GB 4958.3-1988 地面无线电接力系统所用设备的测量方法 第三部分：仿真系统的测量 第六节 声音节目传输的测量.pdf

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1、中华人民共和国国家标准地面无线电接力系统所用设备的测量方法第三部分仿真系统的测量第六节 声音节目传输的测量发布 实施中华人民共和国邮电部 发布中华人民共和国国家标准地面无线电接力系统所用设备的测量方法第三部分 仿真系统的测量第六节 声音节目传输的测量中华人民共和国邮电部 批准 实施本标准是国家标准地面无线电接力系统所用设备的测量方法 系列标准之一本标准等同采用国际电工委员会 标准 地面无线电接力系统所用设备的测量方法第三部分仿真系统的测量第六节 声音节目传输的测量适用范围本标准涉及无线电接力系统传输的声音节目模拟信道的测量方法这些测量只与音频频带有关是对无线电接力系统基带要求的测量包括电视第三

2、部分第三节 频分复用电话第三部分第四节 和相互干扰第三部分第五节等的补充 实际上声音信道可以由使用调频副载波的模拟技术 附录或使用时分复用的数字技术得到在下面的条款中叙述的测量方法适用于使用副载波的声音节目传输这些副载波位于基带内电视信道之上 但是这些测量方法也适用于使用无线电接力系统的其他方法的声音节目传输 相关的国际无线电咨询委员会 和国际电报 电话咨询委员会 的建议和报告 在附录 中给出 一般说来本标准中所叙述的测量方法都与上述的建议或报告相一致测试信号电平除非另有规定任何指定特性测量所使用的电平都应符合相应的国家标准 声音节目信道使用预加重见附录 中的 时必须保证被测信道在较高调制频率

3、处不过载噪声和串音定义和一般考虑声音节目信道中的噪声包括随机噪声和单音干扰 后者又称周期性噪声无线电接力系统声音节目信道中的噪声和串音取决于同一基带内传输的声音节目的信道数以及是否存在电视信道测量一个声音节目信道中包括串音的随机噪声时电视信道和其他声音信道同时加模拟典型节目内容的常规负载信号 电视信道的常规负载是一个符合本系列标准第三部分第五节 相互干扰的测量和 彩色电视广播 中规定的彩条信号 声音节目信道的常规负载是按照单声和立体声节目传输特性和测量方法 第 中规定的电压周期变化适当成形的白噪声信号干扰信道中的这些负载信号在被干扰声音节目信道中引入的主要是不可懂串音测量一个声音节目信道中的单

4、音干扰时其他声音信道均应不加负载信号测量一个声音节目信道中的可懂串音时其他声音信道要加负载信号可懂串音的定义是加负载信号的信道的输出信号电平与被干扰信道相应信号的输出电平的分贝数之差值在进行所有测量之前要在被测声音节目信道输入端接入一个规定电平和规定频率的正弦测试信号 并记录该信号的输出电平作为基准电平 随机噪声的定义是这个测试信号输出电平与测得的噪声的分贝数之差值 单音干扰的定义是 这个测试信号输出电平与测得的干扰电平的分贝数之差值需要测量的项目概括列于表表宽 带测量测量参数随机噪声 包括串音 随机噪声不包括串音接 收机 输入 电平负 载和 加权 条件电视信道加彩条信号其他声音节目信道加成形

5、的白噪声电视信道和其他声音节目信道都不加负载加权 不加权 加权 不加权标 称 值相当于几种衰落的值选 频测量测量参数单音干扰 周期性噪声 可懂串音接 收机 输入 电平负载条件电视信道加彩条信号声音节目信道不加负载电视信道不加负载声音信道不加负载另一声音节目信道加不同频率的正弦信号标 称 值相当于几种衰落的值注 表中 表示测量 表示不测量测量方法单音干扰测量单音干扰时在仿真的无线电接力系统输入端接入标称接收机输入电平 单音干扰用合适的窄带选频电平表或谐波分析仪 测量以免热噪声贡献掩盖要测的单音 电视信道按 条规定加彩条信号 其他声音节目信道不加负载 在整个音频范围内调谐选频电平表并记录测得的单音

6、电平不加电视负载重测一次 以便评价由于电视负载而相对增加的单音电平随机噪声随机噪声测量使用覆盖音频范围的宽带电平表 最好使用符合附录 的准峰值读数的仪表也可以使用方均根值读数的仪表 但测量的值要比使用峰值读数仪表测得的值约低 为了评价随机噪声的主观干扰影响应使用图 所示的加权网络并见 第 条 为了能将其他所有信道的串音影响包括在内 这些信道应加合适的负载信号 电视信道加彩条信号其他所有声音节目信道加适当成形的白噪声 如 条所述 开始将标称接收机输入电平接到仿真无线电接力系统进行测量然后以几种其他电平重复测量首先进行不加权测量 以评价任何低频噪声分量的影响 虽然这些分量对收听者可能并无明显的主观

7、干扰影响 但对声音节目信道仍可能具有加负载影响 然后 除去所有负载信号 并在加权和不加权两种条件下重复进行测量以评价由于电视和其他声音节目信道的负载而相对增加的噪声电平注 如果 条规定测得的单音干扰电平足够低则测得的宽带电平可认为能代表真实的随机噪声可懂串音进行可懂串音测量时 仿真无线电接力系统要接入标称接收机输入电平 其他声音节目信道 每次一个信道加不同频率的正弦测试信号 使用选频电平表将其调谐到每个频率 在各被干扰信道的输出端测量相应信号的电平结果的表示单音干扰 随机噪声和可懂串音测量的结果的分贝数应列表表示对随机噪声 要注明所使用仪表的类型 即是准峰值表还是方均根值表 以及所使用的加权网

8、络 对单音干扰和可懂串音 应注明选频电平表的带宽 另外 还应注明所加负载信号的类型和电平值 以及所采用的接收机射频输入电平要规定的细节在详细设备规范中根据需要包括下列项目测试音电平和被测声音节目信道的频率范围加到电视信道和各声音节目信道的负载信号的类型和电平宽带随机噪声测量所使用仪表的类型即准峰值表还是方均根值表 以及加权特性单音干扰和可懂串音测量所使用选频电平表的带宽接收机射频输入电平在给定的各种频率和负载条件下 允许的最大单音干扰电平在给定的各种负载 加权和接收机输入电平条件下 允许的最大随机噪声电平在给定的各种频率条件下 允许的可懂串音比线性失真确定声音节目信道中与信号电平无关的失真的影

9、响必须测量或检查以下项目输入和输出特性输入输出阻抗和匹配状况终端平衡比共模抑制比输入和输出电平转移特性振幅频率特性群时延 频率特性仿真无线电接力系统基带 中频和射频部分所引起的失真 与声音节目信道内测得的失真相比 一般可以忽略输入输出阻抗和匹配状况定义和一般考虑声音节目信道设备的音频输入阻抗标称值一般为 对地平衡 输出阻抗通常也是对地平衡但阻抗值一般低于标称负载阻抗值 开路的传输电平当接上负载时 减小的程度不超过某一小的规定量附录 和测定约 输入阻抗值和输出阻抗值时要与一个已知精确值的电阻性阻抗相比较 结果以设备阻抗相对于已知阻抗的回波损耗值表示测量方法与本系列标准第一部分第四节 基带内的测量

10、 和第三节 中频范围内的测量 中给出的回波损耗测量相似对于对称输入和输出阻抗的声音节目信道需要测定端子对地电位的平衡 及连接电缆中纵向电流的影响平衡度可用端平衡比表示 端平衡比可由测得的两个电压的比确定 由下式给出端平衡比公式中的符号说明见图 端平衡比决定着连接到该端的电缆或线路所拾取到的外部噪声 以及连接到设备上的两条或多条线路之间的可懂串音 理想的对称双极电路具有无限大的端平衡 实际上 中心抽头变压器若使用时中和两端子对地之间的阻抗不平衡是不可避免的 这将引入有限的端平衡 它不仅取决于对称状况还取决于端子对地的阻抗 输入和输出端子可以接地 也可不接地 图 表示端子可以通过任意阻抗值的阻抗接

