(1BT) (BT..)
(5.T.MAT.S) (Vol. V)
(A1.23f) / [26f]
FOLIOS: 7 - 10
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 05.10.88 MD
Extraction 15.12.88 PC
ID + LASER + diskette MAJ ........ ..
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme ........ ..
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP + LASER 15.12.88 PC
Corr. MEP 14.02.88 PC
Insertion des tableaux (tabulateurs...) ........ ..
BAT ........ ..
MAJ s/disquette 28.02.89 CD
íNDICE DEL TOMO V DEL LIBRO AZUL
Parte I - Recomendaciones de la serie P
Calidad de transmisión telefónica
Rec. N.o Página SECCIóN 1 -
Vocabulario y
efectos de los parámetros de transmisión sobre
la opinión de los usuarios acerca de la calidad
de transmisión y su evaluación
P.10Vocabulario de términos sobre calidad de transmisión telefónica y
aparatos telefónicos 3
P.11 Efectos de las degradaciones de la transmisión 14
P.16 Efectos subjetivos de la diafonía directa; umbrales de audibilidad e
inteligibilidad 44
SECCIóN 2 -
Líneas y aparatos de abonado
P.30
Características de transmisión de los terminales audio de grupo (TAG)
51
P.31 Características de transmisión de los teléfonos digitales 55
P.32 Evaluación de la eficacia de las cabinas telefónicas, abiertas o
cerradas 57
P.33 Aparatos telefónicos de abonado equipados de receptores con altavoz o
micrófonos asociados a amplificadores 63
P.34 Características de transmisión de los aparatos telefónicos manos libres
64
Patrones de transmisión
P.48
Especificación de un sistema intermedio de referencia 81
Rec. N.o Página SECCIóN 4 -
Aparatos de medidas para
mediciones objetivas
P.50
Voz artificial 87
P.51 Boca y oídos artificiales 99
P.52 Volúmetros 107
P.53 Sofómetros (aparatos para medidas objetivas de los ruidos de circuito)
109
P.54 Sonómetros (aparatos para medidas objetivas del ruido ambiente) 109
P.55 Aparatos para medir los ruidos impulsivos 109
P.56 Medición objetiva del nivel vocal activo 110
Medidas electroacústicas objetivas
P.61
Métodos de calibrado de los micrófonos de condensador 123
P.62 Medidas hechas en los aparatos telefónicos de abonado 124
P.63 Métodos de evaluación de la calidad de transmisión a base de medidas
objetivas 125
P.64 Determinación de las características de sensibilidad en función de la
frecuencia de los sistemas telefónicos locales para calcular sus
índices de sonoridad 126
P.65 Aparato para la determinación objetiva de índices de sonoridad 135
P.66 Métodos para evaluar la calidad de transmisión de los aparatos
telefónicos digitales 139
Medidas relativas a la sonoridad vocal
P.75
Método normalizado de acondicionamiento previo de los micrófonos de
carbón 147
P.76 Determinación de índices de sonoridad; principios fundamentales 148
P.78 Método de prueba subjetivo para determinar índices de sonoridad de
acuerdo con la Recomendación P.76 159
P.79 Cálculo de índices de sonoridad 176
Pruebas subjetivas de opinión
P.80
Métodos de determinación subjetiva de la calidad de transmisión 197
P.81 Aparato de referencia para ruido modulado (ARRM) 198
P.82 Método para la evaluación del servicio desde el punto de vista de
calidad de transmisión de la palabra 203
P.84 Método de pruebas de escucha subjetiva para la evaluación de equipos
digitales de multiplicación de circuitos y de sistemas de voz por
paquetes 208
Parte II - Suplementos a las Recomendaciones de la serie P
Supl. N.o Página Suplemento N.o 1 Precauciones para la instalación y el
mantenimiento correctos de un sistema intermedio de referencia (SIR)
237
Suplemento N.o 2 Métodos utilizados para evaluar la calidad de la
transmisión telefónica 237
Suplemento N.o 3 Modelos de predicción de la calidad de transmisión a
partir de mediciones objetivas 248
Libro Rojo
del CCITT (Ginebra, 1985).
2 Las unidades utilizadas en esta obra se conforman a las Recomendaciones
B.3 y B.4 del CCITT (Tomo I del
Libro Azul
).
Las abreviaturas siguientes, utilizadas especialmente en diagramas y cuadros, tienen siempre el sentido preciso que a continuación se indica:
@
dBm
@ \nivel absoluto de potencia expresado
en decibelios\;
@
dBm0
@ \nivel absoluto de potencia expresado
en decibelios, referido a un punto de nivel relativo cero\;
@
dBr
@ \nivel relativo de potencia expresado
en decibelios\;
@
dBm0p
@ \nivel absoluto de potencia sofométrica
expresado en decibelios referido a un punto de nivel relativo
cero\.
Las distintas relaciones existentes entre las unidades de presión son las siguientes:
1 Pa (pascal) = 1 N/m2 (newton por m2) = 10 dinas/cm2 = 10 barias = 10 èbar
3 En este tomo, la expresión
`Administración'
se utiliza para
designar, en forma abreviada, tanto una Administración de telecomunicaciones
como una empresa privada de explotación de telecomunicaciones reconocida.
4 Advertencia relativa a algunas Recomendaciones:
A En los documentos del CCITT, la denominación
`índice de
sonoridad'
,
`IS'
, se refiere siempre a una definición específica del
CCITT. Sin embargo, en la literatura técnica y en ciertas especificaciones
nacionales, el término
`índice de sonoridad'
se ha utilizado como
concepto general, a veces como una denominación directa de sistemas de
determinación de índices de sonoridad distintos de los definidos por el CCITT.
Por lo tanto, cuando se citan los valores IS del CCITT en contextos diferentes
de los documentos del CCITT hay que tener cuidado para evitar cualquier
confusión. Por ejemplo, podría añadirse una frase de introducción del estilo de
`todas las denominaciones de índice de sonoridad se refieren a las
definiciones del CCITT'
; como alternativa, podría añadirse
`(CCITT)'
después del valor IS. Por ejemplo:
ISG = 10 dB (CCITT) B Los nuevos desarrollos técnicos, así como las experiencias extraídas de los sistemas de telecomunicaciones actuales se reflejan en el trabajo del CCITT. Así pues, deben establecerse nuevas Recomendaciones y actualizar las antiguas, algunas veces a un ritmo relativamente rápido, que sirvan de guía a las Administraciones y a los fabricantes. Algunos organismos, responsables de las especificaciones nacionales y/o regionales de telecomunicación, utilizan las directrices del CCITT bajo la forma de referencias específicas a determinadas Recomendaciones del CCITT y sus Documentos de Normalización.
Para evitar complicaciones no técnicas y confusiones, dichas citas a las
Recomendaciones del CCITT deberían siempre hacerse junto con una referencia a
la versión de los libros del CCITT donde se encuentran publicadas. Por ejemplo:
`Recomendación P.79 del CCITT (Libro Azul)'
.
