定義
連線埠：通話矩陣提供數量很多的、供外部設備連線所使用的接口。 矩陣：建立用戶之間通訊關係的音頻路由器。矩陣不只是提供路由安排，而且能夠可靠地完成、記憶設定和狀態，並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。這些設備範圍很廣，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元數字顯示器、dsp信號處理、用戶可程式特性，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線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。
傳統矩陣與tdm矩陣的比較
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、可設定性、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。通過中繼幹線把31個互聯矩陣包含在一起還可以再擴展。一個典型的pl硬體系統不過支持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.可設定性 在矩陣內部通話系統中，硬體一旦安裝後，通常不需要根據日常工作需要而每天更改設定。由於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體的控制之下。在矩陣內部通話系統中，有很多種方法完成此設定。通常有一台計算機連線到矩陣的連線埠，通過軟體使改變被記錄、啟動和存儲。此外，允許用戶在其通話面板上所做的改變也可用來設定系統。 矩陣通話系統的一個主要優點就是：所有變動都是靈活的，無需勞動密集的換線工作。例如，它允許一個系統一年當中大部分時間用作三個演播室的三個獨立內部通話系統，而簡單地裝載一個新檔案就可以作為一個大型系統使用。 c.支持各種類型的通訊方式 目前矩陣內部通話系統允許任何用戶站連線到其它任何用戶站，由於這種連線都是在軟體的控制下，實際上任何通訊設定都能夠實現，因此，對支持的通訊方式限制非常少，無需專用硬體。 前矩陣內部通話系統很大部分性能體現在它們易於建立不同類型的通訊方式上。 其它類型的通訊方式也可以較簡單地在矩陣通話系統中建立，這些方式包括：會議或者pl系統；iso；ifb；群呼；電話（需要電話接口，如rts的tif-951或者tif-2000）；繼電器-按某個鍵啟動繼電器。 d.輔助功能 最普通的輔助功能是那些涉及接口或“gpi/o”標題下的功能。在內部通話系統中往往需要和外界溝通的接口，而且內部通話系統越複雜，這些接口就越是需要。通常這些方法是可以預知的，由製造商提供或建議解決方案。一個很好的例子就是電話接口，允許內部通話系統和公共電話系統相連，允許用戶打進或被內部通話系統呼叫。 需要的接口往往是不可預知的，用戶在大的噪聲環境中呼叫或者通過傳呼系統啟動“gong”信號，宣布一條信息時可能需要內部通話系統閃爍閃光燈。為了這個目的，繼電器信號（gpi/o中“輸出o”的一種形式）可從內部通話系統連線到一個閃光燈或者鈴信號發生器，並被編程以在需要時啟動。繼電器信號並非唯一的可用輸出形式。某一系統可能代替提供來自電晶體或光耦合器的邏輯電平信號或集電極開路信號。 相反的需要也可能增加，外部信號對矩陣系統的需求導致此內部通話系統採取某一動作。按照以前的定義，用戶站是使用矩陣內部通話系統一個連線埠的設備。從最基礎的角度來看，它是帶有三個基本功能的“盒子”。首先，它通過話筒、放大器獲得話音並將其處理為某一信號格式（rts矩陣中是平衡的+8dbu音頻）傳送到矩陣。其次，它接受來自矩陣的音頻信號（也是rts矩陣中平衡的+8dbu音頻）且將其轉換為適合驅動揚聲器的電平。第三，它提供對矩陣的某種操作的控制和指令。 通常製造商提供的用戶站能夠完成所有這些功能。但是，假設用戶需要的用戶站很小、價格又低且安裝在一個單組的電子盒上，而該用戶站只需呼叫保全台，那么用戶、經銷商、系統承包商或任何第三方公司可以製造具備話筒、前置放大器、音頻放大器、揚聲器和按鍵在內的小盒。唯一的問題是怎樣讓製造者容易地建立控制協定以通知矩陣誰希望被聽到。製造商不發表其控制協定的細節使此情形較為困難。 答案是簡單的：用戶站上的按鍵連線到矩陣的邏輯輸入（gpi/o中的“i”）,指示操作軟體把啟動邏輯輸入視為按下預分配給保全台上的通話鍵。 此外，還有更複雜的輔助功能。上面的例子假定接口需求是非常基本的，可以定義為一個控制或被一個邏輯狀態內的一個變化（二進制信息的一個“比特”）控制的動作。 常常有很多實例定義非常簡單，但必須滿足多種情況。在前面的保全台例子中，也許用戶需要某個通話面板從早上8:30到下午4:30呼叫接待員，從下午4:30到午夜呼叫保全台，再從午夜到上午8:30通過大樓傳呼系統傳送信號叫醒值班人。
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mccurdyradioindustries公司推出了基於每個交叉點一根線和舌簧繼電器技術的7000系列矩陣。其基本模組是一塊含有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慧型矩陣內部通話系統-mccurdy9400齣現了，這是第一個使用從用戶站上的每一個按鍵對應的一根線傳送數據的系統。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於被稱為“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連線埠數量有關，體現的是數學的“平方律”關係。 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係到功耗、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個連線埠mccurdy9700矩陣內部通話系統需要整整10個機櫃，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。儘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，歐洲廠商開發基於新結構的內部通話系統。原用於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轉換器並在tdm模組板上被分配一個時間位置。在tdm模組板上會有導演、製片人、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，通過軟體控制，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於tdm或者類似的技術。telex製造rtszeus、adam-cs和adamtdm矩陣內部通話系統。clear-com有matrixplus3，以及其他歐洲製造商提供的基於tdm的解決方案。
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。 傳統矩陣和tdm矩陣的一個主要區別是tdm矩陣並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。 在傳統交叉點矩陣中，如果技術指導（td）想要同時聽到導演和製片的聲音，那末交叉點a3和c3就要開或者關。由於這些交叉點也只是開關而已，信號相對電平完全取決於導演或者製片講話的電平。 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聽時被導演和製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於性能和規模上。
