Реализация приставки, для записи телефонных разговоров

 

 

 

 

 

Рисунок 5 – Схемы двусторонней передачи с трансформаторами

 

При схеме с МБ в каждом телефонном аппарате имеется собственный  источник питания микрофона, называемый местной батареей GB. Обычно в качестве источника используются два сухих элемента общим напряжением примерно 3 вольта. Ток питания микрофона в этой схеме не зависит от длины линии и определяется сопротивлениями микрофона BM и обмотки трансформатора T. По обмоткам электромагнитных телефонов BF, включенных двухпроводные линии, постоянный ток не проходит.

Для увеличения отдачи микрофона подбирают  отношение витков первичной и  вторичной обмоток трансформатора, ориентируясь на абонентскую линию  средней длины. При отсутствии разговора  через оба микрофона проходит постоянный ток от местных батарей. При разговоре звуковые волны воздействуют на микрофон, и в местной цепи появляется пульсирующий ток. Переменная составляющая индуцируется во вторичной обмотке. Под действием возникшей ЭДС (электродвижущей силы) по обоим телефонам BF проходит переменный ток звуковой частоты. Если говорит абонент с телефонного аппарата ТА 1, то другой абонент слышит его. В обратном направлении передача ведется аналогично.

Большим недостатком данной схемы  является необходимость иметь источник питания микрофона в каждом телефонном аппарате. Требуется регулярная проверка напряжения батарей, периодическая их замена.

При схеме телефонной передачи с  ЦБ в местную цепь включены не микрофоны, а электромагнитные телефоны. Микрофоны  включены непосредственно в  двухпроводную линию, что позволило отказаться от источников местного питания и заменить их общей для всех абонентов центральной батареей GB. Батарея устанавливается в специальном помещении на центральной телефонной станции (ЦТС). Она собирается из кислотных или щелочных аккумуляторов  и имеет обычно напряжение 24 вольта. Аккумуляторы могут работать многие годы без замены, так как постоянно подзаряжаются через выпрямитель от сети переменного тока.

Схема телефонной передачи  по системе  ЦБ имеет некоторые особенности. Например, угольный микрофон должен быть высокоомным. Это объясняется тем, что двухпроводная линия, особенно кабельная, обладает большим сопротивлением и является частью нагрузки микрофона. В отличии от схемы передачи по системе МБ здесь ток питания микрофона будет изменяться в зависимости от длины абонентской линии. Применение высокоомным микрофонов уменьшает эту зависимость. Одновременно увеличивается мощность, отдаваемая в линию.

Так же в телефонии применяются  противоместные схемы. Местным эффектом называют акустико – электрическую связь между микрофоном и телефоном данного телефонного аппарата. Эта связь проявляется в прослушивании в телефоне собственной речи, шума помещения и шумов, возникающих в микрофоне. Если эта связь слишком большая, может возникнуть самовозбуждение – в телефоне будет слышен не прерывный звук определенной частоты. Местный эффект значительно снижает качество телефонной передачи. Слоговая разборчивость из за этого становится меньше на 10 – 20 процентов. Ухо абонента, защищаясь от перегрузки, как бы настраивается на более низкий уровень принимаемых сигналов. Следовательно, в начале приема происходит потеря информации. Для подавления местного эффекта применяются специальные противоместные схемы. На рисунке 6 показана специальная мостовая противоместная схема.

Рисунок 6 – Мостовая противоместная схема

 

Если подобрать сопротивление  так, чтобы выполнилось равенство  Z1Z3 = Z2Z4, то в очках а и б потенциалы будут равны, и, следовательно, по телефону переменный ток проходить не будет. Теперь нетрудно понять, что если одно из плеч, например Z4, заменить полным сопротивлением абонентской линии и разговорных приборов другого телефонного аппарата, а вместо источника переменного тока включить микрофон, то собственная речь прослушиваться не будет при соблюдении приведенного выше равенства.

Известны также схемы автоматического  изменения сопротивления балансного контура. В таких схемах имеются  полупроводниковые элементы, управляемые  током электропитания, поступающим  от телефонной станции. В аппаратах, предназначенных для работы в условиях повышенных шумов, иногда используется автоматическое подавление шумов местного эффекта в паузах речи. В большинстве типов телефонных линий все же применяются обычные противоместные схемы, но состоящие из много элементных балансных контуров. На листе графики 1 показана эволюция схемотехники систем передачи речи.

