Небольшое число внешних голосовых модемов, встречающихся на рынке, имеет встроенный микрофон, вместе с динамиком размещающийся внутри корпуса модема; разъемы для подключения внешней гарнитуры пальчиковые, диаметром 3,5 мм. Наличие гнезд для гарнитуры — достаточный признак голосового модема, но не необходимый, — модемы, реализующие функции только автоответчика (TAM only) или модемы, оснащенные встроенными микрофоном и динамиком, могут не иметь гнезд для подключения внешнего громкоговорителя или микрофона (как, например, новые модели голосовых модемов фирмы ZyXEL).
Для работы модема с телефонным аппаратом требуется дополнительное реле и источник питания. Обычно это же реле используется для отключения телефонного аппарата, когда модем устанавливает соединение для обмена данными или передачи/приема факсимильных сообщений, поэтому при отсутствии реле (гнезда Phone и Line соединены параллельно), снятие трубки телефонного аппарата приведет к возникновению помех или даже разрыву соединения.
Для голосового модема имеет большое значение наличие датчиков состояния линии и телефона, так как в стандартах голосовых команд предусмотрена реакция модема на события, происходящие на линии и телефонных аппаратах (включенных в модем или параллельно ему). Все это аппаратное изобилие отнюдь не вдохновляет производителей, работающих на рынке дешевых изделий, поэтому частенько выпускаются модемы с урезанным набором функций. В итоге в продаже можно видеть голосовой Win-модем, стоящий очень дешево, в котором от полноценного аппаратного модема остались лишь цепи сопряжения с телефонной линией и кодек.
Теперь стоит рассказать, для чего можно использовать голосовые модемы. Начнем со специального голосового режима SpeakerPhone: в нем модем ничего не передает и не принимает из компьютера. Сигнальный процессор воспроизводит звук, приходящий из линии, через встроенный или внешний динамик, а звук, поступающий через микрофон, передает в линию. Это позволяет говорить с позвонившим абонентом при помощи микрофона и динамика модема.
Реализация такого режима требует дополнительных затрат, в том числе и аппаратных: для работы в режиме SpeakerPhone приходится одновременно работать с телефонной линией и динамиком/микрофоном (соответственно требуется два кодека). Кроме того, необходимо принять меры для подавления акустического эха (в некоторых модемах используется отдельный сигнальный процессор для выполнения связанных с режимом SpeakerPhone функций). Естественно, что модемы с поддержкой режима SpeakerPhone (и особенно full-duplex SpeakerPhone, когда передача голоса осуществляется в обоих направлениях одновременно) стоят дороже.
Практический пример: у вас к линии подключен модем IDC-5614BXL/VR. При входящем звонке модем генерирует звуковой сигнал, вы нажимаете кнопку One Touch Phone на лицевой панели модема, он «снимает трубку» (подключается к линии) и переходит в режим SpeakerPhone. Пожалуйста, можете говорить с вызывающим абонентом, а когда закончите разговор, снова нажмите эту кнопку, и модем положит трубку.
Автоответчик. Аббревиатура TAM (Telephone Answering Machine) в перечне свойств модема означает, что ваш модем может как минимум записывать звук с телефонной линии в компьютер. TAM only означает, что в модеме урезано все, кроме минимума, необходимого для работы автоответчика.
Для реализации функции автоответчика нужно держать включенными модем, компьютер и программу, реализующую работу при помощи голосовых команд. Когда поступает звонок, программа дает модему команду снять трубку, проиграть приветствие (стандартное, или записанное вами) и записать сообщение. Если позвонивший абонент начнет передачу факса, факс-модем распознает этот сигнал, и программа перейдет к приему факса, если в ней заложена такая возможность. Кстати, распознавание сигнала вызова факса (1300 Гц) происходит и в момент, когда модем воспроизводит звук, поступающий в цифровом виде от компьютера. Таким же образом могут распознаваться сигнал вызова другого модема, изменение состояния телефона и линии, сигналы АТС и сигналы DTMF (используются при тоновом наборе). Любопытно, что некоторые модемы умеют работать в режиме автоответчика автономно, без необходимости оставлять компьютер включенным. При этом голосовые и факсимильные сообщения запоминаются во вместительном банке Flash-ППЗУ модема; пользователь в любой момент может перенести их на компьютер при помощи специализированного ПО. Модемы U.S.Robotics представлены в данном классе несколькими моделями — 5625 Professional Message Modem (2225) и 5668 Message Modem (2068 Sportster MessagePlus).
