專利名稱：載波電話倍話裝置的制作方法
一種載波電話倍話裝置，屬于載波技術(shù)通訊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
在增加長途載波電話、電報的話路數(shù)及報路數(shù)方面，人們設(shè)想了許多辦法，首先，較為簡便的是在現(xiàn)有技術(shù)、設(shè)備的基礎(chǔ)上做簡單的疊加、如增加載波機設(shè)備，增加線路對數(shù)等;第二種辦法是采用新技術(shù)增加通道，如用小同軸、中同軸、大同軸電纜配合300路～10800路載波機，光纜配合PCM脈碼調(diào)制端機(從30路-一次群到7680路-五次群)等;第三種辦法是在現(xiàn)有設(shè)備上附加或插入新技術(shù)裝置來擴充話、報路數(shù)。從目前我國的通信技術(shù)現(xiàn)狀和經(jīng)濟實力方面來看，采用第三種辦法來改善通信條件，提高通信多路化較為實際，而且易于推廣應(yīng)用。目前國內(nèi)生產(chǎn)的載波擴容設(shè)備大致有以下幾種1、1H4B型報話復(fù)用設(shè)備其主要作用是在一個載波話路(通頻300～3400Hz)中傳送一個話路(300～2600Hz)和四個電報報路。
2、ZB24型載波電報機其主要作用是在1個載波話路中傳送二十四路電報。
3、話音數(shù)字復(fù)用機(未定型)其主要作用是在一個載波話路中傳送一個話路另加一個低速數(shù)據(jù)傳輸電路(300～600波特)。以上幾種設(shè)備均是利用頻率分割的原理完成其設(shè)計的。目前國外較為先進的載波設(shè)備有DTX載波電話擴容設(shè)備，DSI脈沖數(shù)碼端機等等。簡要介紹如下DTX載波電話擴容設(shè)備，該設(shè)備是美國生產(chǎn)的一種話音插空機，其主要作用是在一個12路載波電話端機上插入該設(shè)備，可以實現(xiàn)在原有的12個話路基礎(chǔ)上再增加9個或11個話路。其設(shè)計原理是利用用戶講話的空隙時間，采用微計算機自動掃描、切換、監(jiān)測控制等構(gòu)成新的載波話路。該設(shè)備我國已有引進購置，它的技術(shù)較為復(fù)雜，價格昂貴，每套近20萬美元。
DSI脈沖數(shù)碼端機，美國產(chǎn)品，中國還未引進。它是利用增量調(diào)制(△調(diào)制)原理，將一般PCM端機每個話路占64kbit/秒壓縮為9.6kbit/秒，從而在等量傳輸帶寬內(nèi)將話路數(shù)量增加5倍，這種強壓縮技術(shù)設(shè)備比較復(fù)雜并且整機價格昂貴，它是以不同程度的話音失真為代價來相應(yīng)地增多話路。
綜上所述，不管是國內(nèi)還是國外的話路擴充設(shè)備均存在一定的缺陷，或者是設(shè)備擴充能力小，遠不能滿足實際需要，或者是技術(shù)設(shè)備復(fù)雜，目前難以引進吸收消化，或者是價格昂貴，用戶難以承受，不太可能推廣應(yīng)用等等。
對此，本發(fā)明人發(fā)明設(shè)計提供了一種載波電話倍話裝置，它是從技術(shù)方面來看簡單可行，從經(jīng)濟方面來講又節(jié)約省錢并經(jīng)過反復(fù)實驗其預(yù)期的良好結(jié)果實際證明了的一種載波電話倍話裝置，它在一定程度上彌補了前面所敘述過的同類產(chǎn)品的不足之處并且能夠較容易的推廣應(yīng)用，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟和社會效益，這亦是本發(fā)明的目的。
