专利名称：一种数字程控式的语言传送对话装置的制作方法
技术领域：
本实用新型所设计的方案，涉及一种能为电话机增加自动传呼、应答功能的装置，为在公共场所以及其他一些场所设置重复性、程序性的电话通讯应答服务和指示，提供方便。
鉴于目前我国邮电事业的现状，通讯设备尚不完备，电话装机数量有限，为此，在相当多的单位中，往往一部话机要覆盖好几个房间供许多人受话，以致有时电话铃响了很久，无人去接；即使有时接了，却又不愿进行传呼。这样就延长了占线时间，降低了通讯效率，使本来就很繁忙的电话通讯线路更加紧张。为了缓解上述状况，目前虽已出现了录音、留言功能的电话机，但仍不能实现自动传呼。而且磁带式的录音电话机，即使能够留言，却每次均要人工预先调整，且长期使用造成机芯和磁带的磨损，影响了音质；至于采用集团电话，也仅仅是在几个电话机之间进行语言的自动切换，并无自动应答、留言、传呼的功能。
根据上述通讯状况以及发展信息、传递技术的需要，本实用新型提供了一种具有自动传呼、应答、记录功能的数字程控式语言传送对话装置。该装置的应用或将该装置附加于现有普通话机后，可具备以下功能(A)当电话振铃到来时，自动摘机，并与对方通话。
(B)可将对方的语言信号进行自动存贮和处理，然后再提取出来，放大传送至各收话人终端(喇叭)，反复重放，传呼找人；同时，发出请对方稍等的语音答话。
(C)经过一段时间(此时间可以调整)，若无人来接电话，可自动告知对方此人不在。同时可请对方留言，并进行录音。
(D)最后，自动挂机。
为了实现上述诸功能，本实用新型设计的装置系统由四个部分组成。它们是(1)信号拾取与触发；其任务是当振铃电流到来时，使整个系统与外部线路接通，给输入、输出音频讯号提供通路，并触发系统的程控部分开始工作。
(2)语音处理、合成与存贮；其任务是实现语音的存贮和重放。
(3)程序控制；这部分由时序逻辑和组合逻辑电路组合而成，其任务是给系统的多次、分段存贮提供程序控制信号。
(4)语音功放与传送；其任务是对音频信号进行功率放大，并送至各个终端喇叭。
附
图1为本系统的工作原理框图(已递交)，附图2和附图3为电原理图。为了清楚、完整地公开本实用新型的工作原理，现根据发明人的一种装置系统实例，并结合图2、图3进行详尽的阐述。
一、信号拾取(传感器与接口部分)参考图2，这部分由C1、J1、D1、BG1、L1、L2、IC7等电路元件组成。在没信号时，由于C1的隔直作用，系统与外部呈隔离状态。信号来时，振铃电流的流向为a＋→C1→J1d→J1e→D1→R2→b－，在光敏接受管BG1中捡出脉冲信号，经过IC7，启动继电器J1吸合，完成自动摘机；J1吸合时间，由IC7控制。J1吸合后，继电器触点J1a与J1b跳合，J1d与J1c跳合，整个系统与外部线路接通。其中语音合成部分产生的语音信号，通过功率放大器IC8和线圈L2，送到对方话机，而对方送来的语音信号，则通过线圈L1→C12→K1→C13→前置放大器BG3→送到语音处理部分。光敏管捡出的脉冲信号的另一个作用是启动程序部分开始工作，这在后面部分叙述。通话结束后，一个程序完毕，J1释放，挂机，线路断开。
二、语言处理、合成与存贮部分参考图3，这部分由IC10－IC23等电路组成。语音摸拟信号，经A／D转换，送入RAM存贮，在接到重放命令时，再把RAM中存贮的代表语言的数字量取出来，经D／A转换，合成还原为原来的摸拟信号，以上便完成了语言的处理、合成与存贮。在本例中，我们选用UM5101来实现语言处理与合成的功能。UM5101是一片大规模集成电路，它的内部除具有A／D和D／A转换外，还有时钟电路，读／写地址计数器，以及内部逻辑控制部分，它有40脚引线，排列如图上，其中有几个引脚的功能比较特殊，要专门引出，它们是第1脚(We，读／写控制)；第6脚(trig，放音触发端)；第7脚(recod，录音触发端)；第31脚(Do，经过A／D转换后的数字信号由此端输出再送到RAM存贮)；第32脚(Di，存贮器RAM中给出的数字信号由此端进入，进行D／A转换)；这些引脚引出后，由程序逻辑加以控制。此外，第19脚(摸拟信号输入)；第30脚(D／A转换后的摸拟信号由此输出)；第14脚，接发光指示二级管；第10脚和第11脚之间外接电阻，构成时钟振荡电路，它提供的振荡频率，决定了A／D转换时的取样频率，从而决定了每次录音或放音的时间。该外接电阻我们选择为180K，从而决定了每次录或放音时间为7－8秒。
