Компютърни аудио интерфейс за тел-базирани телефонни мрежи
Colin Fahey
А компютърът може да направи гласови телефонни разговори с използване на модем и проста схема.
1. Въведение
Този документ описва как да използва всички конвенционални модем и проста схема да се даде някаква персонална компютърна (PC), с всяка операционна система, възможността да проведе телефонни разговори, която може да включва гласови взаимодействие.
Обикновен модем се използва за активиране на телефонни жици като отидеш "на разстояние от куката," а по-късно освобождаване на телефонен кабел, като отидете "на куката" (да "увисне нагоре)."
Предлагаме ви електрическа верига се използва за всякакви аудио устройства, като например доброто карта или звук интерфейс на персоналните компютри (PC), достъп до аудио сигнали за телефонни жици.
Така, персоналните компютри (PC) може да откриете връзка към телефонен номер, след което изчакайте за човека или автоматична система за отговор и след това започнете разговор на базата на речта или на други звуци.
Този документ е предназначен за hobbyists интересно да научите няколко неща, за електрическите изисквания и протокол за взаимодействие с Central Office (CO) на жица, свързани телефонна мрежа в Съединените щати (US).
Има много технологии, позволяващи на хората да взаимодействат с гласово базирани системи чрез телефони.
Има много търговски продукти и услуги, предлагани да боравят с всичко, свързани с телефонни взаимодействие с корпоративната база данни.
Тя е доста лесно да се намери хардуера да боравят с много телефонни разговори с един номер.
Телефония е разширен до Интернет, с протоколите, като "Voice over Internet Protocol" (VoIP).
Компютри навсякъде в Интернет могат да бъдат конфигурирани да взаимодействат с VoIP чрез реч и слово синтез.
Тези компютри могат да следват по избор гласови разговори flowcharts изразени в XML текстови файлове (Voice XML).
Този документ няма нищо общо с която и да е от тези, практически решения на проблема за автоматизирането на глас взаимодействие с бизнес или организация.
Този документ е предназначен за забавление на hobbyists с малки бюджети.
2. Условия за ползване
Създаване на електронна схема, както и свързването в една телефонна мрежа, включва много рискове.
Вие сте отговорни за обучение за всички закони, опасностите и рисковете, които могат да се прилагат.
Следва списък на някои от въпросите, които трябва да обмислят, ако проявявате интерес към изграждането и тестването една схема подобна на тази, включени в тази статия:
1. Цялата информация относно спецификациите на електрическа телефонна услуга е валидна само в Съединените щати (US).
2. Основното напрежение на телефонни кабели (90 волта) може да нараните хора.
Мълния падна или мощност проводника може да доведе до напрежение на телефонни кабели, които могат да нараните хора.
3. Вие носите отговорност за всички щети на дружеството телефонни вериги, причинени от употребата на непозволени средства във вашия дом или офис.
4. Записване на телефонни разговори без изричното одобрение на всички участващи страни е против закона.
(..., Освен ако не сте на правителството! В противен случай, както го казват те, а не, както те го!)
5. Вие носите отговорност за вреди, причинени на вашия компютър чрез свързване своя движение на вашия компютър.
6. Вие не можете да продавате продукт, предназначен за употреба с телефонна мрежа, без одобрение от FCC.
Този документ е само описание на моя личен опит.
Вие носите отговорност за изучаването на законите и за рисковете от авторитетни източници.
3. Телефон аудио интерфейс схема
Целта на веригата е описано в този раздел е да позволи на обикновените аудио запис и възпроизвеждане на оборудване, като здрава карта или аудио порт на персонален компютър (PC), да изпращате и получавате аудио над конвенционалните земя тел (жични) телефонна връзка.
В телефонен кабел и аудио оборудване, които не са пряко свързани; обединяващ е само чрез трансформатори.
И двете страни на интерфейса са защитени от прекомерно напрежение.
Сигналите са ограничени до диапазон от честоти (лента), отнасящи се до телефона аудио (300 Hz да 3500 Hz).
В цикъл има само "пасивни" компоненти; шофиране всички напрежения са външни.
В цикъл трябва да бъдат използвани във връзка с модем, телефон или друг цикъл в състояние случва "на разстояние от куката" (доближаване на съпротивление на тел ниски достатъчно да се посочи на централното ведомство (CO), че металните е в употреба).
Той ще бъде незначителен да добавите една "кука на разстояние от" аспект на тази схема, но като един цикъл на всички вече е голяма пречка за много hobbyists.
