Войти Регистрация

Войдите в свой аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня

Создать аккаунт

Поля, отмеченные звездочкой(*) обязательны.
 
Воскресенье, 01 сентября 2013 10:05

Изменитель голоса для проводного телефона

Оцените материал
(2 голосов)
Изменитель голоса для проводного телефона - 4.5 out of 5 based on 2 votes

Автор: Борисов А.Л. г.Озерск, Россия

Устройства, изменяющие голос, можно отнести к разряду устройств-шуток и особой практической ценности они не несут. Кроме применения в детских игрушках, карнавальных масках или в музыкальных примочках изменитель голоса забавно использовать совместно с телефоном – если позвонить, то можно разыграть знакомых или коллег по работе неизвестным им голосом.

 1

В рекламе производители указывают еще одно применение телефонных изменителей голоса: «Protect Your Family & Business». Насколько надёжно такие устройства защищают семью и бизнес, могут оценить лишь сами пользователи, купившие изменители голоса для этих целей.

В тексте приняты следующие сокращения:

   ТА – телефонный аппарат (проводной);

   МК – микрофонный капсюль;

   ТК – телефонный капсюль;

   МТШ – микротелефонный (микрофон + телефон) шнур (витой, в форме спирали), соединяющий разговорный узел телефона с МК и ТК, установленными в телефонной трубке.

1. Краткий обзор некоторых моделей телефонных изменителей голоса, представленных в интернете.

  Телефонные изменители голоса (Telephone Voice Changer или Televoicer) выпускаются в виде приставок или встраиваются в схемы телефонных аппаратов. В основном представлена продукция тайваньских и китайских производителей. Телевойсеры, выпускаемые зарегистрированными фирмами, имеют присвоенный номер модельного ряда (обычно указан на лицевой панели устройства), а модели, выпускаемые no name – конторами такого номера не имеют, но могут выглядеть в точности как «фирменные». Редко, но есть в продаже телевойсеры отечественных компаний. Чаще всего это кнопочные телефоны от разных производителей, дополненные опцией изменения голоса.

  1.1 Приставки для изменения голоса.

  На сайтах интернет-магазинов имеется в продаже портативная накладная приставка (Handheld Voice Changer):

2

3

  После набора номера приставку прикладывают к МК телефонной трубки. Звукоизолятор из мягкого материала вокруг динамика устройства препятствует проникновению естественного голоса в микрофон трубки и устраняет возможную акустическую связь динамик - микрофон. Фрагмент инструкции показывает основные типы изменений, которые получаются после преобразования мужского и женского голосов:

4

  Достоинство – возможность работы с любыми проводными телефонами, в том числе с телефонами-трубками. Недостатков два. Первый – речевой сигнал микрофоном в трубке ТА принимается через дополнительный акустический преобразователь, поэтому сигнал, передаваемый в телефонную линию, может содержать больше помех и искажений. Второй недостаток, впрочем, не существенный – необходимо постоянно удерживать приставку приложенной к трубке, поэтому, такой конструктив телевойсера не для длительных телефонных разговоров. Скромненько, но со вкусом.

  Заслуживают внимания проводные приставки (Wired Voice Changer), например, «Voice Changer MODEL TC-A» или с регулятором уровня передаваемого сигнала «VOICE CHANGER MODEL 1»: 

5

С проводными телевойсерами в комплекте всегда поставляется МТШ, так как они подключаются между ТА и его трубкой:

6

   На передней панели два переключателя «PITCH» дискретно задают восемь уровней изменения речи – низкий (LOW) или высокий (HIGH). Включение производят кнопкой с фиксацией, размещенной возле разъёмов «4P4C». К разъёмам подключаются МТШ, соединяющие приставку с ТА и  телефонной трубкой:

7

Если кнопка не нажата, то в телефон передается естественный не изменённый голос.

В роликах показан этот телевойсер: 

Пример изменения мужского голоса:

  На передней панели также установлен переключатель «PHONE TYPE». Фактически это главная деталь в проводных приставках, потому, что именно этот переключатель определяет, будет ли работать данный телевойсер с тем или иным телефоном. Следует более подробно разобраться в необходимости этого переключателя и его назначении. На рисунках 1 – 3 показаны поясняющие схемы:

 8

  На рисунке 1.1 изображена розетка «4Р4С» (4 позиции, 4 контакта), устанавливаемая в ТА и телефонных трубках. Розетка предназначена для подключения МТШ. Не следует путать разъёмы «4Р4С» с разъёмами «RJ» (Registered Jack). Соединение «4Р4С» используется только для подключения внутри оконечного устройства, а соединение «RJ»  - как интерфейс для подключения различных устройств к внешней сети, следовательно, четырех контактные разъёмы «4Р4С» (или двух контактные «4Р2С») никакого отношения к «RJ» не имеют. 

