ระดับสัญญาณ (Line level) คือระดับความแรงของสัญญาณเสียง ที่กำหนดไว้ ซึ่งใช้ในการส่ง สัญญาณเสียง แบบอนาล็อกระหว่างอุปกรณ์เสียงต่างๆ เช่นเครื่องเล่นซีดีและ ดีวีดี โทรทัศน์เครื่องขยายเสียงและมิกเซอร์

โดยทั่วไป สัญญาณระดับไลน์จะอยู่ตรงกลางของลำดับชั้นระดับสัญญาณในวิศวกรรมเสียง มีสัญญาณที่อ่อนกว่า เช่น สัญญาณจากไมโครโฟน (ระดับไมโครโฟน) และตัวรับสัญญาณเครื่องดนตรี (ระดับเครื่องดนตรี) และสัญญาณที่แรงกว่า เช่น สัญญาณที่ใช้ขับหูฟังและลำโพง (ระดับลำโพง) ความแรงของสัญญาณต่างๆ เหล่านี้ไม่ได้หมายถึงแรงดันเอาต์พุตของอุปกรณ์ต้นทางเสมอไป แต่ยังขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์เอาต์พุตและความสามารถในการจ่ายพลังงานเอาต์พุต ของอุปกรณ์นั้นด้วย

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่เกี่ยวข้องกับเสียง (เช่นการ์ดเสียง ) มักจะมีขั้วต่อที่ระบุว่าLine Inและ/หรือLine Out Line Outทำหน้าที่ส่งสัญญาณเสียงออก และLine Inทำหน้าที่รับสัญญาณเสียงเข้า การเชื่อมต่อ Line In/Out บนอุปกรณ์เสียงสำหรับผู้บริโภคโดยทั่วไปจะเป็นแบบไม่สมดุล (Unbalanced ) โดยใช้ขั้วต่อมินิแจ็ค TRS 3 ตัวนำ ขนาด3.5 มม. (0.14 นิ้ว แต่โดยทั่วไปเรียกว่า1/8 นิ้ว ) สำหรับต่อสายดิน ช่องสัญญาณซ้าย และช่องสัญญาณขวา หรือแจ็ค RCA สเตอริโอ อุปกรณ์ระดับมืออาชีพมักใช้การเชื่อมต่อแบบสมดุล (Balanced) บนแจ็คโทรศัพท์ TRS ขนาด 6.35 มม. (1/4 นิ้ว) หรือขั้วต่อ XLRอุปกรณ์ระดับมืออาชีพอาจใช้การเชื่อมต่อแบบไม่สมดุลด้วยแจ็คโทรศัพท์ TS ขนาด 1/4 นิ้ว ด้วยเช่นกัน

ระดับสัญญาณสาย (Line Level) อธิบายถึง ระดับสัญญาณที่ระบุไว้ของสายส่งโดยแสดงในหน่วยเดซิเบลเทียบกับแรงดันอ้างอิงมาตรฐาน ระดับสัญญาณที่ระบุไว้และแรงดันอ้างอิงที่ใช้จะขึ้นอยู่กับระดับสัญญาณสายที่ใช้ แม้ว่าระดับสัญญาณที่ระบุไว้จะแตกต่างกันไป แต่มีเพียงแรงดันอ้างอิงสองค่าที่ใช้กันทั่วไป คือเดซิเบลโวลต์ (dBV)สำหรับการใช้งานทั่วไป และเดซิเบลแบบไม่มีโหลด (dBu)สำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ

แรงดันอ้างอิงเดซิเบลโวลต์คือ1 V _RMS = 0 dBV [ ^{1 ] แรง} ดันอ้างอิงเดซิเบลที่ไม่มีโหลด0 dBuคือแรงดัน AC ที่จำเป็นในการผลิตพลังงาน1 mW ผ่านอิมพีแดนซ์ 600 Ω (ประมาณ0.7746 V _RMS ) ^{[ 2 ]} หน่วยที่ยุ่งยากนี้เป็นส่วนที่เหลือมาจากมาตรฐานโทรศัพท์ยุคแรก ซึ่งใช้แหล่งกำเนิดและโหลด 600 Ω และวัดกำลังที่กระจายในหน่วยเดซิเบล-มิลลิวัตต์ ( dBm ) อุปกรณ์เสียงสมัยใหม่ไม่ได้ใช้โหลดที่ตรงกัน 600 Ω ดังนั้นจึงใช้หน่วย dBm ที่ไม่มีโหลด ( dBu )

