CN1299549A - 自适应电话手机接口 - Google Patents

Abstract

一种自适应手机接口,用于将两线模拟电话装置接合到具有通过四线手机电缆连到手机的一个基本单元的电话机。该接口适用于由不同制造商生产的各种各样的电话机,而不管在电话底座和手机之间信号方面的差别如何。这是因为,在学习技术启动时,接口自动地适应不同电话制造商间在电话底座和手机之间信号方面的差异。为了使用此接口,从电话底座的手机插口拔出手机并插入接口的手机插口。另外,四线电缆被插入接口的电话底座插口和电话底座的插口,接口包括一个模块接口,用于将接口设备连到两线电话装置。接口设备限制从两线电话装置接收到的信号电平。另外,接口设备并入用于学习电话机信号特性的三种不同的技术:在包含在接口内的控制电路的控制下执行的一种自包含技术;需要用户拨电话号码将接口连到一个自动化主系统,然后控制学习过程的一种技术;和需要用户拨电话号码,然后,技术员控制学习过程的一种技术。只有当自包含未完全成功时才使用三种技术中后两种。

Description

自适应电话手机接口

发明领域

本发明涉及电话领域，更具体而言，本发明涉及一种自适应接口，用于将两线模拟电话装置，例如调制解调器，传真调制解调器，传真机或电话会议设备，通过电话机的四线手机口接合到电话机。

发明背景

两线电话机包括一个通过两线电话线连接到电话业务提供者中央办公室的基本单元，也包括通过四线手机电缆连接到电话底座的手机。手机电缆有四线是因为，对于双向话音通信，手机既包括话筒又包括扬声器，其中每件需要一对线。典型情况下，电话底座提供音频信号到扬声器，提供DC偏置电压到话筒，同时电话底座接收来自话筒的音频信号。包含在电话机中的两线到四线转换器将两个中央办公室信号转换为四个手机信号。另外，电话机包括一个振铃检测器，用于检测由中央办公室提供的AC振铃信号，和挂钩开关，用于将电话机的挂钩/脱钩状态通知给中央办公室。挂钩开关控制由电话机吸入来自中央办公室的DC电流，由中央办公室检测。

一种通常的调制解调器通过依据数字数据调制模拟载波在两线电话线上发送数字数据。典型情况下，该数字数据是由连到调制解调器的计算机或传真机产生。该载波信号是一种在电话传输线频率范围内的音调，当在传输线的另一端由第二调制解调器接收到时，将该数字数据通过对接收到的信号的解调而重建。

商业组织经常利用一种专用的分支交换局(PBX)为该组织内的电话用户提供电话业务。将位于用户桌上的电话每个连到PBX，而将PBX通过一条或多条外部线路连到电话业务提供者。典型情况下PBX包括适当地将输入呼叫连到用户电话机和将输出呼叫从用户电话机连到一条外部线路的能力。用这种方法，每个用户电话需要少于一条外部线路，因而，降低电话业务的成本。另外，典型情况下PBX为PBX的用户提供多种多样的特性，例如连接用户之间的呼叫和提供话音邮件业务。

为了实现PBX的所有功能，在每个用户的电话机与PBX之间必须进行一定的控制和附加的通信。典型情况下这些通信除了为实现电话交谈必需的双向话音信号之外，还包括数字状态和命令信号。例如，PBX必须知道是否一台电话机被连到一台特定的分机，以便知道是否按预定路线传送呼叫到该分机。作为另一个例子，PBX必须与用户电话机交互作用，以便使用户启动和终止电话呼叫和接入话音邮件及PBX的其他特征。

通常，为控制和管理通信所用的协议在不同的PBX制造商之间是不同的。另外，可将话音信号数字采样并依据各种不同的压缩扩展方案(例如μ律或A律)压缩。因此，两线模拟电话装置，例如调制解调器，传真调制解调器，传真机或电话会议设备，没有一种来自PBX的专用模拟口，一般不可能直接与PBX接合。

对于除了它们的PBX兼容电话机外，想要使用通常可得到的模拟电话装置，例如调制解调器，传真调制解调器，传真机，电话会议设备，头机或手机，的PBX用户来说，这就产生一个问题。这个问题已被在接入环球网的需要方面当前的增长所加剧，典型情况下是通过使用一台连接个人计算机的调制解调器接入的。已经提出的一种建议是为每个这样的模拟电话装置提供一条专用外部线路。然而，这种解决办法并不是完全令人满意的，因为它使由PBX限制所需外部线路带来的节省成为无效。已经提出的另一种解决办法是在PBX中提供一个模拟线路卡和将两线模拟电话装置连到PBX的分离线路。这种解决办法可能是费钱的，因为需要安装分离的分机线路将每个PBX兼容电话机和模拟电话装置连到PBX。而且，增加模拟线路卡可能需要一种较高容量的，因而换句话说是较高成本的PBX。

已经提出的另一种解决方法是提供一种设备，使调制解调器通过电话机的手机端口与电话机接合。例如，美国专利No.4,907,267公开了一种调制解调器接口设备，用于具有基本单元和手机的电话机。电话机可以是两线电话机或设计用于PBX的电话机。为了使用调制解调器接口设备，将手机从底座的手机插口拔出并插入该设备一端中的手机插口。从设备延伸的是连到底座手机插口的四线电缆。该设备还包括用于接收两线电缆的模块插口，该两线电缆将该设备连到两线电话装置，例如调制解调器。人工设置一系列开关，以便在话音和数据通信之间进行选择，并将该接口设备配置为与被使用的特定的电话机的信号特性相匹配。

在美国专利4,907,267中描述的人工操作的开关方案在由加利福尼亚，圣地亚哥的Unlimited Systems公司制造的两个产品中得到改进。这些产品中的第一个，“KONEXX office Konnector”连接电话机的底座和手机以提供用于两线电话，传真机或调制解调器的接口。当两线电话，传真机或调制解调器被放上时，该设备检测脱钩状况以便在话音和数据通信之间切换。这些产品中的第二个，“KONEXXKonference”，被类似地连接在底座和手机之间，但提供一种用于电话会议设备的接口。对于这些设备中的每一种，一个人工操作的开关被安放在四个位置之一中，用于调节设备成为所用的特定的电话机的信号特征。

以上提到的接口设备的弊端是开关位置可能被不正确地设置。另外，有可能碰到一种电话机，具有不可能被这些接口设备满足的信号特征。例如，偏置电平和话筒连接电话底座的AC信号耦合特性以及通过手机扬声器连接提供的输出阻抗和信号电平可以随制造商改变。在手机电缆内的接线分配也可改变。可为话筒和扬声器提供单回线，或者每个有两条专线。与电话机的信令特性正确地匹配的接口设备故障可导致不能工作或丢失数据，和导致使不可能具有技术能力，又不偏爱解决这些问题的这些设备的用户受挫。

需要一种电话手机接口，对匹配市场上可得到的多种多样的电话机的信号特性具有足够的灵活性，同时对这样的接口的用户所需的技术能力为最低。

发明概述

本发明是一种自适应手机接口的方法和设备，用于将两线模拟电话装置，例如传真机，传真调制解调器，调制解调器或电话会议设备接合到具有通过四线手机电缆耦合到一个基本单元的电话机上。本接口设备适用于由不同的制造商生产的各种各样的电话机，不管在底座和手机之间信号特性的差别如何。这是因为，在启动学习技术时，接口设备自动地将自己适应于不同的电话制造商的电话底座和手机之间信号特性的变化。

本接口设备将用于学习，和自适应在大多数电话机中找到的四线接口的信令特性的三种不同技术合并：一种自包含技术，在包含在接口设备内的控制器电路的控制下执行；一种需要用户拨打电话号码将接口设备连到自动化主系统，然后控制学习过程的技术；一种需要用户拨打电话号码，然后一位技术员控制学习过程的技术。三种技术中的后两种只有当自包含技术未完全成功时才被使用。

为了使用该接口设备，将手机从电话底座的手机插口拨出，并插入接口设备的手机插口。这样，该设备被连到手机的四条线。另外，四线电缆被插入接口设备的电话底座插口和电话底座的手机插口。因此，该接口设备被连到电话底座的四种手机连接处。该接口设备还包括一个接收两线电缆的模块插口，用于将接口设备连到两线模拟电话装置。该插口构成一种用于与两线模拟电话接合的接口，最好是一种RJ-11类型的插口。

