CТАНДАРТ ОТРАСЛИ

УСТРОЙСТВА ТЕЛЕФОННЫЕ ОКОНЕЧНЫЕ

Методика определения показателей громкости

Госкомсвязи России

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Ленинградским отраслевым научно-исследовательским институтом связи (ЛОНИИС)
ВНЕСЕН научно-техническим управлением и охраны труда Государственного комитета по связи и информатизации Российской Федерации
2 ПРИНЯТ Государственным комитетом по связи и информатизации Российской Федерации
3 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ информационным письмом от 01.06.99 г N 3461
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ



Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госкомсвязи России.

Содержание
1 Область применения
2 Определения и сокращения
3 Общие положения.
4 Определение показателей громкости аналоговых телефонных аппаратов
с микротелефонной трубкой (ТА) с рабочей полосой частот 0,3 - 3,4 кГц
5 Определение показателей громкости цифровых телефонных аппаратов с микротелефонной трубкой (ЦТА)) с рабочей полосой частот 0,3 - 3,4 кГц и 0,15-7,0 кГц
6 Определение показателей громкости громкоговорящих телефонных устройств ГТУ
7 Определение показателей громкости бесшнуровых телефонных аппаратов
8 Аппаратура для объективного определения показателей громкости
Приложение А Весовые (W) и корректирующие (LE) коэффициенты для
вычисления показателей громкости передачи, приема и местного эффекта
Приложение Б Пространственное расположение микротелефонной трубки
при измерениях.
Приложение В Эталонный кодек.
Приложение Г Блок сопряжения
Приложение Д Требования к условиям измерения чувствительности передачи и
приема громко говорящих телефонных устройств (ГТУ)
Приложение Е Библиография

СТАНДАРТ ОТРАСЛИ

УСТРОЙСТВА ТЕЛЕФОННЫЕ ОКОНЕЧНЫЕ

Методика определения показателей громкости
Дата введения 01.07.1999

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на оконечные абонентские телефонные устройства (ОАТУ), предназначенные для включения в телефонную сеть общего пользования: аналоговые телефонные аппараты (ТА), цифровые телефонные аппараты (ЦТА), громкоговорящие телефонные устройства (ГТУ), бесшнуровые телефонные аппараты (БТА), таксофоны (местные, междугородные, международные).
Стандарт устанавливает методику определения показателей громкости передачи, приема и местного эффекта ОАТУ с рабочей полосой частот 0,3 - 3,4 кГц и ОЛ 5-7,0 кГц.
Применение стандарта является обязательным при разработке, производстве, модернизации и сертификации ОАТУ.

2 Определения и сокращения

В настоящем стандарте применяются следующие термины.
2.1 ОАТУ - оконечное абонентское телефонное устройство.
2.2 Показатель громкости (ПГ) - объективная мера снижения или увеличения громкости, определяемая взвешенным электроакустическим затуханием.
2.3 Показатель громкости передачи (ПГпер) - мера снижения или увеличения громкости, определяемая чувствительностью ОАТУ на передачу.
2.4 Показатель громкости приема (ПГпр) - мера снижения или увеличения громкости, определяемая чувствительностью ОАТУ на прием.
2.5 Показатель громкости местного эффекта говорящего (ПГмэг) - мера снижения
или увеличения громкости собственной речи, прослушиваемой через цепь местного /
эффекта.
2.6 Показатель громкости местного эффекта слушающего (ПГмэс) - мера снижения или увеличения громкости окружающего электроакустического шума, прослушиваемого через цепь местного эффекта.
2.7 Спектр Хота - спектр шумового акустического сигнала, принятый в качестве усредненного шума помещения.
2.8 Взвешенное электроакустическое затухание - затухание электроакустического тракта, определяемое на каждой измерительной частоте с учетом весовых коэффициентов согласно приложению А.
2.9 Цепь местного эффекта - электроакустический тракт ОАТУ, через который речь говорящего и (или) окружающий шум помещения прослушиваются в собственном телефоне.
2.10 Чувствительность передачи (Snep) - отношение напряжения, развиваемого ОАТУ на своих линейных зажимах, к звуковому давлению, действующему на микрофон.
2.11 Чувствительность приема (Snp) - отношение звукового давления, развиваемого телефоном в камере искусственного уха, к напряжению, приложенному к линейным зажимам ОАТУ.

