Sencillo adaptador VoIP


Es  un hecho que a medida que crece día a día el número de usuarios conectados a Internet por medio de Banda Ancha  a través de servicios  como ADSL, TDSL, cable, etc., haciendo todos  un uso intensivo de la conectividad a  Internet ininterrumpida  y gran caudal que nos proporcionan estas
nuevas conexiones, también  lo hace el gran numero  de aplicaciones  disponible para estos.

Un ejemplo por excelencia de las nuevas aplicaciones que se apoyan en gran medida en el gran auge de las conexiones de Banda ancha,es la  llamada Voz sobre IP, (“voice over IP”), en adelante  “VoIP”, es decir la tecnología
para transportar la voz a través de redes IP en forma de paquetes de datos.

Precisamente estas nuevas aplicaciones son soportadas físicamente por los llamados “dispositivos VoiP” , entre los que destacamos los llamados “adaptadores voIP”, los cuales nos  permiten conectar un teléfono convencional (fijo o inalámbrico) a Internet utilizando programas conocidos como Skype, MSN Messenger, X-Pro, X-Lite y SJLabs) sin necesidad de utilizar micrófono ni audífonos con una instalación bastante fácil y en principio (si no se requiere marcación /recepción de cifras) sin necesidad de instalar ningún software manejador.

Telefonía VoIP

La Telefonía IP es una aplicación inmediata de la tecnología VoIP, de forma que permite la realización de llamadas telefónicas ordinarias y en general cualquier tipo de  servicios de comunicación: voz, fax, aplicaciones de mensajes de voz, mensajeria instantánea, etc. sobre redes IP u otras redes de paquetes utilizando un PC u  otros dispositivos específicos (como adaptadores VoiP, teléfonos IP, etc.) que se conectan directamente  a la red IP.

Los pasos básicos que tienen lugar en una llamada a través de Internet son: conversión de la señal de voz analógica a formato digital, compresión de la señal a protocolo de Internet (IP) para su transmisión y por último recepción de la señal  analógica (se realiza el proceso inverso para poder
recuperar dicha señal de voz analógica).

Cuando hacemos una llamada telefónica por IP, nuestra voz se digitaliza, se comprime y se envía en paquetes de datos IP. Estos paquetes se envían a través de Internet a la persona con la que estamos hablando. Cuando alcanzan su destino, son ensamblados de nuevo, descomprimidos y convertidos en la señal de voz original.

Podríamos decir que hay tres tipos de llamadas:

  • PC a PC, siempre gratis pero altamente dependiente del sw de voIP.

 

  • PC a Teléfono, las tarifas dependen del operador que hace de gateway entre la red y la red conmutada básica.

 

 

  • Teléfono a Teléfono, las tarifas dependen del operador(es) que gestionan los gateways o pasarelas (la llamadas se enrutan por la red IP a través de pasarelas  y alcanzando el destino se vuelven a reenrutar por medios de otras pasarelas para llegar al destino final).

 

 

 

Tipos de adaptadores VoIp

Existen comercialmente varios dispositivos que hacen la función de adaptadores de VoIP. Sucintamente podríamos dividir estos adaptadores en los siguientes tipos:

·
Los más sofisticados (y por ende los más caros): teléfonos VoIP

 

Estos  permiten  conexión  directa a la red IP, (y por tanto no necesitan PC). Suelen  ser inalámbricos y están dotados de pantallas en color y de varias líneas (ofreciendo información muy diversa como al de contactos conectados, contacto llamante, etc.).

 

Tienen una pequeña desventaja: el depender de una plataforma de VoIp (mayoritariamente hoy en día Skype  o MS. Mesanger) por lo que si se adquieren para una plataforma no funcionan en otra u otras (y viceversa)

  • Adaptadores directos: dispositivos que permiten la conexión de teléfonos convencionales  y  van conectados directamente a la red IP. Como desventajas destaca que son dispositivos  difíciles de
    encontrar y algo caros, requiriendo además  suministro de energia y una toma de banda ancha (que no siempre esta cerca)

 

 

  • Los más simples : los adaptadores para PC, estos  podemos subdividir por el  modo de conexión en los siguientes tipos:

 

 

  • Adaptadores  PCI: nos permiten conectar un telefono convencional (puedes ser un DCCT), pero lamentablemente  son raros de encontrar, no muy baratos y consumen una ranura de nuestro PC.