自包含学习技术首先要求用户将手机从其支架上提起。然后用户通过按压位于该接口设备上的瞬时接通按钮来起动该学习技术。因为手机未被支架架起，拨号音作为一种AC电压出现在来自电话底座的手机插口的两条扬声器线上。所有来自电话底座手机插口的四条线被连到一个电阻并联阵，然后按预定路线通过交叉点开关矩阵。控制器电路操纵该电阻并联阵和交叉点开关矩阵以便选出来自电话底座的四线中的对，直到拨号音被控制器电路检测为止。这就确定了来自电话底座的四条线中哪些是两条扬声器线。该交叉点开关矩阵被配置为将两条扬声器线连到一个差分放大器。差分放大器的输出被连到一个衰减器电路，在控制器电路的控制下有选择地和不断增加地衰减信号。从衰减器，在一个自动电平控制电路的控制下，信号被放大到合适的幅度，形成单端的接收输出信号。该电阻并联阵，交叉点开关矩阵、差分放大器，衰减器和自动电平控制电路组成一条在接口设备内的接收信号路径。

四条线中其余两条被推断为两条话筒线。交叉点开关矩阵和电阻并联阵被配置为在来自接口设备内发送信号路径的这些信号线中所选的一条上发送信号，而这两条信号线中的另一条被配置为发送信号返回线。发送路径包括用于接收发送输入信号的预放大器，扩展器电平检测电路，连到预放大器输出的压控放大器(VCA)电路，连到VCA输出的可选增量式衰减器(步进衰减器)，和最后，连到步进衰减器输出的输出放大器电路。

为了标定发送路径，由控制器电路产生一个音调并通过连到VCA和扩展器电路的一个标定电路加到发送路径。控制器电路监视接收信号路径；由于在电话机手机口上存在侧音特性，发送路径可通过监测接收信号路径来标定。由于这个原因，接收信号路径被首先标定。控制器电路依据标定信号调节发送路径的部件，以形成适当幅度的单端发送输出信号。

提供一对开关继电器，用于将手机和两线模拟电话装置连到电话底座的手机插口之间切换。每个继电器切换四条线中的两条。一种开关控制电路依据是否DC电流被两线电话装置吸取来控制继电器的位置。如果该装置是脱钩的，将吸取DC电流。对该脱钩情况作出响应，控制器电路将开关继电器配置为将两线电话装置连到电话底座的手机插口，并将手机从手机插口脱开。如果该两线电话装置是挂钩的，它将吸取微不足道数量的DC电流。对该挂钩情况作出响应，控制器电路通过配置开关继电器并将手机连到电话底座的手机插口并将该装置从手机插口脱开。

附图简述

图1示出依据本发明连到电话机和连到两线模拟电话装置的接口设备透视图。

图2示出依据本发明的接口设备的方框简图。

图3示出一种“中央办公室(CO)拨号音学习顺序”的流程模型。

图4示出一种“自动化800学习方法”的流程模型。

图5示出用于本发明的“自动化800学习方法”和“人工800学习方法”的SIT数据传输技术的简图。

图6示出用于本系统的切换算法。

图7是图6的切换算法的继续。

图8示出作为既与本发明的中央办公室又与本发明的接口设备有关的一种典型的电话接口配置中常规的和非常规的部分的方框图。

图9示出包括一个完全定做的模拟的和半定做的数字微控制器集成电路的接口设备方框简图。

图10示出本发明的全定做模拟集成电路的方框图。

图11示出4×4交叉点开关和并联电阻阵的方框图。

最佳实施方案详述

图1示出依据本发明连到电话机102和连到两线模拟电话装置104，例如传真机，传真调制解调器，调制解调器或远程会议设备，的接口设备100的透视图。电话机102包括手机106和电话底座108。电话机102可被配置为与两线本地环路或与一个私人分支交换局(PBX)接合。手机106通常被通过手机电缆110连到电话底座108的手机口112。然而，在图1中，手机电缆110被从手机口112脱开并通过接口设备100的手机口114连到接口设备100。电话底座108的手机口112被通过电话底座电缆118连到接口设备100的电话口116。

一个按钮120，三个二极管122-124和一个滑动开关126位于接口设备100上，其功能将在此解释。两线电话装置被通过电缆130连到接口设备100的两线电话装置口128。

图2示出依据本发明的接口设备100的方框简图。手机口114最好包括RJ-9插口，用于通过电缆110(图1)将接口设备100连到电话手机106(图1)。电话口116最好包括RJ-9插口，用于通过电缆118(图1)将接口设备100连到电话底座108(图1)。两线电话装置口128最好包括RJ-11插口，用于通过电缆130(图1)将接口设备100连到两线电话装置104(图1)。

来自AC源的电源被通过AC-DC电源转换电路(未示出)连到DC电源口150，用于对接口设备100提供电源。电池152，例如9伏电池，也可被连接以提供对接口设备100的电源，电池152可被用来替代AC源或可被用作电源故障时的备份。

第一电源154被从DC电源口150或9伏电池之一连到接收电源。电源154被连到口128用于通过模拟中央办公室电源对电话装置104(图1)提供电源。另外，电源154被连接用以对第二电源156提供电源。电源156被配置为对接口设备100的电路供电。特别是，电源156被连接用以对自适应电路200，最好是定做的集成模拟电路，对存储器300，最好是EEPROM，和对控制器电路302，最好是数字微控制器提供电源。在最好实施方案中，存储器300从Micro Chip得到，部件号码为93LC46。数字控制器302，模拟自适应电路200和存储器300最好可工作在3到5伏DC的电源范围上。

端口128也被连到二到四线转换器158。转换器158将手机口114上的两线信号(双向信号路径)转换为分离的发送和接收信号路径160，162(单向信号路径)。信号路径160,162被连到自适应电路200。在最佳实施方案中，信号路径162包括自动电平控制(ALC)电路163，保证通过路径162提供的信号对于各种DTMF，通过口128预期由模拟电话装置104呈现的数据或话音信号不超过-40dBV。

四到二线转换是通过应用从自适应电路200到包含在二到四线转换器电路158内的发送放大器输入的单端接收输出信号实现的。该发送放大器输出将接收信号放到接口128上的两线(接头环)线路上。因此，该信号在口128上与由包含在两线模拟电话装置104(图1)内的发送机产生的发送输出信号组合。二到四线转换器158也包含一个接收放大器，检测出现在口128上两线(接头环)线路上的信号。接收放大器也包含来自包含在二到四线转换器158内的发送放大器的参考输入，与出现在口128的两线(接头环)线路上的接收信号是180度异相。因此，二到四线接收放大器只通过由包含在两线模拟电话装置104(图1)内的发送机产生的信号，并抵消出现在口128的两线(接头环)线路上的接收信号。然后包含在二到四线转换器内的接收放大器输出被连到自适应电路200的发送信道输入，以便在驱动连到电话机102(图1)底座108(图1)的四线电话口116的发送线路以前由自适应电路200进行调整。二到四线转换器158优先被作为集成电路实现，而自适应电路200优先被作为定做的集成电路实现。二到四线转换器158和两线模拟电话装置104(图1)两者优先由中央办公室模拟器电源电路154供电。

端口128也被连到脱钩检测器164。脱钩检测器164检测是否连到口128的电话装置104(图1)是挂钩还是脱钩，这是通过检测是否电话装置104从口128吸取DC电流来实现的，用以控制四极双投继电器166。继电器166被通过四条导线(两个单向信号路径)连到手机口114。继电器106也通过四条导线(两个单向信号路径)连到电路口116。另外，继电器166通过四条导线(两个单向信号路径)连到自适应电路200。

当电话装置104(图1)是挂钩时，继电器166将手机口114的四条线中每一条连到电话口116各自的线上，并将自适应电路200从电话口116脱开。因此，当电话装置104是挂钩时，电话底座108可通过继电器166连到手机106(图1)。而且，当电话装置104是挂钩时，在电话装置104和电话底座108(图1)之间通过二到四线转换器158和自适应电路200的信号路径被继电器166中断。

相反，当电话装置104是脱钩时，继电器166将电话口116的四条线中每一条连到自适应电路200并将手机口114从电话口116脱开。因此，当电话装置104是脱钩时，电话底座108被通过信号路径连到电话装置104，该路径包括二到四线转换器158，自适应电路200和继电器166。当电话装置104是脱钩时，在手机内的话筒和扬声器最好也是不工作的。

继电器166在一定的环境下也由控制器302控制。特别是，控制器302在执行在此要解释的学习技术期间操纵继电器。

第一用户输入168被连到自适应电路200。输入168最好包括滑动开关126(图1)，为用户提供调节通过自适应电路200的发送信号路径发送容量的能力。自适应电路200也被连接以便由控制器302控制。控制器302可包括一种有限状态的机器或者一个微处理器。然而在优选实施方案中，控制器302包括一个数字微控制器单元(MCU)，按照所存储的软件程序进行工作。控制器302所用的参数被存入存储器300中。状态指示器170提供接口设备100工作状态的可见指示，在此将更详细地解释。指示器最好包括二极管122-124。对控制器302的第二用户输入在接口设备100与电话机102(图1)的信号特性适应期间启动学习技术。用户输入172最好包括按钮120(图1)。

