数字语音
本文编辑：@BG4IJK，@BloodBlade
# 数字语音
随着时代的进步，现在业余无线电中有了许多通过数字信号来传输语音的方法。相对于传统的模拟 FM 来说，数字语音由于传输数字信号，并引入了纠错功能，因此当模拟语音收到干扰而难以清楚的收听的时候，数字语音仍然能够传输清晰的声音。 但是由于数字语音需要进行采样，因此在信号质量非常好的情况下，其声音质量会不如模拟语音。此外，当信号质量极差导致纠错功能无法恢复信号时，数字语音会直接失效，而模拟语音仍可以由人脑的完形功能补全声音。 因此数字语音虽然在大部分情况下都占据优势，但在信号质量极好和极差时，反而不如传统的模拟 FM 信号。
由于数字机概念复杂，门槛较高，价格较贵，而且有些电台还无法办理业余执照，只建议已经把模拟机玩明白、预算还很宽裕的台友购买，新手不要从数字机入门。 并且不同的数字语音模式之间不兼容，所以在进行数字语音通联时，大家必须要使用数字模式相同的对讲机。
通常选择数字机的业余玩家通常都是冲着可以通过互联网来传输语音而来的，如果你也打算这么做，可以在读完这篇之后参考互联网语音。
绝大部分数字语音都用于 VHF 和 UHF 频段，不过专用于业余无线电的几种模式都具有在短波 FM 频段（29.51-29.7MHz）中使用的能力，其中 FreeDV 更是专为短波所打造的模式，因此可以与 SSB 一样在各个允许语音的短波频段使用。
数字语音大致可分为专用于业余无线电的数字语音模式和用于商用 / 公共机构的专业数字语音模式。其中较为活跃的专用于业余无线电的数字语音模式有以下几种：
- 业余无线电数字智能技术（D-Star）
- 系统融合（System Fusion）
- FreeDV
- M17
除了直接购买具备这几种模式的设备，也可以选择将外部调制解调器连接到具有数传接口的模拟对讲机，这样可以让模拟对讲机摇身一变，成为数字对讲机。
其中 FreeDV 和 M17 一样都是使用 HAM 自行开发的开源声音编解码器 Codec2，目前几乎没有商品机型搭载该模式，只能通过外部调制解调器来使用。 D-STAR 使用闭源的 AMBE + 编解码器，但其专利已过期。 系统融合则由于是基于 P25 改进而来，因此和 P25 一样在高音质模式使用 IMBE 编解码器，普通模式使用 AMBE+2 编解码器，后者的专利直到 2028 年才会过期。
而专业数字语音模式有：
- 数字移动无线电（DMR）
- 地面中继无线电（Tetra）
- 国际公共安全通信官协会第 25 号项目（APCO Project25, P25）
- 次世代数字窄带（NXDN）
- 专业数字集群（PDT）
其中 P25 全速模式使用 IMBE 编解码器、Tetra 使用 ACELP 编解码器、PDT 使用国产的 NVOC 编解码器。其他模式均使用 AMBE+2 编解码器。
如果两个模式使用相同类型的编解码器，那就意味着两种模式可以在不借助编解码器的情况下互相转换，例如 系统融合的DN模式-DMR模式-NXDN模式 和 系统融合的VW模式-P25全速模式 。
这些不同模式中，在业余无线电中最为常见的就是 DMR 模式。 由于其开放的标准和能够将 12.5kHz 频宽划分为两个 6.25kHz 信道的功能而取得了非常好的商业成绩，反过来也吸引了大量的厂商来生产 DMR 设备，使得设备价格较为低廉。不过也因为这一点，很难通过外部调制解调器为普通模拟设备加入 DMR 支持。 Tetra 则是最不常见的模式，因为它使用类似于蜂窝网络的工作模式而非普通陆地移动无线电的模式，成本较高。不过其扩展性和功能性也是专业数字语音模式中最强的。
不过从业余无线电的用途考虑，D-STAR 和系统融合仍然是最适合业余无线电使用的模式，因为它们不需要复杂的呼号 - ID 映射，提供了更适合业余无线电使用的功能，大多都可以不使用热点就可以接入互联网。 而 FreeDV 和 M17 由于需要外置调制解调器，因此只适合技术比较好的操作员使用。另外，如果不打算连接互联网，则所有模式均不需要进行注册。
# 模式介绍和设备选择
在选择设备时，最优先的考虑应该是当地架设的中继采用什么模式，这样可以让你节省下购入热点的钱。大部分地区的数字中继都会选择 DMR 或系统融合，这是因为采用这两种模式的中继台价格低廉。 下文中提到的手持电台为手持式设备，移动电台为安装在车辆等交通工具中的设备。这里只介绍 D-STAR、系统融合和 DMR 三种模式。