 

  • Adaptadores USB: empiezan a ser muy frecuentes,son relativamente fáciles de encontrar, no consumen muchos recursos de nuestro PC (a excepción de un puerto usb del que además se alimentan), ofrecen una calidad de sonido muy alta y cuentan con gran número de facilidades adicionales. Como inconvenientes citar  el precio y lo más importante: no
    admiten movilidad (no son inalámbricos).

 

 

·       Adaptadores vía conexiones de audio:lo mas destacable de estos dispositivos es que nos permiten la conexión de un teléfono convencional (y por tanto puede ser este un teléfono inalámbrico del tipo DECT), además suelen ofrecer una calidad de audio aceptablemente buena (según la calidad de nuestra tarjeta de sonido ).Como inconveniente destaca el hecho de que precisen conectarlo a las conexiones de audio nuestro PC (auque  esto no tiene por que ser un inconveniente si ponemos un” duplicador de jacks “en el jack verde de salida de audio). Lamentablemente aunque existen algunos modelos comerciales (www.chat-cord.com) a pesar de su sencillez
son bastante difíciles de conseguir.   Precisamente en este articulo intentaremos construir un adaptador de voiP basado en las conexiones de audio con  componentes que muy fácilmente cualquier aficionado puede tener en su taller: un viejo teléfono convencional  con el teclado estropeado, una fuente de 12v y un par de jacks machos de 2 ½” ¿sencillo no? Siga leyendo y vera que no le defraudara…

Esquemas de  adaptadores VoIp para PC

Inicialmente cuándo surgieron las aplicaciones de Voz sobre IP,los usuarios  dependían  de un micrófono y unos altavoces o auriculares para hablar, que con el tiempo esto no ha sido  muy práctico (amén de incomodo y poco familiar), por lo que se fueron  ideando teléfonos  en su forma clásica(auricular y micrófono en una única carcasa), en los que apenas se incluía electrónica (además no contaban con teclado disponiendo tan solo de un auricular y un micrófono
situados en la misma  carcasa de plástico)

La tecnología lógicamente evoluciona y los usuarios requieren de mas facilidades:   movilidad (estos antiguos debían estar unidos al PC por medio de dos cables de audio), una mayor calidad de audio, y una carasterictica  muy importante que carecían los teléfonos previos: la marcación
y recepción de dígitos.

En esencia pues el problema  básico de cualquier adaptador VoiP para PC es el de readaptar  la señal que entrega un teléfono convencional (en el que veremos como van multiplexados dos circuitos de fonía en únicamente dos hilos) en dos señales diferentes (3 o 4 hilos) que el sw de VoIP pueda tratar: es decir dado que el sw  VoIp nos entregara una señal de audio de salida y otra
de entrada se tratara   de  “acomodar”o “adaptar”  estas dos señales  en una única de modo que podamos conectar directamente a esta un teléfono normal(en el que consideramos  también un teléfono inalámbrico del tipo DECT).

Para entender como funciona un adaptador, veremos en primer lugar como funciona un teléfono clásico, para después extrapolar su funcionamiento  a varios esquemas de  adaptadores de  VoIP

Un teléfono básico convencional (no electrónico) está formado por dos circuitos funcionando juntos: el circuito de conversación, que es la parte analógica, y el circuito de señalización, que se encarga de la marcación y llamada. Tanto las señales de voz como las de marcación y llamada, así como la alimentación comparten el mismo par de hilos. Es una línea equilibrada de 600Ω de impedancia  lo más llamativo es que las señales procedentes del teléfono y las que se dirigen a él viajan por ella
simultáneamente.

