Távbeszélő-készülék végbemérő célműszer

Távbeszélő-készülék végbemérő célműszer DR. GRÁNÁT J Á N O S - D R . PFLIEGEL P É T E R B M E H í r a d á s t e c h n i k a i Elektronika Intézet

f4 ^nílfc

DR. GRANAT

ÖSSZEFOGLALÁS A szerzők ismertetik az asztali távbeszélő készülékek átfogó és gyors végbemérésére kifejlesztett célműszert. A műszer a telefonkészülékek hívóművét, csengetőrendszerét és elektroakusztikai jellemzőit méri és/vagy minősíti. A szerzők új vizsgálati módszereket dolgoztak ki azon jellemzők meghatározására, amelyek üzemi körülmények között a szabvány szerint nem mérhetők.

A Budapesti Műszaki Egyetem H í r a d á s t e c h n i k a i Elektronika Intézetében kifejlesztett műszer a CB 76—MM típusú távbeszélő-készülékek átfogó és gyors végbemérésére készült a Mechanikai Művek megrendelésére. A műszer a telefonkészülék 13 akusz­ t i k a i , i l l . elektromos p a r a m é t e r é t méri és/vagy m i ­ nősíti. A műszer sokoldalúságával i l y m ó d o n egyedül­ álló, ugyanis a telefonkészülékek vizsgálatára a gyár­ t ó cégek á l t a l á b a n t ö b b célműszert használnak, ame­ lyek részegységenként külön-külön vizsgálják az egyes p a r a m é t e r e k e t [1]. A műszer a távbeszélő-készülékek p a r a m é t e r e i t , az ezekre vonatkozó előírásoknak [2], [3J megfelelően vizsgálja. A rendelkezésre álló rövid vizsgálati idő vagy az üzemi körülmények nem minden p a r a m é t e r szabványos mérését t e t t é k lehetővé. Ilyen esetekre újfajta vizsgálati módszereket dolgoztunk k i , eze­ ket részletesebben ismertetjük. Beérkezett: 1983. I V . 10.

JÁNOS

Villamosmérnöki okle­ velét 1966-ban szerezte a Budapesti Műszaki Egyetemen. Ezután a BME Vezetéknélküli Híradástechnika Tan­ szék, majd ennek jog­ utódja a Híradástechni­ kai Elektronika Intézet Akusztika és Alkatrészek

Osztály oktatója, jelenleg adjunktusi beosztásban. Egyetemi doktori disszer­ tációját távbeszélő fejhall­ gató membránok optimá­ lis alakjának meghatáro­ zásáról készítette 1976ban. Jelenleg hangszóró­ membránok és hangsugár­ zók vizsgálatával, vala­ mint digitális hangtech­ nikával foglalkozik. (#)

A vizsgált p a r a m é t e r :

A vizsgálat módja:

Csengőérzékenység Csengőhangosság Csengő szabályozási t a r t o m á n y Dinamikus ellenállás F ö l d g o m b funkció Adás egyenérték csillapítás Vétel egyenérték csillapítás Tápáram Sokkvédelem Beszédáramkör zárása H í v ó m ű lefutási ideje H í v ó m ű impulzusszáma H í v ó m ű impulzusaránya

minősítés minősítés, mérés mérés mérés minősítés minősítés, mérés minősítés, mérés mérés minősítés minősítés minősítés mérés minősítés

1. ábra. A műszer előlapja

392

Híradástechnika

XXXIV.