# D-Star
D-Star 是日本业余无线电协会所开发和推广的模式，其中继在国内较为少见，因此使用这种模式的设备也较为少见。由于其使用 6.25KHz 带宽，编解码器也较为落后，因此音质相对较差。 不过 D-Star 模式在 1.2GHz 上具有独有的纯数字网络模式，可以连接到电脑来提供网络连接。 除了设备外，D-STAR 的基础设施基本上都是 HAM 开发和运营的。
D-Star 中继价格十分高昂。一套较为完整 D-Star 中继会具有四个模块，分别为：
- 模块 A 1.2GHz 中继
- 模块 B 430MHz 中继
- 模块 C 144MHz 中继
- 模块 G 互联网网关
在 D-Star 呼叫中设置不同的输入模块（RPT1）和输出模块（RPT2）就可以进行跨频段呼叫（跨段差转）。 除此之外，D-Star 中继还有工作在 1.2GHz 的纯数字模块，可用于提供窄带网络连接。
D-Star 的呼叫系统设置较为复杂。在 D-Star 中，一次呼叫需要四个设置组成四元组，它们分别是：
| 设置 | 含义 |
|---|---|
| MYCALL | 呼叫发起者 |
| RPT1 | 接收呼叫的中继和模块 |
| RPT2 | 呼叫转移到的中继和模块 |
| URCALL | 呼叫接收者 |
D-Star 的呼叫流程为：
- 发起者将呼叫发送至接收呼叫的中继模块（RPT1）
- RPT1 将呼叫发送至中继中的其他模块（RPT2）
- RPT2 将呼叫发送至呼叫接收者。
在使用时，RPT1 的模块与发起者所使用的频率有关。例如，在 430MHz 呼叫时，模块为 B。
根据 RPT2 的不同，呼叫会被发送至不同的中继模块。而根据中继模块的不同，接下来的处理流程也不一样。
当使用模块 G 时，通常还需要在 URCALL 的最后一位加入一些控制字符，它们分别是：
| 字符 | 功能 |
|---|---|
| E | 回声测试 |
| I | 信息查询 |
| L | 进行连接 |
| U | 断开连接 |
URCALL 则决定谁收到呼叫。当设置为 CQCQCQ 时为普通的呼叫；当设置为呼号时，则会进行在网络中搜索呼号路由。
通常在通过网络使用时，这一项会被设置为想要加入的中继呼号及模块或设置为想要加入的反射器编号及模块。
举例来说，这里有名为 N0CALL 的中继（或终端 / 热点），它具有完整的 A、B、C、G 模块。
在 UHF 频段通过该中继发起非指定呼叫时，应该设置为：
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL B |
| URCALL | CQCQCQ |
在 UHF 频段通过该中继在 VHF 频段中发起非指定呼叫时，应该设置为：
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL C |
| URCALL | CQCQCQ |
在 UHF 频段通过该中继访问 BR2SY 中继的 UHF 频段时，应该设置为：
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | BR2SY BL |
注意最后的 L，这是连接中继的意思。此时，位于 BR2SY B 模块覆盖范围的 D-Star 用户都会收到你的呼叫。
在 D-Star 的原始设计中并不存在反射器，所以反射器都是将自身伪装为中继来实现的。因此访问反射器和访问中继的方式相同。 在 UHF 频段通过该中继访问 XLXCHN C 反射器时的设置：
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | XLXCHNCL |
断开连接时使用：
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | U |
除此之外，D-Star 还提供了呼叫路由功能，即搜索某用户上次进入 D-Star 网络的方法，并直接通过该方式访问。 在呼叫路由时，双方中继的所有用户均能听到对话。 不过由于该方式会直接打断对方中继器的通话并接入，因此只在对方以使用热点为主时才提倡进行呼号路由操作，其设置如下：
