Место оконечных устройств в системе электросвязи. Принципы телефонной передачи. Громкоговорящие телефонные аппараты (спикерфоны), страница 4

ТА должны устойчиво работать в широком диапазоне напряжений телефонной линии. Для преобразования переменного сигнала вызова в постоянное напряжение питания, которое подается на узлы интегральной схемы, на входе ИС включается мостовой выпрямитель. Благодаря ему полярность подаваемого на ИС напряжения питания постоянна независимо от порядка подключения проводов абонентской линии. Навесной конденсатор С1 препятствует проникновению постоянного тока линии по цепи звонка, пропуская только переменный сигнал вызова. Резистор R1 служит для ограничения тока, потребляемого ИС. Выпрямляемое напряжение перед подачей на звуковой генератор и выходной усилитель необходимо стабилизировать.

Одной из особенностей абонентской линии являются помехи, например, выбросы напряжения. Если их не подавлять, они приводят к ложным срабатываниям схемы звонка. Для защиты ИС от кратковременных переходных процессов (помех) используется антизвонная схема. Как правило, она состоит из стабилитрона (встроенного в ИС) и навесного конденсатора С2. Напряжение пробоя стабилитрона определяет уровень, на котором происходит ограничение помехи, а конденсатор поглощает избыточную энергию переходного процесса, напряжение которого превышает уровень пробоя стабилитрона. При этом отклонения напряжения абонентской линии от номинального не будут сказываться на звучание звонка.

Звуковой генератор - это устройство, вырабатывающее простой или многотональный сигнал.

Сигнал со звукового генератора поступает на прибор, преобразующий переменное напряжение в звуковые колебания, чаще всего пьезоэлектрический преобразователь.

Громкоговорящие ТА (спикерфоны)

Основная сложность – обеспечение акустической развязки между громкоговорителем и микрофоном. В противном случае возникает возбуждение тракта – «зуммирование». Применяется отключение микрофона в режиме слушания и громкоговорителя в режиме произнесения речи с помощью быстродействующей микросхемы.

Структурная схема ИС разговорного тракта с реализацией громкоговорящего режима

Микросхема должна с дискретностью не хуже нескольких микросекунд отслеживать в режиме реального времени состояние трактов приема и передачи. На практике достаточно тактовой частоты около 500 кГц. Паузы длительностью в несколько десятков микросекунд не воспринимаются слуховым аппаратом человека.

Детектор шума предназначен для того, чтобы отличить сигнал речи (содержащий всплески уровня мощности) от фонового шума (сигнала сравнительно постоянного уровня).

Детектор сигнала частотного набора номера (DTMF) блокирует работу детектора фонового шума во время сигнала частотного набора.

Аттенюаторы обеспечивают комплементарный режим работы разговорного тракта, т.е. когда один канал имеет максимальное усиление (6 дБ), то другой имеет максимальное ослабление (-46 дБ), и наоборот.

До последнего времени спикерфоны требовали использования дополнительного источника питания, поскольку мощности от телефонной линии было недостаточно. Сейчас от этого отказываются, т.к. КПД динамических головок возрос, а эффективность работы микросхем питания повысилась.

Кроме того, используется ряд акустических мер для изоляции громкоговорителя от микрофона. Во-первых, громкоговоритель крепится к корпусу при помощи демпфирующих элементов. Во-вторых, применяются микрофоны с относительно узкой диаграммой направленности, а также громкоговорители с малой обратной отдачей. При этом микрофон и динамик располагаются в корпусе ТА так, чтобы ось звукового излучения  динамика была перпендикулярна акустической оси микрофона.