接口设备100最好将用于学习在大多数电话机中找到的四线接口特性的三种不同技术并入：在控制器302控制下执行的自包含技术；需要用户拨电话号码将接口设备100通过电话底座108(图1)连到一种自动化主系统，然后由它控制学习过程的技术；和需要用户拨电话号码，然后，技术员控制学习过程的技术。三种技术的后两种只有当自包含技术并未完全成功时才优先使用。

图3示出自包含技术(“CO拨号音学习方法”)的流程模型。这是接口设备100用于“学习”电话接口特性的主要方法。“CO拨号音学习方法”是自动的并对末端用户是透明的。

当初始系统上电时，例如电池首次装入接口设备100，或者当用户压下按钮120(图1)时，“CO拨号音搜索”例行程序被使能，以便检测并把CO拨号音信号放到来自电话基本单元(在电话口116)的四线接口线的任何组合上。电话机102(图1)取为脱钩状态，这就使AC拨号音出现在电话口116的四线中的两线上，并使继电器166将电话口116的四线连到自适应电路200。当CO拨号音被检测到时，“CO拨号音学习方法”将完全被使能。最好，只有为启动学习过程所需的输入压下按钮(或者首次供电)并接收拨号音。

“CO拨号音学习方法”是一次启用的过程。在成功的“学习顺序”被执行以后，合适的位可寻址锁存1(图10)的设备优先从控制器302读出并存入EEPROM300，虽然可使用其他类型的存储器。相继的CO拨号音将不再对学习顺序使能，除非执行软件系统复位将学习例行程序重新使能。“CO拨号音学习方法”是通过用户压下按钮120(图1)，最好至少五秒钟时间，或者通过远距离访问的软件系统复位被重新使能的。

“CO拨号音学习方法”以CO拨号音定位开始。CO拨号音定位指明正确的接收线。然后接收输入步进衰减器根据以下要描述的参考电平调节接收信道灵敏度。然后选取发送线，并根据参考电平，发送输出步进衰减器调节发送信道灵敏度。

图4示出需要用户拨电话号码将接口设备100连到自动化主系统(“自动化800学习方法”)的技术的流程模型。由于缺乏涉及Key和PBX系统站设置方面的规则，可能碰到多种多样的侧音调特性。因此，可能，有时，“CO拨号音学习方法”采用的学习方法不可能提供接口设备100最佳的总性能。“自动化800学习方法”为接口设备100“学习”四线电话口的接口特性提供一种非常精确的手段。

“自动化800学习方法”包含在位于被访问的电话线终端上的“主”系统和位于末端用户位置上的接口设备100之间的交互作用。用户将一个呼叫放置到指定的电话号码上，受到“自动化业务员”消息的问候。消息指示用户瞬间按压按钮120(图1)，然后，压下电话机102(图1)键板上的键。击键中断“自动化业务员”消息，“主”系统发送一个前导到接口设备100，当前导被检测到时，“自动化800学习方法”被启动。

“自动化800学习方法”在“主”系统和接口设备100之间的交互作用示于图4的流程模型中，“FSK数据传输图”示于图5中。这样，一个FSK调制解调器被内置在接口设备100中，用于在“自动化800学习方法”期间或“人工800学习方法”期间进行通信。“主”系统在预先规定的时间量内发送一个前导到接口设备100，以启动“自动化800学习方法”。然后“主系统”在预先规定的时间量内发送1KHz参考信号，用于建立/标定接口设备100，该参考信号与内部参考作比较，用于保证正确建立/标定接口设备100的接收信道。然后接口设备100以增量的幅度发送1KHz信号到“主”系统。当输入1KHz参考电平合适时，“主”系统发送一个电平确认信号到接口设备100，在“主”系统和接口设备100之间产生最后的“握手”，表示“自动化800学习方法”完成。

通过搜索由“主”系统发送的前导开始“自动化800学习方法”。一旦前导被定位，正确的接收线也被定位。然后通过与接收电平参考作比较调节接收信道灵敏度。根据对正确接收线的定位，选择发送线并通过与发送电平参考信号作比较调节它们的灵敏度。

第三种也是最后的接口方法是“人工800学习方法”。当对于利用一个特定的电话口接口提供最佳性能来说以前描述过的学习顺序中任一种都失败时，采用这种方法。“人工800学习方法”提供用户与受过训练的电话技术员交互作用的能力，该技术员有能力利用第二“主”系统远距离地实际调节所有的接口设备100参数。

“CO拨号音学习方法”和“自动化800学习方法”每种选择最共同的满足系统性能准则的配置。有时这不可能对于所有接口环境都是最佳的“线路配置”选择。因为没有有章可循的要求支配四线手机口的接口的专门特性，有一个不同配置的范围。对于一个电子电话机来说，包含将与多种“线路配置”设置工作的手机口接口并非是不平常的事。所有的配置将提供可接受的系统性能，然而有时，一种特定的配置将对不希望的射频干扰或电磁干扰比较敏感。在这些情况下，为了最佳的系统性能，必须选择替代的组合。

替代的组合可通过用户在指定的电话号码上设置呼叫给一个技术支持职员(技术员)来实现。在确定有问题的症状后，技术员有能力通过发送适当的顺序前导将“CO拨号音学习方法”，“自动化800学习方法”或“人工800学习方法”操作模式使能。在“人工800学习方法”操作模式中，技术员可直接处理和改变与交叉点开关阵2，接收输入步进衰减器RX-2或发送输出步进衰减器TX-5(图9和10)有关的参数。

在图8中示出电话接口配置中常规和非常规部分的方框图。在电话公司52的中央办公室线路和一台电话机54或一个电话系统56之间的连接是常规的。因而，来自许多制造商的电话机和系统全都可以直接连到中央办公室的线路52上。在电话系统56和混合的或数字的电话机58之间的连接是非常规的。在电话机54或58和附属设备60或62之间的连接也是非常规的。因此，除非是为接口设计的，一种制造商的附件不可能与另一个制造商的电话机一起工作。

本发明提供接口设备100，在具有不同协议的电话装置60或62和电话基本单元54或58之间提供一种接口。接口设备100允许话音/数据附件60或62用于来自多个制造商，每个具有不同协议的电话基本单元54和58。注意，如果电话装置是四线设备62，那末二到四线转换器158(图2)是不必要的。

图9中示出本发明的接口设备100系统的方框简图。接口设备100的优选实施方案包括全定做的模拟集成自适应电路200，半定做数字微控制器(MCU)302，1-K系列EEPROM300，集成电路二到四线转换器158，用于连到电话手机106(图1)的四线电话手机口114，用于连到电话底座108(图1)的四线电话口116，用于连到两线模拟电话装置104(图1)的两线电话装置口128，和以下将更详细描述的附加部件。二到四线转换器电路158最好是一种从Philips Electronics的部件号TEA1061可得到的集成电路，虽然，将会明白，另一种二到四线转换器，例如另一种类型的有源转换器或变压器，可经适当修改后替代。

DC电源口150的第一端点被连到调压器U6的第一端点，和电容C48的第一端点。调压器U6的输出端点被连到电容器C30的第一端点，电阻R29的第一端点，电阻R30的第一端点，比较器U5B的电源端，电容器C35的第一端点，pnp双极晶体管Q2的发射极，二极管D6的阴极，二极管D7的阴极，和继电器K1的第一线圈端，继电器K1的第一线圈端点，继电器K2的第一线圈端，和到调压器U4的输入端点。调压器U4的输出端，构成电源节点，Vcc，用于对接口设备100的各种其他部件供电，并连到滤波器电容C31-C34的第一端点。

DC电源口150的地端，电容器C48的第二端点，调压器U6的地端，电容器C30的第二端，电容器C35的第二端和调压器U4的地端，每个都连到第一地节点。电容器C31,C32和C34的第二端点被连到第二地节点。电容C33的第二端点被连到第三地节点。电阻器R44被连在第一地节点和第二地节点之间。电阻器R51被连在第二地节点和第三地节点之间。

两线电话装置口128的第一端点被连到电阻器R49的第一端点。电阻器R49的第二端点被连到电阻器R29的第二端点和电阻器R33的第一端点。调压器U6最好提供近似10伏DC的调节电压，当通过147ohm电阻供给时(由R29和R49提供)，这就模拟典型情况下由中央办公室供给的电源。这就保证电话装置104(图1)的电源要求被满足。调压器U4最好为Vcc提供近似4伏DC的调节电压。

