 | Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в основном непроверенным, поскольку в нем отсутствуют соответствующие встроенные ссылки . ( Февраль 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Телефонный гибрид является компонентом на концах абонентской линии коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) , которая преобразует между двухпроводных и четырехпроводных форм двунаправленных аудио дорожек. При использовании в средствах вещания для обеспечения трансляции телефонных звонков гибридный телефонный аппарат с качеством вещания известен как гибридный телефонный аппарат или устройство балансировки телефона .
Необходимость гибридов происходит от природы аналоговой обычной телефонной службы (POTS) дома или малого бизнеса телефонных линий, где два звуковых направления объединены на одной паре двухпроводной. В телефонной сети коммутация и передача почти всегда представляют собой четырехпроводные цепи с разделением двух сигналов. Гибриды совершают необходимое преобразование. В более старых аналоговых сетях требовалось преобразование в четырехпроводную схему, чтобы усилители-повторители можно было подключить к каналам дальней связи. В современных цифровых системах каждое направление речи должно обрабатываться и передаваться независимо.
В линейных картах в телефонном коммутаторе центрального офиса , которые сопряжены с аналоговыми линиями , включают гибриды , которые адаптируются четырехпроводной сеть для двухпроводных цепей , которые подключаются к большинству абонентов.
Поиск лучших телефонных гибридов и эхоподавителей (родственная технология) был важным мотивом для разработки алгоритмов и оборудования DSP ( цифровой обработки сигналов ) в Bell Labs , NEC и других сайтах.
Технология [ править ]
Основным принципом является согласование импеданса . Входящий сигнал подается как на телефонную линию, так и на «балансирующую сеть», которая имеет такое же полное сопротивление, как и линия. Исходящий сигнал получается путем вычитания двух, тем самым отменяя входящий сигнал из исходящего. [1] Ранние гибриды были сделаны с трансформаторами, сконфигурированными как гибридные катушки, которые имели дополнительную обмотку, которая могла быть подключена не по фазе. Название « гибрид» происходит от этих специальных трансформаторов со смешанной обмоткой.
Эффективный гибрид будет иметь высокие транс-гибридные потери, что означает, что относительно небольшая часть входящего звука будет появляться на исходящем порту. Слишком большая утечка может вызвать эхо, когда есть задержка в пути передачи, как это происходит со спутниковой связью, мобильным телефоном и каналами VoIP. Это результат того, что голос говорящего доходит до гибрида на дальнем конце и возвращается к его собственному приемнику с недостаточным затуханием. В Рекомендации МСЭ-Т G.131 описывается зависимость задержки эхо-сигнала от амплитуды и раздражения слушателя. При 100 мс возвратные потери 45 дБ требуются менее чем 1% испытуемых, чтобы выразить неудовлетворенность.
Хорошая компенсация зависит от балансирующей сети, имеющей частотно-импедансную характеристику, которая точно соответствует линии. Поскольку импедансы телефонных линий различаются в зависимости от многих факторов и взаимосвязь не всегда гладкая, аналоговые гибриды могут обеспечить гарантированную изоляцию всего в несколько дБ. По этой причине современные гибриды используют цифровую обработку сигналов для реализации адаптивного фильтра наименьших средних квадратов, который автоматически определяет полное сопротивление линии в диапазоне частот голоса и подстраивается под него. Они могут достигать трансгибридных потерь более 30 дБ, измеренных с использованием белого шума в качестве отправляемого сигнала.
Гибриды DSP также называются «линейными эхоподавителями » (LEC). (Фраза «компенсатор эха» в этом контексте вводит в заблуждение, поскольку подавление эха как такового отсутствует, а скорее происходит утечка из интерфейса аналоговой линии с очень короткой временной задержкой, более точно характеризуемой как фазовый сдвиг. Однако любая неотмененная гибридная утечка будет вызывать эхо, когда связанный тракт передачи имеет задержку, поэтому эффект на систему заключается в уменьшении эха.)
Гибриды и канцлера иногда комбинируют с эхоподавителями . Они работают на предположении, что обычно в определенный момент времени говорит только одна из двух сторон разговора. Подавитель переключает потерю в неактивный речевой тракт, таким образом усиливая эффект подавления эха гибрида за счет одновременного двустороннего разговора.
Несмотря на то что по своей сути четырехпроводный, [ править ] VoIP системы требуют гибридов , когда они взаимодействуют с двухпроводными линиями. Шлюз VoIP-to-Telco, используемый для сопряжения VoIP PBX (частной телефонной станции) с аналоговыми линиями, будет содержать гибриды для выполнения необходимого преобразования. End-end VoIP не требует гибридов, если не требуется адаптация к двухпроводной линии.
