Počítačové audio rozhraní pro drát-telefonní síť
Colin Fahey
Počítač může hlasové telefonní hovory prostřednictvím jakéhokoli modemu a jednoduchého obvodu.
1. Úvod
Tento dokument popisuje, jak používat žádné konvenční modem a jednoduchý okruh, aby poskytly jakékoliv osobní počítač (PC), s libovolným operačním systémem, možnost umístit telefonních hovorů, které mohou vyvolat hlasové interakce.
Obyčejného modemu se používá k aktivaci telefonní drát o probíhajících "mimo háček," a pozdější uvolnění telefonní drát tím, že půjdete "na háku (zavěsit)."
Jednoduchý elektrický obvod se používá pro jakékoli audio zařízení, jako jsou zvukové karty nebo zvukové rozhraní na osobním počítači (PC), přístup k audio signály na telefonní drát.
Což znamená, že osobní počítač (PC) může zahájit připojení k telefonní číslo, a potom čekat na člověka nebo systém automatické odpovědi, a pak zahájit konverzaci založen na projevu nebo jiných zvuků.
Tento dokument je určen pro hobbyists zájem o učení pár věcí o elektrické požadavky a protokol pro interakci s Central Office (CO) z drátu připojený telefonní sítě ve Spojených státech (US).
Existuje mnoho technologií, který umožňuje lidem komunikovat s hlasových systémů prostřednictvím telefonu.
Existuje mnoho komerčních produktů a služeb nabízených zvládnout vše spojené s telefonem interakce s firemní databází.
Je poměrně snadné najít hardwarový k manipulaci s mnoha telefonních hovorů na jediné číslo.
Telefony rozšířila na internetu, protokoly, jako "Voice over Internet Protocol" (VoIP).
Počítače kdekoliv na Internetu může být nakonfigurován pro komunikaci s VoIP pomocí rozpoznávání řeči a syntézu řeči.
Tyto počítače lze volitelně následovat hlasové konverzace diagramy vyjádřené v XML textové soubory (Voice XML).
Tento dokument nemá nic společného s žádným z těchto praktických řešení problému, automatická hlasová interakce s partnerem, nebo organizace.
Tento dokument je určen pro zábavu na hobbyists s malými rozpočty.
2. Vyloučení odpovědnosti
Budování elektronického obvodu, a připojení k telefonní síti, zahrnuje řadu rizik.
Jste odpovědný za vzdělávání o všech zákonech, nebezpečí a rizika, která mohou uplatňovat.
Následuje seznam některých otázek, které je třeba zvážit, pokud máte zájem o konstrukci a testování obvodu podobný tomu, který se objeví v tomto článku:
1. Veškeré informace o elektrických vlastností telefonní služby je platný pouze ve Spojených státech (US).
2. Vyzváněcí napětí na telefonní dráty (90 voltů), může zranit lidi.
Lightning nebo nebyly vzaty v potaz sílu dráty mohou vést k napětí na telefonní dráty, že může zranit lidi.
3. Jste odpovědný za jakékoli škody na telefonní společnost obvodů způsobené vaše použití nepovolených prostředků u vás doma nebo v kanceláři.
4. Nahrávání telefonních rozhovorů bez výslovného souhlasu všech zúčastněných stran je v rozporu se zákonem.
(... Pokud si nejste vláda! Jinak to jak se říká, a ne jako to dělají!)
5. Jste odpovědný za jakékoli škody na vašem počítači způsobené tím, že se připojíte své vlastní okruhy na váš počítač.
6. Nemůžete prodat jakýkoli výrobek určený pro použití s telefonní sítě bez schválení od FCC.
Tento dokument je jen popis mé osobní zkušenosti.
Jste odpovědný za vzdělávání o zákonech a rizika z autoritativních zdrojů.
3. Telefon audio rozhraní obvod
Cílem okruhu je popsáno v této části je umožnit klasické nahrávání a přehrávání audio zařízení, jako zvuková karta nebo audio portu na osobním počítači (PC), posílat a přijímat zvuk více než konvenční pozemní drát (Wired) telefonní spojení.
Telefonní drát a audio zařízení nejsou přímo spojeny; spoje je pouze pomocí transformátorů.
Obě strany se na rozhraní jsou chráněny před nadměrným napětím.