电阻器R33的第二端点被连到电阻器R38的第一端点，转换器158的LN(正线路)端，和电阻器R36的第一端点。电阻器R38的第二端点被连到电容器C40的第一端点和电阻器R39的第一端点。电容器C40的第二端点被连到转换器158的IR(接收放大器输入)端。电阻器R39的第二端点被连到电阻器R46的第一端点和电阻器R47的第一端点。电阻器R46的第二端点被连到转换器158的SLPC(DC电阻调节)端，电容器C44的第一端点，电阻器R48的第一端点和比较器U5B的非反相输入。

电容器C44的第二端点被连到电阻器R40的第一端点和转换器158的GAS1(发送放大器增益调节)端。电阻器R40的第二端点被连到转换器158的GAS2(发送放大器增益调节)端。转换器158的GAR(接收放大器增益调节)端被连到电阻器R41的第一端点，电容器C43的第一端点和电容器C47的第一端点。转换器158的MIC(反相话筒输入)端被连到电容器C46的第一端点。转换器158的STB(稳流器)端被连到电阻器R50的第一端点。转换器的REG(调压器去耦)端被连到电容器C45的第一端点。

口128的第二端点，电阻器R47的第二端点，电阻器R48的第二端点，转换器158的VEE(负线)端，电阻器R50的第二端点和电容器C45和C47的第二端点被连到第一地节点。电容器C46的第二端点被连到第三地节点。电阻器R36的第二端点被连到转换器158的VCC(正电源去耦)端，电容器C39的第一端点。

电阻器R30的第二端点被连到比较器U5B的反相输入，电阻器R35的第一端点，电容器C38的第一端点。电阻器R35的第二端点，电容器C36的第二端点，比较器U5B的地端和电容器C39的第二端点被连到第一地节点。

比较器U5B的输出被连到电阻器R31的第一端点和电阻器R34的第一端点。电阻器R31的第二端点被连到晶体管Q2的基极端。晶体管Q2的集电极被连到电阻器R32的第一端点。电阻器R32的第二端点被连到发光二极管122的阳极，最好是发绿光。二极管122的阴极被连到第一地节点。电阻器R34的第二端点被连到pnp双极型晶体管Q3的基极端。晶体管Q3的发射极被连到npn双极型晶体管Q4的集电极，二极管D6的阳极，二极管D7的阳极，继电器K1的第二线圈端和继电器K2的第二线圈端。

晶体管Q3的集电极和晶体管Q4的发射极被连到地节点。晶体管Q4的基极端被连到电阻器R37的第一端点。电阻器R37的第二端点被连到集电极302的RELAY端。晶体管Q4允许控制器100，在必要时，人工启动继电器K1和K2。例如，在执行学习技术期间或为测试的目的可以这么做。

自适应电路200，在线2和3上，被连到继电器K1的两个切换端，和，在线1和4上，被连到继电器K2的两个切换端。手机口114的端点2和3被连到继电器K1的两个交替的切换端，和口114的端点1和4被连到继电器的两个交替的切换端。电话口116的端点2和3被连到继电器K1的两个非切换端，和口116的端点1和4被连到继电器K2的两个非切换端。

继电器166(图2)包括继电器K1和K2。当连到口128的一台电话装置104(图1)是挂钩状态时，比较器U5B的输出是逻辑高电压。因此，晶体管Q3被断开，在继电器K1和K2的线圈中流动的电流很少或没有。这样，当电话装置104是挂钩时，继电器K1和K2是处于图9所示的位置，其中来自电话底座108的四条线被连到手机106的相应的四条线。因为来自自适应电路200的线1-4也被继电器K1和K2中断，电话装置104被从基本单元108脱开。

当电话装置104是脱钩时，电话装置104被从口128吸取DC电流。这就降低了比较器U5B非反相输入的电压水平。这样，比较器U5B的输出成为逻辑低电压。这就接通晶体管Q2并使二极管122发光。比较器U5B的输出也接通晶体管Q3，使电流在继电器K1和K2的线圈中流通，因而改变继电器K1和K2的状态。因此，当电话装置104是脱钩时，来自电话底座108的四条线被通过自适应电路200连到电话装置104。这种接口允许建立和选择每个两线的来自电话底座口112(图1)的发送(TX)和接收(RX)线对。另外，当电话装置104是脱钩时，手机106被从电话底座108脱开。

转换器158的QR+(非反相输出)端被连到电阻器R41的第二端点，电容器C43的第二端点，电容器C4的第一端点和电容器C52的第一端点。电容器C52的第二端点被连到ALC电路163的AMP 1R3 IN端。在优选实施方案中，ALC电路163是从Philips Electronics可得到的部件号为SA571D。

电容器C4的第二端点被连到电阻器R9的第一端点。电阻器R9的第二端点被连到放大器U5A的反相输入，电阻器R7的第一端点和电容器C2的第一端点。放大器U5A的非反相输入被连到电容器C9的第一端点，电阻器R15的第一端点和电阻器R16的第一端点。电容器C9的第二端点和电阻器R15的第二端点被连到第三地节点。电阻器R16的第二端点，ALC电路的Vcc端和电容器C49的第一端点被连到电源电压Vcc。电容器C49的第二端点被连到第一地节点。

放大器U5A的输出被连到电容器C2的第二端点，电阻器R7的第二端点和电容器C50的第一端点。电容器C50的第二端点被连到电阻器R53的第一端点和ALC电路163的Rect IN1端。电阻器R53的第二端点被连到第一地节点。

ALC电路163的AMP2R3IN端被连到电容器C55的第一端点。ALC电路的Rect Cap 1端点被连到电容器C56的第一端点。ALC电路163的THD1端点被连到电容器C57的第一端点。ALC电路163的THD2端点被连到电容器C58的第一端点。ALC电路163的Rect Cap 2端点被连到电容器C58的第一端点。ALC电路163的Rect Cap 2端点被连到电容器C59的第一端点。ALC电路163的Rect IN 2端点被连到电阻器R56的第一端点。电容器C55-C59的第二端点，电阻器R56的第二端点和ALC电路163的GND端被连到第一地节点。

ALC电路163的OUT 1端被连到电容器C51的第一端点，电容器C53的第一端点，电阻器R54的第一端点和电容器C42的第一端点。电容器C51的第二端点被连到ALC电路163的Gain Cell IN端。电阻器R54的第二端点被连到电阻器R55的第一端点和电容器C54的第一端点。电容器C53的第二端点和电阻器R55的第二端点被连到ALC电路的-IN1端。电容器C54的第二端点被连到第一地节点。ALC电路的OUT 2端被连到ALC电路163的-IN2端。

电容器C42的第二端点被连到自适应电路200的TX INPUT(发送输入)端。转换器158的MIC+(非反相话筒输入)被连到电容器C41的第一端点。电容器C41的第二端点被连到电阻器R22的第一端点。电容器C14的第一端点和自适应电路200的RX OUT(输出)端。电阻器R22的第二端点被连到电阻器R25的第一端点和电容器C16的第一端点。电阻器R25的第二端点被连到第三地节点。电容器C16的第二节点被连到自适应电路200的ALC IN(自动电平控制)端。

二到四线转换器158将在其IR端(来自口128)上的双向信号转换为在其MIC+(输入)和QR+(输出)端上的一对单向信号。二到四线转换器158将出现在转换器电路158的LN端上的双向发送和接收信号分离。(发送信号来自口128，而，接收信号来自自适应电路200)。来自口128的发送信号被通过转换器158的IR输入端连到转换器158内的接收放大器。来自该放大器的已放大单向信号输出呈现在转换器158的QR+输出端。来自自适应电路200的单端单向接收输出信号被通过转换器158的MIC+输入端施加到转换器158内的发送放大器。该放大器的输出作为连到口128的电话装置104(图1)的接收信号出现在转换器158的LN端。

实现二到四线转换是由于接收放大器(在转换器158的IR输入端上)也得到来自发送放大器的参考输入(在转换器158的MIC+输入端)，与在转换器158的LN端上的输出信号相位差180度，因而有效地抵消转换器158发送放大器信号并只通过经口128从电话装置104(图1)接收到的信号。单向信号被分别在其RX OUT(输出)和TX INPUT(输入)端上连到自适应电路200。输出RX OUT也被连到自适应电路200的输入ALCIN。正如参考图10要更详细地解释的那样，在自适应电路200内的自动电平控制(ALC)方框RX-5是作为对于大的，有潜在危险的信号的压缩器起作用的。

自适应电路200的RX1 OUT端被连到电阻器R11的第一端点，电阻器R51的第一端点和电容器C12的第一端点。电容器C12的第二端点被连到自适应电路200的RX1 IN端。自适应电路200的RX2 OUT端被连到电阻器R11的第二端点，电阻器R52的第一端点和电容器C8的第一端点。电容器C8的第二端点被连到自适应电路200的RX2 IN端。电阻器R51的第二端点被连到电阻器R52的第二端点和电容器C3的第一端点。

