tìm hiểu điện thoại cố định có dây

Thiết bị đầu cuối bưu điện Thiết bị đầu cuối giao tiếp giữa một mạng và người hay máy móc, bao gồm cả cácmáy tính,thiết bị đầu cuối chuyển đổi thông tin sang tín hiệu điện và trao đổi tí

LỜI NÓI ĐẦU Điện thoại là một thiết bị viễn thông dùng để truyền và nhận âm thanh (thông

dụng nhất là truyền giọng nói) từ xa Hầu hết điện thoại truyền bằng tín hiệu điện qua mạng điện thoại cho phép người sử dụng liên lạc với người sử dụng khác

Trong cuộc sống ngày nay, nhu cầu trao đổi thông tin trở nên vô cùng cần thiết

và quan trọng Việc trao đổi thông tin này ngày càng đòi hỏi phải chính xác hơn,nhanh chóng hơn và giá thành phải rẻ Chính nhu cầu này đã thúc đẩy con người ngàycàng phát minh ra nhiều cách thức phương tiện truyền tin sao cho nhanh chóng nhất,chính xác nhất và rẻ nhất Từ những cách thức truyền tải thông tin sơ khai như dùngthư, kí hiệu ám hiệu, gửi thông tin bằng khói, gửi thư bằng chim bồ câu, đến hệ thônggửi tin bằng tín hiệu Morse và ngày nay hiện đại hơn bằng nhưng phương tiện nhưđiện thoại, internet…chúng ta có thể liên lạc, trao đổi thông tin nhanh chóng chính xác

và hiệu quả Trong kỳ học vừa qua, với sự hướng dẫn của thầy Dương Hữu Ái, nhóm

em đã được tìm hiểu một cách khái quát nhất về hệ thống Máy điện thoại cố định

Dưới đây là phần trình bày của nhóm em về những kiến thức đã thu thập được

về điện thoại cố định có dây trong thời gian tìm hiểu về vấn đề này

Nội dung bài tập lớn gồm 3 chương:

Chương 1 Tổng quan về thiết bị viễn thông: Trong chương này sẽ sơ lược

một cách tổng quan về các thiết bị đầu cuối viễn thông

Chương 2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của điện thoại cố định có dây:

Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu sâu về cấu trúc cũng như nguyên lý của chiếc điện thoại cố định có dây.

Chương 3 Vai trò và tình hình phát triễn triển điện thoại ở Việt Nam: Trong

chương này trình bày những vai trò, ứng dụng to lớn của điện thoại cũng như tình hình phát triễn ở nước ta.

Qua đây, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy đã giúp đỡ em hoànthành bài thực hành này