Появата на събралите се цикъл
Появата на борда на цикъл
Схеми на телефона аудио интерфейс схема
Вие можете да изградите устройството почти точно както изглежда горе, ако направят следните инвестиции:
1. Уверете се, че имате основни инструменти: Винтоверти, запояване желязо, нож;
2. Посети Радио Shack, закупуване на материали, изброени по-долу, за $ 29 след данъци;
3. Посетете всеки хардуерен магазин, закупуване на две гайки, болтове, шайби, за $ 1.
4. Похарчи около четири часа изгражда верига в съответствие със схеми;
Ако нямате опит, изграждане на електронни схеми, запояване, сондажни дупки, както и вземане на електрическите измервания, не правят това първата си страници!
Единственото лице, които трябва да се опитаме да изградим тази схема е лицето, което вече знае за които сте сигурни, че той или тя може да го изградим!
4. Radio Shack: на склад вездесъщ електроника
Radio Shack е потребителска електроника компания с магазини в целия свят. По-долу е линк към техния Интернет сайт:
На Интернет сайта си човек може да намерите връзка с име "Electronic Components", което води до тяхната каталог на електронни компоненти и съответните документи.
Лице, което можете да намерите цени за части.
Всяко лице може да получи списък на най-близкия магазин места, и наводнения.
Части може да се поръча онлайн.
Имам решение за изграждане на моята проста схема, използвайки Radio Shack части, защото това означава, че никой друг в света може лесно да се копират моя работа.
Също така, всяка част, предлагани от Radio Shack е на практика гарантирано да бъдат на разположение в продължение на много години по-ниска цена.
Ето списък на Radio Shack части I, използвани за изграждане на схема, с каталог номера:
| Qty | Description | Serial # | Price | Total |
| 1 | Project Enclosure (6"x3"x2") | #270-1805 | $ 3.79 | $ 3.79 |
| 1 | Surface Mount Modular Jack (RJ11/RJ14) | #279-0202 | $ 4.99 | $ 4.99 |
| 1 | 3-Conductor Stereo 1/8th" Phone Jack (Pkg.2) | #274-0249 | $ 2.99 | $ 2.99 |
| 1 | Component PC Board (71x94mm), 750 holes | #276-0158 | $ 2.99 | $ 2.99 |
| 2 | Audio Isolation Transformer (1:1) | #273-1374 | $ 3.99 | $ 5.98 |
| 2 | Metalized-Film Capacitor 1.0uF, 250WVDC | #272-1055 | $ 1.49 | $ 2.98 |
| 1 | 2.2K ohm 1/2W 5% Carbon Film Resistor (Pkg.5) | #271-1121 | $ 0.99 | $ 0.99 |
| 2 | 1N4733A, 5.1V, 1.0W Zener Diode (Pkg.2) | #276-0565 | $ 0.99 | $ 1.98 |
SUBTOTAL: $26.69
TAX: $ 2.07 (California 7.75% sales tax)
TOTAL: $28.76
5. Ace Hardware: на не-толкова-вездесъщ хардуерен магазин
АЗ нужда болтове, шайби, гайки и да fasten телефонен жак за пластмасови случая на моя цикъл.
Отидох да Ace Hardware, но бих могъл да си отидем Home Depot, или може би дори и един супермаркет, за да намерите подобни части.
| Qty | Description | Price | Total |
| 2 | Bolt No.8-32 4.2mm-32 | $ 0.17 | $ 0.34 |
| 2 | Washer No.8 | $ 0.10 | $ 0.20 |
| 2 | Nuts No.8-32 2" | $ 0.10 | $ 0.20 |
SUBTOTAL: $0.74
TAX: $0.06 (California 7.75% sales tax)
TOTAL: $0.80
6. Инструменти и аксесоари
Таблицата по-долу са изброени някои от елементите І, необходими за изграждане и използване на цикъл:
| Soldering iron | $ 5.00 (approx) |
| Solder | $ 3.00 (approx) |
| Precision knife | $ 3.99 |
| Wires | $ 1.00 (approx) |
| Telephone extension cord #279-0374 | $ 5.79 |
| Male-Male mini-phono 6' extension cord (qty.2) | $ 3.00 (approx) |
| Four-wire 3-way coupler (RJ11/RJ14) #279-0447 | $ 4.99 |
7. Коментари по схема
Аз съм не един Електроинженер.
I изучава различни телефонни вериги (виж препратките, изброени до края на тази статия), и извлича различни елементи, които биха подкрепили мой собствен дизайн цели.
Ако сте били наистина отчаяни, както и риск да ви PC не е фактор, можете да се свържете с телефона си жица звук пристанището, като се използват само един чифт кондензатори!
Това е много лоша идея, защото основното напрежение, както и на случаен принцип е възможно напрежението spikes по жичен телефон, може да повреди незащитените устройства.
