3.1.Параметры каналов ТЧ ЦСП. Нормирование.
Канал тональной частоты – это совокупность технических средств и среды распространения,обеспечивающая передачу электрических сигналов связи в эффективно передаваемой полосе частот (ЭППЧ) 0,3 — 3,4 кГц. В телефонии и связи часто используется аббревиатура КТЧ. Канал тональной частоты является единицей измерения ёмкости (уплотнения) аналоговых систем передачи (например, K-24, K-60, K-120). В то же время для цифровых систем передачи (например, ИКМ-30, ИКМ-480, ИКМ-1920) единицей измерения ёмкости является основной цифровой канал.
Прямой метод – это оценка по
специальным тест-таблицам. В первом случае можно говорить о качестве передачи
каналов ТЧ для передачи конкретного сообщения. Для того чтобы можно было оценить
качество передач (любого вида сообщения), по данным канала используется
косвенный метод. Этот метод оценки по электрическим характеристикам каналов
ТЧ.
Итак, к параметрам канала ТЧ ЦСП относятся:
· Остаточное затухание;
· Амплитудно-частотная характеристика;
· Фазо-частотная характеристика;
· Шумы квантования;
· Амплитудная характеристика;
· Шум незанятого или свободного канала;
· ВПВ.
Остаточным затуханием канала ТЧ aоназывается его рабочее затухание на частоте 1020 (800) Гц при номинальных нагрузках 600 Ом.
ао = pвх.к – pвых.к,
здесь pвх.к – уровень сигнала измерительного генератора на входе канала, дБ. pвых.к – уровень сигнала на выходе канала, дБ
Остаточное затухание вводится с целью повышения устойчивости канала (устойчивость – это способность канала к невозбуждению)
Остаточное затухание (особенно его
стабильность во времени) является одним из основных параметров, обеспечивающих
качество передачи сигналов.
Номинальное значение уровней и остаточного затухания нормируются для различных режимов работы канала ТЧ на частоте 1020 (800) Гц (см. табл. 2.1).
Таблица 2.1
|
Режим канала ТЧ |
Относительные уровни, дБ (Нп) |
Остаточное затухание, дБ (Нп) | |
|
передачи |
приема | ||
|
4-проводный оконечный |
–13 (–1,5) |
+4,3 (+0,5) |
–17,3 (–2) |
|
4-проводный транзит |
+4,3 (+0,5) |
+4,3 (+0,5) |
0 |
|
2-проводный оконечный |
0 |
–7 (–0,8) |
+7 (+0,8) |
|
2-проводный транзит |
–3,5 (–0,4) |
–3,5 (–0,4) |
0 |
Канал считается в норме, если не
более 5% измерений отклоняется от номинальных значений остаточного
затухания.
Частотной характеристикой остаточного затухания называется зависимость остаточного затухания канала от частоты.
ar = (f)
Амплитудно-частотная характеристика канала ТЧ представляет собой зависимость приращения остаточного затухания на частоте, отличной от опорной, по отношению к остаточному затуханию на опорной частоте (800 Гц). Выбор частоты 1010 Гц, в качестве поверочной, оправдывается тем, что частота 800 Гц, является субгармоникой частоты дискретизации, остатки которого на выходе АИМ могут влиять на результаты измерений.
при p1 = const.
Этот параметр служит для оценки амплитудно-частотных искажении сигнала, передаваемого по каналу. Они обусловлены главным образом количеством и качеством полосовых фильтров в аналоговой частоте аппаратуры канального преобразования оконечных пунктов и пунктов транзита по ТЧ.
Амплитудно-частотные искажения
ухудшают разборчивость речи.
Снятая АЧХ должна укладываться в шаблонах (рис. 3).
В случае отклонения АЧХ от заданных норм, с целью снижения влияния АЧХ
осуществляют корректировку корректорами, входящими в состав усилителей низкой
частоты (УНЧ) аналоговой части приема каналообразующего оборудования
ЦСП.
Рис. 3.1 Нормы на АЧХ канала ТЧ.
Амплитудная характеристика (АХ) канала ТЧ представляет собой зависимость уровня передачи на выходе канала от уровня на его входе . Снимается с целью оценки нелинейных с искажений действующих в канале. Снимается на частоте 1010 Гц и при изменении уровня входного сигнала от –55 до +3 дБ. Нормы на отклонения амплитудной характеристики от линейной зависимости приведен на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Нормы на отклонение амплитудной характеристики
Шумы квантования. Для оценки шумов
квантования пользуются величиной Азшк.
