音響師要知曉的會(huì )議擴聲系統核心組件與選擇要點(diǎn)

　　會(huì )議音響系統是一個(gè)復雜而精細的系統工程，其組成涵蓋了音源設備、音頻處理設備、功率放大器和音箱等多個(gè)環(huán)節。每個(gè)環(huán)節都至關(guān)重要且相互關(guān)聯(lián)，共同決定了會(huì )議音響系統的整體效果。在選擇和配置會(huì )議音響系統時(shí)，需根據會(huì )議規模、場(chǎng)地條件、音質(zhì)要求及成本預算等因素進(jìn)行綜合考慮，以確保系統的穩定性和高效性。

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　　編者按：本文將仔細剖析會(huì )議擴聲系統的核心組件，揭示其背后的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)。昆光學(xué)校助力每一位音視頻人才。

　　PART 0 1

　　音源設備：聲音的起點(diǎn)

　　音源設備是系統的“感官神經(jīng)”，負責將物理聲波精準轉換為電信號。

　　一、麥克風(fēng)：

　　1)動(dòng)圈麥克風(fēng)：依靠振膜帶動(dòng)線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中運動(dòng)產(chǎn)生電流(電磁感應原理)。其結構堅固、過(guò)載能力強、無(wú)需供電，適合高聲壓級環(huán)境(如激昂演講或樂(lè )器擴聲)。但靈敏度與高頻響應通常弱于電容麥。

　　2)電容麥克風(fēng)：核心是極薄的振膜與固定背板構成的電容器。振膜隨聲波振動(dòng)改變電容值，需外部幻象供電(通常48V)維持電場(chǎng)并驅動(dòng)內置阻抗轉換電路。其靈敏度高、頻響寬且平坦(20Hz-20kHz+)、瞬態(tài)響應優(yōu)異，能捕捉豐富細節，是會(huì )議室發(fā)言、錄音棚的主力。但成本較高，對潮濕、灰塵更敏感。

　　3)駐極體麥克風(fēng)：電容麥的變種，振膜或背板采用永久帶電材料(駐極體)，無(wú)需外部極化電壓，簡(jiǎn)化電路、降低成本、體積小巧。廣泛應用于領(lǐng)夾麥、鵝頸麥、手機麥克風(fēng)等。性能略遜于傳統電容麥，但性?xún)r(jià)比極高。

　　4)陣列麥克風(fēng)：多麥克風(fēng)單元按特定幾何排列(線(xiàn)性、環(huán)形)，結合DSP算法實(shí)現波束成形?？呻娮涌刂剖耙糁赶騾^域(如跟蹤講話(huà)者)，抑制環(huán)境噪聲與混響，解決大型圓桌或講臺拾音難題。是現代化智能會(huì )議室的核心。

　　話(huà)筒的選擇要點(diǎn)

　　心形：最常用，前方靈敏度最高，兩側衰減，后方抑制強。適合單人發(fā)言。

　　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(huán)境。

　　全向形：360°均勻拾音。適合圓桌討論、環(huán)境聲采集。易受房間聲學(xué)影響。

　　八字形：前后雙向拾音，兩側抑制。適合面對面對談。

　　會(huì )議室應用選擇：

　　鵝頸麥克風(fēng)：電容/駐極體芯，固定于桌面，心形指向，美觀(guān)耐用，經(jīng)典之選。

　　界面麥克風(fēng)(PZM)： 貼于桌面或墻面，利用邊界效應提升清晰度、減少相位干擾，適合嵌入桌面的隱藏式安裝。

　　吊裝麥克風(fēng)：電容/陣列麥，隱藏于天花，美觀(guān)整潔，指向可調，適合無(wú)桌面安裝需求。

　　無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)：手持/領(lǐng)夾/頭戴式，使用UHF頻段或2.4GHz/5GHz數字傳輸(如Shure ULX-D, Sennheiser EW-D)。提供移動(dòng)自由，需關(guān)注頻率協(xié)調、電池管理、加密與抗干擾能力。

　　二、其他音源：

　　數字音頻播放器/電腦聲卡： 播放背景音樂(lè )、提示音、錄音文件。需關(guān)注接口類(lèi)型(USB, 藍牙, 網(wǎng)絡(luò ))及輸出質(zhì)量(信噪比 > 90dB, THD < 0.01%)。

　　視頻會(huì )議編解碼器音頻輸入/輸出： 將遠端音頻接入本地擴聲，并將本地音頻發(fā)送至遠端。接口常用Dante/AES67(網(wǎng)絡(luò )音頻)、AES3(數字)、模擬XLR/Line。要求極低延時(shí)與高同步性。

