VoIP - без шнурков!

Автор: Георгий Башилов
Опубликовано: 06 октября 2005 года
Источник: "Компьютерра"

Заметная часть российских пользователей программы Skype, изначально задуманной для голосового общения, в большинстве случаев довольствуется чатом, доступным в других программах Instant Messaging с прошлого века. Голосовые же возможности оказываются невостребованы, или, лучше сказать, незадействованы - то же самое справедливо и в отношении софтовых IP-телефонов, приживающихся с великим трудом.

Бал правят аппаратные IP-телефоны и карточные операторы. Сложившиеся модели общения изменить трудно: парадигма телефонного аппарата, относительно громоздкого, но тем не менее удобного, отвечает вкусам большинства.

Так что же, софтфон, программный клиент IP-телефонии, чересчур сложен? Отнюдь, скорее слишком неудобны традиционные проводные и даже новомодные беспроводные Bluetooth-гарнитуры.

Ситуация с Bluetooth, правда, уже меняется - этим летом должны появиться гарнитуры, которые позволят держать связь сразу с несколькими базами, так что гарнитуру, специально купленную для мобильного телефона, можно будет использовать и для IP-телефонии, подключившись к встроенному в ноутбук или настольный компьютер Bluetooth-адаптеру. Обещано, что гарнитуры будут достаточно умны, чтобы одновременно отвечать на вызовы из разных телефонных сетей. Вселяет оптимизм и постоянно возрастающее время автономной работы - причем гарнитуры еще и умудряются терять в весе. Взять, например, анонсированную на весенней CeBIT, а затем - и на российской "Связьэкспокомм" модель Tahiti от Plantronics[Одна из недавних гарнитур Plantronics, весящая всего-навсего 10 г, работает в режиме разговора 25 часов].

DECT: на пути к цифре

Интересен и годичной давности анонс компании Siemens, представившей USB-DECT-адаптер M-34: утверждалось, что он поднимет удобство использования Skype на новые высоты. Минувшей весной M-34 появился в европейских онлайновых магазинах по цене около 80 евро. За эту сумму покупатель получает небольшое устройство размером с USB-карточку флэш-памяти, полутораметровый USB-удлинитель и… около 60 Мбайт программного обеспечения, куда входит пара программных IP-телефонов, Skype и SIPPS, утилита Gigaset M34 Software, позволяющая установить взаимодействие между дектовской трубкой (их список ограничен, адаптер и ПО работают далеко не с каждым DECT-телефоном Siemens, не говоря уже об изделиях других производителей) и компьютером.

Компьютер вместе с подключенным к нему адаптером прописывается на базе как еще один внутренний телефон. После этого другие трубки можно использовать, чтобы соединиться со Skype, SIPPS, мессенджером или даже программой, позволяющей удаленно управлять компьютером и, например, запускать на нем приложения - тот же Windows Media Player - не отходя от грядки. После соединения со Skype на графическом экране трубки отображается список абонентов вместе с информацией об их состоянии (Presence): "в сети", "занят" и пр. Надоест Skype - можно послушать музыку, дистанционно запустив на компьютере любой проигрыватель (при условии, что программа предварительно настроена на его использование и определены управляющие воздействия, передаваемые на проигрыватель нажатием клавиш на телефоне). При этом трубку можно использовать по прямому назначению - для звонков в традиционные телефонные сети. Еще один интересный момент: M-34 наконец-то привносит цифровые технологии передачи данных в цифровой же стандарт телефонии - DECT - и делает доступными владельцу аппарата такие приятные мелочи, как синхронизация записных книжек с компьютером и даже резервное соединение с Интернетом. Последнее, правда, возможно, если и сама телефония у вас цифровая - ISDN. Параметры резервного канала в этом случае будут - обзавидуешься: почти мгновенное соединение и полный дуплекс на скорости не меньше 64 кбит/с.

Из цифры в цифр перелетая

Тем не менее до России адаптеры M-34 пока не добрались, как, впрочем, и до сайта Skype. Чтобы в этом убедиться, достаточно посетить страничку, на которой представлены гарнитуры Plantronics и пара моделей телефонов:

CyberPhone K и Olympia Cordless DUALphone. И ни следов Siemens!

