电话通信信息基本.ppt

第二章 电话通信 2.1电话通信基础 2.2 电话机的专用部件 2.3 电话机的电路组成 2.4 电话交换与复用 2.1电话通信基础 2.1.1简单电话通信系统 电话通信:是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。 2.1.2声学基础及人类的听觉特性 1．声音的产生 声音是由振动着的物体产生的。 这种使人能感觉为声音的空气波叫作声波。 空气分子振动与振动的传播方向一致，所以声波是纵波。 提琴发声，击鼓发声 声音的传播必须有媒介（空气、水、固体） 在真空中，声音是不能传播的。 声音在各种媒介里的传播距离都有一定限度。 2.1.2声学基础及人类的听觉特性 2．声音的描述 (1)声波的振幅、周期和频率 2.1.2声学基础及人类的听觉特性 声波的频率：是指空气疏密波变化的快慢。单位是赫兹（Hz），用符号f表示。 疏密波变换快就是频率高，频率高的声音则音调高，声音就尖。 疏密波变换慢就是频率低，频率低的声音则音调低，声音就粗。 声波的周期：与振动的频率成倒数关系，用公式f=1/T表示。 (2)可闻声 物体振动时发出的声音并不能全被人耳感觉到。当声音的频率超出一定范围，人耳是感觉不到的。 可闻声：凡是人耳能感觉到的声音。 可闻声的频率范围：大约是20Hz～20kHz。 当频率低于20HZ时，称为低声或次声。 当频率高于20000HZ时，称为超声 例如蝙蝠飞行时发出的声音由于频率太高，人耳听不到。 人对3～5kHz频率的声音最敏感 2.1.2声学基础及人类的听觉特性 3．人类的听觉特性 （1）人对声音强弱的感觉： 人对声音强弱的感觉，是声音的强度和响度的反映。 声音的强度：简称声强，在单位时间内通过单位面积的声能量。（客观度量） 声音强度可以用声功率表示，声功率通过电话设备又可转化为电功率。如用 和 分别表示两点的电功率。 声音的响度和强度之间的关系较为复杂，且由于各人主观感觉的不同而有所不同。但可近似地认为，人耳的响度感觉，可以用声强的对数表示。 响度的表示LI：LI=10lgpx/p0 （dB） 实际运用中，p0表示标准功率（1mw），px表示测量点功率。 （2）人类听觉的掩蔽效应 当两个不同响度的声音同时作用于人耳，于是较强音能压倒较弱音，或者说弱声会被强声所掩蔽。 掩蔽效应：这种由于另一声音的存在而使人耳对某一声音的灵敏度下降，使人耳所听到的将不是两个声音而只是较强的一个声音，这种现象称为掩蔽效应。 掩蔽作用随着起掩蔽作用的声音的加强而增大 当频率同掩蔽音的频率越接近时，掩蔽作用越大 在100Hz以下的低音，掩蔽作用最显著。 在电话通信中，要设法提高有用声音的强度，使嘈杂声被掩蔽而不起显著的影响。 （3）听觉疲乏现象 听觉疲乏：当一个连续不断的声音长时间地作用于人耳时，人耳听觉的灵敏度就会由于听觉神经的疲乏而降低。 由于听觉疲乏，甚至在这一声音停止后，还要经过3～5s的时间后，听觉才能逐渐恢复常态。 当某一频率的音调长时间作用于人耳而使听觉疲乏后，不仅对这个频率的听觉灵敏度降低，而且也将会降低附近频率的听觉灵敏度。 所以在设计电话机电路时，必须考虑这个问题，使讲话者在自己的受话器内最好听不到或者几乎听不到本人的说话声音（侧音） 。 2.1.3语声信号的特性 这里我们主要从电话通信的角度来讨论语声信号的基本特性。 1.语声信号的频谱和能量 （1）语声的频率范围 纯音:如果声波的疏密变化符合正弦规律，就称这种声音为纯音。 复音:如果一种声音是由很多纯音组成，则叫复音。 人的说话声音就是复音 人话音频率范围：80Hz～8kHz。 歌唱声的频谱要宽的多，大概为82～10KHz，各种乐器发声的频谱范围一般要到20～20KHz。 话音频率包括基频及较基频为高的各种频率成分。 基频或基音：人类嗓音的基本频率。频率范围在80～1200Hz之间。 但是人耳辨别不同声音时，除了从它的强度和基音外，还根据它的音色。 音色：指话音频率范围内除了基频外，还包含的较基频为高的各种频率成分。 通常基频部分表征信息，而由音色则可辨认每一种声音。 正因为不同声源有不同的音色，所以人们才能辨别出不同乐器等声音。 （2）能量分布 语声的能量用dB表示 图2-2 语声信号的能量分布 图示曲线说明： 语声信号能量虽分布因人而异，但总的变化趋势是相同的： 其低频部分包含的能量大，高频部分包含能量小。 并且通过实验可以得出： 若除去语声信号中500HZ以下频率成分，语声的平均能量下降60%； 若除