矩陣切換器主要以信號類型進行分類

    矩陣切換器是顯示、演示系統信號流通的核心設備，系統所有的輸入和輸出信號都在矩陣切換器中出入，并根據操作者的設計從輸入端進入指定的輸出端。矩陣切換器的種類不僅相當多，輸入、輸出信號種類、控制方式也越發細分，網絡控制方式逐漸流行。由于大型系統或系統擴展的需要，矩陣切換器可通過接口進行堆疊，形成更大的矩陣切換系統，滿足不斷輸入和輸出信號增長的需求。矩陣切換器的接口一般都可以進行二次開發，且大多是在Windows環境下進行的。

    目前市面上的矩陣切換器種類相當多，但主要可以從兩個方面來分類，一種是根據矩陣切換器的物理結構進行分類，可簡單地分為為固化式矩陣切換器和模塊式矩陣切換器。另一種分類是根據切換信號的不同進行分類，這種分類比較細，種類也多。北京利國電子技術有限公司總經理劉力說：“矩陣切換器按照所切換的信號可分為：視頻切換器，音頻切換器，VGA信號切換器，數字視頻切換器（SDI，HDTV)，數字音頻切換器，數字VGA信號切換器（DVI)。”

    “Extron的矩陣切換器是根據類型和容量來分類的，具體分為：視頻和音頻矩陣切換器（包括復合視頻、S視頻和HDTV/分量視頻)；立體聲矩陣切換器；串行數字（SDI) 矩陣切換器；VGA和音頻矩陣切換器；寬帶RGB和音頻矩陣切換器；超寬帶和音頻矩陣切換器；模塊化/可擴展矩陣切換器（窄帶視頻、寬帶視頻、同步和立體聲音頻)；集成縮放和媒體演示矩陣切換器。”Extron營銷副總裁Lee Dodson介紹：“Extron生產9個不同類型的矩陣切換器，有固定I/O和模塊化/或擴展結構，其I/O數從32至128128。”

    Kramer矩陣切換器產品系列以信號類型和大小分類。大概有模擬視頻（分量和復合) 矩陣切換器、模擬音頻矩陣切換器、數字視頻（SDI/某些DVB/ASI) 矩陣切換器和音頻（AES/EBU) 矩陣切換器。克萊默電子SVS國際業務開發副總裁Bar-Yam說：Kramer有幾百種不同的矩陣切換器，從模擬到數字，從44至10241024，所有產品分成8個系列。

    據南鵬科技開發有限公司技術總監陳嘉煒說：AutoPatch的矩陣切換器目前支持的主流信號類型有：一，模擬音頻，包括單聲道、立體聲及多聲道音頻，平衡或非平衡信號。二，SP-DIF數字音頻，包括光纖及同軸接口。三，復合視頻、S-視頻、Y/C視頻。四，寬帶視頻，包括RGB、RGBS、RGBHV、YUV、Y-Pb-Pr，其中寬帶視頻部份，又會根據切換信號帶寬要求分為200MHz、300MHz、400MHz甚至500MHz帶寬。五，SDI數字視頻信號，包括SD-SDI、HD-SDI格式。六，目前最新的型號還支持 CAT5電纜的切換，即為CAT5音視頻發送/接收器之間提供矩陣切換的功能。

    矩陣切換器要分成固化式和模塊式是考慮銷售成本及靈活的切換需求。固化式樣的結構有利于提高性能指標及可靠性。模塊式結構利于靈活組合。Extron的Matrix 3200（多達32×32)、Matrix 6400（多達64×64)和Matrix 12800（多達128×128)可現場升級。用于增加I/O容量或輸入不同信號的模塊可隨時加入。TV One公司的切換器可僅作為CV加YC、YUV或RGBHV型設備購買，RGBHV型切換器具有最多的功能。Dan Gibson說：“YC型切換器支持S視頻和CV，YUV型支持CV、YC和YPbPr。另一方面，RGBHV型切換器功能強大，因為它能處理RGBS、RGsB、RsGsBs、YUV、YPbPr以及YC和CV。SDI格式也很快加進去，我們將東路客戶的所有需求。” TV One Multimedia Solutions銷售經理Gibson繼續說：“由于帶寬高達400MHz，該切換器適用于HDTV。RGBHV矩陣也兼容YPbPr和RGBHV格式。”