C Debe observarse que los suplementos se publican únicamente con fines
informativos. Los suplementos
no
tienen carácter de
Recomendaciones aprobadas.
(H.T.=OUI)
TAB.???
FICHIER: H.T. =
(5.TA.26.S)
(5.FO.26.S)
Tableaux: 10 - Tabulateurs: 3
a) F01 à 04 et 06
RCI0^a) =^F06/002
I%FGE F07/004
L$$idMEHS$$if
NF01/036 (OPM = NF01)
%(
Me
+
Ma
) Disk 130 NF01/048 (OPM =
NF02)
= NF01/048 (OPM = NF02)
(cs,.) - (cs,.)
(BT10) NF../... (OPM = NF..)
(5.TE.01.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 1 - 50
(DO PRC.COSY.2)
TITRE COURANT = PAGE 006
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 17.10.88 GG/RM/IR
ID + Vérif. + Laser 31.10.88 PV
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 02.11.88 YB
Insertion ER + imprimantes E/F/S 7.11.88 PC
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP 10.11.88 GH/PC
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux 10 (tabulateurs 3) 10.11.88 PC
BAT 5.12.88 PV
MAJ s/disquettes 20.02.89 CD
PARTE I
Recomendaciones de la serie P
CALIDAD DE TRANSMISIóN TELEFóNICA
SECCIóN 1
VOCABULARIO
Y
EFECTOS DE
LOS PARáMETROS DE TRANSMISIóN SOBRE LA OPINIóN DE LOS
USUARIOS ACERCA DE LA CALIDAD DE TRANSMISIóN Y SU
EVALUACIóN
Recomendación P.10
VOCABULARIO DE TéRMINOS SOBRE CALIDAD DE TRANSMISIóN
TELEFóNICA Y APARATOS TELEFóNICOS
(Ginebra, 1980; modificada en Málaga-Torremolinos, 1984
y Melbourne, 1988)
1 Introducción
En esta Recomendación figuran términos y definiciones apropiados para el trabajo de la Comisión de Estudio XII y que han sido examinados en el Grupo de Expertos N del Grupo Mixto Coordinador CCI/CEI.
Los términos que figuran en el Capítulo 722 del @Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI)\ van acompañados de la referencia al número VEI que se les ha asignado. Los términos propios del CCITT se clasifican de manera análoga a la utilizada en el VEI.
2 Términos y definiciones
02.
Componentes de los aparatos telefónicos
02.01@
relación Y
@
E:
Y-ratio
F:
rapport Y
\Relación entre las eficacias de emisión y de recepción del circuito pasivo
de un
aparato telefónico
.\
04.
Tipos de aparatos telefónicos
04.01@
aparato telefónico; teléfono
@
E:
telephone set; telephone
instrument
F:
poste téléphonique: appareil
téléphonique; téléphone
\Aparato de
telefonía
^que comprende, al menos, un
transmisor telefónico
, un
receptor telefónico
, el cableado y los órganos accesorios
directamente asociados a estos transductores.
Nota
- Un aparato telefónico comprende normalmente
otros órganos tales como un
gancho conmutador
, un
timbre telefónico
incorporado y un
dispositivo de marcación manual
.\
722.04.01
04.02@
estación telefónica
@
E:
telephone station
F:
poste téléphonique (installé)
\Conjunto constituido por un
aparato telefónico
, el
cableado y los equipos auxiliares, conectado a una
red
telefónica
y cuya finalidad es la
telefonía
.
Nota
- Los equipos auxiliares pueden incluir, por
ejemplo, un
dispositivo indicador de llamada
exterior, un
dispositivo de protección, una
batería local
.\
722.04.02
04.03@
aparato telefónico con altavoz; teléfono de altavoz
@
E:
loudspeaking (telephone) set
F:
poste (téléphonique) à écoute (ou à
réception) amplifiée sur haut-parleur
\
Aparato telefónico
^que utiliza como
receptor telefónico
^un
altavoz
^asociado a un amplificador.\
722.04.10
04.04@
aparato telefónico manos libres; teléfono manos
libres
@
E:
hands free (telephone) set
F:
poste (téléphonique)
mains-libres
\
Aparato telefónico
que utiliza como
receptor telefónico
^un
altavoz
^asociado a un
amplificador
y que puede utilizarse sin un
microteléfono
.\
722.04.11
04.05@
terminal audio de grupo
@
E:
group-audio terminals
F:
terminal audio de communication de
groupe
\Aparato telefónico manos libres diseñado primordialmente para ser utilizado por varios usuarios.\
05.
Accesorios de aparatos telefónicos
05.01@
supresor de choques acústicos; antichoque (en
telefonía)
@
E:
acoustic shock suppressor (in
telephony)
F:
anti-choc (en téléphonie)
\Dispositivo asociado a una
estación telefónica
^y
destinado a suprimir los
choques acústicos
estableciendo
un límite superior para los valores absolutos de la tensión eléctrica
instantánea que puede aplicarse a los terminales del
auricular
teléfonico
.\
722.05.07
13.
Instalaciones telefónicas privadas
13.01@
instalación telefónica privada
@
E:
private (telephone) installation
F:
installation (téléphonique)
intérieure
\
Red telefónica
^instalada en los locales de un
usuario o de un organismo particulares.
Nota
- Por convenio, se considera como instalación
telefónica privada un conjunto de
estaciones telefónicas
conectadas a una sola
línea de abonado
.\
722.13.01
21.
Descripción de las comunicaciones telefónicas
21.01@
(tentativa de) llamada (por un usuario)
@
E:
call attempt (by a user)
F:
(tentative d')appel (par un
usager)
\Secuencia de operaciones efectuadas por un usuario de una red de telecomunicación para tratar de comunicar con el usuario u obtener el servicio deseado.\
Término asociado:
llamar
722.21.01; idéntico a 701.03.04
21.02@
cadena de conexión; conexión
@
E:
connection
F:
chaîne de connexion
\Asociación temporal de canales de transmisión o de circuitos de telecomunicación, de órganos de conmutación y de otros equipos, que permite la transferencia de información entre dos o más puntos en una red de telecomunicación.\
722.21.02; idéntico a 701.03.01
21.03@
cadena de conexión completa; conexión completa
@
E:
(complete) connection
F:
chaîne de connexion complète, (chemin
de) communication
@
\
Cadena de conexión
^entre terminales de usuario.\
722.21.03; idéntico a 701.03.02
21.04@
comunicación
@
E:
call
F:
communication
\Establecimiento y utilización de una
cadena de
conexión completa
, tras completarse una
tentativa de llamada
.\
722.21.04; idéntico a 701.03.05
31.
Redes locales de líneas
31.01@
red local de líneas (telefónicas)
@
E:
local line network
F:
réseau local de lignes
(téléphoniques)
\Conjunto de
líneas telefónicas de abonado
^y equipos
auxiliares necesarios para conectar los
abonados
con su
central local
.\
722.31.01
31.02@
línea (telefónica) de abonado; bucle de abonado (en
telefonía)
@
E:
subscriber's (telephone) line;
subscriber loop (in telephony)
F:
ligne (téléphonique) d'abonné; ligne
(de) réseau
\Enlace entre un
centro de conmutación
^público y una
estación telefónica
, una
instalación
telefónica privada
o cualquier otro terminal que utilice señales
compatibles con la
red telefónica
.