UM5101的工作原理是在进行语音处理时，它首先接到录音命令，第6脚受到脉冲触发，这时，外来的摸拟信号由19脚送入UM5101；A／D转换后经第31脚不断地将数字信号送到内存RAM保存起来，RAM4164与UM5101的地址相对应，每触发一次，寻址64K，存贮了一片RAM4164，这一过程实现了语言的存贮与记忆。在接到重放命令时，第7脚受到正脉冲触发，再把存贮在RAM4146中的信息提取出来，经32脚进入，通过D／A转换，从30脚输出具有原来音调的摸拟信号，从而实现了语音的重放。
RAM4164是与UM5101配套使用的动态存贮器，它的容量是64K；它的地址信息，是采用分时传送方式提供的，也就是把地址信息分成行和列，内部设有行列地址锁存器，经内部译码，提供所需的读写地址。从图3上可以看出，4164的地址引线与UM5101相应的地址引线全都连在一起，构成地址总线，只有第2脚Di，第14脚Do，第3脚We(读／写控制)；这三个脚专门引出，通过双向摸拟开关(4066)与UM5101相联；这是因为RAM容量是决定总的存贮量的重要因素，为了扩大容量，必须多选几片4164，然后分段，多次进行寻址，而4164本身又没有片选功能，因此，要把以上Di、Do、We三个引脚专门引出，通过程序逻辑来控制开关的通与断，从而实现片选，实现对4164的多片、分段的寻址能力。例如，当某一块4066摸拟开关接通时，则相应的这一片4164被UM5101选中，数据可以读入读出；断开时，则这一片4164未被选中。对于摸拟开关4066来说，高电平时接通，低电平时断开。接通与断开，正好由程序部分送来的方波脉冲控制。
双方通话大致可分为5个段落，每个段落正好适合于一片4164的容量(每片时间7－8秒，64K)；其中第2、4段落合用一片，这样，将存贮区域分成4片，共4块4164，分别是IC11－IC14。在程序控制下，每次5101寻址相应的区域。
这5个段落是(1)摘机后，告知对方这里是××单位，询问对方找谁；(2)对方提出请×××来接电话；(3)请对方稍等片刻，帮对方找人；(4)将对方找人的声音扩音重放，传送到所属各房间(并可重复多次)；(5)过一会儿，若无人来接，可告知对方此人不在；如果对方需要留言、录音，则再增加一片或几片4164，来扩展RAM区域。
三、程序控制部分这部分由IC1－IC6等硬件电路组成，它们的功能是给各存贮区分配时序；按照时序对各存贮区进行片选，给语音合成，处理部分顺序地送去录或放的触发脉冲；顺序地打开或关闭相应的送话、受话与传送等各部分通道。
实际上，就是产生5个时序的方波，如附图4，每个方波分别送往相应的去处。具体工作原理如下在继电器J1吸合的同时，振铃信号启动程序部分开始工作。首先，捡出的脉冲信号送到IC1(555)的第2脚，使IC1被触发后在第3脚输出一个高电平。此高电平又被送到IC2的第4脚，使IC2起振。IC2(555)与D2、D3等一起构成多谐振荡器。当IC2第4脚处于低电平时，停振；当处于高电平时，起振。振荡频率已经调定，每隔7－8秒由IC2第3脚输出一个脉冲。
IC3(4022)是脉冲分配器，在第14脚(时钟端)每送入一个脉冲，则顺序地从第1、3、7、11、……脚依次输出一个方波。触发脉冲由IC2多谐振荡器提供，即由IC2第3脚一个接一个的送来，这样，依次得到第(1)、(2)、(3)、(4)个方波，波行顺序如附图4，当第10脚输出一个方波经过反相送给IC5的第2脚时，IC5被触发，在IC5第3脚立即输出一个高电平，反馈给IC3的第15脚，清零，使IC3恢复到初始状态。同时，IC5第3脚输出的高电平，经反相后给IC1第4脚，使IC1停止工作；紧跟着IC1的第3脚输出的电平也由高跌到低，使IC2停振。与此同时，IC5本身也是个延时电路，经过一段时间的延迟之后，它的第3脚上的输出电平从高变到低，触发IC6，使IC6第3脚送出第(5)个方波。这样，按时间顺序依次得到(1)、(2)、(3)、(4)、(5)个方波脉冲。
