การไหลของสัญญาณเสียงคือเส้นทางที่ สัญญาณ เสียงเดินทางจากแหล่งกำเนิดไปยังเอาต์พุต^{[ 1 ]}แนวคิดของการไหลของสัญญาณเสียงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแนวคิดของการแบ่งระดับการขยายเสียง โดยแต่ละองค์ประกอบในการไหลของสัญญาณสามารถคิดได้ว่าเป็นขั้นตอนการขยายเสียง

ในระบบเครื่องเสียงบ้านทั่วไป การไหลของสัญญาณมักจะสั้นและเรียบง่าย โดยมีส่วนประกอบเพียงไม่กี่ชิ้น อย่างไรก็ตาม ในสตูดิโอบันทึกเสียงและสถานที่แสดงคอนเสิร์ต การไหลของสัญญาณมักจะซับซ้อนมาก โดยมีส่วนประกอบจำนวนมาก ซึ่งแต่ละชิ้นอาจทำให้สัญญาณไม่สามารถส่งไปถึงเอาต์พุตที่ต้องการได้ การทำความเข้าใจส่วนประกอบแต่ละชิ้นในการไหลของสัญญาณจึงมีความยากและสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อขนาดและความซับซ้อนของระบบเพิ่มขึ้น

ฟีดแบ็ก หรือที่เรียกว่า "เสียงหอนวน" เกิดขึ้นเมื่อเอาต์พุตของอุปกรณ์เชื่อมต่อกับอินพุตโดยไม่ได้ตั้งใจ หากอุปกรณ์นั้นกำลังขยายสัญญาณ สัญญาณที่ขยายแล้วจะถูกส่งกลับไปยังอินพุต ซึ่งจะถูกขยายอีกครั้งและส่งไปยังเอาต์พุต จากนั้นก็จะกลับมาที่อินพุต ถูกขยายอีกครั้ง และส่งไปยังเอาต์พุตเรื่อยๆ อย่างไม่มีที่สิ้นสุด การเข้าใจการไหลของสัญญาณจึงมีความสำคัญในการป้องกันฟีดแบ็ก

ตัวอย่างต่อไปนี้จะแสดงการไหลของสัญญาณในระบบเครื่องเสียงบ้านทั่วไปขณะเล่นแผ่นซีดีเพลง

ส่วนประกอบแรกในกระบวนการส่งสัญญาณคือเครื่องเล่นซีดีซึ่งเป็นตัวสร้างสัญญาณ สัญญาณเอาต์พุตจากเครื่องเล่นซีดีจะเชื่อมต่อกับอินพุตของเครื่องรับสัญญาณ ในระบบสเตอริโอภายในบ้านทั่วไป การเชื่อมต่อนี้จะเป็นแบบอนาล็อกและไม่สมดุลที่ระดับสัญญาณไลน์สำหรับผู้บริโภคที่ -10dBV โดยใช้ขั้วต่อ RCA เมื่อเลือกอินพุตที่ถูกต้องบนเครื่องรับสัญญาณ สัญญาณจะถูกส่งผ่านภายในไปยังเครื่องขยายเสียง ซึ่งจะเพิ่มแรงดันสัญญาณจากระดับไลน์ไปเป็นแรงดันที่ลำโพงต้องการ จากนั้นเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงจะเชื่อมต่อกับลำโพง ซึ่งจะแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นเสียง

ลำดับขององค์ประกอบในกระบวนการไหลของสัญญาณจะแตกต่างกันไปในแต่ละระบบ ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงกระบวนการไหลของสัญญาณทั่วไปสำหรับการบันทึกเสียงนักร้องในสตูดิโอ

องค์ประกอบแรกในกระบวนการส่งสัญญาณคือเสียงร้อง ซึ่งเป็นผู้สร้างสัญญาณ สัญญาณนี้จะแพร่กระจายไปยังไมโครโฟนตามกฎกำลังสองผกผันโดยจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยตัวแปลงสัญญาณ นอกจากนี้ ยังมีวัตถุอื่นๆ ที่สร้างเสียงในสภาพแวดล้อมทางเสียง เช่น ระบบ ปรับอากาศพัดลมคอมพิวเตอร์ เสียงจราจร ลิฟต์ ท่อประปา เป็นต้น แหล่งกำเนิดเสียงเหล่านี้ก็สามารถถูกบันทึกโดยไมโครโฟนได้เช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องปรับอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่ไมโครโฟนให้เหมาะสม ซึ่งสามารถทำได้โดยการลดความดังของเสียงรบกวนที่ไม่ต้องการ (เช่น การปิดระบบปรับอากาศขณะบันทึก) หรือโดยการใช้ประโยชน์จากกฎกำลังสองผกผัน กล่าวคือ การขยับไมโครโฟนให้ใกล้กับแหล่งกำเนิดสัญญาณและห่างจากแหล่งกำเนิดเสียงรบกวน จะช่วยเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนได้