Nota
- En francés, el término
`ligne de réseau'
se utiliza únicamente cuando la instalación privada es una
centralita telefónica privada
o un
sistema telefónico de intercomunicación
.\
722.31.02
31.03@
sistema (telefónico) local
@
E:
local (telephone) system; local
(telephone) circuit
F:
système (téléphonique) local; circuit
(téléphonique) local
\Conjunto constituido por la
estación telefónica de
abonado
, la
línea telefónica de abonado
y el
puente de alimentación
, si existe.
Nota 1
- Se utiliza este término en el ámbito de la
planificación y de la
calidad de transmisión
.
Nota 2
- En los textos del CCITT en inglés se prefiere
el término
`local (telephone) system'
.\
722.42.16
31.04@
sistema de abonado
@
E:
subscriber system (in transmission
planning)
F:
système d'abonné
\Conjunto constituido por una
línea telefónica de
abonado
^y la parte de la
instalación telefónica
privada
conectada a esta línea durante una
comunicación
telefónica.
Nota
- Se utiliza este término en el ámbito de la
planificación y de la
calidad de transmisión
.\
722.42.17
32.
Utilización de estaciones telefónicas
32.01@
cabina acústica; burbuja acústica
@
E:
acoustic hood
F:
abri
téléphonique; abriphone
\Cabina situada a la altura de la cabeza revestida de un material
absorbente acústico y destinada a facilitar la utilización de una
estación telefónica
, reduciendo el
nivel de
ruido ambiente
.\
722.32.03
32.02@
cabina telefónica cerrada
@
E:
telephone booth
F:
cabine téléphonique
\Construcción ligera o pequeño local que contiene una
estación telefónica
, en la cual debe
entrar el usuario para lograr un cierto grado de aislamiento acústico y de
secreto de las conversaciones.\
722.32.04
32.03@
cabina telefónica abierta
@
E:
telephone stall
F:
cabine téléphonique ouverte
\
Cabina telefónica
^sin puerta.\
722.32.05
41.
Calidad de transmisión
41.01@
choque acústico (en telefonía)
@
E:
acoustic shock (in telephony)
F:
choc acoustique (en téléphonie)
\Conjunto de perturbaciones, pasajeras o permanentes del funcionamiento del
oído, o del sistema nervioso, que puede sufrir el usuario de un
auricular telefónico
, como consecuencia de una brusca e
importante elevación de la presión acústica producida por éste.
Nota
- Un choque acústico se debe generalmente a la
aparición, en circunstancias anormales, de tensiones transitorias elevadas en
los terminales de un
aparato telefónico
.\
722.41.20
41.02@
nota de opinión (en telefonía)
@
E:
opinion score (in telephony)
F:
note d'opinion (en téléphonie)
\Valor dentro de una escala predefinida que un experimentador atribuye a su opinión sobre la calidad de funcionamiento del sistema de transmisión telefónica que ha utilizado para efectuar una conversación o para escuchar un texto oral.
Nota
- Según el VEI, la escala consta generalmente de
cinco valores, por ejemplo: excelente, bueno, aceptable, malo, inaceptable.
Este ejemplo no corresponde a la práctica del CCITT (véanse las notas 2 y 3 de
la Recomendación P.82).\
722.41.24
42.
Aparatos de medida
42.01@
acoplador acústico (en telefonometría)
@
E:
acoustic coupler (in
telephonometry)
F:
coupleur acoustique (en
téléphonométrie)
\Cavidad de forma y volumen definidos que se utiliza para probar
auriculares telefónicos
^o
transmisores
telefónicos
, junto con un micrófono calibrado, adaptado para medir la
presión que se produce dentro de la cavidad.\
722.42.12
42.02@
oído artificial
@
E:
artificial ear
F:
oreille artificielle
\Dispositivo para la calibración de auriculares que incorpora un
acoplador acústico
y un micrófono calibrado para medir la
presión acústica y que tiene una impedancia acústica total similar a la del
oído humano medio en una banda de frecuencias dada.\
722.42.13
42.03@
boca artificial
@
E:
artificial mouth
F:
bouche artificielle
\Dispositivo que consta de un
altavoz
^montado en un
recipiente y que tiene unos diagramas de directividad y radiación similares a
los de la boca humana media.\
722.42.14
42.04@
voz artificial
@
E:
artificial voice
F:
voix artificielle
\Señal definida matemáticamente que reproduce las características de la voz humana y que sirve para caracterizar los sistemas de telecomunicación lineales y no lineales. Está destinada a ofrecer una correlación satisfactoria entre las medidas objetivas y las pruebas efectuadas con conversación real.\
42.05@
voz artificial
@
E:
artificial voice
F:
voix artificielle
\Sonido complejo, emitido normalmente por una boca artificial y que tiene un espectro de potencia acústica correspondiente al de la voz humana media.\
722.42.15
42.06@
voz artificial eléctrica
@
E:
electrical artificial voice
F:
voix artificielle électrique
\Voz articial producida en forma de señal eléctrica, que sirve para probar los canales de transmisión u otros dispositivos eléctricos.\
42.07@
voz artificial acústica
@
E:
acoustic artificial voice
F:
voix artificielle acoustique
\Señdal acústica en el PRB (punto de referencia boca) de la boca artificial. Cumple con las mismas especificaciones temporales y espectrales que la voz eléctrica artificial.\
42.08@
señal de excitación de la boca artificial
@
E:
artificial mouth excitation
signal
F:
signal d'excitation de la bouche
artificielle
\Señal aplicada a la boca artificial para producir la voz acústica artificial. Se obtiene ecualizando la voz eléctrica artificial para compensar las características de sensibilidad en función de la frecuencia de la boca.\
42.09@
simulador de cabeza y tronco (SCT)
@
E:
head and torso simulator (HATS)
F:
simulateur de tête et de torse
(STET)
\Maniquí de la cabeza a la cintura, diseñado para simular la difracción acústica producida por un adulto medio y reproducir el campo acústico generado por la boca humana.\
43.
Telefonometría
43.01@
equivalente de referencia
@
E:
reference equivalent
F:
équivalent de référence
\Atenuación, expresada en decibelios y constante para todas las frecuencias
transmitidas, que debería introducirse en el
nuevo
sistema fundamental para la determinación de los equivalentes
de referencia
o NOSFER, para obtener la misma
sonoridad
que en la
conexión completa
considerada en un sentido determinado, para una misma
potencia
vocal
emitida.
Nota 1
- El equivalente de referencia es positivo o
negativo según que sea preciso insertar o suprimir atenuación en el NOSFER.