В Zener диоди в моята верига на късо съединение излишни напрежения.
Забележете, че те са изправени пред противоположни посоки, така че за даден прилага напрежение с определена полярност, по един Zener Диод е уравновесявам да провежда текущи нормално, а другият се уравновесявам за обратната-разпределението на напрежението трябва да превишава неговата оценка (например, 5.1 V) .
Само, когато напрежението превиши обратната-разпределението на напрежението на един от Zener диоди ще позволи на двойката в края на краищата актуални към поток, като по този начин краткосрочните circuiting на проводника, на която двойка диоди е свързан.
Имайте предвид, че това работи независимо от това къде произхождат от сигнали.
Променлив ток (AC) сигнали от телефонни жици, които са по-после 5,8 волта ( 5.1 V + 0.7 V ) след преминаване през трансформатор ще бъде clipped.
(DC) ток или променлив ток (AC) аудио сигнала от аудио източник, не е жичен телефон, също ще бъдат clipped в 5.8 Volts.
Така че всяка страна, телефонна компания и аудио техника, е защитен от прекомерно напрежение, идващи от други страни.
Устройството е наистина един чифт идентични писти. Всяка една от аудио запушалка може да се използва за вход или изход.
Basically, както звукови сигнали са съчетани с единен телефонен сигнал.
8. Използвайки модем, за да отидете "на разстояние от куката"
8.1 Целта на модема
Целта на модема в тази система е да се създаде електрическа условие, че телефонна услуга ще се признават като поиска да стане активен участник в телефонна мрежа.
Това искане се нарича "случва на разстояние от куката," препратка към оригиналния телефон дизайни, което е необходимо на потребителя да вдигне оратор или слушалката на разстояние от куката.
Заявката за активиране е почти мигновено, предоставени в рамките на части от секундата.
След като жица стане активна, всички други аспекти на телефонията може да бъде извършено чрез аудио сигнала.
Въпреки че предаването на телефонни номера "(избиране)" може да бъде направено от играят ( *.WAV, *.MP3 ) аудио файлове, записани на аудио (DAT, аудио CD, лента), или софтуер за аудио синтез (sin() функции), модема е присъщите способност да изпълнява тази функция.
Въпреки това, той следва да се разбира, че единствената цел на модема е искане за активиране на телефонни жици.
Ако дадено лице е алтернативен метод на симулацията на разстояние от куката състояние (т.е., просто се понижава нивото на съпротива в целия телефонен кабел), модема, не се изисква.
Все пак, модема е много евтини, общоприета и удобно устройство за извършване на тази функция.
Системата, описани в тази статия не изисква модем с аудио запис или на възпроизвеждане на военни способности, понякога се нарича "гласова модем."
Въпреки това, в друга част на тази статия да обсъдят възможността за използването на глас модем като алтернатива на използването на персонализирана електрическа верига.
8.2 Обикновен модем
I избрахте да използвате външен модем, произведени от Хейс, наречена "Accura", един V.92 факс-модем с гласова поща способност.
Всеки модем може да бъде използван за система, описани в тази статия.
Исках външен модем, просто защото е лесно да се прикрепят към всеки компютър, и аз мога да го на приятел къщата да се използва с лаптоп или десктоп компютър.
Макар че едва ли е важно, аз също се считат възможността, че може би един Basic Stamp 2 компютър може да използва RS-232 модем.
Внимание: Сериен (RS-232) пристанища, пристанища, като PS/2 пристанища, са били прекратени, както и USB е новият стандарт.
Един външен USB модем може често да бъде достъпен чрез софтуер, както ако бяха традиционна "COM" пристанище устройство с драйвери за устройства, които идват с модем.
Има малък USB/RS-232 адаптер (~$30), че може да се използва за свързване съвременни преносими компютри и настолни компютри към RS-232 устройства.
Такава адаптер има съответните драйвери за съревновавам традиционна сериен порт интерфейс (например, "COM" устройство).
Hayes външен модем: кутия
Hayes външен модем
8.3 Модем команди
Когато един модем е първият включен, той влиза състояние, наречена "команден режим."
Ако модема успешно се свързва с отдалечен модем или факс устройство за дистанционно по телефона жица, тя влиза в състояние "на данни," наречена "режим."
Въпреки това, системата, описана в този документ няма да използва модем да се установи "режим данни" връзка с дистанционно устройство, така че винаги ще бъде модема в "команден режим."
Когато в команден режим, модема приема команди във вид на обикновен ASCII знака.
Персонажите са разменени между модема и компютъра през сериен кабел, или чрез драйвер на устройство, което прави вътрешна карта (например, PCI карта) достъпни като серийно устройство.
