ПОРТАТИВНОЕ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ Российский патент 2000 года по МПК H04R29/00 H04M1/24 

Изобретение относится к технике связи, а именно к технике испытаний, а более конкретно к электроакустическим устройствам, средствам оперативного контроля телефонных аппаратов при их эксплуатации in situ.

Известна электроакустическая система контроля параметров телефонных аппаратов типа 3356 фирмы "БРЮЛЬ и КЪЕР" (Каталог фирмы 1993 г.), выполняемая в виде приборных стоек и включающая набор самостоятельных стандартных приборов и устройств: генератор сигналов 1023, полосовой фильтр 1618, два измерительных усилителя 2610, предусилитель 2619, измерительные микрофоны 1/2-дюйма и 1 дюйм, искусственный голос 4219 с микрофоном 4036, акустический калибратор 4230 (с переходником 0310), измеритель частотных характеристик 4712, измеритель эквивалента затухания 4904, телефонный испытательный стенд 4905, телефонный энергоблок 4906, стойки с принадлежностями КС 3356 и КС 3357 (кабели, переходники, ящики, панели и т.п.), притом в рабочем состоянии при объединении приборов в систему с помощью внешних, по отношению к приборам, соединительных шнуров выход генератора сигналов соединен со входом измерителя эквивалента затухания, выход которого, в свою очередь, в зависимости от вида проверяемого параметра телефонного аппарата, подключен ко входу искусственного голоса или ко входу тракта приема телефонного аппарата, включенного своими цепями приема - передачи через телефонный энергоблок, при том, что микрофон телефонного аппарата устанавливается в телефонный испытательный стенд обращенным амбушюром микрофона к звукоизлучающей поверхности искусственного голоса, а амбушюром телефона - к измерительному микрофону с камерой связи, при этом выход тракта передачи телефонного аппарата присоединен ко входу полосового фильтра, выход которого соединен со входом измерительного усилителя или входом измерителя частотных характеристик, а выход измерительного микрофона соединен со входом измерительного усилителя или измерителя частотных характеристик.

Перед проверкой телефонных аппаратов готовность, пригодность системы к измерениям устанавливается путем проведения калибровки измерительных трактов с помощью внешнего калибратора из состава системы.

При проверках телефонных аппаратов электрический сигнал, создаваемый генератором, преобразуется в акустический искусственным голосом и воздействует на микрофон микротелефонной трубки телефонного аппарата, устанавливаемой в телефонный испытательный стенд при обеспечении задаваемого положения относительно искусственного голоса, при этом снимается сигнал на выходе тракта передачи, анализируемый соответствующим измерителем (измерительный усилитель с фильтром или измеритель частотных характеристик); или электрический сигнал, создаваемый генератором, подается на вход тракта приема телефонного аппарата и преобразованный телефон в его составе в акустический сигнал воспринимается микрофоном, на камеру связи которого нагружен телефон при установке в телефонном испытательном стенде, и усиленный предусилителем анализируется соответствующим измерителем.

При обеспечении проверок телефонных аппаратов по широкому набору параметров система, включающая вышеназванный набор приборов, питаемых от сети переменного тока 127/220 В, конструктивно объединенных в виде типовых для фирмы стоек значительных размеров, не пригодна для оперативного контроля состояния телефонных аппаратов в эксплуатационных условиях на объектах их размещения, включая подвижные.

Указанного ограничения в применении лишен известный прибор ЮА-15 по РХ2.762.012, представляющий портативное электроакустическое устройство контроля параметров телефонных аппаратов, выполненное в едином малогабаритном корпусе, с размерами 550 х 400 х 300 мм, пригодном для перемещения человеком и установки на объекте эксплуатации проверяемого телефонного аппарата in situ.