  Цоколёвка розетки показывает, какой цвет и номер имеют провода, отходящие от её контактов. Если к двум розеткам «4Р4С», лежащим на столе друг против друга, подключить МТШ, то цвет проводов в МТШ будет соответствовать цвету проводов в одной из розеток «4Р4С». Если МТШ перевернуть на 180 град., то цвет проводов в МТШ будет соответствовать цвету проводов в другой розетке «4Р4С». Поэтому, при проверке микрофонного (передающего) и телефонного (приёмного) трактов в ТА, нужно учитывать, что выводы розеток «4Р4С» телефона и трубки, соединённых витым шнуром, будут иметь разные номера и цвет проводов. Это показано на рисунках 1.2 и 1.3. Например, черный провод (1) розетки XS1 «прозвонится» с желтым проводом (4) розетки XS2, т.к. эти розетки расположены в виде «зеркального отражения».

  На рисунке 2 показано подключение ТК и МК к розетке «4Р4С», чаще всего встречаемое в телефонных трубках по данным «Википедии». Ради «спортивного» интереса захотелось проверить это утверждение. На рисунке 3 показано подключение электретного МК и динамического ТК в трубках ТА, которые удалось получить во временное пользование (в любом интернет-поисковике можно посмотреть внешний вид этих телефонов). Подключение ТК и МК в трубке ТА «GE» на рис. 3.1 соответствует схеме подключения, приведённой на рис. 2.1. Точка на УГО микрофона означает, что минусовой вывод электретного микрофона соединён с корпусом. В трубке отечественного ТА «ТЕЛЛУР» (гор. Зеленоград) подключение соответствует рис. 2.2. В трубках двух корейских ТА «JUNGPOONG», «SAMSUNG» и ТА «ATLANTA» (рис. 3.3) подключение ТК и МК одинаково. Оно соответствует рис. 2.1, но, в отличие от ТА «GE», микрофон этих ТА подключен с другой полярностью. Подключение ТК и МК в трубке корейского ТА «LG» (рис. 3.4) соответствует рис. 2.1, (так же, как в ТА «GE»), но цвет проводов отличается. В трубке китайского ТА «SUPERTEL» на рис. 3.5 один вывод ТК соединён с минусовым выводом МК, а жёлтый провод подключен к газоразрядной лампе, выполняющей роль индикатора входящего вызова. В трубке китайского ТА «WINDSOR» цвет проводов совпадает с рис. 2.1 и рис. 2.2, но подключение ТК и МК совершенно иное. Можно сделать вывод, что подключение ТК и МК к розетке «4Р4С» не нормируется (нет общепринятого стандарта), т.е. производители телефонов подключают ТК и МК на своё усмотрение проводами любого цвета.

  На фото видно, что переключатель «PHONE TYPE» имеет два положения, поэтому им можно выбрать только два варианта включения МК и ТК (как на рис. 2.1 или на рис. 2.2)  Сколько бы контактов не было у этого переключателя, все равно проблема универсальности подключения остаётся. Поэтому обыватели, купившие эти телевойсеры, в интернете задают вопросы о совместимости с ТА, находящимися у них в использовании.

  Более продуманным в этом смысле можно считать телевойсер модели «LG-215A», разработанный тайваньской фирмой «TRONIC ACE TECHNOLOGY INC», продукция которой продаётся под брендом «UNITONE»:

9

10

  Для работы с разными телефонами телевойсер адаптируется с помощью панели «HANDSET SWITCH», выделенной зелёным цветом. Здесь выбор схемы подключения МК и ТК производится не одним, а двумя независимыми переключателями SW1 и SW2. Кроме того, установлен кнопочный переключатель «MIC POLARITY», корректирующий полярность электретного микрофона. Эти меры увеличивают число ТА, с которыми может быть совместима данная модель телевойсера (в инструкции заявлено 80% имеющихся на рынке ТА). Голос изменяют нажатием кнопок «VOICE ADJUST», а уровень передаваемого сигнала – регулятором «VOLUME».

  К главному достоинству проводных приставок можно отнести хорошее качество передаваемого речевого сигнала. Недостаток – нет совместимости с некоторыми ТА, например, со старыми моделями, имеющими порошковый МК и невозможность подключения к телефонам-трубкам.

  1.2 Телефоны с опцией изменения голоса.

  Телефоны - изменители голоса (Voice Change Phone) содержат стандартные функции ТА с кнопочным набором номера. Опция изменения голоса выбирается дополнительной кнопкой или переключателем. Это могут быть дорогие многофункциональные модели ТА с ЖК-индикатором и спикерфоном или простые кнопочные ТА. В качестве примера можно привести ТА от фирмы «Логос»:

11

Ролики с демонстрацией работы этого ТА в режиме изменения голоса. Первый ролик с мужским голосом: 

 Второй ролик с женским голосом:

  Модель ТА «VC-12P», производимая в КНР, выполнена в виде простейшего телефона-трубки, который работает только с тональным (DTMF) способом набора номера:

12

13

Ролик с демонстрацией работы этой модели: 

   В приведённых примерах телефонных изменителей голоса схемные решения различны, но наличие в некоторых развлекательного режима «голос робота», с большой долей вероятности позволяет утверждать, что схемы этих устройств выполнены на базе однотипных микросхем.