Signály jsou omezeny na řadu frekvencí (šířce pásma) na příslušné telefonní audio (300 Hz k 3500 Hz).
Obvodu má pouze "pasivními" prvky, všechny řidičské napětí jsou vnější.
Okruhu musí být použity ve spojení s modem, telefonem, nebo jiným okruhem schopen jít "mimo háček" (podání odporu drátu dostatečně nízké, aby do ústředny (CO), že drát je v použití).
Bylo by jednoduché přidat "se hákem" aspektem tohoto obvodu, ale s okruhem na všech je již velkou překážkou pro mnoho hobbyists.
Objevení se shromáždili obvod
Vzhled obvodu palubě
Schematický na telefonním audio rozhraní obvod
Můžete postavit zařízení téměř přesně tak, jak je uveden výše, pokud neprovedete následující investice:
1. Ujistěte se, že máte základní nástroje: šroubováky, pájecí železa, nůž;
2. Navštivte Radio Shack, nákupní položky uvedené níže, za 29 dolarů po zdanění;
3. Navštivte jakoukoli hardwarovou sklad, nákup dvou ořechů, šrouby, podložky, pro $ 1.
4. Strávit asi čtyři hodiny výstavbu okruhu podle schematickém;
Pokud nemáte zkušenosti se sestavováním elektronické obvody, pájení, vrtání otvorů, a aby elektrická měření, není to váš první projekt!
Jediná osoba, kteří by se měly pokusit o vybudování tohoto obvodu je osoba, kteří již neví, že on nebo ona může stavět to!
4. Radio Shack: všudypřítomné elektroniky úložiště
Radio Shack se spotřební elektronikou společnosti s obchody po celém světě. V následujícím textu je uveden odkaz na jejich internetových stránkách:
Na svých internetových stránkách osoba může najít odkaz s názvem "Electronic Components", což vede k jejich katalogu elektronických součástek a odpovídající dokumentaci.
Osoba, můžete najít na ceny dílů.
Osoba se může dostat seznam nejbližší sklad místech, a map.
Díly lze objednat online.
Jsem se rozhodl pro sestavení jednoduchého obvodu pomocí Radio Shack části, protože to znamená, že kdokoli jiný na světě mohl snadno reprodukovat svou práci.
Také žádné části, které nabízí Radio Shack je prakticky zaručeno, aby byly k dispozici po mnoho let za nízkou cenu.
Zde je seznam Radio Shack části jsem použil na vybudování okruhu, s katalogová čísla:
| 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: ne-tak-všudypřítomné hardwaru úložiště
Potřeboval jsem šrouby, podložky, matice a na rychlejší telefonní jack na plastové případě mého obvodu.
Šel jsem do Ace Hardware, ale jsem už na Home Depot, nebo snad i supermarketu, najít podobné části.
| 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. Nástroje a příslušenství
V následující tabulce jsou uvedeny některé z položek Potřeboval jsem pro výstavbu a využívání okruhu:
| 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. Komentáře na okruhu
Nejsem elektrické inženýr.
Studoval jsem různé telefonních obvodů (viz odkazy uvedené v blízkosti konci tohoto článku), a vytěžené různých prvků, které by podpořily mé vlastní konstrukce cílů.
Pokud jste byl opravdu zoufalý, a riziko pro vaše PC nebyl faktor, můžete se připojit telefonní drát na vaší zvukové portu pomocí pouze pár kondenzátorů!
To je velmi špatný nápad, protože vyzváněcího napětí, a případné náhodné napětí tretry na telefonním drátu, může poškodit nechráněné zařízení.
Na zenerovy diody v mém obvodu krátký-okruh nadměrné napětí.
Všimněte si, že se díváte na opačných směrech, takže při určitém napětí se uplatňují určité polarity, jeden zenerovy diody je připraven vést aktuální normálně, a druhá je připravený pro reverzní-rozdělení by napětí vyšší než jeho rating (např. 5.1 V) .
Pouze v případě, že napětí překročí reverzní-rozdělení napětí na jednom z zenerovy diody bude dvojice nakonec umožní proudu toku, a tak krátké-circuiting Přívodní vodiče, na které se dvojice diod je připojen.
Všimněte si, že to funguje bez ohledu na to, kde se signály pocházejí.