所产生的这些方波脉冲，对于系统的控制作用如下第(1)个方波到来时，被送到IC17，打开摸拟开关，使第一片4146(IC11)被选中；同时，第(1)个方波脉冲也经过IC23(4071)和K2，被送到UM5101第6脚，触发系统进入放音状态。同时方波脉冲经过IC25(4071)，打开摸拟开关IC26；这样，第一片4146(即IC11)中贮存的语言信息，就被提取出来，经过合成、处理，从UM5101的第30脚输出，经过IC26→IC8(功放)→C14→L2→J1c→J1d→C1→a＋，送到通讯线路中，送到对方话机。即告知对方“此处是××单位，询问对方找谁？”……等等。
第(2)个方波来时，送到IC18，打开摸拟开关，选中RAM、IC12，同时脉冲直接送到UM5101的第7脚，触发系统进入录音状态。对方话机来的语音信号，经L1→C12→K1→BG3→C14送入UM5101第19脚，经A／D处理，从第31脚送入IC12，(RAM4164)将对方话音存贮起来(例如对方提出，找×××接电话等等)。
这样，依次第(3)、(4)个方波来时，打开相应的存贮区域使系统进入相应的状态。其中第(4)个脉冲方波到来时，是把第2片存贮器(IC12)中刚刚存进去的“请找×××接电话”提取出来，送到终端喇叭。播放找人(也可以反复播几遍)。
最后，过了一段时间，如果没人来接电话，第(5)个脉冲到来，选中IC14，同时触发UM5101第6脚，进入放音状态，整个过程与前几次也相同，将所存贮的语音提取出来传送到对方话机，告知对方“要找的人不在，请过会儿再打来”或“请对方留言、录音”。与此同时，IC7(时基电路555)延时时间完毕，继电器J1释放，完成挂机动作，整个程序过程结束。
以上叙述的是正常工作状态下的程序工作原理。此外，为了预先将一些话音录进存贮器，系统还可以工作在预置状态。在预置状态，将开关K1，K2拨过来，则前置放大器BG3的基极直接与小麦克风Mic连接，拾取Mic送来的语音信号，而UM5101的录、放触发端6、7脚也相应地等于换了个位置。当第(1)、(3)、(5)个脉冲方波到来时，整个系统相应地进入录音状态，依次寻址相应的存贮片；当寻址到某一存贮区域时，则人可以对着Mic将事先想好的话讲出来，录进相应的存贮器。在预置状态，可以用AN1做触发信号用，当全部语音录制好以后，再把开关K1K2拨回来，则信息将被保持在RAM中，而不丢失。
四、功放与传送部分这部分由IC9(功放)和外接喇叭等组成，主要是能够将音频信号通过喇叭传送到各个房间，至于这部分通道的开关时间，则也是由程控部分来加以控制。
权利要求1.一种为电话机提供自动传呼、应答功能的装置，其特征是，由预先编制的逻辑程序电路来控制语言处理、合成器的读写控制输出端、放音触发端、录音触发端、D/A转换输出端和存贮数据输入端，以实现其功能的扩展；同时给RAM动态存贮器增加片选功能，即由程序逻辑控制数据输入，数据输出、控制信号端，产生存贮容量的扩展和多次、分段的寻址功能，在本例中，就是将UM5101的第1、6、7、31、32脚专门引出，同时，将RAM4164的第2、3、14脚专门引出，由程序部分产生的各种逻辑信号来控制这些引脚的功能。
专利摘要本实用新型为一种新型的数字程控式语言传送对话装置，可为现有电话机进行更新或增加自动传呼、应答、记录功能。采用由UM5101、DA4164等大规模集成电路组成的语言合成、存贮电路，以及它们功能的扩展；由多谐振荡器、脉冲分配器、双向模拟开关组成的程序控制电路，以及它们之间的组合逻辑与时序逻辑。本系统装置在与现有电话机匹配使用安装时，并不需要拆卸原话机的任何部件，成本低，对电讯网无干扰。亦可作为小型交换机和无人值守的查询服务台，是有较高的应用推广价值，不失为提高通讯效率的新发明。
文档编号H04M1/64GK2049848SQ88219429
公开日1989年12月20日 申请日期1988年11月22日 优先权日1988年11月22日
发明者邓乐文, 邓尚文 申请人:邓尚文, 邓乐文