"ГОСТ Р 53537-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Звуковое вещание. Основные электрические параметры каналов и трактов студийного качества (с полосой частот 20...20 000 Гц)"
(утв. и введен в действие Приказом Ростехрегулирования от 15.12.2009 N 799-ст)

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Ленинградский отраслевой научно-исследовательский институт связи" (ФГУП ЛОНИИС)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 "Связь"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 799-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 2020 г.

Настоящий стандарт устанавливает номенклатуру и нормы на основные электрические параметры, определяющие качество каналов и трактов звукового вещания с полосой частот 20...20000 Гц.

Стандарт предназначен для регулирования отношений между операторами связи при установлении соединения, между оператором и пользователем - при предоставлении услуги связи в части выполнения технических требований к электрическим параметрам, определяющим качество каналов и трактов звукового вещания с полосой передаваемых частот 20...20000 Гц.

Настоящий стандарт используется при проектировании, вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании каналов и трактов звукового вещания студийного качества (с полосой частот 20...20000 Гц), организуемых в наземных и спутниковых линиях на магистральной, внутризоновых и местных сетях связи.

Настоящий стандарт распространяется на услуги местной, внутризоновой, междугородной и международной сетей звукового вещания, независимо от используемой сетевой технологии, что способствует обеспечению целостности сетей звукового вещания, устойчивости работы сети, выполнению норм на основные электрические параметры при разработке и проектировании каналообразующей аппаратуры звукового вещания.

Показатели, определенные настоящим стандартом, являются базовыми для профессиональной и бытовой аппаратуры - проигрывателей компакт-дисков, усилителей сигналов звуковой частоты и другого оборудования соответствующего класса.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения, транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 22261 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ Р 50712 Соединительные линии и аппаратные звукового вещания. Технические характеристики. Методы измерений

ГОСТ Р 52742 Каналы и тракты звукового вещания. Типовые структуры. Основные параметры качества. Методы измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 звуковое вещание; ЗВ: Передача звуковой информации общего назначения широкому кругу территориально рассредоточенных слушателей.

3.2 передача: Отдельная законченная в тематическом отношении информация, предназначенная для звукового вещания.

3.3 программа: Совокупность передач, составленных по определенному плану.

3.4 электрический канал звукового вещания: Совокупность технических средств, при помощи которых электрические сигналы звукового вещания передаются с выхода микрофона или устройства воспроизведения звукового сигнала до входа фидера антенны передатчика или абонентской розетки тракта проводного вещания.

3.5 тракт формирования программ; ТФП: Часть электрического канала звукового вещания, которая начинается на выходе микрофона или устройства воспроизведения звуковых сигналов и заканчивается на выходе эфирной (центральной) аппаратной.

3.6 тракт первичного распределения программ звукового вещания; ТПРП: Часть электрического канала звукового вещания, которая начинается на выходе аппаратной радиодома и заканчивается выходом соединительной линии от междугородного канала звукового вещания (МКЗВ) к тракту вторичного распределения или к аппаратной радиодома.

3.7 тракт вторичного распределения программ; ТВРП: Часть электрического канала звукового вещания, которая начинается на выходе соединительной линии от ТФП или ТПРП и заканчивается входом фидера антенны передатчика или абонентской розеткой.

3.8 канал звукового вещания; КЗВ: Канал, образованный в цифровых или аналоговых системах передачи.

3.9 междугородный канал звукового вещания; МКЗВ: Канал между оконечной междугородней вещательной аппаратной различных городов.

3.10 соединительная линия; СЛ: Канал ограниченной протяженности между различными аппаратными, а также между аппаратной и передатчиком.

3.11 коммутационно-распределительная аппаратная; КРА: Техническая аппаратная, предназначенная для коммутации и распределения программ и передач звукового вещания к передатчикам, станциям проводного вещания и тракту формирования программ.

3.12 оконечная междугородная вещательная аппаратная; ОМВА: Аппаратная, размещенная в областном или республиканском центре, осуществляющая контроль, резервирование и коммутацию междугородных каналов звукового вещания и соединительных линий.

3.13 вещательная аппаратная; ВА: Техническая аппаратная, предназначенная для контроля, управления, коммутации и распределения программ потребителям, реализующая функции КРА, ОМВА, земной станции спутниковой системы связи и др.

3.14 аппаратура образования канала звукового вещания; АОКЗВ: Аппаратура, с помощью которой организуются каналы звукового вещания в цифровых или аналоговых системах передачи.

