| Характеристики телефона |
По очевидным причинам любой телефон должен работать в довольно широком диапазоне электрических, механических и акустических воздействий. Например, слишком чувствительный к рабочему напряжению телефон будет работать очень ненадежно, так как реальное напряжение телефонной линии может изменяться по самым разным причинам. Поскольку в жизни с телефонами часто обращаются довольно грубо, они должны выдерживать такое физическое воздействие. Акустические характеристики должны позволять разговаривать по телефону не только при абсолютной тишине в помещении. По телефону ведь приходится разговаривать и когда тихо, и когда вокруг стоит шум. Конструкторы пытаются улучшить характеристики телефонного оборудования, чтобы свести влияние внешних факторов к минимуму, но стопроцентного успеха добиться невозможно. Например, если от звука вашей стереосистемы дрожат стены, вы вряд ли можете грешить на телефон из-за того, что не слышите ответов собеседника на другом конце линии.
Сегодня конструкции телефонов более разнообразны, чем десять или двадцать лет назад, но факторы, определяющие его конструкцию, неизменны. Некоторые из них постоянны из-за самого способа использования телефона. Например, возможности выбора размеров телефонной трубки невелики, поскольку при разговоре микрофон должен быть рядом со ртом, а телефонный капсюль — рядом с ухом. Размеры телефонной трубки определяются средними размерами человеческой головы. Аналогично, громкость воспроизводимых телефоном звуков должна лежать в определенных пределах, чтобы не вызывать болезненных ощущений с одной стороны, а с другой — достаточной для отчетливой слышимости большинством людей. Возможным исключением может быть телефон с более высоким уровнем громкости, специально сконструированный для людей с пониженным слухом. Но более практичным решением этой проблемы для таких людей являются отдельные дополнительные усилители. Некоторые конструкции таких усилителей надеваются на телефонную трубку и располагаются между ней и ухом пользователя.
Некоторые требования к параметрам телефонов существуют по чисто историческим причинам. Типичный пример — это напряжение и частота сигнала звонка. Для старого электромеханического звонка (обсуждаемого в следующей главе) требуется довольно большое напряжение, хотя современные электронные схемы звонков могут срабатывать от меньшего напряжения. Но для совместимости с еще используемыми старыми аппаратами разработчики пока придерживаются старых стандартов.
Некоторые параметры определяются характеристиками компонентов, используемых в телефонных аппаратах. Например, для надежной работы угольный микрофон требует определенного минимального напряжения, а электромеханическое реле — определенного уровня тока.
Разработку устройств для телефонных сетей несколько облегчает то обстоятельство, что ни один из рабочих параметров телефонной системы не имеет жесткого допуска, хотя всегда приходится учитывать их возможный разброс. Например, номинальное постоянное рабочее напряжение линии — 458 В, но реальное значение может находиться в пределах от 47 до 105 В. Если в вашей самодельной телефонной конструкции используется конденсатор на 50 или 75 В, он может даже взорваться, если напряжение в телефонной линии достигает верхнего предела. В этом случае даже конденсатор на 100 В не будет абсолютно надежен.
Номинальная частота сигнала вызова 20 Гц, а его номинальное напряжение — 90 В. Реально эти значения могут оказаться несколько иными. Частота сигнала вызова может уменьшиться до 16 Гц или вырасти до 60 Гц (в некоторых европейских странах максимальная частота сигнала вызова — 50 Гц), а напряжение может лежать в пределах от 40 до 130 В. Очевидно, что любая конструкция, подключенная к телефонной линии, должна выдерживать переменное напряжение до 130 В. Я предпочитаю увеличивать этот предел до 150 В с тем, чтобы оставить небольшой запас для большей надежности. Любая схема, предназначенная для обнаружения и отклика на сигнал вызова, должна конструироваться с расчетом на полный возможный диапазон параметров сигналов вызова, которые могут оказаться в конкретной телефонной линии. (Максимально возможное мгновенное значение напряжения в телефонной линии определяется суммой максимального значения постоянного рабочего напряжения и пиковым значением максимального напряжения сигнала вызова.)
Номинальный ток нагрузки, потребляемый обычным телефонным аппаратом со снятой трубкой, лежит в пределах от 20 до 80 мА (При меньших значениях тока нагрузки снятие трубки не будет обнаружено оборудованием телефонной станции). Некоторые устройства могут потреблять ток до 120 мА. Однако, стандартный нижний предел в 20 мА является наиболее реальным. Дополнительное телефонное оборудование, такое как автоответчики, усилители, различные конструкции, представленные в этой книге, должно проектироваться так, чтобы суммарный потребляемый ток оставался в указанных границах. Чем меньше потребляемый ток, тем меньше вклад прибора в суммарную нагрузку телефонной линии. Если ваша конструкция потребляет относительно большой ток, лучше использовать отдельный источник питания, чем рассчитывать на рабочее напряжение телефонной линии. Вы заметите, что это сделано в некоторых устройствах, описываемых в следующих главах.
Сопротивление индивидуальных абонентских телефонных линий колеблется от 0 до 1300 Ом. В некоторых случаях реальное сопротивление линии может быть почти в три раза выше. Наибольшее возможное сопротивление абонентской линии — 3600 Ом. Естественно, сопротивление никогда не может оказаться ниже 0 Ом. Номинальная величина потерь сигнала в абонентской линии — около 8 дБ, но в некоторых случаях она достигает 17 дБ. Если вы подключите к линии много дополнительных приборов, увеличение суммарной нагрузки может привести к чрезмерным потерям сигнала в линии.
При сильном искажении речевого сигнала телефон будет бесполезен. Зачем нужна такая связь, если вы не можете понять, что говорит собеседник на другом конце линии? Максимальная величина искажений для промышленных телефонных аппаратов составляет -50 дБ.
|
|
Как работают современные телефоны