Если же продвинутая функциональность, номеронабиратель, информационный дисплей и Presence представляются чем-то излишним, если вам гораздо важнее удобство пользования, а модель программного клиента, когда вся необходимая (и не очень) информация отображается на экране компьютерного монитора, и если, наконец, под рукой оказался лишний DECT-телефон, то проблему можно решить самостоятельно - при помощи паяльника, пары часов свободного времени и толики везения.
Идея переделки почерпнута с www.grynx.com. На странице подробно рассказано, как переделать в беспроводную телефонную гарнитуру аппарат Siemens Gigaset 3010, а в "Историях успеха" приведены рецепты переделки еще нескольких телефонов.

Необходимая оговорка: автор идеи Крис Джернекер (Chris Jarnaker) не несет ответственности за возможный вред, каковой, не исключено, будет нанесен вашему(им) телефону(ам) при попытке повторения нижеизложенных действий. Точно так же не рекомендуется слепо следовать инструкциям grynx.com; Крис честно предупреждает, что часть функциональности телефона при переделке была безвозвратно утрачена. Мы постараемся обойтись без потерь.

Диспозиция

Итак, в моем распоряжении была пара трубок Siemens Gigaset 4010, любезно предоставленных компанией "ВэД" около четырех лет назад: великолепное качество голоса, прекрасная реализация режима "спикерфон", "уоки-токи" - пара трубок связывается напрямую, минуя базу, на расстоянии сотни-другой метров. Собственно, благодаря именно этому режиму у меня и оказалось две трубки.

Алё, база?

До начала экспериментов база была одна. Это весьма замедлило переделку: ваять приходилось урывками, когда телефон не был нужен домочадцам. Не лучшим образом влияла и перспектива остаться вовсе без телефона, случайно закоротив какую-нибудь цепь или усилительный каскад. Потом, когда я приобрел еще одну базу[На онлайновой барахолке komok.com удалось уложиться всего в 500 рублей], дела пошли веселее.

Итак, необходимые принадлежности: тестер (вольтметр), крестовая отвертка, маломощный паяльник, припой, флюс, пара сопротивлений по 100 Ом, одно - на 3 кОм, керамический конденсатор на 1 мФ и кусок гибкого двухжильного кабеля. Последний, как показал опыт, может быть неэкранированным - уровни сигналов достаточно высоки, и, если длина кабеля не превышает нескольких метров, наводки вряд ли будут заметны на слух.

Один из резисторов станет ограничителем тока, два других и конденсатор - вместе образуют делитель и RC-фильтр верхних частот, который понадобится нам для развязки по току "съемной цепи", а также для избежания возможных неприятностей и потерь в качестве звука и функциональности самого устройства. Чтобы уменьшить наводки, навесные элементы лучше размещать на конце линии - чем меньше выходное сопротивление, тем с большей вероятностью выходные каскады смогут "прокачать" наш полутораметровый кусок соединительного кабеля. Соответственно схема "line in", или "микрофон", была распаяна на джеке, который вставлялся в звуковую карту, еще один резистор поместился в базе - там, где заводился сигнал со звуковой карты.
Описание микроконтроллера найти в Интернете не удалось, поэтому действовать пришлось методом тыка (предварительно распаяв оба кабеля на "землю"), подключаться к разным участкам платы и на слух искать нужные сигнальные цепи.

Самое простое - завести звуковой сигнал на базу. Для этого активируем трубку, так чтобы на ней горел красный светодиод, показывающий активность соединения, и пробуем найти нужную цепь, подавая на нее сигнал с выхода звуковой карты компьютера. Поскольку мы используем токоограничивающий резистор, риск сжечь базу минимален, особенно если мы ограничим поиски зоной, показанной на рис. 1б. Когда цепь будет обнаружена, в трубке раздастся сигнал со звуковой карты - причем без всяких соединительных проводов. Было найдено два подходящих места - одно из них с заметным смещением по постоянному току (для обнаружения и диагностики таких ситуаций, собственно, и нужен вольтметр). Чтобы не дразнить гусей и не нарушать режимы по постоянному току и звуковой карты, и базы, была выбрана точка с нулевым смещением напряжения питания относительно "земли". И распаяна. Всё - трубка уже имеет дополнительную функциональность. В режиме "спикерфона" ее можно использовать как переносную радиоточку, предварительно подключив базу к линейному выходу звуковой карты компьютера.

