing)聲采集。易受房間聲學影響。

　　八字形：前后雙向拾音，兩側(ce)抑制。適合面(mian)對面(mian)對談(tan)。

　　會(hui)議室應用選(xuan)擇：

　　鵝頸麥克風(feng)：電容/駐極體(ti)芯，固定于桌面，心(xin)形指向，美(mei)觀耐用(yong)，經典之選(xuan)。

　　界面(mian)麥克風(PZM)： 貼于桌(zhuo)面(mian)或墻面(mian)，利用邊界效應(ying)提升清晰度(du)、減少相(xiang)位(wei)干擾，適合(he)嵌入桌(zhuo)面(mian)的隱藏(zang)式安裝。

　　吊裝麥克風(feng)：電容/陣列麥，隱(yin)藏于(yu)天花，美觀整潔，指(zhi)向(xiang)可調，適合無桌面(mian)安(an)裝需求。

　　無線麥克風：手持/領夾/頭戴式，使用UHF頻段或2.4GHz/5GHz數字傳輸(如 ULX-D, Sennheiser EW-D)。提供移動自由，需關注頻率協調、電池管理、加密與抗干擾能(neng)力。

　　二、其(qi)他音源(yuan)：

　　數(shu)字音(yin)頻播放器/電腦聲卡： 播放背景音(yin)樂、提示音(yin)、錄音(yin)文(wen)件。需關(guan)注(zhu)接口類型(USB, 藍牙, 網絡)及輸(shu)出質量(信(xin)噪比(bi) > 90dB, THD < 0.01%)。

　　視頻(pin)(pin)(pin)會議編解碼器音(yin)(yin)頻(pin)(pin)(pin)輸(shu)(shu)入/輸(shu)(shu)出： 將(jiang)遠(yuan)端音(yin)(yin)頻(pin)(pin)(pin)接(jie)入本地擴(kuo)聲，并將(jiang)本地音(yin)(yin)頻(pin)(pin)(pin)發送(song)至遠(yuan)端。接(jie)口常用Dante/AES67(網(wang)絡音(yin)(yin)頻(pin)(pin)(pin))、AES3(數(shu)字)、模擬(ni)XLR/Line。要求極低延時與高同步性。

　　電話耦合器(POTS/IP)： 集(ji)成傳統電話或VOIP會議(yi)。需具備(bei)回聲消除(chu)(AEC)功能。

　　PART 0 2

　　頻處理設備：聲音的指揮中樞

　　原始音頻信號(hao)需經精(jing)密處理才(cai)能滿足擴聲需求，這是系(xi)統(tong)的“大腦(nao)”。

　　1. 數字信號處理器(DSP)：智(zhi)能音(yin)頻(pin)核心(xin)

　　核心功(gong)能：

　　路由(you)與矩陣切換：任(ren)意配(pei)置輸入源(yuan)到輸出通道(功放/區域)的路徑，支持(chi)優先級與場景(jing)預(yu)設。

　　參量均衡(PEQ)： 精確調整特定頻點的增(zeng)益(±15dB)和帶(dai)寬(kuan)(Q值)，修正(zheng)房(fang)間聲學缺陷(如(ru)低頻駐波、高頻衰減)或設(she)備頻響偏差。常用工(gong)具：實時分析儀(yi)(RTA)配合(he)粉(fen)噪。

　　圖(tu)示均衡(GEQ)： 固定頻段(duan)(如31段(duan))的增益調節，用于粗略的音色(se)修正或反饋抑制。

　　反饋抑制器(AFS)： 實時偵測并自動生成窄帶陷波濾波器(-12dB至(zhi)-30dB)消除嘯叫。算(suan)法有移頻、陷(xian)波追蹤(zong)等。

　　壓縮(suo)器/限幅器： 控制動態范圍。壓縮(suo)器平滑大(da)音(yin)量波(bo)動;限幅器(閾(yu)值更(geng)高(gao)，比率∞:1)保護后級設(she)備免受瞬間峰(feng)值沖擊(ji)。