évfolyam 1983. 8—9. szám

A műszer előlapja az 1. á b r á n l á t h a t ó . A mérések eredményeit a k é t Depréz-műszer, i l l . a hétszegmenses számkijelző mutatja. A minősítések „jó —rossz" eredményeit a zöld-piros világító diódapárosok jelzik. A mérések és minősítések tetszőleges sorrendben tör­ t é n h e t n e k . Az összes minősítés e r e d m é n y é t a műszer a vizsgált telefonkészülék csatlakozójának kihúzásáig megtartja. A csatlakozó kihúzásakor a minősítések eredménye törlődik és ekkor a jelzőlámpák egyike sem világít. Ü j a b b készülék csatlakoztatásakor a műszer „ r o s s z " a l a p á l l a p o t b a n készen áll a k ö v e t k e z ő m i ­ nősítési sorozatra. A mérendő, i l l . minősítendő jellemzők h á r o m cso­ portba sorolhatók. I. A csengetőrendszer vizsgálata A telefonkészülékek végbemérése a gyári szerelőcsar­ nokban történik, ahol az alapzaj igen magas (70— 75 d B A ) . A csengetőrendszer vizsgálatainak s z a b v á n y szerinti mérési elrendezése ilyen körülmények között nem használható, mivel az előírt minimális csengő­ hangosság ez esetben az üzemi zajszinttel összemér­ hető lenne. A csengő h a n g j á t érzékelő mikrofont ezért közvetlenül a telefonkészülék alatt helyeztük el. Ennek h a t á s á r a a csengőhangosság a szabványos méréskor kapott értékekhez képest mintegy 20 dB-lel megnövekedett, csaknem függetlenül a vizsgált csen­ gőhang spektrumától. a) Csengőérzékenység

minősítése

A telefonkészülék nyugalmi á l l a p o t á b a n (letett kézi­ beszélő) a telefon kapcsaira növekvő a m p l i t ú d ó j ú , 25 Hz-es szinuszjelet vezetünk. A csengő érzékeny­ sége akkor megfelelő, ha a megszólalás p i l l a n a t á b a n a látszólagos teljesítmény az előírt értéknél kisebb. Az érzékenységet ezért az előírt látszólagos teljesít­ m é n y é r t é k elérése és a csengő megszólalásának egy­ idejű komparálásával minősítjük.

á DR.

INfP PFLIEGEL PÉTER

Villamosmérnöki okle­ velét 1971-ben szerezte a

b) Csengőhangosság

Budapesti Műszaki Egyetemen. 1973 óta a BME—HEI Akusztikaés Alkatrészek Osztályá­ nak oktatója, jelenleg ad­ junktusi beosztásban. Főbb kutatási területe a passzív híradástechnikai alkatrészek számítógépes tervezése és optimalizálá­ sa. Ebből a témakörből készítette egyetemi dokto­ ri értekezését 1982-ben. Részt vett több speciális műszer fejlesztésében. Je­ lenleg számítógépes mé­ rőrendszer kialakításával és digitális hangtechniká­ val foglalkozik.

mérése és

minősítése

A telefonkészülék kapcsaira j u t ó szinuszos jel effektív értéke az érzékenység minősítése u t á n 50 V-ra nö­ vekszik. A csengő h a n g j á t érzékelő mikrofonról le­ vett és „ B " szűrővel súlyozott jel effektív érték­ képzés u t á n a bal oldali Depréz-műszerre j u t . A m ű ­ szer a s z a b v á n y b a n előírt hangossághoz viszonyított eltérést mutatja dB-ben. A szabványos értékhez t a r t o z ó szint k o m p a r á l á s á v a l a hangosságot egy­ idejűleg minősítjük. c) Csengő szabályozási

tartomány

mérése

Az előző k é t vizsgálatot a telefonkészülék hangosság­ szabályozó g o m b j á n a k felcsavart állásában kell el­ végezni. A gomb lecsavarásakor a hangosságszint csökkenését a hangosságot m u t a t ó bal oldali Deprézműszerről lehet leolvasni.

2. ábra. A befogó szerkezet és a teleíonasztalka Híradástechnika

XXXIV.