หลังจากไมโครโฟน สัญญาณจะส่งผ่านสายเคเบิลไปยังพรีแอมป์ไมโครโฟนซึ่งจะขยายสัญญาณไมโครโฟนให้มีระดับสัญญาณไลน์ ขั้นตอนนี้สำคัญมาก เพราะสัญญาณระดับไลน์มีความจำเป็นในการขับเคลื่อนวงจรป้อนเข้าของอุปกรณ์ประมวลผลอื่นๆ ที่อยู่ถัดไป ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถรับสัญญาณแรงดันต่ำมากที่ผลิตโดยไมโครโฟนทั่วไปได้

ในตัวอย่างนี้ สัญญาณเอาต์พุตจากพรีแอมป์ไมโครโฟนจะถูกส่งไปยังอีควอไลเซอร์ (EQ) ซึ่งสามารถปรับแต่งโทนเสียงได้ทั้งเพื่อจุดประสงค์ทางศิลปะหรือทางเทคนิค ตัวอย่างของจุดประสงค์ทางศิลปะ ได้แก่ การทำให้เสียงนักร้อง "สดใสขึ้น" "ทุ้มลง" "ชัดเจนขึ้น" "ไม่ขึ้นจมูก" เป็นต้น ตัวอย่างของจุดประสงค์ทางเทคนิค ได้แก่ การลดเสียงรบกวนความถี่ต่ำที่ไม่ต้องการจากระบบปรับอากาศ การชดเชยการสูญเสียความถี่สูงที่เกิดจากการวางไมโครโฟนในระยะไกล เป็นต้น

สัญญาณที่ได้จากอีควอไลเซอร์จะถูกส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ปรับช่วงไดนามิกของสัญญาณเสียง ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลทางศิลปะหรือทางเทคนิคก็ตาม

สัญญาณเอาต์พุตจากคอมเพรสเซอร์จะถูกส่งไปยังตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัลซึ่งจะแปลงสัญญาณให้เป็นรูปแบบดิจิทัล ทำให้สามารถส่งสัญญาณไปยัง อุปกรณ์ บันทึกเสียงดิจิทัลเช่น คอมพิวเตอร์ได้

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงลำดับการไหลของสัญญาณเสียงของนักร้องที่กำลังร้องเพลงในโบสถ์

ลำดับการส่งสัญญาณเริ่มต้นเหมือนในตัวอย่างก่อนหน้านี้ คือ นักร้อง ไมโครโฟน พรีแอมป์ไมโครโฟน อีควอไลเซอร์ และคอมเพรสเซอร์ ในตัวอย่างนี้ สัญญาณจะไหลเข้าสู่มิกเซอร์ ซึ่งช่วยให้สามารถส่งสัญญาณไปยังเอาต์พุตต่างๆ ได้ มิกเซอร์ประกอบด้วยช่องต่อสัญญาณหลัก (main mix bus) ซึ่งเราจะส่งไปยังระบบเสียงหลักของสถานที่จัดงาน ช่องต่อสัญญาณมอนิเตอร์ (monitor mix bus) ซึ่งเราจะใช้สร้างเสียงมอนิเตอร์สำหรับนักร้อง และช่องต่อสัญญาณเสริม (auxiliary mix bus) ซึ่งเราจะใช้สร้างเสียงมิกซ์ที่สองเพื่อส่งไปยังล็อบบี้และห้องเด็กเล่น

ในตัวอย่างนี้ เราจะสำรวจการไหลของสัญญาณในคอนเสิร์ตร็อคสมมุติ สำหรับตัวอย่างของเรา คอนเสิร์ตนี้ไม่เพียงแต่มีผู้ชมสดเท่านั้น แต่ยังมีการถ่ายทอดสดทางโทรทัศน์ และมีการบันทึกภาพไว้ โดยมีการจำหน่ายสำเนาบันทึกภาพให้แก่สาธารณชนทันทีหลังจากคอนเสิร์ตจบลง ดังนั้น สัญญาณจากไมโครโฟนแต่ละตัวจึงถูกส่งไปยังห้าจุด ได้แก่ ระบบเสียงของสถานที่จัดงาน ระบบ มอนิเตอร์แบบใส่ในหูสำหรับนักแสดง ระบบการถ่ายทอดสด ระบบบันทึกเสียง และไปยังล็อบบี้ ห้องน้ำ และพื้นที่หลังเวที เพื่อให้ผู้คนสามารถได้ยินการแสดงจากภายนอกพื้นที่การแสดงได้

ระบบเสียงของโรงละครจะถูกควบคุมจากตำแหน่ง "หน้าเวที" หรือที่เรียกว่า "ตำแหน่งมิกซ์เสียง" ซึ่งโดยปกติจะอยู่ด้านหลังผู้ชม