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | 对方呼号 |
或路由到中继：
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | / 对方中继 |
路由到中继和连接对方中继的区别是连接会一直保持，直到有人断开连接；而路由到中继是临时性的传输通话。
要注意的是，模块和控制字符必须按顺序放置在末尾，当前面的中继呼号位数不足或不需要输入呼号时，在呼号后添加空格或直接加入空格，然后填写模块或控制字符。
大部分 D-STAR 设备都具有内部或外部网关模式，可以直接连接互联网中的服务器并将自己作为热点，提供信号给其他设备使用。由于 D-STAR 具有位置传输功能，因此大多具有 GPS 功能，不过 ICOM 的 D-STAR 设备均不支持 APRS 而是使用通过 D-STAR 模仿 APRS 功能而制成的 D-PRS 系统。
以下列出几种目前在销售的设备，大多数都是 Icom 推出的：
- IC-705 横跨 1.8 到 430MHz 的全模式设备，最高功率有 10W。是可以背在背包中使用的便携电台。由于其在国内的流行，使得 D-STAR 的用户也增加了许多。
- IC-7100 同样是横跨 1.8MHz 到 430MHz 的全模式电台，但它提供 100W 的功率。它是移动电台，因此主要用于安装在汽车等交通工具中。而且这款设备发售时间已经很久了，不支持频谱，只有单色触摸屏，而且也有可能在近期被新设备取代。
- ID-52 和 ID-52 Plus 都是手持电台，具有双频率同时接收功能，用于 144 和 430MHz 的频率。它们都具有彩色但不触摸的屏幕、简易频谱瀑布图、蓝牙耳机连接以及可以通过连接 Android 手机来连接互联网服务器。两者的主要差别在于 Plus 使用 Type-C 接口，以及对连接 Android 手机的功能支持更为完善。
- ID-50 用于 144 和 430MHz 的手持电台，具有双频率同时接收功能和单色非触摸屏幕。它只能通过线缆连接到 Android 手机来实现连接互联网服务器。不过，它使用 Type-C 作为接口。
- ID-5100 用于 144 和 430MHz 的移动电台，具有双频率同时接收功能和单色触摸屏。支持蓝牙耳机连接，但不支持通过手机或电脑来连接互联网。
- ID-4100 用于 144 和 430MHz 的移动电台，使用单色非触摸屏。支持蓝牙耳机连接，也支持通过线缆连接 Android 来连接互联网。
- IC-905 这是用于 144MHz-10GHz 的全模式电台，不过国内用户大多使用 430MHz 及以下的频率，因此这款设备非常罕见。
- TH-D75 和其他几款不同，这是建伍所推出的用于 144 和 430MHz 的手持电台，具有双频率同时接收和彩色非触摸屏，使用 Type-C 接口。这款设备的功能十分强大，能通过蓝牙连接智能手机来连接互联网服务器，具有 APRS 中继功能、短波频段和单边带模式接收的功能甚至支持中频输出功能。可谓是最强大的手持电台。
# 系统融合
系统融合是八重洲无线的专有技术，在 P25 模式的基础上进行了大量针对业余无线电的改造。 其语音宽带（VW）模式使用 IMBE 编解码器，有着和 P25 全速模式相同的音质，也是三种常见模式中音质最好的。而数字窄带（DN）模式的语音只使用 6.25KHz 带宽，使用 AMBE+2 编解码器，音质与 DMR 等模式相同。 除了音质外，系统融合也有更多的纠错数据，这让它在短波频段可以传播更远的距离。
相比其他模式，多数系统融合设备都可以直接在设备上查询服务器列表并加入，因此更为方便。 系统融合也提供了短信、电子 QSL 卡、新闻公告、数字群组、群组位置追踪等功能，比其他模式都丰富。
目前系统融合设备只可以通过线缆连接电脑来接入八重洲官方设置的 Wires-X 网络而不是爱好者们自行设立的 YSF 网络，因此国内大部分用户还是需要热点或中继才能连接 YSF 网络。