Sinh Viên Thực Hiện

Nguyễn Phước Thiện Nguyễn Văn Bình Trần Văn Thời

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 5

6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ VIỄN THÔNG 7

1.1 Sự phát triển của nghành viễn thông 7

1.1 Sự phát triển của nghành viễn thông 7

1.2 Thiết bị đầu cuối bưu điện 7

1.2 Thiết bị đầu cuối bưu điện 7

1.2.1 Điện báo truyền dẫn 7

1.2.1.1 Nguyên lí điện báo truyền chữ: 7

1.2.1.1 Nguyên lí điện báo truyền chữ: 7

1.2.2 Truyền ảnh tĩnh( Fax ) 9

1.2.2.1 Nguyên lý 9

1.2.2.1 Nguyên lý 9

1.2.3 Máy điện thoại ấn phím 11

1.2.3.1 Phương thức 1 11

1.2.3.1 Phương thức 1 11

1.2.3.2 Phương thức 2 11

1.2.3.2 Phương thức 2 11

1.3 Thiết bị đầu cuối âm thanh 14

1.3 Thiết bị đầu cuối âm thanh 14

1.3.1 Âm thanh 14

1.3.2 Tiếng nói 15

1.3.3 Thính giác 16

1.3.4 Tín hiệu điện thanh: 17

1.3.4.1 Mức động 17

1.3.4.1 Mức động 17

1.3.4.2 Dải động 17

1.3.4.2 Dải động 17

1.3.4.3 Độ rõ và độ hiểu 18

1.3.4.3 Độ rõ và độ hiểu 18

1.3.5 Micro và Loa: 18

1.3.5.1 Micro 18

1.3.5.1 Micro 18

1.3.5.2 Loa 19

1.3.5.2 Loa 19

CHƯƠNG 2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH CÓ DÂY 22

2.1 Sơ lược máy điện thoại cố định có dây 22

2.1 Sơ lược máy điện thoại cố định có dây 22

2.1.1 Khái niệm điện thoại 22

2.1.2 Lịch sử hình thành máy điện thoại cố định có dây 22

2.1.2.1 Sự ra đời của chiếc điện thoại đầu tiên 22

2.1.2.1 Sự ra đời của chiếc điện thoại đầu tiên 22

2.1.2.2 Cuốn danh bạ điện thoại đầu tiên 23

2.1.2.2 Cuốn danh bạ điện thoại đầu tiên 23

2.1.2.3 Giai đoạn đầu của chiếc điện thoại 24

2.1.2.3 Giai đoạn đầu của chiếc điện thoại 24

2.1.2.4 Bốt điện thoại ra đời 25

2.1.2.4 Bốt điện thoại ra đời 25

2.1.2.5 Điện thoại trong xe 25

2.1.2.5 Điện thoại trong xe 25

2.2 Cấu tạo: 26

2.2 Cấu tạo: 26

2.2.1 Cấu tạo bên ngoài điện thoại cố định 26

2.2.2 Cấu tạo bên trong điện thoại 27

2.2.2.1 Khối báo chuông 27

2.2.2.1 Khối báo chuông 27

27

2.2.2.2 Mạch giao tiếp đường dây 30

2.2.2.2 Mạch giao tiếp đường dây 30

2.2.2.3 Bàn phím điện thoại 34

2.2.2.3 Bàn phím điện thoại 34

2.2.2.4 Khối mạch chính đàm thoại 34

2.2.2.4 Khối mạch chính đàm thoại 34

2.3 Nguyên lí hoạt động: 34

2.3 Nguyên lí hoạt động: 34

2.3.1 Cầu diode chống sai cực: 34

2.3.2 Mạch báo chuông: 35

2.3.3 Khi nhấc máy: 36

2.3.4 Khi gọi đi: 38

CHƯƠNG 3 VAI TRÒ VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỄN TRIỂN ĐIỆN THOẠI Ở VIỆT NAM 40

3.1 Vai trò của điện thoại 40

3.1 Vai trò của điện thoại 40

Nhắc đến điện thoại di động là nhắc đến một trong những phát minh hoàn hảo nhất của nhân loại từ trước đến nay Nhờ có điện thoại, nền kinh tế - xã hội ngày càng phát triển, đời sống tinh thần của con người ngày càng phong phú Cho đến hôm nay, vai trò của điện thoại trong đời sống đã vượt qua rào cản của một công cụ, mà trở thành một biểu tượng, đặc trưng mới của xã hội hội loài người trong thế kỷ 21 40

3.2 Tình hình phát triển điện thoại ở Việt Nam 41

3.2 Tình hình phát triển điện thoại ở Việt Nam 41

KẾT LUẬN 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ khối phát và thu 8

Hình 1.2 Mô hình một máy Fax ( cơ điện ) 9

Hình 1.3 Sơ đồ khối của máy Fax 10

Hình 1.4 Sơ đồ khối điện thoại 13

Hình 1.5 Một số loại micro 18

Hình 1.6 Sơ đồ cấu tạo loa 19

Hình 1.7 Cấu tạo loa điện động 20

Hình 1.8 Cấu tạo đĩa phát âm 21

Hình 2.1 Hình ảnh chiếc điện thoại đầu tiên 23

Hình 2.2 Cuốn danh bạ điện thoại đầu tiên 23

Hình 2.3 Những chiếc điện thoại cổ xưa nhất 24

Hình 2.4 Bốt điện thoại 25

Hình 2.5 điện thoại trong xe 26

Hình 2.6 Mô tả bên ngoài điện thoại 26

Hình 2.7 Mặt trước của điện thoại cố định 27

Hình 2.8 Tín hiệu chuông 27

Hình 2.9 Sơ đồ mạch chuông điện thọai 28

Hình 2.10 Sơ đồ mạch chuông 29

Hình 2.11 mạch cảm biến chuông 29

Hình 2.12 Mạch giao tiếp đường dây 30

Hình 2.13 Mạch giao tiếp đường dây 31

Hình 2.14 Mạch cảm biến nhấc máy 31

Hình 2.15 Mạch kiểm soát cuộc gọi 32

32

Hình 2.16 Mạch giải mã DTMF 32

Hình 2.17 Mạch phát hiện đảo cực 33

Hình 2.18 Mạch thoại 33

Hình 2.19 Bàn phím điện thoại 34

Hình 2.20 Khối mạch chính đàm thoại 34

Hình 2.21 cầu diode chống sai cực 35

Hình 2.22 Sơ đồ mạch báo chuông 35

Hình 2.23 Dạng tín hiệu điều hành 36

Hình 2.24 Sơ đồ mạch khi nhấc máy 37

Hình 2.25 Nguyên lí của mạch thoại 38

Hình 2.26 Sơ đồ mạch khi nhấc máy lên 38

Hình 2.27 Tín hiệu siêu âm tần tương ứng các phím số 39

Hình 3.1 Điện thoại viên 40

Hình 3.2 Chăm sóc y tế từ xa (telemedicine) 41

Hình 3.3 Hình minh họa 42

Hình 3.4 Tình hình phát triễn Internet sử dụng công nghệ ADSL tại Việt Nam 43 Hình 3.5 Tỷ lệ tăng trưởng người dùng Internet tại châu Á 43

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ VIỄN THÔNG

1.1 Sự phát triển của nghành viễn thông

Ngành bưu chính viễn thông Việt Nam cũng như các nước khác trên thế giới đượcphân chia ra làm hai thời kỳ: trước năm 1954 và sau năm 1954 Trong những năm