Във всеки случай, програми за използване API призовава за достъп до серийни устройства (например, "COM1" или "/dev/modem").
Една от основните подмножество на модема команди се нарича "AT" (ay-tee) команди, и тези команди, всички започват с героите "at" (или "AT").
Както модеми еволюира, списъкът на команди, разширени, предлагането все по esoteric функции. Системата, описани в тази статия само изисква способност за поемане на модема "на разстояние от куката," а по-късно завръщането на модем за състоянието "на куката." Възможността за набиране цифри, както и избор на свой ред говорител за мониторинг на призива, са полезни функции, но не са от съществено значение. Таблицата по-долу са изброени модем команди, които могат да бъдат използвани в системата, описани в тази статия:
| Action | Command |
| On-Hook ("Hang Up") | ATH [zero] [return] |
| Off-Hook ("Pick Up") | ATH [one] [return] |
| "Dial" Digits | ATDT [digits,#,*] ; [return] |
| "Dial" Digit | ATDT [digit,#,*] ; [return] |
| Speaker Off | ATM [zero] [return] |
| Speaker On | ATM [two] [return] |
Таблицата по-долу показва една хипотетична поредица от команди, използвани за пускане на телефонно обаждане, да общувате с автоматична система, която използва "докосване" (DTMF) "тонове," а след това прекратяване на повикване (да "увисне нагоре):"
| Command | Action |
| ATM 2 [return] | Speaker On |
| ATH 1 [return] | Off-Hook ("Pick Up") |
| ATDT 5551212 ; [return] | "Dial" 5551212 |
| ATDT 3 ; [return] | "Press" 3 |
| ATDT # ; [return] | "Press" Pound (#) |
| ATDT * ; [return] | "Press" Star (*) |
| ATH 0 [return] | On-Hook ("Hang Up") |
| ATM 0 [return] | Speaker Off |
8.4 AT командване в стаята
В "AT командване в стаята се изпълнява от почти всички модеми в съществуването.
Този набор от команди, изпълнявани от първоначално е бил Hayes модеми.
Повечето модеми са класифицирани като "Hayes съвместими, тъй като изпълнява набор от команди AT.
Всички AT команди трябва да започват с AT представка, следвана от командния писмо, и, приключила с ENTER(*) ключ.
(*...ENTER, CARRIAGE RETURN, CR, RETURN, '\r', 13, 0xd, Control-M, ^M)
Интервали са позволени в командния стринг за увеличаване на командния ред читаемост, но са игнорирани от модема по време на изпълнение на командата.
Всички команди може да бъде изписана с главни и в двата случая или по-ниска, но никога не се смесват.
Командния издадени без никакви параметри, се разглеждат като посочва една и съща команда, с параметри на 0 (нула).
По-долу е съкратен списък на AT команди.
Един по-пълен и подробен списък, могат лесно да бъдат намерени на интернет чрез използване на ключови думи за търсене "at модем команди.
| Cmd | Action |
| A | Answer incoming call |
| D | 0-9, A-D, # and * (e.g., AT T D 5551212*#) |
| P | Pulse dial |
| T | Tone dial |
| W | Wait for second dial tone |
| , | Pause |
| @ | Wait for 5 secs of silence |
| ! | Flash (very brief on-hook) |
| ; | Return to command mode after dialing |
| E0 | Command echo disabled |
| E1 | Command echo enabled |
| F0 | Autoscan mode |
| F1 | 300 bps connection only |
| F3 | V.23 connection only |
| F4 | 1200 bps connection only |
| F5 | 2400 bps connection only |
| F6 | 4800 bps connection only |
| F7 | 7200 bps connection only |
| F8 | 9600 bps connection only |
| F9 | 12000 bps connection only |
| F10 | 14400 bps connection only |
| H0 | Modem on-hook (hang up) |
| H1 | Modem off-hook (pick up) |
| I0 | Product code |
| I1 | Checksum code |
| I2 | ROM test |
| I3 | Firmware and device ID |
| L0 | Low speaker volume |
| L1 | Low speaker volume |
| L2 | Medium speaker volume |
| L3 | High speaker volume |
| M0 | Speaker off |
| M1 | Speaker on until carrier detect |
| M2 | Speaker on |
| M3 | Speaker off during dialing, on until carrier detected |
| N0 | Connect only at DTE rate |
| N1 | Auto rate negotiation |
| O0 | Return to data mode |
| O1 | Initiate an equalizer retrain and return to data mode |
| P | Pulse dial |
| Q0 | Result codes enabled |
| Q1 | Result codes disabled |
| T | Tone dial |
| V0 | Numeric responses |
| V1 | Text responses |
| W0 | Report DTE speed only |
| W1 | Report wire speed, error correction protocol, and DTE speed |
| W2 | Report DCE speed only |
| X0 | Hayes Smartmodem 300 compatible responses/blind dialing |
| X1 | Same as X0 plus all CONNECT responses/blind dialing |
| X2 | Same as X1 plus dial tone detection |
| X3 | Same as X1 plus busy signal detection/blind dialing |
| X4 | All responses and dial tone and busy signal detection |
| Y0 | Long space disconnect disabled |
| Y1 | Long space disconnect enabled |
| Z0 | Reset and recall user profile 0 |
8.5 Тестване на модема
Този раздел описва методите за бързо проверява способността за контрол на модем, свързан към компютъра.