11、地使用平衡电路是为了降低连接电缆中不需要的纵向电流的影响 输出负载上这些电流的大小 不仅取决于端平衡比还取决于被测设备内的不对称杂散路径 设备对这些无用电流的敏感度 用共模抑制比确定附录 共模抑制比的定义是 当一个规定的电压先对称地加到声音节目信道的输入端 然后不对称地加到输入端测出此信道输出端上两个电压的比值 对称和不对称连接 如图 所示共模抑制比由下式中所示的两个电压的比值决定共模抑制比阻抗的测量方法输入和输出阻抗分别匹配着标称源阻抗和负载阻抗时 可按照本系列标准第一部分第四节中规定的方法 测量输入和输出阻抗的回波损耗 要注意 电路阻抗的标称值可能是 平衡也可能在详细设备规范中给出 最好采

12、用扫频法 但也可使用逐点法输出阻抗比负载阻抗低时 不直接测量输出阻抗而改为在被测信道输出端测量输出电平随频率的变化值 测量时输入电平保持不变 输出端交替地开路和接上标称值的负载阻抗 优先采用扫频法但也可使用逐点法采用扫频法时 扫频信号发生器的输出接到被测信道输入端 其典型电平为 而信道的输出端周期地接上标称负载阻抗 必须注意保证被测信道没有过载特别是对使用预加重的声音节目信道使用频率范围合适的宽带电平表 在声音节目信道输出端测量电平随频率的变化 将此电平变化连接到 记录仪的 输入端 扫频信号发生器的扫描电压输出连接到 输入端 宽带电平表的输入阻抗应足够高 以保证它对被测电路的负载影响可以忽略注

13、 标称负载阻抗连接与不连接的速率 要选择得与测试信号的扫描速度成正比例以保证记录有足够数量的样值端平衡比的测量方法输入端端平衡比的测量方法 如图 所示 输出端的见图 图中精密变压器 的圈数比为并有精确中心抽头的绕组以便其固有的端平衡比远大于测量时所要求的值 测量前应预先检查 证明精密变压器的平衡比至少比要测的平衡比大 精密变压器的铁芯尺寸应足够大 以免引入超过百分之几的谐波电平测试电阻器 为 精密电阻器用高阻抗不平衡电平表测出电压 和 见图 确定端平衡比 先将电平表接到信号发生器 调节信号发生器输出电压 使其达到适合被测两端的标称电压值 然后再将电平表接到测试电阻器两端测出电压若被测设备并不过

14、载将 调到 是方便的 从电平表读得的相对于 的分贝数将直接给出端平衡比的分贝数 为了进行校准被测端子的一端应暂时接地这样将引入最大的不平衡这时电平表读数为由于精密变压器里的各种损失 可能发生偏离 的情况在这种情况下应重新调节信号发生器电平使电平表读数正好为 使用预加重的系统中最好使用较低的信号电平 以避免在较高频率上过载 然后由校准电平与测得的电平之差得出端平衡比测量应在详细设备规范中所给出的各频率点重复进行注 使用传输测试仪的测量方法见附录共模抑制比的测量方法测量共模抑制比 要在图 所示的两种条件下加上电压为 的信号两种条件下的 值相同 只要被测设备不过载 要选得尽可能高 测量电压 和 应使

15、用平衡式电平表 另外 也可以使用不平衡式电平表 但要与 条要求的精密变压器联用测量要在详细设备规范中所给出的各个频率点重复进行结果的表示阻抗测量的结果 最好以回波损耗值的曲线表示 在输出阻抗低的情况下 最好以电平对频率的变化曲线表示 不用图形表示时 测量结果应按下例给出 频率范围内 输入回波损耗值优于 负载时 频率范围内输出电平变化小于端平衡比与共模抑制比的测量结果 应按下例表示频 率 输入端平衡比 输出端平衡比 共模抑制比要规定的细节在详细设备规范中根据需要包括下列项目标称输入阻抗标称输出阻抗如果适用允许的最小输入回波损耗允许的最小输入端平衡比允许的最小输出回波损耗 或声音节目信道输出端连接

