8.2 Измерение псофометрического напряжения помех
Помехами в канале связи называют напряжение (ток) постороннего происхождения, появляющиеся в каналах связи и ограничивающее дальность передачи полезных сигналов. Помехи, частоты которых лежат в полосе звуковых частот, создают слышимый в телефоне или громкоговорителе шум, снижающий качество связи или вещания. Высокочастотные помехи, проходя через аппаратуру канала связи, также могут проявляться в виде шумов. Помехи в полосе видеочастот ухудшают изображение на экране кинескопа телевизора.
В зависимости от источника возникновения и от характера их воздействия помехи бывают:
собственные помехи каналов связи, называют шумами (флуктуационные шумы; пульсация выпрямленного напряжения источников питания; контактные шумы, вызванные недоброкачественными контактами в аппаратуре и на линиях; трески, создаваемые токами разряда конденсаторов; нелинейные искажения и т.д.);
взаимные помехи (появляются в результате недостаточного переходного затухания между данными каналом и влияющими каналами, незначительного затухания фильтров, предназначенных для разделения каналов или для подавления частоты);
внешние помехи (наводки).
Мешающее действие шумов в проводных каналах определяется отношением напряжения шумов к напряжению полезного сигнала. Это отношение оценивается разностью уровней полезного сигнала и шумов, называемой защищенностью канала от шума. Иногда напряжение шумов измеряют в точке тракта с известным полезным уровнем и получают защищенность в данной точке.
Измерение шумов является основополагающим при анализе аналоговых сигналов. Первые анализаторы шумов в телефонных линиях использовали принцип равномерного измерения шумов во всей полосе от 0,3 до 3,4 кГц. Однако вскоре было обнаружено, что человеческое ухо обладает свойством избирательности по отношению к принимаемому акустическому сигналу. Стало очевидно, что для корректного измерения шумов необходим анализ взвешенного шума с учетом человеческого восприятия. Так появился фильтр с АЧХ в виде кривой С (рис. 8.7). Однако фильтр с равномерной полосой оказалось невозможным исключить из технологии измерений, поскольку фильтр С в несколько раз ослабляет сигнал на низких (в районе 50 Гц) частотах и не может быть использован для поиска индуктивных помех. Таким образом, технология измерений потребовала уже двух фильтров. На основании результатов работ МККТТ (международный комитет по телефонии и телеграфии) в области исследований восприятия человеком акустических сигналов был создан псофометрический фильтр, который является альтернативой фильтру С и официально стандартизован для Европы и России.
Рисунок 8.7 – Анализ АЧХ различных фильтров
В ГОСТ Р 52742-2007 «Каналы и тракты звукового вещания. Типовые структуры. Основные параметры качества. Методы измерений» определены нормы на уровень взвешенных и невзвешенных шумов.
Для вторичного распределения передатчика диапазона ОВЧ:
- уровень взвешенного шума (моно – не более -65 дБ; стерео – не более -65 дБ);
- уровень невзвешенного шума (моно – не более -62 дБ; стерео – не более -62 дБ).
Для вторичного распределения передатчика диапазона низких, средних и высоких частот:
- уровень взвешенного шума (моно – не более -58 дБ; стерео – не более -58 дБ);
- уровень невзвешенного шума (моно – не более -60 дБ; стерео – не более -60 дБ).
Также в стандарте определены методы измерений взвешенного/невзвешенного шума. При таких измерениях используется псофометрический фильтр, график АЧХ которого представлен на рис.8.8.
Рисунок 8.8 – Графики АЧХ псофометрических фильтров
В стандарте определена следующая схема измерения взвешенного/невзвешенного шума в цепи связи (рис. 8.10).
Рисунок 8.10 – Схема измерения шума линии передачи
Вход тракта (звена) нагружают сопротивлением (600 30) Ом. Измерение проводят с помощью псофометрического фильтра график АЧХ, которого должен удовлетворять одному из графиков, представленных на рис. 8.8. При измерении невзвешенного шума отключают взвешивающий фильтр псофометра. Также в этом случае иногда используют не псофометр, а вольтметр среднеквадратического значения. В общем виде защищенность вычисляется как:
А=Nmax - Nш, (8.7)
где Nmax – максимальный уровень сигнала;
Nш – измеренный уровень шума.
Тогда защищенность от взвешенного/невзвешенного шума будет вычисляться:
, (8.8)
где Umax – максимальное напряжение сигнала;
Uш – измеренное напряжение шума.
В настоящее время для измерения взвешенного и невзвешенного псофометрических шумов, напряжений шумов линий связи и радиопередач используются следующие виды псофометра: ИШС-НЧ, EPS-73, EPS-86, псофометрический фильтр которых имеет такую же АЧХ как и человеческое ухо.
Помимо этой методики измерения шума линии передач в данном стандарте определены также методики измерения взвешенного/невзвешенного шума для моно и стерео передатчика и декодера.
Достарыңызбен бөлісу: |