Nota 2
- El equivalente de referencia está definido
rigurosamente por el método de medida descrito en la Recomendación P.72
(Libro Rojo)
.\
722.43.14
43.02@
equivalentes de referencia corregidos (ERC)
@
E:
corrected reference equivalents
F:
équivalents de référence corrigés
(ERC)
\Valores del
equivalente de referencia
^en emisión o
en recepción convertidos, mediante una transformación definida, no lineal, en
otros valores que obedecen a las leyes de adición algebraica.
Nota
- La conversión sirve para salvar ciertas
dificultades que aparecen en aplicación de los
equivalentes de
referencia
. Se define en el anexo C a la Recomendación G.111.\
722.43.17
43.03@
índice de sonoridad
@
E:
loudness rating
F:
équivalent pour la sonie
\Medida, expresada en decibelios, que caracteriza la
sonoridad
^de las
cadenas de conexión
completas
^ o de algunas de sus partes tales como el
sistema emisor
,
línea
, o
sistema receptor
.
Nota
- (Añadida por el CCITT): Esta definición es muy
general y corresponde a lo que se denomina
pérdida de
sonoridad
(en inglés:
loudness loss
), en los textos
del CCITT; en estos textos el término índice de sonoridad debe reservarse a una
medida conforme a la Recomendación P.76 y puede abreviarse como IS (LR, en
inglés).\
722.43.25
43.04@
equivalente R25
@
E:
R25 equivalent
F:
équivalent R25
\Pérdida de sonoridad determinada como un
equivalente
de referencia
^según la Recomendación P.72
(Libro Rojo)
excepto en que el nivel de escucha es
constante y corresponde a 25 dB en el NOSFER.\
43.05@
equivalente de planificación
@
E:
planning equivalent
F:
équivalent de planification
\Resultado de una medida, obtenido con un aparato de medida objetivo, que
puede ser considerado como igual a un
equivalente R25
o a
un
equivalente de referencia corregido
con una precisión
suficiente para las necesidades de la planificación.\
43.06@
nivel de sensación en la banda
@
E:
band sensation level
F:
niveau de sensation dans la
bande
\Diferencia, expresada en decibelios, entre el sonido integrado en una banda de frecuencias y el nivel de presión sonora en esta banda en el umbral de audibilidad, en ausencia de todo otro sonido perturbador.\
43.07@
plano de referencia auricular
@
E:
earcap reference plane
F:
plan de référence écouteur
\Plano formado por los puntos de contacto de una superficie plana con el pabellón de un auricular telefónico.\
43.08@
punto de referencia auricular (PRA)
E:
earcap reference point (ECRP)
F:
point de référence écouteur
(PRE)
\Punto del
plano de referencia auricular
^utilizado
como parámetro de referencia.\
43.09@
punto de referencia oído (PRO)
@
E:
ear reference point (ERP)
F:
point de référence oreille (PRO)
\Punto situado a la entrada del conducto auditivo del oyente (véase la figura A-1/P.64).\
43.10@
pérdida de acoplamiento del auricular
(
L
E
)@
E:
earphone coupling loss
(
L
E
)
F:
affaiblissement de couplage de
l'écouteur
(
L
E
)
\Magnitud definida como la diferencia entre la sensibilidad en recepción (generalmente en función de la frecuencia) de un microteléfono cuando se aplica a un oído artificial y la sensibilidad en recepción del mismo microteléfono cuando se aplica a un oído humano.\
43.11@
ó
S
M
(DELSM)
@
E:
ó
S
M (DELSM)
F:
ó
S
M (DELSM)
\Diferencia entre la sensibilidad en emisión de un aparato telefónico
cuando se utilizan una boca y una voz humanas,
S
M
J
, y cuando se utiliza una fuente de ruido ambiente difuso,
S$$idMJ
/
RN$$if
, de modo que:
ó
S
M
=
S$$idMJ
/
RN$$if
-
S
M
J
dB.
(Véanse también las Recomendaciones P.11, P.64, P.76, P.79, el suplemento N.o
11 y el
Manual sobre mediciones telefonométricas
.)
Nota
- Para fines más concretos ó
S
M
^ se aproximará mejor por la magnitud ó
S
m
^ que se determina más fácilmente.\
43.12@
ó
S
m
(DELSm)
@
E:
ó
S
m (DELSm)
F:
ó
S
m (DELSm)
\Diferencia entre la sensibilidad en emisión de un aparato telefónico
cuando se utiliza una boca artificial,
S
m
J
, y cuando se utiliza una fuente de ruido ambiente difuso,
S$$idmJ
/
RN$$if
, de modo que:
ó
S
m
=
S$$idmJ
/
RN$$if
-
S
m
J
dB.
(Véanse también las Recomendaciones P.11, P.64, P.76, P.79, el suplemento N.o
11 y el
Manual sobre mediciones telefonométricas
.)
43.13@
plano de labios; posición equivalente de los
labios
@
E:
lip plane
F:
position équivalente des lèvres
\Plano exterior del
anillo de labios.
\
43.14@
anillo de labios
@
E:
lip ring
F:
anneau de garde (pour les
lèvres)
\Anillo circular de varilla delgada y rígida, utilizado para situar la posición labios equivalente de las bocas artificiales.\
43.15@
anillo de guarda
@
E:
guard-ring
F:
anneau de garde
\Anillo que se fija durante los ensayos a la caja de micrófono de un microteléfono a fin de situar la fuente sonora en una posición especificada con respecto al micrófono.\
43.16@
trayecto de un metro en el aire
@
E:
metre air path
F:
trajet d'un mètre à l'air libre
\Referencia medida de la atenuación de la presión sonora a lo largo de un
trayecto de un metro en el aire. En un ambiente anecoico, la atenuación de la
presión sonora en este trayecto, medida desde el
punto
de referencia boca
, es de 30 dB aproximadamente.\
43.17@
distancia modal
@
E:
modal distance
F:
distance modale
\Distancia entre el centro de la rejilla protectora del micrófono o de la abertura anterior del microteléfono y el centro del anillo de guarda.\
43.18@
calibre modal
@
E:
modal gauge
F:
jauge modale
\Gálibo utilizado para verificar la posición del anillo de guarda sobre un
microteléfono con respecto al
plano de referencia
auricular
del receptor.\
43.19@
posición modal
@
E:
modal position
F:
position modale
\Posición e inclinación prescritas de un microteléfono con respecto a una fuente sonora fija.\
43.20@
punto de referencia boca (PRB)
@
E:
mouth reference point (MRP)
F:
point de référence bouche (PRB)
\Punto situado a una distancia de 25 mm frente a los labios de una boca humana típica (o una boca artificial) y sobre el eje de ésta (véase la figura A-1/P.64).\
43.21@
impedancia de línea de efecto local nulo (Z
S
0)
@
E:
zero sidetone line impedance
(
Z
S
0)
F:
impédance de ligne à effet local
nul
\Impedancia de un circuito que, cuando se conecta entre los terminales de un aparato telefónico, provoca la anulación del efecto local.\
43.22@
efecto de oclusión
@
E:
occlusion effect
F:
effet d'occlusion
\Variación del efecto local humano que se produce cuando el conducto auditivo está cerrado, por ejemplo, por un receptor telefónico.\
43.23@
efecto de obstáculo; efecto de obstrucción
@
E:
obstacle effect (obstruction
effect)
F:
effet d'obstacle; effet
d'obstruction
\Modificación producida en el campo acústico próximo a una boca humana o artificial cuando se colocan obstáculos (por ejemplo un micrófono telefónico) en la proximidad inmediata de esta boca.\
43.24@
trayecto de efecto local
@
E:
sidetone path
F:
trajet d'effet local
\Cualquier trayecto acústico, mecánico o eléctrico por el cual un usuario telefónico oye su propia voz y/o el ruido ambiente (en el PRO).