ระดับที่ระบุโดยทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ระดับมืออาชีพคือ+4 dBu (ตามธรรมเนียม ค่าเดซิเบลจะเขียนด้วยสัญลักษณ์เครื่องหมายอย่างชัดเจน) สำหรับอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคคือ−10 dBVซึ่งใช้เพื่อลดต้นทุนการผลิต^{[ 3 ]}

เมื่อพิจารณาในเชิงสัมบูรณ์ สัญญาณที่−10 dBVเทียบเท่ากับ สัญญาณ คลื่นไซน์ที่มีแอมพลิจูดสูงสุด (V _PK ) ประมาณ0.447 โวลต์หรือสัญญาณทั่วไปใดๆ ที่ มีค่าเฉลี่ยกำลังสองราก (V _{RMS ) ประมาณ} 0.316 โวลต์ ส่วนสัญญาณที่+4 dBuเทียบเท่ากับสัญญาณคลื่นไซน์ที่มีแอมพลิจูดสูงสุดประมาณ1.736 โวลต์ หรือสัญญาณทั่วไปใดๆ ที่มีค่า เฉลี่ยกำลังสองราก (V RMS ) ประมาณ 1.228 โว_ลต์

แอมพลิจูด สูงสุดถึงต่ำสุด (บางครั้งย่อว่าpp ) (V _PP ) หมายถึงช่วงการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดของสัญญาณ ซึ่งเป็นสองเท่าของแอมพลิจูดสูงสุดของสัญญาณ ตัวอย่างเช่น สัญญาณที่มีแอมพลิจูดสูงสุด±0.5 Vจะมีแอมพลิจูด ppเท่ากับ1.0 V

สัญญาณระดับสายเป็น สัญญาณ กระแสสลับที่ไม่มีออฟเซ็ต DC ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าจะแปรผันตามกราวด์ของสัญญาณจากแอมพลิจูดสูงสุด (เช่น+1.5 V ) ไปจนถึงแรงดันไฟฟ้าลบที่เทียบเท่า ( −1.5 V ) ^{[ 4 ]}

เนื่องจากสายเคเบิลระหว่างเอาต์พุตไลน์และอินพุตไลน์โดยทั่วไปจะสั้นมากเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นสัญญาณเสียงในสายเคเบิล จึง สามารถละเลยผลกระทบของสายส่ง ได้ และ ไม่จำเป็นต้องใช้การจับคู่ความต้านทาน วงจรระดับไลน์จะใช้หลักการ เชื่อมต่อความต้านทานแทนโดยที่เอาต์พุตความต้านทานต่ำจะขับอินพุตความต้านทานสูง การเชื่อมต่อเอาต์พุตไลน์ทั่วไปมีความต้านทานเอาต์พุตตั้งแต่ 100 ถึง 600 Ω โดยค่าที่ต่ำกว่าจะพบได้บ่อยในอุปกรณ์รุ่นใหม่กว่า อินพุตไลน์มีความต้านทานสูงกว่ามาก โดยทั่วไป10 kΩหรือมากกว่า^{[ 5 ]}

อิมพีแดนซ์ทั้งสองก่อให้เกิดตัวแบ่งแรงดันที่มีองค์ประกอบขนานซึ่งมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับขนาดขององค์ประกอบอนุกรม ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณส่วนน้อยจะถูกขนานลงกราวด์ และความต้องการกระแสไฟฟ้าจะลดลงเหลือน้อยที่สุด แรงดันส่วนใหญ่ที่แสดงโดยเอาต์พุตจะปรากฏที่อิมพีแดนซ์อินพุต และแทบไม่มีแรงดันตกคร่อมเอาต์พุตเลย^{[ 5 ]} อินพุตสายทำงานคล้ายกับอินพุตของโวลต์มิเตอร์หรือออสซิลโลสโคปที่มีอิมพีแดนซ์สูง โดยวัดแรงดันที่แสดงโดยเอาต์พุตในขณะที่ดึงกระแสไฟฟ้าน้อยที่สุด (และด้วยเหตุนี้จึงใช้พลังงานน้อยที่สุด) จากแหล่งกำเนิด อิมพีแดนซ์สูงของสายในวงจรจะไม่ ทำให้ เอาต์พุตของอุปกรณ์แหล่งกำเนิด โหลดลง

นี่คือสัญญาณแรงดันไฟฟ้า (ตรงข้ามกับสัญญาณกระแสไฟฟ้า) และสิ่งที่ต้องการคือข้อมูลสัญญาณ (แรงดันไฟฟ้า) ไม่ใช่พลังงานที่จะขับเคลื่อนตัวแปลงสัญญาณเช่น ลำโพงหรือเสาอากาศ ข้อมูลที่แท้จริงที่แลกเปลี่ยนระหว่างอุปกรณ์คือความผันแปรของแรงดันไฟฟ้า สัญญาณแรงดันไฟฟ้าสลับนี้เองที่ส่งข้อมูล ทำให้กระแสไฟฟ้าไม่เกี่ยวข้อง

               สัญลักษณ์ Lineout สีคู่มือ PC มะนาว.