电容器C3的第二端点被连到电阻器R8的第一端点。电阻器R8的第二端点被连到控制器302的WAKETONE端。当从电池电源供电时，为了保存能源，控制器302在不用时进入休眠模式，例如当电话机102不使用时，当用线路电源工作时(不是从电池)，休眠模式可被取消。控制器302产生超声频信号(大约24KHz)，通过WAKETONE端通知自适应电路200变成有效。另外，从电话机102接收到的信号被通过其RX1IN和RX2 IN端重新施加到自适应电路。

自适应电路200的RX VC IN端被连到电阻器R23的第一端点和电阻器R24的第一端点。电阻器R23的第二端点被连到自适应电路200的VREFCAP端，电容器C29的第一端点，电阻器R26的第一端点，开关126的第一切换端和控制器302的REF1端。电阻器R24的第二端点被连到第三地节点。电容器C29的第二端点被连到第一地节点。

RX VC IN端是用于接收信道压控放大器(VCA)电路RX-3(图10)的DC控制电压输入。VCA电路RX-3的增益由呈现到RX VC IN端的DC电平确定并参考由自适应电路200产生的2．25VDC参考电平(REF1)。最好，VCA电路RX-3的增益由R26和R27的电阻分压器加以固定，然而，增益可被配置为经适当修改(例如包括一个电位器)成用户可调的。

自适应电路200的SLP1端被连到电容器C25的第一端点。自适应电路200的SLP2端被连到电容器C25的第二端点。自适应电路200的SLEEP端被连到电容器C27的第一端点。电容器C27的第二端点被连到第二地节点。电容器C27在为保存能源进入休眠模式以前设置自适应电路200的非活动周期。

自适应电路200的ALC TC1端被连到电容器C21的第一端点。自适应电路200的ALC TC2端点被连到电容器C22的第一端点。电容器C21的第二端点和电容器C22的第二端点被连到第三地节点。电容器C21和C22为自适应电路200内的自动电平控制(ALC)方框RX-5(图10)设置时间常数。

自适应电路200的VREF端被连到电容器C26的第一端点。自适应电路200的VCC端被连到电容器C28的第一端点。自适应电路200的XPND1被连到电容器C19的第一端点和电阻器R57的第一端点。自适应电路200的XPND2端被连到电容器C20的第一端点。自适应电路200的TXFILT2端被连到电容器C23的第一端点，自适应电路200的MUTECAP端点被连到电容器C24的第一端点。电容器C19-C26和C28的第三地节点。电阻器R57的第二端点被连到VCC。

自适应电路200的XPDCAP端被连到电容器C11的第一端点。自适应电路200的TX 2 RET端被连到电容器C13的第一端点和电阻器R18的第一端点。电阻器R18的第二端点被连到电容器C24A1的第一端点，电容器C24B1的第一端点和自适应电路200的TX 1 IN端。电容器C24A1和C24 B1的第二端点被连到电容器C15的第一端点和自适应电路200的TX OUT端。电容器C15的第二端点被连到自适应电路200的TX FILT1端点。电容器C11和C13的第二端点被连到第三地节点。

定时电容器C11,C19-C22,C25和C27被连到自适应电路200内的各个方框，并控制与自适应电路200的扩展器，压缩器和休眠方框有关的各种起作用时间和释放时间。滤波器和耦合电容器C13-C15,C23,C24 A1和C24 B1被连到接收和发送信道放大器以设置信道频率响应特性。阻塞电容器C24,C26,C28和C29防止某些信号频率干扰自适应电路200的工作。

电阻器R26的第二端点被连到电阻器R27的第一端点和开关126的第二切换端。电阻器R27的第二端点被连到第三地节点和开关126的第三切换端。开关126的非切换端被连到自适应电路200的TX VCIN端用于调节发送音量。发送音量控制开关126被用作一种精细调谐调节，供发送信号与电话机102的精确电平匹配。发送音量最好可用三种增量调节，其中二种取决于开关位置和由控制器302的VREF端提供的REF1信号的电平。特别是，当REF1被直接连到TX VCIN端时，结果为TX VC IN是用于最小音量电平的2.25VDC，当TX VC IN端被连到地时，这就导致最大音量电平。

自适应电路200的DATA OUT端被连到控制器302的DOUT-A端。自适应电路200的DATA IN端被连到控制器302的DATA IN端。自适应电路200的MODE/ENABLE端被连到控制器302的M/E端和电阻器R17的第一端点。电阻器R17的第二端点被连到第二地节点。自适应电路200的LA4端被连到控制器302的LA4端。自适应电路200的LA3端被连到控制器302的LA3端。自适应电路200的LA2端被连到控制器302的LA2端。自适应电路200的LA1端被连到控制器302的LA1端。自适应电路200的LA0端被连到控制器302的LA0端。

控制器302通过LA0-LA4端选择自适应电路200内的可寻址锁存1(图10)的位。MODE/ENABLE信号允许控制器302在写到锁存1和从锁存1读之间选择。控制器302通过DATA OUT端从锁存1读出数据。控制器302通过DATA IN端将数据写入锁存1。

自适应电路200的RX REF OUT端被连到控制器302的D/A IN(模/数)输入。提供自适应电路200从电话底座108(图1)接收到的输入信号的样本。控制器302利用这种信息确定是否合适的线路配置已被选取并控制接收和发送信道灵敏度。

控制器302的RESET输入和自适应电路200的RESET输入被连到上电复位电路和开关250。上电复位电路250包括电阻器R1-R3，电容器C1和pnp双极型晶体管Q1。电阻器R1的第一端点被连到RESET端和晶体管Q1的集电极。晶体管Q1的发射极被连到电阻器R2的第一端点和电容器C1的第一端点。晶体管Q1的基极端被连到电阻器R2的第二端点，电容器C1的第二端点和电阻器R3的第一端点。电阻器R1的第二端点和电阻器R3的第二端点被连到第二地节点。复位输入250在接口设备100上电时被启动，例如，当电源被取下，然后重新加上时，正如以下要解释的那样，由于学习技术不成功进入故障模式期间，这样方式复位接口设备。

自适应电路200的TX REF IN端被连到控制器302的TX REF端。来自控制器302的信号RX REF使控制器302能通过自适应电路200，提供1KHz标定发送音调，便于适当的选择发送线和发送信道灵敏度设置。自适应电路200的TX REF IN端也是包含在自适应电路200的FSK调制解调器的输入端，该调制解调器被用于在执行“人工800学习方法”和“自动化800学习方法”期间与“主”系统通信。

用于串联方式将接口设备连到主系统或本地计算机的主口插口J1包括四个管脚。主口插口也可用于，例如，在计算机化制造系统测试期间，控制系统参数和从系统获得性能数据。插口J1的第一管脚被连到电阻器R4的第一端点。电阻器的第二端点被连到第二地节点。插口J1的第二管脚被连到控制器302的TXD_H端。插口J1的第三管脚被连到第二地节点。插口J1的第四管脚被连到VCC。

绿色发光二极管123的阳极和红色/橙色发光二极管124的阳极被连到VCC。二极管124的阴极被连到电阻器R6的第一端点。电阻器R6的第二端点被连到控制器302的管脚36。二极管123的阴极被连到电阻器R5的第一端点。电阻器R5的第二端点被连到控制器302的管脚37。在优选实施方案中，二极管123,124被集成在一个单一的设备封装壳内。

二极管123和124除了在执行学习过程或学习过程未正确地配置接口设置100期间外，通常是断开的。当按钮120压下五秒钟时，绿色二极管123开始闪烁，大约每秒两次指明情况。如果学习过程未正确地配置自适应电路200，接口设备进入差错模式，其中红色/橙色二极管124闪烁指明情况。接口设备100被复位电路250复位以退出差错模式。然后，指望执行其他学习技术之一(“自动化800方法”和“人工800方法”)，导致为所用的特定的电话机正确配置接口设备100。

控制器302的D1-E2端被连到1K串联存储器设备300的DI端(数据入)。在优选实施方案中，存储器设备300是EEPROM，然而，很明白，可以使用另一种类型的存储器。控制器302的CLK-E2端被连到存储器300的钟输入CLK。控制器302的CS端被连到存储器300的CS端和电阻器R28的第一端点。电阻器R28的第二端点和存储器300的ORG端被连到第二地节点。存储器U4的输出端D0(数据出)被连到控制器302的D0-E2端。