 

 

1.5 Функциональные возможности  распространённых модемов Zyxel и их основные недостатки

 

 

 

Исторически фирма ZyXEL Communications Corporation, основанная в 1989 году, возникла и выросла в области разработки и производства модемов для аналоговых телефонных линий, и до сих пор этот вид продукции составляет одно из основных направлений деятельности компании. В дальнейшем компания принялась планомерно расширять свою дилерскую сеть в стране, где коммутируемые телефонные линии, по оценкам экспертов, еще долгое время будут служить основной средой передачи данных.

Фирма  ZyXEL смогла реализовать  в своих модемах набор функций, отвечающих специфике телефонной сети СНГ. Эти модемы успешно работали в непростых условиях бывшего СССР, давая возможность пользователям на некоторое время забыть о проблемах с качеством связи. Именно после этого продукция ZyXEL заняла прочную позицию на корпоративном рынке модемов. Особенно приглянулись разработки компании государственным и коммерческим структурам. Для частных покупателей цена на модемы ZyXEL до 2000 года выглядела чересчур высокой, пока компания не начала вносить серьезные изменения в ценовую политику, поэтому лидером в этом сегменте рынка она так и не стала.

Кроме производства модемов  и телекоммуникационного оборудования, фирма занималась разработкой собственных  протоколов. На счету ZyXEL фирменные  протоколы ZyX, на скоростях 16,8 килобит  в секунду и 19,2 килобит в секунду, широко распространенные в середине 90 годов, а также высоконадежный протокол ZyCELL, отличающийся своей повышенной помехозащищенностью. Предпринимались шаги и в области сетевого программного обеспечения, где была создана операционная система ZyNOS, обеспечивающая интеграцию сети доступа на базе оборудования ZyXEL в пограничную сеть на базе оборудования других производителей.

В последнее время  фирма сфокусировалась на новых  направлениях, связанных с современными цифровыми видами связи. Компания из производителя телефонных модемов превратилась в поставщика интегральных решений широкополосного доступа. В число основных производимых на сегодняшний день продуктов компании входят DSL – модемы, DSL – модемные коммутаторы, модемы для ТЧ – каналов, кабельные модемы, ISDN – терминальные адаптеры, межсетевые экраны и маршрутизаторы, модемы для каналов ТЧ, ADSL, SHDSL, VDSL, HPNA, ISDN.

Все модемы фирмы ZyXEL обладают большим  набором функций и возможностей. С тех пор, как компания ZyXEL выпустила свою первую недорогую серию Интернет – модемов Comet на чипсете Rockwell, прошло более пяти лет. Через год после “пробной кометы” была запущена крайне успешная линейка Omni на собственном чипсете M4, в которую входили три внешних и одна внутренняя модель. Далее будут рассмотрены несколько наиболее известных на сегодняшний день модемов фирмы ZyXEL из серии Omni. В первую очередь следует обратить внимание на модель Omni 56K Pro. Это модель для требовательных пользователей, которым недостаточно стандартных функций и хочется иметь возможность контролировать состояние линии и соединения, работать с определителем номера при выключенном компьютере и многое другое.

Приставка “Pro” не означает перехода модели в разряд профессиональных. У нее отсутствуют фирменные  протоколы ZyXEL и ZyCELL (они вообще не реализованы в чипсете M4) и, главное, поддержка выделенной линии. Для выделенных линий ZyXEL выпустила на том же чипсете модель U–90E. Его преимущество перед Omni 56K Pro заключается прежде всего в наличии режима двухпроводной выделенной линии, для чего переработана аналоговая часть и входные каскады построены по трансформаторной схеме. Упор сделан на надежность, необходимую корпоративным пользователям, так что “излишества” вроде режима работы автоответчиком отсутствуют.

Тем не менее, кое в чем эта модель продвинулась далеко вперед. Во – первых, это возможность работы модема АОНом (АОН – автоматический определитель номера) при уснувшем или даже вообще выключенном компьютере. Во – вторых, это функция определения статуса телефонной трубки “поднята/опущена” на подключенном к гнезду “Phone” телефонном аппарате. В – третьих, подобно Omni 56K Plus, модель 56K Pro поддерживает запись/воспроизведение голоса через телефонный аппарат вне зависимости от наличия в компьютере звуковой карты. В – четвертых, встроенный динамик поддерживает эмуляцию сигнала звонка, что, опять же, необходимо при автономной работе модема. В – пятых, и это, пожалуй, главное, — перенесенный с профессиональной модели U–336S контрольно – диагностический жидкокристаллический дисплей, из–за которого, собственно появилась приставка “Pro”.

