本发明涉及一种新型电话机，确切的说，涉及一种与微型计算机接续的计 算机软件控制电话机，该电话机是由计算机软件通过USB接口来控制操作的 电话机，它是利用公共交换电话网(PSTN)和微型计算机强大的管理控制和 计算存储功能，把普通电话机集成到微型计算机上，使普通电话机的功能实现 质的飞跃。

自1876年电话诞生以来，已经过去了一百多年，人类进入了信息时代， 身处网络社会的人们，面临越来越多的通信媒体和通信方式的选择。但是在各 式各样的通信方式中，语音通信始终是其中极其重要的一种；在各种各样的通 信方式中，已经有一百多年历史的普通电话机仍然是人们最常使用、最为普及 的通信设备。在这一百多年间，电话机不断更新换代，功能也越来越强大，但 由于受本身体积、供电电源以及制造成本的限制，其功能的扩展和突破面临相 当大的困难，某些时候，已不适应人们对通信的要求。然而与此同时，计算机， 特别是微型计算机的迅速普及和网络的迅速发展，使它从最初作为计算和办公 设备，今天已经成为网络的通信终端；但是，微型计算机的资源还远远没有被 充分利用，在其中还有巨大的发展空间。

本发明的目的是提供一种与微型计算机接续的计算机软件控制电话机，该 装置将迅速发展的微型计算机和传统的电话机相结合，形成一种新型通信终端 设备——计算机软件控制电话机。它既保留原有电话机语音通信简单方便的特 点，又充分利用微型计算机丰富的软件、硬件资源，把微型计算机作为个人化 语音通信的智能管理中心，成为一个特有的个人化语音通信平台。

本发明的目的是这样实现的：一种与微型计算机接续的计算机软件控制电 话机，包括有：手柄、机座、普通电话线接口的电话机和微型计算机，其特征 在于：该微型计算机通过其通用串行总线(USB)接口，以及USB线缆、USB 接口电路、微控制器电路，与电话机接续，使该电话机成为一个相对独立的、 受该微型计算机软件控制其操作的计算机外部设备——计算机软件控制电话 机。

所述电话机的手柄上接有一个五刀双掷开关的倒换控制盒，其中四刀的动 接点与电话机手柄上的四根音频信号线(两根扬声器信号线，两根麦克风信号 线)相连接，其两组静接点则分别与电话机内的通信电路音频信号接口和该电 话机内设置的一组与计算机声卡音频信号输入输出接口相连接的接点相连接， 从而可以实现手柄输入输出的音频信号在普通PSTN电话输入输出音频信号和 声卡输入输出音频信号之间相互切换；而另外一刀则接入微控制器，用来检测 上述五刀双掷开关动接点当前所处的状态。

该电话机在计算机关机时，可以作为普通电话机使用；在计算机开机时， 则由计算机内部软件通过USB接口和微控制器电路中的叉簧控制电路、键盘 控制电路、数模转换电路和模数转换电路来完成摘机、拨号、挂机、语音播放、 录音、主叫号码显示与管理、电话音频信号信令分析与可视化操作，使该电话 机成为微型计算机的外部设备。

所述的微控制器电路中包括有：USB接口电路，与USB接口电路接续的 微控制器，以及分别与该微控制器连接的两个软件控制的叉簧电路，一个软件 控制的键盘电路，一个数模转换电路和一个模数转换电路。

所述的软件控制的叉簧电路是通过计算机软件发出控制信号，再经由USB 接口给微控制器，微控制器接收到该控制信号之后发出与此相对应的逻辑电平 来控制继电器的线包，从而控制继电器触点的接通和断开来实现叉簧的接通和 断开操作。

所述的软件控制的键盘电路是通过计算机软件发出控制信号，再经由USB 接口给微控制器，微控制器接收到所拨的电话号码，并发出与此相对应的逻辑 电平来控制光电隔离芯片触发端的闭路和开路，从而控制另一端的光敏三极管 的导通和断开来完成相应按键的操作。

所述的两个软件控制的叉簧电路，其中一个软件控制的叉簧电路是与电话 机的叉簧电路相串联，而另外一个软件控制的叉簧电路则是以并联方式跨接在 上述两个串联的叉簧电路的两端。

所述的由软件控制的键盘电路是与电话机的键盘电路并联在一起的。

所述的数/模转换电路和模/数转换电路是分别并联连接在电话机中的手柄 的输出输入接线上。

所述的微控制器电路还与电话机中的主叫号码识别电路相连接，以将主叫 电话号码送至计算机处理和显示。

所述的计算机软件控制电话机中的电话机部分由PSTN电话线供电，而 USB接口及微控制器电路部分则由微型计算机通过USB接口供电，两套电源 在数模转换电路和模数转换电路处共地。

