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電腦音頻接口,以線為基礎的電話網絡
Colin Fahey
phone_speech_system_custom_circuit.jpg
電腦可以撥打語音電話使用任何調製解調器和一個簡單的電路。

1. 導言

本文件介紹了如何使用任何常規的調製解調器和一個簡單的電路,使任何個人電腦(PC) ,任何作業系統,有能力的地方,電話可能涉及語音互動。
一個普通的調製解調器是用來啟動電話線進入“小康鉤” ,後來釋放電話線去, “就鉤” ( “掛起)” 。
一個簡單的電氣線路是用來提供任何音頻設備,如聲卡或聲音接口的個人電腦(PC) ,接觸到音頻信號在一個電話線。
因此,一台個人電腦(PC)可以主動連接到一個電話號碼,然後等待一個人或一個自動化系統來回答,然後啟動一個會話的基礎上的講話或其他聲音。
這個文件的目的是為業餘愛好者的興趣學習幾件事有關的電氣要求和議定書的互動與Central Office (CO)的電線連接的電話網絡在美國的(US) 。
有許多技術是讓人們互動語音為基礎的系統,通過電話。
有許多商業產品和提供的服務,以處理一切相關的電話互動,與公司數據庫。
這是很容易找到硬件,以處理許多電話,以一個單一的號碼。
電話已擴大到互聯網上,同議定書的一樣, “Voice over Internet Protocol” (VoIP) 。
電腦隨時隨地在互聯網上可以配置為互動與VoIP通過語音識別和語音合成。
這些電腦可以選擇按照語音交談的流程圖表示在XML文本文件(Voice XML) 。
這份文件完全沒有任何與這些實際問題的解決辦法自動化語音互動與企業或組織。
這個文件的目的是為娛樂的業餘愛好者與小預算。

2. 免責聲明

建設一個電子電路,並連接在一個電話網絡,涉及許多風險。
您有責任學習的任何法律,危害和風險,可申請。
以下是名單上的一些問題,你必須考慮如果你有興趣在構建和測試電路的一個類似精選在這篇文章的看法:
1 。所有有關電氣規格的電話服務,是唯一有效的在美國(US) 。
2 。振鈴電壓對電話線( 90伏特)可以傷害人。
閃電或塌電力電線,可導致電壓對電話線能傷害人。
3 。你是負責的任何損害,以電話公司的電路所造成的您的使用未經批准的設備在您的家裡或辦公室。
4 。錄音電話交談,沒有明確的批准,所有當事方是違反法律。
( ...除非您政府!否則,正如他們所說,而不是因為他們做的 ! )
5 。您有責任對任何損害到您的計算機所造成的連接您自己的電路到您的計算機。
6 。你不能出售任何產品打算用於與電話網,未經批准,從FCC 。
這份文件只是一個描述我的個人經驗。
您有責任學習法律和風險的權威來源。

3. 電話音頻接口電路

的目的,電路中這一節敘述的是讓傳統的音頻錄製和播放設備,如聲卡或音頻端口對一台個人電腦(PC) ,發送和接收音頻,較常規的土地電(有線)電話連線。
電話線和音響設備是沒有直接聯繫;耦合是,只有通過變壓器。
雙方的界面是保護從過多的電壓。
信號是有限的一個頻率範圍(帶寬)有關的電話錄音資料( 300 Hz ,以3500 Hz ) 。
電路只有“被動”元件;所有駕駛電壓外部。
電路必須使用在與一台調製解調器,電話,或其他電路能夠持續“小康鉤” (使電阻絲夠低表明,向中央辦公室(CO)該線正在使用中) 。
這將是微不足道的添加一個“小康鉤”方面,以這條賽道,但有一個電路,在所有已經是一大障礙,許多業餘愛好者。
phone_circuit_box01.jpg
外觀組裝電路
phone_circuit_board02.jpg
外觀電路板
phone_circuit_schematic.jpg
示意圖電話音頻接口電路
您可以建立設備幾乎完全一樣,出現上述如果您作出下列投資:
1 。請確認您已基本工具:螺絲刀,烙鐵,刀;
2 。訪問Radio Shack的,買下文列出的項目,為29元後稅;
3 。訪問任何硬件商店,購買兩個螺母,螺栓,墊圈,為1元。
4 。花了約4個小時構建電路根據示意圖;
如果您還沒有建設的經驗,電子電路,焊接,鑽孔,使電氣測量,不要讓它成為您的第一個項目!
唯一的人誰都不應該企圖建立這種電路是誰的人已經知道,肯定他或她可以建立它!