Правила съема

Чтобы снять сигнал, придется потрудиться[В базе использован поверхностный монтаж, оторвать проводник - проще простого]. Нет, саму точку съема найти нетрудно - активируем трубку, подносим ее поближе к телевизору и на максимальном удалении, во избежание микрофонных эффектов, пытаемся воспроизвести сигнал с трубки. Опять же, подключаемся через токоограничивающий резистор (риск вывести цепи из строя уже не так велик - вход звуковой карты имеет достаточно высокое сопротивление и защиту по напряжению). Звук во избежание недоразумений (микрофон компьютера может быть отключен системой и т. д.) и потерь времени лучше воспроизводить на каком-нибудь простом, с одной кнопкой, звукозаписывающем устройстве (в моем случае - пишущем плейере Sony). Припаиваем еще один проводок, аккуратно заделываем кабель, чтобы его случайно не повредить и тем более не оторвать[На микрофонных входах звуковых карт это сделано намеренно. Дело в том, что типовые компьютерные микрофоны - электретного типа, и для работы они требуют наличия на своих контактах постоянного потенциала. Именно это напряжение и подводится к ним через большой резистор по той же самой сигнальной паре проводов. - Прим. ред]. Аккуратно закрываем базу, предварительно просверлив еще одно отверстие для кабеля (если, конечно, вы не догадались перед распайкой пропустить кабель через подставку базы). В базу, если пайка надежная, заглядывать больше не придется.

К глубокому сожалению, развязка по постоянному току не является обязательным аксессуаром входных микрофонных каскадов звуковой карты6. А нам, опять-таки к глубокому сожалению, придется использовать именно микрофонный вход: подавляющая часть программных телефонов даже не допускает в своем интерфейсе возможности использования линейного входа, на котором и диапазон напряжений повыше, и развязка имеется.

Вооружаемся вольтметром и измеряем напряжение на микрофонном джеке (напомню - внутри уже распаян стоомный токовый ограничитель). Батюшки, смещение по постоянному току - 1,3 В при максимальной амплитуде звукового сигнала, доходящей до 200 мВ! При том что номинальное напряжение, снимаемое с большинства микрофонов, - единицы милливольт. Надо что-то делать. Конкретно - паять RC-цепочку и делитель (схема 1).

Резисторы можно легко установить прямо в джеке-штекере, а конденсатор - на паре гибких проводков вывести наружу и примотать к кабелю лейкопластырем или изолентой. Такая схема будет фильтровать постоянное напряжение и все чатоты ниже примерно 50 Гц и практически не скажется на качестве голоса (обычно выше 300 Гц).

Остается лишь настроить программный телефон.

При всех этих переделках - ура! - удалось полностью сохранить функциональность базы. А если приделать тумблер, отключающий базу от телефонной сети, можно попеременно использовать ее для IP- и традиционной телефонии. У меня, как уже говорилось, две базы, одна из которых теперь постоянно подключена к компьютеру, а другая - к телефонной розетке.

Пожалуй, для полного счастья не хватает лишь быстрого, "в одно касание", переключения между базами и возможности набора номера непосредственно с трубки. Здесь можно пофантазировать на тему тонального набора (в Сети встречаются и такие конструкции, то есть направление активно исследуется и развивается) и других благ цивилизации.

Как показала практика, пользоваться программными телефонами с "новой" беспроводной трубкой легко и удобно: во время разговора можно свободно ходить по квартире и даже за ее пределами, ведь дальность действия DECT значительно больше не только Bluetooth-, но и WiFi-устройств. Кроме того, воспользовавшись режимом громкоговорящей связи, можно использовать трубку в качестве переносной радиоточки, воспроизводящей музыку с MP3- или CD-проигрывателя.

Непонятно лишь, почему производители DECT- и других беспроводных телефонов не оснащают их линейными интерфейсами для сопряжения с компьютером.

Дальнейшие пути развития функциональности изложенного подхода - добавление функции распознавания сигналов тонального вызова (DTMF) в звуковую плату, с тем чтобы можно было набирать номер вызываемого абонента прямо на трубке (см., например, www.chat-cord.com), или голосового набора номера - в программный телефон.

Пугает перспектива сломать базу? Воспользуйтесь рекомендациями Jeroen aka Mr. Blond, которые позволят вам с помощью трансформатора, позаимствованного у старого телефонного модема, подключить к компьютеру любой телефонный аппарат - проводной, беспроводной - без разницы (схема 2)!

Девятивольтовый (сгодятся даже пять вольт с USB-кабеля) источник напряжения служит для питания телефона (и "эмулирует" телефонную линию). Если телефон (как, например, DECT) имеет собственный источник - можно обойтись без внешнего.

Может, самое время наладить производство таких трансформеров на каком-нибудь "свечном заводике" в Зеленограде? Спрос при соответствующей маркетинговой поддержке, не сомневаюсь, будет - железяка копеечная!

- Из журнала "Компьютерра"