所述的微型计算机中的软件为模块化结构，其软件包括有：主控模块，电 话号簿管理模块，拨号模块，通话进程分析与可视化模块，电话录音模块，电 话录音管理模块，计算机语音播放模块，通话管理模块，主叫号码显示模块和 USB通信模块。

所述的微控制器电路中的软件为模块化结构，其软件包括有：主控模块， 录音数据采样模块，计算机语音播放模块，拨号模块，主叫号码识别模块和USB 通信模块。

所述的计算机软件控制电话机是采用软件分析电话机中的音频信号信令， 并在计算机屏幕上以提示框的形式显示该音频信号信令的名称，从而实现电话 音频信号信令的可视化。

所述的计算机软件控制电话机可以以提示框形式进行提示的电话音频信号 信令的名称包括有：拨号音、回铃音、忙音、长途电话通知音、催挂音、特种 拨号音、拥塞音、空号音和呼入等待音。

所述电话机的手柄上接有一个五刀双掷开关的倒换控制盒，其中四刀的动 接点与话机手柄上的四根音频信号线(两根扬声器信号线，两根麦克风信号线) 相连接，其两组静接点中的一组与电话机内的通话电路音频信号接口相连接， 而另外一端则为悬空端；当五刀双掷开关的倒换控制盒的动接点切换到与悬空 端相接续时，电话机的手柄成为微型计算机音频信号输入输出的外围设备，而 另外一刀则接入微控制器，用以检测上述五刀双掷开关动接点当前所处的状 态。

所述的微型计算机中的软件为模块化结构，其软件包括有：主控模块，电 话号簿管理模块，拨号模块，通话进程分析模块，电话录音模块，电话录音管 理模块，计算机语音播放模块，通话管理模块，计算机手柄驱动程序模块，主 叫号码显示模块和USB通信模块。

所述的微控制器电路中的软件也为模块化结构，其软件包括有：主控模块， 录音数据采样模块，计算机语音播放模块，拨号模块，主叫号码识别模块，音 频输入模块，音频输出模块和USB通信模块。

当所述的五刀双掷开关拨向PSTN电话一端时，软件发出控制信号，通过 USB接口控制使串联的软件控制叉簧电路处于闭路状态，在软件完成摘机功 能时，使并联的软件控制叉簧电路处于闭路状态；在软件完成挂机功能时，使 并联的软件控制叉簧电路处于开路状态。

当所述的五刀双掷开关拨向另一端时，则软件发出控制信号通过USB接 口使串联的和并联的软件控制叉簧电路全部处于开路状态。

本发明的原理是这样实现的：首先，计算机软件控制电话机是一种电话机， 在计算机关机或与其配套的计算机软件未启动时，它能够作为一个功能简单的 普通电话机来使用，可以完成电话的呼叫和接听。在计算机开机且与其配套的 计算机软件启动时，它就是一个功能强大的、由计算机软件控制的电话机。在 计算机软件这个人机界面上，我们可以完成电话的拨打、接听、主叫号码显示、 电话号簿的管理(添加、修改、删除、查询)、电话录音、电话录音数据的管 理(删除、查询)，通信进程分析可视化以及通话的计时计费等；所有的计算 机软件发出的控制信号和从微控制器获得的数据全部通过USB接口输入输 出；而微控制器接收计算机软件发出的控制信号通过逻辑电路来完成计算机的 各种命令(如：拨号、接听、录音等)，并且将获得的各种数据上传给计算机。 从而实现了一个以普通电话电路和微控制器相结合为基础的、利用计算机强大 的逻辑控制和记录存储功能的、基于微型计算机的个人化语音通信平台。

本发明的特点是利用微型计算机强大的逻辑控制、记录存储和运算处理功 能，通过计算机USB通信接口，实现由软件来管理电话机；改变了传统电话 号簿查阅繁琐的缺点，实现了智能电话号簿的快速查询、模糊查询；改变了传 统电话机旋转拨号和按键拨号的方式，实现了鼠标一点就能通话的计算机拨号 方式；改变了传统电话机录音容量过小的缺点，实现了次数和录音时间不受限 制的强大的电话录音功能(仅受硬盘容量所限)；在通话过程中，还能实现主 叫号码识别，以及通话时间和通话费用的记录。另外，本电话机可以挂在显示 器的一侧，节约桌面空间，也可以像传统电话一样放在桌面上。