Střídavé (AC) signály z telefonních drátů, které jsou větší pak 5,8 Voltů ( 5.1 V + 0.7 V ) po průchodu přes transformátor bude oříznuta.
Přímé Aktuální (DC) nebo střídavý proud (AC) zvukové signály ze zvukového zdroje, nikoli telefonní drát, se budou oříznuta na 5.8 Volts.
Takže každá strana, telefonní společnosti a audio zařízení, je chráněn před nadměrným napětí přichází z druhé strany.
Přístroj je opravdu pár stejných obvodech. Buď audio plug může být použit pro vstup nebo výstup.
V podstatě, a to jak audio signály jsou vázané na jediné telefonní signál.
8. Pomocí modemu "odjet háku"
8.1 Účelem tohoto modemu
Účelem tohoto modemu v tomto systému je vytvořit podmínky, že elektrické telefonu bude sluľeb uznávají jako žádost, aby se stal aktivním účastníkem telefonní sítě.
Tato žádost se nazývá "bude mimo háček," odkaz na původní telefonní vzory, které vyžadovaly uživatele na zrušení jeho reproduktor nebo sluchátko volno na háčku.
Žádost o aktivaci je téměř okamžitě poskytnuta, a to v rámci zlomek vteřiny.
Poté, co se stane aktivní vodič, jsou všechny ostatní aspekty telefonování může být provedena prostřednictvím zvukové signály.
Přestože přenášení telefonního čísla "(vytáčení)" lze docílit přehrávání audio souborů ( *.WAV, *.MP3 ), zaznamenané audio (DAT, audio CD, pásky), nebo softwarové zvukové syntézy (sin() funkce), modem má vlastní schopnosti vykonávat tuto funkci.
Je však třeba si uvědomit, že jediným účelem tohoto modemu je žádající aktivace telefonní drát.
Pokud má osoba alternativní metoda simulace z háku stavu (tj. pouze snížení odporu přes telefonní drát), modem není vyžadováno.
Nicméně, modem je velmi levné, běžné a pohodlné zařízení pro výkon této funkce.
Systém popsaný v tomto článku nevyžaduje modem s audio záznam nebo přehrávání schopnosti, někdy nazývaný "hlasovou modem."
Nicméně v jiné části tohoto článku jsem o možnosti využít hlas modem jako alternativu k použití vlastní elektrický obvod.
8.2 Typický modem
Vybrala jsem si k použití externího modemu vyrobeny Hayes nazývá "Accura", je V.92 fax-modem s hlasovou schopnosti.
Jakýkoli modem, může být použit pro systém popsaný v tomto článku.
Chtěl jsem, aby externí modem prostě proto, že je snadné připojit na jakýkoli počítač, a mohu uvést příteli domu k použití s jejich notebook nebo stolní počítač.
Přestože je sotva důležitý, také jsem zvažovala možnost, že možná i Basic Stamp 2 počítač mohl použít RS-232 modem.
Upozornění: Sériové porty (RS-232) přístavů, jako PS/2 přístavy, jsou vyřazené, a USB je nový standard.
USB externí modem, můľe být zobrazena pomocí softwaru, jako kdyby se jednalo o odkaz "COM" přístavních zařízení, ovladače zařízení, které přicházejí s modemem.
Tady je malý USB/RS-232 adaptér (~$30), které mohou být použity pro připojení současných notebooků a stolních počítačů až RS-232 zařízení.
Takový adaptér má odpovídající ovladač k emulaci dědictví sériový port rozhraní (např. "COM" zařízení).
Hayes externí modem: box
Hayes externí modem
8.3 Modemu příkazy
Pokud je modem se nejprve obrátil na to, vstoupí do stavu nazývá "příkaz režimu."
Pokud je modem úspěšně spojuje do vzdáleného modemu nebo vzdálené faxové zařízení přes telefonní drát, že vstoupí do stavu nazývá "údaje režimu."
Systém však popsané v tomto dokumentu nebude používat modem vytvořit "datový režim" připojení ke vzdálenému zařízení, takže modem bude vždy v "příkazovém režimu."
Když v příkazovém režimu, modem přijímá příkazy ve formě hladkých ASCII znaků.
Postavy jsou vyměňovány mezi modemem a počítačem přes sériový kabel, nebo přes ovladač zařízení, které vytváří vnitřní karty (např. PCI karty) přístupné jako sériové zařízení.