控制器302的XOUT端被连到电阻器R10的第一端点和振荡器Y1的第一端点。电阻器R10的第二端点和振荡器Y1的第二端点被连到控制器XIN端。振荡器Y1的地端被连到第二地端。振荡器Y1最好是晶体振荡器，产生4MHz的钟信号用于控制接口设备100总的系统定时。

在一种替代的实施方案中，振荡器Y1只在执行学习步骤期间被使用，而第二振荡器Y2产生近似32.7KHz的钟信号，用于在其他周期内控制接口设备100的总系统定时。使用这种较慢的钟降低了功率消耗。在优选实施方案中，并不使用控制器302的SRDY,SCLK,SOUT和SIN端。

控制器302的RST-SW端被连到电阻器R21的第一端点，电容器C17的第一端点和复位开关S1的第一端点。电阻器R21的第二端点被连到电源节点，VCC。开关S1的第二端点和电容C17的第二端点被连到第二地节点。开关S1启动软件系统复位，启动三种“学习顺序”中的一种，使接口设备100“学习”电话机102的信号特性。

控制器302的MUTE-SW端被连到电阻器R20的第一端点。电阻器R20的第二端点被连到电源节点VCC.MUTE-SW端可被使能，将由电话装置104产生的信号无声，但，如图9所示，该静音功能被配置为不能工作。

自适应电路200的最佳实施方案的一种系统方框图示于图10中。自适应电路200最好是一种完全定做的混合(模拟和数字)信号集成电路，被设计成直接与电话底座108接合并由控制器302控制，如图9所示。

在自适应电路200内，32位可寻址锁存1包括输入BA0-BA4，被连到自适应电路200的管脚LA0-LA4。32位可寻址锁存1的输入DATAIN和输出DATA OUT被分别连到自适应电路200的管脚DATA IN和DATAOUT。锁存1的使能输入ENABLE被连到模式锁存4和自适应电路200的管脚MODE/ENABLE。锁存1的复位输入RESET被连到模式锁存4和自适应电路200的管脚RESET。模式锁存4由来自管脚ENABLE和RESET的信号控制并保存自适应电路200正在工作的当前模式。锁存1的输出b0-b15被连接控制4×4交叉点开关阵。锁存1的输出b16-b18被连接控制接收输入多路转换器5。锁存1的输出b19-b21被连接控制发送输出多路转换器6。锁存1的输出b22提供接收/发送使不能/使能控制信号。锁存1的输出b23被连到可切换拨号音滤波器RX-6的输入ON。锁存1的输出b24被连到触发器7的输入PR，多路转换器9的输入A和可切换拨号音滤波器RX-6的钟输入CLK。锁存1的输出b25提供信号S/H SPEED，被连到触发器7的输入C和多路转换器9的选择输入。锁存1的输出b26-b31被连接控制150ohm并联选择阵3。

线1-4被连接作为并联阵3的输入。并联阵3也被连到开关阵2。开关阵2的输出被连到自适应电路200的管脚RX1 OUT和RX2 OUT，提供输出接收到的信号。开关阵2的输入被连到自适应电路200的管脚TX1 IN和TX2 RET，接收发送信号。多路转换器5的输出被连接作为接收输入步进衰减器RX-2的输入D0,D1和D2。两组控制输入MRX-1,2,3(LA0,LA1和LA2)和BITS,b16,b17,b18被连到多路转换器5。多路转换器6的输出被连接作为发送输出步进衰减器TX-5的输入D0,D1和D2。两组控制输入MTX-1,2,3(LA0,LA1和LA2)和BITS b19,b20,b21被连到多路转换器6。模式锁存4的输出MODE被连到多路转换器5和6的选择控制输入。

自适应电路200的接收输入管脚RX1 IN和RX2 IN被连接作为接收输入差分放大器RX-1的输入。放大器RX-1的输出被连接作为对接收输入步进衰减器RX-2的输入。衰减器RX-2的输出被连接作为对接收压控放大器(VCA)RX-3的输入，作为对可切换拨号音滤波器RX-6的输入。

自适应电路200的接收电压控制管脚RX VC IN被连接作为对接收VCA RX-3的控制输入。自适应电路200的自动电平控制(ALC)管脚ALC TC1,ALC TC2和ALC IN被连接作为对ALC电路RX-5的输入。ALC电路RX-5的输出被连接作为对接收VCA RX-3的ALC输入。接收VCA RX-3的输出被连接到自适应电路200的接收滤波器管脚RX FIL T1，并作为对接收输出放大器RX-4的输入。锁存1的输出b22被连接作为对放大器RX-4的接收非使能输入。接收输出信号被提供为来自放大器RX-4的输出并连到自适应电路200的接收输出管脚RX OUT。

自适应电路200的发送参考输入管脚TX REF INPUT被连接作为对发送参考滤波器TX-1的输入。锁存1的输出b24被连接作为对滤波器TX-1的钟输入。自适应电路200的发送输入管脚TX INPUT被连接作为对发送预放大器电路TX-2的输入。自适应电路200的静音管脚MUTE CAP被连接作为对预放大器电路TX-2的输入。锁存1的输出b22被连接作为对预放大器电路TX-2的发送使能输入。预放大器电路TX-2的输出被连到滤波器TX-1的输出并作为对发送VCA TX-3和扩展器电路TX-4的输入。

自适应电路200的管脚XPND1 CAP和XPND2 CAP被连接作为对扩展器电路TX-4的输入。扩展器电路TX-4的输出被连接作为发送VCATX-3的输入。自适应电路200的发送管脚TX VCIN被连接作为发送VGATX-3的输入。发送VCA TX-3的输出被连接作为对发送输出步进衰减器TX-5的输入。衰减器TX-5被连接作为对发送输出放大器TX-6的输入。自适应电路200的发送滤波器管脚TX FILT1和TX FILT2被连到放大器TX-6的输入。发送输出信号被从放大器TX-6输出并连到自适应电路200的发送输出管脚TXOUT。

触发器7的输入D被连到地。触发器7的输出Q被连接作为1/2除法电路8和1/16除法电路10的复位输入。1/2除法电路8的输出被连接作为对多路转换器9的输入B。多路转换器9的输出0被连接作为对1/16除法电路10和去假滤波器电路RX-7的输入。可切换拨号音滤波器RX-6的输出被连接作为对滤波器RX-7的输入。滤波器RX-7的输出被连接作为对采样和保持电路RX-8的输入。1/16除法电路10的输出被连接作为对采样和保持电路RX-8的输入。采样和保持电路RX-8的输出被连到自适应电路200的接收电平参考管脚RX REF OUT。

自适应电路200的定时电容器管脚SLEEP被连接作为对休眠电路和系统电源11的输入。自适应电路200的电源管脚VCC,VREFGND和GND被连接作为对休眠电路和系统电源11的输入。对放大器RX-1的输入RX1和RX2被连接作为对休眠电路和系统电源11的输入。休眠电路和系统电源11的输出被连到带隙参考电路12。带隙参考电路12的输出被连到自适应电路200的电压参考管脚VREF。

控制器302能够对32位可寻址锁存1寻址和操纵，从而控制在自适应电路200内的4×4交叉点开关阵2和150ohm电阻并联阵3。交叉点开关阵2具有四个输入口，通过阵3，如线1-4所示，和通过继电器166(图9)连到四线电话底座口112。150ohm电阻并联阵3包含六个可切换的并联电阻器，被配置为与交叉点开关阵2输入口平行，和能够在任何四线输入之间提供150ohm并联电阻。

当本发明的电话附件104(图1)和接口设备100被首先插入电话底座108(图1)时，附件不可能适当地工作，因为它还未被最佳地配置成与电话底座108(图1)电气上进行通信。电话基本单元108将中央办公室拨号音施加到口116(图1和2)的线中的两条。在控制器302的控制下，可寻址锁存1通过顺序连接线输入口对(线1-4)操纵交叉点阵2和并联选择阵3，直到在接收信道中控制器302检测CO拨号音为止。然后该信息被锁存供控制器302进一步分析。

CO拨号音被检测到的两条接收线被连到接收输入差分放大器RX-1，用已知的电阻阻抗端接。在优选实施方案中，电阻阻抗是1K ohm。

在市场上可得到的电话之间，典型情况下存在28dB的能量变化。因此，在话音应用中，被配置与一个电话基本单元工作的电话手机或其他附件，当用于第二基本单元时可能提供不舒服的大信号或者当用于第三电话基本单元时，可能是太静了。为了解决这个问题，差分放大器RX-1的输出被连到接收步进衰减器RX-2的输入。接收步进衰减器RX-2一开始被配置为提供最大衰减，然后以4dB增量增加接收信号直到预先规定的目标参考电平被控制器302检测，从而均衡了接收信道灵敏度。接收步进衰减器RX-2被连到接收输入多路转换器5，由32位可寻址锁存1控制。控制器302既控制位可寻址锁存1，又控制接收输入多路转换器5，从而通过步进衰减器RX-2设置衰减。