Устройство содержит блок генератора тест-сигнала задаваемого уровня и спектра ("белый"), построенный на традиционной для этого вида устройств схеме, блок корректора огибающей тест-сигнала в виде RC-цепочки, блок усилителя мощности, построенный по традиционной для этого вида устройств схеме, блок телефонного стенда (блок установки микротелефона телефонного аппарат), включающий голос искусственный (рот искусственный), представляющий звукоизлучатель, обеспечивающий неискаженное воспроизведение звукового сигнала с задаваемым соотношением по частоте уровней его составляющих в задаваемом диапазоне частот, ухо искусственное (микрофон измерительный, обеспечивающий неискаженный прием звукового сигнала с задаваемым соотношением уровней его составляющих в задаваемом диапазоне частот, с камерой связи, представляющей калиброванный по размеру объем - акустическую нагрузку, установленную нормативными документами МКК ТТ), и снабженный элементами для установки при проверке телефонного аппарата его микротелефона в рабочее положение микрофонным амбушюром напротив рта искусственного, а телефонным амбушюром - напротив уха искусственного, блок детектирования, построенный по традиционной для этого вида устройств схеме, стрелочный индикатор в виде измерительной головки для установленного в качестве контролируемой характеристики сигнала, блок коммутации, построенный по традиционной для этого вида устройств схеме с обеспечением включения различных типов аппаратов (двух-, трех-, четырехпроводное включение), при этом электрическими связями внутри прибора выход генератора соединен со входом корректора, выход которого, в свою очередь, соединен со входом усилителя мощности, который своим выходом присоединен ко входу рта искусственного; телефонный аппарат своими цепями приема и передачи в режиме последовательной проверки (тракта приема и передачи) включен посредством блока коммутации соответственно на выход усилителя мощности и на вход детектора, который своим выходом соединен со входом индикатора.

При проверках выходного (электрического) уровня по тракту передачи создаваемый генератором шумовой электрический сигнал "белого" спектра поступает на RC-корректор, преобразуется по огибающей к сигналу речевого спектра, усиливается усилителем мощности и при задаваемом уровне воздействует на рот искусственный, преобразующий электрический сигнал в акустический, который воздействует на микрофон микротелефона телефонного аппарата, располагаемого перед ртом искусственным в блоке телефонного стенда в задаваемом положении (на определенном расстоянии и под определенным углом к оси излучения рта искусственного); электрический сигнал на выходе тракта передачи при возбуждении микрофона поступает на блок детектирования, с которого после выпрямления поступает на стрелочный индикатор, отклоняя стрелку. При уровне выходного сигнала в задаваемых пределах стрелка индикатора будет находиться в отмаркированном "ПЕРЕДАЧА" секторе шкалы индикатора ("ТА - ГОДЕН ПО ТРАКТУ ПЕРЕДАЧИ"); при нахождении стрелки вне отмаркированного сектора "ТА - НЕ ГОДЕН".

При проверках выходного (акустического) уровня по тракту приема создаваемый генератором шумовой электрический сигнал "белого" спектра поступает на RC-корректор, преобразуется по огибающей к сигналу речевого спектра, усиливается усилителем мощности и при задаваемом уровне воздействует на вход тракта приема (вход усилителя тракта приема) и далее на телефон микротелефона телефонного аппарата, располагаемого в блоке телефонного стенда в определенном положении: телефонным амбушюром на искусственном ухе, преобразуется телефоном в акустический сигнал, воспринимаемый и преобразуемый микрофоном искусственного уха в электрический сигнал, поступающий на детектор, с которого после выпрямления поступает на стрелочный индикатор, отклоняя стрелку. При уровне выходного сигнала в задаваемых пределах стрелка будет находиться в отмаркированном "ПРИЕМ" секторе шкалы индикатора ("ТА - ГОДЕН ПО ТРАКТУ ПРИЕМА"); при нахождении стрелки вне отмаркированного сектора - "ТА - НЕ ГОДЕН".

Перед испытаниями аппарата производится проверка пригодности электрической схемы к работе (задаваемый электрический сигнал) с генератора тест-сигнала.