     TV One提供IM-400 400 MHz和其它相關矩陣切換器IM-400 400 MHz矩陣切換器輸入輸出配置從8 X 8至16 X 16，可配置或不配置立體聲音頻。3232的矩陣也在短期內上市。

固化式和模塊式矩陣切換器互為補充

    南鵬科技開發有限公司市場總監韓冠軍表示：固化式矩陣切換器有機箱小、切換尺寸范圍小的特點，一般用在較固定的設備場所，特別是在家庭影院等；模塊式矩陣切換器有機箱大、切換尺寸范圍大、可擴展、可堆疊等特點，一般用在商業場所及專業環境。

    陳嘉煒認為：在相同的輸入及輸出口數量下，固化式矩陣可降低系統的造價，節省成本，適合使用在一些較為固定、技術要求變量不多，不需要大量擴展的環境使用。

    模塊式矩陣有系統彈性高、較靈活的特點，可在項目前期按需要配置成小型的系統，在后期可通過增加機箱及輸入/輸出板卡擴展系統的容量。適合使用在較復雜、系統輸入/輸出數量的變量較大的環境使用。 Extron的固定結構切換器的I/O配置從32至3232，覆蓋了用于復合視頻、S視頻、HDTV/分量視頻、RGBHV和立體聲音頻信號的所有中、小型信號路由應用。Extron的模塊化/可擴展矩陣切換器系列有3232、6464和128128三種，分別用于窄帶和寬帶視頻、同步和立體聲音頻。Extron的模塊化矩陣切換器適用于已將擴容需求設計到系統中的應用。

網絡接口逐漸成為流行矩陣切換器控制手段

    最新矩陣切換器的基本技術特征是：提供扁平頻率響應；具有網絡接口，網絡接口是目前逐漸流行的控制手段；混合式的板卡配置；尺寸多元化；可同時傳送單個或多個信號類型；音頻增益可調；視頻延遲；矩陣映射等。劉力說：視音頻切換器應該包括：場逆程切換，符合廣播級GB14236-93標準。VGA信號切換器應至少滿足帶寬、串擾、信噪比等指標。Kramer公司的Sierra Pro系列矩陣切換器最新特點是：音頻增益可調、視頻延遲、矩陣映射（空間分組)等。

    韓冠軍說：目前最新矩陣切換器的基本技術特征有：1)多元化矩陣尺寸；2)機箱可選3RU和2RU；3)可以定制以在同一系統內傳送單個或多個輸入輸出范圍和信號類型。信號類型包括：復合信號、S-視頻、Y/c、RGB、RGsB、RGBS、RGBHV、HDTV高清晰電視信號、Y/Pb/Pr、YUV、DVI、SD/SDI、單聲道音頻、立體聲音頻、AES 110歐姆、AES 75歐姆、S/PDIF、TosLink；4)控制接口有：TCP/IP、USB和RS-232接口；5)32位處理器，帶虛擬矩陣輸入/輸出映射功能；6)64種用戶自定義的預設；7)50和300MHz帶寬性能；8)數字音量控制。

     AutoPatch目前提供一種超扁平頻率響應認證，即矩陣在帶寬指標的范圍內，增益或衰減不會超過+/-3dB。AutoPatch最新的Optima系列矩陣切換器，同時擁有RS-232及支持TCP/IP通信的以太網接口，內置WEB網頁服務器，支持用戶使用瀏覽器以網頁方式進行訪問，控制及監控切換狀態等。Optima系列之另一特色為其hybrid（混合式)的板卡配置，可在一臺矩陣機箱內，同時提供音頻+復合視頻+寬帶視頻+數字音頻等的信號切換，實現原來需要由多臺機箱才能完成的切換功能。音頻方面，AutoPatch的Optima、Precis及Modula系列支持數字音量控制，可通過面板或RS-232接口，控制每路音頻輸出的-70～+10dB增益控制。

