自動撥號語音報警器的製作方法

2023-05-23 18:03:46 1

專利名稱：自動撥號語音報警器的製作方法
技術領域：
本發明涉及報警器，特別涉及採用語音信號數字處理技術和電話通信技術的語音報警器。
已有的報警器一般採用聲光技術，在接到報警信號後用特定的聲音(非語音)或光來向人們報警。但這些報警器不能給出更多的關於報警的內容，特別在公共安全方面更不能滿足要求，在這些場合中人們往往希望能夠迅速而又不被注意地將儘可能多的報警信息用語音傳送給別人。本發明的目的就是為了克服已有報警器的上述不足而提供一種自動撥號語音報警器，它採用語音數字處理技術將語音數位化，實現語音的存貯與重放，採用電話通信技術在接到報警信號後將預先錄製好的報警內容(地點、事件等)按預先設定好的電話號碼通過電話線路發送出去，整個報警過程不發出任何聲響。
上述目的是這樣實現的本發明的自動語音報警器由控制邏輯電路、語音數字處理存儲電路、信號預處理電路、接口電路、信令檢測電路和自動撥號電路組成，當位於接口電路的報警ALM按鈕按下時，報警信號即被送往接口電路中的與非門IC1∶C的輸入端、控制邏輯電路中的或非門IC4∶C和IC5∶B的輸入端，若此時語音數字處理存儲電路中的語音處理晶片IC-U(T6668)處於非錄放狀態且自動撥號電路中的集成電路IC10(UM91260)處於非工作狀態，則報警信號通過接口電路中的三極體T2與電話線路接通，再經三極體T9、T8和電容C2接信號BPF至信令檢測電路，音頻輸出經信號預處理電路中的由運算放大器LM386構成的功放電路放大後至接口電路的電容C2、三極體T8、T9與電話線路接通，同時報警信號使三極體T3、T1截止，切斷電話機與線路的連接，以免撥號時電話機發出聲音。語音處理晶片T6668的狀態EOS和撥號電路中的集成塊UM91260的狀態HK通過控制邏輯電路中的與非門IC6∶A、IC5∶A、IC5∶C、IC5∶D產生報警ALM允許信號與ALM信號一起輸入接口電路中的與非門IC1∶C，產生控制線路通斷的信號(IC1∶B和IC1∶A的輸出)。同時報警信號還送至控制邏輯電路中的或非門IC4∶D與RTONE(撥號音)信號一起觸發UM91260的HK端，使其開始工作。HK信號由IC4∶C輸出端給出，RTONE信號由信令檢測電路中的「信令檢測輸出」經控制邏輯電路中的反相器IC3∶A、IC3∶B和IC4∶A給出。UM91260的HK端被觸發後便開始按存儲的號碼撥號，撥號脈衝(或雙音頻)送往接口電路中的三極體T7的集電極，通過三極體T2送至電話線路撥號，然後開始檢測回鈴音。線路聲音通過三極體T5、電容C4送至信令檢測電路，經過由運算放大器LM324組成的濾波電路，從電容C14耦合至信令解調電路LM567，若接收到摘機信號(收到回音後再無鈴電流)則給出信令檢測高電平信號(RTONE)，否則給出DT信號(Busy)。此信號經IC3∶A、IC3∶B、送至控制邏輯電路，經IC4∶A、IC4∶C、IC4∶D，再經IC2∶D、IC2∶C、IC6∶C、IC6∶D給出放音開始信號start，由二極體D8、D9送至T6688的start(啟動)端，控制T6668開始放音。
T6668輸出的語音信號(19腳，Fout端)經過信令檢測電路中的由運算放大器LM324(IC8∶B、C、D)組成的濾波電路送至信令預處理電路中的由運算放大器LM386構成的音頻放大器，輸出送接口電路中的電容C2經三極體T8、T5和T2至電話線路，實現報警。若撥號後佔線或其它非通故障，則解調電路LM567輸出低電平信號(DT、Busy)，經控制邏輯電路中的集成塊CD4538鎖存後，由或非門IC4∶B、IC4∶C和IC4∶D送至UM91260的HK端，使其繼續撥號，然後重複檢測，直至對方摘機放出語音信號為止。
以下參看附圖詳細描述本發明，附圖中


圖1是本發明的方框圖，圖2～圖7是上述方框圖中的每個功能方塊的電原理圖。
首先參看圖1，本發明的自動撥號語音報警器由控制邏輯電路1、語音數字處理存儲電路2、信號預處理電路3、接口電路4、信令檢測電路5和自動撥號電路6組成。控制邏輯電路綜合各部分的狀態，給出不同的控制邏輯;語音數字處理存儲電路完成報警信號的存放及在接到復位信號時重放上述報警信號;信號預處理電路對報警信號進行濾波和放大;接口電路完成報警器與電話線路的連接，為自動撥號和報警信號提供信號通路;信令檢測電路檢測電話線路中的信令信號;自動撥號電路完成電話號碼的自動撥發。