ระบบมอนิเตอร์แบบใส่ในหูจะถูกควบคุมโดยวิศวกรผสมเสียงมอนิเตอร์ซึ่งประจำอยู่ที่ปีกด้านหนึ่งของเวที จำเป็นอย่างยิ่งที่วิศวกรผสมเสียงมอนิเตอร์จะต้องสามารถสื่อสารกับนักแสดงได้ ดังนั้นการอยู่ใกล้ชิดกับพวกเขาจึงเป็นสิ่งสำคัญ ตำแหน่งวิศวกรผสมเสียงมอนิเตอร์มักถูกเรียกว่า "โลกของมอนิเตอร์"

การผสมเสียงสำหรับการออกอากาศจะถูกควบคุมจากรถถ่ายทอดสด ซึ่งจอดอยู่ในลานจอดรถด้านหลังสถานที่จัดการแสดง

ระบบบันทึกเสียงจะอยู่ในรถบรรทุกอีกคันหนึ่ง ซึ่งจอดอยู่ข้างๆ รถถ่ายทอดสด

ในตัวอย่างนี้ การควบคุมเสียงในบริเวณล็อบบี้ ห้องน้ำ และหลังเวที จะถูกควบคุมโดยผู้ช่วยผู้จัดการเวทีจากหลังเวที

เพื่ออำนวยความสะดวกในการแยกสัญญาณออกเป็น 5 ทาง จะต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวแยกสัญญาณไมโครโฟนตัวแยกสัญญาณไมโครโฟนมีหน้าที่หลายอย่าง คือ จะแยกสัญญาณออกเป็น 5 ทาง จ่ายไฟแฟนทอมให้กับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์และกล่อง DI แบบแอคทีฟ และจะแยกสัญญาณระหว่างเอาต์พุตทั้ง 5 เพื่อป้องกันกราวด์ลูป การป้องกันกราวด์ลูปเป็นฟังก์ชันที่สำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากความรุนแรงของกราวด์ลูปมักจะเพิ่มขึ้นตามระยะทาง ในเครือข่ายระบบเสียงที่เชื่อมต่อกันขนาดใหญ่ เช่นในตัวอย่างนี้ กราวด์ลูปอาจรุนแรงจนเป็นอันตรายได้ ดังนั้น การแยกสัญญาณเพื่อป้องกันกราวด์ลูปจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

เริ่มต้นด้วยการติดตามเส้นทางสัญญาณจากตัวแยกสัญญาณไปยังผู้ชม สัญญาณออกจากตัวแยกสัญญาณ โดยทั่วไปผ่านสายเคเบิลเสียงแบบมัลติคอร์และเดินทางไปยังตำแหน่งด้านหน้าเวที (Front of House) ที่นี่ สัญญาณระดับไมโครโฟนจะเข้าสู่พรีแอมป์ไมโครโฟน ซึ่งจะเพิ่มแรงดันสัญญาณให้เป็นระดับไลน์ ในตัวอย่างนี้ พรีแอมป์ไมโครโฟนถูกติดตั้งอยู่ในมิกเซอร์ โดยทั่วไปแล้ว มิกเซอร์จะมีตัวปรับระดับสัญญาณ (line trim) อยู่หลังพรีแอมป์ ซึ่งช่วยให้สามารถปรับความแรงของสัญญาณระดับไลน์ได้ อาจทำเพื่อเหตุผลทางศิลปะหรือทางเทคนิค การใช้งานทั่วไปของตัวปรับระดับสัญญาณคือการลดทอนสัญญาณที่ถูกขยายมากเกินไปโดยเจตนาโดยพรีแอมป์ไมโครโฟน การขยายสัญญาณมากเกินไปอาจทำให้พรีแอมป์เกิดการบิดเบือน ซึ่งในบางกรณีอาจสร้างเสียงที่ต้องการได้

หลังจากตัดสัญญาณรบกวนแล้ว สัญญาณจะถูกประมวลผลโดยอีควอไลเซอร์ ฟิลเตอร์ คอมเพรสเซอร์ ลิมิตเตอร์ ดีเอสเซอร์ ดีเลย์ รีเวิร์บ และคุณสมบัติการประมวลผลสัญญาณอื่นๆ ที่มิกเซอร์มีให้ใช้งานและที่วิศวกรเสียงเลือกใช้ สัญญาณที่ผ่านการประมวลผลแล้วจะถูกส่งไปยังมิกซ์บัส ซึ่งจะรวมเข้ากับสัญญาณอื่นๆ ทั้งหมดที่มาจากเวที การปรับสมดุลของสัญญาณจะถูกควบคุมโดยเฟดเดอร์

จากนั้นสัญญาณเสียงจะถูกส่งไปยังเอาต์พุตของมิกเซอร์ตัวใดตัวหนึ่ง และไหลเข้าสู่ตัวควบคุมลำโพง อุปกรณ์นี้จะประมวลผลสัญญาณเพื่อปรับให้เหมาะสมกับระบบเสียงที่ติดตั้งในสถานที่จัดแสดง จากนั้นสัญญาณเสียงจะไหลเข้าสู่ตู้แอมป์ และไปยังลำโพงในที่สุด