數字集成電路電話自動錄音裝置的製作方法

2023-05-24 13:14:36 1

專利名稱：數字集成電路電話自動錄音裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬電話通信技術領域，具體地說是一種數字集成電路電話自動錄音裝置。
現有的自動錄音電話是將電話與自動錄音控制部分結合在一起，一般地說有如下三種第1種是用特製的雙卡錄音機其中一卡為普通錄音機而另一卡使用特製的循環機芯、循環磁頭和特製的循環磁帶，有電話打入時，其中特製的一卡播放主人事先錄好的內容，另一卡記錄對方的講話內容。
第2種是用單卡錄音機，其中1、3磁跡用於回答留言，2、4磁跡記錄對方來話內容，在這種錄音電話中使用的磁帶只能在本機上重放錄音內容，因1、3磁跡已錄好回答留言內容，如果放在其它錄音機上放音，會把留言內容抹掉，所以單卡式自動錄音電話機的磁帶只能專用。
第3種是用單卡單聲道錄音機，使用時，將整個磁帶反覆錄滿留言，對方來電話時，先放留言給對方，然後邊錄音邊將留言抹去。
上述三種裝置在錄留言時比較麻繁，尤其是第2、第3種錄音電話使用時必須反覆地將留言錄滿磁帶，因而使人感到使用不方便。
現有的錄音電話的關機控制部分一般地說有下述兩種形式第1種是採用限時關機的方法，當通話時限一到就關機，(若實際通話時間遠小於設定時間，則很浪費磁帶，若實際通話時間大於設定時間，則給使用者帶來不便)。
第2種是利用通話結束後對方掛機後電話線中出現的忙音信號的電壓幅度較一般通話信號電壓幅度大這一特點來控制關機。這種關機方式雖比第1種關機方式先進，但畢竟由於通話信號電壓幅度與忙音信號幅度相差並非太大，故當由於通話距離近或通話聲音過大而可能使通話信號幅度大於忙音信號幅度而導致誤關機，故這種關機方式亦有其不可靠性。
本實用新型目的則針對上述存在問題，提出了一種用大規模語言錄放集成電路和存儲器來代替現有錄音電話中的留言部分，使用時只須將留言錄入此集成電路，則可反覆地控制放音。當要更換留言時，只需將新留言錄入此集成電路即可，故使用起來非常方便。關機控制部分則採用了數字脈衝式頻率窗口比較原理來實現自動檢測忙音信號，而達到自動關機目的。
本實用新型技術解決方案忙音信號檢測當電話打完後一方掛斷時，另一方將聽到忙音，該忙音的電氣特點在於它是間斷式的，即0.35秒為頻率是450±10％HZ的交流信號疊加在直流信號上，而另0.35秒為純直流信號，如圖2所示用電信號耦合器從電話線a、b線上將其忙音信號的交流成分耦合，再經橋式整流和阻容濾波，在H點得到一頻率為 1/0.7 HZ的方波信號，再經反相器YF2整形後得到頻率固定為 1/0.7 HZ的方波，該方波輸入到數字脈衝式頻率窗口比較電路中，該頻率窗口比較電路由四塊可再觸發單穩多諧振蕩器和一隻與非門及阻容充放電路所組成。首先來介紹一下可再觸發單穩多諧振蕩器，其晶片型號為74LB123。圖8(b)是可再觸發單穩電路，其中暫穩時間Tw＝0.45Rt·Ct其工作狀態真值表見表1。圖9是可再觸發單穩電路的輸入輸出波形圖。在暫穩Tw期間，電路可以響應輸入脈衝並以這一脈衝到來時刻為起點，再延遲一個Tw，類推下去，只要A或B輸入脈衝的周期小於Tw，輸出端Q就會總維持在高電平(注A、B分別為負、正脈衝輸入端)。