Гибриды радиовещательных телефонов [ править ]
В вещательных студиях название функциональной части стало обозначать целое , а телефонный гибрид - это устройство, которое объединяет все функции, необходимые для подключения телефонных линий к студийным аудиосистемам, обеспечивая электрический и физический интерфейс между телефонными линиями. и студийное оборудование. Эти устройства часто включают в себя обработку в дополнение к гибридной функции, такую как управление динамикой , фильтрация и эквализация (EQ). Некоторые из них имеют динамический эквалайзер, который автоматически регулирует параметры для поддержания спектральной согласованности от широко варьирующихся источников звука. [2] Некоторые включают акустическое эхоподавление, позволяющее создавать акустические тракты между громкоговорителями, передающими звук с телефона, и микрофонами, питающими телефонные линии.
В студийных приложениях гибрид требует особенно хорошей изоляции между отправкой и получением. Когда на выходе гибрида появляется слишком много звука хоста, возникает ряд дефектов. Искажение голоса хоста может возникнуть в результате того, что телефонная линия изменила фазу передаваемого звука перед его возвратом с различными сдвигами на разных частотах. Исходный звук и звук утечки микшируются на консоли и объединяются в фазе и противофазе на различных частотах. Когда это происходит, хост звучит либо глухо, либо жестко, так как подавление фазы влияет на одни частоты больше, чем на другие. Звуковая обратная связьможет возникнуть в результате акустической связи, возникающей, когда вызывающий абонент должен быть слышен через громкоговоритель. Когда линии объединены и усиление вокруг петли нескольких гибридов больше единицы, будет слышно «пение» обратной связи. Если утечка очень велика, операторы не смогут контролировать относительные уровни звука хоста и вызывающего абонента, поскольку фейдер телефона консоли будет влиять на оба сигнала.
Технология цифровой обработки сигналов, используемая в современных гибридах, отвечает требованиям изоляции и реализует вспомогательные функции. Для телекоммуникационных соединений ISDN и VoIP теоретически нет необходимости в гибридах. Однако вызовы, которые имеют ISDN или VoIP на одном конце, обычно завершаются аналоговой линией на другом, и поэтому существует значительный источник эха как от гибридной телефонной компании на линейной карте, так и от самого телефона. Акустическая связь, когда микрофон улавливает выходной сигнал динамика, является еще одним потенциальным источником эха. Электрические наводки между аналоговыми цепями (перекрестные помехи) - это еще один. Даже низкие уровни эха могут быть слышны при большой задержке, как это обычно бывает с VoIP.
Телефонные гибриды, предназначенные для студийных приложений, обычно представляют собой устройства для монтажа в стойку [3] [4] [5], которые имеют разъемы типа RJ для телефонной линии и балансные аналоговые или AES3 аудиовходы / выходы на разъемах XLR для подключения студийного оборудования. Один, два или более гибридов могут быть упакованы в единицу. Существуют варианты для подключения телефонных линий POTS, ISDN или VoIP. Помимо аудиофункций, гибриды могут включать дополнительные возможности, такие как автоответ / отключение, обнаружение / генерация DTMF и определение идентификатора вызывающего абонента .
Обратите внимание, что телефонные гибриды должны питаться от микшерного пульта с помощью микс-минуса, чтобы избежать обратной связи.
Некоторые недорогие адаптеры подключаются между телефоном и трубкой с помощью кнопки для активации трубки или адаптера. Это простые пассивные устройства, которые передают звук с телефона без обработки.
На другом конце спектра находятся системы, которые могут обрабатывать несколько линий и подключаться к компьютеру, чтобы производитель мог следить за тем, кто на какой линии, связываться с хостом и управлять порядком приема вызовов.
Телефонные гибриды также используются для сопряжения производственных систем внутренней связи с ТфОП.
Сопутствующее оборудование [ править ]
Кодеки POTS, кодеки ISDN и IP-кодеки используются для удаленного вещания, когда возможно наличие специализированного оборудования на обоих концах соединения. Кодеки POTS работают с аналоговыми линиями, кодеки ISDN - с линиями ISDN, а IP-кодеки - с любым каналом, который может обеспечить IP-соединение. Они используют сжатие аудиоданных и декомпрессию на каждом конце. Таким образом можно достичь полосы пропускания звука до 20 кГц. Сжатие часто осуществляется через MPEG MP3 или AAC .
Автопатчи - это телефонные гибриды, используемые радиолюбителями для сопряжения своего радиооборудования с телефонными линиями.
См. Также [ править ]
- Адаптивное отключение обратной связи
- Блок дистанционного пикапа
Ссылки [ править ]
- ^ Патент США 3180947 «Электронный мост Hybrid Circuit»
- ^ http://telos-systems.com
- ^ [1] Архивировано 18 сентября 2008 г., в Wayback Machine.
- ↑ [2] Архивировано 22 декабря 2008 г., в Wayback Machine.
- ^ http://telos-systems.com
Внешние ссылки [ править ]
- Рекомендации МСЭ-Т: серия G
- Моделирование телефонных гибридов в виде матриц 2 x 2
