CN1029062C - 用于电话应答机的自动断开特征的检测器 - Google Patents

Abstract

在电话应答机中，用于自动断开的检测器使用一第一放大器(30)检测、放大和倒相大输入信号，使用第二放大器(20)检测小输入信号变化并使用逻辑电路装置(D₂，R₁₁)根据第一和第二放大器的输出信号检测只有小输入信号变化的出现。

Description

本发明总地涉及电话应答机领域，具体地讲，涉及具有自动断开特征的电话应答机。

利用磁带录音机来播放回话“喂”消息（即：回话告示或OGA），并记录来话消息的电话应答机现已被普遍采用了。在工作中，当电话应答机应答来话呼叫时，它播放回话“喂”消息，发出“嘟嘟”声，并将来话消息记录在磁带上。有时，被呼叫人在家并且需要自己应答电话呼叫而不用电话应答机应答呼叫。在这种情况下，随着用户电话接收者拿起话筒而自动终止“回话告示”而不必迫使用户等待直到它被发完。这种系统需要自动断开特征，它包括一个检测器电路用以检测用户分机的摘机状态。具有自动断开特征并包括摘机检测器的电话应答机可从印第安那州印第安那波利斯的汤姆森消费电子公司制造的型号为GE9882的电话应答机中了解到。

在这种和类似的电话应答机中，检测器可能会因也把电话线上的其它信号状态解释为用户分机的“摘机”状态而受骗中止向外出通知并取消录音特征。被错误解释的信号状态有：指示“呼叫等待”的脉冲、在呼叫的前几秒内瞬间回路不稳定及呼叫者的呼叫终止（即，如果呼叫者挂机，时间和日期信息可能未加到磁带上）。

分机电话摘机检测器必须做得非常灵敏，以检测出指示分机电话摘机时在电话线上的电压微小变化。不幸的是，如前所述的三种经常误解的电话信号状态（即回路中断）会在电话线 上引起较大的电压变化。非常清楚，长久以来需要一种可靠地解决检测由分机电话摘机引起的小信号变化的问题，同时，不会检测由上述电话线信号状态引起的大的回路电压变化。以上提到的型号为GE9882的电话应答机包括一个手动开关，在当电话线信号状态假检测频繁出现足以变为一种麻烦时，用于取消自动断开特征。

在电话应答机中，用于自动断开特征的检测器使用一个第一放大器检测、放大并倒相小输入信号变化，并且，用第二放大器来检测大输入信号变化，用逻辑电路装置根据第一和第二放大器的输出信号，并只检测小输入信号变化的出现。

图1是本发明的检测器电路图;

图2为帮助理解本发明的波形图;

图3为本发明的电话应答机的方框图。

本发明将参照图1和2被加以描述。图1示出将诸如电话应答机的装置接到一对电话线上的接口电路的一部分。在端子T（塞尖）和R（塞环）上与电话线联接。一叉簧钩键SW₁如图所示处于“挂机”（即断开）位置上。在电话机中，叉簧钩键SW₁被放置在叉簧上，并当在受话器从叉簧上被拿起后闭合，于是，将电话机与电话线接通。在应答机中，叉簧钩键SW₁可为分立元件开关或由控制器控制的自动工作的一组继电器触点。由电容C₁和电阻R₁组成的高通网络将振铃信号耦合在叉簧钩键SW₁的通常断开的开关触点周围。变压器XFMR₁耦合音频信号并在电话线和应答机之间提供隔离。

当叉簧钩键SW₁闭合后，总的以100标示的由一个二极管组DA、一个电阻R₂、一个光电隔离器单元10组成的光电隔离电路和一电阻R₃组成的电流镜象电路，感应出了流过电阻R₃ 的并与流过变压器XFMR₁初级绕组的电流基本相同（即镜象）的电流。注意：光电耦合器单元10工作在线性模式而不是工作在通常的非线性下。

当叉簧钩键SW₁断开后，只有一小基准电压会出现在电路点D的电阻R₃两端。这种状态在图2的最上部波形（标为D）中标为Ⅰ的周期内表示出来。当叉簧钩键SW₁闭合后，流经R₃的电流增加且其两端电压如波形D在周期Ⅱ中所示。在周期Ⅲ中的波形D表示了一个诸如“呼叫等待”的脉冲的那种回路中断。当分机摘机后，轻微减少的电流由电流镜像电路100传导，其结果在电阻R₃两端出现如波形D在周期Ⅳ中所示的有轻微的电压降低。如上所述，本发明的任务在于可靠地检测周期Ⅳ的波形而不考虑周期Ⅲ波形时的情况。

电流镜象电路100和包括放大器20、电阻R₄，R₅，R₆，R₇以及电容C₃的差分放大器电路装置可从以上提到的型号为GE9882的电话应答机中得以了解。分压器R₄，R₇和R₅、R₆在放大器20的两个输入端子之间提供稍有差别的电压以防止振荡。电容C₃积分出可能出现在放大器20反相端的任何电压变化。其结果，在非反相端子上的负向增长的变化导致放大器20的输出信号迅速改变状态，从全低到全高（如图2波形A所示）。放大器20足够灵敏，足以为在周期Ⅳ中的非常小的输入电压变化产生满量程信号。在低电压信号状态时，二极管D₁将放大器20与总地以30标示的第二放大器的输入电路中相隔离。