Недостатком прибора является отсутствие возможности калибровки и проверки без привлечения внешних устройств и средств всего измерительного тракта непосредственно перед проверкой параметров телефонного аппарата, включая входящие в прибор необходимые электрические элементы: рот искусственный, ухо искусственное, что при возможном уходе их параметров в течение времени эксплуатации может приводить к ложной оценке состояния телефонного аппарата по критерию "ГОДЕН - НЕ ГОДЕН", т.е. отсутствие оценки текущего состояния системы, ее работоспособности.

Заявляемое техническое решение направлено на расширение функциональных возможностей устройства при одновременном повышении надежности и достоверности проводимых проверок.

Указанная цель в предлагаемом техническом решении достигается за счет того, что в состав известного портативного электроакустического устройства проверки телефонного аппарата, содержащего блок генератора тест-сигнала, блок корректора тест-сигнала, блок усилителя мощности, блок телефонного стенда, включающий рот искусственный и ухо искусственное, элементы установки микротелефона телефонного аппарата, блок детектора, измерительный прибор, при том, что выход блока генератора соединен со входом блока корректора, выход которого, в свою очередь, соединен со входом блока усилителя мощности, который своим выходом подключен ко входу рта искусственного, а цепи приема и передачи телефонного аппарата подключены соответственно ко входу блока усилителя мощности в режимах последовательной проверки параметров тракта приема и передачи, а выход блока детектора соединен со входом измерительного прибора, введен звуковод, выполненный в виде протяженной с твердыми стенками трубки увеличенного с обеих сторон сечения, одна сторона которой по внутренней поверхности покрыта звукопоглощающим слоем, с обеспечением возможности размещения, фиксации и удержания в задаваемом режиме эксплуатации устройства на блоке телефонного стенда между ртом искусственным и ухом искусственным таким образом, чтобы осуществлялось совмещение одной стороны, внутренняя поверхность которой покрыта звукопоглощающим слоем, через первую кольцевую упругую прокладку с фрагментом обрамления рта искусственного вокруг его звукоизлучающей поверхности с зазором между ним и звукопоглощающим слоем, повторяющим ее форму, и другой стороны через вторую кольцевую упругую прокладку - со звукоприемной поверхностью уха искусственного, и выведения из этого положения в других режимах эксплуатации, транспортирования и хранения устройства, например, с помощью прилегающего к звуководу шарнирного кронштейна, связанного с корпусом блока телефонного стенда и снабженного защелкой.

При размещении звуковода между ртом искусственным и ухом искусственным, его фиксации и удержании в этом положении обеспечивается проведение оперативной проверки текущего состояния испытательных трактов устройства. При подаче в режиме "КАЛИБРОВКА" от генератора тест-сигнала через блок корректора и блок усилителя мощности на рот искусственный электрического сигнала создается акустический сигнал, который, проходя через звуковод, представляющий определенную акустическую нагрузку, определенным образом воздействует на микрофон искусственного уха, вызывая электрический сигнал, поступающий на блок детектора и после его выпрямления фиксируемый измерительным прибором. При определенной условиями калибровки форме тест-сигнала, типовой амплитудно-частотной характеристике рта искусственного с допускаемыми отклонениями от нее, типовой амплитудно-частотной зависимости коэффициента передачи звуковода с допускаемыми отклонениями и типовой амплитудно-частотной характеристике уха искусственного сигнал на измерительном приборе полностью определен, однозначно соответствуя коэффициенту передачи сигнала от генератора к индикатору.

Нахождение стрелки, в случае стрелочного индикатора, в секторе индикатора "КАЛИБРОВКА" свидетельствует о соответствии коэффициента передачи сигнала от генератора тест-сигнала к индикатору установленным значениям, т.е. о пригодности измерительных трактов устройства к проверке телефонных аппаратов.