4. Radio Shack :無所不在的電子商店

Radio Shack是一個消費電子公司的商店與世界各地。以下是鏈接到他們的因特網網站:
http://www.radioshack.com
對他們的互聯網網站的人能找到一個鏈接,名為“Electronic Components” ,從而導致他們的產品目錄,電子零件及相應的文件。
一個人可以找到價格部分。
一個人可以得到的名單最接近的存儲地點,和地圖。
部分可以網上訂購。
我已決定建立我的電路結構簡單使用Radio Shack部分,因為這意味著世界上其他任何人可以輕易地複製我的工作。
此外,任何部分所提供的Radio Shack幾乎是保證,以供多年處於低水平的價格。
這裡是一個名單Radio Shack部分,我用建立的電路,與目錄號碼:
QtyDescriptionSerial #PriceTotal
1Project Enclosure (6"x3"x2") #270-1805$ 3.79$ 3.79
1Surface Mount Modular Jack (RJ11/RJ14) #279-0202$ 4.99$ 4.99
13-Conductor Stereo 1/8th" Phone Jack (Pkg.2) #274-0249$ 2.99$ 2.99
1Component PC Board (71x94mm), 750 holes #276-0158$ 2.99$ 2.99
2Audio Isolation Transformer (1:1) #273-1374$ 3.99$ 5.98
2Metalized-Film Capacitor 1.0uF, 250WVDC #272-1055$ 1.49$ 2.98
12.2K ohm 1/2W 5% Carbon Film Resistor (Pkg.5)#271-1121$ 0.99$ 0.99
21N4733A, 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 :沒有那麼無處不在的硬件商店

我需要螺栓,墊圈,和堅果,以法爾勝一電話插孔,以塑膠箱子我的電路。
我去Ace Hardware ,但我可以去Home Depot ,或者甚至是一間超級市場,找到類似的部分。
QtyDescriptionPriceTotal
2Bolt No.8-32 4.2mm-32$ 0.17$ 0.34
2Washer No.8 $ 0.10$ 0.20
2Nuts No.8-32 2" $ 0.10$ 0.20
SUBTOTAL: $0.74
TAX:      $0.06 (California 7.75% sales tax)
TOTAL:    $0.80

6. 工具和配件

下表列出的一些項目,我需要為建造和使用的電路:
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. 評論對電路

我不是一個電氣工程師。
我學的各種電話電路(見參考上市臨近結束時,這條) ,和提取的各種因素會支持我自己的設計目標。
如果您真的絕望,和由此帶來的風險到您的PC不是一個因素,您可以連接電話線,以你的聲音港口只用一對電容器!
這是一個非常不錯的主意,因為振鈴電壓,並且可能隨機電壓尖峰對電話線,可損害未受保護的設備。
該齊納二極管在我的電路短路過多的電壓。
通知指出,他們所面對的方向相反,以便為某一特定應用的電壓與某一極性,一齊納二極管已作好準備,進行目前的一般情況下,和其他已作好準備,為反向擊穿電壓應超過其評級(例如, 5.1 V ) 。
只有當電壓超過反向擊穿電壓其中的齊納二極管將兩人最終使電流流動,從而短路電線,這對二極管連接。
請注意,這個工程無論在何處信號源於。
交流電(AC)信號從電話線有更大的5.8伏特,然後( 5.1 V + 0.7 V )後,通過變壓器將被截斷。
直流(DC)或交流電(AC)音頻信號從音頻源,而不是電話線,也將被截斷在5.8 Volts 。
因此,每個黨,電話公司和音響設備,是從過多的保護電壓來自另一方。
該設備實在是一個對相同的電路。無論是音頻插件可用於輸入或輸出。
基本上,無論是音頻信號,加上以單一電話信號。

8. 使用調製解調器到“小康鉤”