Предположим, вы используете модем под управлением некоторой программы в качестве автоответчика. Поступил звонок, на который вы не ответили, используя автоответчик для мониторинга входящих звонков и отвечая только на важные вызовы. Автоответчик работает, записывая сообщение, а вы решаете снять трубку и ответить лично. Если датчик положения трубки телефона в модеме есть — все в порядке, программа, распознающая события (фиксируемые этим датчиком), поймет, что вы сняли трубку телефона и отключит модем от линии. В противном случае вам придется делать это вручную, что часто неудобно: компьютер в другой комнате, экран занят другим приложением и пр.
О качестве записи и воспроизведения голоса. Хотя все модемы используют 16-разрядные кодеки с частотой дискретизации 7200 Гц или выше (что более чем достаточно для качественных записи и воспроизведения), фактическое качество записи может сильно меняться в зависимости от выбранных частоты дискретизации и сжатия. Это вызвано ошибками во внутренних подпрограммах сжатия голоса. Некоторые модемы испытывают трудности в простейшем режиме 8-бит PCM, другие — начинают «квакать» при использовании ADPCM (IMA ADPCM). Можно «поиграть» с частотой дискретизации и сжатием, чтобы выяснить, какое сочетание дает лучшие результаты.
Большое значение имеет способность модема подстраиваться под условия конкретной линии связи: уровень принимаемого сигнала и затухание в канале связи. Практически все голосовые модемы имеют АРУ (Автоматическую Регулировку Усиления), но не всегда АРУ обеспечивает оптимальный уровень записи. Часто максимальный коэффициент усиления выбран слишком низким, и модему не удается записать слабый сигнал. У многих модемов АРУ работает слишком медленно, что приводит к пропаданию начала записываемой фразы.
С воспроизведением еще хуже. Многие модемы не позволяют регулировать громкость при воспроизведении в линию, а установленная «фабричная» громкость слишком мала для каналов с большим затуханием сигнала. Можно столкнуться и с ситуацией, что громкость воспроизводимого в линию сигнала регулируется, но при высоких уровнях начинаются нелинейные искажения.
Что касается «традиционных» параметров записи/воспроизведения голоса, они у всех модемов примерно одинаковы: частота дискретизации — 7200, 8000 и 11025 Гц, разрядность кодека 16 бит, затем сигнал усекается и сжимается до восьми, четырех, трех или двух бит. Для сжатия обычно используется адаптивная дельта-модуляция (ADPCM). Заметим, что 7200 Гц и двух бит вполне достаточно для разборчивой записи и воспроизведения голоса.
Помимо состояния линии и телефона, стандарты голосовых команд предполагают отслеживание других событий, происходящих на линии: сигналов АТС (непрерывного сигнала, сигналов «занято») и тонального набора, тонов вызова (CNG) и ответа факсов и модемов. Для правильной работы модема важно надежное определение этих сигналов. Например, если модем не способен обнаружить сигнал «занято», ему не удастся определить момент, когда позвонивший повесил трубку, и программа будет записывать короткие гудки (в лучшем случае до истечения лимита максимальной длительности сообщения). Не менее опасно и ложное определение сигналов «занято» — запись сообщения будет прервана на полуслове! Этой болезнью страдают очень многие из так называемых «адаптированных под наши телефонные сети» модемов: адаптация заключается в установке широких параметров сигналов «занято», в результате модем начинает принимать голос за короткие гудки.
При помощи аппарата с тоновым набором удаленный абонент может управлять автоответчиком. О возможности такого управления можно и нужно предупреждать звонящего в тексте приветствия. Программа ведет журнал событий — вы можете посмотреть, в котором часу вам звонили, и прослушать оставленное сообщение. Голосовой факс-модем может быть использован в качестве средства автоматического оповещения. Вы записываете голосовое сообщение и вводите в программе список номеров телефонов, по которым необходимо его передать (например, обзваниваете всех выпускников вашего класса, чтобы сообщить, где и когда будет праздноваться годовщина выпуска). Компьютер наберет все указанные номера, определит сигналы «занято», «не отвечает» или ответ голосом, надиктует с помощью модема ваше сообщение и запишет ответ оповещаемых абонентов.
Запись и воспроизведение звуков. В качестве источника звука может быть выбран микрофон, линия или телефонный аппарат (наиболее качественный звук получается обычно с микрофона). Когда вы даете команду на запись, компьютер инициализирует модем и предлагает нажать кнопку «запись», подтверждающую вашу готовность говорить. После этого выдается предупреждающий сигнал, и начинается запись. Соответственно, по нажатии кнопки «стоп» запись будет завершена. Прослушать сделанную запись можно через динамик модема, а воспроизвести в телефонную линию — и через телефонный аппарат, подключенный к гнезду Phone. При помощи этой функции можно записать телефонный разговор. Для этого необходимо подключить телефонный аппарат не последовательно, а параллельно, в качестве источника звука для записи выбрать телефонную линию, набрать номер абонента и включить процесс записи. В результате весь разговор собеседников будет записан в файл.