évfolyam 1983. 8—9. szám

393

2. Átviteli jellemzők vizsgálata Az átviteli jellemzők mérésekor a telefonkészülék kézibeszélőjét a 2. á b r á n l á t h a t ó befogószerkezetbe helyezzük. A befogószerkezet tartalmazza a szabvá­ nyos műfület és műszájat, valamint a kézibeszélőt rögzítő rugós tartószerkezetet. a) Dinamikus

ellenállás

keztetni lehet a diódák működésére. Helyesen bekö­ t ö t t diódapárral nagyszintű harmadik harmonikus jelet kapunk. Ez a jel — egyenirányítás u t á n — ve­ zérli a minősítő á r a m k ö r t . 3. Hívómű vizsgálnia a) Beszédáramkör

mérése

A telefonkészüléken előírt nagyságú e g y e n á r a m o t átfolyatva mérjük a kapocsfeszültséget. A m é r t ér­ ték a bal oldali műszerről olvasható le ohmokban. Mérés közben a szénmikrofont a műszáj a telefon á t ­ viteli s á v j á b a n sweepelő jellel gerjeszti, m e g a k a d á ­ lyozva ezzel a szénszemcsék összetapadását. minősítése

Alközponti telefonkészülékeknél ellenőrizzük, hogy a földgomb lenyomásakor a telefoncsatlakozó „ S " pontja földelődik-e. A minősítő á r a m k ö r t az „ S " pontra kerülő földpotenciál vezérli. c) Adás

egyenérték

csillapítás

mérése és

minősítése

minősítése

A hívómű felhúzásakor egy érintkezőpár a telefon­ készülék b e s z é d á r a m k ö r t rövidre zárja, hogy a tár­ csaimpulzusok keltette k a t t o g á s ne jusson a hallga­ tóba. Az érintkezők zárásakor a készülék áramfelvé­ tele megnő. Ezt érzékeli a minősítő á r a m k ö r . b) Lefutási

b) Földgomb funkció

zárásának

idő

minősítése

,,0" tárcsázásakor a műszer az első és az utolsó impulzus lefutó élei k ö z ö t t eltelt időt hasonlítja össze a s z a b v á n y b a n előírt min., i l l . max. értékkel. Ha a lefutási idő az előírt t a r t o m á n y o n belül van, a minősítő á r a m k ö r ,,jó"-t jelez. A minősítés egymás u t á n többször ismételhető, és ezáltal — különösen határesetekben — a minősítés megbízhatósága nö­ velhető.

A műszáj ekkor előírt h a n g n y o m á s ú (94,6 dB), az átviteli sávba eső sweep jelet állít elő. A telefon ál­ tal leadott váltófeszültséget egyenirányítás és meg­ felelő (OREM) súlyozás u t á n a jobb oldali Deprézműszer méri. A műszer a referenciaértékhez (285 mV) képesti eltérést mutatja dB-ben. Az előírt é r t é k ű csillapításszint elérésének k o m p a r á l á s á v a l egyidejűleg a minősítés is m e g t ö r t é n i k .

Tetszőleges szám tárcsázásakor keletkező impulzu­ sokat egy dekadikus számláló számlálja és az impul­ zusszámot egy hétszegmenses, egy digites L E D k i ­ jelző mutatja. A mérés tetszés szerint ismételhető, a kijelző mindig az utolsó tárcsázás eredményét jelzi.

d) Vétel egyenérték csillapítás mérése és minősítése

d) Impulzusarám]

Ebben az ü z e m m ó d b a n a fent e m l í t e t t sweep jelet a telefonkészülék kapcsaira adjuk. A hallgató által keltett hangot a műfül érzékeli. A műfül jelét az elő­ zőekhez hasonlóan egyenirányítva és súlyozva a jobb oldali Depréz-műszer méri. A mutatott érték ismét a referenciaértékhez képesti eltérés dB-ben. Az előírt értékű csillapításszint elérésekor a minősítés is meg­ történik.