放大器30包括一晶体管Q₁、偏置电阻R₈、R₉、R₁₀和电容C₂。电阻R₉和电容C₂组成了一个阈值电平设定装置，它给放大 器30设置一开关阈值电平。当在电路点D（即电阻R₈输入端）的电压降低时，经电阻R₈的电流减少，从而失去了对晶体管Q₁的偏置。如果超过上述阈值电平，晶体管Q₁的输出信号将迅速切换到相反状态。这种操作示于图2波形B的周期Ⅲ时。但是，如果输入信号的减少并不超过开关阈值电平，则在输出端将无变化。这种操作示于图2波形B的周期Ⅳ时。

现在，我们已经描述了响应于大和小输入信号变化的第一输出信号（即A）和仅响应于大输入信号变化的第二输出信号（即B）。现在只需要设计适当的数字逻辑以提供指示仅是小输入信号变化的所需的输出信号。二极管D₂和电阻R₁₁产生所需的逻辑“或”功能。也许在这种情况下，如果把其功能设想为一负逻辑“与”功能（即：只有当两个低电平信号输入到门上，才产生低输出）则该功能是易于理解的。这种门的真值表如下：

输入信号D    A    B    C

低    低    高    高    情况1

高    高    低    高    情况2

低    低    高    高    情况3

高    低    低    低    情况4

情况1-4对应于图2中的周期Ⅰ-Ⅳ情况。注意波形B在周期Ⅳ时并不响应于小输入信号变化且保持在低电平，且波形A在周期Ⅳ时响应于小输入信号变化。波形A和B的逻辑“或”（或负逻辑“与”）产生了仅在周期Ⅳ时变为低的波形C。这样，用于检测小输入信号变化的可靠的检测器已被描述了，其中小输入信号的变化中会夹杂有大输入信号的变化。

图1中元件的典型值如下：

R1    22    千欧    R2    1.5千欧    R3    5.1千欧

R4    1    千欧    R5    1    千欧    R6    5.1千欧

R7    4.75千欧    R8    4.7千欧    R9    30    千欧

R10    200    千欧    R11    1    千欧    C1    1    微法

C2    100    微法    C3    100微法

图3示出采用音频随机存取存储器（audio    RAM）单元的电话应答系统，本发明不涉及存贮介质，它与采用音频磁带记录电路的电话应答机完全等效。电话接口单元300经线T（塞尖）和R（塞环）耦合到电话网络。适用于电话接口单元300将收到的音频信号耦合到其增益被自动电平控制（ALC）放大器308控制的音频前置放大器单元302。放大后的音频信号被加到功率放大器304，再送至扬声器单元306中再现音频信号。由前置放大器单元302产生的放大的音频信号也被加到数字语音处理器单元310，被采样并转换成为一种由数字表示的接收到的音频信号。数字化的音频信号在数字语音处理器单元310的控制器320控制下被存贮在总地以340标示的一组音频RAM单元中并单独地编号为1-N。

随后，数字语音处理器单元310由控制器320控制。控制器320可以是一微机、一微处理器或一定制的集成电路。控制器320包括一CPU322、可编程只读存贮器组324和内部随机存存取存贮器组326。控制器220接收来自外部键盘350的输入并通过DTMF（双音多频）的振铃检测单元330双向地在电话网络上通信。缩写词DTMF对于电话领域的人员是熟知的，即双音多频，表明了一种用来将数字编码为双音信号的方法。振荡检测也是由单元330完成的，它将振铃信息传送到控制器320。送话器360为系统提供另一个音频信号源，并被用来输入 “喂”信息，这个“喂”消息是在应答来话呼叫后由应答机自动地发出的。

图3所示的设备并不包括磁带录音机构或磁带录音电子线路。所有信息，无论是来话还是回话都以数字化的形式被存贮在音频RAM组340中。在工作时，控制320一旦检测到经双音多频和振铃检测单元330得到的振铃信号，就控制数字语音处理器单元310从音频RAM组340中读出与先前存贮的与“喂”信息对应数据、将数字数据转换成模拟形式并经线310′将转换后的模拟信号加到电话接口单元300。这样，控制器320控制数字语音处理器310将来话转换成数字形式并将最终的数据存贮在音频RAM组340的来话存贮区中。

Claims (4)

1、一种用于电话应答机的自动断开特征的检测器，包括：用于接收呈现至少第一、第二和第三信号电平的输入信号的输入端子(D)，所述第二信号电平大于所述第一信号电平并小于所述第三信号电平，所述的第二信号电平指示摘机状态；

耦合到所述输入端用于接收和放大所述输入信号的第一放大器装置(20)，所述第一放大器具有一输出端用于根据所述第一和第二输入信号电平产生一低电平输出信号，根据所述第三输入信号电平产生一高电平输出信号；

其特征在于：

耦合到所述输入端用于接收、放大并倒相所述输入信号的第二放大器装置(30)，所述第二放大器装置具有一输出端用地根据所述第一输入信号电平产生一高电平信号，根据所述第二和第三信号电平产生一低电平信号；以及

装置(D₂，R₁₁)，该装置(D₂，R₁₁)耦合到所述第一和第二放大器的所述输出端，用于接收所述输出信号，并在所述输出信号上表现出逻辑“或”功能，以产生表示对所述第二信号电平检测的检测信号。

2、根据权利要求1的电路，其特征在于：所述第一放大器装置（20）为差分放大器。

3、根据权利要求2的电路，其特征在于：所述第二放大器装置（30）包括阈值电平设定装置（R₉，C₂）。

4、根据权利要求1的电路，其特征在于：光电隔离器电路（10，R₉，DA）被偏置成工作于线性模式。

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