โดยทั่วไปแล้ว สัญญาณเอาต์พุตแบบ Line จะมีอิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิดตั้งแต่ 100 ถึง 600 โอห์มแรงดันไฟฟ้าสามารถสูงถึง 2 โวลต์แบบพีคต่อพีคโดยระดับอ้างอิงอยู่ที่ −10 dBV (300 mV) ที่10 kΩการตอบสนองความถี่ของอุปกรณ์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ระบุไว้ที่อย่างน้อย 20 Hz ถึง 20 kHz ซึ่งตรงกับช่วงการได้ยินของมนุษย์สัญญาณเอาต์พุตแบบ Line ออกแบบมาเพื่อขับโหลดที่มีอิมพีแดนซ์ 10,000 โอห์ม ด้วยแรงดันไฟฟ้าเพียงไม่กี่โวลต์ จึงต้องการกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย

การเชื่อมต่อโหลดที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ เช่น ลำโพง (โดยทั่วไป4 ถึง 8 โอห์ม ) เข้ากับช่องต่อสัญญาณเอาต์พุตแบบ Line Out จะทำให้ วงจรเอาต์พุต ลัดวงจรโหลดดังกล่าวมีอิมพีแดนซ์ประมาณ 1/1000 ของอิมพีแดนซ์ที่ช่อง Line Out ออกแบบมาเพื่อขับ ดังนั้นช่อง Line Out จึงไม่ได้ออกแบบมาเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าที่โหลด 4 ถึง 8 โอห์มจะดึงไปใช้ที่แรงดันสัญญาณ Line Out ปกติ ผลที่ได้คือเสียงจากลำโพงจะเบามาก และอาจทำให้วงจร Line Out เสียหายได้

บางครั้งเราอาจสับสนระหว่างช่องต่อหูฟังและช่องต่อสัญญาณไลน์ หูฟังแต่ละยี่ห้อและรุ่นมีค่าความต้านทานแตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่ต่ำสุดที่20 โอห์มไปจนถึงหลายร้อยโอห์ม หูฟังที่มีค่าความต้านทานต่ำที่สุดจะให้ผลลัพธ์คล้ายกับลำโพง ในขณะที่หูฟังที่มีค่าความต้านทานสูงสุดอาจใช้งานได้ดีในระดับหนึ่ง หากค่าความต้านทานของช่องต่อสัญญาณไลน์ต่ำพอและหูฟังมีความไวเพียงพอ

ในทางกลับกัน เอาต์พุตหูฟังโดยทั่วไปจะมีอิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิดเพียงไม่กี่โอห์ม (เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อแบบบริดจ์กับหูฟัง 32 โอห์มได้) และสามารถขับอินพุตแบบไลน์ได้อย่างง่ายดาย

ด้วยเหตุผลที่คล้ายกัน สายเคเบิล แบบวาย (หรือตัวแยก Y ) ไม่ควรใช้เพื่อรวมสัญญาณเอาต์พุตสองสายเข้ากับอินพุตสายเดียว เอาต์พุตสายแต่ละเส้นจะขับเอาต์พุตสายอีกเส้นหนึ่งรวมถึงอินพุตที่ต้องการด้วย ซึ่งจะส่งผลให้โหลดหนักกว่าที่ออกแบบไว้มาก ส่งผลให้สัญญาณสูญหายและอาจเกิดความเสียหายได้ควรใช้ มิกเซอร์แบบแอคทีฟ เช่น ใช้ ออปแอมป์ แทน ^{[ 6 ]} สามารถใช้ตัวต้านทานขนาดใหญ่ต่ออนุกรมกับเอาต์พุตแต่ละอันเพื่อผสมสัญญาณเข้าด้วยกันได้อย่างปลอดภัย แต่ต้องออกแบบให้เหมาะสมกับอิมพีแดนซ์โหลดและความยาวของสายเคเบิล