下面结合附图和实施例详细说明本发明的硬件结构和软件模块的组成、特 征和功效图：

图1是本发明的第一种实施例的系统硬件结构组成方框示意图；

图2是本发明的第一种实施例的系统软件模块组成方框示意图；

图3是本发明的软件控制的叉簧信号处理流程图；

图4是本发明的软件控制的键盘信号处理流程图；

图5是本发明的主叫号码信号处理流程图；

图6是本发明的电话录音信号处理流程图；

图7是本发明的电话音频信号信令处理流程图；

图8是本发明的计算机播放语音信号处理流程图；

图9是本发明的软件控制叉簧动作流程图；

图10是本发明第一种实施例的手柄——计算机音频信号输入输出流程 图；

图11是本发明的另一种实施例的系统硬件结构组成方框示意图；

图12是本发明的另一种实施例的系统软件模块组成方框示意图；

图13是本发明第二种实施例的手柄——计算机音频信号输入输出流程 图；

参见图1所示的本发明第一种实施例的系统硬件结构组成方框示意图。 本发明是一种与微型计算机接续的计算机软件控制电话机，其包括有：手柄、 机座、普通电话线接口的电话机2和微型计算机10，其特征在于：该微型计 算机10通过其通用串行总线(USB)接口，以及USB线缆、USB接口电路11、 微控制器电路12，与电话机2接续，使该电话机成为一个相对独立的、受该 微型计算机软件控制其操作的计算机外部设备——计算机软件控制电话机。该 电话机在计算机关机时，可以作为普通电话机使用；在计算机开机时，则由计 算机内部软件通过USB接口和微控制器电路中的叉簧控制电路13、14、键盘 控制电路15、数/模转换电路16和模/数转换电路17来完成摘机、拨号、挂机、 语音播放、录音、主叫号码显示与管理、电话音频信号信令分析与可视化操作， 使该电话机成为微型计算机的外部设备。

本发明的两个软件控制的叉簧电路13、14，其中一个软件控制的叉簧电 路13是与电话机的叉簧电路26相串联，而另外一个软件控制的叉簧电路14 则是以并联方式跨接在上述两个串联的叉簧电路13、26的两端。其中由软件 控制的键盘电路15是与电话机的键盘电路26并联在一起的。而数模转换电路 16和模数转换电路17是分别并联连接在电话机中的手柄的输出输入接线上。 微控制器电路12还与电话机2中的主叫号码识别电路25相连接，以将主叫电 话号码送至计算机10处理和显示。本发明的电话机部分由PSTN电话线供电， 而USB接口及微控制器电路部分则由微型计算机通过USB接口供电，两套电 源在数/模转换电路和模/数转换电路处共地。

参见图2所示的本发明的第一种实施例的系统软件模块组成方框示意图； 本发明微型计算机10中的软件为模块化结构，其软件包括有：主控模块30， 电话号簿管理模块31，拨号模块32，通话进程分析模块33，电话录音模块34， 电话录音管理模块34，计算机语音播放模块39，通话管理模块36，主叫号码 显示模块37和USB通信模块38。同样地，微控制器电路中的软件也为模块 化结构，其软件包括有：主控模块40，录音数据采样模块41，计算机语音播 放模块42，拨号模块，主叫号码识别模块43和USB通信模块44。本发明计 算机软件控制电话机是采用软件分析电话机中的音频信号信令，并在计算机屏 幕上以提示框的形式显示该音频信号信令的名称，从而实现电话音频信号信令 的可视化。本发明以提示框形式进行提示的电话音频信号信令的名称包括有： 拨号音、回铃音、忙音、长途电话通知音、催挂音、特种拨号音、拥塞音、空 号音和呼入等待音。

参见图3，本发明的软件控制的叉簧电路13、14是通过计算机软件发出 控制信号，再经由USB接口给微控制器，微控制器接收到该控制信号之后发 出与此相对应的逻辑电平来控制继电器的线包，从而控制继电器触点的接通和 断开来实现叉簧的接通和断开操作。

参见图4，本发明的软件控制的键盘电路15是通过计算机软件发出控制 信号，再经由USB接口给微控制器，微控制器接收到所拨的电话号码，并发 出与此相对应的逻辑电平来控制光电隔离芯片触发端的闭路和开路，从而控制 另一端的光敏三极管的导通和断开来完成相应按键的操作。

