中国国际广播电台，北京100040
摘要 本文在详细介绍目前广播电视部门常用的各种通话系统技术及特点，以及内部通话系统新技术特点的基础上，结合中国国际广播电台的现状和今后的发展，阐述了内部通话系统的设计和方案实施，并就全台通话系统的建设进行了探讨。
关键词 通话系统；PL系统；通话矩阵；无线通话；IP
中图分类号TN93；TN94 文献标识码A文章编号 1674-6708（2012）61-0172-03
在广播电视各技术系统中，一般更多考虑的是视频、音频系统的配置及可靠性,通话系统作为陪衬往往被忽视。通话系统作为演播室技术辅助系统中不可或缺的一环，实现的是导演、摄像、视频、音频、灯光、主持人等各个工种之间的通话联络功能，最终保证节目制作的顺利进行。通话系统作为跨系统(如演播室与主控机房、各演播室之间等)来说，实现的是系统和系统之间的双向、不间断通话功能，以满足整个制播流程的安全、协同和无缝隙。
近年来，随着广播电视事业的发展，各类直播节目不断增加，各个工种间的即时联络和命令传达显得尤为重要。为适应各类节目的制作需求，协调节目制作的各项工作，就必须借助内部通话系统。能提供良好的音频通话质量、强大的系统功能、灵活的系统配置的内部通话系统在广播电视部门受到越来越多的重视。
1目前常用内部通话系统技术及特点
1.1内部通话系统概述
通话系统有有线和无线之分。由于信号传输方式不同,它们具有不同的特点。有线方式由于信号在电缆线上传输,从而具有良好的抗干扰性能和保密性能，信号稳定可靠，但传输系统复杂，需铺设较多的信号电缆，且通话站位置一经固定便难以变动；无线系统则相反,它的特点是覆盖范围大、位置灵活、系统组成简便、无需过多的信号电缆，但易受干扰、保密性差，且易受障碍物等其它因素的影响。可见有线和无线通话系统具有极强的互补性。内部通话系统一般采用以有线通话为主，无线通话为辅的方式。
1.2有线通话系统
有线通话系统的传输方式有二线与四线之分。二线制系统是指在同一线对上双向传送通话信号；四线制系统采用两个线对，每一对线传送一个方向的通话信号。有线通话系统通常有两种类型：PL（Party-Line）会议系统和矩阵系统。
1）PL会议系统：PL的概念来自电话系统，是两线制、全双工的通话。在PL系统中的对话一般是非专线的，允许一组人员内部通话，或者用“会议”来表示这种通话活动。系统设计时可以根据需求将主站的各个通道按照不同的功能进行相对分组。采用串接的方式实现功能组之间的通话，既能保证实现组内的通话，又能有目的地减少不同组之间相互的干扰。内部PL系统大多为分散式放大器型的，分散式放大器允许每个用户调整自己的声音电平。PL系统的特点是系统连接简单、设置及操作容易，但功能不够灵活，扩展性差，传输距离受限较为严重。值得注意的是无论是二线还是四线系统都支持PL概念；
2）矩阵系统：也可称为交叉点内部通话系统、点对点系统或专线，可以非常方便地实现点对点双向通话、点对多点群组呼叫等功能。支持多种通讯方式，并能通过一些接口提供其他辅助功能。可以通过增加矩阵端口，以及连接到矩阵的通话基站数量来进行系统扩展。
在传统模拟矩阵技术中，矩阵规模大小与端口数量有关，体现的是数学的“平方律”关系。交叉点的数量直接关系到体积、功耗、物理规模和造价，很显然在最大实际规模上受到限制。另外，信号相对电平完全取决于讲话者的电平，不能进行随意调整。
随着数字技术的不断发展，原用于电话路由和交换系统的TDM时分复用技术(Time Division Multiplexing)在上世纪90年代初也用到了矩阵内部通话系统。TDM就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输，并通过时隙交换方式进行路由选择。在TDM矩阵中，来自用户的输入信号（话筒或者头戴耳麦）通过A/D转换器在TDM模块板上被分配一个时间位置。在TDM模块板上会有诸如导播、摄像、音响、灯光等的时间位置。用户就可以在任意时间位置讲话，通过软件控制，一般可由听者选择，或者预先编程来决定哪个信号能够被听到。TDM矩阵并非仅仅由很多交叉点组成，除此之外还是一个功能齐全的音频矩阵，所以交叉点电平可以独立调整。现在，几乎所有的数字通话矩阵都是基于TDM或者类似的技术。
矩阵通话系统与PL通话系统相比，矩阵通话系统支持更多的用户站数量，通过互联其规模还可扩展；在可设置性方面，改变谁与谁通话和在特定环境下的通话规则，以及按键分配都是在软件的控制之下，更加灵活。