  2. Микросхемы – изменители голоса.

  Все микросхемы изменяют голос в масштабе реального времени и не нуждаются в  дополнительной внешней памяти. Обвязка микросхем - минимальное количество деталей. Управление осуществляется кнопками и (или) переключателями. Далее перечислены микросхемы, наиболее часто упоминаемые в литературе по электронике, и показаны типовые схемы включения (для подробной информации необходимо воспользоваться даташитом).

  У радиолюбителей пользуются популярностью изменители голоса, построенные на микросхемах «Voice Modulator», производимых фирмой «HOLTEK SEMICONDUCTOR INC» - HT8950 (корпус DIP-18) и HT8950A (корпус DIP-16). Обе микросхемы работают в интервале питающего напряжения Uпит=2,4V…4,0V. Микросхемы, кроме изменения голоса, имеют два специально выделенных эффекта – «вибрато» и «голос робота». Наличие эффекта «вибрато» позволяет применять эти микросхемы в музыкальных преобразователях, например, в примочках для электрогитар.

  Структура микросхем HT8950, HT8950А, цоколевка и схема включения показаны на рисунке:

14

15

16

   Микросхемы MCM6322 и MCM6722, предназначенные для дискретного преобразования октавы (17 ступеней с шагом 1/8 октавы, т.е. очень плавно), производятся фирмой «OKI SEMICONDUCTOR». Обе микросхемы работают в интервале  питающего напряжения Uпит=4,0V…6,0V и выполнены в корпусе SOP-24. Функционально микросхемы похожи и различаются только алгоритмом управления:

  Микросхема МСМ6322:

17

18

Микросхема МСМ6722:

19

20

21

  Самые простые изменители голоса – это микросхемы (два полных клона) WIN8072, производимая фирмой «WINLEAD IC DESIGN», и RTS0072B, производимая фирмой «REALTEK». Микросхемы работают в интервале напряжения Uпит=3,0V…5,0V. Кроме изменения голоса имеют один выделенный эффект «голос робота» и выполнены в корпусе DIP-16:

22

23

24

  Для одного устройства (или для практического знакомства с микросхемами) в интернет-магазинах можно заказать готовый набор для сборки изменителя голоса. Стоимость наборов примерно на порядок выше цены на микросхему и сборочные наборы чаще есть в продаже. В наборах предлагается собрать устройство по одной из типовых схем, рекомендуемых в даташите. Например, компания «VELLEMAN» предлагает набор «MK171» на микросхеме HT8950A:

25

Компания «Мастер Кит» предлагает для сборки набор «NT200» на микросхеме RTS0072B:

Имея в наличии хотя бы одну из перечисленных микросхем, не трудно сделать свой телефонный изменитель голоса. 

  3. Телефонные изменители голоса на микросхеме RTS0072B.

  Если в даташите посмотреть электрические характеристики микросхемы RTS0072B, то можно видеть, что минимальная чувствительность по входу IN (выв.13) соответствует уровню 0,5V переменного напряжения от пика до пика (Vin p-p). Тем не менее, в схемах применения сигнал на вход микросхемы подают без предварительного усиления непосредственно с микрофона. Если динамик и микрофон не расположены друг против друга, то прямое подключение микрофона к входу RTS0072B не создаёт паразитную акустическую связь «динамик – микрофон» (даже без специальных мер для подавления этой обратной связи). Но, такое подключение требует близкого расположения источника звука относительно микрофона, необходимо говорить в микрофон с очень близкого расстояния. Схема, показанная на рис. 4.1, больше подходит для масок, чем для телефонов. Абонент может удерживать телефонную трубку по-разному, поэтому расстояние от МК до рта говорящего в процессе разговора меняется в большую или меньшую сторону.

  В даташите также указана особенность микросхемы – «With a silence function» - «с функцией тишины». Пояснить работу функции, можно на таком примере: если во время телефонного разговора абонент 1 слушает абонента 2, то он слышит не только речь, но обязательно и звуки в комнате. Если абонент 2 замолчал, то абонент 1 будет продолжать слышать звуки окружающей обстановки. С функцией тишины, как только абонент 2 замолчал, то абонент 1 не услышит звуки в комнате, т.е. передача относительно слабых окружающих звуков блокируется. Функцию тишины обеспечивает компаратор, показанный на структурной схеме RTS0072B.