Първият метод е подходящ за Windows 98/NT/Me/2K/XP.
Основната идея на проекта е да "серийни комуникационни" софтуер, който може да се намери в почти всяка типична инсталация на операционната система Windows: "HyperTerminal".
Windows 98 : "C:\Program Files\Accessories\HyperTerminal\Hypertrm.exe"
Windows 2000\XP: "C:\Program Files\Windows NT\hypertrm.exe"
(Определителен член двоен-цитирам показано по-горе, са необходими при вземане на команди или при изпълнение от командния ред, тъй като файл пътеки съдържат интервали.)
HyperTerminal може да се стартира от командния ред или от ориентирането менюта.
Под Windows 2000\XP, например софтуера връзката може да бъде намерена в края на пътя на следните менюта:
Start -> Programs -> Accessories -> Communications -> HyperTerminal -> HyperTerminal
Меню йерархия, водещи от Start меню, за да HyperTerminal
При стартиране на HyperTerminal, няколко диалогови прозорци се появи:
HyperTerminal диалогови прозорци:
1. Connection Description: Въведете произволно име;
2. Connect To: Изберете пристанище с модем (например, COM1);
3. COM1 Properties: скоростта на комуникацията между PC и модем и др
I уточнени ниска скоростта (2400 бита в секунда) между PC и модем, просто защото това е вероятно да работят за всеки модем, който не е официално старинен.
Той е общ за съвременни модеми да общуват с PC в курсове около 115200 бита за секунда, дори и когато данните курс по жичен телефон е толкова ниска, колкото 9600 бита в секунда.
Следните изображение показва, обикновено чрез модем сесия HyperTerminal:
Използването HyperTerminal да се опитват да използват различни команди за модем
Това отбелязва горе показват един лесен начин да тествате модем с Windows операционна система.
Има много други "серийни комуникации" софтуерни програми за Windows и Linux.
За Linux (или UNIX варианти) бихте могли да бъдат в състояние да направят нещо подобно на "echo atm2 > /dev/modem" на командния ред, или fp = fopen( "/dev/modem", "w" ); последвана от изявления, като например fprintf( fp, "atm2" ); по прост C програма.
8.6 Изходен код за контрол на модем
В C/C++ компютърен код, показани по-долу показва предаване на текстови команди към модема.
Въпреки, че компютърът е показано по-долу е кода за Windows операционна система, идеите са лесно обобщени за други операционни системи.
#include < windows.h >
HANDLE hCom = ((HANDLE)(0));
int main()
{
DCB dcb;
unsigned long int n = 0;
char * str = "COM1";
hCom = CreateFile( str, (GENERIC_READ ¦ GENERIC_WRITE),
0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL );
GetCommState ( hCom, (&(dcb)) );
dcb.BaudRate = CBR_9600;
dcb.ByteSize = 8;
dcb.Parity = NOPARITY;
dcb.StopBits = ONESTOPBIT;
SetCommState ( hCom, (&(dcb)) );
WriteFile( hCom, "ATM2\r", strlen("ATM2\r"), (&(n)), 0 );
FlushFileBuffers( hCom );
Sleep(1000);
WriteFile( hCom, "ATH1\r", strlen("ATH1\r"), (&(n)), 0 );
FlushFileBuffers( hCom );
Sleep(1000);
WriteFile( hCom, "ATDT5551212;\r", strlen("ATDT5551212;\r"), (&(n)), 0 );
FlushFileBuffers( hCom );
Sleep(3000);
WriteFile( hCom, "ATH0\r", strlen("ATH0\r"), (&(n)), 0 );
FlushFileBuffers( hCom );
Sleep(1000);
WriteFile( hCom, "ATM0\r", strlen("ATM0\r"), (&(n)), 0 );
FlushFileBuffers( hCom );
Sleep(1000);
CloseHandle( hCom );
return(0);
}
Софтуерът над получите достъп до серийния порт комуникация (т.е., "COM1"), и Предполагаме, че модема е свързан с този порт.