圖10是頻率窗口比較器的框圖，其中1、2、3、4都是可再觸發單穩電路每個可再觸發單穩電路的暫穩時間Tw(亦稱時間常數)由阻容Rt、Ct所決定。Tw＝0.45Rt·Ct如圖8(b)所示。設其時間常數分別為t1、t2、t3， t1、t2、t3分別由各個可再觸發單穩電路中的Rt、Ct所決定，其用於監測A點輸入信號的頻率，設該信號頻率上限為f1(HZ)，下限為f2(HZ)，則有較長的時間常數t1＝1／f2和較短的時間常數t2＝1／f1，當從A點送入頻率為fA，周期為tA的信號時，B、C兩點的反相輸出B與C只有三種可能的輸出波形，見圖11。
圖11(a)說明tA＞t1＞t2，fA＜f1＜f2，頻率fA小於下限f2，頻率偏低。圖11(b)說明t2＜tA＜t1，f2＜fA＜f1，頻率fA正常。圖11(c)說明tA＜t2＜t1，fA＞f1＞f2，頻率fA偏高。可再觸發單穩3、4的時間常數均為t3，t3實際上是該電路的響應時間。t3比t2、t1大。這樣，只要B或C端一出現負脈衝，3、4就象鎖存器一樣將D、E的反相輸出D、E鎖在低電平，直到t3以後，圖12示出B與D點的反相輸出波形關係。D、E兩點的信號經過邏輯變換部分5，就可以得到需要的信號。如圖10中A點輸入頻率正常時D＝0，E＝1，則F＝
＝0，反之若fA＜f2或fA＞f1則F＝
＝1。這樣根據F輸高、低電平就可判斷fA是否正常。現利用該電路來判別電話線上是否出現忙音信號。由於忙音信號經電路處理後在A點得到如圖7所示的頻率為 1/0.7 HZ的方波，為此通過設定t1、t2從而設定f1＞ 1/0.7 HZ＞f2(注t1＝0.45R6·C5，t2＝0.45R7·C6)，例如可設f1為3HZ，f2為1HZ，則為了區分通話時語音信號與對方掛斷電話後電話線中出現的忙音信號，當對方通話時，音頻信號經橋式整流和阻容濾波後再經2級反相整形後在A點得到的是頻率變化的脈衝波形。於是在A點輸入的是頻率變化的脈衝波形，由於脈衝波形頻率是變化的，而且此頻率很少可能落在1HZ～3HZ之間，故F輸出一般為高電平，即使脈衝波形頻率在很短時間t內正好落在1HZ～3HZ之間，從而使F短時間輸出為底電平，但只要適當地設定555延時電路的延時時間Tr，就可防止控制電路的誤關機。而在通話的間隙，此時A點輸入頻率相當於0HZ，由於此時fA＝0HZ小於頻率下限1HZ，所以比較電路輸出F為高電平。只有當通話完畢，對方掛電話後，電話線中出現忙音信號，則一直在A點輸入 1/0.7 HZ的方波信號，此時由於1HZ＜fA＝ 1/0.7 HZ＜3HZ，故比較電路輸出F將一直保持為低電平，利用此低電平通過三極體控制充電延時電路，經延時一定時間(一般設定為5秒左右)後延時電路輸出端輸出一低電平控制錄音裝置關機。注意，該延時電路是用來防止通電話時A點的信號頻率在變化中有可能短時間地落在1HZ～3HZ之間，從而在F點短時間輸出低電平(一般出現的時間不可能大於5秒)，從而導致誤關機。留言電路如圖1所示，由語言集成晶片和存儲器及附屬電路組成留言系統，該系統有留言按鈕AN2和放留言觸發端T(UM5101的第6腳)。系統的工作模式由電路定為手動錄放狀態，當按下按鈕AN2，留言系統即處於自動錄音狀態，使用者對著系統中的話筒M1C口授留言，則留言系統將留言處理後儲存到存儲器中，當外來電話時，電話線路中即出現振鈴信號，控制電路將信號檢測出來後向留言系統的放音觸發端(UM5101的第6腳)發出一個上跳正脈衝，留言系統受觸發則通過留言放音接口將留言放給打電話的人，於是留言系統完成一次放留言工作，當下次電話來後，則留言系統再受觸發而放留言。