 26

  Во время телефонного разговора при большом расстоянии до МК, включенном по схеме на рис. 4.1, слушающим абонентом работа компаратора будет восприниматься как пропадание из слов букв или слогов, речь звучит как булькающая. На рис. 4.2 показан вариант предварительного микрофонного усилителя. Резистор R2 подбирают таким, чтобы на коллекторе VT1 была половина Uпит, а резистором R4 настраивают необходимую амплитуду выходного сигнала. Проверка показала, что схема включения микрофона, показанная на рис. 4.3 (из даташита), даёт лучший результат «микрофон – вход RTS0072B». Подобрав сопротивление резистора R1 для конкретного экземпляра микрофона, эту схему можно рекомендовать вместо схемы на рис. 4.1. Схема отличается незначительным током потребления. Хороший результат был достигнут при подключении резистора R3 к входу IN (выв.13), как показано на рис. 4.4. Изменяя сопротивление R3 в указанных пределах, регулируют порог срабатывания входного компаратора, т.е. настраивают момент включения функции «тишина». Резистором R2 добиваются максимальной амплитуды выходного сигнала при возможно большем расстоянии до микрофона.

  На рис. 4.5 приведён пример переключения с дискретного управления тональностью голоса (выключатели SA1 и SA2) на плавное регулирование переменным резистором R2 с помощью выключателя SR2, конструктивно встроенного в переменный резистор.

  На рис. 4.6 показан вариант дискретного управления тональностью голоса одним переключателем SA1 на пять положений. Необходимые комбинации сигналов на входах S1 (выв.3) и S2 (выв.4) получены благодаря диодам VD1 и VD2. В положении «5» микросхема выходит из режима изменения голоса и работает как микрофонный усилитель с функцией тишины. Входы SEL (выв.5), ROSCI (выв.8) и выход ROSCO (выв.9) оставляют свободными.

  На рис. 4.7 показан вариант только плавного регулирования тональности голоса. Входы S1 и S2 не используются, а вход SEL постоянно подключен к минусу питания. 

  На рис. 4.8 показана зависимость уровня постоянного напряжения на выходе RDOUT (выв.16) от уровня входного переменного сигнала Vin. Выходной переменный сигнал Vout наложен на эту постоянную составляющую напряжения.

  Если вход ROB (выв.7) подключить к минусу питания, то голос говорящего будет преобразован в голос робота, причем тональностью эффекта можно управлять, либо дискретно, либо переменным резистором. Только нужен ли этот спецэффект при телефонном разговоре?

  3.1 Телефон с опцией изменения голоса.

  Схема изменителя голоса может быть встроена практически в любой проводной кнопочный ТА, в трубке которого установлен электретный МК, например, в упомянутый телефон «WINDSOR»:

27

  Для понимания процессов, происходящих в устройстве, не помешает хотя бы бегло познакомиться со схемой этого ТА. Принципиальная схема ТА «WINDSOR» модели Т-1500 показана на рисунке 5:

28

 Схема является типовой для большинства китайских телефонов низкой ценовой категории и в данной модели размещена на трёх печатных платах:

   1. Т-1500Н – плата моста питания, рычажного переключателя и генератора вызывного сигнала; 

   2. T-1500L – плата клавиатуры;

   3. T-1500M – плата номеронабирателя и разговорного узла.

  Когда трубка уложена на рычажный переключатель (SW1 «hook sw» в положении как на схеме), то микросхема частотно-импульсного номеронабирателя U1 типа UM91215A получает питание через R29, R27 и D2. Это напряжение питает внутреннее ОЗУ микросхемы, что необходимо для сохранения последнего набранного номера после укладки трубки. Через R14 питание поступает на вход HS (выв.1) и микросхема «понимает», что трубка уложена на аппарат.

  При входящем вызове через R39, C20 и замкнутые контакты SW2 «ring on/off» переменное напряжение поступает на генератор вызова Q9. Генератор работает только во время положительных полуволн вызывного напряжения. Генерация формируется за счет сигнала обратной связи, который подаётся на базу Q9 со среднего контакта пьезоизлучателя BQ1.

  При снятии трубки, контакты рычажного переключателя SW1 замыкают R29, а вход HS микросхемы U1 подключают к минусу питания. С диодного моста D10-D13 напряжение поступает на ключ линии Q8. Транзистор Q7 согласует импульсный выход NSI (выв.9) с ключом Q8. Через R25 открывается Q7, который через R23 открывает Q8. Линия АТС занимается, и напряжение в ней понижается с Uлин=60V до Uлин=8…9V. Теперь микросхема U1 дополнительно получает питание через D4 и R28 с малым сопротивлением. 

  Во время разговора сигнал с микрофона BM1 через С10 и R11 поступает на модулятор линии Q3. Переменный сигнал с линии выделяется конденсатором С3 и усиливается транзистором Q2, в коллекторную цепь которого включен телефонный капсюль BF1.