　　自(zi)動(dong)混音器(AM)： 基(ji)于輸入信號電平(NOMA增益共享或(huo)門限開啟)自(zi)動(dong)調整多支麥克風的增益，減少串(chuan)音和(he)噪(zao)聲累積(ji)，提升語音清(qing)晰度。支持“優先”或(huo)“發言人數量”邏輯(ji)。

　　延(yan)時器：補(bu)(bu)償聲音在不同物(wu)理距(ju)離音箱傳播的時間差(cha)，確保(bao)聲像(xiang)一致(如主擴與補(bu)(bu)聲音箱)。1ms延(yan)時 ≈ 34cm距(ju)離。

　　回聲(sheng)(sheng)消除(AEC)： 針對(dui)視(shi)頻會議，利用(yong)自(zi)適應濾(lv)波器消除本(ben)地揚(yang)聲(sheng)(sheng)器聲(sheng)(sheng)音在遠端(duan)麥克風的回聲(sheng)(sheng)。

　　硬件形態：獨立機架設備(如Biamp Tesira, Q-SYS)、軟件運行于專用主機或集成在數字調音臺中。

　　2. 調音臺(tai)：信號融合與手動操(cao)控(kong)平臺(tai)

　　模擬調音臺：物理推(tui)子(zi)(zi)、旋鈕控制。通道條含前(qian)置(zhi)放大(da)(增益)、高通濾(lv)波、多段(duan)EQ、輔助發送、聲像、推(tui)子(zi)(zi)、靜音(yin)。總線輸出至主(zhu)擴(kuo)、監聽、錄音(yin)等。操作(zuo)直觀(guan)，但靈(ling)活性、處理能(neng)力有限。

　　數字調音臺：物(wu)理控(kong)制層(ceng)+核心DSP處理引(yin)擎(qing)。優勢顯著：

　　海(hai)量(liang)通道處理能力(輸(shu)(shu)入/輸(shu)(shu)出可達數十(shi)至上(shang)百路)。

　　每通道內置強大DSP(EQ、動態、效果器)。

　　場景存(cun)儲與(yu)調用。

　　支持網絡音頻傳輸(Dante等)。

　　可遠程(cheng)控制(iPad App、PC軟件)。

　　集成USB錄音(yin)/播放功能(neng)。是中型以上(shang)專業會(hui)議(yi)室的標(biao)配(如Yamaha TF, Allen & Heath SQ)。

　　3. 音頻接口與(yu)擴(kuo)展器：系統的連接脈絡(luo)

　　Dante/AES67網絡音頻接口： 將模擬或AES3數字音(yin)頻轉換為(wei)IP網(wang)(wang)絡流，通(tong)過標準(zhun)以太網(wang)(wang)傳輸，實現(xian)低延時、高通(tong)道數、靈活路由(you)。是現(xian)代化系統骨干。

　　分配放大器(DA)： 將1路(lu)輸入信號(hao)無損耗(hao)分配至多路(lu)(如4、8路(lu))相(xiang)同輸出，驅動多臺(tai)功放或處理器。

　　格(ge)式轉換器：解決不(bu)同接口(kou)(如XLR<->TRS, AES3<->S/PDIF, Dante<->AES67)的(de)互(hu)通問題(ti)。

　　PART 0 3

　　率放大器：聲音的強力引擎

　　功(gong)放將處理后的(de)低電平線路信號(約(yue)1V)轉化(hua)為高功(gong)率信號(數十至數百瓦)驅動揚聲(sheng)器，是系統的(de)“肌肉”。

　　1. 核心(xin)技(ji)術與分類：

　　Class AB： 經典線性放大。效率約(yue)50-65%。音(yin)質溫(wen)暖自然(ran)(尤其中頻)，但(dan)發熱大、體積重量(liang)大。仍用于高(gao)端固(gu)定(ding)安(an)裝或對音(yin)質極(ji)致要求場合(如(ru)Crown XTi)。