2.12 Чувствительность цепи местного эффекта (5мэ) - отношение звукового
давления, развиваемого телефоном ОАТУ в камере искусственного уха, к звуковому давлению, действующему на микрофон того же ОАТУ.
2.13 Однородное поле - область звукового поля, во всех точках которой средний по времени квадрат значения звукового давления одинаков.
2.14 Свободное поле - область звукового поля, в которой влияние отражающих поверхностей пренебрежимо мало.
2.15 Бесшнуровой телефонный аппарат (БТА) - ОАТУ, обеспечивающее приемо-передачу речевых и информационных сигналов между микротелефонной трубкой и базовым блоком по каналам радиосвязи.
2.16 Опорная точка уха (ОТУ) - точка, расположенная на входе слухового канала человека, которая определяется как центр плоскости слуховой раковины телефона, прижато и к уху.
2.17 Искусственный рот (ИР) - акустическая система для возбуждения микрофонов, создающая звуковое поле, аналогичное звуковому полю перед ртом человека [I].
2.18 Искусственное ухо (ИУ) - устройство для измерения звукового давления, имеющее полное акустическое сопротивление, аналогичное полному акустическому сопротивлению человеческого уха в заданном диапазоне частот [2].
2.19 Искусственная голова (ИГ) - устройство, конструктивно объединяющее ИР и ИУ с механическими элементами, обеспечивающими установку и закрепление микротелефонной трубки при испытаниях в соответствии с приложением Б.
2.20 Опорная точка рта (ОТР) - точка, расположенная на расстоянии 25 мм от ограничительного кольца ИР по оси излучения звука.
2.21 Акустическая утечка - проникновение звуковой энергии от телефона, прижимаемого к уху, во внешнюю среду.

3 Общие положения

3.1 Испытания по определению показателей громкости проводят в климатических условиях:
- температура окружающего воздуха - (25±10) °С;
- относительная влажность воздуха - от 45 до 80 %;
- атмосферное давление - от 96 до 104 кПа.
Примечание - При температуре выше 30°С относительная влажность должна быть не более 70 %.
3.2 Уровень окружающего акустического шума помещения при испытаниях должен быть менее 35 дБ(А).
3.3 Питание ОАТУ в режимах испытаний осуществляют в соответствии с требованиями ТУ к конкретному типу ОАТУ.
3.4 При определении ПГ ОАТУ с микротелефонной трубкой, она должна быть расположена в пространстве относительно ОТУ в соответствии с приложением Б.
На расстоянии до 0,5 м от ограничительного кольца ИР, кроме микротелефонной трубки испытуемого ОАТУ не должно быть посторонних предметов, которые могли бы исказить акустическое поле, создаваемое ИР.
Примечание - Ограничительное кольцо отображает положение плоскости губ
человека при разговоре.
3.5 При определении ПГ громкоговорящих телефонных устройств (ГТУ) они должны быть установлены на испытательном столе в соответствии с приложением Д.
3.6 При определении ПГ БТА расстояние между антеннами базового блока и носимой микротелефонной трубки (микрофона) должно быть равно 1 м.
3.7 Измерения частотных характеристик коэффициента передачи и коэффициента приема проводят синусоидальными сигналами с дискретными частотами третьоктавного ряда: 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000 Гц.
3.8 Измерение частотной характеристики коэффициента местного эффекта говорящего проводят синусоидальными сигналами с дискретными частотами третьоктавного ряда: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630,800,1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000,6300,8000 Гц

3.9 Измерение частотной характеристики чувствительности местного эффекта
слушающего проводят в третьоктавных полосах диффузного шумового сигнала со спектром Хота, со средними частотами третьоктавного ряда, указанными в 3.8.
3.10 Искусственный рот (ИР) должен быть откалиброван так, чтобы уровень звукового давления (Р) в ОТР на каждой частоте синусоидального измерительного сигнала при отсутствии микротелефонной трубки (микрофона) перед ИР поддерживался равным минус 4,7 дБ относительно 1 Па, в соответствии с рисунком 1.


1 - генератор сигналов низкочастотный;
2 - частотомер;
3 - искусственный рот;
4 - измерительный микрофон по давлению (конденсаторный 1/2");
5 - усилительно-питающее устройство;
6 - электронный вольтметр переменного напряжения
Рисунок 1
3.11 ЭДС, развиваемая измерительным генератором синусоидальных сигналов с внутренним сопротивлением 600 Ом, для возбуждения испытуемого ОАТУ, должна быть равна 250 мВ на каждой частоте в соответствии с 3.7.

