Curso Online de TELEFONIA

curso de telefonia

capitulo 1: noções de acústica e telefonia

prof. joão batista josé pereira, dr

noções de acústica

o som é a sensação causada no sistema nervoso pela vibração de membranas delicadas no ouvido, como resultado da energia proveniente de vibrações de corpos.
sendo o som uma onda, cada oscilação irá corresponder a um ciclo da onda sonora. a freqüência é expressa em ciclos por segundo e sua unidade é o hertz (hz).
o comprimento de onda é definido como a distância entre dois picos de máximo.
pode-se determinar o comprimento de onda (l) de uma onda de freqüência (f) em hz, sabendo-se sua velocidade (v) de propagação da relação l=v/f.
a faixa de freqüências audíveis vai de 20hz a 20khz.

canal de voz

o objetivo de um sistema telefônico é transmitir a palavra falada (voz), compensando a atenuação imposta pelo ar.
as cordas vocais do ser humano são capazes de produzir vibrações sonoras numa faixa de aproximadamente 100hz a 10khz.
cada som emitido é composto simultaneamente de vibrações de diversas freqüências, harmônicas de uma freqüência fundamental das cordas vocais, para o homem 125hz e para a mulher 250hz.
para definição do canal de voz em telefonia foram basicamente levados em consideração a inteligibilidade e a energia da voz. a inteligibilidade é definida como o percentual de palavras perfeitamente reconhecidas numa conversação.
baseado num compromisso entre a inteligibilidade e a energia da voz foi escolhida a faixa de voz entre 300hz e 3,4khz, o que garante 85% de inteligibilidade e 68% de energia da voz.

espectro acústico da voz humana e o canal de voz

deterioração do sinal

em um sistema de comunicação o sinal recebido difere do sinal transmitido, devido algumas perturbações provenientes do meio de transmissão. são quatro as perturbações mais significantes:
- atenuação:
a potência de um sinal é inversamente proporcional a distância de transmissão, independente do meio de transmissão.
a atenuação introduz três grandes preocupações no campo da engenharia de telecomunicações.
- o sinal recebido deve ter suficiente potência para que os circuitos de recepção possam detecta-lo e interpreta-lo;
- o sinal deve ser mantido a um nível suficientemente mais alto do que o ruído, para permitir a recepção sem erros; e
- a atenuação no sinal é sensível a freqüência de transmissão.

os primeiro e segundo problemas são resolvidos através da utilização de amplificadores e repetidores.
o terceiro problema é particularmente nocivo para sinais analógicos. como a atenuação varia com a freqüência, o sinal recebido é distorcido, reduzindo sua inteligibilidade.
para contornar este problema, utilizam-se amplificadores equalizadores.
a resposta plana melhora a qualidade do sinal de voz.

- distorção de fase:
distorção de fase é um fenômeno peculiar ao meio de transmissão guiado. a distorção é causada devido a velocidade de propagação do sinal através do meio guiado variar com a freqüência.
então as várias componentes de freqüências do sinal chegam ao receptor em tempos diferentes. técnicas de equalização de fase podem ser utilizadas para compensar esta distorção.

- distorção harmônica:
esta é uma distorção usualmente associada com amplificadores. devido às características não lineares dos transistores, novas componentes de freqüências, que não estavam presentes no sinal original, são produzidas.
- ruído:
em qualquer sistema de comunicação, o sinal recebido consistirá do sinal transmitido, modificado pelas distorções impostas pelo meio de transmissão, acrescida de um sinal indesejável inserido de alguma maneira entre a transmissão e a recepção. este sinal indesejável é denominado ruído. o ruído pode ser dividido em três categorias:
- ruído térmico:
também denominado de ruído branco, ele é devido a agitação térmica dos elétrons no condutor e está presente em todos componentes eletrônicos e meios de transmissão, sendo função da temperatura.

- ruído de intermodulação:
é produzido quando existe alguma não linearidade no transmissor, receptor ou intervenção no meio de transmissão.
normalmente os dispositivos se comportam como sistemas lineares, isto é, a saída é igual a entrada vezes uma constante. em sistemas não lineares a saída é uma função mais complexa da entrada, podendo ter harmônicos de ordem elevada.
- ruído impulsivo:
é um ruído não contínuo, consistindo de pulsos irregulares, relativamente curtos e de grande amplitude.
ele é gerado de varias maneiras, incluindo distúrbios eletromagnéticos externos.
o ruído impulsivo não causa grandes problemas em sistemas analógicos. já em comunicações digitais o ruído impulsivo é uma fonte importante de erros.

aparelho telefônico com bateria local

componentes básicos de um aparelho telefônico

- cápsula transmissora (transdutor)