8.1 目的調製解調器

的目的,調製解調器,在這個制度是創造一個電氣條件,就是電話服務供應商將承認作為一個要求成為一個積極參與者,在電話網絡。
這一要求是所謂的“關閉鉤” ,參照原有電話的設計,需要一個用戶解除一位發言者或手機小康的一個鉤。
激活請求是幾乎立即批准,在幾分之一秒。
一旦導線成為積極的,所有其他方面的電話,可進行音頻信號。
雖然轉遞的電話號碼( “撥號” )可以做到播放音頻文件( *.WAV, *.MP3 ) ,記錄音頻( DAT ,音頻CD ,錄音帶) ,或軟件音頻合成( sin()職能) ,調製解調器的內在能力履行這一職能。
不過,應該理解的是,唯一的目的,調製解調器是要求激活的電話線。
如果一個人有一個替代的方法模擬小康鉤條件(即,只要降低阻力全國電話線) ,調製解調器,是不是必需的。
然而,一個調製解調器是一個非常便宜,司空見慣,和方便的裝置執行此功能。
該系統本文中所描述的並不需要一個調製解調器與錄音或播放能力,有時被稱為一個“語音調製解調器” 。
不過,在另一段,這條討論的可能性,使用語音調製解調器作為替代使用自訂的電氣線路。

8.2 典型的調製解調器

我選擇使用的是外部調製解調器製造海斯所謂“Accura” , V.92傳真調製解調器帶語音信箱功能的能力。
任何調製解調器,可用於該系統本文所述的問題。
我想的是外部調製解調器簡單,因為它是很容易附加到任何一台電腦,我可以把它送到朋友家中使用他們的筆記型電腦或桌上型電腦。
雖然這是很難的重要,我也考慮的可能性,也許Basic Stamp 2計算機可以使用RS-232調製解調器。
注意:串行端口(RS-232)港口一樣, PS/2港口,現正被逐步淘汰,並USB是新的標準。
外部USB調製解調器往往可以進入軟件作為如果它的遺產“COM”港口設備的設備驅動程序來與調製解調器。
有一個小USB/RS-232適配器(~$30)可以用來連接當代筆記本電腦和台式電腦,以RS-232裝置。
這種適配器有一個相應的設備驅動程序,以學習的遺產,串行接口(例如, “COM”裝置) 。
hayes_modem_box001.jpg
Hayes外部調製解調器:方塊
hayes_external_modem002.jpg
Hayes外部調製解調器

8.3 調製解調器命令

當一個調製解調器,首先是打開,進入一個國家所謂的“命令模式” 。
如果調製解調器成功地連接到遠程調製解調器或遠程傳真設備超過電話線,進入一個國家所謂的“數據模式” 。
不過,該系統所描述的在這份文件將不使用調製解調器建立一個“數據模式,”他涉嫌與一遙控裝置,使機會一直在“指揮模式” 。
當在命令模式,調製解調器,在接受命令的形式平原ASCII字符。
字符之間交換的調製解調器和計算機串行電纜,或通過設備驅動程序,使內部卡(例如, PCI卡)可作為串行設備。
在這兩種情況下,程序使用API電話訪問串行設備(例如, “COM1”或“/dev/modem” ) 。
一個主要的子調製解調器命令是所謂的“AT” (ay-tee)命令,並在這些命令所有開始與字符“at” (或“AT” ) 。
作為調製解調器的演變,命令列表擴大,提供越來越多深奧的功能。該系統本文中所描述的,不僅需要能力,採取現代“小康鉤” ,後來返回調製解調器到“對鉤”狀態。能力撥號數字,並選擇性地把對發言者的監管要求,是有用的功能,但不是必要的。下表列出了調製解調器命令可能被用來與系統本文中所描述的:
ActionCommand
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]
下表顯示了一個假設性的序列命令用於地方,一個電話,互動與自動化系統,採用“雙音多頻音” (DTMF) ,然後終止呼叫( “掛起)” :
CommandAction
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命令集