El circuito de conversación consta de cuatro componentes principales: la bobina híbrida, el auricular, el micrófono de carbón y una impedancia de 600Ω para equilibrar la híbrida.
Estos componentes se conectan según el circuito de la figura 1. La señal que se origina en el micrófono se reparte a partes iguales entre L1 y L2. La primera va a la línea y la segunda se pierde en la carga, pero L1 y L2 inducen corrientes iguales y de sentido contrario en L3, que se cancelan entre sí, evitando que la señal del micrófono alcance el auricular.

Figura 2. Circuito de conversación

 

Esquema básico de un teléfono A

 

La señal que viene por la línea recorre L1, que induce una corriente igual en L2, de modo que por el micrófono no circula señal. Sin embargo, tanto L1 como L2 inducen en L3 la corriente que se lleva al auricular.

El circuito de conversación real es algo más complejo: añade un  varistor la  entrada para mantener la polarización del micrófono a un nivel constante, independientemente de lo lejos que esté la central local, y conecta el auricular a la impedancia de carga para que el usuario tenga una pequeña realimentación y pueda oír lo que dice (sin ella, tendería a gritar)

Es precisamente en este esquema clásico de un teléfono  en los que se han
inspirado muchos ingenieros para diseñar un adaptador en los que simplemente
han reemplazado el altavoz por una conexión precedente de la entrada de la
tarjeta de salida audio  y el micrófono por una conexión a la entrada de audio
de nuestro ordenador (Mic)

 

Esquema adaptador con transformador 1

En este esquema inicial (que es perfectamente operativo) el transformador es
un típico transformador hibrido de 600:600 con derivación central, por ejemplo
es perfecto el modelo Datatronic #LM72019.

En el  esquema anterior se podría reemplazar el costoso transformador
hibrido usando en su lugar un divisor resistivo (formado por dos resistencias
de 100 ohmios) conectando  dos condensadores de desacoplo (para no permitir el
paso de corriente continua  al auricular y micrófono) y  por ultimo deberíamos
dotar de un ajuste del circuito para suprimir el eco y ajustar la ganancia.

 

Esquema adaptador sin transformador  1

Este circuito es muy simple y como el lector se puede
imaginar nos ofrece una calidad de audio muy pobre y deficiente pues en
ocasiones el receptor puede llegar a  escuchar su propio eco tan fuerte como la
voz del emisor. Además  por si fuera poco este diseño depende fuertemente  del
tipo de  teléfono que conectemos a su salida RJ11 , por lo que para mejorar
este diseño  nada  mejor que referirnos a los teléfonos electrónicos modernos ,
en los cuales los circuitos de conversación electrónicos constan,
fundamentalmente, de varios amplificadores destinados a adaptar la señal de un
micrófono de alta impedancia (de condensador) a la línea telefónica, a
proporcionar un control automático de ganancia y adaptar la señal a varios tipos
de auricular (dinámico, piezoeléctrico, etc.). Estos cambios persiguen dos
metas: mejorar la calidad de la comunicación y abaratar costes.

Adaptador VoIP final

Hemos visto como los circuitos adaptadores de voIP basados
en transformadores híbridos (o principios semejantes)  adolecen de una
deficiente calidad de audio y son algo caros , ya que estos estos precisan de
un trasformador hibrido ( algo costosos y difíciles de conseguir), por lo que
para resolver este problema  podríamos recurrir a un circuito telefónico basado
en un  integrado  específico  (por ejemplo el   LS285 de SGS Electronics, el
cual el mismo es un híbrido telefónico integrado compuesto por amplificadores
operacionales, reguladores y componentes pasivos, etc.)., pero partimos de una
premisa de bajo coste y máxima simplicidad  que claramente no cumpliríamos ,
entonces …¿que tal si reutilizamos el circuito hibrido de un algún viejo
teléfono?