　　Class D(數字功放)： 采用脈寬調制(PWM)技術。輸入信號控制開關管(MOSFET)的高速通斷(開關頻率>300kHz)，通過低通濾波器還原(yuan)音(yin)頻(pin)。效(xiao)率極高(gao)(>90%)，體積小(xiao)、重量輕、發(fa)熱少。現(xian)代D類(lei)功放的音(yin)質已(yi)非(fei)常接近優秀AB類(lei)，且成本降低，已(yi)成為(wei)絕對主流(如Powersoft, Lab Gruppen IPD)。

　　Class H： AB類的改進，電源電壓(ya)隨信號(hao)電平動(dong)態(tai)切換，提高大信號(hao)輸出(chu)時的效率(可達70-80%)，減少(shao)發熱和能(neng)耗。性能(neng)介于AB和D類之間(如Crown XLS)。

　　Class TD (Powersoft專利)： D類的變(bian)種，優化(hua)了調(diao)制(zhi)方式，在高頻響應和失真指(zhi)標上表現(xian)更(geng)佳。

　　2. 關鍵性能(neng)參(can)數：

　　輸出功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)：需匹配音箱額定功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)和阻(zu)抗(4Ω/8Ω)。通常(chang)提供(gong)不同負載下的(de)RMS功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)值。預留余量(liang)(功(gong)(gong)放功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv) > 音箱持續(xu)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv))是保護音箱的(de)關鍵。

　　總諧(xie)波失真加(jia)噪聲(sheng)(THD+N)： <0.1% (@1kHz, 額定功率) 為優秀，<0.05%為極佳。影(ying)響音(yin)質純凈度。

　　阻尼系數(Damping Factor)： >200(@8&Omega;, 100Hz)為(wei)佳。反映功放對喇叭單元振膜運(yun)動的控制力，影響(xiang)低頻清晰度(du)。

　　信噪(zao)比(SNR)： >100dB為優秀。背景(jing)噪(zao)聲水(shui)平。

　　轉換速率(Slew Rate)： >20V/μs。應對瞬(shun)態大信號的(de)能(neng)力。

 　　輸入靈敏(min)度/增益： 匹配前級(ji)設備的(de)輸出電平(如0.775V/1.0V/1.4V)。

　　3. 智能(neng)化與集成化：

　　網絡監控與管理：支持通過Dante、AES67或專用協議監控功放狀態(tai)(溫(wen)度(du)、負載(zai)、削波(bo))、遠程開關(guan)機、調整增益、設置(zhi)保護參數。

　　DSP模塊集成： 部分高端功(gong)放內置DSP模塊(如(ru)Biamp AMP, QSC CX-Q)，可直接進行分頻、均衡、延時、限幅等處理，簡化系統架構(“功(gong)放處理器”)。

　　多通道設計：單機提供2、4、8通道輸出，節省機柜空間。

　　PART 0 4

　　揚聲器（音箱）：聲能的最終釋放者

　　音(yin)箱將電信號高效、準確(que)還原(yuan)為聲(sheng)波，是系統性能的最(zui)終呈現者，也是與房間聲(sheng)學交互最(zui)緊密的環節。

　　1. 核心技術與(yu)單元構成：

　　換能原理(li)：動圈式(shi)為(wei)主流。音圈在永磁體磁場中(zhong)隨音頻(pin)電流運(yun)動，帶動振(zhen)膜(錐盆/球頂)推動空(kong)氣發聲。

　　單(dan)元分工：

　　低(di)音單元：大尺寸(cun)(6.5”-18”)，長沖(chong)程，負責低(di)頻(< 250Hz)。材料常用紙漿、聚丙烯(xi)、金屬(shu)(鋁/鎂合金)、凱(kai)夫拉。

　　中音(yin)單元：(4”-8”)，負責人聲核心頻段(duan)(250Hz - 4kHz)。要求瞬態好(hao)、失(shi)真低。

　　高音單元：小振膜(球頂：絲膜、鈦膜、鈹膜;壓縮(suo)驅動器(qi)+號筒)，負責高頻(> 2kHz)。絲膜柔和，金屬膜明亮穿(chuan)透力強。號筒提升(sheng)效率、控制指(zhi)向性。