該“AT命令集是實施幾乎所有的調製解調器的存在。
這一套命令,原本實施的Hayes調製解調器。
最調製解調器被列為“Hayes兼容,因為他們落實了一套AT命令。
所有AT命令必須開始與AT前綴,其次是一個命令的信,並結束與ENTER(*)的關鍵。
( *...ENTER, CARRIAGE RETURN, CR, RETURN, '\r', 13, 0xd, Control-M, ^M )
位獲准在該命令字符串,以增加命令行的可讀性,但被忽略,由調製解調器在命令執行。
所有的命令,可鍵入無論是大寫或小寫,但從來沒有好壞參半。
一發出的命令不帶任何參數被視為指定相同的命令與參數0 (零) 。
以下是一個濃縮的名單AT命令。
一個更完整和詳細清單,可以很容易被發現,在互聯網上通過搜索用的關鍵字“at調製解調器命令。
CmdAction
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
F1014400 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 測試調製解調器

本節介紹的方法迅速核實的控制能力調製解調器連接到電腦。
第一種方法是適合Windows 98/NT/Me/2K/XP 。
基本思路是開始“串行通信”軟件,可以發現在幾乎任何一個典型安裝的Windows作業系統: “HyperTerminal” 。
Windows 98     : "C:\Program Files\Accessories\HyperTerminal\Hypertrm.exe"
Windows 2000\XP: "C:\Program Files\Windows NT\hypertrm.exe"
(雙引號上面顯示的是必要時,作出的捷徑,或執行時,從命令提示符,因為文件路徑包含空格) 。
HyperTerminal可以推出從命令提示符或瀏覽菜單。
根據Windows 2000\XP ,舉例來說,軟件的連結可以發現,在去年底的路徑如下菜單:
Start -> Programs -> Accessories -> Communications -> HyperTerminal -> HyperTerminal
windows_menu_hyperterminal.jpg
菜單層次領導從Start菜單HyperTerminal
當您啟動HyperTerminal ,幾個對話框顯示:
hyperterminal_dialog_set.jpg
HyperTerminal的對話:
1 。 Connection Description :輸入任意名稱;
2 。 Connect To :選擇港口與調製解調器(例如, COM1 ) ;
3 。 COM1 Properties :比特率為溝通PC和調製解調器等。
i指定一個低比特率( 2400比特每秒)之間的PC和調製解調器,純粹因為這可能是工作的每一個調製解調器,這不是正式的古董。
這是很常見的現代調製解調器溝通與PC率約115200每秒位數,甚至當數據速率對電話線是低9600每秒位數。
以下圖片顯示一個簡單的調製解調器會議使用HyperTerminal :
hyperterminal_session01.jpg
使用HyperTerminal企圖利用各種調製解調器命令
這注意到,上述顯示,一種簡單的方法來測試一個調製解調器與Windows作業系統。
有很多其他“的串行通信”的軟件程序,為Windows和Linux 。
為Linux (或UNIX變種) ,您也許能夠做一些類似“echo atm2 > /dev/modem”對一個命令行,或fp = fopen( "/dev/modem", "w" );其次是報表,如fprintf( fp, "atm2" );在一個簡單的C計劃。

8.6 源代碼控制調製解調器

該C/C++計算機代碼如下所示,顯示轉遞文本命令,以一個調製解調器。
雖然計算機代碼如下所示是為Windows作業系統,想法是很容易推廣用於其他操作系統。
#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);
}
複製的示範代碼如上所示: modem_test.cpp
軟件以上獲取的串行通信端口(即, “COM1” ) ,我們假設一個調製解調器連接到該港口。
該軟件發送的文本命令到調製解調器做以下幾點:
1 。反過來對內部議長( “ATM2\r” ) ;
2 。採取電話線“小康鉤” ( “ATH1\r” ) ;
3 。撥號的電話號碼( “ATDT5551212;\r” ) ;
4 。把電話線“就”回“鉤” ( “ATH0\r” ) ;
5 。關閉內部議長( “ATM0\r” ) 。
的例子,電腦上面的代碼表明,一些相關Windows API職能。
然而,例如計算機代碼是非常僵化和不檢查任何錯誤。
該Sleep()功能調用,確保調製解調器有時間來完成命令之前,推進到下一個命令。
理想的情況是,我們將所有內容文本的反應,從調製解調器(例如, “OK”“ERROR” ) 。

8.7 調製解調器控制C++ class ( Windows作業系統)

以下ZIP存檔文件包含一個C++ class適合控制調製解調器通過Windows作業系統。
它基本上是一個更詳盡的版本的示範代碼提交以上。
此外, C++ class包裝機功能,在這樣一種方式移植到其他平台(例如, Linux )是比較容易。
modem_control_v10.zip