Софтуерът изпраща текстови команди към модема да направи следните неща:
1. Завийте на вътрешния говорител ("ATM2\r");
2. Вземете телефонен кабел "на разстояние от куката" ("ATH1\r");
3. Наберете телефонен номер ("ATDT5551212;\r");
4. Слагаме телефонни жици гърба "на куката" ("ATH0\r");
5. Изключете вътрешния говорител ("ATM0\r").
Примерът компютърен код-горе показва, някои от съответните Windows API функции.
Въпреки това, например компютърен код е много inflexible и не проверява за евентуални грешки.
В Sleep() функция invocations гарантира, че модема е време да завършат команди, преди да напредва към следващата команда.
В идеалния случай, ние ще проверим за текста отговорите на модема (например, "OK" или "ERROR").
8.7 Модем контрол C++ class (Windows операционна система)
Следните ZIP архивен файл съдържа C++ class подходящи за контролиране на модем, чрез Windows операционна система.
Тя е по същество едно по-сложен вариант на демонстрация код представен-горе.
Също така, C++ class обвивам модема функционалност по такъв начин, че пренасянето на други платформи (например, Linux) се извършва по-лесно.
А Microsoft Visual C++ 6.0 Проектът е включен файл с изходен код, така че може да се изгради и изпълнение на код незабавно като тест.
Но всичко, което Ви трябва, са двете съответните изходни файлове ( modem_control.cpp, modem_control.h ) да използвате кода в своя софтуер.
9. С помощта на интерфейса
9.1 Използването на интерфейс с компютър
Конфигурация, използвани при експериментите ми
Прикачване на сплитер за телефонни жици, с един клон ще модем, както и на другите браншови отидеш на телефонен интерфейс цикъл.
Свързване на два аудио кабели от схема за "микрофон входа" и "изхода говорител" на звука карта или аудио-гнезда на персоналните компютри или други аудио-устройство.
Използвайки модем код, описани на други места в тази статия можете да използвате модем да "получите на телефон" и "набират телефонни номера."
След това компютърът може да регистрира и възпроизвеждане на аудио при всички желания начин.
Модема код може да бъде използвана за "да увисне на телефона" да прекрати разговора.
Вие носите отговорност за уведомяване обаждащи се, ако възнамерявате да запише някаква част от разговора.
(..., Освен ако не сте на правителството! В противен случай, както го казват те, а не, както те го!)
9.2 С помощта на интерфейса с аудио техника
Прикачване на сплитер за телефонни жици, с един клон ще обикновен телефон, а другият клон отидеш на телефонен интерфейс цикъл.
Свързване или аудио сигнал от схема за микрофон принос към усилвател или записващо устройство.
Свързване на изхода на всяко устройство, което произвежда ниска амплитуда аудио (например, +/-1.0 волта) или аудио-гнездо на цикъл.
Не се свържете аудио изхода на стерео усилвател за схема, защото напрежения са много вероятно да бъде прекалено много за телефон аудио.
Стерео усилватели обикновено имат специални изходи (например, RCA съединители) за изпращане на аудио изход към други видове аудио устройства, които приемат аудио вход (например, VCR, Касетофон, телевизор, и т.н.); тези с ниско напрежение на изхода са подходящи за употреба с схема, описани в тази статия.
Така, една добра възможност да приемете или чрез телефонни обаждания, както и запис и възпроизвеждане на аудио при използването на телефона.
Вие носите отговорност за уведомяване обаждащи се, ако възнамерявате да запише някаква част от разговора.
(..., Освен ако не сте на правителството! В противен случай, както го казват те, а не, както те го!)
10. Телефонна мрежа концепции
10.1 Проучване препратки
Функционирането на телефонна система е извън обхвата на тази статия.
Консулт препратките към края на тази статия за някаква информация по този въпрос.
Струва ми се обаче, обсъждат най-интересните в този раздел.
10.2 Основни аспекти от електрическо
10.2.1 Телефонен модем или в състояние "на куката"
Има две цели, които са довели до телефон дизайн:
(1) телефон трябва да бъде електрически "невидим" за ток (DC), просто като една отворена схема или изключване, когато тя е в по-куката състояние;
(2) В променлив ток (AC) spikes използвани, за да телефони пръстен трябва да бъдат приети от телефони в по-куката-членка, така те ще пръстен.
Тези две цели са постигнати чрез телефонния проектирани така, че не-поляризирана кондензатор (или две) е единствената телефонна връзка към телефонна жица, когато са в по-куката състояние.
Така, ток (DC) не могат да минават през, както и променлив ток (AC) шум сигнал може да премине през звънци или основното съединение.