16、标称阻抗的负载时 允许的电平变化值允许的最小输出端平衡比允许的最小共模抑制比要求测量的频率点输入和输出电平对于无线电接力系统基带内的测量除电路特性阻抗是 对地平衡或是在详细设备规范中给出外都按本系列标准第一部分第四节中叙述的方法进行振幅频率特性定义和一般考虑振幅频率特性以曲线给出曲线代表在输入电平保持不变 频率为自变量时 输出电平相对于基准电平的比 以分贝表示 基准电平例如 是基准频率点信道的输出电平 基准频率最好为噪声测量时所使用的准峰值读数的仪表附录 即使其通频带足够宽并且频响均匀 也不应该用来测量振幅频率特性测量振幅频率特性应使用方均根响应仪表 因为测试信号谐波失真对它的影响比起对准峰值

17、读数仪表来要小得多 而用后者测量要求较严的限值 例如 的振幅 频率特性时由波形失真导致的误差可能是主要来源测量方法优先采用扫频法但也可使用逐点法 输入和输出电平要调到详细的设备规范中给定的值 使用的测试音电平和频率要合适结果的表示扫频法测量的结果可用 绘图仪画出的曲线表示 曲线上基准电平和频率点应作出标记 不用曲线表示时 应按下例给出振幅频率特性在下列范围内相对于 的电平要规定的细节在详细设备规范中根据需要包括下列项目频率范围基准频率基准频率信号的电平允许的振幅变化范围群时延 频率特性定义和一般考虑中给出的定义适用 但是应当注意 由于声音节目传输包括低频率 例如 一般更方便的方法是先测出仿真无

18、线电接力系统声音节目信道的相位频率特性 然后从测量结果计算出群时延 频率特性 因为仿真系统的输入和输出的联接可以在同一地点所以能方便地进行相位 频率特性测量测量方法先测出 典型范围内声音节目信道的相位 频率特性 通过计算相位相对于频率的变化率 得出群时延 频率特性相位频率特性的测量 是将合适振幅和已知频率的正弦测试信号加到被测信道输入端 比较每个频率的输出信号的相位与加到输入端的信号的相位 测量时应使用具有合适分辨力 例如 的相位计 可以使用扫频法也可以使用逐点法 对于给定的测试信号电平 在规定的音频频带内测量声音节目信道输入端信号的相位差注 正弦测试信号的谐波成分应足够低例如相对于基波 以保

19、证相位计的测量精度不受影响结果的表示结果应按下例表示给定频率点的群时延与最小群时延间的差值不超过下列数值这种表示法也适用于由测得的相位 频率特性计算出来的群时延要规定的细节详细设备规范中 根据需要应包括下列项目测试信号的频率测试信号的电平允许的群时延限值非线性失真声音节目信道中的非线性失真与所加基带信号的振幅有关并常常与频率有关 声音节目信道的输入和输出阻抗通常是对地平衡的 这种情况下通常使用输入和输出变压器 在较低频率这些变压器常常是失真的主要来源一般考虑非线性失真以被测设备输出端出现的谐波和或互调产物电平与同一点给定的基准电平的比值的分贝数表示 测量可以使用两种方法信道输入端加入一个规定频

20、率和电平的信号测量该信道输出端的谐波失真信道输入端加入两个规定频率和电平的信号测量该信道输出端的互调失真一般需要在一个以上电平点上进行测量 在详细设备规范中应清楚地说明所使用的测量方法谐波失真法测量方法被测信道加入一个频率在 范围内选定的负载信号 其电平为各种规定值 典型值在 范围内 需要核实信号源的谐波含量是足够小的 对测量精度的影响可以忽略用谐波分析仪测量所选频率信号的二次三次及若合适时高次谐波的电平对于每个信号频率和电平所测得的结果以相对于基波电平的分贝数表示对于非定型试验 见 常常允许测量所加测试信号的总谐波失真电平 在这种情况下信道输出端呈现的测试信号的基波分量在测量仪表中受到抑制

21、这种仪表指示的是所有失真产物的方均根值总值 测量的结果以相对于输出信号电平的分贝数表示 使用的测试信号频率一般在范围内 电平在规定的范围内结果的表示每个测试信号频率上的各次谐波分量的电平 用相对于基波分量的分贝数描绘的曲线表示 或列表表示 测量总谐波失真时 对于每个负载电平和频率其结果应以相对于输出信号电平的谐波电平方均根值的分贝数表示要规定的细节在详细设备规范中根据需要包括下列项目信道输入加负载信号 电平信道输出电平测试信号频率要求的测量项目各次谐波电平和或总谐波失真电平允许的各次谐波 一般是二次和三次谐波 最大电平相对于基准电平的分贝数或者允许的总谐波失真电平相对于输出信号电平的分贝数互调