　　電話(huà)耦合器(POTS/IP)： 集成傳統電話(huà)或VOIP會(huì )議。需具備回聲消除(AEC)功能。

　　PART 0 2

　　頻處理設備：聲音的指揮中樞

　　原始音頻信號需經(jīng)精密處理才能滿(mǎn)足擴聲需求，這是系統的“大腦”。

　　1. 數字信號處理器(DSP)：智能音頻核心

　　核心功能：

　　路由與矩陣切換：任意配置輸入源到輸出通道(功放/區域)的路徑，支持優(yōu)先級與場(chǎng)景預設。

　　參量均衡(PEQ)： 精確調整特定頻點(diǎn)的增益(±15dB)和帶寬(Q值)，修正房間聲學(xué)缺陷(如低頻駐波、高頻衰減)或設備頻響偏差。常用工具：實(shí)時(shí)分析儀(RTA)配合粉噪。

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

　　反饋抑制器(AFS)： 實(shí)時(shí)偵測并自動(dòng)生成窄帶陷波濾波器(-12dB至-30dB)消除嘯叫。算法有移頻、陷波追蹤等。

　　壓縮器/限幅器： 控制動(dòng)態(tài)范圍。壓縮器平滑大音量波動(dòng);限幅器(閾值更高，比率∞:1)保護后級設備免受瞬間峰值沖擊。

　　自動(dòng)混音器(AM)： 基于輸入信號電平(NOMA增益共享或門(mén)限開(kāi)啟)自動(dòng)調整多支麥克風(fēng)的增益，減少串音和噪聲累積，提升語(yǔ)音清晰度。支持“優(yōu)先”或“發(fā)言人數量”邏輯。

　　延時(shí)器：補償聲音在不同物理距離音箱傳播的時(shí)間差，確保聲像一致(如主擴與補聲音箱)。1ms延時(shí) ≈ 34cm距離。

　　回聲消除(AEC)： 針對視頻會(huì )議，利用自適應濾波器消除本地揚聲器聲音在遠端麥克風(fēng)的回聲。

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

　　2. 調音臺：信號融合與手動(dòng)操控平臺

　　模擬調音臺：物理推子、旋鈕控制。通道條含前置放大(增益)、高通濾波、多段EQ、輔助發(fā)送、聲像、推子、靜音?？偩€(xiàn)輸出至主擴、監聽(tīng)、錄音等。操作直觀(guān)，但靈活性、處理能力有限。

　　數字調音臺：物理控制層+核心DSP處理引擎。優(yōu)勢顯著(zhù)：

　　海量通道處理能力(輸入/輸出可達數十至上百路)。

　　每通道內置強大DSP(EQ、動(dòng)態(tài)、效果器)。

　　場(chǎng)景存儲與調用。

　　支持網(wǎng)絡(luò )音頻傳輸(Dante等)。

　　可遠程控制(iPad App、PC軟件)。

　　集成USB錄音/播放功能。是中型以上專(zhuān)業(yè)會(huì )議室的標配(如Yamaha TF, Allen & Heath SQ)。

　　3. 音頻接口與擴展器：系統的連接脈絡(luò )

　　Dante/AES67網(wǎng)絡(luò )音頻接口： 將模擬或AES3數字音頻轉換為IP網(wǎng)絡(luò )流，通過(guò)標準以太網(wǎng)傳輸，實(shí)現低延時(shí)、高通道數、靈活路由。是現代化系統骨干。

　　分配放大器(DA)： 將1路輸入信號無(wú)損耗分配至多路(如4、8路)相同輸出，驅動(dòng)多臺功放或處理器。

　　格式轉換器：解決不同接口(如XLR<->TRS, AES3<->S/PDIF, Dante<->AES67)的互通問(wèn)題。

　　PART 0 3

　　率放大器：聲音的強力引擎

　　功放將處理后的低電平線(xiàn)路信號(約1V)轉化為高功率信號(數十至數百瓦)驅動(dòng)揚聲器，是系統的“肌肉”。

　　1. 核心技術(shù)與分類(lèi)：

　　Class AB： 經(jīng)典線(xiàn)性放大。效率約50-65%。音質(zhì)溫暖自然(尤其中頻)，但發(fā)熱大、體積重量大。仍用于高端固定安裝或對音質(zhì)極致要求場(chǎng)合(如Crown XTi)。

