Звуки

Начнем с информации, воспринимаемой слухом. Следует отметить, что для звуковых колебаний совпадение формы сигнала на передаче и приеме не является обязательным. Здесь важным является сохранение соотношений между амплитудами частотных компонентов, из которых состоит звук. Акустика выработала целый ряд критериев качества звука, из которых мы используем только три, являющихся решающими при создании технических средств электросвязи. К ним относятся диапазон частотных компонентов, из которых состоит звук; динамический диапазон; допустимый уровень мешающих шумов.

Известно, что хороший музыкант способен воспринимать зв^ки в диапазоне частот от 16 до 20 ООО Гц; однако человек со средним слухом воспринимает существенно более узкий диапазон. На основании длительных статистических испытаний установлено, что для обычного разговора по телефону отличное качество связи (разборчивость и сохранение всех оттенков голоса) наблюдается при диапазоне частотных компонент от 300 до 3400 Гц. Качество музыкального звучания будет достаточно хорошим при диапазоне от 50 до 10 000 Гц, отличным — при диапазоне от 30 до 15 000 Гц.

Динамический диапазон — логарифм отношения максимального значения средней мощности звука к средней мощности наиболее слабых звуков. Соотношение между звуками различной интенсивности измеряется в логарифмических единицах, цотому что человеческое ухо сравни-* вает не абсолютное, а относительное изменение мощности звука*. Сравнивая между собой интенсивности воздействия двух звуковых колебаний, имеющих соответственно мощности Р и Р, пользуются выражением: изменение интен-

Р Р

сивности lg-^-(B) или 10 lg — (дБ). При этом, например,

увеличение мощности звука в два раза увеличивает интенсивность на 3 дБ, т. е. примерно на 30% **.

Нормальный динамический диапазон телефонной речи составляет величину порядка 43 дБ, для оркестра — 56 дБ. При телефонной связи уровень шума, возникающего от помех (шорохи, треск и другие посторонние звуки), которые неизбежно появляются на приемном конце в результате прохождения сигнала через линию связи, должен быть не менее, чем на 34 дБ, ниже средней мощности полезного сигнала (звука в телефонной:трубке). Допускаемая величина помехи при музыкальной передаче должна быть снижена еще больше: до 44—47 дБ.

Следует иметь в виду, что указанные значения (как и многие другие, которые будут приведены ниже) определяются на основе массовых обследований субъективных оценок и поэтому, будучи связанными с качеством восприятия, могут отклоняться от средних значений. Кроме того, наше ухо не все частотные компоненты шума воспринимает одинаково — в расчетах принимается во внимание и этот фактор.

В наиболее распространенном преобразователе звука в электрический ток — микрофоне — амплитуда электрического сигнала изменяется аналогично изменению давления звука на его мембрану. Отсюда появился термин «аналоговое преобразование» и как следствие аналоговые методы передачи электрических сигналов. Для характеристики электрического сигнала, осуществляющего передачу звука аналоговыми методами, используются те же три параметра, что и для звука: диапазон частотных компонент (чаще называемый полосой частот), динамический

диапазон и уровень помех. Последний определяется через логарифм отношения средней мощности сигнала, несущего информацию (полезного), к средней мощности помехи.

Следует отметить, что в технике связи аналоговый вид преобразовайия звук—электричество не единственно возможный. В последние десятилетия появились преобразо-ватели^ превращающие звуковую информацию, или, вернее! токовый аналог этой информации^ в последовательность закодированных импульсов тока, несущих всю необходимую информацию о форме исходного сигнала, В процессе декодирования на приемном конце информация полностью восстанавливается в своем первоначальном виде. Такие методы преобразования и передачи информации называются дискретными^ или цифровыми. Более подробно об этих методах мы поговорим ниже* а пока вернемся ко второй форме информации — воспринимаемой зрительно,

Изображения

Задача передачи изображений на далекое расстояние возникла давно. Известно что попытки создания фототелеграфа делались уже в начале XIX в., т. е. задолго до изобретения телефона. Однако эти попытки были безуспешными до тех пор пока изобретатели не догадались, что для передачи любого изображения его нужно разложить на элементы и передавать их последовательно, один за другим, а на^приемном конце из них восстановить исходное изображение. Это изобретение принципиально не ново — в природе процесс восприятия изображений органами зрения осуществляется похожим образом. Глаз рассматривает любой видимый объект, также разлагая его на элементы^ сосредоточиваясь на деталях, переходя от одной детали к другой (правда^ из всех сложнейших процессов физиологии зрения для создания передающих устройств был использован лишь факт поэлементного разложения изображения).

Таким образом, чтобы передать с помощью электрического тока некоторое неподвижное изображение (например! фотографию), необходимо каждый элемент этого изображения один за другим превратить в последовательность электрических сигналов ** Для этого все элементы

Последовательно друг за другом освещаются ярким лучом света, а отращенное изображение элемента фокусируется на фотоэлемент или другой оптико-электронный преобразователе на выходе которого появляются электрические импульсы и их интенсивность пропорциональна интенсивности светового импульса воспринимаемого фотоэлементом. При этом амплитуда электрических сигналов передаваемых в линию, будет тем болыпе чем светлее точка на изображении. На другом конце линии ток воздействует на лампу меняющую свою яркость пропорционально его амплитуде. Свет от лампы фокусируется в точку на светочувствительной пленке, и эта точка с помощью механических или электронных устройств движется по пленке с такой же скоростью (синхронно) и в том же относительном положении (синфазно), как и соответствующая точка на передающем конце двигающаяся по изображению, которое нужно передать. В результате на приеме возникает негатив изображения, находящегося на передающем конце с которого можно сделать позитивный отпечаток. Чтобы сразу получить позитив изображения, можно в лампу направить не ток приходящий из линии, а разность между ним и некоторым постоянным током имеющимся на приемном конце.


::Следующая страница::