Снимается характеристика в
зависимости Азшк от уровня входного сигнала Азшк=. Возникают в кодере при осуществлении операции квантования,
т.е. при округлении амплитуды отсчета до ближайшего разрешенного для кодирования
уровня сигналами. Чем больше погрешность округлении, тем больше мощность шумов
квантования. Измеряется уровень шума квантования при изменении уровня входного
сигнала от -45 до 0 дБ. Защищенность от шумов квантования рассчитывается по
формуле:
АЗШК = РВЫХ. К. – РШК;
где РВЫХ. К. – нормируемый уровень на выходе канала ТЧ в точке измерения, дБ;
РШК – замеренный уровень шума квантования, дБ.
Рис. 3.3. Шаблон для измерения защищенности от шумов квантования в канале ТЧ ЦСП.
Шум свободного
канала.
Измерение мощности шумов свободного канала ТЧ осуществляется при отсутствии передачи по остальным каналам. В этом случае нет переходных влияний, вызванных межсимвольными искажениями. Вход канала должен быть нагружен на 600-омное сопротивление, а к выходу подключен псофометр с входным сопротивлением 600 Ом. На рис. 3.4. показана схема измерения шумов свободного канала ТЧ системы ИКМ-30. Измерения проводятся псофометром МПН-60, тогда максимальный уровень шума
РШ.МАХ. = 20lg (UШ.МАХ./0,775)<-68,5, дБ
Рис. 3.4. Схема измерения шумов свободного канала ТЧ системы передачи.
Внятные переходные влияния (ВПВ).
Величина внятных переходных влияний,
как и величина шумов свободного канала зависит от положения рабочей точки
кодера, поэтому в процессе измерений следует учитывать максимальное значение
переходной помехи.
Рис. 3.5. Схема измерения защищенности от внятных переходных влияний между каналами для системы ИКМ-30.
В цифровых системах рассматривается
влияние на 2 предыдущих канала и на 2 последующих канала. На влияющий канал
поступает генератор с частотой 1010 Гц.
Это разница между уровнем сигнала на выходе и уровнем измеренным прибором. Защищенность должна быть 65,5 дБ.
Параметры цифровых стыков.
Цифровой стык – это точка соединения 2 смежных ступеней иерархии. В стыках нормируются такие параметры как: скорость передачи, стыковой код, длительность импульса, амплитуды импульса и затухания.
|
Параметры |
Первичный стык |
Вторичный стык |
Третичный стык |
Четверичный стык |
|
Скорость передачи, кБит/с |
2048 |
8448 |
34368 |
139264 |
|
Относительная нестабильность скорости |
||||
|
Код стыковой |
ЧПИ |
ЧПИ, КВП-3 |
КВП-3 |
CMI |
|
Длительность импульса, нС |
244 |
59 |
14,55 |
7,18 |
|
Амплитуда импульса, В |
3 |
2,37 |
1 |
1 |
|
Сопротивление в стыке, Ом |
120 |
75 |
75 |
75 |
|
Затухание, дБ |
0-6 |
0-6 |
0-12 |
– |
В ЦСП не существует специального
оборудования формирования групповых цифровые трактов.
Обычно сформированный на
определенной ступени иерархии цифровой поток направляется на следующую ступень
объединения цифровых потоков либо в линейным тракт. Точки соединения аппаратуры
двух смежных ступеней иерархии называют цифровыми стыками. Параметры
цифрового сигнала в стыках стандартизированы.
Основными стыковыми параметрами цифрового сигнала являются: скорость передачи цифрового сигнала в стыке; тип стыкового кода; параметры элементов цифрового сигнала: затухание соединительной линии стыка.
Параметры первичных, вторичных, третичных стыков цифровых потоков определяются рекомендациями МККТТ. Форма передаваемых импульсов номинально прямоугольная. Все единицы действительного сигнала независимо от знака должны укладываться в шаблон МККТТ.
Контрольные вопросы.
4.2. Определение КТЧ?
4.2. Назовите два метода оценки качества КТЧ?
4.
2. Для чего предназначены эти два метода
КТЧ?
4.2. Что относится к параметрам КТЧ?
4.2. Расскажите для чего предназначен каждый из параметров КТЧ?
Канал тональной частоты.
Канал тональной частоты.| Оглавление |
В начале 70-х годов, когда возникла необходимость организации связи между ЭВМ, единственным широко используемым типом канала являлся канал для передачи речевых сигналов или телефонный канал связи. Известно, что спектр человеческой речи занимает полосу от 100 Гц до 20 кГц. Однако основная энергия речевого сигнала лежит в области частот 100 … 4000 Гц. Поэтому при конструировании канала для передачи речи была выбрана полоса пропускания 3100 Гц. В этом случае терялась высокочастотная окраска голоса, но хорошо сохраняются разборчивость и узнаваемость, и, что очень важно, обеспечивалась экономия частотного ресурса.