　　同軸(zhou)(zhou)單元：高(gao)音(yin)單元物(wu)理(li)上位于低(di)/中音(yin)單元中心(xin)軸(zhou)(zhou)線上，實(shi)現點聲源發聲，改善相位一致性，提供更準確的(de)聲像(xiang)定位(如KEF, Tannoy)。

　　2. 會議室主流(liu)音箱(xiang)類型(xing)與安裝：

　　吸(xi)頂揚聲器：

　　優勢：完(wan)全隱藏，美觀;聲場覆蓋均勻;不(bu)易引起嘯叫(遠(yuan)離麥克風(feng))。

　　結構：圓形(xing)或方形(xing)面板(ban)，嵌入天花板(ban)。多為全頻設計(4”-8”低音+1&rdquo;高音)。

　　關鍵參數：覆蓋角度(70°-120°)、靈敏度(>88dB)、功率(20W-100W)、變壓器抽(chou)頭(70V/100V系統)。

　　應用(yong)：中小(xiao)型會議室、走廊、公共區域背景音樂和(he)語音擴(kuo)聲的主力。

　　壁掛(gua)揚(yang)聲器：

　　優勢：安裝相(xiang)對簡單，成本適(shi)中，指向性可(ke)調(diao)。

　　類型：全頻音箱、偶極(ji)/雙極(ji)音箱(營造(zao)擴(kuo)散聲場)。常帶角度調節支架。

　　應用：中(zhong)小會議室主擴聲或作為吸頂音箱的補充，狹長空間(jian)。

　　柱式陣列揚聲(sheng)器：

　　原理：垂(chui)直排列多個小(xiao)尺寸(cun)全頻單元(或波(bo)導技術(shu))，形成垂(chui)直方(fang)向窄(控制天花板和(he)地板反射)、水平方(fang)向寬(覆蓋聽眾區)的(de)恒定指向性(xing)聲場。

　　優勢：投(tou)射(she)距(ju)離遠、語言清(qing)晰(xi)度高(減(jian)少混響干擾)、視覺纖(xian)細美(mei)觀、易于安裝(落地或壁掛)。

　　應(ying)用：中型到大型會議(yi)室、法庭、教堂講(jiang)臺(tai)兩(liang)側的理想主擴聲方案(如Renkus-Heinz, Professional)。

　　線陣列(lie)揚聲器：

　　原理(li)：精密排(pai)列并耦合(he)的多個單(dan)元(yuan)，利(li)用聲(sheng)波(bo)干涉在(zai)垂(chui)直面形成可(ke)控的柱(zhu)面波(bo)，實現遠距離、高清晰度、低衰(shuai)減的投射。需復(fu)雜計算和校(xiao)準。

　　應(ying)用：超大型(xing)會議廳、劇院(yuan)、禮堂(tang)的主(zhu)擴聲。

　　超低音音箱：

　　應用：在需(xu)要(yao)增(zeng)強電影(ying)、演示(shi)視頻低頻效(xiao)果(guo)或音樂表現力的(de)特(te)定(ding)會議(yi)室(如多功能廳)中補充主音箱的(de)低頻下限(xian)(<80Hz)。

　　會議單(dan)(dan)元(yuan)內置揚(yang)聲(sheng)(sheng)器：桌面討論單(dan)(dan)元(yuan)自(zi)帶的(de)小功率揚(yang)聲(sheng)(sheng)器，主(zhu)要(yao)用(yong)于該單(dan)(dan)元(yuan)使用(yong)者的(de)自(zi)我監聽(“聽自(zi)己(ji)”)，非主(zhu)擴聲(sheng)(sheng)。

　　3. 關鍵性能參數(shu)與(yu)選型：

　　靈敏度(du)：輸入(ru)1W功(gong)率(lv)在1米處產生的聲壓級(dB SPL)。越高，相(xiang)同功(gong)率(lv)下(xia)聲音越響。會(hui)議室音箱通常 > 90dB。

　　額定功(gong)(gong)率(RMS/Continuous)： 音(yin)箱可長期承受的(de)安(an)全功(gong)(gong)率。需(xu)與功(gong)(gong)放匹配(功(gong)(gong)放功(gong)(gong)率 <= 音(yin)箱額定功(gong)(gong)率)。

