Контрольная работа По дисциплине: Технологические основы отрасли

Федеральное агентство связи   Сибирский Государственный Университет  Телекоммуникаций и Информатики   Межрегиональный центр переподготовки специалистов                     Контрольная работа   По дисциплине: Технологические  основы отрасли (2 семестр)                                                                                                                   Проверил: Оболонин Иван Алексеевич                                                                                                           Новосибирск, 2012 Вариант 13 Структурная схема тракта звуковой частоты радиодома. Волновые потери тракта записи-воспроизведения. Понятие о первичном преобразовании сообщений и сигналов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос  № 1.

 

Радиодомом называется комплекс студий радиовещания и звукозаписи, аппаратных, вспомогательных технических, редакционных и репетиционных помещений, предназначенных для подготовки, записи и передачи программ вещания, а также для трансляции программ из других городов. Радиовещательные программы передаются из радиодома на местные радиовещательные станции, городскую радиотрансляционную сеть, по каналам междугородной сети в другие города.

Упрощенная структурная  схема  тракта звуковой частоты радиодома  приведена на рис.3.1.

    

РС и КС –речевая и концертная студии; ЛДБ - литературно-драматический  блок;

СА,ВА,ЦА,ТА –  студийная, вещательная, центральная  и трансляционная

аппаратные; ВСП  – служба внестудийных передач; Фт – фонотека; АЗ – аппаратная

звукозаписи; МВА  – междугородная вещательная  аппаратная.

 

 

В студийной  аппаратной сосредоточены средства для создания фрагментов

передач. Вещательная  аппаратная осуществляет формирование и контроль

программы.

Координирующим центром радиодома является центральная аппаратная, задачами которой являются дополнительное регулирование сигналов, коммутация программ, поступающих из аппаратных, распределение их по потребителям, контроль входящих и исходящих программ.

Упрощенная  структурная схема центральной аппаратной приведена на рис.3.2.

    

В ЦА расположен пульт звукорежиссера , который содержит коммутаторы источников и потребителей программ (К1 и К2), корректирующие контуры (КК), регуляторы уровня (РУ), линейные усилители (ЛУ), измерители уровня (ИУ).

Для предотвращения перегрузки служат усилители-ограничители (УО). Кроме того, в ЦА имеются контрольные громкоговорители, магнитофоны (Маг), радиоприёмники, устройства для введения в программу сигналов точного времени (СТВ), позывных программ, первичные часы (ПЧ), системы электрических часов радиодома.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос  № 2

 

Потери записи и воспроизведения  можно разделить на два вида: частотные, которые зависят от частоты и не зависят от длины волны записи, и волновые, которые зависят только от длины волны записи. Примером частотных потерь являются потери, возникающие на высоких частотах и вызванные расходом энергии на вихревые токи в сердечнике головки. Рассмотрим лишь волновые потери.

На величину потерь в ТЗВ оказывают  влияние параметры ГУ, МЛ и ЛПМ. При анализе прохождения сигналов по ТЗВ рассматривают его идеализированную модель (рис.5).

 

 

 

Идеализирванная модель реального ТЗВ - модель, которая предполагает отсутствие статических дефектов и технологических допусков на параметры ГУ и ее расположение относительно носителя записи. МЛ с рабочим слоем толщиной d и с магнитной проницаемостью m = 1 намагничивается однородно по толщине гармоническим сигналом с ГУ, работающей в режиме записи. ГУ имеет зазор шириной 2d и расположена на расстоянии а от МЛ. Рабочая поверхность ГУ имеет бесконечную протяженность вдоль оси движения ленты x. Проницаемость сердечника ГУ m = ¥.

ТЗВ можно рассматривать  как линейную систему и для  анализа использовать методы теории линейных цепей. Входное воздействие – остаточный магнитный поток дорожки Ф_r(х), а отклик – поток в сердечнике ГУ, работающей в режиме воспроизведения:

 

, (3)

 

где – функция чувствительности ГУ; l – координата вдоль направления записи.

Выражение (3) представляет собой аналог интеграла Дюамеля для ТЗВ. Физический смысл функции заключается в том, что она показывает степень связи между потоком в сердечнике ГУ и намагниченностью МЛ в каждой точке пространства.

Для ГУ кольцевого типа при ширине рабочего зазора 2d и расстоянии а до МЛ

 

. (4)

 

После подстановки (4) в (3) поток в ГУ запишется как

(5)

 

где - волновая плотность записи.