               สัญลักษณ์ Line-in สีคู่มือพีซี สีฟ้าอ่อน

โดยทั่วไปแล้ว นักออกแบบตั้งใจให้สายเอาต์พุตของอุปกรณ์หนึ่งเชื่อมต่อกับสายอินพุตของอีกอุปกรณ์หนึ่ง สายอินพุตได้รับการออกแบบให้รับระดับแรงดันไฟฟ้าในช่วงที่สายเอาต์พุตให้ได้ ในทางกลับกัน ค่าความต้านทานของเอาต์พุตและอินพุตนั้นไม่ได้ถูกจับคู่กันโดยเจตนา ค่าความต้านทานของสายอินพุตโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ10 กิโลโอห์ม เมื่อขับเคลื่อนด้วยค่าความต้านทานต่ำของสายเอาต์พุตซึ่งปกติอยู่ที่ 100 ถึง 600 โอห์ม จะเกิด การเชื่อมต่อ แบบบริดจ์ซึ่งแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่สร้างโดยแหล่งกำเนิด (เอาต์พุต) จะตกคร่อมโหลด (อินพุต) และกระแสไฟฟ้าไหลน้อยมากเนื่องจากค่าความต้านทานของโหลดค่อนข้างสูง

แม้ว่าอินพุตแบบ Line จะมีอิมพีแดนซ์สูงกว่าเอาต์พุตแบบ Line แต่ก็ไม่ควรสับสนกับอินพุตแบบHi-Z (Z เป็นสัญลักษณ์แทนอิมพีแดนซ์ ) ซึ่งมีอิมพีแดนซ์ตั้งแต่47 kΩถึงมากกว่า1 MΩ อินพุตแบบ Hi-Zหรือ อินพุต สำหรับเครื่องดนตรีเหล่านี้โดยทั่วไปจะมีอัตราขยายสูงกว่าอินพุตแบบ Line ออกแบบมาเพื่อใช้กับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ปิ๊กอัพกีตาร์ไฟฟ้าและ กล่อง ไดเร็กต์อินเจคชั่นแหล่งกำเนิดสัญญาณบางชนิดอาจให้แรงดันและกระแสได้น้อยมาก และอินพุตที่มีอิมพีแดนซ์สูงได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่ให้โหลดอุปกรณ์เหล่านั้นมากเกินไป

เสียง อะคูสติก (เช่นเสียงพูดหรือเสียงเครื่องดนตรี ) มักถูกบันทึกด้วยทรานสดิวเซอร์ ( ไมโครโฟนและปิ๊กอัพ ) ที่สร้างสัญญาณไฟฟ้าอ่อนๆ สัญญาณเหล่านี้จะต้องถูกขยายให้มีระดับสัญญาณไลน์ (line level) เพื่อให้ง่ายต่อการประมวลผลโดยอุปกรณ์อื่นๆ เช่น มิกเซอร์และเครื่องบันทึกเทป การขยายสัญญาณดังกล่าวทำโดยอุปกรณ์ที่เรียกว่าพรีแอมป์ (preamplifierหรือpreamp)ซึ่งจะเพิ่มสัญญาณให้มีระดับสัญญาณไลน์ หลังจากประมวลผลที่ระดับสัญญาณไลน์แล้ว สัญญาณจะถูกส่งไปยังเพาเวอร์แอมป์ (power amplifier ) ​​ซึ่งจะขยายสัญญาณให้มีระดับที่สามารถขับหูฟังหรือลำโพงได้อุปกรณ์เหล่านี้จะแปลงสัญญาณกลับเป็นเสียงที่สามารถได้ยินได้ทางอากาศ

หัว อ่านแผ่นเสียงส่วนใหญ่มีระดับสัญญาณเอาต์พุตต่ำและต้องใช้พรีแอมป์ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องขยายเสียงสเตอริโอแบบรวมหรือเครื่องรับสัญญาณในบ้านจะมีช่องรับสัญญาณแผ่นเสียง โดยเฉพาะ ช่องรับสัญญาณนี้จะส่งสัญญาณผ่านพรีแอมป์สำหรับแผ่นเสียง ซึ่งจะปรับสมดุลสัญญาณ RIAAและเพิ่มระดับสัญญาณให้สูงขึ้นจนถึงระดับไลน์

• ระดับการจัดเรียง
• เครื่องขยายเสียง
• ไมโครโฟน
• ระดับนาม
• ปรีแอมป์

• การแปลงหน่วย dBu เป็นโวลต์, dBV เป็นโวลต์, และโวลต์เป็น dBu และ dBV
• การแปลงค่าแรงดันไฟฟ้า V เป็น dB, dBu, dBV และ dBm
• เดซิเบล