Передача осуществлялась с использованием аналогового сигнала. С таким каналом пришлось иметь дело
компьютерным инженерам и приспосабливать его для передачи дискретной информации, представленной битами.
Канал тональной частоты — представляет собой полосовой фильтр со средней частотой
1700 Гц и расположен в диапазоне от 300 до 3400 Гц (рис.1). Полоса пропускания канала на уровне 0,7
составляет около 2400 Гц.
Рис.1
Многоканальная телефония
На практике между удаленными узлами связи организуются не одиночные каналы, а группы каналов. Для этого используется специальная аппаратура каналообразования (АКО). Два комплекта АКО, размещаются на удаленных узлах связи, связываются двумя витыми парами проводов подземного кабеля. Это позволяет организовать группу каналов (Рис.2). Например, АКО К-60 образует 5 групп из 12 двусторонних каналов в полосе частот 60 — 108 кГц как показано на рис.3. На приемной стороне принятый спектр преобразуется и спектры отдельных каналов выделяются и отдаются абонентам. АКО — аппаратура каналообразования (аналоговая)Рис.2
Организация передачи 60 каналов ТЧ
Рис.3
Размещения спектров отдельных ТЧ каналов в полосе пропускания канала с АЧХ типа ФНЧ| Предыдущий | Следующий |
Частоты музыкальных нот, A4 = 440 Гц
Частоты музыкальных нот, A4 = 440 Гц| 432 | 434 | 436 | 438 | 440 | 442 | 444 | 446 |
Скорость звука = 345 м/с = 1130 футов/с = 770 миль/ч0035
89
18
10
47
03
02
13
01
01
51
46
44
17(Чтобы преобразовать длину в см в дюймы, разделите на 2,54)
Дополнительная информация о равнотемперированной шкале
Уравнения, используемые для этой таблицы
Вопросы/комментарии по адресу:suits@mtu.
edu
На этих страницах нет всплывающих окон или рекламы любого рода. Если вы их видите, значит, их добавляет третий стороной без согласия автора.
To Physics of Music NotesTo MTU Physics Home
Информация об авторских правах
Что такое звуковая частота и как она работает?
Максимумы и минимумы звуковой частоты
Для большинства из нас это чудо, и верно одно: немногие понимают, как мы начинаем слышать звуки нашей повседневной жизни. Если вы чувствуете, что что-то упускаете, вот простое для понимания введение в понятие звуковой частоты, которое поможет вам начать.
Звуковые волны распространяются по воздуху, воде и даже по земле. Как только они достигают нашего уха, они заставляют вибрировать тонкие мембраны наших ушей, позволяя нам слышать голоса наших близких, слушать нашу любимую музыку или успокаивающие звуки капель дождя на жестяной крыше и далекие раскаты грома. Правда, это довольно простое объяснение сложного процесса.
Звуковая частота является важным аспектом нашей интерпретации звуков, но не единственным.
Звуковая волна имеет пять характеристик: длина волны, период времени, амплитуда, частота и скорость. В то время как амплитуда воспринимается как громкость, частота звуковой волны воспринимается как ее высота.
Как видите, частота звука определяется способом колебания звуковых волн во время путешествия к нашим ушам, а это означает, что они попеременно сжимают и растягивают среду, которой в большинстве случаев является воздух. В одной и той же среде все звуковые волны распространяются с одинаковой скоростью.
Скрипучие звуки, такие как свисток или крик ребенка, колеблются с высокой частотой, что часто приводит к оглушающим высоким звукам. С другой стороны, низкий рокот приближающейся бури или большого барабана создается низкочастотными колебаниями, поэтому мы слышим его как очень низкий шум.
Измерение частоты звука
Как измеряется частота звука? Общее количество волн, произведенных за одну секунду , называется частотой волны.
Количество колебаний, подсчитанных за секунду, называется частотой. Вот простой пример: если за одну секунду возникает пять полных волн, то частота волн будет 5 герц (Гц) или 5 циклов в секунду.
Низкочастотные звуки
Низкочастотные звуки, также называемые инфразвуком, обозначают звуковые волны с частотой ниже нижнего предела слышимости (обычно около 20 Гц). Низкочастотные звуки — это все звуки с частотой около 500 Гц и ниже.