Когато се измерва в DC съпротивление на телефон в по-куката-членка, тя превишена 40 Megaohms.
Когато се измерва в DC съпротивление на модема в по-куката-членка, тя също превишена 40 Megaohms.
В DC напрежение, предоставени от телефонна компания за разкриване на всички съпротивление, поради телефони са извън допустимите граници понякога се отчитат като 48 Volts.
I измерва +23.02 Volts (DC), където нарича "червено метални" положителни и "зелени метални" земята.
Имайте предвид, че това DC напрежение падне драстично, когато на телефона е взето извън допустимите граници; I измерва +7.17 Volts (DC) когато телефона е в почти статут на куката.
Опръстеняване напрежение е съобщено, че 90 Volts (16-60 Hz променлив ток), които могат да startle или нараните хора, при определени обстоятелства.
10.2.2 Телефон или модем при "разстояние от куката" състояние
Телефони и модеми искане използването на телефонни жици чрез намаляване на собствените си DC електрическо съпротивление.
Това условие е открита от телефонния доставчик и телени стане активна.
Когато се измерва в DC съпротивление на телефона в извън куката-членка, тя беше приблизително 6.83 Megaohms.
Когато се измерва в DC съпротивление на модема в извън куката-членка, тя е почти точно 1.500 Megaohms.
Припомнят, че тези две устройства са превишили 40 Megaohms съпротивления, че когато в по-куката състояние.
Интересното е, тази съпротива е доста висока, в близост до една от човека на електрическо съпротивление при докосване проводника със сухи ръце.
Така например, ако притежават тел в лявата ми страна, и жици в моята дясна, с относително сухи ръце, които мога да получа съпротивление толкова ниско, колкото 0.5 Megaohms от squeezing плътно на проводника.
Squeezing много леко ми дава по-висока устойчивост DC, приблизително 1.5 Megaohms, което е очевидно все още ниско достатъчно е да си кажем телефон дружеството, че съм един телефон.
(Никога не докосват телефонни жици!)
По този начин, може да се симулира, като телефон или модем извън куката само чрез въвеждане на 1 Megaohm резистори намира на телефонни жици.
Един може да направи това чрез схема с реле се контролира от един порт на компютъра (RS-232, parallel port, USB и т.н.), а модема е удобно, евтини и гъвкави алтернатива на собствен реле цикъл.
Както бе споменато по-горе, телефонна компания води ток (DC) потенциална разлика (напрежение) в телефонен кабел за откриване на телефони ще извън куката и се връщат към по-куката състояние.
I измерва това напрежение, както +23.02 Volts (DC) за по-куката, както и за +7.17 Volts (DC) извън допустимите граници.
10.3 Аудио сигнали
По телефона в извън куката-членка, "тонално набиране," изглежда, е един променлив ток (AC) Root-Средна-Square (RMS) напрежение на 0.139 Volts AC.
Цялата biased сигнал е от съществено DC напрежение от около +5 Volts DC; I +7.17 Volts DC измерва по време на експеримента.
Аудио сигнали са много малки отклонения (само с няколко процента) около тази DC напрежение.
Това означава, например, че звукови сигнали не се колебаят около нулата на напрежението; аудио сигнали никога не прави сегашното поток в обратна посока на телефонни жици.
Оказва се, че моят телефон интерфейс схема Конвертира 0.139 VAC сигнал до около 0.030 VAC (т.е., 30 mV AC) за използване от аудио оборудване (например, вход за микрофон здрава карта).
10.4 Аудио лента
Основната функция на телефона е да се даде възможност на системата за гласова комуникация между хората.
Следната диаграма показва средната спектрален енергия за няколко секунди на словото аудио.
Средно спектрален енергия (decibel скала) за няколко секунди на словото през целия звуков диапазон (20 Hz да 20 kHz). Вертикалната скала, е в децибели, така че дори и скромен спад на тази графика показва драматично намаляване на звука на енергия.
В decibel мащаба на графиката горе означава, че по-ниски стойности на диаграмата, са действително заповеди с магнитуд по-малко, че високи стойности на графиката.
Очевидно е, че значителна част от общата енергия на реч, звук, се съдържа в интервала от 0 Hz да 4000 Hz.
Човека може надеждно comprehend реч, дори когато всички аудио енергия извън интервала 300 Hz да 3000 Hz е отстранен.
Все пак, ограничаването на влиянието на субективния аудио енергия на този кръг е, че гласовете muffled звук и липсата артикулацията.
В фините разликата между 'F' и 'S' е лесно губи над телефона.