本發(fā)明設(shè)計的原理和設(shè)計方案特征以及由此產(chǎn)生的優(yōu)良效果在于它是將模擬載波話路加上時間分割電子開關(guān)控制系統(tǒng)并采用聲頻延時控制電路對被切割的傳音時間給以補償來行之有效地擴充載波話路數(shù)量。具體講，人的傳話聲音具有音調(diào)、響度、音品三個特征，音品也稱音色是由基音和泛音組成的，即由基波和諧波組成，音品是區(qū)分不同聲音的基礎(chǔ)，發(fā)明人認為音品的最小的獨立而完整的單元為“音素”(發(fā)明人給予的定義)，發(fā)明人通過實驗得出一個一般性的結(jié)論男性“音素”長為7～8(ms)，女性“音素”長為3～4(ms)。實驗結(jié)果還表明，人們說話每個吐字發(fā)音所占時間約150～200(ms)，這個時間可稱之為字音長。由此，發(fā)明人對話音傳輸?shù)淖罴褦嗬m(xù)時間進行分析并認為，決定電子開關(guān)斷續(xù)時間的因素有三個a、一個字音長的時間內(nèi)音頻信號的斷續(xù)次數(shù);b、一個“續(xù)”的時間內(nèi)所包含的音素個數(shù);c、現(xiàn)代電子產(chǎn)品對音頻延遲的技術(shù)條件。根據(jù)對以上三個因素的全面考慮，發(fā)明人設(shè)計認為，該技術(shù)方案應(yīng)采取續(xù)∶斷＝20ms∶20ms＝1∶1的比例為好，這樣既可保證男性話音信號在一個“續(xù)”的時間內(nèi)基本上有三個完整的音素，又可使在接受端聽話的人聽到而且明白這種未經(jīng)延遲補償?shù)臄嗬m(xù)話音(男性)的含義。由音素長決定，女性的斷續(xù)話音的傳輸和收聽情況比男性的效果要好，當然經(jīng)過音頻延遲控制電路對斷續(xù)話音加以補償所產(chǎn)生的實際效果更為理想。同時在客觀上其他兩個因素也可以得到滿足。該設(shè)計方案還同時要求設(shè)計裝置采用自動控制的電子開關(guān)將兩路話音信號依序交替地送往一個載波話路，在接受端再將這傳輸?shù)膬陕吩捯粜盘栍秒娮娱_關(guān)分離開來，這樣，一個載波話路就可以進行兩對人通話，從而實現(xiàn)將一個載波話路擴展為兩路，完成倍話任務(wù)。那么，設(shè)計方案中在完成倍話任務(wù)的前提下，還要從倍話的實際效果方面予以充分的重視并采取相應(yīng)的有效措施，因為在話音接受端那邊，盡管斷續(xù)的話音傳輸信號依靠人耳的聽覺殘留特性和語言所特有的習慣性可以被聽清語音的字義，但在實際中必競有失真問題存在，所以，必須加以聲音的模擬補償，在設(shè)計中發(fā)明人采用BBD聲頻延時電路來補償被電子開關(guān)切斷的那一部分聲音，從而可以保證得到一個連續(xù)的話音信號，較為圓滿地解決話音傳輸過程中不可避免的失真問題。本設(shè)計還有一個很現(xiàn)實的優(yōu)點在于設(shè)計裝置結(jié)構(gòu)較簡單，易于生產(chǎn)制造，成本低廉，每增加一路約需2500元人民幣，路數(shù)增加愈多，其成本和價格相應(yīng)愈低，售價便宜，經(jīng)濟實用，便于廣泛應(yīng)用，而且安裝操作簡單，在原有設(shè)備中插入設(shè)置即可發(fā)揮使用。
附

圖1為載波電話倍話裝置的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為整體電路結(jié)構(gòu)中的多諧振蕩器電路示意圖。附圖3為合成、分離及同步開關(guān)電路示意圖。附圖4為整體電路結(jié)構(gòu)中的2100Hz整形電路示意圖。附圖5為時隙及反向電路示意路。附圖6為20ms延遲補償電路示意圖。以下結(jié)合所提供的附圖予以進一步詳細說明并提供實施例。從附圖1中可以看出，該設(shè)計裝置由兩臺其電路結(jié)構(gòu)完全相同的設(shè)備組成，其中的一臺設(shè)備配合12路載波機A端機，另一臺設(shè)備配合12路載波機B端機。該設(shè)計裝置作為一種插入設(shè)備，在使用時，基本上不改變原12路載波電話機的結(jié)構(gòu)。當然，它也同樣可以配合其他類型的不同路數(shù)的載波電話機使用?