1954 mạng viễn thông nói chung đổi thay một cách cơ bản hơn thời kỳ trước năm

1954, trong khoảng thập kỷ 60, 79 và giữa thập niên 80 Trong khoảng thời gian 25năm này đã chứng kiến một cuộc cách mạng thự sự của ngành viễn thông đó là sự pháttriển vượt bậc về công nghệ truyền dẫn Số lượng đường dây thuê bao tăng gấp 4 lần

so với trước 1960 Trong khoảng năm 1980 đã chuyển sang thời kỳ tự động hóa vớimạng lưới được mở rộng ra các quốc gia trên thế giới,với tốc độ phát triển ở mức cao

từ 20% đến 25% mỗi năm vượt xa hơn tất cả xảy ra trong 70 năm trước, kết quả lànhững năm 60 công việc chuyển mạch phải có chuyên môn lâu năm phần lớn dùng cơkhí Ngày nay, kỹ thuật chuyển mạch phải có chuyển mạch đòi hỏi có kiến thức sâurộng về cả điện tử và môn tin học Sự phát triển của nghành viễn thông có bước ngoặt

rõ ràng Vào thập kỷ 60 xóa bỏ khoảng cách điện thoại gọi được khắp nơi trên thế giới.Cho đến nay ngày nay,ngành viễn thông đã có một bộ mặt mới hoàn toà (kỹ thuật

tự động hóa và số hóa) chuyển từ A/D và ngược lại nhờ bộ chuyển đổi PCM với tốc độcao

1.2 Thiết bị đầu cuối bưu điện

Thiết bị đầu cuối giao tiếp giữa một mạng và người hay máy móc, bao gồm cả cácmáy tính,thiết bị đầu cuối chuyển đổi thông tin sang tín hiệu điện và trao đổi tín hiệuđiều khiển với mạng lưới

1.2.1 Điện báo truyền dẫn

1.2.1.1 Nguyên lí điện báo truyền chữ:

Điện báo truyền chữ thực hiện việc truyền một văn bản đến địa chỉ nhận tin bằng

sự biến đổi tin tức trong văn bản gốc thành tín hiệu điện dạng tín hiệu số ở phía phát.Tín hiệu này được truyền dẫn trong mạng thông tin, ở phần thu này xảy ra sự biến đổingược lại đẻ hoàn nguyên văn bản cho người sử dụng, sự đơn giản của tín hiệu điệnbáo và băng tần rất nhỏ hẹp của kênh điện báo là đặc điểm của điện báo truyền chữ.Điện báo truyền chữ có lịch sử lâu dài, đã qua nhiều cải tiến nên có nhiều tên gọikhác nhau Trong điện báo truyền chữ nguồn tin là bằng chữ cái, có 10 chữ số và một

số dấu, tổng cộng có 60 ký tự Nếu dùng một từ mã tương ứng với một ký tự thì mỗi từ

mã phải dùng 6 đơn vị từ mã (26 = 64 tổ hợp) Nhưng điện báo truyền chữ chỉ dùng 5đơn vị mã (25 = 32 tổ hợp), tương tự như máy chữ, mỗi từ mã bình thường đại diện

cho 2 ký tự số và dấu Người ta quy ước từ mã 11111 báo hiệu những từ mã tiếp theothuộc nhóm ký tự chữ, từ mã 11011 báo hiệu những từ mã tiếp theo thuộc nhóm ký tự

số và dấu

 Sơ đồ khối phát và thu:

Hình 1.1 Sơ đồ khối phát và thu

• Phần Phát:

Điện báo viên ấn một phím thì một từ mã được chọn và cơ cấu khởi động làm việc

ở đó xảy ra quá trình biến đổi 5 bit từ song song sang nối tiếp.Bộ hoặc gồm 5 bit vớiđơn vị dừng để tạo ra từ mã đầy đủ Trong quá trình 5 bit tin chưa biến đổi hết từ songsong sang nối tiếp thì bộ mã bị bộ khởi chốt giữ ở từ mã đã chọn Tín hiệu dùng đưakết thúc sự làm việc đưa bộ khởi về trạng thái ban đầu, bộ mã được giải phóng để sẵnsàng tiếp nhận một từ mã, từ tác động ấn phím tiếp theo Bộ định thời dùng để chuẩnthời gian Bộ phân phối tạo ra thứ tự thời gian của 5 bit tin

• Phần thu:

Phần thu phải tiếp nhận các bit nối tiếp chuyển đổi thành 5 bit song song, tiến hànhgiải mã và in ra ký tự Mạch vào phối ghép tốt với kênh truyền dẫn, nâng S/N Bộ khởiđược khởi động bởi đơn vị khởi của từ mã được bộ phận phối tạo ra thứ tự bit,bộ trích

mã chọn thời điểm cắt mẫu giữa bit để xác định giá trị bit với xác suất đừng lớn nhất

có thể tạo điều kiện méo tín hiệu báo Bộ dừng đưa bộ phân phối về trạng thái ban đầutức là máy thu sẵn sàng tiếp nhận từ mã mới, đồng thời bộ dừng tác động vào bộ khởi

in dùng in để quy định thời gian in đối với từ mã vừa được giải mã xong Quá trình ởmáy nghe hiện kiểu (dây chuyền sản xuất) trong khi đang in một ký tự thì đồng thờithu từ mã tiếp

1.2.2 Truyền ảnh tĩnh( Fax )

1.2.2.1 Nguyên lý

Truyền ảnh tĩnh là dịch vụ sao chép tài liệu từ xa với tốc độ cao nhờ truyền tín hiệutrên mạng điện thoại Để các máy Fax do những hãng sản xuất khác nhau có thể liênlạc với nhau, các nhà sản xuất phải tuân thủ theo khuyến nghị của CCITT đẻ thuận tiệncho việc liên lạc

 Sơ đồ khối và kỹ thuật máy Fax:

Hình 1.2 Mô hình một máy Fax ( cơ điện )

Mô hình một máy Fax hiện thị phần phát của Fax cơ điện Tấm ảnh gốc được cốđịnh trên mặt trống hình trụ Trống được mô tơ ổn tốc quay nhanh, qua giảm tốc lànhờ vít, mô tơ làm cho bộ biến đổi quang điện chuyển động thẳng, đều, chậm