留言電路的放音接口電路為了將留言通過電話線送給打電話者，可採用音頻變壓器將留言音頻信號耦合到電話線a、b而送給對方，也可採用下述方案將留言系統中的放音喇叭對著電話話筒，直接通過電話話筒而將留言通過電話線傳給打電話者。
本實用新型的優點是該裝置通用性強，可與任何普通電話相連使用，並且由於本裝置採用的是超大規模數字集成電路，因而機械結構簡單，體積小，重量輕，可靠性強，抗幹擾能力強，造價低，使用方便。
圖1是本實用新型留言電路示意圖。
圖2是本實用新型自動控制電路示意圖。其中KZ，表示可再觸發單穩多諧振蕩器。響應時間t3＝0.45R13C8＝0.45R14C9＞t1。
圖3是本實用新型錄音接口電路示意圖。圖中手動開關K2的作用用本裝置作自動錄音裝置時將開關K2打到B點。當用本裝置作普通錄音裝置時，將K2打到A點。
圖4是本實用新型電源電路示意圖。
圖5是本實用新型留言電路的放音接口地路。其中UM5101的輸出腳D(23腳)通過C14而接到手動轉換開關K2上，當該錄音裝置處於自動錄音狀態時，將K2扳到B接點上。
圖6是本實用新型忙音信號示意圖。
圖7是本實用新型方波Ua示意圖。
圖8(b)是本實用新型可再觸單穩電路圖。其中A、B分別是負、正脈衝輸入端。Q是電路的輸出端，Q是電路的反相輸出端。
圖9是本實用新型可再觸發單穩電路的輸入輸出圖。UB輸入表示從正脈衝輸入端B的輸入信號。UQ輸出表示電路的輸出端Q的輸出信號。
圖10是本實用新型數字脈衝式頻率窗口比較器的電原理方框圖。
圖11是本實用新型數字脈衝式頻率窗口比較器中B、C兩點的反相輸出B、C的波形圖。
圖12是本實用新型數字脈衝式頻率窗口比較器中D點的反相輸出D的波形圖。
數字集成電路電話自動錄音裝置由以下幾部分組成1、留言電路，2、自動控制電路，3、錄音接口電路，4、電源電路，5、留言電路的放音接口電路。
以下結合附圖對這幾部分電路作進一步描述1、留言電路它由超大規模語言集成塊UM5101及動態存儲器4164組成，見圖1所示。在這裡語言集成塊由電路設定為手動錄放模式。要錄留言時，只須向語言集成塊的第7腳(RECORD)送入一個正脈衝(將圖1中的按鈕AN2按下即可)，此留言電路即進入錄音狀態，主人即可錄下留言，錄音結束後，電路自動恢復到保持階段，以後每向語言集成塊的第6腳觸發輸入端(TRIG)送入一個正脈衝，電路向電話放留言二次。
2、自動控制電路a、振鈴信號鑑別電路如圖2所示，當外來電路時，鈴流信號U1輸入到音頻變壓器的初級，則在音頻變壓器次級得到交流信號U，此交流信號經整流濾波後得到直流高電平， (此時常閉結點J1－1閉合著)故此直流高電平信號經電阻R1、R2分壓後在反相器YF1的輸入端輸入一高電平，從而YF1輸出一低電平，從而使觸發器D1的Q輸出一高電平，於是由於Q與語言集成塊的放音觸發端TRIG即UM5101的第6腳相連，故語言集成塊受觸發而連續放音兩次，同時三極體BG3飽和導通，從而繼電器J1動作，通過J1－4將錄音機電源接通，(注錄音機的錄音鍵在主人離開時即已按下)，錄音機進入錄音狀態，通話內容即可通過錄音接口錄入磁帶。同時J1－1斷開，J1－2接通(於是電話線路被接通，通知對方可以通話)，振鈴信號檢測電路處於不工作狀態，J1－3被閉合，忙音信號檢測電路進入工作狀態。
b、忙音信號檢測電路如圖2所示，當忙音信號檢測電路進入工作狀態後，此時打電話者進行通話，通話完畢後，電話線上將出現如圖6所示的忙音信號，該信號經音頻變壓器後，再經整流濾波將得到一方波信號，再經三極體BG1放大電路及三極體BG2倒相電路倒相後在a點得到如圖7所示一方波Ua0，它是固定頻率為 1/0.7 HZ的方波，Ua輸入到數字脈衝式頻率比較窗口電路中。