43.25@
atenuación del trayecto de efecto local
@
E:
sidetone path loss
F:
affaiblissement du trajet d'effet
local
\Atenuación del trayecto de efecto local expresada con respecto a la palabra en el PRB. En general se utilizan los símbolos siguientes:
L$$idMEHS$$if
para trayectos de efecto local dentro de
una cabeza humana,
L$$idMEST$$if
para trayectos electroacústicos de efecto
local dentro del aparato telefónico,
L$$idMEMS$$if
para trayectos mecánicos de efecto local
dentro de un microteléfono,
L$$idRNST$$if
para trayectos electroacústicos de efecto
local desde una fuente de ruido ambiente difuso hasta el auricular.
\Cada uno de estos trayectos puede medirse como sensibilidades, en cuyo
caso se convierten en
S$$idMEHS$$if
,
S$$idMEST$$if
,
S$$idMEMS$$if
y
S$$idRNST$$if
, y experimentan un cambio de signo, de modo
que, por ejemplo:
S$$idMEST$$if
=
-
L$$idMEST$$if
.\
43.26@
índice de efecto local para el oyente (IELO)
@
E:
listener sidetone rating (LSTR)
F:
affaiblissement d'effet local pour la
personne qui écoute (AELE)
\Sonoridad de una fuente de ruido ambiente difuso tal como se percibe en el
oído (auricular) del abonado a través del trayecto de efecto local eléctrico
del aparato telefónico, comparada con la sonoridad del sistema intermedio de
referencia (SIR) completo, cuando se efectúa la comparación introduciendo como
umbral de enmascaramiento la señal vocal percibida a través del trayecto de
efecto local humano
L$$idMEHS$$if
.\
43.27@
red equilibradora del efecto local
@
E:
sidetone balance network
F:
réseau d'équilibrage d'effet
local
\Red eléctrica que forma parte de un circuito de equilibrado de dos a
cuatro hilos de un circuito de aparato telefónico y que está destinada a
ajustar la
atenuación del trayecto de efecto local
telefónico
.\
43.28@
índice de enmascaramiento para el efecto local
(IEEL)
@
E:
sidetone masking rating (STMR)
F:
affaiblissement d'effet local par la
méthode de masquage (AELM)
\Sonoridad de un trayecto de efecto local telefónico comparada con la
sonoridad del sistema intermedio de referencia (SIR) completo, cuando se
efectúa la comparación introduciendo como umbral de enmascaramiento la señal
vocal percibida a través del trayecto de efecto local humano
L$$idMEHS$$if
.\
43.29@
penalización en volumen sonoro
@
E:
speech volume penalty
F:
pénalisation en volume sonore
\Reducción del nivel de potencia vocal de un abonado (expresada generalmente en función de una magnitud que caracterice el efecto local, por ejemplo, IEEL) debida a la existencia de un efecto local.\
43.30@
resistencia de conversación
@
E:
talking resistance
F:
résistance de conversation
\Resistencia fija utilizada para pruebas y cuyo valor es igual al de un micrófono de carbón excitado por una corriente determinada.\
43.31@
posición de la fuente virtual
@
E:
virtual source position
F:
position de la source virtuelle
\Punto de una boca humana o artificial de donde parecen emanar los sonidos emitidos.\
43.32@
función de la fuente virtual
@
E:
virtual source function
F:
fonction de source virtuelle
\Variación de la posición de la fuente virtual bajo el efecto de otro parámetro por ejemplo, la frecuencia, la proximidad de obstáculos.\
43.33@
condición de referencia ortotelefónica
@
E:
orthotelephonic reference
condition
F:
condition de référence
orthotéléphonique
\Trayecto acústico entre un hablante y un oyente, situados uno frente a otro a una distancia de un metro en el campo libre.\
43.34@
ganancia de referencia acústica ortotelefónica
@
E:
orthotelephonic acoustic reference
gain
F:
gain de référence acoustique
orthotéléphonique
\Relación entre la presión en el punto de referencia oído del oyente y la presión en el punto de referencia boca del hablante en condiciones de referencia ortotelefónicas.\
43.35@
ganancia electroacústica total
@
E:
total electroacoustic gain
F:
gain électroacoustique total
\Relación entre la presión en el punto de referencia oído de un oyente y la presión en el punto de referencia boca de un hablante conectados por un canal telefónico.\
43.36@
ganancia de inserción (ganancia referida
ortotelefónica)
@
E:
insertion gain (orthotelephonically
referred gain)
F:
gain d'insertion (gain de référence
orthotéléphonique)
\Relación entre la ganancia electroacústica total y la ganancia de referencia acústica ortotelefónica.\
44.