4.1 В общем виде структура электрического канала звукового вещания представлена на рисунке 1 и состоит из тракта формирования программ, тракта первичного и тракта вторичного распределения программ.

4.2 Рассматриваемая полоса эффективно передаваемых частот 20...20000 Гц используется в первую очередь в тракте формирования и в тракте первичного распределения программ, в части создания, хранения и обмена программами студийного качества. При внедрении цифрового телерадиовещания - в трактах вторичного распределения программ (ТВРП).

4.3 Тракт формирования программ (ТФП) представляет собой часть электрического канала звукового вещания, который начинается на выходе микрофона или устройства воспроизведения звуковых сигналов и заканчивается на выходе аппаратной ТФП.

4.4 Тракт первичного распределения представляет собой часть электрического канала звукового вещания, который начинается на выходе аппаратной ТФП и заканчивается на выходе соединительной линии или канала звукового вещания, поступающего к тракту вторичного распределения программ ЗВ (радио- и телевизионные передатчики, системы распределения кабельного телевидения).

4.5 Для электрических каналов звукового вещания, трактов и отдельных звеньев устанавливаются четыре категории качества:

- с полосой частот до 20 кГц (студийное качество);

- с полосой частот до 15 кГц (высший класс);

- с полосой частот до 10 кГц (первый класс);

- с полосой частот до 7 (6,3) кГц (второй класс).

4.6 Нормы на электрические параметры каналов и трактов звукового вещания с полосами частот до 15 кГц (высший класс), до 10 кГц (первый класс) и до 7 (6,3) кГц (второй класс) приведены в ГОСТ Р 52742 и ГОСТ Р 50712.

В данном стандарте нормируются электрические параметры каналов и трактов звукового вещания с полосами частот до 20 кГц (студийное качество).

5.1 Нормируются следующие основные электрические параметры каналов и трактов, определяющие качество передачи сигналов звукового вещания (класс) с учетом ГОСТ Р 52742, ГОСТ Р 50712, [1 - 9]:

- полоса эффективно передаваемых частот;

- отклонение выходного уровня сигнала ЗВ от номинального значения;

- неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ);

- коэффициент нелинейных искажений по гармонически и комбинационным составляющим;

- защищенность максимального сигнала ЗВ от взвешенного шума;

- защищенность максимального сигнала ЗВ от внятной переходной помехи;

- разность уровней между сигналами ЗВ на выходах каналов A и B, образующих стереопару;

- разность фаз между сигналами ЗВ на выходах каналов A и B, образующих стереопару;

- защищенность от продуктов внутриполосной перекрестной модуляции второго и третьего порядка;

- защищенность от продуктов внеполосной перекрестной модуляции первого и второго порядка.

5.2 Нормы на электрические параметры качества каналов и трактов звукового вещания с полосой частот до 20 кГц приведены в таблице 1.

6.1.1 Все средства измерений (СИ) должны иметь сертификат об утверждении типа СИ и иметь свидетельство о поверке или калибровке.

6.1.2 СИ и испытательное оборудование следует использовать в условиях и режимах, указанных в технической документации на них. При условиях, отличающихся от нормальных по ГОСТ 22261, необходимо учитывать дополнительную погрешность измерительной аппаратуры.

6.1.3 Корпуса всех устройств, входящих в схему измерения, должны быть заземлены.

6.1.4 Включение СИ в схему измерения должно производиться короткими экранированными проводами.

6.1.5 СИ с несимметричными входом или выходом должны подключаться к симметричным цепям через симметрирующие трансформаторы.

6.1.6 Если не оговорены особые условия, испытания каналов, трактов звукового вещания и их звеньев должны производиться в нормальных условиях.

За нормальные условия принимают:

- номинальное полное сопротивление источника сигнала;

- номинальное сопротивление нагрузки в соответствии с техническим описанием (ТО) на измеряемый тракт (канал);

- частоту входного сигнала 1000 (800) Гц;

- номинальное напряжение источника питания в соответствии с ТО на измеряемый тракт (канал);

- нормальные климатические условия в соответствии с ГОСТ 15150.

6.1.7 Подготовку к измерениям параметров качества ТФП и его звеньев осуществляют по [1] и [2].