V obou případech, programy používají API volání pro přístup k sériovým zařízením (např. "COM1" nebo "/dev/modem").
Jednou z hlavních podmnožinu modemu příkazy se nazývá "AT" (ay-tee) příkazů a tyto příkazy všem začíná znaky "at" (nebo "AT").
Jak se vyvíjela modemy, seznam příkazů, rozšířená, nabízejí stále více esoterický funkce. Systém popsaný v tomto článku pouze tehdy, vyžaduje schopnost převzít modem "z háku" a později vrátí modem do stavu "na háku." Schopnost volbou číslic, a volitelně zapnout reproduktorů pro sledování této výzvy jsou užitečné funkce, ale nejsou zásadní. V následující tabulce jsou uvedeny modemu příkazy, které mohou být použity v systému je popsáno v tomto článku:
| 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] |
Následující tabulka ukazuje hypotetickou posloupnost příkazů používaných k místu telefonní hovor, v interakci s automatizovaný systém, který využívá "dotykovou tóny" (DTMF), a pak ukončit hovor "(zavěsit):"
| 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 příkaz set
"AT na příkaz sestava je provedena téměř ve všech modemů v existenci.
Tato sada příkazů byla původně provedena Hayes modemy.
Většina modemů jsou klasifikovány jako "Hayes kompatibilní, protože provedení souboru AT příkazy.
Všechny AT příkazy musí začínat s AT prefix, po kterém následuje příkaz dopis, a skončil s ENTER(*) klíč.
(*...ENTER, CARRIAGE RETURN, CR, RETURN, '\r', 13, 0xd, Control-M, ^M)
Mezery jsou povoleny v příkazovém řetězci příkazového řádku zvýšit čitelnost, ale jsou ignorovány modem během příkaz.
Všechny příkazy mohou být buď na psacím stroji, v případě horní nebo dolní případu, ale nikdy smíšené.
Představení vydávaných bez parametrů je považován za upřesňující stejný příkaz s parametrem 0 (nula).
Toto je zkrácený seznam AT příkazy.
Více úplný a podrobný seznam lze snadno najít na internetu přes vyhledávání pomocí klíčových slov "at modemu příkazy.
| 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 Testování modemu
Tato část popisuje metody pro rychlé ověření schopnosti ovládat modem připojen k počítači.
První metoda je vhodná pro Windows 98/NT/Me/2K/XP.
Základní myšlenkou je, aby zahájila "sériovou komunikační" software, který lze nalézt téměř v každém typické instalaci, Windows operační systém: "HyperTerminal".
Windows 98 : "C:\Program Files\Accessories\HyperTerminal\Hypertrm.exe"
Windows 2000\XP: "C:\Program Files\Windows NT\hypertrm.exe"
(The double-nabidky je uvedeno výše, jsou nutné při podání zkratky nebo při spuštění z příkazového řádku, protože soubor stezky obsahovat mezery.)
HyperTerminal může být zahájen z příkazového řádku nebo pomocí navigačních menu.
Podle Windows 2000\XP, například software, odkaz naleznete na konci roku následujícího po cestě z menu:
Start -> Programs -> Accessories -> Communications -> HyperTerminal -> HyperTerminal
Menu hierarchie vedoucí z Start menu HyperTerminal
Při spuštění HyperTerminal několik dialogových oknech objeví:
HyperTerminal dialogy:
1. Connection Description: Zadejte libovolný název;
2. Connect To: Vyberte port s modemem (např. COM1);
3. COM1 Properties: přenosová rychlost pro komunikaci mezi PC a modemu, atd.
I uvedené nízká přenosová rychlost (2400 bitů za sekundu) mezi PC a modem prostě proto, že to je pravděpodobné, že bude pracovat pro každý modem, který není oficiálně na starožitných.
Je společná pro moderní modemy komunikovat s PC tempem kolem 115200 bitů za sekundu, i když se jedná o údaje kurzu na telefonním drátu je tak nízké, jak 9600 bitů za sekundu.
Následující obrázek ukazuje jednoduché relace pomocí modemu HyperTerminal:
Použití HyperTerminal se pokusí použít různé příkazy modemu
To poukazuje na výše ukazují jednoduchou cestu k testu modem s Windows operačního systému.