4863 字節
MD5: 47fe45adb6813f741243f861add7be29
1 Microsoft Visual C++ 6.0項目文件中包含的源代碼,所以可以建立和執行代碼立即作為一個考驗。
但所有您需要的是兩個相關的源文件( modem_control.cpp, modem_control.h )使用代碼在您自己的軟件。

9. 使用界面

9.1 使用介面與電腦

phone_speech_system_custom_circuit.jpg
配置用在我的實驗
附上一份分流到電話線,與一間分行去一台調製解調器,和其他科去電話接口電路。
連接兩個音頻導線從電路“麥克風輸入”和“揚聲器輸出”的音效卡或音頻插座上的個人電腦或其他音頻設備。
使用調製解調器的代碼所描述的其他地方在這方面的文章,您可以使用調製解調器“拿起電話”和“撥號的電話號碼” 。
然後計算機可以錄製和播放的音頻在任何想要的方式。
調製解調器的代碼可以用來“掛斷電話”終止通話。
你是負責通知來電者如果您打算記錄的任何部分的呼籲。
( ...除非您政府!否則,正如他們所說,而不是因為他們做的 ! )

9.2 使用界面與音頻設備

附上一份分流到電話線,與一間分行去一個普通的電話,和其他科去電話接口電路。
連接任何音頻信號從電路到一個麥克風輸入到一個放大器或錄音設備。
連接輸出任何裝置產生低振幅音頻(例如, +/-1.0伏特)無論是音頻上的插座電路。
連接的音頻輸出的立體聲放大器,以電路,因為電壓很可能是非常過分的電話錄音。
立體聲放大器通常有特殊的產出(例如, RCA連接器)發送的音頻輸出到其他種音頻設備接受音頻輸入(例如, VCR ,錄音機,電視等) ;這些低電壓輸出均適合使用與電路本文所述的問題。
因此,一個可以接受的地方,或要求使用電話,錄製和播放的音頻在使用電話。
你是負責通知來電者如果您打算記錄的任何部分的呼籲。
( ...除非您政府!否則,正如他們所說,而不是因為他們做的 ! )

10. 電話網絡的概念

10.1 研究參考

運作的電話系統是超出了本文的討論範圍。
諮詢參考在本月底的文章,為一些關於這個主題的資料。
不過,我有趣的討論重點,在本節規定。

10.2 基本電氣方面

10.2.1 電話或調製解調器,在“對鉤”國家

有兩個目標,導致電話的設計:
( 1 )電話應電“無形” ,以直流(DC) ,就像一個開放的電路,或斷線,當它在對鉤狀態;
( 2 )交流電(AC)尖峰用來製造電話響應接受電話,在對鉤國家,所以他們會響。
這兩個目標是實現由電話的設計,例如一個非兩極化的電容器(或二)是電話的唯一連接到電話線時,在對鉤狀態。
因此,直流(DC)無法通過,並交替當前(AC)振鈴信號可以通過向編鐘或振鈴電路。
當我測量DC阻力的電話 ,在對鉤國家,它超過了40 Megaohms 。
當我測量DC阻力調製解調器 ,在對鉤國家,它也超過40 Megaohms 。
該DC電壓所提供的電話公司發現任何抵抗,由於電話被場外鉤,有時是據報導, 48 Volts 。
i測量+23.02 Volts (DC) ,在那裡我所謂的“紅色線”是積極的,和“綠線”地面。
請注意,這DC電壓急劇下降時,電話是採取場外鉤,我衡量+7.17 Volts (DC)時,電話是在場外鉤地位。
振鈴電壓報導,被90 Volts ( 16-60 Hz交流電) ,它可以驚嚇或傷害的人在某些情況下。

