А) схема; б) изменение звукового давления; в) изменение сопротивления угольного порошка микрофона; г) изменение тока в цепи микрофона; д) то же в линейной цепи

В пункте Б этот ток, проходя по обмотке электромагнита, создает в его сердечнике переменное магнитное поле, которое будет находиться в фазе или противофазе с постоянным магнитным нолем. В результате магнитный поток возрастает или уменьшается, вызывай тем самым колебание металлической мембраны телефона. Колебание мембраны будет восприниматься ухом человека как звуки речи, т.е. произойдет обратное преобразование электрических колебаний в звуковые.

Электрические сигналы характеризуются следующими параметрами:

• длительностью – T, определяющей интервал времени, в течение которого сигнал существует;

• шириной спектра – ΔF, определяющей полосу частот, в пределах которой сосредоточена основная энергия сигнала, т.е. расположены его форманты;

• динамическим диапазоном – D, определяющим логарифмическое отношение наибольшей мощности сигнала к наименьшей, т.е.

.

Существующме МСП позволяют одновременно передавать телефонные сигналы и сигналы вещания, данные для компьютеров, сигналы телевидения и другую информацию.

Аналоговые сигналы. К аналоговым (непрерывным) сигналам (см. рис. 1.14) относятся телефонные сигналы, сигналы вещания, телевидения и др. (рис. 1.13 и табл. 3).

Речевой сигнал занимает полосу частот 80...12 кГц, его динамический диапазон составляет при разговоре 55 дБ, при пении 78 дБ. Сигналы вещания при передаче музыки занимают полосу частот 16...20 кГц, а их динамический диапазон достигает до 100 дБ. Однако передавать по каналам связи весь спектр частот разговорной речи и вещания не представляется возможным. Исследования и практика показали, что разборчивость речи будет достаточно высокой, а тембр голоса будет достаточно узнаваем, если передавать только часть спектра каждого звука в области их формант. Так как форманты речи расположены в основном в спектре 0,3...3,4 кГц, этот спектр и принят для организации телефонной связи. Для организации проводного вещания используется несколько более широкий спектр частот (см. табл. 3), звукового сопровождения телевидения 0,03...15 кГц, а изображения телевидения 50 Гц...6 МГц (табл. 3).

Динамический диапазон сигналов обычно ограничивается 41…55 дБ. Для предотвращения искажения сигналов передаваемых по каналам связи, которые имеют большой динамический диапазон, предусматривается специальное устройство – сжиматель-расширитель (копрессор-экспандер). Например, при передаче сигналов вещания динамический диапазон сжимается, т.е. высокий уровень сигнала понижается, а низкий повышается (компрессия сигнала). В этом случае на приеме динамический диапазон должен быть восстановлен с помощью расширителя (экспандера).

Дискретные сигналы. К дискретным сигналам (рис. 1.16) относятся, например, сигналы передачи данных для компьютерных сетей и т.п. (рис. 1.13 и табл. 3). Дискретные сигналы представляют собой последовательные импульсы тока (рис. 1.16, а) с определенной длительностью ΔT.

Рис. 1.16. Дискретный сигнал

Импульсы с периодом 1/f содержат постоянную составляющую (рис. 1.16 б) и множество гармонических составляющих нечетного порядка f, 3f, 5f и т.д. (рис. 1.16, в). При этом, чем короче импульс, т.е. меньше ΔT, тем шире спектр частот, занимаемый этим импульсом.