Existuje mnoho dalších "sériové komunikační" programy pro Windows a Linux.
Pro Linux (nebo UNIX varianty) byste měli být schopni udělat něco podobného na "echo atm2 > /dev/modem" na příkazovém řádku, nebo fp = fopen( "/dev/modem", "w" ); následuje prohlášení jako fprintf( fp, "atm2" ); v jednoduchém C program.
8.6 Zdrojový kód k ovládání modemu
Na C/C++ počítačového kódu je uvedeno níže ukazuje odesílající textové příkazy k modemu.
I když v počítači kód je uvedeno níže, je pro Windows operačního systému, nápady jsou snadno generalizovaná pro jiné operační systémy.
#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);
}
Výše uvedený software získat přístup do sériového komunikačního portu (tj. "COM1"), a předpokládáme, modem je připojen k tomuto portu.
Se softwarem posílá textové příkazy k modemu udělat následující věci:
1. Zapněte interní reproduktor ("ATM2\r");
2. Nastupte na telefonní drát "z háku" ("ATH1\r");
3. Vytáčení telefonního čísla ("ATDT5551212;\r");
4. Vložte telefonní drát zpět "na háku" ("ATH0\r");
5. Vypněte interní reproduktor ("ATM0\r").
Příklad počítačového kódu výše uvedeného vyplývá, někteří z příslušných Windows API funkcí.
Nicméně, například počítačový kód je velmi nepružné a nemá kontrolu na případné chyby.
Na Sleep() funkce volaném zajistí, že modem má čas na dokončení příkazů, než pokračuje na další příkaz.
V ideálním případě bychom se podívat textu odpovědi od modemu (např. "OK" nebo "ERROR").
8.7 Modem kontrolu C++ class (Windows operačního systému)
Následující ZIP archivní soubor obsahuje C++ class vhodný pro ovládání modemu přes Windows operačního systému.
V podstatě je to více rozpracovat verzi demonstrace kód je uvedeno výše.
Také se C++ class zábaly modem funkčnost takovým způsobem, že portování na jiné platformy (např. Linux) je jednodušší.
A Microsoft Visual C++ 6.0 soubor projektu je součástí zdrojového kódu, takže je možné stavět a spustit kód ihned za zkoušku.
Ale jediné, co potřebujete, jsou dvě příslušné zdrojové soubory ( modem_control.cpp, modem_control.h ) k použití kódu ve vlastním softwarem.
9. Pomocí rozhraní
9.1 Pomocí rozhraní s počítačem
Konfigurace používaných v mé pokusy
Připojit rozdělovače k telefonní drát, s jednou pobočkou bude modem a další pobočky půjdete na telefonní rozhraní obvodu.
Připojit dva audio dráty z okruhu do "mikrofonu" a "reproduktoru vstup výstup" ze zvukové karty nebo zvukové zásuvky na osobní počítač nebo jiné zvukové zařízení.
Pomocí modemu kód je popsáno jinde v tomto článku můžete použít modem "zvednout telefon" a "vytočit telefonní čísla."
Poté počítač může záznam a přehrávání zvuku v každém tak, jak bylo.
Modem kód pak může být použita k "zavěste telefonní" ukončit hovor.
Ty jsou odpovědné za oznamování volající, pokud máte v úmyslu zaznamenávat jakékoli části této výzvy.
(... Pokud si nejste vláda! Jinak to jak se říká, a ne jako to dělají!)
9.2 Pomocí rozhraní s audio zařízení
Připojit rozdělovače k telefonní drát, s jednou pobočkou bude obyčejný telefon, a další větev vedoucí do telefonního rozhraní obvodu.
Připojit buď audio signálu z obvodu na mikrofon vstup do zesilovače nebo záznamové zařízení.
Připojte výstup na libovolné zařízení, které produkuje nízké amplitudy-audio (např. +/-1.0 voltů) a to buď na audio zásuvka na okruhu.
Nenechte si připojit audio výstup stereo zesilovač s obvodem, protože napětí je velmi pravděpodobné, že budou velmi nadměrném na telefonní zvuk.