10.2.2 電話或調製解調器在“場外鉤”國家

電話和調製解調器的要求,使用一條電話線,減少自己的DC電阻。
這個條件是檢測的電話供應商和鐵絲網,成為活躍。
當我測量DC阻力的電話 ,在場外鉤國家,這是大約6.83 Megaohms 。
當我測量DC阻力的調製解調器在場外鉤國家,這是幾乎完全1.500 Megaohms 。
記得,這兩個裝置的電阻超過40 Megaohms時,在對鉤狀態。
有趣的是,這種阻力是相當高的,接近人類的電阻在談到電線與抹乾雙手。
例如,如果我有絲在我的左手,和導線在我的右手,與相對抹乾雙手,我可以得到阻力低0.5 Megaohms擠壓緊緊關於電線。
壓縮非常掉以輕心,給我更高的DC阻力,大約1.5 Megaohms ,這是顯然仍然偏低,不足以告訴電話公司, 的電話。
從來沒有接觸電話線!
因此,一個可以模擬採取電話或調製解調器小康鉤剛剛通過引入1 Megaohm電阻全國電話線。
一可以這樣做,通過電路繼電器控制的一個港口一台計算機上( RS-232 , parallel port , USB等) ,但調製解調器是一個方便,便宜,及多才多藝的替代自訂中繼電路。
如上所述,電話公司不斷直流(DC)電位差(電壓)全國電話線來偵測電話關閉鉤,並回歸到對鉤狀態。
i衡量這個電壓作為+23.02 Volts (DC)上的鉤,和+7.17 Volts (DC)為小康鉤。

10.3 音頻信號

與電話在場外鉤國家, “撥號音” ,似乎有一個交流電(AC)的均方根(RMS)電壓0.139 Volts AC 。
整個信號的偏置由一個重要DC電壓大約+5 Volts DC ,我衡量+7.17 Volts DC在一個實驗。
音頻信號是非常小的偏差(在短短數% )左右,這DC電壓。
這意味著,例如,音頻信號不波動,圍繞零電壓;音頻信號從來沒有使目前的流量在相反方向上的電話線。
原來我的電話接口電路轉換0.139 VAC信號,周圍0.030 VAC (即30 mV AC )使用的音頻設備(如麥克風輸入對聲卡) 。

10.4 音頻帶寬

其主要功能的電話系統是為了讓語音通信在人與人之間。
下面的圖表顯示,平均光譜的能量在幾秒鐘的講話錄音。
basic_words_average_spectral_energy06.jpg
平均譜能源(分貝規模)幾秒鐘的講話在整個發聲範圍( 20 Hz ,以20 kHz ) 。垂直的規模是在分貝,因此,即使是溫和的下降,在此圖顯示急劇下降,在無害的能源。
分貝的規模圖表上述手段,低價值的圖表,其實是訂單數量級少,高價值的圖表。
很明顯,一個重要的一部分,總能量講話的聲音是載於區間從0 Hz ,以4000 Hz 。
人類能夠可靠地理解講話的時候,甚至所有的音頻能源以外的區間300 Hz ,以3000 Hz是淘汰。
不過,主觀的影響,限制的音頻能量,以這個範圍內的聲音是健全muffled和缺乏銜接。
微妙的差異'F'和'S'是很容易失去一個電話。
電話系統在美國有一個語音頻道,只有進行頻率之間的0 Hz ,以4000 Hz 。
不過,語音通是限制範圍300 Hz ,以3000 Hz ,並有迅速增加的衰減的聲音,能源以外的這個樂隊。
phone_bandwidth_diagram002.jpg
語音帶寬( 300 Hz - 3000 Hz )內部的聲音頻道( 0 Hz - 4000 Hz )的電話系統在美國
以下圖片是一個譜的圖謀,幾秒鐘一個典型的記錄電話交談。
cell_phone_audio_spectral_view.jpg
光譜的圖謀,幾秒鐘一個典型的記錄電話交談(男的聲音)
雖然頻率分辨率比較低,效果有限帶寬的電話系統是顯而易見的。
實驗的目的,音頻性能的一個電話系統,可以模擬一個圖形均衡器,或帶通濾波器在一個聲音編輯軟體套件,只需過濾掉一切下面350 Hz和一切上述3500 Hz 。

10.5 重要的音頻頻率

“觸摸噸”用於“撥號號碼”和互動,與自動化系統被稱為雙音多頻(DTMF)信號。
這些聲調可以生成,只要加入二正弦波連同適當的頻率,顯示在下列矩陣的頻率。
請注意,最低舉行的時候派遣一個DTMF聲音是50 milliseconds ,最低釋放時間(沉默之間的差距DTMF的聲音)是50 milliseconds 。
使用的延誤, 200 milliseconds ,可能會可靠。
dtmf_frequency_table.jpg
“撥號音” , “繁忙的信號” , “回鈴音”的聲音也有界定的頻率組合,在美國:
phone_state_frequencies.jpg