相对于复杂的 D-Star，系统融合的使用更接近简单的模拟 FM，并且不同设备操作方式差异较大，因此具体操作请参照相关说明书。 不过有一点比较容易混淆，那就是快捷菜单中的消息列表是 APRS 消息列表。如果想使用系统融合的消息等功能，则要访问快捷菜单的 Log 选项，或进入 GM 模式并选择 Log 选项来使用。
由于系统融合中继台价格低廉且支持模拟和数字双模式自动切换，因此在国内比较常见，不过部分系统融合中继没有连接网络。和 ICOM 比起来，八重洲的产品线也较少：
- FTX-1 用于 1.8 到 430MHz 的全模式设备，和 IC-705 类似，是具有 10W 功率的便携式电台，除此之外，还有搭配 100W 输出配件的套装版本。与 IC-705 主要区别是具有双接收器，可以在接收短波时在另一路接收器中接收 VHF 或 UHF 信号。此外，它还支持 APRS 功能。
- FT5DR 用于 144 和 430MHz 的手持电台。它具有双频率同时接收功能、全彩触摸屏、GPS、蓝牙耳机连接和 APRS 功能。虽然它可以接收短波频率，但不支持单边带模式，只能接受 AM 信号。它使用松下 AXJ443000 接头，而不是标准 USB 接口。
- FT-70DR 用于 144 和 430MHz 的手持电台，使用段码显示屏，Mini USB 接口。不支持 GPS，也不支持通过电脑连接 Wires-X 网络。是各方面功能都被削减的机型。
- FTM-510DR ASP 用于 144 和 430MHz 的移动电台，具有双频率同时接收、GPS 和全彩触摸屏，支持蓝牙耳机和 APRS 功能。由于早期八重洲移动电台有着容易烧毁的问题，因此现在在售的几款移动电台均有加强型的散热系统。
- FTM-200DR 用于 144 和 430MHz 的移动电台，具有 GPS 和全彩触摸屏，支持 APRS 功能，在购买蓝牙选配件后才能具有蓝牙功能支持。
# DMR
欧盟的 ETSI 和摩托罗拉主导组建了 DMR 协会并推出了 DMR 标准。DMR 使用 AMBE+2 音频编解码器，4FSK 调制并通过 TDMA 分割为两个时隙。 每个时隙分别使用 30 毫秒，之后会切换为另一个时隙。 在使用时，两个时隙可以看作是将频率进一步分割，将一个频率分成两份来使用，所以在配置频率时，通常还需要配置时隙。 使用时隙功能要求设备能进行高速收发转换，并精确同步接收机和发射机的时间。
由于 DMR 作为商用模式，因此其设计几乎都是围绕中继来的。通常情况下中继会通过在两个时隙中间加入公共通告信道（CACH）来使得其下面的所有设备可以同步时隙。 除了时隙之外，CACH 可以分发管理信令，不用占据通信带宽，不过这在业余用途中并不重要。 而在没有中继的情况下，一些较为强大的 DMR 设备也可以充当同步时隙的角色，而 MMDVM 设备虽然无法进行高速收发转换，但可以通过使用独立的接收和发射设备的方式来实现该功能。 如果没有 CACH 数据，DMR 设备将无法区分两个时隙，因此当没有任何设备能分配时隙的时候，则无法使用时隙功能，也意味着有一半的带宽会被浪费。
和以上两种专为业余无线电设计的模式不同，DMR 设计上并没有考虑过业余无线电的使用，因此不支持呼号，只支持 DMR ID 作为识别用户的方法，其 ID 范围是 1～16776415。 DMR 以 IPv4 作为基础，其中色码也称为 CAI 网络，表示 IPv4 地址的第一组数字，DMR ID 则表示 IP 地址的后三组。通过十进制数字到 IP 地址的转换就可以得到自己在 DMR 网络中的 IP 地址。 之所以称之为色码，是因为早期 DMR 设备使用名为 “代码插头（Code Plug）” 的外置存储器来保存参数，即写频软件将参数写入代码插头，然后将其插入对讲机中才能使用。而为了区分使用不同网络的组织，代码插头使用不同的颜色作为区分，这个颜色则被称之为 “颜色代码”，简称色码。
DMR 还可以细分为三种层级，即 Tier I, Tier II 和 Tier III。
- Tier I：用于欧洲的公众对讲机。
- Tier II：中继模式，业余无线电中常用的就是这一层级，具有有限的集群功能。
- Tier III：集群模式，与 Tetra 和 P25 对标，可以提供省级甚至跨省（比如整个欧洲）的超大范围管理及调度能力。
由于 DMR 是根据商业使用的设计的，因此其操作方式强烈依赖于集群无线电的操作方式。对于集群，你可以参考 DTMF。 简单来说，DMR 通讯需要一些参数：