4 Определение показателей громкости аналоговых телефонных аппаратов с микротелефонной трубкой (ТА) с рабочей полосой частот 0,3 - 3,4 кГц

4.1 Определение показателя громкости передачи
ПГ пер. вычисляют по результатам определения частотной характеристики чувствительности передачи (Snep) по структурной схеме, представленной на рисунке 2.

ПГпер, дБ, вычисляют по формуле (2):
N
ПГпер= - 57,1 lg Е 10(l/57-l)(Sпeр.i-Wпep.i)
1=1 (2)
где Wnep.i - весовые коэффициенты в соответствии с приложением А;
N = 14 - число измерительных частот;
57,1 - эмпирический коэффициент.
4.2 Определение показателя громкости приема
ПГ пр. вычисляют по результатам определения частотной характеристики чувствительности приема (Snp.) no структурной схеме, представленной на рисунке 3.

1 - электронный вольтметр переменного напряжения;
2 - усилительно-питающее устройство;
3 - искусственное ухо;
4 - испытуемый ТА; 5 - мост питания;
6 - генератор сигналов низкочастотный
Рисунок 3
Микротелефонную трубку испытуемого ТА устанавливают в соответствии с 3.4. ЭДС генератора (6) устанавливают равным 250 мВ на каждой измерительной частоте в соответствии с 3.7 и измеряют напряжение Ui на выходе усилительно-питающего устройства, равное напряжению на выходе НУ.

Значения Snp.i, дБ относительно 1 Па/В, вычисляют по формуле (З):

Snp.i=201g(PTi/(E/2)) (3)

где Pti = Ui / (ai- звуковое давление (Па), развиваемое телефоном в камере искусственного уха на каждой измерительной частоте;
Ui - напряжение на выходе ИУ (В) на каждой измерительной частоте;
ai - чувствительность ИУ (В/Па) на каждой измерительной частоте;
Е/2=0,125В.
Погрешность определения Snp.i, равная сумме основных погрешностей средств измерений по рисунку 3, не должна быть более ± 1 дБ.
ПГпр, дБ, вычисляют по формуле (4):
N
ПГпр =-57.1 lgE 10(l/57,l)(SПP.i-LEi -WПP.i) (4)
i=l
где Wnp.i - весовые коэффициенты в соответствии с приложением А;
LEI - корректирующие коэффициенты, учитывающие акустическую утечку между телефоном и естественным ухом, в соответствии с приложением А;
N = 14 - число измерительных частот;
57,1 - эмпирический коэффициент.
4.3 Определение показателя громкости местного эффекта говорящего
Показатель громкости местного эффекта говорящего (ПГмэг) вычисляют по результатам определения частотной характеристики чувствительности местного эффекта говорящего (Змэг) по структурной схеме, пред ставленной на рисунке 4.

N
ПГмэг= - 44,44 lgE 10(1/44,44)(Sмэг.i -Wмэ.i) (6)
i=l
где Wмэ.i - весовые коэффициенты в соответствии с приложением А;
N = 20 - число измерительных частот;
44,44 - эмпирический коэффициент.
4. 4 Определение показателя громкости местного эффекта слушающего
ПГмэс вычисляют по результатам определения частотной характеристики чувствительности местного эффекта слушающего (5мэс) в соответствии со следующей методикой
Определение частотной характеристики Sмэс проводят в однородном звуковом поле шумового сигнала со спектром Хота в два этапа, в соответствии со структурными схемами, представленными на рисунке 5.
Примечание - Среднеквадратическое отклонение квадрата звукового давления
однородного поля не должно отличаться от среднего более, чем на ± 3 дБ в радиусе
0,15 м от ОТР в каждой из третъоктавных полос.

Показатель громкости местного эффекта слушающего ПГмес, дБ, вычисляют по формуле (8):
N
ПГмес= - 44,44lgE 10( 1/44,44) (Sмэс.i - Wмэс.i) (8)
i=1
где Wмэ i - весовые коэффициенты в соответствии с приложением А;
N = 20 - число средних измерительных частот третьоктавных полос;
44,44 - эмпирический коэффидиент.

5 Определение показателей громкости цифровых телефонных аппаратов с микротелефонной трубкой (ЦТА) с рабочей полосой частот 0,3 - 3,4 кГц и 0,15-7,0 кГц

Показатели громкости передачи, приема, местного эффекта говорящего и местного эффекта слушающего ЦТА определяют с использованием аналоговых измерительных средств в сочетании с эталонным кодеком в соответствии с приложением В и блоком сопряжения в соответствии с приложением Г.
5.1 Определение показателя громкости передачи
ПГ пер. ЦТА вычисляют согласно 4.1 по результатам определения частотной характеристики чувствительности передачи (Snep) по структурной схеме, представленной на рисунке 6.
Погрешность определения Snep.i, равная сумме основных погрешностей средств измерений по рисунку 6, не должна быть более ± 1 дБ.