При непригодности устройства к проверке телефонных аппаратов, что определяется в наибольшей степени уходом амплитудно-частотных характеристик рта искусственного и (или) уха искусственного, стрелка индикатора будет находиться вне сектора "КАЛИБРОВКА".

Вводимый звуковод как конструктивный элемент с однородными физико-механическими свойствами, изолируя акустическое поле от влияния внешней среды, обеспечивает одинаковость и повторяемость воздействия от рта искусственного на ухо искусственное вне зависимости от привносимого изменения внешних условий на месте эксплуатации, включая акустическую обстановку (акустический шум), в силу чего сигнал может быть признан действительно калиброванным.

Вводимый звуковод, будучи размещенным между ртом искусственным и ухом искусственным, конструктивно обеспечивает защиту звукоизлучающей поверхности рта искусственного - диафрагмы и звукоприемной части уха искусственного - мембраны микрофона от механических повреждений в нерабочем, вне проверки телефонного аппарата, состояния устройства: транспортирование, хранение.

На чертеже изображен внешний вид устройства и вынесенный блок телефонного стенда.

Устройство включает блок генератора тест-сигнала 1, блок корректировки тест-сигнала 2, блок усиления мощности 3, блок телефонного стенда 4, включающий рот искусственный 5, ухо искусственное 6, элементы установки микротелефона телефонного аппарата, звуковод 7, блок детектора 8, измерительный прибор (индикатор) 9, блок коммутации 10.

В блоке телефонного стенда 4, снабженном элементами установки для проверки телефонного аппарата его микротелефона, звуковод 7 выполнен в виде конструктивного элемента, представляющего собой протяженную трубку с твердыми стенками увеличенного с обеих сторон 11 и 18 сечения, причем внутренняя поверхность 13 первой стороны 11 покрыта звукопоглощающим слоем 14 с обеспечением возможности его размещения с фиксацией в задаваемом режиме эксплуатации на блоке телефонного стенда 4 между ртом искусственным 5 и ухом искусственным 6 таким образом, чтобы осуществлялось совмещение первой стороны 11, внутренняя поверхность которой 13 покрыта звукопоглощающим слоем 14, через первую устраняющую акустические утечки упругую прокладку 15 с фрагментом обрамления рта искусственного 5 вокруг его звукоизлучающей поверхности 12 с зазором между ним и звукопоглощающим слоем 14, повторяющим ее форму, и второй стороны 18 через вторую устраняющую акустические утечки кольцевую упругую прокладку 20 со звукоприемной поверхностью 19 уха искусственного 6, и выведения из этого положения в других режимах эксплуатации, хранения и транспортирования, например, с помощью шарнирного кронштейна 16, снабженного защелкой 17, обеспечивающего также возможность уплотнения прокладок 15 и 20 с выбором зазоров при фиксации защелки на корпусе блока телефонного стенда 4 при установке звуковода в задаваемом режиме эксплуатации, притом выход блока генератора тест-сигнала 1 соединен с входом блока корректора тест-сигнала 2, выход которого, в свою очередь, через первую цепь блока коммутации 10 соединен с входом блока усилителя мощности 3, который своим выходом присоединен ко входу рта искусственного 5, а выход уха искусственного 6 через вторую цепь блока коммутации 10 подключен ко входу детектора 8, выход которого подключен ко входу измерительного прибора 9, при этом для проверки телефонного аппарата по его цепям приема и передачи, в режимах последовательного измерения параметров трактов приема и передачи, посредством блока коммутации 10 обеспечено их подключение соответственно на вход блока усилителя мощности 3 и на вход блока детектора 8, который своим выходом соединен со входом измерительного прибора 9.

Звуковод может быть выполнен из любого твердого пластичного материала, например из сплава алюминия или ударопрочного полистирола.

Внутренний канал звуковода должен иметь размеры, обеспечивающие исключение проявления резонансов в рабочем диапазоне проверок телефонного аппарата.