Medidas de nivel vocal
44.01@
tiempo activo
@
E:
active time
F:
durée d'activité
\Acumulación de todos los intervalos de tiempo cuando se considera que para las medidas, la palabra está presente de acuerdo con el criterio adoptado por el CCITT (Recomendación P.56).\
44.02@
nivel vocal activo
@
E:
active speech level
F:
niveau de conversation active
\Magnitud, expresada en decibelios con respecto a una referencia indicada, por ejemplo, voltios o pascales detenidos promediando la potencia de las señales vocales durante el tiempo activo.\
44.03@
factor de actividad
@
E:
activity factor
F:
coefficient d'activité
\Relación entre el tiempo activo y el tiempo total transcurrido durante una medida, usualmente expresada en porcentaje.\
44.04@
volumen o volumen vocal
@
E:
volume or speech volume
F:
volume ou volume de la parole
\Magnitud que se relaciona con la potencia vocal y se mide en un punto determinado de un circuito telefónico por medio de un aparato especificado, adecuado para el control o ajuste de nivel en tiempo real rápido por un observador humano (por ejemplo, vúmetro, volúmetro ARAEN, voltímetro de cresta de programas radiofónicos).\
44.05@
nivel vocal
@
E:
speech level
F:
niveau vocal
\Término general que abarca el
volumen vocal
, el
nivel vocal activo
^ y cualquier otra
magnitud similar expresada en decibelios con respecto a una referencia
indicada.\
EFECTOS DE LAS DEGRADACIONES DE LA
TRANSMISIóN
(Ginebra, 1980; modificada en Málaga-Torremolinos, 1984
y Melbourne, 1988)
1
Objeto
Una finalidad esencial del actual plan de transmisión para las conexiones
internacionales es proporcionar orientación en cuanto al control de la calidad
de transmisión. Las indicaciones en esta materia aparecen en ciertas
Recomendaciones, aplicables a conexiones completas y a las partes constitutivas
de una conexión, en las cuales se especifican los objetivos de calidad de
funcionamiento, objetivos de diseño y objetivos de mantenimiento, de
conformidad con su definición en la Recomendación G.102, con respecto a
diversas degradaciones que influyen desfavorablemente en la calidad de la
transmisión y en la opinión de los usuarios acerca de esta calidadEn esta
Recomendación, el término
`degradación'
, se utiliza en un sentido
general, designando cualquier característica o defecto del trayecto de
transmisión capaz de reducir la calidad de funcionamiento. No tiene el sentido
de
`pérdida equivalente'
, como ocurría en algunos textos más antiguos
del CCITT.. Entre las
Esta Recomendación se refiere al efecto de los parámetros de transmisión, como los mencionados más arriba, sobre la opinión de los usuarios acerca de la calidad de la transmisión, y se basa en la información presentada en respuesta a ciertas Cuestiones que han sido estudiadas por el CCITT. Gran parte de esa información refleja los resultados de pruebas subjetivas en las cuales cierto número de participantes habían tenido que hablar, escuchar o conversar por conexiones telefónicas en las que existía un nivel de degradación controlado o conocido, clasificando la calidad de transmisión de acuerdo con una escala apropiada. En la Recomendación P.80 figuran indicaciones generales sobre la realización de pruebas de tal naturaleza, y la Recomendación P.82 orienta en cuanto a la manera de utilizar las encuestas entre usuarios del teléfono para determinar la calidad de la transmisión de la palabra en las comunicaciones internacionales.
El objeto concreto de la presente Recomendación es:
1)Presentar un resumen general, pero conciso, de las principales degradaciones de la transmisión y sus efectos sobre la calidad de transmisión, que sirva de referencia fundamental para los ingenieros encargados de planificar la transmisión.
2)Asegurar la conservación de la información básica en materia de calidad de transmisión, como complemento de las Recomendaciones pertinentes de las series P y G, con referencias apropiadas a dichas Recomendaciones y otras fuentes de información, como suplementos y Cuestiones en curso de estudio.
3)Permitir la conservación temporal de informaciones básicas sobre la calidad de transmisión que pueden ser útiles para la formulación de futuras Recomendaciones.
En el 2 de esta Recomendación se presenta una breve descripción de las degradaciones que pueden producirse en las conexiones telefónicas, los métodos típicos de caracterización e indicaciones generales sobre los niveles aceptables de las mencionadas degradaciones. Figura una información más concreta en los anexos a la presente Recomendación, así como en otras Recomendaciones y sus suplementos.
El 3 de esta Recomendación trata de los efectos de las degradaciones combinadas sobre la calidad de transmisión y del empleo de modelos que permiten efectuar estimaciones de la opinión de los usuarios en función de ciertas combinaciones de degradaciones en la conexión telefónica. Dichos modelos pueden utilizarse para evaluar la calidad de transmisión que se obtiene con el plan de transmisión actual, las repercusiones que pueden tener los cambios que se introduzcan en este plan o las consecuencias de las desviaciones respecto al mismo. Para llevar a cabo tales evaluaciones es necesario sentar algunas hipótesis en lo tocante a las partes constitutivas de la conexión, y a este respecto pueden servir de orientación las conexiones ficticias de referencia que son objeto de las Recomendaciones G.103 y G.104.
2 Efectos de cada degradación
2.1
Consideraciones generales
En el 2 se describen por separado varias de las degradaciones de transmisión que pueden influir desfavorablemente en la calidad de transmisión de la palabra por conexiones telefónicas, facilitándose información sobre la naturaleza general de cada degradación, los métodos que se han recomendado para medirla y sus límites aceptables. Se mencionan las Recomendaciones en las que pueden encontrarse informaciones más detalladas sobre los métodos de medición y valores aconsejados.
2.2
Pérdida de sonoridad
La finalidad esencial de una conexión telefónica es proporcionar un trayecto de transmisión para la palabra entre la boca de la persona que habla (hablante) y el oído de la que escucha (oyente). La sonoridad de la señal vocal recibida depende de la presión acústica generada por la persona que habla y de la pérdida de sonoridad de punto acústico a punto acústico en el trayecto que va de la entrada del micrófono telefónico en un extremo de la conexión a la salida del receptor telefónico en el otro extremo. La eficacia de la comunicación por conexiones telefónicas y la satisfacción de los usuarios depende en gran medida del valor de la pérdida de sonoridad. Si éste se halla por encima de la gama de valores preferidos, la escucha requiere un esfuerzo, y disminuye por consiguiente la satisfacción del usuario. Cuando la pérdida de sonoridad es aún más alta, se reduce la inteligibilidad y toma más tiempo transmitir una determinada cantidad de información. Asimismo, la satisfacción del usuario disminuye también si la pérdida de sonoridad es demasiado pequeña, porque en tal caso las señales vocales recibidas serán demasiado fuertes.
En el transcurso de los años los ingenieros han utilizado diversos métodos
para medir y expresar la pérdida de sonoridad de las conexiones telefónicas. El
método del @equivalente de referencia (ER)\ es un método subjetivo que el CCITT
ha utilizado mucho, definiéndose en las Recomendaciones P.42 y P.72 del
Libro Rojo
.
Debido a las dificultades encontradas en la utilización de equivalentes de
referencia, se ha sustituido el valor de planificación del equivalente de
referencia global por el @equivalente de referencia corregido (ERC)\ que se
define en la Recomendación G.111 del
Libro Rojo
. Este
cambio exigió ciertos ajustes de los valores recomendados de la pérdida de
sonoridad para conexiones completas y parciales.
En las Recomendaciones P.76, P.78 y P.79 figuran informaciones sobre los métodos subjetivos y objetivos recomendados actualmente para la determinación de @índices de sonoridad (IS)\. Se espera que estos métodos permitan prescindir de la determinación subjetiva de la pérdida de sonoridad en términos del equivalente de referencia corregido. Los valores de pérdida de sonoridad actualmente recomendados en términos de índices de sonoridad figuran en las Recomendaciones G.111 y G.121.
2.2.1
Opiniones de los usuarios
La opinión del usuario en función de la pérdida de sonoridad puede variar con el grupo de participantes en una prueba y con la estructura de ésta. Los valores de opinión que se presentan en el cuadro 1/P.11 son representativos de los resultados de las pruebas de conversación efectuadas en laboratorio mediante conexiones telefónicas en las cuales había otras características, como el ruido de circuito, que introducían también una pequeña degradación. Estos resultados demuestran la importancia del control de la pérdida de sonoridad.
Cuadro 1/P.11 [T1.11], p.
2.2.2
Valores recomendados de índice de sonoridad
En el cuadro 2/P.11 se presenta más información sobre ciertos valores seleccionados de índice de sonoridad, que han sido recomendados o son objeto de estudio por el CCITT.