Bộ biến đổi quang điện bao gồm nguồn sáng ổn định với phổ sáng xác định Ánhsáng được hệ thấu kính dẫn quang hội tụ thành vệt sáng có hình dạng và kích thướcnhất định chiếu rọi vào phần tử ảnh trên trống

Bức ảnh gốc cần truyền đi sẽ được chia thành những phần tử ảnh nhỏ, tập hợpthành dòng ảnh và mành ảnh Bên phát thực hiện sự biến đổi lần lượt độ sáng trungbình của mỗi phần tử ảnh gốc thành mức tương ứng tỷ lệ của tín hiệu điện Sự lần lượtvới quy định xác định của phần tử gọi là quét (quét dòng, quét mành) hệ thống quanghọc đặc biệt sẽ tạo ra vệt sáng quét Tín hiệu điện (tạo ra khi quét ảnh gốc bên máyphát) được truyền dẫn tới máy thu Bên thu thực hiện biến đổi ngược, tín hiệu điệnthành hình ảnh trên vật mang tin Do đặc tính của thị giác, chúng ta chấp nhận bức ảnhthu được có cảm giác thị giác tương tự Sự phân bố bậc sáng trên ảnh nhận phải tỷ lệvới sự phân bố bậc sáng trên ảnh gốc

Với loại văn bản cần truyền nét thì chỉ cần một bậc sáng của nét nổi lên trên bậcsáng của nền là đủ Các thiết bị truyền ảnh loại truyền nét là đơn giản nhất

 Theo sự phát triển của kỹ thuật, máy Fax được phân loại theo 4 nhóm:

• GI: Truyền dẫn tương tự (FM), độ phân giải 96 dòng/in (truyền trang A4 mất 6phút)

• GII: Giống như GI nhưng tốc độ cao hơn gấp 2 lần (truyền trang A4 mất 3phút)

• GIII: Truyền dẫn số PCM, dùng kỹ thuật PSK, QAM tốc độ đến 9600 baud, độphân giải 200 dòng/in (truyền trang A4 mất 1 phút)

• GIV: Được thiết kế cho ISDN, truyền dẫn số tốc độ 56 kbit/s Độ phân giải 400dòng/ in, thời gian 5s cho trang A4

Quy luật quét của các máy Fax khác nhau có thể là rất khác so với mô tả trên Tuynhiên, vì bức ảnh là không gian hai chiều nên quét phải theo hai tọa độ, một tọa đọđược quét nhanh là quét dòng, một tọa độ dược quét chậm là quét mành Sự phối hợpquét dòng và quét mành để quét kín bức ảnh gốc

 Ghi chú:

CCD: Charge Coupled Devices (thiết bị ghép điện tích)

ADC: Biến đổi tương tự sang số

DDC: Digital Data Com peressio (ép số liệu số)

Modem Mo: Modu laton (điều chế để phát)

Dem: Demodulation (giải điều chhe để thu)

De: Data Expansion (dẫn số liệu)

 Sơ đồ khối của máy Fax :

Hình 1.3 Sơ đồ khối của máy Fax

Nhờ kỹ thuật vi xử ký, máy Fax hiện đại có thể làm việc với modem tự động phát,

tự động thu Tự động phát 50 trang văn bản chuẩn bị sẵn, điều đó rất tiện sử dụng máy

Fax và thời gian ban đêm Bằng các phím cài đặt chương trình máy Fax có thể tự độngphát một văn bản đến nhiều địa chỉ khác nhau hoặc phát nhiều văn bản đến một địa chỉnào đó Chế độ hỏi vòng (Rolling) cho phép máy tự động gọi hoặc tự thu thập nhiềuvăn kiện từ nhiều địa chỉ đã xác định

Kỹ thuật mã khóa làm cho máy có thể bảo mật văn bản đối với người khác, máycòn tự động thống kê mọi thông tin về phát và thu, các văn bản phát và thu đều đượcchèn đoạn mở đầu ghi các thông tin giới thiệu, xác nhận địa chỉ, thời gian và đều đượclưu trữ Máy phát hiện đại thường có sẵn modem kết hợp với máy điện thoại, có thể tựđộng trả lời điện thoại, có màn hình hướng dẫn và bảo dưỡng máy

1.2.3 Máy điện thoại ấn phím

Máy điện thoại ấn phím là thiết bị đầu cuối phục vụ thông tin thoại qua mạngđiện thoại Đặc điểm kỹ thuật của máy điện thoại phụ thuộc kỹ thuật truyền dẫn tínhiệu thoại của mạng

Các phương thức gửi số đến tổng đài: Máy điện thoại ấn phím hiện nay thườngdùng 2 phương thức gửi đến tổng đài là:

1.2.3.1 Phương thức 1

Gửi số dùng chế độ mã thập phân (chế độ PULSE)

Muốn gửi đi một số nào đó thì nó phát đi số xung tương ứng với phím đó Khidùng phương thức này thì chức năng phải ở chế độ P (PULSE) và lúc này điện thoạibàn phím có thể khai thác với tỏng đài cơ điện và tổng đài điện từ

 Nguyên tắc hoạt động: Khi ấn một phím nào đó thì có số xung tương ứng với

phím ấn như vậy Khi cần phát đi một địa chỉ thì ấn những phím tương ứng với địa chỉcần gửi Khi đó mỗi số sẽ được đưa lên đường dây dưới dạng một chuỗi xung thậpphân