- 频率：所有无线电都需要这个参数。
- 时隙：决定当前通话通过哪个时隙进行传输。
- 颜色代码：决定数据将通过哪个网络进行传输。
- 你的 ID：标识你自己。
- 群组 ID：可以加入某个群组，这样其他人呼叫该群组时你可以收到呼叫。
- 接收方 ID：决定数据将发送给谁。
- 个呼：呼叫特定用户的 ID，相当于打电话。只要你知道对方手台的 “电话号码”（对讲机 ID），而且对方也在频率上，你就可以直接用对讲机给他 “打电话”。
- 组呼：呼叫群组 ID，相当于给一群人打电话。举个例子，你组呼 46001，如果对方手台接收组设置为 46001，那么他会听到你的呼叫，而别的手台不会收到。
- 全呼：相当于模拟机按一下 PTT，所有位于同一网络的用户都会收到呼叫。
由上可知，如果你想通过 DMR 通联，你需要：
- 频率、时隙、色码正确，这和模拟机的频率亚音都必须正确是一个道理。
- 你对讲机的接收组和发射联系人与其他台友一致。如果这两个设置与别人不一致，就相当于你给别人打电话，但是打错号了，对方手机当然不会响。
专业机的手台和车台一般要配合写频软件使用，例如海能达带数字键盘的机器，虽然频率可以手置频，个呼联系人也可以在机器中设置，而组呼联系人只能在写频软件中设置。
买二手电台，特别是摩托罗拉和海能达的电台，更要注意确认机器密码和配套软件授权。
由于 DMR 设备数量众多，因此无法在此一一列举，这里只列出一部分设备。 需要注意的是，大厂家（如摩托罗拉等）生产的 DMR 设备仅考虑商业用户使用，大部分都必须要通过配套软件来写入频率和其他设置数据。 因此在业余设备中可有可无的写频软件，对于这些设备而言是必不可少的。 所以无论通过经销商购买还是购买二手商品，都需要问清楚是否提供相应的软件。 另外，摩托罗拉生产的设备通常不会支持多个频段，而是每种频段发布一个子型号，购买时需要注意频段。
- TYT MD-UV380 特易通出品，因为有 OpenGD77 固件支持，是可玩性非常高的机型。有 GPS 版和非 GPS 版，GPS 版可以与卫星星历配合使用，用来自动调整多普勒频率。非 GPS 版也可自己加装 GPS 功能，比 GPS 版定位更快。
- Baofeng DM-1701 经典厂家宝锋，也有 OpenGD77 固件支持，但功能上不如上一台。如果你的预算有限，可以选择它。
- Anytone AT-D878UVII Plus 国内常见机型之一，虽然无法使用 OpenGD77 固件，不过也提供了较为丰富的功能。
- MOTOTRBO XiR P8668i 有着巨量二手库存，因此十分流行的机型。缺点是没有 DMR 别名功能，必须要导入联系人才能看到对方呼号。
- MOTOTRBO R7 国内最新款的摩托罗拉 DMR 设备，体积小巧，操作方便，声音洪亮。
- MOTOTRBO Ion 国内没有发售的机型，使用 Android 系统的大屏对讲机。除了传统的无线电频段，也支持 Wi-Fi、蜂窝网络等模式。
- Hytera HP 780 海能达的新产品，H 系列，体积小巧，声音洪亮。
- Hytera PDC 680 使用安卓系统的大屏对讲机，支持 Wi-FI、蜂窝等模式。同时支持 AMBE+2 和 NVOC 编解码器，因此即可用于 DMR，也可用于 PDT。
- 鸿凯德 DM-9100 是一款移动电台，也是少有可以上业余执照的 DMR 电台之一
也许你已经注意到了，流行的 DMR 设备全几乎都是手持设备。能够办理业余执照的 DMR 设备数量较少。截至目前（2025 年 4 月），只有艾迪欧 UV-4R（手台）、宝锋 DM32UV（手台）、鸿凯德 DM-9100（车台）、宝锋 DM-1701 四款。其余设备，例如可玩性较高的自由通 AT-D878UV 二代、特易通 MD-380，虽然都有核准码，但是都不包含业余段，所以无法上证。
# PDT
PDT 就是将 DMR 模式进行了国产化改造，将音频编解码器替换为了国产的 NVOC 声码器。由于主要为警用开发，因此基本上只有集群模式。
海能达部分手台同时支持 DMR 和 PDT 模式，但 DMR 和 PDT 仍然是两种不一样的模式，互不兼容。需要当地有 PDT 集群，并且管理员将你加入到这个集群，你才能连接得上。