11. 替代電話接口方法

i投資$30和4個小時,以建立電路,使一台個人電腦發送和接收音頻信號超過電話線。
這需要一個cetain種專門知識和設備。
另外,除非你是願意去在向商業,製造業這條賽道,你不能創造一個產品(廉價的語音郵件或電話答錄機) ,需要此接口。
最簡單的,廉價的替代硬件的方法我在此文章是使用軟件的方法來存取語音功能的“語音調製解調器” 。
不過,我必須說,相比,使用自訂的電路,用一個聲音調製解調器在與特殊的軟件,很可能是非常平台的具體和一般是很痛苦的程序,配置和使用。
受益(假設你有一個語音調製解調器)的是,這將是一個純軟件的解決辦法。
如果您使用的語音調製解調器和特殊的軟件,您的系統可以這麼簡單,下面的關係圖。
phone_speech_system_voice_modem.jpg
系統使用一個內部“的聲音,調製解調器”和軟件
根據您的需求,語音數據方面的語音調製解調器可以半雙工(即,軟件都可以“談” ,或“聽” ,但不能兩者都同時) ,全部或全雙工。
半雙工可能會增加一些複雜的控制軟件,因為你需要決定何時發送和接收音頻。
調製解調器的聲音,數字化電話線傳輸音頻和數據USB或RS-232如果外部,或以上的PCI巴士,如果內部。

12. Microsoft Telephony API (TAPI)

Microsoft操作系統TAPI 2.0和TAPI 3.0 DLLs 。
TAPI 3.0可能有眾多的軟件問題,和大多數人誰用Microsoft TAPI只是用TAPI 2.0 (已幾乎所有想要的功能) ,而不是TAPI 3.0 。
使用“wave/in”和“wave/out”設備,以獲取一種聲音調製解調器的音頻流。
看到TAPI本書的參考一節的這篇文章。這本書是舊的,但它描述TAPI 2.0詳細研究。

13. Java Telephony API

我不知道任何有關Java Telephony API 。
不過,我猜想它的利益,獨立的作業系統,並可能有更簡單抽象的比Microsoft TAPI !

14. 各種商業產品

商業,機架安裝的硬件接口,以多個外部電話線能夠交換語音數據與計算機。
“Voice Over IP” (VoIP)產品,如“互聯網電話” ,現在到處(例如, “Skype的” ) 。
顯然是電腦軟件可以輕鬆地獲取音頻等電話聯繫。

15. 參考

最好,最全面的指導,以電話線路我已經遇到了在因特網上:
http://www.hut.fi/Misc/Electronics/circuits/teleinterface.html
另一個有趣的參考:
http://www.repairfaq.org/ELE/F_ASCII_Schem_Tel.html
搞笑(和瘋狂)指南付費電話靠近美國和加拿大:
http://www.payphone-directory.org
(看看“頂端貢獻者”的付費電話號碼,電話音頻樣本,以及電話的照片) 。

16. 圖書

16.1 Understanding Telephone Electronics (4th ed)

book_cover_telephone_electronics02.jpg
Understanding Telephone Electronics (4th ed);
Newnes; 2001;
Stephen J.  Bigelow, Joseph J.  Carr, Steve Winder;
$25.45 US (2001)
這本書描述了許多方面的電話電路和運作的電話網絡在美國。
有很多的細節電路和議定書;一切從電話到電話網絡本身。
毫無疑問,技術是非常不同的現在,但是這本書可能是有點更實際比一本歷史書。

16.2 Windows Telephony Programming: A Developer's Guide to TAPI

book_cover_windows_tapi02.jpg
Windows Telephony Programming: A Developer's Guide to TAPI;
Addison-Wesley; 1998;
Chris Sells;
$33.95 US (1998)
該Microsoft Telephony API (TAPI)是不必要的混亂和迷惑性,和現在非常過時。該書提到,上述可能是唯一預訂以往任何時候都發表了關於Microsoft Telephony API (TAPI) 。
colinfahey.com
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