  При импульсном способе набора номера на выходе NSI формируются импульсы с низким уровнем напряжения и поступают на базу транзистора Q7. Транзистор Q8 закрывается синхронно с импульсами, отключая и подключая разговорную схему. Происходит набор номера, а питание микросхемы U1 поддерживается за счёт заряда конденсатора C9. Диод D2 предотвращает разряд С9 через внешние цепи схемы. Если переключатель SW3 «pulse/tone» установить в положение «tone» или на клавиатуре нажать кнопку « */T », то набор номера будет происходить в тональном режиме (DTMF). На выходе TONE (выв.7) микросхемы U1 формируются двух частотные коды цифр и через R20 и С11 поступают на модулятор Q3.

  Выход MUTE (выв.8) микросхемы U1 формирует низкий уровень на катодах диодов D9 и D11 во время отработки микросхемой номера в импульсном или частотном режимах. Диод D11 шунтирует питание микрофона, тем самым подавляя помехи частотному способу набора. Диоды D9 и D10 должны устранять раздражающие щелчки в телефонном капсюле при импульсном способе набора номера, однако этого не происходит.

  Нагрузкой линии служит стабилитрон D1, падение напряжения на котором, сглаженное конденсатором С12, используется для питания микрофона и телефонного усилителя. Вместо стабилитрона производители могут устанавливать в эту цепь резистор сопротивлением R=100…300 Ом, цепочку из двух, трёх кремниевых диодов или светодиод.

29

30

  При работе на отечественных линиях АТС возникают характерные неисправности вида:

   1. Пробой транзистора Q8 при снятии трубки в момент прохождения посылки вызова;

   2. Пробой микросхемы U1 по выходу NSI (выв.9) при снятии трубки в момент прохождения посылки вызова;

   3. Пробой микросхемы U1 по входу VDD (выв.6) в процессе эксплуатации ТА.

Схема телефонного аппарата, в которую внесены изменения для устранения указанных недостатков и добавлена опция изменения голоса, показана на рисунке 6:

31

  Добавленные в схему элементы показаны синим цветом, а элементы схемы телефона, которые подверглись замене – зелёным.

  Микросхема DD1 получает питание Uпит=3V от стабилитрона D1, напряжение на котором дополнительно сглаживается конденсатором С9. Микрофон BM1 и предварительный усилитель на VT3 также запитаны от стабилитрона D1, но через RC-фильтр на элементах R15 и C13.

  Переключателем SA1 включают или выключают режим изменения голоса. Когда режим включен, то мигающий светодиод HL1 получает питание и вспышками указывает на активацию режима. Конденсатор С6 устраняет негромкие щелчки в телефонном капсюле BF1, возникающие при  работе внутренней схемы светодиода.

  Сигнал с электретного микрофона BM1 усиливается по амплитуде транзистором VT3 и через С14 поступает на вход IN (выв.13) микросхемы DD1, которая преобразует естественный голос в голос другой тональности. Тональность зависит от сопротивления переменного резистора R6. С выхода RDOUT (выв.16) DD1 сигнал поступает на нагрузку выхода – подстроечный резистор R8, которым настраивают необходимый уровень сигнала для согласующего каскада на транзисторе VT1. Резистор R10 задаёт необходимое смещение на базе VT1, а резистор R11 повышает входное сопротивление каскада и не допускает перемодуляции сигнала. Конденсаторы С8 и C12 – фильтры, устраняющие обратную связь по высокой частоте между микрофоном и телефонным капсюлем.

Настройка заключается в регулировке R8, чтобы переменное напряжение на эмиттере Q8 было не менее, указанного на схеме (~Uразг.min = 2,0V от пика до пика). 

О доработках.

В схему телефона введены элементы: 

    1. Варистор RU1 (тип СН2-1а) – защищает схему номеронабирателя от перенапряжения при снятии трубки в момент посылки вызова, уменьшая своё сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Напряжение варистора должно быть не менее Uраб=100V, иначе могут происходить сбои при наборе номера в импульсном режиме.

   2. Стабилитрон VD2 (тип КС518А) – защищает схему разговорного узла при снятии трубки в момент посылки вызова. После занятия линии, когда напряжение в ней уменьшится, в работе схемы не участвует.

   3. Стабилитрон D3 (тип КС133А) – защищает микросхему U1 по питанию. В большинстве микросхем-номеронабирателей установлен источник опорного напряжения. В самом простом случае – это микромощный стабилитрон с Uстаб=3,0V и значением рабочего тока Iвн.стаб=0,01…0,5мА. Часто производители не устанавливают стабилитрон во внешнем источнике питания, если используемая микросхема-номеронабиратель содержит встроенный стабилитрон. Тем не менее, дополнительный внешний стабилитрон нужен всегда, т.к. встроенный имеет свойство пробиваться во время набора номера, когда в линии присутствуют импульсы с амплитудой до U=60V и велика вероятность превышения максимального тока. Микросхема UM91215A работает в интервале напряжения Uпит=2,0V…5,5V.

