2. Апаратура передавання мови

В системі телефонного зв'язку до апаратури передачі мови відносяться пристрої: перетворення звукових повідомлень в електричні сигнали, зворотного перетворення сигналів в звукові повідомлення і ряд допоміжних. У якості першого пристрою, який часто називається акусто-електричним перетворювачем, використовується мікрофон. У якості другого пристрою, який називається електроакустичним перетворювачем, служить телефон. В системах телефонного зв'язку найбільше вживання мають вугільні мікрофони і електромагнітні телефони.

Вугільний мікрофон — перетворювач звукових коливань в електричні. Принцип його дії заснований на властивості вугільного порошку змінювати опір електричному струму залежно від його щільності, що змінюється під дією звукових коливань повітряного середовища. Пристрій вугільного мікрофону і схема його включення в електричний ланцюг показані на рис. 7.2. Основними елементами мікрофону є рухомий і нерухомий електроди, підключені до електричного ланцюга, і вугільний порошок, що заповнює простір між електродами.

Рисунок 7.2 – Вугольний мікрофон

Рухомий електрод жорстко зв'язаний з мембраною, що сприймає коливання навколишнього шару повітря. Елементи мікрофону поміщені в загальний корпус. Звукові коливання повітря призводять до відповідних коливань мембрани. Разом з мембраною коливається, горизонтально рухаючись, рухомий електрод, що змінює щільність вугільного порошку. При збільшенні щільності порошку його опір електричному струму зменшується, а при зменшенні — збільшується. Отже, струм в ланцюзі змінюватиметься прямо пропорційно до зміни звукового тиску.

За відсутності звукових коливань мембрана знаходиться в стані спокою, опір порошку не змінюється, а в ланцюзі мікрофону протікає струм, що не змінюється. З появою звукових коливань, тобто початком зміни звукового тиску, струм починає змінюватися за законом зміни тиску.

Електромагнітний телефон є перетворювачем електричних коливань в звукові. Принцип дії його заснований на взаємодії магнітних потоків, створюваних постійним магнітом і електромагнітом. Під дією результуючого (сумарного) потоку мембрана телефону скоює коливальний рух, співпадаючий із змінами електричного струму, що надходить в обмотку електромагніту.

Основними елементами телефону (рис. 7.3) є: постійний магніт, електромагніт, що складається з двох обмоток з осердями, і мембрана. В телефонних апаратах застосовуються так звані капсульні телефони, які розміщуються в мікротелефонних трубках. Конструктивне виконання їх може бути різним.

Рисунок 7.3 – Електромагнітний телефон

У стані спокою, тобто за відсутності струму в обмотках електромагніту, мембрана притягнута до осердь під дією потоку, що створюється постійним магнітом, має невелике прогинання у бік осердь і нерухома. Поява змінного електричного струму в обмотках електромагніту створює в осерді додатковий змінний магнітний потік, що має напрям або співпадаючий, або протилежний напряму потоку, що створюється постійним магнітом. В результаті мембрана рухатиметься, відповідно зміні величини струму. Коливальні рухи мембрани періодично ущільнюють і розряджають оточуючий шар повітря і тим самим створюють коливальні рухи частинок повітря, що розповсюджуються і сприймаються вухом людини як звук.

До допоміжних пристроїв апаратури передачі мови відносяться пристрої виклику, призначені для прийому сигналів виклику: дзвінок, зумер, електролампа і ін. Допоміжним, але обов'язковим, є також пристрій для передачі адресної інформації, який називається номеронабирачем і створює серії імпульсів, що відповідають номеру абонента, що викликається.

Всі елементи апаратури передачі мови конструктивно об'єднуються в прилад, який називається телефонним апаратом. Структурна схема телефонного апарату приведена на рис. 7.4. Коли трубка телефонного апарату не знята, вона натискає своєю масою на важельний перемикач, тримаючи його в нижньому положенні, як показано на малюнку. При цьому до лінії підключений викликовий пристрій, який спрацьовує при появі сигналу виклику. При знятті трубки з апарату перемикач підіймається вгору і підключає до лінії розмовні прилади і номеронабирач, готуючи апарат до ведення переговорів.

Рисунок 7.4 – Структурна схема телефонного апарата