Trong đó thời gian được phân bố như sau:

- Thời gian không có dòng là 62ms

- Thời gian có dòng là 38ms

- Thời gian 1 xung là 100ms (tức là trong 1 giây máy có thể phát ra 10 xung)

- IDP (Internet Digit Pause): Là thời gian nghỉ giữa hai loạt xung (hai số ấn) vàIDP thường khoảng từ 100ms ÷ 1200ms

1.2.3.2 Phương thức 2

Là phương thức gửi số bằng mã lưỡng âm đa tần DTMF (Dual Tone MultiplexFrequency) – chế độ TONE

- Nút chức năng phải ở chế độ T (Tone) và lúc này điện thoại ấn phím chỉ thíchhợp với tổng đài điện từ Chế độ T là chế độ gửi đến Tổng đài hai âm bằng hai tần số

và nằm trong băng tần của tiếng thoại (0,3 ÷ 3,4) khz

- Nguyên tắc hoạt động: Khi ta ấn một phím nào đó sẽ phát đi một tổ hợp hai tần

số (hai tần số này có một tần số thấp bà một tần số cao) nhưng vẫn nằm trong tổ âmtần Ở tổng đài điện từ có bộ phận tổ hợp tần số này để biết con số thuê bao đã phát đi

 Chức năng cơ bản của máy điện thoại:

• Phát và tiếp nhận báo hiệu

• Phát mã số thuê bao bị gọi

• Phát và thu tín hiệu để nói chuyện

• Khử trắc âm, chống các loại nhiễu và điều chỉnh âm lượng để âm thu được

dễ nghe nhất

Hiện nay kĩ thuật vi xử lý được dùng trong các máy điện thoại rất phong phú.Trong mạng thông tin điện thoại số chủ động và kết hợp với thiết bị đầu cuối tạo ranhiều dịch vụ chất lượng cao

Máy điện thoại bao gồm những khối sau:

• Chuông

• Chuyển mạch nhấc – đặt

• Quay số

• Tổ hợp (ống nói và tai nghe trên cấu trúc tay cầm)

• Mạch khử trắc âm, diệt tiếng “keng”, điều chỉnh âm lượng

Ngoài các khối cơ bản trên, máy điện thoại còn có thể có: hệ thống vi xử lý, hệthống ghi âm, màn hình và các hệ thống hỗ trợ truyền dẫn

Dưới đây là sơ đồ khối điện thoại:

• Mạch bảo vệ quá áp: Chống điện áp cao do đường dây điện thoại bị chậpmạng điện hoặc do bị sấm sét ảnh hưởng

• Mạch bảo vệ đảo cực: Để bảo vệ điện áp một chiều từ tổng đài đến các khốicấp cho ic có cực tính cố định

Hình 1.4 Sơ đồ khối điện thoại

• Mạch chuông: Phản ứng với tín hiệu chuông do tổng đài gửi đến mạchchuông có tính chọn lọc đến từng số và tính phi tuyến sao cho nó chỉ làm việc vớidòng chuông mà không kiên quan đến dòng một chiều, dòng đảo thoại tín hiệu quaysố

• Chuyển mạch nhấc - đặt: Ở trạng thái nghỉ, tổ hợp đặt trên vị trí quy định,làm cho nó chỉ mạch chuông được nối vào dây thuê bao, còn mạch phía sau đượcnối vào dây thuê bao

• Mạch phát xung số: Gửi địa chỉ thuê bao gọi đến tổng đài, tín hiệu này có thểdạng xung thập phân và lượng âm đa tần

• Mạch diệt tiếng keng (CLIC): Khi quay số thường tạo ra tiếng leng keng.Muốn diệt được tiếng động này thì phải ngắt mạch chuông trong quá trình quay số.Mặt khác trong quá trình phát xung số, cảm ứng trong tai nghe xuất hiện tiếngCLIC Do đó, trong mạch này có nhiệm vụ ngắt mạch đàm thoại

• Mạch sai động: Là mạch kết hợp với mạch cân bằng để khử hiện tượng trắc

âm Vì vậy phải giảm nhỏ hiện tượng này

• Mạch nói: Là mạch gửi tín hiệu thoại

• Mạch nghe: Là mạch thu tín hiệu thoại

• Quay số bằng đĩa quay số hay bằng bàn phím: Đĩa quay số là một cấu kiện

cơ khí Khi quay một số, tay người làm cuộn lò xo dụng cụ quay số, khi nhả tay rathì đĩa quay số trở về vị trí tĩnh nhờ lực giãn của lò xo Nhờ vai trò của một cơ cấu

ổn định tốc độ trong đĩa quay số mà tốc độ quay số này ổn định, bảo đảm nhữngxung quay số có bề rộng chuẩn 38ms, cự ly chuẩn 62ms, số xung đúng bằng số

được quay (riêng số 0 là một xung), từng số quay lại cách nhau một khoảng chuẩn

đủ lớn để tránh nhầm lẫn số Có thể tạo ra một số thuê bao bằng cách bấm trên bànphím, tuy nhiên công việc này vẫn được gọi là quay số kết quả ấn phím cũng có thểtạo ta xung quay số như trên Nhờ các mạch tạo xung trong IC, nhưng bàn phímđược thiết kế hướng tới tín hiệu quay số mà đa tần lưỡng âm

1.3 Thiết bị đầu cuối âm thanh

1.3.1 Âm thanh

 Nguồn gốc của âm thanh

Âm thanh là do vật cơ học phát ra, âm thanh phát ra dưới dạng sóng âm Cuộcsống thường ngày có bao nhiêu dao động là có bấy nhiêu âm thanh có tần số nằmtrong giới hạn thu nhận của tai người

Dải tần tai người ta nhận biết được là từ ∆f : [16÷ 20000 ] hz

VD: Như là ta gẩy vào dây đàn mặt trống rung phát ra âm thanh hay ta sờ tay vòa loa khi đang kêu ta thấy màng loa rung động.