В телефонна система в Съединените щати е гласът на канал, че само носи честоти между 0 Hz да 4000 Hz.
Въпреки това, гласът passband е ограничена до обхвата 300 Hz да 3000 Hz, и там бързо се увеличава attenuation на глас на енергия извън тази зона.
Гласът пропускателната ( 300 Hz - 3000 Hz ) в рамките на глас Канал ( 0 Hz - 4000 Hz ) на телефонна система в Съединените щати
Следните изображението е спектрален парцел от няколко секунди на едно типично записва телефонен разговор.
Спектрален парцел от няколко секунди на едно типично записва телефонен разговор (мъжки глас)
Въпреки че честотата резолюция е сравнително ниска, ефект на ограничен честотен обхват на телефон системата е очевидно.
За експериментални цели, аудио свойства на телефон системата могат да бъдат симулирани с графичен еквалайзер, или bandpass филтрирате по софтуерен пакет за редактиране на звук, просто чрез филтриране на всичко под 350 Hz и всичко над 3500 Hz.
10.5 Важно звукови честоти
В "докосване тонове," използвани за "набиране номера" и взаимодействат с автоматизирани системи са известни като двойна тонално мулти-Честота (DTMF) сигнали.
Тези тонове могат да бъдат получени просто чрез добавяне на две вълни движещ се заедно с правилното честоти, както е показано в следната матрица на честоти.
Имайте предвид, че притежават минимум времето, когато изпращате DTMF звук е 50 milliseconds, както и минималните съобщение време (тиха пропастта между DTMF звучи) е 50 milliseconds.
Използването на закъснения на 200 milliseconds вероятно ще бъдат надеждни.
"Номера" на "тон, зает сигнал," както и "ринг-назад" звучи също имат определена честота комбинации в Съединените щати:
11. Алтернативни методи за телефонни интерфейс
I инвестирани $30 и четири часа, за да изгради верига да позволят личен компютър, за да изпращате и получавате аудио сигнала в продължение на телефонни жици.
Това изисква cetain вид на опит и техника.
Също така, освен ако не сте готови да отидете в дейността на производствения цикъл това, не можете да създавате даден продукт (евтини гласова поща или телефонен секретар), който изисква този интерфейс.
Най-лесният, евтини алтернатива на хардуер метод І, описани в тази статия е да използвате софтуера метод за достъп до гласови способности на "глас модем."
Струва ми се обаче, трябва да кажа, че в сравнение с използването на потребителски цикъл, използвайки гласова модем, във връзка със специален софтуер, е вероятно да бъдат много специфични и платформа като цяло много болезнено за програмата, конфигуриране и използване.
Ползата (високомерен имате гласов модем) е, че това ще бъде чисто софтуерно решение.
Ако използвате гласово модем и специален софтуер, вашата система може да бъде както прост както следващата диаграма.
Система за използване на вътрешния "глас модем" и софтуер
В зависимост от вашите нужди, за гласови данни аспект на глас модем може да бъде полу-дуплекс (т.е., софтуер могат да "говорят" или "слушат," но не и двете едновременно), или с пълен дуплекс.
Полу-дуплекс може да добави някои сложността на софтуера, защото контролиране, което трябва да реши кога да се предават и получават аудио.
Гласът модем digitizes телефонни жици аудио и предава данни през USB или RS-232 ако е външен, или над PCI автобус, ако е вътрешен.
12. Microsoft Telephony API (TAPI)
Microsoft операционни системи са TAPI 2.0 и TAPI 3.0 DLLs.
TAPI 3.0 може да има множество софтуерни проблеми, както и повечето хора, които са използвали Microsoft TAPI са просто използват TAPI 2.0 (което е почти всички желания функционалност), вместо да TAPI 3.0.
Използвайте "wave/in" и "wave/out" устройства, за да получите достъп до гласова модем аудио потоци.
Вижте TAPI книга в препратките на тази статия. Книгата е стар, но той описва TAPI 2.0 в подробности.
13. Java Telephony API
Не знам нищо за Java Telephony API.
Струва ми се обаче, предполагам, че има полза да бъде независима от операционната система, и може би е много прост Абстракции от Microsoft TAPI!
14. Различни търговски продукти
Търговска, шкаф за монтаж на хардуерни интерфейси за множество външни телефонни кабели са в състояние да обменят гласови данни с компютри.
"Voice Over IP" (VoIP) продукти, като например "Интернет телефони," сега са навсякъде (например "Skype)."
Очевидно компютърен софтуер можете лесно да получите достъп до аудио за такива телефонни връзки.
15. Препратки
Най-добър, най-подробен наръчник за телефонни вериги съм, срещнати в интернет:
Друга интересна референциален номер:
