р

л

2l

Рис. 1.8. Ондулограмма работы импульсные контактов ННД при наборе

дгузпачкого номера 31---5

Пери л-.-.-±~?:z; £?;ut

Кнопочный номеронабиратель ННК обеспечивает ввод адресной информации при нажатии кнопок. При этом адресная информация из ТА на АТС может передаваться различными способами, наиболее распространенными из которых являются импульсный и частотный. В первом случае информация о номере передается в виде серий импульсов постоянного тока, а во втором - каждая из цифр передается сигналами, образованными токами различных частот.

Влияние местного эффекта на качество телефонной передачи. При разговоре уровень собственной речи, слышимой говорящим человеком, примерно на 20 дБ меньше уровня речи у его губ. Такое ослабление является привычным для абонента, делает . возможным в ходе разговора контролировать громкость своей речи и обеспечивает восприятие реплик собеседника. При телефонном разговоре человек, говорящий перед микрофоном, слышит свою речь в телефоне своего же аппарата. Это объясняется тем, что ток от микрофона говорящего абонента через элементы схемы телефонного аппарата попадает в телефон этого аппарата, а не только в линию и аппарат собеседника. По этой же причине абонент через свой телефон слышит окружающие шумы. Прослушивание абонентом через телефон своего аппарата местных шумов и собственной речи при разговоре называется мест-нъм эффектом.

Уровень собственной речи, слышимый разговаривающим абонентом, из-за усилительных свойств микрофона примерно на 20- 25 дБ выше, чем при разговоре без телефона. В результате абонент слышит себя непривычно громко (как бы «оглушает» себя) и непроизвольно снижает уровень речи, что ухудшает слышимость на приемном конце. Кроме того, снижается чувствительность уха к приему слабых сигналов, так как оно «приспосабливается» к звукам большой интенсивности (маскировка звуков). Поэтому прием звуков речи собеседника вследствие инерционности процесса адаптации оказывается затруднительным. Ведение разговора усложняется из-за невозможности немедленно перебить говорящего для переспроса. Во-вторых, во время слушания местные акустические шумы попадают в микрофон ТА и воздействуют на ухо слушающего совместно со звуками речи говорящего абонента. Имея большую интенсивность, чем принимаемые звуки речи, они будут их маскировать.

Таким образом, вредное влияние местного эффекта сказывается в снижении качества передачи речи и в соответствующем уменьшении дальности передачи. Схемы ТА, в которых приняты меры для снижения влияния местного эффекта, называются противоместнъмш.

Электрические свойства схем ТА характеризуются рабочими затуханиями передачи, приема и местного эффекта, измеряемыми в децибелах. Рабочее затухание ТА при передаче

апер = 101g J-tt ,(1.7)

где WM = E2/4Rм - мощность, отдаваемая микрофоном в согласованную с ним нагрузку ZH=RM; W = I2j]Zji - мощность, отдаваемая микрофоном в линию через схему ТА при передаче. Рабочее затухание при приеме

W I

апр=10ig *(L8)

где WJ=U2j4ZJl- мощность, отдаваемая линией с сопротивлением Zji в согласованную нагрузку; WT = I2TZT- мощность, выделяемая на сопротивлении телефона ZT при приеме. Чем меньше апер и апр, тем меньше потери энергии в схеме ТА. Рабочее затухание местного эффекта

WM

а м.э = 101g-4,(1.9)

W л\

где WT - мощность, выделяемая на сопротивлении телефона ZT при передаче. С увеличением амэ уменьшается влияние местного эффекта, но ухудшаются характеристики апер и апр.

Противоместные схемы телефонных аппаратов. Существуют два класса противоместных схем: мостовые и компенсационные. Принцип построения мостовой схемы показан на рис. 1.9а. Ее образуют: трехобмоточный трансформатор Тр, микрофон RM, телефон ZT, входное сопротивление линии ZK

сопротивление Z6. Такую схему можно представить в виде канонического моста переменного тока,

в одну диагональ которого включен микрофон как генератор переменного тока, а в другую - телефон. При равновесии моста ток в его диагоналях равен нулю и, следовательно, в телефоне не будет слышен собственный голос. Равновесие моста достигается при условии Z6Z1 = ZZ2, где 2Л - входное сопротивление линии, Z1, и Z2 - сопротивления обмоток / и трансформатора, Z6 - сопротивление балансного контура. Однако полного подавления местного эффекта практически достичь не удается, так как балансный контур, содержащий обычно небольшое количество элементов с сосредоточенными параметрами (от одного до пяти резисторов и конденсаторов), не может воспроизвести полную частотную зависимость входного сопротивления линии Zji. Следует также учитывать, что длина и тип линий в условиях эксплуатации бывают различными. Поэтому при разработке схем ТА не стремятся к полному подавлению местного эффекта, а только к его значительному ослаблению.

Принцип построения компенсационной схемы ТА показан на рис. 1.96. Поясним ее работу. Пусть мгновенные значения токов i=i1+i2, создаваемых микрофоном RM, имеют направления, указанные стрелками. Протекающие по обмоткам автотрансформатора / и токи i1 и i2 индуцируют в его / обмотке ЭДС е1 и e2. Параметры схемы подбираются так, чтобы абсолютное значение ЭДС е1 было больше е2, тогда в обмотке / индуцируется ЭДС е=е1-е2. Одновременно с этим часть разговорного тока iK создает на компенсационном сопротивлении падение напряжения UK = = iKZK. Для условия полной противоместности необходимо, чтобы наведенная ЭДС е и падение напряжения UK были равны по величине и противоположны по фазе. В этом случае телефон ZT окажется включенным между точками с одинаковым потенциалом и, следовательно, в телефоне тока не будет.

Только за последние годы нашей промышленностью было выпущено большое количество ТА различных типов общего применения: ТА-66, ТАН-70, ТАСТ-70, ТАН-76, ТА-72.

Рассмотрим работу аппарата ТА-72, упрощенная принципиальная схема которого приведена на рис. 1.10. Разговорные приборы ТА включены по противоместной схеме мостового типа. В состав РП входят: микрофон М (МК-16), телефон Т (ТК-67), трехобмоточный автотрансформатор Тр, четырех-элементный балансный контур, содержащий резисторы R1, R2 и конденсаторы С1 и С2.

Для защиты уха абонента от акустических ударов и уменьшения силы щелчка при заводе и возвращении диска номеронабирателя НМД установлен варистор, состоящий из двух диодов Д1 и Д2, подключенных параллельно телефону. Рычажный переключатель

л,

0-

рп.

Л

«о

-1W

НИИ

я,

Рис. 1.10. Упрощенная принципиальная схема телефонного аппарата ТА-72

аппарата имеет контакты 1-2-3 РП и 4-5-6 РП. Когда микротелефонная трубка лежит на рычаге, к линейным зажимам Л1 и Л2 подключен ПВ по цепи: Л1, Зв, 6-5 РП, С1, Л2. Конденсатор C1 преграждает путь постоянному току от ЦБ АТС. Сигнал вызова от телефонной станции подается переменным током частотой f=25 Гц. При этом конденсатор С1 обеспечивает прохождение переменного тока и поляризованный звонок Зв оповещает абонента о поступлении вызова. Разговорные цепи в это время отключены от линии.

При снятии микротелефонной трубки замыкается контакт /-2 РП, контактом 5-6 РП нарушается цепь вызова, контактом 4-5 РП конденсатор С1 переключается в схему балансного контура. Контактом 1-2 РП замыкается цепь постоянного тока: Л1, 1-2 РП, обмотка I Тр, микрофон М, контакты 1-2 (4-В) ННД, Л2. Замыкание цепи постоянного тока воспринимается на станции как сигнал вызова. На схеме показаны контакты дискового номеронабирателя ННД. Контакт /-2 ННД является импульсным, а контакты 3-4-5 ННД при переключении обеспечивают шунтировку разговорных приборов схемы. При заводе диска ННД контакт 3-4 ННД размыкается, а контакт 4-5 ННД замыкается

и остается в таком положении до возвращения диска в исходное состояние. При возвратном движении диска в такт с набираемой цифрой пульсирует контакт 1-2 ННД, прерывая цепь постоянного тока. Переключение контактной группы 3-4-5 ННД происходит за некоторое время (100-200 мс) до окончания возвратного движения диска. Этот промежуток, называемый холостым ходом ННД ( так как в это время посылки импульсов нет), необходим приборам АТС для подготовки к приему следующей серии импульсов, соответствующей следующей цифре номера. Резистор R1 и конденсаторы C1 и С2, включенные параллельно размыкающемуся контакту 1-2 НД, выполняют функции ис-крогасительного устройства.

Габаритные размеры аппарата ТА-72-150x213X120 мм; масса - 1,35 кг.

На абонентских линиях с затуханием, большим, чем 4,3 дБ (в пределах до 24,3 дБ), используются телефонные аппараты ТАУ-04. Для участия в разговоре группы лиц разработаны аппараты громкоговорящей связи ТАГ, в которых телефон заменен громкоговорителем, а микрофон установлен в некотором удалении от абонента. На электронных АТС применяются ТА с кнопочным номеронабирателем ННК и передачей набора номера многочастотным способом. Такой ТА позволяет уменьшить время, необходимое для передачи адресной информации, расширяет возможности АТС в отношении предоставления абонентам дополнительных услуг, может быть использован как оконечное устройство (терминал) для передачи данных и совместной работы с ЭВМ.

1.6. Принципы передачи и приема речи с преобразованием структуры речевого сигнала

Речевой сигнал по своей структуре является непрерывным (аналоговым) сигналом.

Принципы телефонирования, предполагающие сохранение неизменности аналоговой структуры речевого сигнала при его передаче, не являются эффективным при использовании канала тональной частоты 300-3400 Гц. Основанием для такого утверждения служит то, что количество информации, содержащееся в речевом сигнале, в несколько раз меньше пропускной способности такого канала. Отсюда следует, что аналоговый речевой сигнал, занимающий при передаче весь спектр канала тональной частоты, содержит большую избыточность. Если же речевой сигнал освободить от излишней избыточности и оставить в нем только информацию, необходимую для обеспечения требуемой разборчивости, натуральности и достаточной громкости, то появится возможность передавать одновременно несколько речевых сообщений по одному каналу тональной частоты. Для освобождения от избыточности речевой сигнал преобразуется, т. е. структура его изменяется так, чтобы сохранились все необходимые признаки для достаточно точного воспроизведения исходного сигнала на приемном конце тракта.

Речевой сигнал можно характеризовать тремя параметрами: частотным диапазоном F, динамическим диапазоном D и временем передачи Т. Исходя из наличия у сигнала трех характеристик, введено понятие объема речевого сигнала V=FDT. Аналогичными тремя параметрами FK, DK и TK можно характеризовать любой из телефонных каналов, соответственно имеющий объем VK = FKDKTK. Если параметры телефонного канала равны соответствующим параметрам сигнала, который необходимо передать по этому каналу, т. е.

Fk=F; Dk = D и Тк = Т,(1.10)

то Vk = V.(1.11)

В этом случае параметры канала и параметры сигнала полностью согласованы. Если же условие (1.11) выполняется, а (1.10) -не выполняется, то перед передачей сигнала необходимо преобразовать параметры сигнала, согласовав их с параметрами канала. Такая операция называется трансформацией. Если V> VK перед передачей речевого сигнала необходимо произвести его преобразование ограничением или компандированием.

Преобразование ограничением состоит в том, что исключается часть или несколько частей сигнала без сохранения сведений, содержащихся в его исключенных частях. При таком преобразовании теряется ряд признаков речевого сигнала, что приводит к искажению передаваемого сигнала. Поэтому преобразование этого вида можно использовать только в тех случаях, когда из сигнала исключаются лишь признаки, не имеющие существенного значения для его восприятия.

Преобразование компандированием включает в себя две последовательные операции: компрессию и экспандирование. Под компрессией понимают такое преобразование, при котором происходит сжатие одного или нескольких параметров, но сохраняется информация, содержащаяся в речевом сигнале до преобразования и достаточная для его последующего восстановления. Экспан-дированием называют преобразование, в результате которого компрессированный сигнал приобретает форму перво-