   4. Транзистор Q8 (тип КТ816А) – практика эксплуатации импортных телефонов на отечественных линиях АТС показывает, что устанавливаемые в импульсных ключах транзисторы 2N5401 (Uк-э макс=160В, Iк.имп.макс=600мА, Pк.макс=0,35Вт) часто выходят из строя, хотя их характеристики удовлетворяют условиям эксплуатации. Объяснить можно тем, что во время набора номера или при снятии трубки в момент посылки вызова, происходит превышение предельно допустимой рассеиваемой мощности. У отечественных транзисторов довольно большой запас по мощности, поэтому, несмотря на более скромные показатели Uк-э макс, отечественные транзисторы надёжнее работают в импульсных ключах телефонов. Транзистор КТ816 можно заменить на КТ502Е.

   5. Транзистор VT2 (тип КП501А) – устраняет щелчки в телефонном капсюле BF1. Напряжение через R13 заряжает С11 и транзистор VT2 открывается. Эмиттер Q2 подключается к минусу питания, и телефонный усилитель работает обычным образом. Во время набора номера через D9 конденсатор С11 быстро разряжается и VT2 закрывается, выключая цепь питания капсюля BF1.

   6. Замена генератора вызывного напряжения Q9 микросхемой DA1 произведена для устранения «подзвякивания» пьезопреобразователя BQ1 во время импульсного набора номера и получения более приятного сигнала вызова (оставалось свободное место на плате изменителя голоса). Микросхема TA31002P относится ко «второй группе» формирователей вызывного сигнала, разработанных для телефонов, в которой резистор R1 задаёт входное сопротивление микросхемы. Таким образом, телефон можно адаптировать для слабого индуктора вызова, например, для работы на спаренных линиях с диодным разделением цепей. В микросхемах «первой группы» TA3100P или TA31001, резистор, подключенный к входу управления BC (выв.2), изменяет гистерезис включения/отключения микросхемы при входящем вызове. Теперь выключателем SW1   изменяют громкость пьзопреобразователя BQ1, у которого вывод обратной связи не используется.

  Сначала схема ТА была доработана - заменён шлейф между платами клавиатуры и номеронабирателя, установлены стабилитроны КС133А (D3) и КС518А, транзистор КТ816А (Q8), подстроечный резистор R=220 Ом и резистор 6,8Ком (R3) в цепи BQ1:

31

32

  Варистор RU1 (не показан) установлен на плате рычажного переключателя со стороны печатных проводников. Затем была подготовлена плата, на которой размещена схемы изменителя голоса и тонально-вызывного устройства (ТВУ) на микросхеме TA31002P:

33

  На фотографии виден футлярчик для трёх батареек типа LR44. Предполагалось, что схема изменителя голоса в телефоне будет запитана от батарейного источника питания, но позже эксперименты на макетной плате показали, что схема вполне работоспособна с телефонным стабилизатором напряжения, поэтому встроенный в корпус футляр для батареек оказался не удел.

  Убедившись, что плата с регулятором тональности голоса (ползунковым резистором) легко устанавливается в корпусе телефона, перемещению движка резистора ничто не мешает, приступают к монтажу деталей на плате:

 34

35

Установка переключателя SA1 и светодиода HL1:

36

37

После установки всех элементов схемы на плате, производят окончательный монтаж схемы:

38

Ролик с демонстрацией работы телефона с опцией изменения голоса: 

  3.2 Телефонная приставка – изменитель голоса. 

  Для возможности работы с разными ТА, изменитель голоса собирают в отдельной приставке. Подключать приставку к ТА следует так же, как проводные приставки, примеры которых были рассмотрены выше. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 7:

39

  Зелёным цветом выделены и подписаны элементы схемы, функционально соответствующие элементам, установленным на передней панели телевойсера «UNITONE», модель «LG-215».

  Так как с цветом проводов и типом подключения МК и ТК к разъёмам «4Р4С» творится полная чехарда, то удобнее присвоить своё условное обозначение выводам. Например, провода цепи МК обозначить «М+» и «М-», а провода цепи ТК обозначить «SP+» и «SP-». При указанном на схеме положении переключателей SA3 и SA4 тип включения МК и ТК соответствует рис. 2.1. При одновременном переключении SA3 и SA4 вниз по схеме, тип включения МК и ТК будет соответствовать рис. 2.2. Если переключить только SA3 или только SA4, то тип включения будет соответствовать одному из двух типов для рис. 3.6. Получаем четыре разных варианта подключения МК и ТК к разъёмам «4Р4С», причём для каждого варианта можно выбрать полярность электретного микрофона переключателем SA1.

  При снятии трубки на электретном микрофоне всегда появляется постоянное напряжение и не важно, как включен МК, по обычной или по иной схеме (например, если в ТА установлена специализированная микросхема разговорного тракта с дифференциальным микрофонным входом). В схеме приставки это напряжение используется для определения правильного подключения к ТА, поэтому, пока тип включения МК и ТК не будет выбран правильно, схема устройства останется обесточенной. В редком случае, при снятии трубки с аппарата и разном положении переключателей SA3, SA4, возможно возникновение самовозбуждения разговорного тракта ТА, которое приведет к включению приставки. В исходном состоянии через R12 положительный потенциал на затворе удерживает VT2 в закрытом состоянии, и ток от источника GB1 схемой не потребляется.