Звукопоглощающее покрытие внутренней поверхности стороны звуковода, примыкающей к обрамлению рта искусственного, должно выполняться из материала, иметь форму и толщину, обеспечивающие снижение уровня отраженного от твердых стенок звуковода и демпфирование собственных резонансов образуемой этой стороной полости вокруг обрамления рта искусственного.

Подготовка устройства к действию и его работа осуществляется следующим образом.

Перед работой в режиме "КАЛИБРОВКА" производится самоопрос текущего состояния испытательных трактов устройства с оценкой пригодности его для проверки телефонных аппаратов.

Электрический сигнал с блока генератора тест-сигнала 1 поступает на блок коррекции тест-сигнала 2 и сформированный с заданной огибающей спектра усиливается блоком усилителя мощности 3 до необходимого уровня и через первую цепь блока коммутации 10 поступает на входящий в состав блока телефонного стенда 4 рот искусственный 5, который, создавая акустический сигнал, через звуковод 7, размещенный с помощью шарнирного кронштейна 16 в пространстве между ртом искусственным 5 и ухом искусственным 6 таким образом, что одна сторона 11, покрытая изнутри звукопоглощающим слоем 14, через первую прокладку 15 примыкает к фрагменту обрамления рта искусственного 5 с охватом излучающей поверхности 12 рта искусственного 5 с зазором между ней и звукопоглощающим слоем 14, а другая сторона 18 через вторую прокладку 20 совмещена со звукоприемной поверхностью уха искусственного, зафиксирован с уплотнением без зазоров прокладок 15 и 20, исключающих акустические утечки, и удерживается в этом положении защелкой 17 на корпусе блока телефонного стенда 4, воздействует на ухо искусственное 6, преобразующее акустический сигнал в электрический, поступающий через вторую цепь блока коммутации 10 на блок детектора 8 и после выпрямления на измерительный прибор 9.

При исправности измерительных трактов наблюдаемые показания измерительного прибора 9 должны соответствовать наперед заданным при настройке значениям в соответствии с градуировкой измерительных трактов для режима самоопроса.

Когда установлена пригодность устройства для проверки телефонных аппаратов, проверяемый телефонный аппарат своими цепями приема и передачи посредством блока коммутации 10 подключается соответственно к выходу блока усилителя мощности 3 и на вход детектора 8. Звуковод 7 выводится из пространства между ртом искусственным 5 и ухом искусственным 6 и на его место устанавливается микротелефон проверяемого телефонного аппарата, ориентированный таким образом, чтобы микрофонный амбушюр располагался против звукоизлучающей поверхности рта искусственного 5 на заданном расстоянии и под заданным углом, а телефонный амбушюр примыкал к звукоприемной поверхности искусственного уха 6.

В режиме проверки тракта передачи телефонного аппарата электрический сигнал с блока генератора тест-сигнала 1 поступает на блок коррекции тест-сигнала 2 и сформированный с заданной огибающей спектра усиливается блоком усилителя мощности 3 до необходимого уровня, после чего поступает на входящий в состав блока телефонного стенда 4 рот искусственный 5, преобразующий электрический сигнал в акустический, который через открытое пространство, свободное от звуковода 7, воздействует на микрофон телефонного аппарата, вызывая электрический сигнал на выходе тракта передачи телефонного аппарата, поступающий на блок детектора и после выпрямления на измерительный прибор 9.

При исправности тракта передачи телефонного аппарата наблюдаются показания измерительного прибора 9, которые должны соответствовать наперед заданным при настройке устройства значениям в соответствии с градуировкой измерительных трактов для режима проверки тракта передачи.

В режиме проверки тракта приема телефонного аппарата сигнал от генератора тест-сигнала 1 поступает на блок коррекции тест-сигнала 2 и сформированный с заданной огибающей усиливается усилителем мощности 3 до необходимого уровня, после чего поступает через соответствующую цепь блока коммутации 10 на цепь тракта приема телефонного аппарата и преобразованный его телефоном в акустический сигнал воспринимается ухом искусственным 6, к которому примыкает телефонный амбушюр микротелефона телефонного аппарата, преобразующим его в электрический сигнал, поступающий на блок детектора 8 и после выпрямления на измерительный прибор 9.