Stereo zesilovače mají obvykle zvláštní výstupy (např. RCA konektory) pro zasílání výstup zvuku do jiných typů zvukových zařízení, které přijímají audio vstup (např. VCR, magnetofon, televize, atd.); tyto nízké napětí-výstupy jsou vhodné pro použití s obvodu je popsáno v tomto článku.
Takto je možno přijmout nebo místo volání pomocí telefonu, a záznam a přehrávání zvuku při použití telefonu.
Ty jsou odpovědné za oznamování volající, pokud máte v úmyslu zaznamenávat jakékoli části této výzvy.
(... Pokud si nejste vláda! Jinak to jak se říká, a ne jako to dělají!)
10. Telefonní síť pojmů
10.1 Studijní odkazy
Provoz na telefonním systému je nad rámec tohoto článku.
Konzultovat s odkazy na konci tohoto článku za některé informace na toto téma.
Domnívám se však, diskutovat o zajímavých zdůrazňuje v této sekci.
10.2 Základní elektrické aspekty
10.2.1 Telefon nebo modem ve stavu "na háku"
Existují dva cíle, které vedly k designu telefonu:
(1) V telefonu by měl být elektricky "neviditelné" Direct Aktuální (DC), stejně jako otevřený obvod nebo odpojení, kdy je v on-hákem stavu;
(2) Je střídavý proud (AC) hroty použít tak, aby telefony ringu by měla být přijata telefonů v on-hákem stavu tak, aby se prsten.
Oba tyto cíle byly dosaženy s telefonním konstruován tak, že ne-polarizovaný kondenzátor (nebo dvou) je telefon je pouze odkaz na telefonním drátu, když v on-hákem stavu.
Proto Direct Current (DC) nemůže projít, a střídavý proud (AC) vyzváněcí signál může projít do zvonků nebo vyzváněcí okruhu.
Když jsem změřil DC odolnost telefonem v on-hákem stavu, je překročena 40 Megaohms.
Když jsem změřil DC odolnost modem v on-hákem státu, ale také překročena 40 Megaohms.
Na DC napětí dodávané telefonní společnosti za účelem odhalení jakékoli odpor kvůli telefony mají volno-háčku je někdy hlášena jako 48 Volts.
I měří +23.02 Volts (DC), kde jsem nazval "červený drát" pozitivní, a "zelený drát" zem.
Všimněte si, že tento DC napětí klesne dramaticky, když telefon je vzít volno-háček, já měří +7.17 Volts (DC), kdy byl telefon v prostředí off-hook stav.
Vyzváněcí napětí je hlášen k 90 Volts (16-60 Hz střídavý proud), který může vylekat nebo zranit lidi za určitých okolností.
10.2.2 Telefon nebo modem v období "mimo háček" stav
Telefony a modemy žádost používání telefonní drát snížením jejich vlastní DC elektrického odporu.
Tato podmínka je detekována telefonním poskytovatelem a drát se stane aktivní.
Když jsem změřil DC odolnost telefon v prostředí off-hook stavu, to byl asi 6.83 Megaohms.
Když jsem změřil DC odolnost modem v prostředí off-hook stavu, to byl téměř přesně 1.500 Megaohms.
Připomenout, že obě tato zařízení měla odpor, který překročil 40 Megaohms, když v on-hákem stavu.
Je zajímavé, že tento odpor je poměrně vysoká, téměř lidské elektrického odporu, když se dotýkají dráty s suché ruce.
Například, když se drží drátu v mé levé straně, a drátu v mé pravici, s relativně suché ruce, mohu získat odpor co nejnižší 0.5 Megaohms odstraní ždímáním pevně na dráty.
Mačkání velmi lehce mi dává vyšší DC odpor, přibližně 1.5 Megaohms, který je prý stále ještě dost nízká sdělit telefonní společnosti, že jsem telefon.
(Nikdy se nedotýkejte telefonních drátů!)
Proto lze simulovat při telefonního modemu nebo mimo-háček právě zavedením 1 Megaohm rezistor přes telefonní drát.
Lze to udělat pomocí obvodu s relé ovládat pomocí portu v počítači (RS-232, parallel port, USB, atd.), ale modem je pohodlný, levný a univerzální alternativa k vlastní relé okruhu.
Jak bylo uvedeno výše, telefonní společnost vede Direct Current (DC) potenciální rozdíl (napětí) přes telefonní drát na zjištění telefony bude vypnuto-hákem a návratu do on-hákem stavu.
