三 矩陣內部通話系統介紹
1．定義
端口：通話矩陣提供數量很多的、供外部設備連接所使用的接口。
矩陣：建立用戶之間通訊關系的音頻路由器。矩陣不只是提供路由安排，而且能夠可靠地完成、記憶設置和狀態，并且能夠報告它們的情況，還必須具有很高的可靠性。
用戶站：也稱為通話面板。這些設備范圍很廣，從只有單一按鍵的簡單話筒和揚聲器，到可全編程的帶有字符數字顯示器、DSP信號處理、用戶可編程特性，以及音量控制的通話面板。
GPI(或GPI/O)通用接口或通用輸入/輸出：指為了各種目的而連接到外部設備的邏輯輸入和輸出。通常，它們都是光耦合的邏輯輸入和繼電器輸出。不過其它類型也存在。
2．矩陣內部通話系統歷史
矩陣內部通話系統可以追溯到1892年自動中心電話交換機系統的誕生。矩陣內部通話系統直到現在還有很多概念和技術來自那些系統。
在50年代，加拿大McCurdy Radio Industries公司推出了基于每個交叉點一根線和舌簧繼電器技術的7000系列矩陣。其基本模塊是一塊含有6個交叉點的板卡。這是知道最早的為廣播行業開發的矩陣內部通話系統。在70年代末期，微處理器的出現使真正的智能矩陣內部通話系統—McCurdy 9400出現了，這是第一個使用從用戶站上的每一個按鍵對應的一根線發送數據的系統。隨著微處理技術的發展，9400被密度更大的9500系列所代替，它密度更大，50×50的系統只需要3RU。一種非常普通的方形陣列交換機可以使任何輸入分配到任何輸出去，但是在實施時多少受限于被稱為“平方律”的難題。
簡要地說，在傳統矩陣技術中，在通訊、音頻、視頻路由系統中，矩陣規模（電子的和物理的）都與輸入和輸出數量或者端口數量有關，體現的是數學的“平方律”關系。
例如，3×3矩陣是支持3個用戶的矩陣內部通話系統，有9個交叉點，而9×9矩陣是支持9個用戶的矩陣，有81個交叉點，可以看到，用戶數量增加3倍，而矩陣規模增加9倍。要知道交叉點的數量直接關系到功耗、物理規模和造價。很顯然使用傳統體系結構，矩陣交叉點在最大實際規模上受到限制。
到1988年，平方律的局限性開始體現出來。NBC在1988年漢城奧運會所用的350個端口McCurdy 9700矩陣內部通話系統需要整整10個機柜，功率超過20kW，重量超過2噸，9700矩陣其時是最大規模的矩陣內部通話系統。盡管提供目前最先進內部通話系統幾乎全部功能，但傳統結構使其在尺寸上有局限性。
到90年代初期，歐洲廠商開發基于新結構的內部通話系統。原用于電話路由和交換系統的時分技術(TDM)現在也用到了矩陣內部通話系統。
在TDM矩陣中，來自用戶的輸入信號（話筒或者頭戴耳機）通過A/D轉換器并在TDM模塊板上被分配一個時間位置。在TDM模塊板上會有導演、制片人、1號攝像員等的時間位置。用戶就可以在任何或全部時間位置或講話，通過軟件控制，哪個信號能夠被聽到，（一般）可由聽者選擇，或者預先編程。
在一個常規的平方律矩陣中，向100用戶矩陣增加一個用戶需要增加201個交叉點。而在TDM系統，只需要增加兩個簡單的東西：為業已存在的時間位置增加一個“發射器”，而在另一個供該用戶收聽的時間位置內增加一個接收器。
現在，幾乎所有的矩陣都是基于TDM或者類似的技術。Telex制造RTS Zeus、ADAM-CS和ADAM TDM矩陣內部通話系統。Clear-Com有MatrixPlus3，以及其他歐洲制造商提供的基于TDM的解決方案。
3．目前通話矩陣
如前所述，目前矩陣內部通話系統是以TDM技術為基礎的，讓我們更仔細地看一下這種系統的結構。
如圖2所示，傳統矩陣和TDM矩陣的一個主要區別是TDM矩陣并非僅僅由很多交叉點組成，除此之外還是一個功能齊全的音頻矩陣。
在圖2所示的傳統交叉點矩陣中，如果技術指導（TD）想要同時聽到導演和制片的聲音，那末交叉點A3和C3就要開或者關。由于這些交叉點也只是開關而已，信號相對電平完全取決于導演或者制片講話的電平。
在同樣的例子中如果使用TDM矩陣，那末交叉點就被音量控制所代替了，結果就是矩陣的交叉點電平可以獨立調整。在此情況下，相對信號電平可以在TD聽時被導演和制片的音量控制所調整。調整有各種手段，但目前的突出的一點是不同的聽者（或輸出）能夠有選擇地混合有來自其想聽的聲源信號。
在極大程度上，這是傳統的交叉點內部通話系統和現代TDM（或類似技術）矩陣內部通話系統最主要的區別。當然還有一些主要區別在于性能和規模上。
4．矩陣內部通話系統與其它類型系統相比的優缺點
（1）優點
矩陣通話系統與其它通話系統相比有很多優點，這些優點包括：規模、可設置性、支持各種類型的通訊系統、提供輔助功能。
a.規模
矩陣規模指支持的用戶站數量。RTS, ADAM在一個矩陣中具有8～1000以上用戶的規模。通過中繼干線把31個互聯矩陣包含在一起還可以再擴展。一個典型的PL硬件系統不過支持4個信道，現代的PL系統可擴展到12個通道以上，但經濟性和符合人體工程學方面就隨著規模增大而大打折扣。
b.可設置性
在矩陣內部通話系統中，硬件一旦安裝后，通常不需要根據日常工作需要而每天更改設置。由于每個用戶站都能與其它任何用戶站相連（通過交叉點或個別交叉點調整），因此改變誰與誰通話，在特定環境下的通話規則，以及按鍵分配都是在軟件的控制之下。在矩陣內部通話系統中，有很多種方法完成