Sóng âm là sự biến đổi của môi trường đàn hồi khi có năng lượng âm truyềnqua.Âm thanh truyền đến tai người, nghe được âm thanh đó là do môi trường đó dẫnâm

Các chất sóng âm truyền tốt là chất dẫn âm như: Chất rắn,đất,nước, không khí…

Có một số chất khác dẫn âm truyền kém gọi là chất hút âm như: chì, sắt, len…Riêngtrong chân không sóng âm không truyền qua được vì chân không không có phần tử vậtchất để truyền âm

Hướng truyền lan âm thanh được gọi là tia âm thanh Âm thanh được truyền là doquá trình phát ra nó, kích thích dao động âm trong môi trường khí do đó mà nhữngchất khí bị nén, dãn Sự nén dãn lần lượt được lan truyền từ nguồn âm dưới dạng sóngdọc (tức là phương dịch chuyển của dao động trùng với phương truyền âm) có biên độ

và tần số Sóng truyền tới nơi thu âm Do đó quá trình tổn hao năng lượng vi sinh ranhiệt nên năng lượng bị tiêu hao dần, dao động âm sẽ tắt dần, lúc này năng lượngkhông đủ cho các phần tử dao động nữa phần âm tắt dần

Âm thanh khi lan truyền sẽ là các phần tử khí Như vậy, âm thanh cần có một nănglượng, năng lượng đó được gọi là thanh năng Cũng chính vì vậy mà công cụ phát ra

âm thanh cần có một công suất thích đáng

Âm thanh truyền từ nơi này đến nơi khác cần mất một thời gian Ngoài ra âmthanh đi nhanh hay chậm phụ còn phụ thuộc vào nhiệt độ

VD: Loa truyền âm thanh ban đem nghe rõ hơn ban ngày

Hiện tượng khúc xạ của âm thanh trên hướng truyền lan của âm thanh gặp ngượcgió, nó sẽ bị phản xạ lại âm thanh

1) Các đại lượng đặc trưng của âm thanh:

Tần số của âm thanh là tần số dao động của phần tử khí trong một giây, tần sốđược ký hiệu là f đơn vị đo là Hz hoặc KHz, MHz Thời gian mà âm thanh thực hiệnmột dao động được gọi là chu kỳ của âm thanh Ký hiệu là T đơn vị là:

Thanh áp là lực tác động vao tai người nghe hoặc tại một điểm của trường âm

Âm sắc là một đặc tính của âm nhờ đó mà ta phân biệt được tiếng trầm bổng khánhau, hay tiếng của nhạc cụ, tiếng nam, nữ…

Âm lượng là mức độ to nhỏ tùy thuộc vào người nghe điều chỉnh nguồn âm đó

2) Độ hưởng ứng âm thanh:

Là cảm giác chủ quan của tai người đối với âm thanh,không những liên quan tớicường độ âm mà còn liên quan tới tần số nghe được và cảm giác và thời gian duy trì

âm thanh

1.3.2 Tiếng nói

Tiếng nói được cơ phát của người tạo nhằm mục đích thông tin Tiếng nói được

phân loại thành âm thanh hữu thanh và âm vô thanh Cơ quan phát âm của người baogồm thanh đới, thanh quản,khoang miệng, mũi các tổ chức liên quan Khi ta nói làm

thanh đới dao động phát ra âm thanh đưa ra thanh quản có tần số 70Hz ÷ 450Hz (fo

là tần số cơ bản) được goi là âm hữu thanh.

Đường phổ của xung âm cơ bản có độ dốc giảm dần về phía tần số, tần số trungbình của nam là 150Hz của nữ là 250Hz

Âm hữu thanh là nhờ cơ quan phát âm, một hệ thống lọc âm và hàng loạt cộng

hưởng, tần số cộng hưởng thay đổi nhờ hoạt động môi, mũi, răng, lợi làm cho fo (tần

số cơ bản) biến đổi cả đường bao phủ Vậy ta xác định đặc điểm của phổ ngôn ngữ,trước hết ta nói về mẫu âm nguyên tố phoman, khi nói mỗi tiếng ứng với một hoặc haiphoman đường bao phủ phoman, nó được xác định như sau:

• Cực đại (phoman)

• Cực tiểu (anti phoman)

Phổ mang tin tức là hẹp so với toàn bộ tiếng nói chứa trong đường phổ và nhịpthời gian lóa âm

Tiếng nói của người la loại âm phức tạp nó gồm nhiều âm tạo nên, giới hạn 80Hz

÷ 10000Hz Các giọng của nam và nữ được phát ra như sau:

• Giọng nam trầm 80 ÷ 320 Hz

• Giọng nam trung 100 ÷ 400 Hz

• Giọng nam cao 130 ÷ 480 Hz

âm Nếu thanh áp dao động điều hòa 1000 Hz bằng 2.105N/m2 là ngưỡng nghe đượctiêu chuẩn

Ngưỡng chói tai, mức giới hạn chịu đựng vượt quá sẽ gây ta thính giác tổn thương,

phụ thuộc vào tần số ( ít hơn so với ngưỡng nghe được ).