I toto napětí měří jako +23.02 Volts (DC) pro on-háček, a +7.17 Volts (DC) pro off-hook.
10.3 Zvukových signálů
S telefonem v prostředí off-hook stavu, že "tón" se zdá mít střídavý proud (AC) Root-mean-náměstí (RMS) napětí 0.139 Volts AC.
Celý signál je zkreslená mnoha významnými DC napětí na přibližně +5 Volts DC; jsem měří +7.17 Volts DC během experimentu.
Zvukové signály jsou velmi malé odchylky (jen pár procent) kolem této DC napětí.
To například znamená, že zvukové signály nebudou kolísat okolo nulové napětí, zvukové signály nikdy aktuální průtok v opačném směru na telefonním drátu.
Ukazuje se, že moje telefonní rozhraní 0.139 VAC obvod převádí signál do okolí 0.030 VAC (tj. 30 mV AC) pro použití audio zařízení (např. vstup mikrofonu na zvukové kartě).
10.4 Audio šířku pásma
Primární funkcí telefonního systému je umožnit hlasovou komunikaci mezi lidmi.
Následující graf znázorňuje průměrné spektrální energie na několik vteřin řeči zvuk.
Průměrné spektrální energie (decibel měřítku) na několik vteřin řeči v rámci celého zvukového spektra (20 Hz k 20 kHz). Svislé měřítko je v decibelech, takže i mírný pokles na tento graf ukazuje, že dramatický pokles zvukové energie.
Na stupnici decibelů na grafu výše znamená, že nižší hodnoty v grafu jsou skutečně řádů méně, že vyšší hodnoty na grafu.
Je zřejmé, že značná část z celkové energie z řeči zvuk je obsažen v intervalu od 0 Hz k 4000 Hz.
Člověka může spolehlivě porozumět řeči, i když všechny zvukové energie mimo interval 300 Hz k 3000 Hz je odstraněna.
Nicméně, subjektivní dopad na omezení zvukové energie do tohoto rozsahu je v tom, že hlas ztlumený zvuk a nedostatek artikulaci.
Na jemné rozdíly mezi 'F' a 'S' je snadno ztratil přes telefon.
Telefonní systém ve Spojených státech má hlas kanál, který vykonává pouze frekvencí mezi 0 Hz k 4000 Hz.
Nicméně, hlas passband je omezen na rozsah 300 Hz k 3000 Hz, a tam se rychle zvyšuje útlum hlasu energie mimo toto pásmo.
Hlasové šířku pásma ( 300 Hz - 3000 Hz ) ve Voice Channel ( 0 Hz - 4000 Hz ) na telefonní systém v USA
V následujícím obrázku je spektrální pozemek na několik sekund na typickou zaznamenány telefonní konverzace.
Spektrální pozemek na několik sekund na typické zaznamenané telefonického rozhovoru (samec hlas)
I když se frekvence usnesení je relativně nízký, vliv na omezenou šířkou pásma pro telefonní systém je zřejmý.
Pro pokusné účely, zvukové vlastnosti telefonního systému může být simulován s grafický ekvalizér, nebo pásmovým filtrem v bezvadném editace softwarový balík, jednoduše odfiltrováním vše pod 350 Hz a vše výše uvedené 3500 Hz.
10.5 Důležité audio frekvence
"Dotyk tóny" použít k "vytáčení čísel" a interakci s automatizovanými systémy jsou známé jako Dvojnásobný-Tone Multi-Frekvence (DTMF) signály.
Tyto tóny je možné dosáhnout pouze díky dvěma sine vlny spolu s řádným kmitočtů, jak je uvedeno v následující matici kmitočtů.
Všimněte si, že minimální doba, kdy zasláním DTMF zvuk je 50 milliseconds, a minimální zpráva času (tichá rozdíl mezi DTMF zvuky) je 50 milliseconds.
Použití zpoždění 200 milliseconds by pravděpodobně být spolehlivé.
"Číselníku tón," obsazovací "signál," a "prsten-back" zvuky také definována četnost kombinací ve Spojených státech:
11. Alternativní telefonní rozhraní metody
I investované $30 a čtyři hodiny na vybudování okruhu, aby osobní počítač k odesílání a přijímání audio signálu po telefonním drátu.