　　阻抗：常(chang)見4Ω、8Ω、16Ω(Hi-Fi)或定壓(70V/100V)。決定與功放的匹配(pei)。

　　頻(pin)率(lv)響應(ying)：音箱能(neng)重放的頻(pin)率(lv)范圍(wei)及(ji)平坦度(±3dB)。會議室(shi)語音擴(kuo)聲核心頻(pin)段為200Hz-8kHz。

　　指向(xiang)性(覆(fu)蓋角(jiao)度)：水平(ping)與垂直方(fang)向(xiang)的聲音輻射范圍角(jiao)(通常指-6dB點角(jiao)度)。需根據房間形狀和座位布局選擇，確保均(jun)勻覆(fu)蓋并減少(shao)墻面反射。

　　最大聲壓級(ji)(SPL max)： 在額定功率或指定失真下，1米(mi)處能達(da)到的最大聲壓級(ji)。決定音箱的“音量(liang)天花板”。

　　4. 定壓(ya)廣播系統(tong)(70V/100V)：

　　原理：功放輸出通過變壓器升壓(如70V)，在傳輸線上電流小、損耗低、線徑要求細。每個吸頂/壁掛音箱內置匹配的降壓(ya)變壓(ya)器。

　　優勢：長距(ju)離(數百米)傳輸經濟高(gao)效;可(ke)并聯大(da)量音箱(xiang)(總功(gong)率< 功(gong)放額定功(gong)率即可(ke));布線簡(jian)單(單根雙絞(jiao)線)。

　　應用(yong)：大型建筑內分布廣泛的(de)背(bei)景音樂和語(yu)音通知系統(走廊、辦公室(shi)(shi)、大堂)，會(hui)議(yi)室(shi)(shi)吸頂(ding)喇(la)叭(ba)常(chang)用(yong)此系統。

　　PART 0 5

　　線纜與接插件：聲音系統的生命線

　　模擬音頻(pin)線纜：

　　麥克風(feng)線：雙(shuang)芯屏(ping)(ping)蔽線(常用規格：2x0.14mm² + 屏(ping)(ping)蔽)。要求高屏(ping)(ping)蔽率(>90%)，低(di)電容(<100pF/m)，抗干擾強。品牌線纜(如Canare, Mogami)更可靠。

　　音箱線(xian)：大(da)截面多股無(wu)氧銅(OFC)線(xian)(如(ru)2.5mm², 4mm²)。低電阻是關鍵，減(jian)少(shao)功率損耗和阻尼系數下降。避免使用劣質或過細線(xian)材。

　　數字音頻線(xian)纜：

　　AES3 (AES/EBU)： 使(shi)用XLR接口(kou)(通常(chang)110Ω阻抗平衡線(xian))傳(chuan)輸雙通道數字(zi)音頻。距(ju)離可達100米。

　　Dante/AES67： 使用標準Cat5e/Cat6及以上以太網線(UTP/STP)和網絡交換機傳輸(shu)多通道、低(di)延時音頻(pin)。是現代化系(xi)統主流。

　　接插件：

　　XLR (卡儂)： 3芯，平(ping)衡傳輸，麥克(ke)風和(he)線路信號(hao)首(shou)選，抗(kang)干擾強，鎖定可靠。

　　TRS (大三芯)：&nbsp;3極(ji)(Tip-Ring-Sleeve)，立(li)體聲或平衡單聲道(dao)線路信號。

　　TS (大二(er)芯)： 2極(ji)，非平衡線(xian)路信(xin)號(hao)(如(ru)樂器)。

　　RJ45： 以太網接口，用于(yu)Dante/AES67網絡(luo)音頻。

　　Speakon (NL4/NL8)： 專業音箱(xiang)接口，鎖定(ding)牢固，可傳輸多通道(dao)(dao)(NL4：2通道(dao)(dao)，NL8：4通道(dao)(dao))，防誤插。

　　Phoenix/端子塊： 用于固定安裝的(de)功(gong)放輸(shu)出端和定壓音箱(xiang)連接。