半双工限制对讲机通话 | AI生成和翻译
问题:为什么对讲机需要用户等待对方说完话后才能讲话,背后的技术限制是什么?
答案:对讲机采用一种称为半双工(half-duplex)的通信系统。与电话(全双工)不同,半双工设备使用同一频率发送和接收信号,但无法同时进行这两种操作。
技术原理
核心原因在于按键发话(PTT, Push-to-Talk)机制。按下通话按钮时,设备会从“接收模式”切换到“发送模式”。
- 单一信道:可以将频率想象成一座单车道的桥。车辆可以双向通行,但同一时间只能有一辆车通过。
- 硬件限制:在大多数标准对讲机中,内部电路将天线连接到扬声器(接收器)或麦克风(发射器)。由于信号会相互干扰,设备在物理上无法同时保持两种连接。
限制
如果两人同时讲话——这种现象称为“重叠发话(doubling)”——会发生以下情况:
- 信号冲突:无线电波在同一频率上“碰撞”。
- 音频抵消:听众不会听到两人的声音,而是常常听到刺耳的噪音、尖叫声或完全听不到内容,因为信号相互干扰。
- 捕获效应:在 FM 无线电通信中,较强的信号通常会“捕获”接收器,这意味着信号更强的一方会被听到,而较弱的信号则被完全抑制。
对比一览
| 特性 | 对讲机(半双工) | 智能手机(全双工) |
|---|---|---|
| 信道 | 单一频率 | 双频率(或时分复用) |
| 交互方式 | 单方依次进行 | 可同时进行 |
| 协议 | 需要说“完毕”表示讲话结束 | 自然流畅 |
你是否希望我解释现代“数字”对讲机如何通过不同的方式实现更流畅的对话?