Dado la gran evolución de la tecnología (gracias en parte al abaratamiento de los costes de producción) no debería ser difícil conseguir un viejo teléfono obsoleto que funcione al menos  a nivel de audio (el teclado y el timbre  no lo necesitaríamos en el montaje del adaptador en si ,así que no
tienen por que funcionar esta partes ).

Podríamos desmontar el teléfono   analizando directamente las secciones de audio   y conectar a estas las conexiones de audio directamente, pero es sumamente complejo localizar estas sin esquema dependiendo esto fuertemente de cada modelo de teléfono.

Además por su fuera poco esta actuación es altamente intrusiva y probablemente una vez manipulado  el teléfono no podríamos volverlo a utilizar  conectándolo a la red conmutada convencional

 

Esquema del circuito del adaptador 1

Descartada la manipulación directa del teléfono (por su difícil actuación, alto impacto, alto riesgo, etc.)  realizaremos una sencilla conexión denominada “puente de transmisión”(al permitir  esta topología la comunicación hacia ambos lados), la cual nos permitirá con un simple viejo teléfono (que solo se exige que funcione a nivel de audio) y una pequeña fuente solucionar nuestro
problema ,siendo esta solución totalmente  reversible :si no nos interesa el adaptador no hemos manipulado nada.

Para realzar nuestro adaptador ,en un lado del puente conectaríamos nuestro viejo teléfono en el que nos bastaría reemplazar las conexiones de audio (micro y auricular) del microteléfono por dos conexiones con jacks hacia nuestra tarjeta de salida  y en el otro lado del puente conectariamos nuestro teléfono DECT (o cualquier teléfono a ser posible inalámbrico).

Por ultimo para alimentar este puente de trasmisión emplearíamos una fuente de alimentación de bajo nivel rizado de unos 12V (aunque bastarían 5voltios  para la mayoría de los teléfonos)

En realidad  pues con esta configuración hemos realizado una conexión de  dos teléfonos apoyándonos en una fuente de alimentación  y sustituyendo en un lado  las conexiones del microteléfono con conexiones a nuestro ordenador (para que sean procesadas por este reencaminándolas a través del software de VoIP  a otro usuario).

Como vemos el circuito resultante es bastante mas “simple” y económico   que los propuestos en los  esquemas anteriores, mejorando en los siguientes aspectos los esquemas anteriores:

-Ecualización automática de la señal

 

-Ajuste automático de la ganancia

 

-Cancelación de eco

 

-No precisa ajustes de audio

 

-Sensibilidad alta de entrada

 

-Gran calidad de salida de audio

 

-Bajísimo nivel de  ruido.

 

-Mínimo consumo

 

-Mínima distorsión de audio

 

-Mínimo coste

 

-etc.,

 

Proceso de construcción y Montaje

Para construir el adaptador,  realizaremos la fuente de alimentación de 12V en una pequeña placa de circuito impreso de puntos cuidando especialmente  la polaridad del condensador electrolítico así como la forma de colocar  el regulador de tensión (recuerde la izquierda visto de frente es la
entrada, la pata central la masa común y la derecha es la salida).

Es necesario recordarle por su seguridad que tenga especialmente cuidado con aislar  las conexiones  expuestas directamente a la red  ya que esto evitara posibles descargas ante contactos fortuitos
involuntarios

Montada la pequeña fuente de alimentación y probada la salida de 12V con un polímetro, podemos montar ésta  en el interior del teléfono,  para lo cual desmontaremos este e intentaremos ubicar esta en un sitio que no estorbe.

Obviamente el gancho del teléfono que hará de adaptador ,permanecerá siempre en posición de descolgado para  hacer posible la conexión automáticamente al descolgar el lado del otro teléfono, por lo que dejaremos libre el citado conmutador sin poner ningún obstáculo en su camino.