  В случае правильного выбора с выводов «М+» и «М-» разъёма XS2-У напряжение поступит на диодный мостик VD1, который согласует полярность входящего напряжения с полярностью источника GB1. С мостика VD1 через R10 напряжение поступит на базу транзистора VT3, работающего в микротоковом режиме в качестве датчика напряжения. Транзистор VT3 через R11 откроет транзистор VT2. В зависимости от положения переключателя SA2 загорится один из светодиодов HL1 или HL2, который покажет, что приставка включилась. Напряжение питания поступит на DD1 и микрофон BM1. Нагрузкой BM1 служит резистор R1, с которого через разделительный С4 напряжение речевого сигнала поступает на вход IN (выв.13) микросхемы DD1, преобразующей естественный голос в голос другой тональности. Требуемую тональность настраивают переменным резистором R3. Если переключатель SA2 установлен в положение как на схеме, то режим преобразования не работает – на выходе RDOUT (выв.16) DD1 сигнал с частотой естественного голоса. Сигнал снимается с движка переменного резистора R6, которым регулируют уровень выходного сигнала в зависимости от чувствительности микрофонного усилителя в ТА. Через разделительный С6 сигнал подаётся на согласующий каскад на транзисторе VT1. Транзистор осуществляет модуляцию напряжения, снимаемого с мостика VD1, при этом элементы R10 и C8 работают как фильтр, уменьшающий переменную составляющую на базе VT3. Резистор R8 выводит рабочую точку VT1 на линейный участок работы, а R9 повышает входное сопротивление каскада и устраняет перемодуляцию сигнала. С переменных плеч моста VD1 речевой сигнал (преобразованный или оригинальный) поступает на вход микрофонного усилителя в ТА. Конденсатор С7 срезает высокочастотные «всплески» сигнала, влияющие на разборчивость речи.

  Для случая, когда переключатели SA3 и SA4 установлены в разное положение, возможно появление возбуждения разговорного тракта в некоторых моделях ТА. Стрелка индикатора PV1 резко отклонится в правую часть шкалы, а в телефонном капсюле появится свист. Транзистор VT2 откроется. Питание поступит в схему и один из светодиодов загорится. Это нормальное явление, которое показывает, что выбор схемы включения МК и ТК неправильный, т.е. у используемого ТА подключение МК и ТК отличается от рисунка 3.6.

  С движка R6 сигнал также поступает через С9 на усилитель напряжения для индикатора PV1. Сигнал, усиленный транзистором VT4, поступает через разделительный С10 на детекторную схему VD2-VD3, выпрямляется и сглаживается конденсатором С11. Индикатор отображает уровень выходного сигнала приставки. Если полярность электретного микрофона не верна, то показания будут маленькими или отсутствовать. Подстроечным резистором R15 настраивают отклонение стрелки прибора на всю шкалу при максимальном уровне выходного сигнала (движок R6 в верхнем по схеме положении). Если нажать кнопку SB1, то индикатор покажет уровень напряжения источника GB1. Подстроечным резистором R16 настраивают максимальное отклонение стрелки при «свежих» батарейках. Напряжение можно проверить при уложенной на аппарат трубке или в процессе ведения телефонного разговора.

  При укладке трубки на аппарат, приставка отключится автоматически. Эта особенность отличает данное устройство от «фирменных» приставок-телевойсеров, требующих ручного отключения по окончанию телефонного разговора.

  На фото показаны фрагменты сборки устройства. Приставка может быть собрана в любом подходящем по размеру корпусе:

40

41

42

43

44

Трубка уложена на аппарат – приставка отключена:

51

При снятии трубки приставка автоматически включается:

52

Ролик с демонстрацией работы: 

  3.3 Телефонная трубка – изменитель голоса.

  Избавиться от переключателей с большим числом контактов, а также от переключателя полярности микрофона можно, если схему изменителя голоса разместить в телефонной трубке.

Принципиальная схема устройства показана на рисунке 8:

45

  В этой схеме МК является составной частью устройства, поэтому в коммутации не нуждается. Телефонный капсюль желательно использовать с сопротивлением звуковой катушки не менее Rзв.кат=100 Ом, т.к. усилители некоторых моделей ТА работают на электродинамические телефонные капсюли с большим сопротивлением. В противном случае придётся добавить в схему отдельный усилитель.