A műszer tetszőleges szám tárcsázása esetén kijelzi a hívómű hibás zárási—nyitási időarányait. A m ű ­ szer — az utolsó impulzus kivételével — méri min­ den impulzus nyitási és zárási idejét. Az előírt m i n . , i l l . max. megengedett i m p u l z u s a r á n y t túllépő i m ­ pulzus m ű k ö d t e t i az impulzus sorszámának megfelelő minősítő á r a m k ö r t . A minősítés tetszés szerint is­ mételhető és ezzel a minősítés megbízhatósága fo­ kozható.

e) Tápáram

Sokkvédelem

minősítése

, A sokkvédelem vizsgálatakor a műszer a hallgatóval p á r h u z a m o s a n kapcsolt v é d ő d i ó d á k a t ellenőrzi. A szabványos mérésben a mikrofont és a hallgatót az ezeknek megfelelő névleges értékű ellenállásokkal kell helyettesíteni. Ez a módszer a gyors üzemi mérésnél nem a l k a l m a z h a t ó . N ö v e k v ő amplitúdójú szinuszos feszültséget adva a telefon kapcsaira a diódák nyitófeszültségét elérve a jelalak n a g y m é r t é k b e n torzul. A jel torzítási t é n y e ­ zőjének nagyságából és a torzulás alakjából k ö v e t ­

394

mérése

minősítése

mérése

Adás egyenérték csillapítás mérése közben a bal oldali Depréz-műszer mutatja a vizsgált telefonkészülék áramfelvételét. /)

c) Impulzusszám

4. További vizsgálati lehetőségek a) Csillapításkarakterisztikák

felvétele

Adás és vétel egyenérték csillapítás vizsgálata köz­ ben az átviteli karakterisztika oszcilloszkópon is meg­ jeleníthető. A kapott á b r a vízszintes léptéke loga­ ritmikus, a függőleges pedig lineáris. A vízszintes irányú lépték nagysága a műszeren folyamatosan szabályozható. b) Lefutási

idő mérése

A lefutási idő minősítése során előállított start/stop jel a műszer előlapjára k i van vezetve. A műszerhez digitális időmérőt csatlakoztatva „ 0 " tárcsázásakor kilenc impulzus lefutási ideje mérhető. Híradástechnika

XXXIV.

évfolyam 1983. 8—9. szám

3. ábra. A mérési összeállítás c)

Távvezérlés

c) Muszáj

Adás és vétel egyenérték csillapítás vizsgálata köz­ ben lehetőség van arra, hogy a vizsgált telefonkészü­ léket összekapcsoljuk a műszer „Távvezérlés" csat­ lakozójába dugaszolt másik telefonkészülékkel, p l . átbeszélés céljából.

hitelesílése

Az előzőleg hitelesített műfül mikrofont a műszáj ajakgyűrűjéhez erősítjük és a műszáj által keltett hang erősségét addig v á l t o z t a t j u k , míg a jobb oldali műszer ismét 0 dB-t nem mutat. d) Generátor sweep-tartományának

d) Gerjedés ellenőrzése Vétel egyenérték csillapítás vizsgálata közben a sweep-generátor a telefonkészülékről leválasztható, ugyanakkor a t á p h í d a készüléket t o v á b b r a is t á p ­ lálja. Ilyenkor a jobb oldali műszer m u t a t ó j a nem t é r h e t k i , ellenkező esetben a készülék gerjed.

5. Hitelesítések Az alábbi hitelesítések üzemszerűen, külső kezelőszer­ vekkel végezhetők. A hitelesítéseket á l t a l á b a n üzem­ kezdetkor, ül. műszakváltáskor, a sorozatmérések megkezdése előtt célszerű elvégezni. Az első h á r o m hitelesítés sorrendje az alábbiak szerint k ö t ö t t : a) Az objektíu egyenérték csillapítást (OREM) hitelesítése

mérő egység

A műszer saját, nagy a m p l i t ú d ó s t a b ü i t á s ú g e n e r á t o ­ ráról t ö r t é n i k . Az O R E M egység bemenetére a gene­ r á t o r referenciajelét (285 mV) vezetve, a jobb oldali műszeren 0 dB-t kell beállítani. b) Műfül

hitelesítése

A műfület szabványos h a n g n y o m á s ú (94v. 124 dB) hiteles hangforrással meghajtva a jobb oldali m ű ­ szeren 0 dB-t kell beállítani. Híradástechnika

XXXIV.