6.2.1 Общие требования к СИ:

6.2.2 Низкочастотный генератор сигналов:

6.2.3 Вольтметр переменного напряжения для измерения сигналов синусоидальной формы:

6.2.4 Вольтметр переменного напряжения для измерений шумовых сигналов:

6.2.5 Селективный вольтметр:

6.2.6 Измеритель нелинейных искажений:

6.2.7 Псофометр:

6.2.8 Электронно-счетный частотомер:

6.2.9 Измеритель разности фаз:

6.2.10 Анализатор спектра:

6.3.1 Для составных каналов и трактов звукового вещания значения сквозных параметров на неравномерность АЧХ, коэффициент нелинейных искажений, разность уровней на выходах каналов A и B и разность фаз в каналах A и B определяют в соответствии с приложением А.

6.3.2 Отклонение относительного уровня на выходе канала (тракта) от номинального значения измеряют по схеме, приведенной на рисунке 3. На вход канала (тракта) 2 подают измерительный сигнал с частотой 1000 (800) Гц и уровнем на 21 дБ ниже номинального значения максимального уровня. Измерение уровней на входе и выходе канала (тракта) осуществляют параллельно подключенными к ним вольтметрами с высоким входным сопротивлением.

6.3.3 Неравномерность амплитудно-частотной характеристики измеряют по схеме, приведенной на рисунке 3. На вход канала (тракта) 2 подают измерительный сигнал с уровнем на 21 дБ ниже номинального значения максимального уровня.

Напряжение на входе тракта должно поддерживаться с точностью не хуже 0,3 от допустимого изменения коэффициента передачи, при этом отклонение напряжения не должно превышать +/- 0,2 дБ.

Измерение проводят на частотах: 20, 40, 63, 125, 250, 500, 1000 (800), 2000, 4000, 8000, 10000, 15000, 20000

Особые условия измерения: положение регуляторов устройств предыскажения и шумоподавления должно соответствовать техническому описанию аппаратуры.

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики определяют по формулам:

при градуировке шкалы вольтметра в вольтах

при градуировке шкалы вольтметра в децибелах

где U_f (N_f) - уровень (напряжение) сигнала на измеряемой частоте;

U_1000(800) (N_1000(800)) - уровень (напряжение) сигнала на частоте 1000 Гц (800 Гц).

6.3.4 Коэффициент нелинейных искажений измеряют по схеме, приведенной на рисунке 4.

На вход канала (тракта) подают измерительный сигнал с номинальным значением максимального уровня. Длительность подачи сигнала не должна превышать 5 с. Коэффициент гармоник генератора не должен превышать 0,3 минимального значения коэффициента нелинейных искажений измеряемого канала (тракта).

Для измерений коэффициента нелинейных искажений должен быть использован анализатор спектра или измеритель нелинейных искажений.

Особые условия измерений должны соответствовать техническому описанию аппаратуры. При измерениях усилителей звуковой частоты, работающих в ключевом режиме, применяется только анализатор спектра.

При измерении анализатором спектра коэффициент нелинейных искажений K_Г в процентах вычисляют по формуле

где U₁, U₂, U₃ - соответственно величины напряжения основного сигнала и его второй и третьей гармоник.

Измерения проводят на частотах:

- 20, 40, 63, 125, 250, 500,1000 (800), 2000, 4000, 8000 Гц.

Особые условия измерений должны соответствовать техническому описанию аппаратуры. В КЗВ, содержащих устройства частотного предыскажения, измерения проводят на частоте 800 Гц. В цифровых КЗВ измерения проводят на частоте 2,1 кГц.

6.3.5 Измерение взвешенного шума производят по схеме, приведенной на рисунке 5.

Вход канала (тракта) нагружают сопротивлением (600 +/- 30) Ом. Взвешенный шум измеряют псофометром, отвечающим требованиям п. 6.2.7.

Особые условия измерений должны соответствовать техническому описанию аппаратуры. (В КЗВ, содержащих устройства шумоподавления, необходимо производить либо их отключение, либо блокировку.)

Защищенность (A) от взвешенного шума вычисляют по формуле

где N_{МАКС, СИГН} - максимальный уровень сигнала;

N_Ш - измеренный уровень шума,

или

где U_{МАКС.СИГН} - максимальное напряжение сигнала;

U_Ш - напряжение шума.

6.3.6 Защищенность максимального сигнала от внятных переходных помех измеряют по схеме, приведенной на рисунке 6.

Вход канала (тракта) 8, подверженного влиянию, нагружают резистором с сопротивлением, эквивалентным сопротивлению источника сигнала. Выходы влияющего канала (тракта) 4 и измеряемого канала (тракта) 8 нагружают резисторами с номинальным сопротивлением нагрузки. Защищенность максимального сигнала от внятных переходных помех определяют на частоте 1000 (800) Гц. На вход влияющего канала (тракта) 4 подают измерительный сигнал с номинальным значением максимального уровня. Длительность подачи сигнала не должна превышать 5 с.