　　Class D(數字功放)： 采用脈寬調制(PWM)技術(shù)。輸入信號控制開(kāi)關(guān)管(MOSFET)的高速通斷(開(kāi)關(guān)頻率>300kHz)，通過(guò)低通濾波器還原音頻。效率極高(>90%)，體積小、重量輕、發(fā)熱少?，F代D類(lèi)功放的音質(zhì)已非常接近優(yōu)秀AB類(lèi)，且成本降低，已成為絕對主流(如Powersoft, Lab Gruppen IPD)。

　　Class H： AB類(lèi)的改進(jìn)，電源電壓隨信號電平動(dòng)態(tài)切換，提高大信號輸出時(shí)的效率(可達70-80%)，減少發(fā)熱和能耗。性能介于A(yíng)B和D類(lèi)之間(如Crown XLS)。

　　Class TD (Powersoft專(zhuān)利)： D類(lèi)的變種，優(yōu)化了調制方式，在高頻響應和失真指標上表現更佳。

　　2. 關(guān)鍵性能參數：

　　輸出功率：需匹配音箱額定功率和阻抗(4Ω/8Ω)。通常提供不同負載下的RMS功率值。預留余量(功放功率 > 音箱持續功率)是保護音箱的關(guān)鍵。

　　總諧波失真加噪聲(THD+N)： <0.1% (@1kHz, 額定功率) 為優(yōu)秀，<0.05%為極佳。影響音質(zhì)純凈度。

　　阻尼系數(Damping Factor)： >200(@8Ω, 100Hz)為佳。反映功放對喇叭單元振膜運動(dòng)的控制力，影響低頻清晰度。

　　信噪比(SNR)： >100dB為優(yōu)秀。背景噪聲水平。

　　轉換速率(Slew Rate)： >20V/μs。應對瞬態(tài)大信號的能力。

　　輸入靈敏度/增益： 匹配前級設備的輸出電平(如0.775V/1.0V/1.4V)。

　　3. 智能化與集成化：

　　網(wǎng)絡(luò )監控與管理：支持通過(guò)Dante、AES67或專(zhuān)用協(xié)議監控功放狀態(tài)(溫度、負載、削波)、遠程開(kāi)關(guān)機、調整增益、設置保護參數。

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

　　多通道設計：?jiǎn)螜C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

　　音箱將電信號高效、準確還原為聲波，是系統性能的最終呈現者，也是與房間聲學(xué)交互最緊密的環(huán)節。

　　1. 核心技術(shù)與單元構成：

　　換能原理：動(dòng)圈式為主流。音圈在永磁體磁場(chǎng)中隨音頻電流運動(dòng)，帶動(dòng)振膜(錐盆/球頂)推動(dòng)空氣發(fā)聲。

　　單元分工：

　　低音單元：大尺寸(6.5”-18”)，長(cháng)沖程，負責低頻(< 250Hz)。材料常用紙漿、聚丙烯、金屬(鋁/鎂合金)、凱夫拉。

　　中音單元：(4”-8”)，負責人聲核心頻段(250Hz - 4kHz)。要求瞬態(tài)好、失真低。

　　高音單元：小振膜(球頂：絲膜、鈦膜、鈹膜;壓縮驅動(dòng)器+號筒)，負責高頻(> 2kHz)。絲膜柔和，金屬膜明亮穿透力強。號筒提升效率、控制指向性。

　　同軸單元：高音單元物理上位于低/中音單元中心軸線(xiàn)上，實(shí)現點(diǎn)聲源發(fā)聲，改善相位一致性，提供更準確的聲像定位(如KEF, Tannoy)。

　　2. 會(huì )議室主流音箱類(lèi)型與安裝：

　　吸頂揚聲器：

　　優(yōu)勢：完全隱藏，美觀(guān);聲場(chǎng)覆蓋均勻;不易引起嘯叫(遠離麥克風(fēng))。

　　結構：圓形或方形面板，嵌入天花板。多為全頻設計(4”-8”低音+1”高音)。

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

　　應用：中小型會(huì )議室、走廊、公共區域背景音樂(lè )和語(yǔ)音擴聲的主力。

　　壁掛揚聲器：

　　優(yōu)勢：安裝相對簡(jiǎn)單，成本適中，指向性可調。

　　類(lèi)型：全頻音箱、偶極/雙極音箱(營(yíng)造擴散聲場(chǎng))。常帶角度調節支架。

　　應用：中小會(huì )議室主擴聲或作為吸頂音箱的補充，狹長(cháng)空間。

　　柱式陣列揚聲器：

　　原理：垂直排列多個(gè)小尺寸全頻單元(或波導技術(shù))，形成垂直方向窄(控制天花板和地板反射)、水平方向寬(覆蓋聽(tīng)眾區)的恒定指向性聲場(chǎng)。