  Здесь используется дискретное управление изменением голоса переключателем SA1. Так же, как и в предыдущей схеме, напряжение питания электретного микрофона используется датчиком подключения – транзистором VT3, который управляет ключом питания VT2. Если схема подключения МК и ТК с помощью переключателей SA2 и SA3 выбрана правильно (для используемой модели ТА), то с мостика VD3 через R9 на базу VT3 поступит положительный отпирающий потенциал. Через R10 и открытый переход К-Э транзистора VT3 затвор транзистора VT2 подключится к минусу питания и этот транзистор откроется. На микросхему DD1 поступит напряжение от источника GB1. В зависимости от положения переключателя SA4 включится светодиод HL1 или HL2. Если светится HL1, значит преобразование голоса отключено, если же светится HL2, значит, DD1 работает в режиме преобразования голоса.

  Резистором R4 можно установить требуемый уровень выходного сигнала в зависимости от чувствительности микрофонного усилителя в составе ТА.

  Схему можно разместить в телефонной трубке, в которой есть место для батареек. В данном случае использована трубка от корейского ТА «JUNGPOONG»:

46

  Чтобы поместить футляр для батареек, рёбра жесткости срезаются. Переключатели SA2, SA3 и SA4 размещаются сбоку, на нижней половинке корпуса трубки, а переключатель SA1 и светодиоды HL1 и HL2 – на верхней:

47

По размеру выпиливается плата:

48

Далее производится монтаж элементов, установка батареек «ААА» в футляр и проверка работоспособности:

49

Внешний вид собранной трубки – изменителя голоса:

50

Ролик с демонстрацией работы этого устройства: 

  В заключение темы еще пара рекомендаций. Мужской голос не может быть полноценно преобразован в детский. Скорее он будет напоминать голос «Масяни» из популярного мультика 90-х (или голос после вдыхания из воздушного шарика, наполненного гелием). Самый низкий мужской голос будет похож на голос из кинофильма «Мумия» или на голос из потустороннего мира. А вот женский голос может быть преобразован в мужской тенор (самый низкий) или в голос маленького ребёнка (самый высокий). Детский голос может быть преобразован в женский, либо в голос подростка старшего возраста. Чтобы обеспечить большую схожесть, говорить нужно с соответствующей интонацией.

  При регулировании тональности голоса переменным резистором примерно на половине сопротивления голос становится похож на естественный, поэтому можно обойтись без установки переключателя «режим изменения голоса ВКЛ/ОТКЛ». Достаточно сделать разметку для ручки переменного резистора с указанием положения «нормальный голос».

  Если изготовленные приставку или трубку предполагается использовать только с одной моделью ТА, то можно вообще обойтись без переключателей выбора соединения МК и ТК с разъёмами «4Р4С». Для этого достаточно разобрать телефонную трубку (или ТА) и посмотреть, какие провода розеток подключены к электретному микрофону и к электродинамическому капсюлю.

 

Прочитано 12879 раз

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Управление приборами через СОМ-порт компьютера

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Радиоконструктор №1 2013

«Радиоконструктор» – ежемесячный журнал для радиолюбителей и профессионалов, которые…
scr-06

Радиоконструктор 2011 №6

Название: Радиоконструктор №6 2011Автор: коллективГод: 2011Страниц: 52Формат: DjVu…

Журнал Радиоаматор №11 2011

Название: Радиоаматор №11, 2011 Год / месяц: 2011 Номер: 11 Формат: PDF (26МБ), DjVu…
Диод

Как оно работает!?

Чтобы научиться создавать устройства, надо знать как они работают, из чего состоят. По…

Автоматическое зарядное устройство на компараторе

Блок питания с автоматическим зарядным устройстве на компаратореБлок питания предназначен…
Изображение по умолчанию

Маркировка PIC микроконтроллеров

PIC - это programmable integrated circuit, "программируемая интегральная схема" - так…
eps1

Измеритель ЭПС оксидных конденсаторов

Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС или ESR) конденсатора является его…
 

ban240x130

Топ

ТЕЛЕФОННАЯ…

Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Занятие линии АТС…

Управление…

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Ветрогенератор для…

Как работает ветрогенератор ? Работа любого ветрогенератора, независимо от того, снабжает…

Импульсный…

Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…

Импульсный блок…

Импульсный блок питания 180Вт Мощность блока питания — около 180 Вт, выходное напряжение…
Изображение по умолчанию

Эмулятор ключей…

Назначение. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…
Изображение по умолчанию

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…
Изображение по умолчанию

500 схем для…

1. 500 схем для радиолюбителей. Приемники2. 500 схем для радиолюбителей. Усилители…
Изображение по умолчанию

Вольтамперметр на…

Идеологом этой схемы является вот этот вариант http://avr.4mg.com/custom4_1.html захотел…

ИНДИКАТОР УРОВНЯ…

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…

Голосовой монитор…

Голосовой монитор (далее – монитор) предназначен для контроля телефонной линии или…

ТАЙМЕР, УПРАВЛЯЮЩИЙ…

В теме представлено таймерное устройство, управляющее освещением багажника ВАЗ-2114, но…

Авторизация