然后，已均衡的接收信号被连到压控放大器RX-3，它可具有固定增益或者允许用户或控制器302通过被连到压控放大器RX-3的口RXVC IN控制接收信号的音量电平。自动电平控制电路RX-5的输出也被连到压控放大器RX-3上的ALC控制输入并能控制放大器的增益。

自动电平控制电路RX-5作为具有总动态范围为40dB的动态输出限制系统起作用。自动电平控制电路RX-5的输入对接收信道的输出电平采样并具有可选的限制阈值如图9所示，利用ALC电平调节电路260进行调节。自动电平控制电路RX-5能够将接收信号的输出电平限制到预先规定的电平以防止大的，潜在有害的信号到达用户。在话音应用中，通过自动电平控制电路RX-5，用户的耳朵将免遭长时间的高分贝的声音伤害，从而避免对用户听觉的潜在危险。示于图7中的ALC定时电容器214和216，被连到管脚ALC TC1和ALC TC2，并被用于设置ALC电路RX-5的工作和释放定时特性。

已均衡的接收信号是从接收VCA RX-3输出的，并被连接作为对接收输出放大器RX-4的输入，能够通过接收输出口RX OUT驱动电阻的，电容的和电感的负载，以便与话音或数据接口兼容。示于图9中的滤波电容器C14被连到自适应电路200的管脚RX RIL T1，确定接收信道的频率响应。

控制器302通过对经接收电平参考口RX REF OUT的信号采样监测接收信号。用于控制器302的接收信号采样取自接收步进衰减器RX-2的输出并通过拨号音滤波器RX-6，然后是去假滤波器RX-7的滤波。接收信号样本在传送到接收电平参考口RX REF OUT以前被最后连到采样和保持电路RX-8。接收电平参考口RX REF OUT被直接连到控制器302的A/D输入。控制器302通过32位可寻址锁存1控制拨号音滤波器RX-6，去假滤波器RX-7和采样与保持电路RX-8，并将这些已切换电容器的滤波器与方框7,8,9和10中所示的钟电路的使用同步。

一旦接收线被确定和信道灵敏度被调节为最佳性能，然后确定发送线和灵敏度。根据所选的接收线，某些发送线配置是有很高可能性并在系统算法中是优先的。

利用电话基本单元的侧音调特性，控制器302将通过接收电平参考输出口RX REF OUT连续监测接收信号路径以标定发送信道。

发送预放大器TX-2被用作用户话音或数据输入信号的接口，除了信道静音用户部分外并对输入信号提供某些预放大。应该指出，在“学习”过程期间，此静音级被使能，以防止用户注入不同的信号进入发送路径。发送预放大器TX-2的输出被连到发送VCA TX-3和发送扩展器电路TX-4。

在“学习”步骤期间。控制器302产生1KHz发送标定信号进入发送参考输入口TX REF INPUT。然后1KHz标定信号被连到发送参考低通滤波器TX-1，该滤波器由32位可寻址锁存器1控制，并由此受控制器302控制。发送参考低通滤波器TX-1滤波器滤去标定信号的奇次谐波并将结果输出到发送VCA TX-4和扩展器电路TX-4。

扩展器电路TX-4的输入被连到发送预放大器TX-2和发送参考低通滤波器TX-1的输出。扩展器电路TX-4将输入噪音与所希望的信号区分开。扩展器电路TX-4输出被连到发送VCA TX-3的控制输入并当涉及不希望的背景噪声时，通过衰减发送VCA增益提供电子噪声的抑制。图9中所示，被连到管脚XPND1和XPND2的定时电容器C19,C20用于确定扩展器的工作和释放特性。

发送VCA TX-3从发送预放大器TX-2和发送参考低通滤波器TX-1接收输入，并为两个主要用途服务。

发送VCA TX-3连同发送扩展器电路TX-4工作，提供电子噪声抑制并提供总的发送信道输出电平调节，使得能通过可选的发送音量控制功能实现精确的接口匹配。发送音量控制开关126示于图9中。发送VCA TX-3的输出被连到发送输出步进衰减器TX-5。

控制器302通过从系统算法中确定的最可能的对开始顺序连接发送输出口对，开始操纵交叉点开关阵2。用作说明系统切换算法的描述详细示于图4和5中。这样，1KHz发送标定信号被通过口116施加到电话基本单元108(图1)，直到1KHz信号在接收电平参考输出RX REFOUT上被控制器302检测为止。当控制器302检测1KHz信号时，将成功地确定适当的发送线并将该信息锁存，开始进行发送输出步进衰减器TX-5的调节。

在市场上可得到的电话基本单元之间，典型情况下在发送线灵敏度方面存在49dB的差别。为了利用各种电话基本单元发送信号的最佳性能，精确的灵敏度接口匹配是决定性的。为了解决这个问题，发送VCATX-3的信号输出被连到影响发送输出电平的发送输出步进衰减器TX-5。发送输出步进衰减器TX-5被连到发送输出多路转换器6，该多路转换器受32位可寻址锁存1控制，并，因而受控制器302控制。控制器302将以7dB增量调节发送步进衰减器TX-5，直到预先确定的1KHz目标参考电平被控制器302检测为止，由此将发送信道灵敏度均衡为合适的电平。发送输出步进衰减器TX-5的信号输出被连到发送输出放大器TX-6。

发送输出放大器TX-6能够提供电压或电流驱动输出并驱动电阻的，电容的或电感的负载。耦合电容C24A1和C24B1将来自管脚TX OUT的发送输出信号通过发送输入管脚TX1 IN耦合到交叉点开关阵2。图9中所示的，被连到管脚TX FILT1和TX FILT2的滤波电容C15,C23用于确定发送信道频率响应。

为了保持电源11的电池寿命，自适应电路200包括电源11内的休眠电路。体眠电路11被连在VCC口和主IC块电源之间。休眠电路控制输入被连到接收差分放大器RX-1的输入RX1和RX2。如果在接收线上的输入宽带噪声落在某个电平，最好是-77dBV以下，休眠电路开始按由图9中所示的休眠定时电容C27值所确定的定时过程。如果宽带接收信号在编程的时间帧内并未超过-77dBV，自适应电路200进入休眠模式并关闭。当宽带接收信号超过-77dBV阈值，休眠定时过程复位，模拟集成电路在5毫秒(ms)内“唤醒”。

如图10中所示，SLP1和SLP2端被连到休眠电路和系统电源11。图9中所示的电容器C25从休眠电路和系统电源11除去内部DC偏置。

自适应电路200的最佳实施方案由任何方便的电源供电，可直接连到管脚VCC用作主要的电路电源。带隙参考电路12产生稳定的参考电压，内部用于自适应电路200，外部用于控制器302和VCA控制电压。

4×4交叉点开关阵2和150ohm并联电阻阵3的方框图示于图11中。交叉点开关阵由4×4模拟开关矩阵组成，被设计成将线1-4以任何次序和极性连到两个发送和两个接收信道。如上所述，确定适合的发送和接收线是在控制器302的控制下，通过位可寻址锁存1进行的。

由于电话机的信号特性被接口设备100严密地匹配，当调制解调器，传真调制解调器或传真机，被连到口128(图1)时，数据速率可以很高。例如，数据速率可以高达56kbps。另外，当声频电话装置，例如远程会议设备被连到口128时，接口设备100提供改进的声音质量。而且，这些优点是通过一个单一的接口设备100实现的，该设备对于将传送数据或声频信号的电话装置接合到手机口112(图1)是自适应的，对于将具有各种不同信号特性的电话机接合到这样的电话装置是自适应的。

已经通过包含细节的特定实施方案描述了本发明，以便于理解本发明的结构和操作的原理。在此这种参考专门的实施方案及其细节并不是限制在此所附的权利要求的范围。对于本领域的技术人员将明白，在用作说明所选的实施方案中可以做许多修改而不偏离本发明的精神和范围。特别是，对于本领域的一些原有的技术人员将明白，本发明的方法可用若干不同的方法实现，以上被公开的设备仅仅是用作说明本发明的最佳实施方案而决不是一种限制。

Claims (36)