Para conectar la alimentación  podemos  hacerlo o bien directamente sobre la placa de circuito impreso (tendríamos que cortar  la pista que va a L1 al RJ11 interno y conectaríamos al lado del  RJ11 el positivo de la fuente y al otro extremo interno la tierra de la fuente) o bien por medio
de un pequeño cable con dos RJ11,para lo que conectaremos  un rj11 macho  entre la toma del teléfono y un nuevo rj11 hembra   mantener  y conectaremos  en serie  la alimentación (el + a L1 de la hembra RJ11, el – a  L2 del teléfono y con un hilo conectaremos  el L2 de la hembra RJ11 con  el L1 del teléfono)

 

Conexiones adaptador y teléfono 1

Ubicada la fuente  solo nos falta completar las conexiones de audio, para los que  desconectaremos el microteléfono, cortaremos uno de los RJ14 y soldaremos a estos 4 hilos, los 2 jacks de 3 ½”.

Componentes:

1 viejo teléfono analógico (no es necesario que funcione el teclado)

 

1 transformador de 15Voltios 0.1amperios

 

1 LM 7812

 

1 puente de diodos de 15V

 

1 condensador 1000mf 25V

 

1 resistencia 1k 1/4W (opcional)

 

1 led rojo (opcional)

 

2jacks macho de 2 1/2” estereo

 

1pequeña placa de CI

 

 

Esquema instalación del adaptador VoIP 1

Ajuste del circuito

Una vez completado el montaje del circuito, para probar que la configuración del puente funciona, alimentaremos nuestro adaptador, y conectaremos a este el microteléfono original.

Conectaremos al adaptador construido  un teléfono convencional (se aconseja uno inalámbrico del tipo DECT), y  pediremos a otra persona que descuelgue este.

Nosotros descolgaremos el microteléfono del adaptador y deberemos poder mantener una conversación perfecta en ambos lados de la comunicación.

Comprobada la configuración del puente, desconectaremos el microteléfono y conectaremos en su lugar un cable con los dos jacks que conectaremos a nuestro ordenador.

Hecho esto si recibimos una llamada desde nuestro favorito software de voIp deberíamos mantener una conversación perfecta  (una vez que descolgamos tanto en el sw como en el propio teléfono).

Es importante destacar que  sin software adicional de proceso en este  adaptador  ( o cualquiera de los que se  presentan ) deberemos colgar, marcar, descolgar desde el propio PC y luego nos dirigiremos a nuestro teléfono inalámbrico para hablar.

Para mejorar este aspecto podemos utilizar un sw adicional que procese las marcaciones del teclado del teléfono y los traduzca en órdenes para el sw de VoIP

Por el momento se ha realizado un pequeño programa  (disponible en http://personal.telefonica.terra.es/web/soloelectronicos/home.htm ) que nos instalara  una pequeña utilidad conocida como “Chat-Cord-Dialer”  que procesara esas señales Multi-Frecuencia procedentes del teclado de nuestro teléfono y las convertirá en  ordenes para el software de VoIP Skype

Instalado y configurado esta utilidad será posible realizar las siguientes acciones:

·
Marcar un contacto: marcaremos el numero abreviado del contacto de Skype seguido de “#”

·
Colgar una conversación en curso: marcaremos “*# “y concluiremos la conversación en curso

 

·
Descolgar ante una llamada: pulsaremos cualquier tecla numérica ·
Rechazar cualquier llamada: la tecla “*” y la tecla “2”

Proceso de instalación del software marcador

Requisitos previos para la instalación

  • Windows  XP o windows 2000 con Framework
    instalado

 

 

 

 

Instalación  del programa Paso a Paso

Descomprimiremos  el fichero en un directorio  que llamaremos “Temp”

Ejecutaremos el instalador, haciendo doble clic en “setup.exe”

Aparecerá la siguiente pantalla

Esta primera ventana se cerrara automáticamente y apareceré la siguiente pantalla:

Si pulsamos el botón “Instalar” se procederá a la instalación del marcador en si

El instalador nos muestra dos ventanas: la perteneciente a la instalación del programa Chat-Cord  y la propia del adaptador