To vyžaduje cetain druh odborné znalosti a vybavení.
Také, pokud nejste ochotni jít se do podnikání ve výrobě tohoto obvodu, nemůžete vytvořit produkt (levné hlasové-mailem nebo záznamník), který vyžaduje, aby toto rozhraní.
Rovnou, nenákladné alternativy k hardwaru metoda je popsána v tomto článku je použití softwaru, metoda pro přístup k hlasové schopnosti "hlas modem."
Nicméně, já musím říci, že v porovnání s použitím vlastní obvod, pomocí hlasového modemu ve spojení se speciálním softwarem bude pravděpodobně velmi platforma-specifické a obecně velmi bolestivé programovat, konfigurovat a používat.
Ve prospěch (za předpokladu, že máte hlas modem) je, že by to bylo čistě softwarové řešení.
Používáte-li hlasové modem a speciální software, systém by mohl být stejně jednoduché jako v následujícím diagramu.
Systém použití vnitřního "hlasu modem" a software
V závislosti na vašich potřebách, hlas údajům aspekt hlas modem může mít i poloviční-duplex (tj. software, můžete "mluvit" nebo "poslouchat," ale ne obojí současně), nebo full-duplex.
Half-duplex můžeme přidat nějaké složitosti na ovládání softwaru, protože se musíte rozhodnout, kdy vysílání a příjem zvuku.
Hlas modem digitizes telefonní drát audio a přenáší data přes USB nebo RS-232 li vnější, nebo přes PCI autobusem, je-li interní.
12. Microsoft Telephony API (TAPI)
Microsoft operační systémy mají TAPI 2.0 a TAPI 3.0 DLLs.
TAPI 3.0 může mít řadu softwarových problémů, a většina lidí, kteří využili Microsoft TAPI se využívají pouze TAPI 2.0 (který má téměř všechny požadované funkce) namísto TAPI 3.0.
Pomocí "wave/in" a "wave/out" zařízení získat přístup k hlasové modem pro audio proudů.
Viz TAPI knihy v odkazech v tomto článku. Kniha je starý, ale popisuje TAPI 2.0 v detailu.
13. Java Telephony API
Nevím nic o Java Telephony API.
Nicméně mám za to má výhodu, že jsou nezávislé na operačním systému, a pravděpodobně je mnohem jednodušší než abstrakce Microsoft TAPI!
14. Různé obchodní výrobky
Obchodní, Rack-namontovaný hardwarové rozhraní do více vnější telefonní dráty jsou schopny vyměňovat si data, hlas počítače.
"Voice Over IP" (VoIP) produkty, jako jsou "internetové telefony," jsou nyní všude (např. "Skype)."
Je zřejmé, počítačového softwaru mohou snadno získat přístup k audio pro takové telefonní spojení.
15. Odkazy
Nejlepší, nejkomplexnější průvodce po obvodu telefonu jsem narazil na internetu:
Dalším zajímavým odkazem:
Veselý (a šílený) průvodce zaplatit-telefony kolem Spojené státy a Kanada:
(Podívejte se na "vrcholu přispěvatelů" na náhradu-telefonní čísla, telefonní audio ukázky, fotky a telefon.)
16. Knihy
16.1 Understanding Telephone Electronics (4th ed)
Understanding Telephone Electronics (4th ed);
Newnes; 2001;
Stephen J. Bigelow, Joseph J. Carr, Steve Winder;
$25.45 US (2001)
Tato kniha popisuje mnoha aspektech telefonních obvodů a provoz telefonní sítě v USA.
Existuje mnoho informací o obvodech a protokoly, vše od telefonu k telefonní síti samotné.
Nepochybně se tato technologie velmi odlišné nyní, ale tato kniha je pravděpodobně poněkud praktičtější než historie knihy.
16.2 Windows Telephony Programming: A Developer's Guide to TAPI
Windows Telephony Programming: A Developer's Guide to TAPI;
Addison-Wesley; 1998;
Chris Sells;
$33.95 US (1998)
Na Microsoft Telephony API (TAPI) je špinavá a zbytečně matoucí, a je nyní velmi zastaralé. Kniha je uvedeno výše, by mohlo být jediná kniha, nikdy zveřejněny o Microsoft Telephony API (TAPI).