本发明有两种实施例，每种实施例都由两部分组成：1、系统硬件；2、系 统软件。第一种实施例参见图1，系统硬件由如下部分组成：计算机10：系统 控制中心，对电话机的拨号、通话等进行管理，实现电话机的人性化，可视化， 使电话更为快捷和方便。USB接口电路及其通信电缆11：计算机和微控制器 的通信通道。微控制器12：硬件电路控制中心，控制各种基本电路，直接完 成电话机的各种操作。软件控制叉簧电路13或14：由计算机软件控制的叉簧， 可以实现软件摘机和软件挂机。具体电路参见图3，它是由继电器来完成所需 功能，其线包是由软件控制的逻辑电路来控制，而其触点就是软件控制的叉簧。 本系统共有两个软件控制叉簧，其中一个由软件控制叉簧是与电话机的叉簧串 联在一起的，而另外一个则以并联的形式跨接在这两个串联叉簧电路的两端。 具体动作流程可参见图9。软件控制键盘电路15：由计算机软件控制的拨号电 路，可以实现由软件控制的键盘。具体电路参见图4，主要功能有一个光电隔 离芯片来完成，其触发端的发光二极管由软件控制的逻辑电路来控制，光敏三 极管的c、e两端接电话机键盘的行线和列线，从而可以由逻辑电平来控制电 话机键盘行线和列线的接通与断开，实现拨号。主叫号码识别电路25：可以 实现来电显示。模数转换电路17：可以实现电话电路的音频采样，采样频率 为8KHz，采样精度为8bit，是实现电话录音的基本电路。其电路包括有功率 转换电路，实现信号的放大与缩小。数模转换电路16：计算机中的语音数据 经此电路送入手柄，可以实现计算机语音提示或回放。其电路包括有功率转换 电路，实现信号的放大与缩小。手柄转换电路27：是一个五刀双掷开关，当 拨向电话机电路一边时，可以实现PSTN电话的拨打，当拨向另一边时，手柄 可以作为计算机音频信号的输入输出通道。其中一刀的两个静接点分别接电源 和地，其动接点接入微控制器，当开关被拨动时，微控制器检测其逻辑电平从 而用以检测五刀双掷开关中动接点当前所处的状态。10、电话机电路2部分： 电话机基本电路没有较大改动，这样在计算机关机或计算机软件未启动时可以 实现普通电话机的功能。

参见图2，本发明第一种实施例的系统软件由两部分组成：

一、计算机软件3：系统控制的核心，使用者与系统交互的人机界面。由 以下几部分组成：(1)主控模块30：用以管理人机界面和其它模块。(2)电话号 簿管理模块31：电话号簿的管理模块，实现电话号簿数据的添加、删除、修 改和查询。(3)拨号模块32：用以计算机软件实现拨号功能，将所拨号码经USB 接口送往微控制器实现拨号。(4)电话录音管理模块34：用以实现启动电话录 音和实现电话录音数据的管理(查询、删除和回放)。(5)电话录音模块35：实 现音频数据的接收、压缩和存储。(6)通话进程分析模块33：用软件件来分析 当前的电话音频信号信令，包括分析拨号音、回铃音、忙音、长途电话通知音、 催挂音、特种拨号音、拥塞音、空号音、呼入等待音等，分析当前的通信进程， 以提示框的形式通过计算机屏幕给用户可视化提示，由使用者做出选择或软件 自动响应。(7)通话管理模块36：实现对通话时间和通话费用的显示、记录和 存储。(8)主叫号码显示模块37：用以来电显示。(9)USB通信模块38：计算机 软件和微控制器软件的通信通道，计算机的各种控制命令、微控制器的各种应 答信号以及微控制器的音频采样数据全部由这条通道输入输出。(10)计算机语音 播放模块39：计算机语音播放模块提取提示语音或电话录音等语音数据，经 USB通信接口下传给微控制器，通过数模转换后送到手柄，实现计算机语音 提示功能或计算机语音数据的播放。

二、微控制器软件4：用以接收计算机的各种控制命令，实时的控制各个 逻辑电路，完成各种不同操作。主要由以下几部分组成：(1)主控模块40：用 以管理其它模块。(2)录音数据采样模块41：用以音频信号的模数转换，然后 将采样数据实时传送给计算机算机处理，实现电话录音。(3)计算机语音播放模 块42：微控制器接收从计算机下传的提示语音或电话录音等语音数据，经数 模转换后送入手柄，可以实现计算机语音提示或回放。(4)拨号模块43：接收 计算机下传的拨号信号，控制软件控制键盘电路，实现软件拨号。(5)主叫号码 识别模块44：逻辑电路接收主叫号码信号，识别后上传计算机显示。(6)USB 通信模块45：计算机软件和微控制器软件的通信通道，计算机的各种控制命 令、微控制器的各种应答信号以及微控制器的音频采样数据全部由这条通道输 入输出。