5. 3 Определение показателя громкости местного эффекта говорящего
ПГмэг вычисляют согласно 4.3 по результатам определения частотной характеристики чувствительности местного эффекта говорящего (Sмэг) по структурной схеме, представленной на рисунке 8.
Погрешность определения Sмэг.i, равная сумме основных погрешностей средств измерений по рисунку 8, не должна быть более ± 2 дБ.

1 - электронный вольтметр переменного напряжения;
2 - усилительно-питающее устройство;
3 - искусственное ухо;
4 - генератор сигналов низкочастотный;
5 - искусственный рот;
6 - испытуемый ЦТА;
7 - блок сопряжения в соответствии с приложением Г;
8 - эталонный ко дек;
R - резистор сопротивлением (600 ± 30) Ом.
Рисунок 8
5.4 Определение показателя громкости местного эффекта слушающего
ПГмэс вычисляют согласно 4.4 по результатам определения частотной
характеристики чувствительности местного эффекта слушающего (Змэс) по структурным схемам, представленным на рисунке 9.
Погрешность определения Sмэс.i, равная сумме основных погрешностей средств измерений по рисунку 9, не должна быть более ± 2 дБ.

6 Определение показателей громкости громкоговорящих телефонных устройств ГТУ

6.1 Аналоговые ГТУ с рабочей полосой частот 0,3 - 3,4 кГц
6.1.1 Определение показателя громкости передачи
ПГпер вычисляют согласно 4.1 по схеме, представленной на рисунке 10, при соблюдении требований приложения Д.

1 - генератор сигналов низкочастотный;
2 - искусственный рот;
3 - передающая часть ГТУ;
4 - мост питания;
5 - электронный вольтметр переменного напряжения;
R - резистор сопротивлением (600 ± 30) Ом.
Рисунок 10
6.1.2 Определение показателя громкости приема
ПГпр вычисляют согласно 4.2 по схеме, представленной на рисунке 11, при соблюдении требований приложения Д.
Примечание - При вычислении ПГпр ГТУ коэффициенты LEI в формуле (4) равны нулю.

1 электронный вольтметр переменного напряжения;
2 усилительно-питающее устройство;
3 измерительный микрофон по давлению с диаметром (конденсаторный 1/2");
4 приемная часть ГТУ; 5 - мост питания;
6 генератор сигналов низкочастотный
Рисунок 11

6.2 Цифровые ГТУ с рабочей полосой частот 0,15 - 7,0 кГц
6.2.1 Определение показателя громкости передачи
ПГпер вычисляют согласно 4.1 по схеме, представленной на рисунке 12, при соблюдении требований приложения Д.

1 - генератор сигналов низкочастотный;
2 - искусственный рот;
3 - испытуемое цифровое ГТУ;
4 - блок сопряжения в соответствии с приложением Г;
5 -эталонный кодек с полосой рабочих частот 0,15 - 7,0 кГц в соответствии с приложением В;
6 электронный вольтметр переменного напряжения;
R - резистор сопротивлением (600 ± 30) Ом.
Рисунок 12
6.2.2 Определение показателя громкости приема
ПГпр вычисляют согласно 4.2 по схеме, представленной на рисунке 13, при соблюдении требований приложения Д.
Примечание - При вычислении ПГпр корректирующие коэффициенты LEi в
формуле (4)равны нулю.

1 - электронный вольтметр переменного напряжения;
2 - усилительно-питающее устройство;
3 - измерительный микрофон по давлению (конденсаторный 1/2");
4 - испытуемое цифровое ГТУ;
5 - блок сопряжения в соответствии с приложением Г;
6 - эталонный кодек с полосой рабочих частот 0,15 - 7,0 кГц в соответствии с приложением В;
7 - генератор сигналов низкочастотный
Рисунок 13

7 Определение показателей громкости бесшнуровых телефонных аппаратов

7.1 Показатели громкости передачи, приема, местного эффекта говорящего и местного эффекта слушающего БТА определяют в соответствии с разделом 4 для аналоговых БТА и разделом 5 - для цифровых БТА.