Вот несколько примеров низкочастотных звуков:
- Ненастная погода
- Волны
- Лавины
- Землетрясения
- Киты
- Слоны
- Бегемоты
- Жирафы
Высокочастотные звуки
Высокочастотный звук измеряется на частоте около 2000 Гц и выше.
- Свистки
- Москит
- Компьютерные устройства
- Кричать
- Скрип
- Разбивание стекла
- Гвозди на доске
Интенсивность и частота звука одинаковы?
Ответ на этот вопрос однозначно нет.
Вы можете предположить, что чем выше частота, тем громче мы воспринимаем шум, но частота не говорит нам, насколько громким является звук. Интенсивность или громкость — это количество энергии вибрации, измеряемое в децибелах (дБ). Если звук громкий, он имеет высокую интенсивность. Узнайте больше об измерении ежедневного шума нашей жизни в децибелах здесь.
Что такое порог слышимости?
Здоровые молодые люди должны слышать частоты в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Наиболее важные частоты для речи и языка находятся в диапазоне от 250 до 8000 Гц. То, что мы называем порогом слышимости, — это самая низкая интенсивность, при которой человек начинает слышать звук. Обычно этот порог громкости находится между 0 дБ и 20 дБ. Но порог слышимости звуковых частот варьируется от одного человека к другому. Это объясняет, почему вы можете слышать шум с ближайшей стройки или соседей по улице, а ваш друг — нет.
Частота потери слуха
Один из наиболее распространенных типов потери слуха связан с возрастом: многим людям становится все труднее слышать высокочастотные звуки с возрастом.
Это может затронуть любого человека в любом возрасте, но часто встречается у пожилых людей, а также у людей, подвергающихся воздействию громких звуков.
Иногда трудно определить высокочастотную потерю слуха, так как больные люди могут следить за обычным разговором, но испытывают проблемы со слухом при воспроизведении определенных согласных (например, s, h или f), которые произносятся с более высоким тоном. Для тех, кто страдает этим типом потери слуха, слова могут звучать приглушенно, особенно по телефону или телевизору, а также когда их произносят женщины и дети.
Чем вызвано такое изменение слуха?
Высокочастотная потеря слуха возникает, когда крошечные сенсорные слуховые клетки во внутреннем ухе повреждаются в результате воздействия громкого и продолжительного шума, сильных антибиотиков, некоторых заболеваний, опухолей и, конечно же, естественного ухудшения, вызванного возрастом.
Очень важные крошечные волосковые клетки отвечают за преобразование звуков в электрические импульсы, которые мозг интерпретирует как узнаваемые звуки.
Почему высокочастотная потеря слуха встречается чаще, чем низкочастотная потеря слуха?
Поскольку нижняя часть внутреннего уха транслирует высокочастотные звуки, а низкочастотные звуки воспринимаются верхними волосковыми клетками, а повреждение обычно происходит снизу вверх, высокочастотные звуки воздействуют в первую очередь.
Как определить частотную потерю слуха
Как высокочастотную, так и низкочастотную потерю слуха можно легко определить с помощью проверки слуха. Если вы считаете, что вы или ваш близкий человек страдаете от любого типа потери слуха, не стесняйтесь обращаться к специалисту по слухопротезированию или пройти наш быстрый онлайн-тест, который поможет вам определить, необходим ли тест или нет.
Есть много способов проверить слух. Наиболее распространенными являются:
Удобный для детей способ проверки слуха. Через наушники ребенок слышит сигнал и нажимает на клавишу компьютера, складывает кусочек в пазл или просто хлопает в ладоши.
Большинство детей будут оцениваться с помощью комбинации физиологических и поведенческих тестов.
Ваш аудиолог использует тесты ОАЭ, чтобы выяснить, насколько хорошо работает ваше внутреннее ухо или улитка. Он измеряет отоакустические выбросы, короткие ОАЭ, которые представляют собой звуки, издаваемые внутренним ухом в ответ на звук. Если у вас нормальный слух, вы будете производить эти ОАЭ. Если ваша потеря слуха превышает 30 децибел, ваше внутреннее ухо не способно воспроизводить эти очень тихие звуки.
Слуховые тесты реакции ствола мозга менее распространены, но все же проводятся многими аудиологами, особенно при подозрении, что потеря слуха может быть вызвана поражением слуховых нервов или связана с неврологическим расстройством. Во время тестирования ABR вокруг головы размещают электроды для измерения реакции мозга на слуховые раздражители.
Здоровый взрослый человек должен слышать частоты в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Однако на способность слуха могут отрицательно повлиять громкое и продолжительное воздействие шума, сильные антибиотики, некоторые заболевания, опухоли и возраст.