17 Сигналы телефонирования

Сигналы телефонирования представляют собой последовательности речевых импульсов, отделенных друг от друга паузами. Импульсы соответствуют звукам речи, произносимым слитно, и весьма разнообразны по форме и амплитуде. Длительности отдельных импульсов также отличаются друг от друга, но обычно они близки к 100…150мс. Паузы между импульсами изменяются в значительно большем диапазоне: от нескольких миллисекунд (межслоговые паузы) до нескольких минут или даже десятков минут – паузы при выслушивании ответа собеседника.

Частотный спектр речевого сигнала очень широк, однако экспериментально было установлено, что для передачи с достаточно высоким качеством (удовлетворительной натуральностью и разборчивостью слогов 90% и фраз 99%) можно ограничиться полосой частот (0,3…3,4)кГц ((300…3400)Гц).

Отношение

У_Тф = 10lg(Р_Тф/Р_изм), дБм0

называется динамическим уровнем (волюмом), где Р_Тф – мощность сигнала усредненная за время наблюдения Т_н, Р_изм – мощность измерительного сигнала в точке тракта, где проводится исследование.

Согласно рекомендациям МККТТ, волюмы измеряются специальным прибором – волюметром, обеспечивающим квадратичный закон суммирования колебаний различных частот имеющим логарифмическую шкалу (в дБ) и постоянную времени (время интегрирования) Т_н = 200мс. Средняя мощность телефонного сигнала Р_Тф ср = 88 мкВт0 – без учета пауз в ТНОУ. С учетом пауз Р_{Тф ср п} = 32 мкВт 0, Р_Тфmax = 2220 мкВт 0 (+ 3,5 дБм 0) при вероятности ε = 10^–3.

При определении величины флюктуационной помехи, действующей на входе оконечного аппарата, ее приводят к эффективно воздействующей на орган слуха «взвешенной помехе», суть которой заключается в том, что на входе измерительного прибора устанавливается амплитудный корректор, частотная характеристика передачи которого повторяет среднестатистическую характеристику чувствительности системы «телефонный аппарат – слух». Взвешенное значение помехи будет меньше не взвешенной из-за меньшей чувствительности этой системы на краях частотного диапазона, и, следовательно, большего затухания корректора на этих же частотах. Снижение действующего напряжения равномерно распределенной по спектру помехи определяется псофометрическим коэффициентом К_пс, равным 1,33 для полосы частот (0,3…3,4)кГц. Средняя мощность этой же помехи будет снижена в 1,33² = 1,77 раза, а уровень – на 20lg 1,33 = 2,48 дБ. В размерности взвешенных – псофометрических величин – вводится буква «П», т.е. дБм0п, пВт0п и др. (1 Вт = 10³ мВт = 10⁶ мкВт = 10⁹ нВт = 10¹² пВт).

Экспериментально установлено, что качество приема телефонного сигнала еще достаточно при средней мощности помехи 178000 пВт0 или 100000 пВтп.

При определении пик-фактора и помехозащищенности сигнала используют среднюю мощность сигнала без учета пауз: Q_Тф = 14дБ – пик-фактор (Р_max/Р_ср), А_3Тф = 27 дБ.

Динамический диапазон D_Тф =10lg(2220·10^-6/178000·10¹²) = 41 дБ.

Сигналы звукового вещания

Сигналы ЗВ по своему характеру близки к речевым сигналам, поэтому их отличия от телефонных носят количественный характер. Частотный спектр ограничивают для каналов ВК (0,03…15)кГц, и (0,05…10)кГц для каналов I класса. Сигналы ЗВ имеют значительно меньше пауз, а энергия отдельных импульсов, особенно музыкальных, существенно выше. Поэтому  Р_зв ср больше Р_Тф ср. Нормируются среднесекундная, среднеминутная и среднечасовая мощности Р_{зв_ср}, равные соответственно: 4500, 2230 и 923 мкВт0. Р_maxопределяется при вероятности превышения ε=0,02 и составляет          8000 мкВт0.

Динамический диапазон сигналов ЗВ: речь диктора до 35 дБ; художественное чтение – до 50 дБ; музыкальные и хоровые ансамбли – до 55 дБ; симфонический оркестр – до 65 дБ. Помехозащищенность сигналов ЗВ должна быть не хуже А_{ПЗ_3В} = 42 дБ.