     “IP Link以太網監控可通過標準TCP/IP協議實現矩陣切換器和其它A/V設備前期管理和監視。” Lee Dodson說：“系統或信號故障的遠程診斷和即時email通知可縮短關鍵應用中的響應時間。”先進數字同步處理是全數字處理過程，它能糾正和恢復RGBHV信號的同步信息，保證系統穩定的同步信號，改善LCD、DLP、LCoS、等離子或其它數字顯示器的信號重現質量。數字同步驗證處理對所有輸入信號進行輪詢，確定工作信號，通過串行或IP鏈路接口為用戶提供水平和垂直同步速率信息。每個輸入通道的音頻輸出音量控制可通過前面板或搖控方式動態設置，避免了許多系統設計中需要音頻前置放大器的現象。固件可通過www.extron.com下載軟件升級。

    IM-400 400 MHz矩陣切換器的控制性能包括：前面板控制是通過LED監控的按鈕進行的，前面板帶一個集成的LCD面板，顯示各種參數的狀態。Dan Gibson說：“LCD面板還與專用控制按鈕一起用于設置音頻電平調整和RGB切換延遲。如果需要，LCD顯示器還可監視系統命令，如安裝復位等。”

矩陣切換器可以多機箱堆疊

    矩陣切換器可以通過外部同步鏈接口與同步環路輸入、輸出口連接進行堆疊。并且可以通過控制口整體切換。Kramer的矩陣切換器采用多機箱系統，可通過25針的J1連接器互聯堆疊。

    陳嘉煒說：AutoPatch矩陣之間進行鏈接后只能傳輸控制信號，音頻及視頻信號并不能跨過機箱之間傳輸。跟目前音頻行業常用的媒體矩陣有所分別，信號在輸入到AutoPatch矩陣的芯片時，并沒有進行模數轉換，所有信號都在保持原有模擬格式下進行切換。媒體矩陣由于對音頻信號進行數字轉換及壓縮，使多路信號可通過總線進行機箱之間的傳輸，即堆疊的功能，比較有代表的產品如Peavey的Media Matrix及ClearOne的XAP產品。

輸入輸出信號種類多

    利國公司總經理劉力說：矩陣切換器的輸入及輸出信號類型分模擬和數字。模擬信號帶寬小，應用成熟，易受干擾，無法不失真的還原信號，數字信號能夠無失真的還原信號。Kramer公司的矩陣切換器其輸入和輸出信號類型有模擬視頻和音頻、數字視頻和音頻（SDI、AES/EBU和DVB/ASI)。

    Lee Dodson說：根據客戶的需要和具體應用，Extron可為矩陣切換器提供各種工業標準的I/O連接器，包括用于復合、S視頻（Y/C)信號、HDTV/分量和RGBHV的BNC連接器；用于S視頻的4針迷你型DIN；用于計算機視頻的15針HD；外加螺絲的平衡和不平衡立體聲音頻連接器以及用于不平衡立體聲的RCA連接器。

    最新的切換器是將信號的輸入及輸出端口設計在同一張切換卡上面，即可以定制面板，以便在同一系統內傳送單個或多個輸入輸出范圍和信號類型。信號類型包括：復合信號、S-視頻、Y/c、RGB、RGsB、RGBS、RGBHV、HDTV高清晰電視信號、Y/Pb/Pr、YUV、DVI、SD/SDI、單聲道音頻、立體聲音頻、AES 110 ohm、AES 75歐姆、S/PDIF、TosLink。

最新矩陣切換器控制方法選擇多

    最新矩陣切換器有TCP/IP、RS-232、控制面板和即將采用的USB接口控制方式。TCP/IP方式可以在異地用電腦或中控來控制切換，RS-232可以在本地用電腦或中控來控制切換，控制面板可以在機身或本地遠端來實現切換。

    所有的Extron矩陣切換器都利用真正的矩陣、非模塊化設計：任一輸入信號可以不受限制地路由到任一或所有輸出端。由于硬件或軟件設計的特點，信號切換沒有限制。相比較而言，模塊化矩陣切換器只允許把輸入信號連接到某一輸出端，在電子插線排上是有效的。

    Bar-Yam說：我們的路由器用RS-232/422、ASCI II協議（SVS軟件或第三方控制)、搖控面板（RS-485)，有時用本機控制面板進行切換。

    AutoPatch支持場間間隔切換 （Vertical Interval Switching)，通過一路參考信號輸入，使切換動作總是在每幀圖像場間發生。控制方式支持RS-232、前置控制面板、SBC總線控制面板及使用TCP/IP的網頁方式。