Thanh áp điều hòa 1000Hz bằng 20N/m2 ngưỡng chói tai tiêu chuẩn Nếu mỗi

khoảng tăng gấp 10 lần cường độ âm thanh (đơn) tương ứng với bậc tăng âm lượng 1 lần, cảm thụ về biên độ âm gần với quy luật lg10 (theo âm lượng) Ben là đơn vị so

sánh tương ứng với chuẩn đề biểu thị mức âm lượng

M= 1g1/ Io (ben) Io là âm lượng chuẩn

1.3.4 Tín hiệu điện thanh:

Tín hiệu điện thanh là tín hiệu biến đổi dao động điện thành tín hiệu âm thanh,trong quá trình truyền tín hiệu phải qua nhiều thiết bị và môi trường dẫn, chịu sự biếnđổi và gia công Để tin tức nhận được ở thiết bị sau đảm bảo trung thực thiết bị trước

phải đưa ra tỉ số tín hiệu/nhiễu (S/N) theo tiêu chuẩn làm việc của thiết bị sau Hai thiết

bị xét phải phối khéo với nhau tốt theo tiêu chuẩn nhất định để đảm bảo thiết bị sauthực sự tiếp nhận tín hiệu từ thiết bị trước chuyển đến Tương ứng với sụ cảm thụthính giác được xét về mặt tần số và biên độ Ở phần này ta xem xét tín hiệu điệnthanh trên hai mặt: dải tần va dải động

1.3.4.1 Mức động

Ta biết thính giác có quán tính, tai tai không phản ứng với quá trình tức thời của

âm Sự cảm thụ bằng tai là kết quả tác động bình quân của năng lượng âm thanh trongmột khoảng thời gian nhất định Hưởng ứng của thính giác chỉ có sau một khoảng thờigian nhất định để gom góp các nhân tố tác động của âm Khả năng gom góp các nhân

tố tác động lên thính giác và sự tồn tại trí nhớ thính giác dẫn đến điều này: tại một thờiđiểm xét, cảm thụ thính giác chỉ được xác định bởi công suất tín hiệu thời điểm đó, màcòn bởi các giá trị vừa mới qua không lâu cần năng lượng tín hiệu Tất nhiên ảnhhưởng của các giá trị đã qua càng giảm nếu chúng lùi sâu vào quá khứ so với thờidiểm xét

Mức động của tín hiệu điện thanh là cảm thụ thính giác có được nhờ tính bìnhquân trong khoảng thời gian xác định các giá trị tức thời đã san bằng của tín hiệu đó.Người ta đã làm ra những dụng cụ chỉ báo mức động E(t1) Dụng cụ này có bộ nắnđiện và mạch tích phân E( t1) và U(t) đều biến đổi theo thời gian

1.3.4.2 Dải động

Dải động của tín hiệu là một khoảng cách các giá trị của mức động nằm giữa mức

động cực tiểu và cực đại Để đảm bảo tiêu chuẩn ta có thể biến đổi bằng phương pháp

nén dãn (tức tín hiệu vào nén,tín hiệu ra dãn) dải động nhằm tăng tỷ số tín hiệu trên tạp âm (ký hiệu S/N)

Độ trung thực truyền tín hiệu: Là tỷ số các giọng nói mà người nghe nhận biếtđúng trên thị trường tổng số các giọng nói dược truyền đạt qua máy

1.3.5 Micro và Loa:

1.3.5.1 Micro

Micro và Loa là thiết bị đầu cuối của nhiều hệ thống thông tin Trong chúng xảy rabiến đổi âm thanh tín hiệu điện và ngược lại Chúng ta là một hệ

phức tạp bao gồm các phần hệ âm học, cơ học, điện học tương tác với nhau Các

hệ dao động âm, cơ, điện tuy khác nhau nhiều về vật lý, nhưng có thể được mô tả bằngnhững biểu thức toán học tương tự nhau

 Một số loại Micro

Độ nhạy hướng trục của micro là tỷ số điện áp đầu ra ký hiệu là U của ống nói với

âm thanh áp tác động khi hướng truyền âm (ký hiệu là P ) của ống nói với thanh áp tácđộng khi hướng truyền âm ( ký hiệu là P ) của ống nói

+ Đặc tuyến hướng là tỷ số giữa độ nhạy η0 với độ nhạy hướng trục η0.

H(Ө)= ηө/ η0 (Ө là góc giữa hướng truyền âm với hướng trục âm của micro)+ Đặc tính tần số của micro là sự phụ thuộc của nhạy hướng trục vào tần số η0 (ω).+ Tạp âm nội bộ của micro:

N= 20lg (Uta/Uth)

Uta: điện áp tạp âm nội bộUth: điện áp tín hiệu đầu ra của micro

Tương ứng với thanh áp 1µbar như tác động vào

Ống nói có nhiều loại: ống nói điện động, ống nói tĩnh điện, ống nói áp điện vàống nói bột than…

1.3.5.2 Loa

Là thiết bị dùng để biến tín hiệu điện thành sóng âm thanh, quy luật biến đổi sóngđiện từ

Hình 1.6 Sơ đồ cấu tạo loa

(1) nam châm vĩnh cửu.