數字脈衝式頻率比較窗口電路中的關鍵器件為可再觸發單穩態多諧振蕩器，該數字脈衝式頻率比較窗口電路功能是當在a點輸入信號的頻率f等於 1/0.7 HZ時，與非門YF3輸出F為低電平，否則輸出為高電平，這樣，只有當通話結束後忙音信號出現時，在a點輸入頻率為 1/0.7 HZ的方波Ua，則YF3輸出低電平，於是輸出F為低電平，則BG2截止，則充電延時電路(由R8、C8、555定時器構成)充電延時固定時間t(由R8、C8決定)後，一般定t為5秒鐘，b點輸出低電平，使觸發器D1的Q1輸出高電平，則Q輸出低電平，則BG3截止，於是繼電器J1動作，J1－2斷開、J1－3斷開、J1－1閉合，J1－4斷開，即錄音機電源斷開，停止錄音，於是一次電話錄音完畢，電路恢復原狀，等待下一次電話到來。
3、自動錄音接口電路見圖3所示，將音頻變壓器B3的輸入級經過隔直電容直接接到電話的a、b線上，從B3的次級輸出經控制音量的電位器直接送到錄音機的話筒輸入端。
4、電源電路見圖4所示，採用三端固定式集成穩壓器，市電電壓經變壓器B2變壓後再經橋式整流濾波再經穩壓二極體穩壓後得到繼電器J1的電源電壓E3(12V)，再經三端固定式集成穩壓器A1、A2分別得到電源電壓E2(8V)和電源電壓E1(5V)。
5、留言電路的放音接口電路如圖5所示，其中K2為手動轉換開關，在用於自動應答錄音電路時，開關K2打在B點，當語言集成塊放音時，通過音頻變壓器將留言信號耦合到電話的話筒輸入端，從而通過電話線傳給對方。整個錄音裝置的直流電源電壓均由電源電路中的E1、E2、E3所提供。其中與非門和可再觸發單穩多諧振蕩器的電源電壓均由E1＝5V所提供。繼電器J1，電源由E2＝12V提供。語言晶片UM5101電源由E3＝8V提供。存儲器4164電源電壓由E1＝5V提供。
由於主人在離開時即已將電話單機置於摘機狀態，並將開關K1撥到A點處，在自動錄音時，繼電器接點J1－2由控制電路置於閉合狀態，故電話單機處於摘機狀態。
權利要求1.一種由留言電路、自動控制電路、錄音接口電路、電源電路、留言電路的放音接口電路所組成的數字集成電路電話自動錄音裝置，其特徵是採用大規模語言集成晶片及動態存儲器作為留言電路，留言電路通過留言電路的放音接口電路與電話線a、b相連，自動控制電路中採用數字脈衝式窗口比較電路鑑別電話線上忙音信號。
2.根據權利要求1所述的數字集成電路電話自動錄音裝置，其特徵是自動控制電路中的數字脈衝式窗口比較電路中採用了可再觸發單穩多諧振蕩器和阻容充放電路所組成的4塊可再觸發單穩電路。
3.根據權利要求1所述的數字集成電路電話自動錄音裝置，其特徵是留言電路的放音接口電路中採用音頻變壓器將留言信號耦合到電路線上。
專利摘要數字集成電路電話自動錄音裝置可與任何普通電話相連而使用，使普通電話變成自動錄音電話。由於電路採用大規模語言集成電路和數字脈衝式頻率窗口比較電路，故有體積小、機械部分簡單、電路可靠、成本低、使用方便等優點，使用時只須將電源插頭插入220V市電插座，該裝置的a、b線與電話機的a、b線相連，並在電話機內加手動開關k即可。
文檔編號H04M1/65GK2038692SQ8821106
公開日1989年5月31日 申請日期1988年2月2日 優先權日1988年2月2日
發明者狄平 申請人:狄平