以下參看附圖2-7詳細描述上述方框圖中的各電路功能塊，首先參看圖2，圖2是控制邏輯電路的原理，該電路檢測其它電路的工作狀態，向其它電路提供控制信號，這些控制信號有撥號電路自動撥號信號(到撥號電路的HK)、放音開始信號(到T6668的Start(啟動)端)、報警允許信號(IC5∶D輸出到IC1∶A輸入)和T6668復位信號(到T6668的ACL)。電路具體工作如下T6668狀態EOS(結束指示輸出端)送入或非門IC6∶A的輸入端。因為當T6668開始錄放時，EOS為低電平，錄放結束後跳回高電平，故EOS可指示T6668的當前狀態。當T6668不處於錄放狀態時，EOS為高電平，經反相(或非門IC6∶A用作非門)得到一低電平信號作為由或非門IC5∶A、IC5∶B組成的門電路的一個輸入，門電路的另一個輸入是報警信號ALM(高電平有效)。若此時有報警信號產生，則該門電路輸出的高電平經過兩級反相器(IC5∶C和IC5∶D)得到一高電平報警允許信號(IC5∶D輸出端)，該信號送入接口電路中的與非門IC1∶A的輸入端。與此同時IC6∶A輸出的EOS信號送入IC6∶C的輸入端，經過反相器IC6∶B還輸入到由IC2∶C和IC2∶D組成的RS觸發器的一個輸入端(IC2∶C的輸入端)，在此將與其它信號一起形成放音信號。
與非門IC3∶A的兩個輸入端均接信令檢測電路的輸出。當信令檢測電路檢測到連續的撥號音時，輸出到IC3∶A輸入端的信號是持續低電平，此信號被送入反相器IC4∶A，其高電平輸出送或非門IC4∶C產生低電平信HK，此低電平信號送自動撥號電路中的UM91260的HK端以控制其自動撥號。與此同時，IC3∶B的輸出送集成電路CD4538(IC7∶A)的輸入端A，並經一與非門送至CD4538(IC7∶B)的輸入端B。IC7∶A(與電阻R26和電容C21一道)和IC7∶B(與電阻R27和電容C27一道)構成可重調的單穩態多諧振蕩器，用以產生寬度可調的輸出脈衝，其寬度由R26、C21和R27、C22的值決定。當電話線路為忙音時，IC3∶B的輸出為一寬度為0.35S、佔空比為1/2的脈衝串，此脈衝串送CD4538後在其Q端輸出寬度為0.35S的高電平信號，此信號經或非門IC4∶B反相後送至接口電路中的三極體T7的基極用以產生掛機信號。若在電話線路中為回鈴音，則IC3∶B的輸出為持續4秒、斷1秒的脈衝，此時IC7∶A輸出低電平，經反相器IC4∶B輸出高電平，該高電平信號亦送至三極體T7的基極。IC3∶B輸出的持續4秒、斷1秒的回鈴脈衝亦經一反相器送入CD4538(IC7∶B)。若用戶摘機，則IC7∶B檢測此摘機信號並在其Q端輸出一負脈衝信號，經或非門IC6∶D後產生一正脈衝信號送至語音數字處理存貯電路的T6668的start(啟動)端以便控制T6668的放音。由IC3∶D產生的低電平信號用來復位T6668，使T6668放音結束後繼續放音。
圖3是接口電路的電原理圖，它由三極體T1～T8、電阻R1～R20和電容C1～C4、C10組成，完成報警器與電話線路中的電話機的連接，傳送報警語音。
控制邏輯電路產生的報警允許信號加在與非門IC1∶C的輸入端來控制允許/禁止報警。報警信號(高電平有效，由ALM按鈕產生)在報警允許信號的控制下經與非門IC1∶C、反相器IC1∶A控制三極體T4、T2的導通和截止，再經反相器IC1∶B控制三極體T3、T1的導通和截止。當有報警信號時，IC1∶A輸出為一高電平信號，使三極體T4、T2導通，通過三極體T5、T6和T8與報警器接通。與此同時，反相器IC1∶B輸出低電平使三極體T3、T1截止，切斷電話與電話線路的連接，以免撥號時電話機發出聲響。撥號電路的撥號脈衝或雙音頻信號通過三極體T2與線路連接，報警信號由信號預處理電路中的功放電路LM386輸出至三極體T8的基極，經放大後由三極體T5、T2與線路接通，電話線路中信號通過電容C4耦合至信令檢測電路以便檢測各種信令。報警按鈕(ALM)產生的報警信號亦送入控制邏輯電路中的或非門IC4∶C和或非門IC5∶B的輸入端，產生其它的控制邏輯。