，F(xiàn)以長途載波人工話路為例說明，在原來的載波話路A路上插入一個新話路B路，A、B端機上各增加一個音終盤，由多諧振蕩器(25周方波、高電平20ms、低電平20ms)產(chǎn)生的相位相反的兩路25周方波作為該裝置的合成電子開關(guān)的控制電壓分別對原A路和新B路交替導(dǎo)通和切斷，然后被合成到載波機的調(diào)幅內(nèi)，A、B兩路交替的話音信號經(jīng)過載波機調(diào)制成高頻信號后送往傳輸線路，直到接收端機解調(diào)成兩路交替的話音信號，再由分離電子開關(guān)將這一話音信號分離后，分別送到原機音終盤(A盤)和新增音終盤(B路)中，由此即可完成一個載波話路兩對人通話的主要過程。過程中在接受端還需加上聲頻延遲補償電路對話音信號進行處理，使斷續(xù)的話音信號成為連續(xù)的話音信號。從附圖中可知整個裝置的控制電路是由分路系統(tǒng)的合成與分離的開關(guān)門電路、公用系統(tǒng)的控制開關(guān)源及同步電路、專用話路傳送同步信號源、斷續(xù)(斷續(xù)比為20ms∶20ms＝1∶1)2100Hz整形及時隙反相電路、BBD聲頻延遲補償電路等幾部分配合連接組成。從附圖1和附圖2中可以看出，一般使用自激多諧振蕩器只是利用它的一個輸出，而在附圖中的多諧振蕩器則是利用了它的兩個輸出，附圖2中的D1和D6兩個二極管是隔離兩個輸出相互間的耦合影響。兩個電位器W1和W2為可調(diào)電阻，它們與R5、C1及R6、C2共同組成兩個RC充放電時間常數(shù)，用以調(diào)節(jié)輸出方形波的脈沖長度。BG1與BG2兩個三極管在電源供給后就交替導(dǎo)通和截止，即產(chǎn)生自激振蕩并伴有輸出，兩個輸出A和B的相位相反，均為矩形方波，其高電平為-0.1V，低電平為-11V，將兩個輸出A和B的高低電平時間調(diào)成一致，由輸出A控制合成開關(guān)A和同步開關(guān)，輸出B控制合成開關(guān)B，使A、B合成開關(guān)時間等量交替地導(dǎo)通和阻斷。附圖中的自激多諧振蕩器的兩個輸出均為高阻輸出，它對整個電路中的開關(guān)門電路沒有附加影響。從附圖1和附圖3中可以看到，設(shè)計中采用的合成電子開關(guān)A、B，分離電子開關(guān)A、B以及同步電子開關(guān)的電路結(jié)構(gòu)都完全一致。開關(guān)采用可雙向?qū)ǖ膱鲂?yīng)管開關(guān)在使用中幾乎沒有開關(guān)損耗，其阻斷電阻無窮大，控制開關(guān)的矩形波電壓信號不會影響到輸出端，它很少吸收控制電流，只吸取控制矩形波的電壓。這種開關(guān)在低電平控制電壓時導(dǎo)通，在控制電壓為高電平時阻斷。本電路僅采用一種-12V電源，其輸入阻抗為600Ω～20KΩ，其輸出阻抗約為20KΩ。當控制電壓為-12V時，BG4的基極b得到這一電壓，BG4截止，BG4的集電極C得到高電位OV，開關(guān)門呈導(dǎo)通狀態(tài)，從開關(guān)門輸入的音頻信號可以通過場效應(yīng)管的S極、D極到達輸出端。與此相反，當控制電壓為OV(高電平)時，輸入的音頻信號(0.65V～1.5V)幾乎全部被阻斷而不能到達輸出端。從附圖1中可以看出處于不同位置的開關(guān)門與外部的不同聯(lián)接的全部關(guān)系。通過附圖4可以看到，在專用于控制開關(guān)電壓同步的話路接收端，將發(fā)送端送來的斷續(xù)2100Hz單頻同步信號整形成斷續(xù)的矩形波(該矩形波與發(fā)送端的多諧振蕩器的輸出B同相位并且同步，其同步程度可以被調(diào)整到相差0.25ms以下)電壓，再經(jīng)過時隙及反相電路輸出兩個相位相反的矩形電壓斷續(xù)信號，由這一信號去控制接收端的分離開關(guān)B和分離開關(guān)A的導(dǎo)通和阻斷。在附圖4中設(shè)置的BG5直接用于放大2100Hz斷續(xù)單頻信號，B1隔直流，D7～D10用于全波整流，R25、R26和C11構(gòu)成低通濾波器(載頻約1000Hz)，BG6、BG7為史密特射極耦合雙穩(wěn)態(tài)整形電路。