3）无线通话系统：无线通话系统不像无线话筒只工作于一个方向上，由于发射和接收频率之间的关系会有很多特殊的频谱要求。无线通话系统的功率大小，与通话清晰度、传输距离、抗干扰能力和适应范围等都有关系。传统无线通话系统是脱离主系统的一个独立通道，或与有线通话系统连接后也只是系统中的一个以无线连接的通话通道。现代无线通话系统可以是无线PL方式或者点对点通讯方式，并能够无缝连接到现有的内部有线通话系统中。通过在系统软件中设定群组限制，可以让无线通话系统具有更高的灵活性。无线通话系统一般都工作在VHF和UHF频段。
2内部通话系统新技术及发展趋势
2.1无线通话系统
随着数字通信技术的发展，数字无线通信系统避开目前已经过分拥挤的VHF和UHF频段是大势所趋。近年来工作在1.9G或2.4G频段的数字无线通话系统已开始应用于内部通话系统中。
DECT（Digital Enhance Cordless Telecommunications）是目前数字无线通话系统采用的一个重要技术。DECT是由欧洲电信标准协会（ETSI）制定的增强型数字无绳电话系统标准，可为高用户密度、小范围通信提供话音和数据高质量服务无绳通信的框架。它采用跳频扩频FHSS(Frequency-Hopping Spread Spectrum）或直接系列扩频DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum）技术，具有极强的抗多径衰落能力和极高的保密性,极大地提高了DECT系统的通话距离。数字无线通话系统采用包括智能选频技术的DECT技术，不会定点占用频点，会自动随机错开已经被同类设备占用的频点。每个终端包括系统的天线可以有特定的数字识别地址，让点对点呼叫及通话的功能得以实现；还能实现以天线为中心蜂窝式结构，达到个别终端在蜂窝间自动漫游的功能。
目前应用最广泛的Wi-Fi（Wireless Fidelity）标准IEEE 802.11b是数字无线通话系统采用的另一个重要技术。其载波的频率为2.4GHz，在ISM（Industrial Scientific Medical）频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。802.11b最高带宽为11 Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps。带宽的自动调整，有效地保障了网络的稳定性和可靠性。在开放性区域，通讯距离可达305m，在封闭性区域，通讯距离为76m~122m。
2.2基于IP的通话系统
在当今因特网主宰的世界，IP成为了所有形式的数字通信的事实标准。通话的传输方式已经由传统使用专线、电话或话筒线进入到网络VoIP（Voice over IP）新的时代。通话系统也有向IP发展的趋势，希望使用IP互连不同制作地点中的内部通话系统，或是使用IP从其主机房远程监管其它地点的内部通话系统。VoIP技术对内部通话系统来讲不仅大大降低了系统线路构架难度，用户可在其内部计算机网络中直接接入通话设备，并在外部通讯连接方面提供了一个非常便利的通讯手段，在有固定网络的地方，外出节目制作队伍直接携带具有VoIP的通话面板或装有相关软件的PC机便可与台内进行灵活的通话。
相对于其它内部互联通话系统或不同制作场所的互联方式相比，IP也存在时间延迟的缺陷。这一缺陷既是音频转换为IP包过程中的固有问题，同时与IP网络传输效率也有很大关系。不过随着带宽增加以及IP网络时延问题的有效解决，IP必将成为实时广播的内部通话媒介。
3 内部通话系统的设计及实施方案
3.1中国国际广播电台内部通话系统的现状
目前，中国国际广播电台所制作的各类广播节目，一般是通过调音台自带的通话功能来实现导播与主持人之间的联系。国际台现有的通话系统主要用于电视节目的制作。系统均采用CLEARCOM公司的产品，在通话系统架构上，根据不同的需求，选择了不同的处理方式。下面分别对各个通话系统具体架构做一介绍：
1）PL通话系统
目前，国际台300m2演播室采用的是PL通话系统，选用了MS-440四通道通话主站。根据需求将主站的各个通路按照其功能不同相对分组，它的4个通路分别与摄像机CCU单元（经由四线制转换器IF4B进行通话信号转换）、主持人提示接收器TR-50、现场人员的通话腰包以及信号汇集区通话分站相连接。在每一个通路下的所有通话点都可以利用串联方式进行通话，即一点讲话时在当前链路下的所有通话点都可以实现听说功能。其通话系统如下图1：