　　優(yōu)勢：投射距離遠、語(yǔ)言清晰度高(減少混響干擾)、視覺(jué)纖細美觀(guān)、易于安裝(落地或壁掛)。

　　應用：中型到大型會(huì )議室、法庭、教堂講臺兩側的理想主擴聲方案(如Renkus-Heinz, Bose Professional)。

　　線(xiàn)陣列揚聲器：

　　原理：精密排列并耦合的多個(gè)單元，利用聲波干涉在垂直面形成可控的柱面波，實(shí)現遠距離、高清晰度、低衰減的投射。需復雜計算和校準。

　　應用：超大型會(huì )議廳、劇院、禮堂的主擴聲。

　　超低音音箱：

　　應用：在需要增強電影、演示視頻低頻效果或音樂(lè )表現力的特定會(huì )議室(如多功能廳)中補充主音箱的低頻下限(<80Hz)。

　　會(huì )議單元內置揚聲器：桌面討論單元自帶的小功率揚聲器，主要用于該單元使用者的自我監聽(tīng)(“聽(tīng)自己”)，非主擴聲。

　　3. 關(guān)鍵性能參數與選型：

　　靈敏度：輸入1W功率在1米處產(chǎn)生的聲壓級(dB SPL)。越高，相同功率下聲音越響。會(huì )議室音箱通常 > 90dB。

　　額定功率(RMS/Continuous)： 音箱可長(cháng)期承受的安全功率。需與功放匹配(功放功率 <= 音箱額定功率)。

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

　　頻率響應：音箱能重放的頻率范圍及平坦度(±3dB)。會(huì )議室語(yǔ)音擴聲核心頻段為200Hz-8kHz。

　　指向性(覆蓋角度)：水平與垂直方向的聲音輻射范圍角(通常指-6dB點(diǎn)角度)。需根據房間形狀和座位布局選擇，確保均勻覆蓋并減少墻面反射。

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

　　4. 定壓廣播系統(70V/100V)：

　　原理：功放輸出通過(guò)變壓器升壓(如70V)，在傳輸線(xiàn)上電流小、損耗低、線(xiàn)徑要求細。每個(gè)吸頂/壁掛音箱內置匹配的降壓變壓器。

　　優(yōu)勢：長(cháng)距離(數百米)傳輸經(jīng)濟高效;可并聯(lián)大量音箱(總功率< 功放額定功率即可);布線(xiàn)簡(jiǎn)單(單根雙絞線(xiàn))。

　　應用：大型建筑內分布廣泛的背景音樂(lè )和語(yǔ)音通知系統(走廊、辦公室、大堂)，會(huì )議室吸頂喇叭常用此系統。

　　PART 0 5

　　線(xiàn)纜與接插件：聲音系統的生命線(xiàn)

　　模擬音頻線(xiàn)纜：

　　麥克風(fēng)線(xiàn)：雙芯屏蔽線(xiàn)(常用規格：2x0.14mm² + 屏蔽)。要求高屏蔽率(>90%)，低電容(<100pF/m)，抗干擾強。品牌線(xiàn)纜(如Canare, Mogami)更可靠。

　　音箱線(xiàn)：大截面多股無(wú)氧銅(OFC)線(xiàn)(如2.5mm², 4mm²)。低電阻是關(guān)鍵，減少功率損耗和阻尼系數下降。避免使用劣質(zhì)或過(guò)細線(xiàn)材。

　　數字音頻線(xiàn)纜：

　　AES3 (AES/EBU)： 使用XLR接口(通常110Ω阻抗平衡線(xiàn))傳輸雙通道數字音頻。距離可達100米。

　　Dante/AES67： 使用標準Cat5e/Cat6及以上以太網(wǎng)線(xiàn)(UTP/STP)和網(wǎng)絡(luò )交換機傳輸多通道、低延時(shí)音頻。是現代化系統主流。

　　接插件：

　　XLR (卡儂)： 3芯，平衡傳輸，麥克風(fēng)和線(xiàn)路信號首選，抗干擾強，鎖定可靠。

　　TRS (大三芯)： 3極(Tip-Ring-Sleeve)，立體聲或平衡單聲道線(xiàn)路信號。

　　TS (大二芯)： 2極，非平衡線(xiàn)路信號(如樂(lè )器)。

　　RJ45： 以太網(wǎng)接口，用于Dante/AES67網(wǎng)絡(luò )音頻。

　　Speakon (NL4/NL8)： 專(zhuān)業(yè)音箱接口，鎖定牢固，可傳輸多通道(NL4：2通道，NL8：4通道)，防誤插。

　　Phoenix/端子塊： 用于固定安裝的功放輸出端和定壓音箱連接。