下面将说明几个重要信号的流程：

参见图3，计算机发出信号(挂机或摘机)，经USB通信接口下传给微控 制器，微控制器软件发出控制电平(逻辑高或逻辑低)，控制继电器线包里的 电流(有或无)，从而控制继电器触点的状态(断开或接通)来实现软件控制 叉簧的功能。具体动作流程参见图9。

参见图4，计算机发出软件拨号信号，拨号信号和所拨号码经USB通信 接口下传给微控制器，微控制器软件将所拨号码编码后送给译码器译码输出逻 辑电平去控制光电隔离芯片的触发端来控制光敏三极管的接通和断开，而光敏 三极管的c、e两端接电话机键盘的行线和列线，从而实现软件按键功能。

参见图5，主叫号码信号经主叫号码识别电路识别后通过USB通信接口 上传给计算机显示。

参见图6，微控制器在手柄耳机处采样，经模数转换成数字音频信号，通 过USB通信接口送入计算机进行压缩存储，实现电话录音功能。

参见图7，通信进程音频信号信令出现在手柄耳机处，经模数转换，通过 USB通信接口送入计算机软件，再由计算机软件分析，从而分析出当前的通 信进程，以提示框的形式提示在计算机屏幕上。

参见图8，计算机软件提取计算机语音数据，通过USB通信接口下传至 微控制器，再经数模转换后送手柄。

参见图9，当五刀双掷开关拨向PSTN电话一端时，计算机软件发出控制 信号，通过USB通信接口下传至微控制器，微控制器作出响应动作，使串联 的软件控制叉簧处于开路状态，并联的软件控制叉簧分为两种情况，当计算机 实现软件摘机功能时，信号通过USB通信接口下传至微控制器，微控制器作 出响应，使并联的软件控制叉簧处于闭路状态，接通电话，当计算机实现软件 挂机功能时，信号通过USB通信接口下传至微控制器，微控制器作出响应， 使并联的软件控制叉簧处于开路状态，切断电话；当五刀双掷开关拨向另一端 时，计算机软件发出控制信号，通过USB通信接口下传至微控制器，微控制 器作出响应动作，使串联的软件控制叉簧和并联的软件控制叉簧全部处于开路 状态，防止PSTN上的电话信号信令进入手柄。

参见图10，在第一种实施例中，当五刀双掷开关拨向声卡一端时，计算 机软件控制的叉簧切断手柄与PSTN的联系，此时手柄通过声卡与计算机建立 起两条相对独立的通道。模拟音频信号经手柄麦克转换成电信号，通过与声卡 的连线送入声卡给计算机处理；计算机音频信号经声卡处理后通过与手柄的连 线，送入手柄耳机转换为模拟音频信号。

本发明的第二种实施例的硬件结构参见图11，系统硬件中的手柄转换电 路27做了改动，它有了一套自己的相对独立的计算机软件驱动程序，其音频 信号的输入输出不再通过声卡，而是通过数模的相互转换电路16、17、USB 通信接口与计算机10建立起一条相对独立的音频输入输出通道。这样在手柄 转换电路27中，五刀双掷开关的另一端就不用接声卡的麦克接口和扬声器接 口，只要悬空就行了。系统软件也有改动，参见图12，计算机软件3增加了 一个手柄驱动模块3A，用以计算机驱动手柄使之成为计算机音频输入输出的 设备。微控制器软件4增添了音频输入模块46和音频输出模块47，控制模数 转换电路17和数模转换电路16，用以当手柄28作为计算机音频输入输出设 备时音频输入输出的通道。

参见图13，在实施例二的方案中，当五刀双掷开关27拨向悬空的一端时， 计算机软件控制的叉簧13切断手柄28与PSTN的联系，此时手柄28通过USB 通信接口与计算机10建立起两条相对独立的计算机音频输入输出通道。模拟 音频信号经手柄28转换为电信号，再经模数转换17送入微控制器12，通过 USB通信接口上传至计算机10手柄驱动程序模块3A，交由计算机10处理。 计算机10的音频信号则经计算机手柄驱动程序模块处理后，通过USB通信接 口下传至微控制器，再经数模转换后送入手柄耳机，转换为模拟音频信号。

第二实施例的其它硬件电路、软件模块、信号流程和动作流程都与第一实 施例的情况基本相同，在此不再赘述。