    劉力說：矩陣切換器的切換有電子切換和機械切換，并且都可以是電動操作和RS-232控制，另外還有場逆程切換和平衡切換等。

控制面板、接口和控制種類豐富

控制面板 、接口和控制種類豐富

    最新矩陣切換器控制面板有：SBC、CP10、CP20、CP32。控制接口有：TCP/IP、RS-232和即將采用的USB接口。控制種類分為硬件和軟件控制兩種。因為切換器的型號不同以及使用功能的不同，所以配置日控制面板及接口也各不相同。利國的矩陣切換器還可配置無線可編程彩色觸屏。

    所有Extron的固定I/O矩陣切換器都有一個完整的前面板控制器。大多數型號都采用Extron的QuickSwitch前面板控制器（QS-FPC)技術，因而只要按一個鍵就可以實現輸入和輸出選擇。

     Extron的Matrix 3200、Matrix 6400和Matrix 12800模塊化切換器帶直觀的、系統專用的LCD前面板控制器。這些LCD控制面板支持所有的切換、設置和診斷功能，菜單結構簡單、易懂。Extron矩陣切換器上的串行控制接口是標準化的。許多型號還包括IP Link以太網控制國。Extron矩陣切換器還有一系遙控面板和鍵盤可用。

    Kramer的矩陣切換器除了具有單總線、XY和可編程控制面板，還有與基于Windows的PC共同使用的GRIP路由控制軟件，控制面板通過GRIP軟件進行配置。Sierra Video Systems把整個系統考慮在內，控制面板、軟件控制和接口是為適應客戶的特殊應用而設計的。我們的控制系統可以很容易地容納一個本機或機架安裝的控制面板。

    AutoPatch的X/Y控制面板可直接安裝在機箱前端，也可以作為一種獨立的裝置安裝在需要進行控制的位置，使用AutoPatch總線XNNet進行連接。同時也有SBC單總線控制器，其外觀為墻面的按鈕控制面板，方便矩陣的每一個輸出分區 （如學校的教室、公司內的會議室)，可自由選擇輸入信號源。當然，AutoPatch也可以配合主流的中控系統，如AMX、Crestron等進行集中控制。

接口二次開發多在Windows環境下進行

    矩陣切換器可以通過軟件進行接口的二次開發，但是，接口開發需要在Windows環境下進行。AutoPatch提供一種稱為Virtual Matrix的矩陣二次開發配置，舉例一臺12x8的RGBHV+音頻矩陣，可以通過Virtual Matrix的重新配置，更改為：6×5 RGBHV、6×3復合視頻、6×3 YC視頻和12×8音頻的矩陣組合，把一臺大矩陣分割成幾個小單元使用。

    Extron的所有矩陣切換器包含簡單指令集（SIS)系列命令集和基于Windows的控制軟件。SIS是一套基本的ASCII控制代碼，它可簡化第三方控制系統的編程。Extron的矩陣切換器控制軟件采用圖形化、拖拉界面進行I/O配置和實現其它定制功能。

    帶IP Link功能的Extron矩陣切換器利用網絡服務器，允許任何被授權的網絡瀏覽器訪問其中的嵌入式狀態和控制頁。這些嵌入式頁可控制輸入和輸出，調整音頻輸入和輸出電平，建立和恢復所有的I/O預設值、RGB延時定時和輸入信號確認，并訪問重要的系統信息。Bar-Yam說：Kramer鼓勵最終用戶開發自己的切換軟件，我們的協議可在SVS網站上獲得。

輸入輸出端個數是選擇矩陣切換器的就要考慮因數

    最終用戶應該把他的需求集中在制造商提供的有限的選擇上。陳嘉煒說：選擇矩陣切換器時，首先要統計系統需求的輸入及輸出口數量、信號類型、接頭類型（如RCA/Phoenix/BNC/HD15等)，另外再加上備用余量。如果預期的擴展可能性不高，可選擇固化式矩陣，相反則應考慮使用模塊式矩陣。最后再加上控制面板、冗余電源等可選項，便配置好一臺矩陣切換器。