(2) hai cuộn dây có lõi sắt cuốn với số vòng bằng nhau chất lượng cỡ dây như nhau (3) Màng rung rất mỏng.

(4) Vỏ bọc bằng kim loại hay nhựa cứng.

Nguyên lý hoạt động của loa:

Khi loa chưa có dòng điện xoay chiều qua, từ lực của nam châm vĩnh cửu luôn hútmàng rung vào, màng có lực đàn hồi cân bằng với từ lực của nam châm nên màngkhông bị hút sát mà giữ ở vị trí cân bằng

Khi tín hiệu điện qua loa, dòng điện ấy chạy qua hai cuộn dây, trong lõi sinh ramột từ trường biến đổi, từ trường này lúc thì cùng chiều với từ trường của nam châmvĩnh cửu làm cho lực tăng lên, màng rất mỏng bị hút thêm vào, lúc nó lại ngược chiềuvới từ trường của nam châm vĩnh cửu lúc này từ lực giảm đi màng mỏng bị đẩy ra xa,vậy màng mỏng luôn bị dao động theo quy luật của không khí trước màng rung daođộng thành sóng âm thanh tác động vào tai người nghe

a) Loa điện động:

Hình 1.7 Cấu tạo loa điện động

Cấu tạo loa điện động:

(1) Nam châm vĩnh cửu (7) Mũi che bụi

định với khối lượng và điện tích tối ưu để tăng công suất bức xạ của âm thanh Loacông suất lớn vành loa phải to, công suất ký hiệu (w).

b) Đĩa phát âm : ( Loa áp điện)

Cấu tạo:

Được chết tạo từ một vật liệu có tính chất áp điện, Nếu đặt vào những miếng tinhthể do bị co giãn rung động phát ra âm thanh là hiệu ứng điện áp ngược Nếu nằm trênđĩa mỏng có khả năng uốn cong đĩa bằng lực cơ học thì bề mặt đĩa suất hiện điện áp.Người ta thường dùng Ceramic để chế tạo đĩa mỏng sau đó dùng keo epoxy gián lênmột đĩa than, đĩa lớn gắn thêm đĩa nhỏ lấy tín hiệu

Nguyên lý hoạt động:

Khi làm việc có điện áp tín hiệu ân tần đặt lên hai mặt của đĩa, chất ceramic sẽ dãntheo sự biến thiên của điện áp làm đĩa bị uốn cong biến thiên theo quy luật điện áp vừavào, dao động đó sẽ tạo ra âm thanh Khi đĩa lớn dao động đĩa con cũng dao độngtheo lúc đó bề mặt biến đổi giống đĩa lớn, điện áp này thường lấy làm đàn hồi tiếptrong các mạch dao động

Hình 1.8 Cấu tạo đĩa phát âm

CHƯƠNG 2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN THOẠI

CỐ ĐỊNH CÓ DÂY 2.1 Sơ lược máy điện thoại cố định có dây

2.1.1 Khái niệm điện thoại

Điện thoại là một thiết bị viễn thông dùng để truyền và nhận âm thanh (thôngdụng nhất là truyền giọng nói) từ xa Hầu hết điện thoại truyền bằng tín hiệu điện qua

sử dụng khác

Có bốn cách điện thoại kết nối vào mạng điện thoại sử dụng ngày nay: phươngpháp truyền thống điện thoại cố định, dùng dây dẫn kết nối truyền tín hiệu vào một vịtrí cố định; loại điện thoại không dây, dùng cả sóng vô tuyến truyền tín hiệu tương tự

hoặc kỹ thuật số; điện thoại vệ tinh, dùng vệ tinh liên lạc; và VoIP (điện thoại qua giaothức Internet), dùng với kết nối Internet băng thông rộng

Giữa hai người dùng, việc truyền nhận qua mạng có thể dùng cáp quang, kếtnối điểm-điểm sóng vi ba hay qua vệ tinh

Cho đến gần đây, từ "điện thoại" chỉ dùng để nói tới điện thoại có dây Điện

động có triển vọng thay thế điện thoại có dây Không như điện thoại di động, điệnthoại mẹ con cũng phụ thuộc điện thoại có dây vì nó chỉ có ích trong một khoảng cáchnhỏ chung quanh trạm phát được kết nối với dây điện thoại

2.1.2 Lịch sử hình thành máy điện thoại cố định có dây

2.1.2.1 Sự ra đời của chiếc điện thoại đầu tiên

Cuộc gọi đầu tiên được thực hiện giữa nhà phát minh Alexander Graham Bell

và người trợ lí của ông ngồi cách đó 4,5 m vào ngày 10/3/1876 với mẩu hội thoại ngắn

ngủi : “Watson, anh đến đây nhé, tôi có việc cần!” là sự kiện lịch sử đánh dấu chính

thức sự ra đời của chiếc điện thoại liên lạc

Vào thời bấy giờ, nó thực sự là một bước tiến công nghệ đột phá, là kết quả củamột sự nỗ lực nghiên cứu tìm tòi ra một phương thức liên lạc mới thay thế cho loạimáy điện báo thô sơ thường được sử dụng trước đó Ý tưởng về chiếc máy điện thoại

đã được đem ra tranh luận từ năm 1844 nhưng phải hơn 30 năm sau, người ta mới biếnđược giấc mơ đó trở thành hiện thực