Преимущества и недостатки использования  модемов в качестве АОН очевидны. С одной стороны, это возможность  вести подробный журнал звонков, совмещать АОН с записной книжкой (получая при входящем звонке не только информацию о номере звонящего абонента, но и данные из записной книжки), продвинутые возможности реагирования на входящие звонки, сочетание автоответчика с АОНом (например, разные сообщения для разных групп пользователей); с другой стороны, это необходимость всегда держать включенным компьютер, что нравится далеко не всем пользователям, необходимость будить компьютер для того, чтобы узнать, кто звонит, просто зависимость от программы – определителя номера. Omni 56K Pro почти полностью решает эту проблему: можно вообще не устанавливать никакую программу, поставить модем на стол и нажатием одной кнопки на корпусе отрегулировать автоматический или ручной режим определения номера. В ручном режиме номер определяется только после поднятия трубки на телефонном аппарате, подключенном к гнезду Phone, а в автоматическом – либо после поднятия трубки, либо после определенного количества звонков. В таком варианте модем в свободное от основной своей работы время служит простым АОНом; при этом всегда остается возможность установить любую программу для работы с АОН, получив при этом все вышеописанные преимущества.

Через пять секунд после выключения компьютера или выхода из коммуникационной программы модем автоматически  переходит в режим определителя номера, после поступления входящего звонка и последующего поднятия трубки на аппарате следует небольшая пауза (определение номера), затем можно говорить. На дисплее модема отображается номер позвонившего. При помощи регулировки параметров запроса и декодирования сигналов, отправляемых на АТС и получаемых оттуда, этот показатель может быть сильно улучшен; тем не менее, 100 – процентного распознавания номера звонящего абонента добиться практически невозможно.

Если установлен автоматический режим  работы АОН, после определенного пользователем числа гудков модем сам берет трубку, определяет номер и имитирует сигналы вызова в телефонную линию, так что звонящий абонент слышит длинные гудки. При этом встроенный динамик модема производит то, что в документации называется “эмуляция сигнала звонка”, шесть очень громких и резких звуков. После шестого звонка модем кладет трубку и переключается обратно в режим ожидания. Все поступившие звонки заносятся во внутренний журнал, который может содержать до двадцати записей. При переполнении новый номер записывается на место самой старой записи. При поступлении звонка с номера, который уже был определен и занесен в список, обновляются дата и время уже существующей записи, так что журнал вмещает двадцать уникальных номеров и при неоднократной прозвонке с одного и того же номера образуется лишь одна запись. Эти ограничения касаются только автономной работы модема, они снимаются при использовании специализированной программы, например, прилагающейся к модему Venta ZVoice.

Omni 56K Pro может автоматически определить тип входящего звонка “модем”/”факс”/”голос” и при помощи этой программы обслуживать звонки всех трех типов на одной телефонной линии, работая за три устройства. Также новый Omni умеет распознавать условные звонки, которые могут совершать электронные АТС нового поколения — это работает в том случае, если АТС предоставляет несколько телефонных номеров на одной физической линии.

Сразу после включения модема (или  при перезагрузке компьютера) на жидкокристаллическом дисплее показывается название модема, версия микропрограммы, протокол по умолчанию и скорость обмена данными между модемом и компьютером; при переключении в режим АОНа демонстрируется информация о режиме работы “автоматический”/”ручной”, количество записей в журнале и последний определенный номер.

Как и во всей линейке Omni, в модеме напрочь отсутствует внешний  регулятор громкости, что несколько  обескураживает при неожиданно слабом сигнале в линии, однако максимальная информативность дисплея сводит этот недостаток на нет. На дисплее демонстрируется полная и очень подробная информация о ходе установки соединения, о результатах его и о самом соединении. В любую минуту можно проконтролировать АЧХ (амплитудно – частотную характеристику) канала связи, количество пересогласований, мгновенную скорость приема/передачи, уровень принимаемого сигнала и передачи, соотношение сигнал/шум и даже такие любопытные вещи, как дрожание фазы и уход частоты в принимаемом сигнале и ближнее/дальнее эхо в передаваемом, выяснить параметры приемника и передатчика, символьную скорость и частоту на прием и передачу, количество запрошенных с обеих сторон пересогласований и протокол коррекции ошибок.