    韓冠軍說：根據具體應用先選擇切換尺寸的范圍來定義固化式或模塊式切換器；若是模塊式要考慮機箱的大小，是否將需要擴展切換口來選擇機箱的型號；再根據信號的類型來定義切換輸入、輸出卡的類別。

    Lee Dodson說：Extron有一個全面分布的、合格而富有經驗的專業A/V系統顧問、設計工程師、集成商和分銷商網絡，他們都經受了Extron的正規技術培訓。此外，Extron的應用工程師將配合最終用戶和分銷商選擇適合的矩陣切換器以滿足用戶目前和未來的系統需求。

實際應用中矩陣切換器的輸入和輸出多為好

實際應用中 矩陣切換器的輸入和輸出多為好

     在實際應用中，建議按輸入信號源（如DVD、錄象機、攝像機、計算機)和輸出目的設備（如投影機、監視器、等離子屏、大屏幕拼墻等)計算，再選擇足夠覆蓋該輸入/輸出組合的矩陣型號。最終用戶除了要根據應用確定輸出和輸出端口數，還要考慮到在不遠的將來維持系統的穩定性，不會被迫不斷變化。

    Dan Gibson介紹：我們建議最終用戶在購買矩陣切換器之前全面研究他們的需求。這種需求應該包含未來幾年矩陣規模和信號格式方面的需求增長，這些要求不僅基于目前的需要，還要基于未來的需要。

    最終用戶需要確定目前正在使用的各種信號類型以及未來可能需要的信號類型，然后以足夠的功能滿足目前和未來的需要。Dan Gibson說：如果做不了精確的研究，最案例的辦法就是訂購RGBHV型矩陣切換器，并且I/O路數是目前應使用的兩倍。由于RGBHV機型幾乎支持目前所有的信號格式，對任何應用都很理想，只要I/O加倍，就可以滿足未來的增長需求。

    韓冠軍說：列舉輸入及輸出設備所需進行切換的接口即可計算出實際應用中矩陣切換器的輸入和輸出數量。

    劉力說：根據視頻信號，音頻信號，VGA信號各自具體的信號源數量和用戶數量決定各自的切換器的輸入和輸出數量。

    Extron的網站上有一套使用簡單的四步選擇過程幫助最終用戶確定合適的矩陣切換器類型和型號。一旦確定了矩陣切換器的類型，Extron分銷商或系統集成商就可以幫助最終用戶優化系統設計并確定目前和未來的系統需求。

新開發的矩陣切換器都具有網絡監控功能

    目前AutoPatch的Optima系列具有以太網接口，方便用戶通過瀏覽器的方式，不論身處何地，都可以對矩陣系統進行遠程控制及監控切換狀態，通過TCP/IP的接口可以查詢矩陣當前的工作狀態。Kramer的切換器可通過搖控面板或LAN軟件進行控制。 所有Extron的矩陣切換器都以RS-232串行控制為標準配置。許多切換器還支持RS-422串行控制，大多數新產品現在包括了Extron的IP Link以太網監控技術。

    Extron獨特的簡單指令集（SIS)串行命令結構使得通過PC或第三方的控制系統對Extron的矩陣切換器進行控制變得更加容易。 Extron的IP Link系統是專門為A/V系統的要求設立的，它通過LAN、WAN或任意經授權的并使用標準TCP/IP協議的網絡瀏覽器進行前期控制、監視和資產管理。

    通過IP Link，用戶可以選擇輸入和輸出層，建立和恢復整個I/O預設置、調整和控制音頻輸入和輸出電平、下載最新的固件、遠程監視機內工作溫度、電源電壓、輸入信號確認和其它關鍵服務信息。在系統出現故障時，IP Link可立即發送email信息、極大地縮短故障排除和響應時間。 Extron還生產一系列單獨的IP Link產品，這些產品可用于為任何支持RS-232的矩陣切換器增加以太網監控功能。 RS-232協議用于幫助最終用戶開發客戶控制軟件。基于Windows的免費RS-232公用 程序可滿足需要RS-232控制、但是又不想寫代碼的用戶需求。IM-400 400 MHz矩陣切換器的以太網接入也采用RJ-45插座。