При исправности тракта приема телефонного аппарата наблюдаются показания измерительного прибора 9, которые должны соответствовать наперед заданным при настройке устройства значениям в соответствии с градуировкой измерительных трактов для режима проверки тракта приема.

Введение звуковода по предлагаемому изобретению позволяет обеспечить простым способом (без привлечения дополнительных внешних по отношению к системе контрольно-измерительных средств) возможность непосредственной на рабочем месте проверки телефонных аппаратов путем самоопроса текущего состояния испытательных трактов системы, оценки ее пригодности для проверки телефонных аппаратов при обеспечении сохраняемости чувствительных элементов излучателя звука (рот искусственный) и звукоприемника (ухо искусственное), обеспечиваемой защитой их звуководом как элементом конструкции в комплекте устройства, механически перекрывающим чувствительные элементы акустических приборов при транспортировании, хранении, что в совокупности обеспечивает повышение надежности работы системы и длительность ее использования.

Портативное электроакустическое устройство относится к области техники связи, к электроакустическим устройствам, системам оперативного контроля состояния телефонных аппаратов при их эксплуатации. Устройство содержит блок генератора тест-сигнала, блок корректора тест-сигнала, блок усилителя мощности, блок телефонного стенда, включающий рот искусственный, ухо искусственное и элементы установки микротелефона телефонного аппарата, блок детектора, измерительный прибор, блок коммутации. Расширение функциональных возможностей устройства при одновременном повышении надежности и достоверности проводимых проверок достигается за счет введения между ртом искусственным и ухом искусственным звуковода, выполненного в виде протяженной с твердыми стенками трубки увеличенного с обеих сторон сечения, установленного с возможностью совмещения одной своей стороной, внутренняя поверхность которой покрыта звукопоглощающим слоем, через первую упругую прокладку с сегментом обрамления рта искусственного, а другой стороной через вторую упругую прокладку - с ухом искусственным с помощью прикрепленного к звуководу шарнирного кронштейна, связанного с корпусом блока телефонного стенда, а также за счет установки защелки для фиксации кронштейна в этом положении. 1 ил.

Портативное электроакустическое устройство проверки телефонных аппаратов, содержащее блок генератора тест-сигнала, блок корректора тест-сигнала, блок усилителя мощности, блок телефонного стенда, включающий рот искусственный и ухо искусственное, элементы установки микротелефона телефонного аппарата, блок детектора, измерительный прибор, блок коммутации, при этом выход блока генератора тест-сигнала соединен с входом блока корректора тест сигнала, выход которого через первую цепь блока коммутации соединен с входом блока усилителя мощности, который своим выходом присоединен к входу рта искусственного, цепи приема и передачи телефонного аппарата в режимах последовательной проверки параметров трактов приема и передачи подключены соответственно к входу блока усилителя мощности и к входу блока детектора, а выход уха искусственного через вторую цепь блока коммутации подключен к входу блока детектора, выход которого подключен к входу измерительного прибора, отличающееся тем, что между ртом искусственным и ухом искусственным введен звуковод, выполненный в виде протяженной с твердыми стенками трубки увеличенного с обеих сторон сечения, с возможностью размещения его в этом положении с совмещением одной своей стороной, внутренняя поверхность которой покрыта звукопоглощающим слоем, через первую упругую прокладку с сегментом обрамления рта искусственного, а другой стороной через вторую упругую прокладку - с ухом искусственным, и выведения его из этого положения с помощью прикрепленного к звуководу шарнирного кронштейна, связанного с корпусом блока телефонного стенда, а для фиксации кронштейна в этом положении на блоке телефонного стенда установлена защелка.