Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Факультет "Радио и телевидение"

Кафедра "Телевидение и звуковое вещание"

ОТЧЕТ

по дисциплине "Звуковое вещание"

Лабораторная работа № 2

"Исследование измерителя уровня сигналов

звукового вещания"

Выполнила:

Студент группы БРА2101

Епифанов Г. Ю

Проверила:

Доцент, Чернышёва Т.В.

Москва 2025

Цели работы

Ознакомление со схемой, принципом действия и динамическими (временными) характеристиками, и параметрами измерителей уровня сигналов звукового вещания.

Изучение методики измерения основных динамических (временных) характеристик и параметров, приобретение навыков испытания измерителей уровня.

Сравнение показаний измерителей квазипиковых и средних значений уровня на музыкальных и речевых сигналах звукового вещания, выяснение причин различий показаний, оценка результатов измерений.

Задание

1. Изучить структурную схему измерительной установки и назначение её частей.

2. Снять зависимость показаний измерителя уровня (ИУ) от значений входного напряжения на измерительных сигналах и построить по этим данным градуировочную характеристику.

3. Снять зависимость показаний измерителей квазипиковых и средних значений уровня от длительности измерительных сигналов при их постоянном напряжении и построить по результатам измерений временные (динамические) характеристики ИУ. Указание: длительности импульсов откладывать по горизонтальной оси в линейном масштабе.

4. Определить графически время интеграции по временным (динамическим) характеристикам и сравнить со значениями, указанными в литературе.

5. Определить динамическую погрешность (переброс стрелки) ИУ.

6. Определить время возврата стрелочного ИУ.

Краткая теория

Измеритель уровня – это электронный вольтметр, предназначенный для измерения значений уровня (или коэффициента модуляции) нестационарных сигналов, какими являются музыкальные или речевые сигналы.

Регулирование уровней необходимо, в том числе, для защиты мощных вещательных устройств от превышения номинальных уровней. Это влечёт за собой увеличение нелинейных искажений и даже аварии.

Для повышения точности измерений выпрямленное напряжение сигнала звукового вещания должно быть задержано на промежуток времени, необходимый для того, чтобы стрелка показывающего прибора дошла до установившегося значения. Импульсные вольтметры предназначены для измерения напряжения сигналов звукового вещания, они же измерители уровня (ИУ). Шкалы этих приборов чаще всего имеют оцифровку в единицах уровня.

Ниже приведём определения динамических (временных) параметров ИУ.

1. Время интеграции – длительность одиночного импульса, при измерении которого погрешность измерения не превышает 2 дБ (20%). Для проверки используют измерительные импульсы с прямоугольной формой огибающей, частотой заполнения 5 кГц и амплитудным напряжением, соответствующим номинальному уровню, то есть уровнем длительно приложенного напряжения, при котором показания прибора равны 0 дБ (100%).

2. Время срабатывания – интервал времени между началом длительной подачи синусоидального напряжения частоты 1 кГц и моментом, когда стрелка показывающего прибора дойдёт до отметки -1дБ (-10%).

3. Время возврата – промежуток времени между моментом выключения на входе ИУ длительного синусоидального напряжения номинального уровня и частоты 1 кГц и моментом, когда показания прибора уменьшатся до отметки -20 дБ (10%).

4. Следует отметить, что ввиду инерционности подвижной системы показывающего прибора стрелка прибора по инерции при движении к установившемуся значению проходит несколько правее по шкале, а затем возвращается к установившемуся значению. Таким образом создаётся так называемая динамическая погрешность ("переброс").

Рисунок 1 - Динамическая погрешность

Динамическая погрешность определяется как разность между максимальным показанием при скачкообразном приложении синусоидального напряжения номинального уровня на входе ИУ и показанием прибора при установившемся режиме (после успокоения стрелки).

Рисунок 2 - Структурная схема измерителя квазипиковых значений уровня

Рисунок 3 - Эквивалентная схема измерителя квазипиковых значений уровня

Рисунок 4 - Графики изменения напряжения при подаче на вход ИУ одиночного измерительного импульса

Структурная схема установки

Схема лабораторной установки:

Рисунок 5 – Схема лабораторной установки

Элементы лабораторной установки:

ДТИ – датчик тональных импульсов

ИУ – измеритель уровня

Р – розетка

Гр – громкоговоритель

Ген. ЗЧ – генератор звуковой частоты

Выполнение лабораторной работы

1. Зависимость показаний измерителя уровня (ИУ) от значений входного напряжения на измерительных сигналах.

U, B	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
m, %	0	0	0	12	20	30	48	63	70	88	100

Рисунок 6 – графики уровня от напряжения измерительного сигнала

2. Зависимость показателей квазипиковых и средних значений уровня от длительности измерительных сигналов при их постоянном напряжении.

Для этого устанавливаем напряжение 1 В, длительность импульсов 400 мс, режим работы ИУ "Измерение"

	0	1	2	5	10	20	40	60	80	100	200	400
	0	62	68	75	78	82	88	95	95	90	100	100
	0	28	32	37	38	42	48	65	71	55	90	100

Рисунок 7 – Графики зависимостей уровней от длительности измерительного сигнала

3. Время интеграции.

Рисунок 8 – Графики зависимостей уровней от длительности измерительного сигнала

t_инт.1 = 92 мс

t_инт.2 = 175 мс

4. Определим динамическую погрешность.

5. Определим время возврата .