2）数字矩阵通话系统
国际台400m2直播演播室通话系统采用Eclipse 32 全双工数字通话矩阵，通过设置软件ESC对数字通话矩阵及面板进行设置。除矩阵外，还具有四线转两线、无线双向通话系统、主持人无线提示系统、电话接口等各类应用功能。通话联络方式包括点对点通话方式(P-P)、多点对多点通话方式(PL)、一点对多点通话方式(SL)、中断返送通话方式(IFB)、隔离通话方式(ISO)等。在该系统中，为导播、视频技术、音频、灯光等工位分别配备了通话面板。周边接口设备选用了FOR-22四线接口模块连接摄像机CCU单元、CCI-22二线接口模块连接PARTY LINE设备、并配备PS-702提供PARTY LINE设备供电；为满足现场主持人收听提示要求配置了IFB无线发射机PTX-3，还配备了TEL-14电话接口以实现远距离通话。对移动的灵活工位，如摇臂摄像、音频助理等，配备了使用1.9GHz频段的FreeSpeak系列无线通话腰包。另外，通话矩阵还为有线电视机房和非编制作区配备了通话面板。其通话系统如下图2：
数字矩阵通话系统所有通话点的功能都可以通过设置ECS软件来编辑实现。通过灵活的编辑功能，可以快捷迅速的调整通话面板按键的分配、配置接口模块、分配通话路径、通话点分组和调整系统电平等过程。同时，ECS软件允许使用TCP/IP协议访问系统，来进行设置以及配置升级。
3.2中国国际广播电台全台通话系统构想：
目前，国际广播事业的发展已经到了“构建现代国际广播体系”的全新时代，新技术手段的不断发展造就了广播直播模式日新月异的变化。在有重大事件或活动的时侯，往往根据一个公共电视信号，配以10余种语言的同声传译，进行多语种网络视频直播；或者在制作多语种访谈电视节目时，配以相关语种的同声传译，就可向有关对象国提供网络视频直播节目等等。另外，从节目安全的角度出发，制、播环节之间构建一套完善的内部通话系统对于控制节目的流程是十分必要的。当前台内各机房间的联系几乎全靠电话实现，已经不能满足节目制作新形态的发展。结合国内外传媒机构的经验和我台发展的长远考虑来看，建立全台通话系统势在必行。
为便于管理，国际台全台通话系统应构建在一个统一的网络内，在保证互通性的前提下，构建安全、经济的网络拓扑结构。考虑到制播分离的大趋势，以及新闻直播的特殊性，根据国际台实际通话需求，可以考虑分成主控中心（包括传统广播和新媒体播控）、广播电视新闻直播集群、广播电视制作集群3个子系统。每个子系统可选用端口数量足够大的独立矩阵，每个矩阵负责自己内部的通话需求。子系统中所有机房的通话集中由1台大型矩阵统一处理，不仅可以减少各个机房独立采购通话矩阵的重复投入，并且使得机房之间通话变得灵活方便。子系统矩阵之间用若干的通话通道互相连接，形成干线线路，在需要矩阵互相通讯时才使用这些线路，以提高资源利用率，并减少相互之间的干扰。任何一台通话矩阵的故障都不会对网络中其它矩阵之间的通话产生影响。这种子系统相对独立又能互通的架构不仅提高了整个系统的安全性，达到了分布式容错的效果，而且提高了系统整体的性能价格比。
此外，在内部通话系统上连接数字无线通话系统，并在大楼内需要流动通话区域配置必要的天线，那么携带无线通话设备，便可在工作区域内随意走动通话，大大提高了灵活性。在内部通话系统上连接VoIP通道，可以使得台内与驻外记者站之间的通话变得便捷，可以节省昂贵的电话费，各地只需宽带接入费。采用VoIP技术还可以大大降低系统线路构架难度，使得领导在办公室直接使用VoIP技术与各个编播部门随时进行直接通话成为可能。
4结论
现代广播电视节目制作播出，越来越明显地体现出分工负责、协调工作的集体创作精神。内部通话系统作为广播电视部门必不可少的辅助系统，也越来越彰显出它的重要性。在进行系统设计的时候应充分研究需要的通话功能，遵循开放、标准及可扩展性等原则，兼顾考虑安全和经济性等要求,根据实际需求选用设备。总之通过科学规划，构建一个互联性、扩展性、安全性、便捷性都较高的内部通话系统，以更好地为广播电视服务。
参考文献
[1]内部通话系统工程.hc360慧聪网专业灯光音响行业频道，2003-11-28.
[2]王育文.宁夏广播电视总台内部通讯系统的方案思考及实施.传播与制作，2009(8).
[3]王国栋.大型数字转播车通话系统设计及实施.现代电视技术，2007(3).
[4]顾卫东.数字通话矩阵的原理和演播中心内部通话系统设计.现代电视技术，2005(6).
[5]詹姆斯·克里斯.对讲系统：IP.传播与制作，2009(12).