1．一种用于将具有双向信号口的电话装置接合到具有底座和手机的电话机的设备，底座具有一个基本信号口，用于提供扬声器信号和接收话筒信号，手机具有一个扬声器，用于接收扬声器信号和一个话筒，用于提供话筒信号，该设备包括：

a．一个电话口，具有预先规定数目的触点，电话口用于电气上连到基本信号口；

b．一个手机口，具有预先规定数目的触点，手机口用于电气上连到话筒和扬声器；

c．一个电话装置口，用于电气上连到电话装置的双向信号口；

d．在电话口和手机口之间连接的第一信号路径；

e．在电话口和电话装置口之间连接的第二信号路径，其中第二信号路径包括一个自适应电路，具有连到电话口的接收信号路径和连到电话口的发送信号路径，和第二信号路径包括一个在自适应电路和电话装置口之间连接的转换器，用于将接收信号路径和发送信号路径转换为双向信号路径，其中第二信号路径包括一个电平限制电路，用于限制从电话装置口获得的信号；和

f．一个继电器，用于有选择地电气上将电话口通过第一信号路径连到手机口，和用于有选择地电气上将电话口通过第二信号路径连到电话装置口。

2．依据权利要求1的设备，其中自适应电路按照从电话口接收到的拨号音信号的电平调节接收信号路径中的放大水平。

3．依据权利要求2的设备，其中接收信号路径包括电话口的触点中合适的触点，其中合适的触点是通过有选择地将电话口的触点中的一些触点放入接收信号路径中直到拨号音信号被检测为止进行选取的。

4．依据权利要求3的设备，其中自适应电路包括交叉点开关矩阵，用于有选择地将电话口的触点中的一些触点放入接收信号路径。

5．依据权利要求4的设备，其中自适应电路还包括在接收信号路径中的一个差分放大器，用于放大信号，而不考虑它的极性如何。

6．依据权利要求5的设备，其中自适应电路还包括一个连接差分放大器的输出自动增益调节电路，用于提供预先规定的信号幅度范围。

7．依据权利要求1的设备，其中自适应电路按照施加到发送信号路径并通过接收信号路径检测的参考信号电平调节发送信号路径中的放大水平。

8．依据权利要求7的设备，其中发送信号路径包括电话口的触点中合适的触点，其中合适的触点是通过有选择地将电话口的触点中的一些触点放入发送信号路径直到参考信号被检测为止进行选取的。

9．依据权利要求8的设备，其中自适应电路包括交叉点开关矩阵，用于有选择地将电话口的触点中的一些触点放入发送信号路径。

10．依据权利要求9的设备，其中自适应电路还包括一个低通滤波器，用于过滤参考信号，低通滤波器连到发送信号路径。

11．依据权利要求9的设备，其中发送信号路径中的放大水平是用户可调节的。

12．依据权利要求9的设备，其中发送信号路径还包括用于降低输出信号中噪声水平的装置。

13．依据权利要求1的设备，其中自适应电路还包括在预先规定的接收到的信号不活动周期以后，用于将接口系统设置为低功耗状态的装置，用于设置的装置连到接收信号路径。

14．依据权利要求1的设备，其中继电器是按照电话装置的挂钩/脱钩状况进行控制的。

15．一种用于将具有双向信号口的电话装置接合到具有底座和手机的电话机的设备，底座具有基本信号口，用于提供扬声器信号和接收话筒信号，手机具有用于接收扬声器信号的扬声器和提供话筒信号的话筒，本设备包括：

a．一个具有预先规定数目触点的电话口，电话口用于电气上连到基本信号口；

b．一个具有预先规定数目触点的手机口，手机口用于电气上连到话筒和扬声器；

c．一个电话装置口，用于电气上连到电话装置的双向信号口；

d．在电话口和手机口之间连接的第一信号路径；

e．在电话口和电话装置口之间连接的第二信号路径，其中第二信号路径包括具有连到电话口的接收信号路径和连到电话口的发送信号路径的自适应电路，第二信号路径包括在自适应电路和电话装置之间连接的转换器，用于将接收信号路径和发送信号路径转换为双向信号路径，其中接收信号路径包括电话口触点中合适的触点，其中合适的触点是通过有选择地将电话口触点的一些触点放入接收信号路径直到拨号音信号被检测为止被选取的，其中第二信号路径包括电平限制电路，用于限制从电话装置口获得的信号；和

f．一个继电器，用于有选择地通过第一信号路径在电气上将电话口连到手机口，和有选择地通过第二信号路径在电气上将电话口连到电话装置口。

16．依据权利要求15的设备，其中自适应电路包括交叉点开关矩阵，用于有选择地将电话口触点中的一些触点放在接收信号路径中。

17．依据权利要求16的设备，其中自适应电路还包括接收信号路径中的差分放大器，用于放大信号，而不考虑它的极性如何。

18．依据权利要求17的设备，其中自适应电路还包括连到差分放大器的输出自动增益调节电路，用于提供预先规定的信号幅度范围。

19．依据权利要求15的设备，其中发送信号路径包括电话口触点中一些适当的触点，其中适当的触点是通过有选择地将电话口触点中的一些触点放到发送信号路径中，直到施加到发送路径的参考信号被通过接收信号路径检测为止被选取的。

20．依据权利要求19的设备，其中自适应电路包括交叉点开关矩阵，用于有选择地将电话口触点中的一些触点放入发送信号路径中。

21．依据权利要求19的设备，其中自适应电路按照施加到发送信号路径并通过接收信号路径被检测的参考信号电平调节发送信号路径中的放大水平。

22．依据权利要求21的设备，其中在发送信号路径中的放大水平是用户可调节的。

23．依据权利要求22的设备，其中自适应电路还包括一个低通滤波器，用于过滤参考信号，低通滤波器连到发送信号路径。

24．依据权利要求22的设备，其中在发送信号路径中的放大水平是用户可调节的。

25．依据权利要求22的设备，其中发送信号路径还包括用于降低输出信号中噪声电平的装置。

26．依据权利要求15的设备，其中自适应电路还包括在预先规定的接收到的信号不活动的周期以后，用于将接口系统放入低功耗状态中的装置，用于放置的装置连到接收信号路径。

27．依据权利要求15的设备，其中继电器是按照电话装置的挂钩/脱钩状况被控制的。

28．一种配置电话接口设备的方法，接口设备用于将具有双向信号口的电话装置连到具有底座和手机的电话机，底座具有基本信号口，基本信号口具有预先规定的触点数目，基本信号口用于提供扬声器信号和接收话筒信号，本方法包括以下步骤；

a．为由中央办公室提供的拨号音搜索基本信号口的触点；

b．检测跨接在第一对触点上的拨号音；

c．为接口设备选择用于接收信号路径的第一对触点；

d．通过将拨号音信号与接收参考电平作比较设置接收信号路径的灵敏度；和

e．限制由接口设备从双向信号口获得的信号电平。

29．依据权利要求28的方法还包括以下步骤：

a．将参考信号施加到用于接口设备的发送信号路径；

b．搜索用于参考信号的基本信号口的触点；

c．选择用于发送信号路径的第二对触点；和

d．通过将经侧音调耦合接收到的参考信号与发送参考电平作比较设置发送信道灵敏度。

30．依据权利要求29的方法，其中施加到发送信号路径的参考信号是通过接收信号路径被检测的，参考信号通过底座的侧单调特性传送到发送信号路径。

31．依据权利要求29的方法还包括将接收信号路径和发送信号路径转换为双向信号路径的步骤，双向信号路径用于连到双向信号口。

32．一种用于配置电话接口设备的方法，接口设备用于将具有双向信号口的电话装置连到具有底座和手机的电话机，底座具有基本信号口，基本信号口具有预先规定的触点数目，基本信号口用于提供扬声器信号和接收话筒信号，本方法包括以下步骤：

a．放置一个电话呼叫到远距离主系统；

b．搜索用于由远距离主系统提供的参考信号的基本信号口的触点；

c．为接口设备选择用于接收信号路径的第一对触点；

d．通过将参考信号与参考电平作比较设置接收信号路径的灵敏度；和

e．限制由接口设备从双向信号口获得的信号电平。

33．一种配置电话接口设备的方法，接口设备用于将具有双向信号口的电话装置连到具有底座和手机的电话机，底座具有基本信号口，基本信号口具有预先规定的触点数目，基本信号口用于提供扬声器信号和接收话筒信号，本方法包括以下步骤：

a．检测跨接第一对触点的拨号音；

b．通过将拨号音信号与接收参考电平作比较设置接收信号路径的灵敏度；和

c．限制由接口设备从双向信号口获得的信号电平。

34．依据权利要求33的方法还包括以下步骤：

a．将参考信号施加到用于接口设备的发送信号路径；和

b．通过将经侧音调耦合接收到的参考信号与发送参考电平作比较设置发送信道灵敏度。

35．依据权利要求35的方法，其中施加到发送信号路径的参考信号是通过接收信号路径被检测的，参考信号通过底座的侧音调特性传送到发送信号路径。

36．依据权利要求34的方法还包括将接收信号路径和发送信号路径转换为双向信号路径的步骤，双向信号路径用于连到双向信号口。

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