8 Аппаратура для объективного определения показателей громкости

При проведении измерений и испытаний должны быть применены измерительные системы, испытательное оборудование, средства измерений и устройства, приведенные в таблице 1.
Таблица 1

Приложение А
(обязательное)
Весовые (W) и корректирующие (Le) коэффициенты для вычисления показателей
громкости передачи, приема и местного эффекта
Таблица А. 1

Приложение Б
(обязательное)

Пространственное расположение микротелефонной трубки при измерениях

При испытаниях любых ОАТУ с микротелефонной трубкой, она должна быть расположена в пространстве в соответствии с рисунком Б. 1.

1 - ограничительное кольцо; 2 - слуховая раковина микротелефонной трубки;
Х-Х - ось, совпадающая с продольной осью микротелефонной трубки, должна располагаться под углом 39° к горизонтальной плоскости; У-У - ось, перпендикулярная плоскости слуховой раковины микротелефонной трубки и, проходящая через ее центр "О", должна располагаться под углом 13 ° к горизонтальной плоскости Угол 77° определяет наклон плоскости ограничительного кольца к плоскости слуховой раковины микротелефонной трубки; Угол 22° относительно плоскости слуховой раковины и расстояние 136 мм от центра слуховой раковины являются координатами центра ограничительного кольца.
Рисунок Б.1

Приложение В
(обязательное)
Эталонный кодек
(принцип использования, основные требования)

B.1 принцип использования

B.1.1 Принцип использования эталонного кодека (рисунок B.I) состоит в преобразовании входного и выходного сигнала ЦТА, соответственно в эквивалентные цифровые и аналоговые сигналы с целью получения возможности использования существующего специфического аналогового измерительного оборудования.

Рисунок B.I

В.2 Основные требования

В.2.1 Должно использоваться 14-разрядное линейное аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование высокого качества.
В.2.2 Должно быть предусмотрено перекодирование выходного цифрового сигнала по закону "А".
В.2.3 Амплитудно-частотная характеристика фильтров на входе и выходе кодека с рабочим диапазоном частот 0,3 - 3,4 кГц должна укладываться в допусковую область, представленную на рисунке В.2.
В.2.4 Амплитудно-частотная характеристика фильтра на входе кодека с рабочим диапазоном частот 0,15 - 7,0 кГц должна укладываться в допусковую область, представленную на рисунке В.З, а на выходе кодека - в допусковую область, представленную на рисунке В.4

Приложение Д
(обязательное)

Требования к условиям измерения чувствительности передачи и приема
громкоговорящих телефонных устройств (ГТУ)

Д. 1 При проведении измерений Snep и Snp ГТУ устанавливают на испытательном столе.
Д. 2 Испытательный стол должен иметь гладкую, твердую, ровную поверхность площадью не менее 1 м2 и шириной не менее 800 мм. Поверхность стола при измерениях должна находиться в горизонтальном положении.
Д. З Местонахождение ГТУ на испытательном столе зависит от его у конструктивного исполнения и иллюстрируется на рисунке Д. 1, где:
а - ГТУ в моноблочном исполнении;
б - передающая и в-приемная части ГТУ при двухблочном исполнении.
Штрих-пунктирные линии АВ, АВ', АВ" являются осевыми линиями, проходящими через центры корпусов ГТУ.
Д. 4 Местонахождение эталонной точки искусственного рта (ОТР) и измерительного микрофона при измерениях чувствительности передачи (Snep) и приема (Snp), соответственно, относительно испытуемого ГТУ, иллюстр ируется точкой С на рисунке Д. 2 на примере моноблочного исполнения ГТУ.
Д. 5 При измерениях Snep эталонную точку рта (ОТР) совмещают с точкой С таким образом, чтобы ось излучения ИР совпадала с направлением СВ на рисунке Д.2.
Д. 6 При измерениях Snp центр решетки измерительного микрофона устанавливают в точке С, причем продольная ось микрофона должна совпадать с направлением СВ на рисунке Д.2.
Д. 7 Уровень окружающего акустического шума в помещении для проведения измерений должен быть менее 35 дБ(А).
Д. 8 Акустические характеристики помещения должны обеспечивать получение звукового поля, отличающегося от свободного поля, не более, чем на ±1 дБ в радиусе 0,5 м от центра испытательного стола вплоть до нижней частоты 150 Гц.

Приложение Е
Библиография
[ 1 ] Рекомендация МСЭ-Т Р. 51 Искусственный рот
[ 2 ] Рекомендация МСЭ-Т Р. 5 7 Искусственное ухо