Por el momento nos centraremos en la del programa marcador (Chat-Cord) y en consecuencia elegiremos en el menú desplegable Español y pulsaremos OK

Nos aparecerá la siguiente pantalla:

Una vez conectado correctamente el adaptador VoIp  a nuestro PC, pulsaremos el botón “Siguiente”

Una vez leído la licencia, pincharemos en “Acepto los términos de la licencia” y seguidamente pulsaremos en “Siguiente”

En esta pantalla eliminaremos el check de activo en las opciones “Add desktop Shortcut”, en la opción “ad startup shotcut”  y en “Add Quick Launch” (es decir eliminaremos todas las opciones de la rama “optional”

Mantendremos el directorio por defecto (el programa ira después a buscar ahí) y pulsaremos en el botón “Siguiente”

Dejaremos el grupo de programas al que ira adherido y pulsaremos en Siguiente

Se ha acabado la instalación del marcador, ahora  queda el ajuste del mismo. Puslsaremso “Terminar”

Nos aparece el menú de los pasos que se Irán realizando para ajustar el programa con nuestro adaptador. Pusalremos “Start”

Pulsaremos el botón “Start” y procederemos  a hablar sobre el teléfono durante unos 10-15 segundos suficientes para que el programa ajuste el nivel de sensibilidad de la entrada

Cuando  hayamos concluido pulsaremos “Stop” y después “Exit”

Pulsaremos “Yes”

Pulsaremos sobre el teléfono las pulsaciones que nos solicitan

(2,4,9,*,#,2,4,9,*,#

Con este último paso se ha finalizado el ajuste del programa, por lo que hecho esto se ejecutara automáticamente

Este  se pondrá en contacto con la API de Skype para acceder a esta, y por tanto nos preguntara si deseamos que el programa Chat-Cord  acceda al marcador de Skype.

Permitiremos ese control  ya que se precisa que al detectar pulsaciones sobre el teclado del teléfono estas sean reconocidas por el programa de VoIp (nosotros usaremos Skype)

Simultáneamente a la instalación del propio programa marcador (“chat-cord”), nos apareció  la siguiente ventana, y una vez instalador el marcador es momento de reanudar

Esta  ventana es el lanzador del marcador, por lo que pulsaremos sobre el botón “Install”

Puede que este precise hacer cambios en la fecha del sistema (circunstancia que se informara)

Una vez aceptados estos mensajes, el programa ya esta listo para trabajar

Inicio àadaptadorVoIPàadaptadorVoip

IMPORTANTE: Dado  que puede proceder a errores se aconseja eliminar el grupo de programas llamado [email protected] (ya que no nos funcionara en el año 2006 y además nos bloqueara el acceso)

Pulsaremos el botón derecho sobre el citado grupo y pulsaremos “Eliminar” (pero no hacerlo desde el propio desistalador de Panel de Control àAgregar o Quitar programas)



Personalización del programa Skype

Para que el programa Skype no permita marcar  alguno de los contactos a través del sw instalado es preciso configurarlo desde el propio programa Skype

Para ello pulsaremos sobre la ventana de contactosàBotón derecho del ratón à “Asignar Marcación Rápida”

De este modo nos  aparecerá a la derecha de cada contacto la marcación que deberemos realizar en  nuestro teléfono para que Skype posponga en contacto.

Por ultimo como colofón  dos aspectos que nos pueden ayudar en el uso diario del adaptador con el programa Skype , son por un lado el activar el ajuste automático de configuración del dispositivo de sonido para obtener la máxima calidad de audio ( en OpcionesàDispositivos de Sonidoàcasilla  “Activar ajuste automático de la configuración de sonido” )y por otro el activar sonar el altavoz del PC ( en OpcionesàDispositivos de Sonidoàcasilla “Hacer sonar el  altavoz del PC”) , de modo que por si accidentalmente no enchufamos nuestros altavoces al menos oiremos el zumbido del altavoz interno de  nuestro PC.

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