Гл. 12. Основные испытания линий связи

работу линии связи, и на практике получили употребление, по крайней мере, шесть различных типов испытаний.

По возможности следует производить все эти испытания, поскольку каждое из них будет характеризовать качество линии связи с вполне опре­деленной стороны¹). Однако некоторые из этих испытаний, которые пере­числены ниже, более удобны, чем другие, более подходят для точных изме­рений в лаборатории или наиболее практичны²).

1. Определение среднего числа повторений в 1 мин., появляющихся при двусторонней связи в нормальных рабочих условиях.

2. Определение разборчивости речи (артикуляционные измерения) по среднему числу правильно принятых элементов речи из ста, передан­ных по данной линии связи.

3. Субъективная оценка качества передачи в данной линии связи сравнительно с другими, производимая натренированными операторами. Операторы могут также давать оценку качества передачи по какой-либо условной шкале.

4. Пороговая оценка линии связи, по которой определяются уровни передачи, соответствующие едва обнаруживаемой речи, едва восприни­маемой и едва разборчивой.

5. Измерения ортотслефонной чувствительности, определяемой по отношению уровней громкости или звукового давления речи на ухо слу­шателя при передаче по линии связи к таковому при непосредственном разговоре на расстоянии 1 м от диктора в хорошо заглушенной комнате.

6. Измерения электроакустической чувствительности, определяемой как отношение звукового давления, воспроизводимого на искусственном ухе, к давлению, действующему определенным образом на входе линии связи. Эти измерения будут подробно рассмотрены в этой главе; артику­ляционным измерениям посвящена гл. 16. Детальные указания по элек­троакустическим измерениям элементов линий связи можно пайтн в гл. 13—15.

Вследствие своей простоты физические методы измерения характе­ристик отдельных элементов линии и получение общей ее характеристики будут рассмотрены в самом начале этой главы.

§ 2. Характеристики чувствительности

В этой главе термином чувствительность обозначается отношение выходной величины (акустической или электрической) к входной, взятое для данной частоты.

Выражение частотная характеристика чувствительности пли просто частотная характеристика в дальнейшем будет означать зависимость этого отношения от частоты. По отношению к усилителям и аттенюаторам будут соответственно использоваться также термины усиление и затухание. Часто оказывается возможным определить общую частотную характери­стику электроакустической системы путем сложения частотных характе­ристик отдельных ее элементов.

Однако недостаточно обоснованное сложение характеристик отдель­ных элементов может привести к неверным результатам, несмотря на то, что отдельные характеристики получены должным образом и применены соответствующие поправки.

') Ото требование нс является достаточно обоснованным: артикуляционные изме­рении сами но себе в значительной степени определяют качество связи в линии J14].—Прим. ред.

§ 2. Характеристики чувствительности

Целью этого параграфа является рассмотрение некоторых сообра­жений, касающихся измерения и суммирования частотных характеристик.

Предлагается новая методика измерений микрофонов и громкогово­рителей, позволяющая непосредственное сравнение приборов с различ­ным электрическим сопротивлением. Далее обсуждаются понятия постоян­ной снимаемой мощности, напряжения холостого хода и измерение этого напряжения методом добавочного сопротивления. Это изложение разде­ляется на четыре основные части: а) чувствительность микрофона, б) уси­ление усилителя, в) чувствительность источника звука (громкоговорителя или телефона) и г) общая чувствительность электроакустической системы.

А. Чувствительность микрофона. Эквивалентные схемы. Микрофон с его выходными зажимами может быть представлен эквивалентной схе­мой. На фиг. 362 показана такая схема микрофона, помещенного в хорошо

Фиг. 362. Эквивалентная схема микрофона в свободном звуковом поле.

рг—давление в свободном звуковом поле в Сарах; рд—давление на мембране в Сарах: V—объемная скорость диафрагмы в см⁹/сек; '/)!—полное акустическое сопрг тшшенис диафрагмы в акомах: i—коэф­фициент электромеханической связи; Z_e—полное электрическое сопротивление в аСомах. измеренное при заторможенной диафрагме; Z.T.—сопротивление нагрузки в аОомах; i—ток в аСамперах; V—на­пряжение на нагрузке в абвольтах.