Nota
- Los valores recomendados de los índices de
sonoridad se estudian en el marco de la Cuestión 19/XII.
2.3
Ruido de circuito
El ruido de circuito presente en las conexiones telefónicas, tiene efectos muy importantes sobre la satisfacción de los usuarios y la eficacia de la transmisión de la palabra. Puede incluir ruido blanco de circuito y ruido de intermodulación procedente de los sistemas de transmisión, así como zumbido y otros tipos de interferencia, como por ejemplo ruido impulsivo y tonos de una sola frecuencia. La satisfacción del usuario depende de la potencia, la distribución en frecuencia y la distribución de amplitudes del ruido. Por lo general, para cualquier tipo de ruido, la satisfacción disminuye en forma monótona a medida que aumenta la potencia de aquél.
El ruido de circuito suele expresarse en términos de las indicaciones que da un sofómetro normalizado por el CCITT en la Recomendación O.41. Con este aparato puede medirse la potencia de ruido, en dBmp, en diversos puntos de las conexiones telefónicas, con una ponderación en función de la frecuencia.
Nota
- Aunque el sofómetro se utiliza normalmente para
medir ruido de circuito de banda ancha, algunas pruebas subjetivas indican que
caracteriza satisfactoriamente el efecto interferente subjetivo del zumbido
introducido por inducción en los circuitos de transmisión de mensajes.
2.3.1
Resultados en materia de opinión
Se han llevado a cabo muchas pruebas que ponen de manifiesto el efecto que
ejerce el ruido de circuito sobre la
El efecto subjetivo del ruido de circuito, medido en un punto determinado de una conexión telefónica, depende de la pérdida o ganancia que existe de punto eléctrico a punto acústico desde el punto de medida hasta la salida del receptor telefónico. Para facilitar la evaluación de las contribuciones de las diferentes fuentes, a menudo se refiere el ruido de circuito a la entrada de un sistema receptor que presenta un ERC o un índice de sonoridad especificado en recepción. Un punto de referencia corrientemente utilizado es la entrada de un sistema receptor que tiene un ERC en recepción de 0 dB. Cuando el ruido de circuito se refiere a dicho punto, los valores inferiores a -65 dBmp tienen poca influencia en la calidad de transmisión en un entorno con un ruido ambiente de nivel típico. La calidad de transmisión disminuye cuando el valor del ruido de circuito es mayor.
Los resultados de opinión que se presentan en el cuadro 3/P.11 son representativos de los obtenidos en pruebas de conversación en laboratorio, e ilustran el efecto que tiene el ruido de circuito cuando las demás características de la conexión, como la pérdida de sonoridad, introducen una degradación adicional de pequeña magnitud. Cuando la pérdida de sonoridad rebasa la gama de valores preferidos, el efecto del ruido de circuito es más marcado, cualquiera que sea su nivel.
Nota
- Véase el anexo A para más detalles sobre los
efectos del ruido de circuito.
Tableau 2a/P.11 [T2.11] p. 2
Tableau 2b/P.11 [T3.11] p. 3
FIGURE 1/P.11, p. 4
Tableau 3/P.11 [T4.11] p. 5
2.3.2
Valores recomendados del ruido de
circuito
Las contribuciones que aportan las diversas partes de una conexión al ruido de circuito deben mantenerse lo más bajas posible. En las conexiones largas o de longitud media, es probable que la fuente principal de ruido de circuito estribe en los sistemas de transmisión analógica, ya que en ellos la potencia de ruido suele ser proporcional a la longitud del circuito. En la Recomendación G.222 se recomienda fijar un objetivo de ruido de 10^000 pW0p, o -50 dBm0p, para el diseño de los sistemas de transmisión por portadoras de 2500 km. Referido a un punto con un índice de sonoridad en recepción de 0 dB (en el supuesto de una pérdida de 6 a 12 dB), dicho valor corresponde a un nivel de ruido de -62 a -56 dBmp, que es suficientemente alto para afectar desfavorablemente a la calidad de transmisión.
La calidad disminuye más aún en los circuitos largos o en las conexiones con varios circuitos largos en cascada. El CCITT especifica, en su Recomendación G.143, que es conveniente que el ruido total generado por una cadena de seis circuitos internacionales no sobrepase de -43 dBm0p cuando se le refiere al primer circuito de la cadena. Esto corresponde aproximadamente a -46 dBm0p en el extremo de la cadena o a un valor comprendido entre -58 y -52 dBmp en un punto con un índice de sonoridad en recepción de 0 dB. En las conexiones internacionales es necesario controlar también las demás fuentes de ruido de circuito, a fin de que su contribución sea pequeña en comparación con la que se permite en los sistemas de transmisión analógica. A este respecto figuran orientaciones concretas en varias Recomendaciones.
Los límites aplicables a un tono único o a bandas estrechas de ruido deben ser más estrictos que los aplicables al ruido de banda ancha, a fin de evitar molestias al usuario. Como regla general, para limitar la molestia causada por los tonos a una sola frecuencia, la potencia de cualquier tono individual debe ser inferior en 10 dB a la potencia de ruido sofométrica del circuito. Para evitar su audibilidad, se recomienda prever un margen adicional de 5 dB siempre que sea posible.
Nota
- El efecto del ruido impulsivo depende de su
periodicidad de aparición. Para impulsos transitorios oscilatorios amortiguados
a 2 kHz con duraciones de un milisegundo aproximadamente (una forma de impulso
corrientemente encontrada en los medios utilizados para la comunicación de
mensajes) se han comunicado resultados de pruebas limitados en términos del
valor medio de la potencia de cresta de los impulsos medido en línea, en el
aparato telefónico. Los resultados indican que los impulsos de ruido con una
periodicidad media de una vez por segundo, o menos, no son molestos si su
intensidad media es inferior a 65 dBrn (-25 dBm). Para 45 impulsos por segundo,
se indicó un nivel aceptable de 30 dBrn (-60 dBm).
2.4
Efecto local
El @efecto local de un aparato telefónico@ \es la transmisión de sonido desde el micrófono hasta el receptor telefónico del mismo aparato.\ Es decir, que el trayecto de efecto local del aparato telefónico es uno de los trayectos a través de los cuales el hablante se oye a sí mismo. Otros trayectos de este tipo son el trayecto de conducción a través de la cabeza y el trayecto acústico que va de la boca al oído debido a la fuga acústica del pabellón del auricular. La presencia de estos otros trayectos influye en la percepción que tiene el usuario del efecto local, y determina por consiguiente su reacción a éste.