évfolyam 1983. S—9.

szám

hitelesítése

A sweep jel előírt frekvenciatartományból való k i ­ esúszását a műszer saját figyelőáramköre érzékeli és ezt az előlapon t a l á l h a t ó k é t sárga világító dióda egyikének villogása jelzi — a kicsúszás i r á n y á t ó l függően. A finom hangolást a k í v á n t i r á n y b a n addig végezzük, míg a diódák egyike sem világít. A felsorolt hitelesítéseken kívül számos belső hite­ lesítésre, azok ellenőrzésére, ül. m e g v á l t o z t a t á s á r a van lehetőség. Ezekre azonban csupán az időszakos k a r b a n t a r t á s során, ül. a telefonkészülékek valame­ l y i k p a r a m é t e r é r e v o n a t k o z ó előírás megváltozásakor van szükség.

6. Egyéb szolgáltatások A Depréz-műszerek alatt elhelyezett kapcsolósorok az alábbi átkapcsolási lehetőségeket biztosítják: — a csengőhangosság m é r é s h a t á r a 10 dB-lel n ö ­ velhető ; — a ,.jó"-nak minősített i m p u l z u s a r á n y választ­ h a t ó a n 1:1,8...1:2,2 vagy 1:1,4...1:1,7; - az adás egyenérték csillapítás vizsgálatához a műszáj v á l a s z t h a t ó a n lineáris vagy SFERT hangnyomás/frekvencia k a r a k t e r i s z t i k á t állít elő; — a sweep-generátor állandó frekvenciára (1 k H z ) is á t k a p c s o l h a t ó ; — a generátor, i l l . az O R E M egység leválasztható a t á p h í d távolvégéről;

395

— az egyenérték csillapításokat mérő műszer m é ­ r é s h a t á r a - 1 0 . . . + 2 0 dB k ö z ö t t , 10 dB-es lépésekben á t k a p c s o l h a t ó ; — a vétel egyenérték csillapítás vizsgálata 4 vagy 6 c m térfogatú műfül felhasználásával t ö r t é n ­ het. 3

7. A célműszer felépítése A célműszer h á r o m részből áll, ezek mérési összeállí­ tása a 3. á b r á n l á t h a t ó . Az elektronikus áramkörök egy Kontaset 52.604 t í p . dobozban foglalnak helyet. A m ű k ö d é s szerint jól szétválaszható á r a m k ö r ö k e t 9 db 48 pólusú, szab­ ványos ESzR k á r t y á r a é p í t e t t ü k . A kézibeszélőt a műszájhoz és műfülhöz a 2. pont­ ban m á r e m l í t e t t befogószerkezet rögzíti. A kézibeszélő behelyezése és kivétele egyetlen mozdulattal végez­ hető. A csengetőrendszer vizsgálatához szükséges kis

m é r e t ű elektret mikrofont a telefonasztalka tartal­ mazza. Ennek bal oldalán egy kivágás t a l á l h a t ó a telefonkészülékek alján levő, csengőhangosságot sza­ bályozó élgomb k ö n n y e b b elérhetősége miatt. A vizs­ gált készülékek azonos elhelyezését az asztalka ma­ gasított eleje biztosítja. A célműszer elsősorban gyors üzemi sorozatméré­ sek céljaira lett kifejlesztve, így a jövőben a g y á r t o t t telefonkészülékek nagyobb h á n y a d a kerülhet ilyen átfogó végbemérésre. A műszer felépítése és pontos­ sága ugyanakkor lehetőséget n y ú j t laboratóriumi szintű mérésekre. IRODALOM [1] Electroacoustic Telephoné Transmission Measuring System Type 3352, Instructions and Appli­ cations Brüel et Kjaer, 1973 Dec. [2] Általános alkalmazású távbeszélő készülékek. KGSZ 60.2001-74. [3] CB 7 6 - M M vizsgálati utasítás. VSP 3.09-000. Mechanikai Művek háziszabványa.