заглушенную комнату, на который дейстиует ноле плоской звуковой волны. Звуковое давление в этом поле при отсутствии микрофона есть ]>/.

Уравнения н обозначения для этой схемы выглядят так:

РВ ⁼ (-2цзл "Г %ы) U -j - Tj21,

e'=^yU+ (Z_e-\-Z_L)i, (12.1)

где p_t—звуковое давление свободного ноля, т. о. давление, измеренное в поле бегущей волны при отсутствии микрофона; p_d — звуковое давление на диафрагме микрофона, когда он находится в звуковом поле; р'_й — тоже, что и p_d, но в случае, когда микрофон работает в режиме холостого хода; Рв— звуковое давление на заторможенной диафрагме, т. с. при Z_Aj --> со (на фиг. 362 рв есть эквивалентное давление для Г-схомы слова от пол­ного сопротивления диафрагмы); Z_mjl—акустическое полное сопротивление испытательной комнаты со стороны диафгармы (так называемое полное сопротивление излучения, когда микрофон, возбуждается как громкого­воритель); Zm — акустическое полное сопротивление подвижного элемента, измеренное в режиме холостого хода; U—объемная скорость диафрагмы; т₁₂, т₂₁ — коэффициенты электромеханической связи в прямом и обратном направлениях; т₂₁——t_j2 для электромагнитных преобразователей п т₂₁“Т₁₂ для электростатических (для угольных и других нелинейных преобразо­вателей т₂₁ нс равен по величине t_j2); Z<,— электрическое полное сопроти­вление микрофона, измеренное при заторможенной диафрагме; Z^—сопро­тивление нагрузки; е' — напряжение, вводимое для испытательных целей (метод этот будет рассмотрен позже); i — электрический ток.

Гл. 12. Основные испытания линий связи

Если использовать систему МКС, то единицей давления будет ньютон/м², акустическое сопротивление выразится как нъютон-сек/м³, а объемная скорость — м³/сек. Все электрические величины будут выражены в технических единицах. Чтобы получить дины, необходимо умножить ньютон на 10⁵. Размерность т есть вебер/м, где число веберов ua 1 м², умноженное на 10⁴, даст соответствующее значение в гауссах.

Если используется система CGS, электрические величины должны выражаться в абсолютных вольтах, абсолютных амперах и абсолютных ₍ омах (см. примечание на стр. 62).

| Напряжение холостого хода ео преобразователя

(микрофона), иа который воздействует давление сво­бодного звукового поля при е' = 0, будет равно

хЛЛЛЛЛ^-

е₀=

JJ

— ^Т21

Z =со Li

2„

, + Z

м

Рв=у

Pd-

(12.2)

ф и г. 363. Экви­валентная схема микрофона (см. фи г. 302) со сторо- нызажнмов в 1 и 2.

Полное электрическое сопротивление микрофона Z₀, измеренное па зажимах 1 и 2, когда микрофон поме­щен в хорошо заглушенной комнате при р/ = 0, есть

ео—напряжение хо- лостого хода н Z<j— полное электриче­ское сопротивление, измеренное слева от 8ЭЖИМ0В 1 И 2 При

р/=0.

Z₀ = z,

1^12

+ 3* '

(12.3)

Теорема Тевенена гласит, что «любая цепь, со- держащая один или более источников напряжения и имеющая два выходных зажима, к которым присоеди-

нена нагрузка, может рассматриваться как генератор с внутренним сопротивлением Z и генерируемым напряжением V, где V—напряже­ние холостого хода на выходных зажимах и Z—сопротивление, измерен­ное на этих зажимах, при закороченных источниках напряжения».

Пользуясь аналогиями, эта теорема может быть обобщепа и на меха­нические или акустические системы. По теореме Тевенена можно схему

\^pd

—[

УХ

i)

И5!?П

V