Поток в ГУ в  раз меньше потока в МЛ. Указанные коэффициенты зависят от длины волны, поэтому определяемые ими потери называются волновыми. Максимальное значение каждого коэффициента равно единице. Коэффициенты характеризуют различия в уровнях при воспроизведении сигналов с различной длиной волны и определяются конструктивными факторами: - коэффициент щелевых потерь; К_а – коэффициент контактных потерь; К_d – коэффициент слойных потерь. Зависимость указанных и результирующего K_рез коэффициентов от длины волны показана на рис.6.

Щелевые потери (рис.6,а) возникают из-за того, что ширина рабочего зазора ГУ соизмерима с длиной волны записи. В точке первого нуля 2d=l ширина рабочего зазора равна длине волны записи и сигнал не будет воспроизводиться, т.к. разность магнитных потенциалов между полюсами ГУ равна нулю. Обычно в аудиомагнитофонах используется диапазон длин волн записи l_min>2d, т.е. рабочим диапазоном является участок левее первого нуля.

Контактные потери (рис.6,б) вызваны тем, что МЛ не полностью прижата к ГУ, и только часть магнитного потока замыкается через сердечник и создает полезный эффект. Другая его часть замыкается в пространстве между ГУ и МЛ и теряется. Контактные потери определяют экспоненциальное уменьшение уровня сигнала при укорочении длины волны

записи. Контактные потери выражают в децибелах К_а = 54,6 а/l. При а = l отдача падает на 54,6 дБ (почти в 500 раз), что практически приводит к пропаданию воспроизводимого сигнала.

Слойные потери (рис.6,в) тем больше, чем толще рабочий ферромагнитный слой ленты d. При d = 5l слойные потери снижают отдачу более чем в 30 раз. Однако с уменьшением толщины рабочего слоя уменьшается и абсолютная отдача. Лента имеет определенную толщину слоя. Уменьшение слойных потерь достигается применением МЛ с тонким рабочим слоем и магнитным материалом с большой остаточной намагниченностью.

Результирующий  коэффициент (рис.6,г) имеет вид спадающей кривой без периодического чередования нулей, так как в современных аудиомагнитофонах контактные и слойные потери больше, чем щелевые.

По известной амплитудно-волновой характеристике можно определить и АЧХ ТЗВ. Подставляя (5) в (2) вычислим ЭДС на один виток ГУ:

. (6)

Из (6) видно, что фаза сигнала  сдвинулась на p/2, а коэффициент передачи ТЗВ (без учета дефектов МЛ и ГУ) будет равен

 

, (7)

 

где t - временная задержка, которая всегда возникает в реальных цепях.

АЧХ реального ТЗВ  представлена на рис.7. При w=0 |К(w)|=0, так как постоянный магнитный поток не сможет навести ЭДС в ГУ.

С ростом частоты модуль коэффициента передачи ТЗВ увеличивается со скоростью 6 дБ/октава, что является следствием дифференцирующего действия ГУ и характерно для области низких (НЧ) и средних (СЧ) частот.

При дальнейшем увеличении частоты – область высоких частот (ВЧ) – начинает сказываться влияние волновых потерь и модуль, достигнув максимума, начинает снижаться. Потери на произвольной частоте определяются расстоянием по оси ординат между линией 1 и кривыми 2, 3, 4, соответствующими АЧХ реального ТЗВ для различных скоростей записи (v₂ < v₃ < v₄).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 3.

Для передачи сообщений  от источника к получателю с помощью  электрической связи используют сигналы.

Сигнал это физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение, т.е. это изменяемая физическая величина (ток, напряжение, электромагнитное поле, световые волны и т.д.).

Различают первичные  и вторичные сигналы. Первичные  электрические сигналы (ПЭС) возникают  в результате непосредственного  преобразования сообщения в электромагнитное колебание, обычно на выходе оконечных устройств. К ним относятся колебания тока микрофона, тока на выходе телеграфного аппарата и т. п. Характерным для первичных сигналов является относительно малая скорость их изменения и, следовательно, возможность передачи по низкочастотным каналам связи, например таким, как проводные. Так для передачи речи достаточен канал, пропускающий колебания от 300 до 3400 Гц. При телеграфной связи требуется полоса пропускания до нескольких сотен герц.

Для передачи сообщения по радиоканалам необходимо его «записать» на высокочастотном колебании. Такая запись осуществляется в результате модуляции (манипуляции) первичным сигналом высокочастотного колебания. В результате образуется сигнал, который будем называть вторичным. Применение высокочастотных модулированных сигналов решает задачи использования физических свойств радиочастот, согласования геометрических размеров антенны с длиной волны колебаний, помехоустойчивости приема, частотного разнесения преобразованных ПЭС.

На (рис.1.1, а, в) показаны образцы первичных и вторичных (рис.1.1, б, г) сигналов при передаче речи (непрерывного сообщения) и телеграммы (дискретного сообщения).