22、法测量方法对于每一要求的输入 加载 电平 被测信道加上两个规定频率的等电平信号 将这样的成对信号按规定电平依次加到信道输入端 用谐波分析仪在信道输出端测量对应各个输入电平的互调产物电平 测量结果用相对于一个信号电平的分贝数表示 所用的成对信号的频率 和 以及应测的互调产物的频率等如表 所示 所用信道输出电平值在详细设备规范中给出注 市场上有合适的仪表出售 但在使用两部通用型信号发生器时 两信号发生器之间必需有足够的隔离以防止信号发生器的输出级由于来自另一部信号发生器的信号而产生互调表测试信号的频率 需要测量的互调产物阶 频率结果的表示互调产物电平用它相对于一个信号电平的分贝数与信道输出电平关系

23、所画出的曲线表示 另外也可用表格形式表示出所加每一成对信号互调产物的电平值的阶数要规定的细节在详细设备规范中根据需要包括下列项目信道输入端加载的电平信道输出电平测试信号的频率要测量的互调产物的频率允许的最大互调产物电平专用于立体声传输的测量立体声节目 信号的传输一般用一对声音节目信道 所以两个信道的特性间的差别应足够的小 以保证以必要的精度重现声音的立体分布 立体声传输除要规定和测量第 章至第 章给定的那些特性外还需要规定并测量下列特性一个信道相对于另一信道的振幅频率特性一个信道相对于另一信道的相位频率特性这些测量适用于用各自独立的音频信道传输 信号的系统 而不适用于将 信号编码成一个信号例如

24、加到广播发射机上的那种系统信道间的振幅差测量方法调节两个被测信道输出端的电平 使它们在基准频率点 处相等 按 条方法测量每个信道的振幅 频率特性并用减法算出规定频带内两个信道间的振幅差值结果的表示测量结果应按下例表示信道间的振幅差值不超过下例值要规定的细节在详细设备规范中根据需要包括下列项目信道中的测试音电平基准频率上 信道的输出电平调到相等频率范围频率范围内 两信道之间的允许的最大振幅差值信道间的相位差测量方法将已知电平及频率的同相位正弦信号同时加到 信道被测两个信道输出端连接一个有合适分辨力 例如 的相位计用扫频法或逐点法在规定的频带内和规定的信号电平上测量其相位差值实际测量时使用一个信号

25、发生器用分配网络提供两个规定电平 例如 的等电平信号 两个信号之间的相互耦合应可以忽略 例如 隔离度 以避免由于一个信道的输入阻抗变化反射到另一信道而引起误差 使用一个电阻性分配网络并馈接到两个单独的衰减器 可以获得所需要的隔离度结果的表示测量的结果应按下例表示信道间的相位差不超过下列值线性度和对数频率坐标图上的斜直线段线性度和对数频率坐标图上的斜直线段要规定的细节在详细设备规范中根据需要包括下列项目频率范围测试信号的电平规定频率范围内 两信道间所允许的相位差加权网络加权网络的频率响应图 噪声加权网络输入输出图 测量端平衡比的配置图 测量共模抑制比的配置附录参考文件参考件报告 卷 模拟无线电接力系统中与电视同时传输的最多四个声音节目通道的优选特性建议 卷 群链路中声音节目使用的预加重建议 卷 电视通道常规负载标准测试信号建议 卷报告 卷 模拟声音节目信号的常规负载测试信号测量其他信道中的干扰建议 卷 广播和声音录制及传输电路中音频噪声的测量建议 卷 型声音节目特性报告 卷 高质量单声道和立体声传输的电路建议 卷 型声音节目电路的性能特性建议 卷 有关传输测试器的对地平衡度的定义和测量方法附加说明本标准由邮电部邮电工业标准化研究所归口本标准由邮电部邮电工业标准化研究所负责起草