自動撥號電路由集成電路UM91260及其外圍電路和3×4電話鍵盤組成，如圖4所示。640K晶振提供工作時鐘，HK端接收來自控制邏輯電路的控制信號(IC4∶C輸出)。若IC4∶C輸出低電平，則UM91260自動將存儲的號碼發出(脈衝信號由DP腳輸出，雙音頻信號由TONE腳輸出)，輸出的脈衝信號送往三極體T7的的集電極，雙音頻信號經三極體TD1放大後送往三極體T5的發射極。開關K1和K2選擇工作模式和脈衝佔空比。當MODESELECT腳接近高電平時UM91260工作在脈衝撥號模式，反之工作在雙音頻模式。M/B端接高電平時脈衝佔空比為1/2，低電平時為2/3。
準確地制定信令信號是實現電話自動撥通的關鍵。信令檢測電路即完成這一功能。圖5是信令檢測電路的電原理圖，如圖所示，這一電路主要由運算放大器LM324和鎖相解調集成電路LM567構成，經三極體和電容C4(位於接口電路)耦合過來的電話線路的信令被送入由IC8-A(LM324)和電容C11、C12，電阻R39、R40構成的帶通濾波器，其中心頻率為450Hz，使信令信號能通過濾波器，增加解調可靠性(交換機信令為450Hz的不同佔空比的單音)。濾波器輸出經是容C14耦合至解調器LM567的輸入，LM567是由鎖相環路構成的解調器，它的第5、6腳外接的電阻R31、R32、電容C17決定了LM567內部壓控振蕩器的中心頻率，第1、2腳分別對地接一電容，形成輸出濾波網絡和環路低通網絡，第2腳所接電容決定解調器帶寬，數值越大，環路帶寬越窄。經電容C14耦合的信號進入輸入端第3腳，第8腳是邏輯輸出端。當第3腳輸入幅度大於200mV、頻率在器件帶寬內的信號時，第8腳由高電平變為低電平。在本發明中，若電話線路中是撥號音，則8腳輸出持續低電平，若是振鈴音，則8腳輸出寬度為1秒、周期5秒的脈衝，若是忙音，則輸出寬度0.35秒、周期0.7秒的脈衝，並將此信號送給控制邏輯電路中的IC3∶A的輸入端，以便判斷電話線路的狀態，給出控制信號。
圖6是語音數字處理存儲電路的原理圖，由語音處理晶片T6668和4片動態存儲器組成，採用32Kbit抽樣速率，最長錄放時間為32秒。錄音時將錄放開關SW-R·P撥至錄音，通過start、stop端將由喇叭輸入的信號錄入，然後將SW-R.P撥至放音，T6668處於放音狀態並由EOS端給出EOS信號(結束指示輸出端，高電平有效)。此時start端若有一寬度20ms以上的正脈衝，則T6668將存儲的語音信號由fil-out端輸出，所錄信號存放在4片動態存儲器41256中。T6668與41256經地址線A0～A8，行選、列選線RAS、CAS1～CAS4以及數據輸入輸出Din、Dout連接。
圖7是信號預處理電路的電原理圖，由三級濾波網絡和功放電路組成。T6668的語音輸出(T6668的fil-out端)送至三級由運算放大器LM324組成的濾波網絡中，濾除300Hz～3.3KHz外噪聲，再由運算放大器LM386組成的功放電路放大後輸出到接口電路中的三極體T8的基極而進入電話線路。
權利要求
1.自動撥號語音報警器，其特徵在於包括控制邏輯電路、語音數字處理存儲電路、信號預處理電路、接口電路、信令檢測電路和自動撥號電路，控制邏輯電路是由各種邏輯單元電路構成的，該電路檢測其它電路的工作狀態，向其它電路提供控制信號，這些控制信號有撥號電路自動撥號信號、放音開始信號、報警允許信號和T6668復位信號；在控制邏輯電路控制下，存貯在語音數字處理存儲電路中的報警語音信號經信號預處理電路濾波放大後經接口電路發送到電話線路中去；信令檢測電路由鎖相解調集成電路LM567、集成運算放大器LM324和阻容元件構成，它檢測電話線路中的信令信號，判斷線路工作狀態以便準確地發出撥號信號；自動撥號電路在上述控制邏輯電路和信令檢測電路的控制下按預先設定的號碼自動撥號，以便最終將上述報警語音信號通過電話線路發送給所撥號碼方。
全文摘要
自動撥號語音報警器，由控制邏輯電路、語音數字處理存儲電路、信號預處理電路、接口電路、信令檢測電路和自動撥號電路組成。它採用語音處理技術將語音數位化而實現語音的存貯與重放，採用電話通信技術在接到報警信號後將預先錄好的報警內容按預先設定好的電話號碼通過電話線路發送出去，整個報警過程不發出任何聲響。
文檔編號G08B25/08GK1075372SQ9211113
公開日1993年8月18日 申請日期1992年9月29日 優先權日1992年9月29日
發明者張小軍, 魏平 申請人:北京市海澱區怡泰新技術研究所