На выходе канала (тракта), подверженного влиянию, измеряют уровень внятной переходной помехи анализатором спектра или селективным вольтметром.

Особые условия измерений должны соответствовать техническому описанию аппаратуры. (В КЗВ, содержащих устройства шумоподавления, необходимо производить либо их отключение, либо блокировку, пересчитывая соответственно норму. В КЗВ, содержащих устройства предыскажения, измерительную частоту допускается изменять в зависимости от их характеристик.)

Защищенность (A) от внятных переходных помех вычисляют по формуле

где U_{МАКС.СИГН} - максимальное напряжение сигнала;

U_{ВН.ПЕРЕХ} - напряжение внятной переходной помехи,

или

где N_{МАКС.СИГН} - максимальный уровень сигнала;

N_{ВН.ПЕРЕХ} - измеренный уровень внятной переходной помехи.

6.3.7 Разность уровней на выходах каналов A и B, образующих стереопару, определяют расчетным путем при сравнении амплитудно-частотных характеристик данных каналов (трактов). Методика измерения АЧХ изложена в п. 6.3.3. Измерения проводят по схеме, приведенной на рисунке 7.

6.3.8 Разность фаз на выходах каналов A и B, образующих стереопару, измеряют при подаче на вход обоих каналов (трактов) измерительного сигнала с уровнем на 21 дБ ниже номинального значения максимального уровня. Измерения проводят фазометром на частотах: 20, 40, 1000 (800), 15000, 20000 кГц. Измерения проводят по схеме, приведенной на рисунке 8.

6.3.9 Для определения защищенности сигнала ЗВ от продуктов внутриполосной перекрестной модуляции второго и третьего порядка и внеполосной перекрестной модуляции первого и второго порядка измеряют паразитные сигналы на частотах:

где , f_d - частоты, на которых измеряются продукты перекрестной модуляции;

f₀ - частота дискретизации;

f_i - частоты внутриполосных паразитных сигналов;

f_a - частоты внеполосных паразитных сигналов.

Значения частот f_i и приведены в таблице 2.

Измерения проводят по схеме, приведенной на рисунке 9. На вход КЗВ, СЛ подают измерительный сигнал уровнем 0 дБмОЗ с точностью не хуже +/- 0,1 дБ. Коэффициент гармоник генератора звуковых частот не должен превышать 0,3 от минимального значения коэффициента нелинейных искажений измеряемого канала звукового вещания.

Частота измерительного сигнала устанавливается с точностью не хуже 0,1% от частоты дискретизации f₀.

Значения частот f_a и f_d приведены в таблице 3.

Величину защищенности (при измерении уровней паразитных сигналов) вычисляют по формулам:

- для внутриполосной перекрестной модуляции

- для внеполосной перекрестной модуляции:

где , - уровни продуктов внутриполосной и внеполосной модуляций, соответственно;

- уровень внутриполосных измерительных сигналов;

- уровень внеполосных измерительных сигналов.

При измерении напряжения паразитных сигналов величину защищенности определяют по формулам:

- для внутриполосной перекрестной модуляции

- для внеполосной перекрестной модуляции

где - напряжение внутриполосных измерительных сигналов;

- напряжение внеполосных измерительных сигналов;

и - напряжения продуктов внутриполосной и внеполосной модуляций, соответственно.

А.1 Для составных каналов и трактов звукового вещания значения сквозных параметров на неравномерность АЧХ, коэффициент нелинейных искажений, разность уровней на выходах каналов A и B и разность фаз в каналах A и B определяют геометрическим суммированием норм на отдельные звенья по формуле

Примечание - Неравномерность АЧХ определяют отдельно для положительных и отрицательных значений.

А.2 Нормы на величину защищенности от взвешенного и невзвешенного шумов (A) для каналов и трактов определяют энергетическим суммированием шумов отдельных звеньев по формуле

где n - число звеньев в тракте или канале.

А.3 Защищенность канала или тракта от внятной переходной помехи принимают равной наименьшему значению защищенности для звеньев, составляющих канал или тракт.

А.4 Для каналов звукового вещания (кроме каналов, образованных в цифровых трактах систем передачи) протяженностью больше 2500 км защищенность от взвешенного и невзвешенного шумов должна рассчитываться в соответствии с принятым законом суммирования за вычетом следующей поправки:

где l - длина нормируемого канала.