參見附圖5，由BG8等組成反相電路，當輸入為高電平時，BG8導(dǎo)通，BG9截止，在B點輸出高電平，經(jīng)反相后，A點輸出低電平。由R40、W5和C14構(gòu)成時間常數(shù)充放電電路，用以控制(B)點輸出的高電平脈沖后沿的時間(這一時間可以調(diào)節(jié))，同時也可以控制(A)點輸出高電平脈沖前沿的時間。從附圖6中可以看到，集成電路IC1是BBD聲頻延遲補償電路的主體，配合集成塊IC2時鐘電路組成一個完整的延遲補償電路。附圖中的R60、R61、R62及C21C22是RC低通濾波器，濾時鐘10～100KHz高頻，濾波器的載止頻率為8KHz。由W7調(diào)節(jié)延遲時間，其調(diào)節(jié)范圍在10ms～100ms之間，BG11等是放大延遲信號，BG12等放大原來的實有信號。W9可調(diào)節(jié)原實信號輸出電平，使之與延遲信號電平高低一致。B2為隔直流變壓器，交換B2的初級或次級線圈兩端以及與前后電路的接線，可使原有實信號與延遲信號的相位一致。C27和C28是隔直流電容器，用它來解決分離開關(guān)A或分離開關(guān)B與20ms延遲電路因使用不同管型(前者為NPN、后者為PNP)的配合問題。BG11與BG12的集電極并聯(lián)輸出，因它們均為高阻輸出，單向放大，故兩種信號混合輸出，使虛實信號連為一體，收話端可收到完整的音頻信號。本設(shè)計裝置可配合12路載波機使用，同樣也可以配合其他類型的不同路數(shù)的載波機使用。附圖1中所示的接線方法為人工長途話路使用狀況，其中沒有具體的標明送受信號振鈴系統(tǒng)，當該裝置在插入長途臺和載波機之間具體應(yīng)用時，還需要利用原載波機的音終盤(包括混合線圈HA)并增設(shè)新的音終盤(包括混合線圈HB)。該裝置在長途自動話路中使用時，不需要音終盤。
權(quán)利要求
1.一種載波電話倍話裝置，其特征在于設(shè)計裝置中采用一種可以將一個載波話路通道的傳輸時間進行等量分割，即分為單號時隙和雙號時隙兩類，由單號時隙供A路通話，雙號時隙供B路通話，從而將一個載波話路擴展為兩路通話的電子開關(guān)(開∶關(guān)=20ms∶20ms=1∶1)同步系統(tǒng)；同時在該裝置中還設(shè)置有用于將話音接收端的A路和B路的被電子開關(guān)切斷了的音頻信號加以修正補償并使其話音信號連續(xù)完整的BBD聲頻延時電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波電話倍話裝置，其特征在于所描述的電子開關(guān)同步系統(tǒng)是由發(fā)送端的多諧振蕩器(DZ)、一個連接發(fā)送端和接收端的專用話路(發(fā)送固定音頻2100Hz)、接收端的音頻整形電路和時隙反相電路相互配合連接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波電話倍話裝置，其特征在于它的控制電路中的BBD聲頻延時電路的一端與倍話裝置接收端的A路開關(guān)(KS2A)和B路開關(guān)(KS2B)相連接，BBD聲頻延時電路的另外一端同控制電路中的混合線圈(HA和HB)相連接。
全文摘要
一種用于載波通信(插入式)的載波電話倍話裝置，它采用時間分割的設(shè)計原理并采用合成與分離的開關(guān)門電路，開關(guān)源以及同步電路、專用話路傳送同步信號源，斷續(xù)2100Hz整形以及時隙反相電路，BBO聲頻延遲補償電路幾部分組成，該設(shè)計裝置的控制電路結(jié)構(gòu)較為簡單，容易制造并且成本低廉，安狀使用操作以及維修保養(yǎng)均很方便，可廣泛適用于載波通信業(yè)務(wù)并將會產(chǎn)生較高的經(jīng)濟與社會效益。
文檔編號H04J3/04GK1067540SQ91103819
公開日1992年12月30日 申請日期1991年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月1日
發(fā)明者吳錦瑤 申請人:吳錦瑤