Загальне визначення рівнів передачі
У техніці зв'язку поряд з абсолютними одиницями вимірювання параметрів електричних сигналів (потужність, напруга і струм) широко використовуються відносні одиниці.
Рівнем передачі сигналу в деякій точці каналу або тракту називають логарифмічна перетворення відносини енергетичного параметра S (потужності, напруги або струму) до отсчетному значенням цього ж параметра.
Правило перетворення визначається формулою:
де m - масштабний коефіцієнт; a - підстава логарифма.
Рівні передачі вимірюються в децибелах, якщо справедливі співвідношення:
Рівні передачі, обчислені за допомогою десяткових логарифмів, називаються децибелами (дБ), а за допомогою натуральних -неперамі (Неп). В даний час прийнято користуватися децибелами.
Рівень передачі називається абсолютним. якщо P0 = 1 мВт. Якщо тепер задати R0. то при заданих значеннях потужності і опору легко отримати відповідні величини напруги U0 і струму I0.
Рівні передачі за проектною потужністю напрузі і току визначаються відповідно за формулами:
При R0 = 600 Ом в практичних розрахунках приймають округлені значення: для U0 = 0,775 В, а для I0 = 1,29 мА, відповідно Р0 = 1 мВт (мВ · А), то обчислені рівні називають абсолютними і позначають дБм, дбн, ДБТ (децибел за потужністю, за напругою, за струмом).
При подачі на вхід справного і відрегульованого тракту синусоїдального сигналу з абсолютним рівнем і частотою, рекомендованими для вимірювання цього тракту, в точках тракту встановлюються абсолютні рівні, які називаються вимірювальними. Вимірювальні рівні містяться в технічному паспорті тракту і зручні при його перевірці та налаштуванню.
Іноді в якості вихідних величин приймають значення Рн. Uн. Iн. встановлені на початку тракту або в точці, прийнятої умовно за початок. Тоді обчислені рівні
називають відносними і позначають дБом, дБон і дБот (децибел щодо потужності, напруги, струму). Ці рівні широко використовують при вимірах передавальних характеристик трактів, оскільки їх значення виявляються чисельно рівними посилення по потужності, напрузі або току ділянки тракту від початку до даної точки. Очевидно, що негативні значення рівнів при цьому будуть відповідати не посилення, а загасання даної ділянки.
При нормуванні величин сигналів і перешкод в каналах і трактах використовується поняття точки нульового відносного рівня по потужності (ТНОУ). Абсолютний рівень Рм0. визначений у ТНОУ, позначається як дБм0. Для переходу від рівня сигналу в тону до рівня по потужності Рм в даній точці тракту користуються співвідношенням
Рм = Рм0 + Рмізм. де Рмізм - вимірювальний рівень за потужністю в даній точці тракту.
Вимірювальні рівні служать для визначення рівнів передачі за допомогою вимірювальних приладів, які називаються покажчиками рівня.
Як випробувальний при вимірюванні рівнів передачі найчастіше застосовують одночастотний синусоїдальний сигнал, частота якого також повинна бути відома, а початкова фаза, як правило, не фіксується.
Якщо за значенням параметрів підключений генератор випробувального сигналу має властивість нормального, тобто його внутрішній опір дорівнює 600 Ом, що розвивається ЕРС дорівнює 1,55 В, то виміряний на опорі R Н рівень називається вимірювальним.
Частотний спектр мовного сигналу дуже широкий, проте експериментально було встановлено, що для передачі з досить високою якістю (задовільною натуральністю і розбірливість складів 90% і фраз 99%) можна обмежитися смугою частот (0,3 ... 3,4) кГц ((300 ... 3400) Гц).
називається динамічним рівнем (волюмов), де РТФ - потужність сигналу усереднена за час спостереження Т н. Ризм - потужність вимірювального сигналу в точці тракту, де проводиться дослідження.
При визначенні пік-фактора і перешкодозахищеності сигналу використовують середню потужність сигналу без урахування пауз: QТф = 14дБ - пік-фактор (Рmax / Рср), А3Тф = 27 дБ.
Динамічний діапазон DТф = 10lg (2220 · 10 -6 / 178000 · 10 12) = 41 дБ.
Сигнали звукового мовлення
Динамічний діапазон сигналів ЗВ: мова диктора до 35 дБ; художнє читання - до 50 дБ; музичні та хорові ансамблі - до 55 дБ; симфонічний оркестр - до 65 дБ. Перешкодозахищеність сигналів ЗВ повинна бути не гірше АПЗ_3В = 42 дБ.