El efecto local tiene varios efectos sobre la calidad de transmisión
telefónica. Una atenuación muy baja del efecto local, lleva a que los niveles
vocales devueltos sean demasiado altos, lo que reduce la satisfacción del
usuario. Otro efecto de una atenuación insuficiente del efecto local radica en
el hecho de que el hablante tiende a disminuir su nivel vocal y/o a alejar el
microteléfono de la boca, lo que reduce los niveles recibidos en el extremo
lejano de la conexión. Todo desplazamiento del microteléfono puede también
reducir el aislamiento del oído por aquél, con lo que el ruido ambiente entrará
más fácilmente en el oído por el trayecto de fuga resultante, a la vez que se
reducirá el nivel de la señal recibida desde el extremo distante de la
conexión. Por otra parte, el trayecto del efecto local es otra vía de entrada
de ruido ambiente en el oído. Los niveles muy bajos de atenuación del efecto
local pueden afectar desfavorablemente a la calidad de la transmisión. Por eso
existe una gama general de valores preferidos de esta pérdida. Cuando ésta es
excesiva, se puede tener la impresión de que el aparato telefónico está
`muerto'
cuando uno habla, y en muchas conexiones la ausencia de efecto
local no sería la condición preferible.
Hasta ahora, el efecto local se ha calculado como una atenuación de
sonoridad en gran parte de la misma manera que la atenuación de sonoridad de la
conexión, por ejemplo, en términos de equivalente de referencia de efecto local
(EREL) (Recomendación P.73,
Libro Rojo
). En la
Recomendación P.76 se describe un método mejor, que da, para un abonado
considerado hablante, índices que se correlacionan más con los efectos
subjetivos de efecto local. Este método denominado @índice de enmascaramiento
para el efecto local (IEEL)\, tiene en cuenta el trayecto a través de la cabeza
y los trayectos acústicos directos como un umbral de enmascaramiento.
Estudios recientes han mostrado que, debido a la utilización cada vez mayor de micrófonos lineales en los microteléfonos, se necesita también un método de evaluación para controlar la sonoridad del ruido ambiente oído a través del trayecto de efecto local del aparato telefónico por medio de un @índice de efecto local para el oyente (IELO)\. El IELO (Recomendaciones P.76 y P.79) utiliza el mismo concepto y algoritmo de cálculo que el IEEL, pero la sensibilidad del efecto local se mide utilizando una fuente de ruido ambiente en vez de una fuente de boca artificial.
La atenuación del efecto local viene determinada por el diseño del aparato telefónico y la adaptación de impedancias entre éste y la línea del abonado. En las líneas de abonado cortas con bajas pérdidas, las variaciones de impedancia que se producen en el otro extremo de la línea son una fuente importante de desadaptaciones. Por otra parte, las que se producen en otros puntos de la conexión afectarán a la señal retornada pero, dado que el trayecto de retorno presenta en tal caso un retardo importante, el efecto suele considerarse como un eco para la persona que habla (véase el 2.9 ).
2.4.1
Valores recomendados de la atenuación del efecto
local
En el 5 de la Recomendación G.121 se dan indicaciones sobre los niveles de efecto local preferidos en diversas condiciones de conexión para el abonado, como hablante (IEEL) y como oyente (IELO).
Los resultados de las pruebas subjetivas de la opinión del abonado en
función de la atenuación del efecto local en términos de IEEL indican una gama
preferida de 7 a 12 dB (véase también el suplemento N.o 11). Valores menores
pueden disminuir mucho la opinión del abonado por lo que sólo deben utilizarse
con precaución. Son aceptables valores altos, de hasta 20 dB, pero valores más
elevados dan la impresión de una conexión
`muerta'
.
Para controlar los efectos de ruido ambiente de alto nivel, el valor del IELO que debe procurarse es > 13 dB. En general esto no será siempre posible pues para la mayoría de los aparatos telefónicos que tienen micrófonos lineales y circuitos de conversación, el IELO está estrechamente relacionado con el IEEL y por lo general es de 1,5 a 4 dB mayor que éste. La relación es determinada por óSM (DELSM), que es la diferencia entre la sensibilidad del micrófono cuando se mide con una fuente de ruido ambiente y cuando se utiliza una boca. Véanse las Recomendaciones P.64, P.10, P.79, el suplemento N.o 11 y el anexo A a la Recomendación G.111, 4.3.3 .
De este modo, las conexiones que tienen valores bajos de IEEL presentarán también por lo general valores bajos de IELO.
2.5
Ruido ambiente
Por ruido ambiente se entiende el ruido de fondo que existe en el lugar en que se halla el aparato telefónico. En un hogar, puede consistir en el producido por aparatos domésticos, un aparato de radio, un tocadiscos, conversaciones o el ruido procedente de la calle. En una oficina es probable que predomine el ruido producido por las máquinas comerciales, el equipo de climatización y las conversaciones. En muchas situaciones el ruido ambiente puede tener un efecto insignificante en comparación con el del ruido de circuito, pero en los lugares ruidosos, como en las cabinas situadas en sitios públicos, el ruido ambiente puede influir mucho en la facilidad para sostener una conversación e incluso en la posibilidad de oír y comprender bien.
El ruido ambiente puede manifestarse de diferentes maneras. Una es a través de una fuga en torno al pabellón del auricular del receptor. Otra es a través del trayecto de efecto local del aparato telefónico, si la atenuación del efecto local es suficientemente baja en comparación con la fuga por el auricular (véase el 2.4 ). Una tercera forma es a través del otro oído, aunque su efecto sobre la recepción telefónica es por lo general menor que el del ruido que incide en el oído al que se aplica el microteléfono, a menos que los sonidos que se oigan causen distracción (por ejemplo, el llanto de un niño). La cuarta manera es a través del transmisor por la conexión al aparato telefónico receptor.
Las precedentes consideraciones se aplican principalmente a los aparatos telefónicos clásicos. Los aparatos de altavoz son más sensibles al ruido ambiente.
El ruido presente en un vehículo parado o en movimiento (que no se suele calificar de ruido ambiente) puede tener también un efecto considerable en la posibilidad de sostener fácilmente una conversación o de oír y entender debidamente por conexiones telefónicas en las que intervengan estaciones móviles.
2.6
Distorsión de atenuación
La distorsión de atenuación se caracteriza por una pérdida (o ganancia) de transmisión en ciertas frecuencias en relación con la pérdida de transmisión a 800 ó 1000 Hz. En consecuencia, la distorsión de atenuación incluye los decrementos de potencia a baja y alta frecuencia que determinan la anchura de banda efectiva de la conexión telefónica, así como las variaciones de la pérdida dentro de la banda, en función de la frecuencia. Tanto la pérdida de sonoridad como la nitidez de una conexión telefónica son función de la distorsión de atenuación. Aun cuando se mantenga constante el valor de la pérdida de sonoridad, las opiniones en cuanto a la calidad de la transmisión, determinada mediante pruebas subjetivas, tienden a empeorar a medida que aumenta la distorsión de atenuación.
El efecto de la distorsión de atenuación sobre la sonoridad es mayor en el extremo inferior de la banda de frecuencias que en el extremo superior. En cambio, su efecto sobre la nitidez del sonido es más acentuado en las frecuencias altas. Tanto para las degradaciones de la sonoridad como para las de la nitidez debidas a las características de la banda de paso, puede suponerse que los valores de la degradación debida a las características de paso alto y de paso bajo se sumarán directamente si las respectivas curvas de distorsión de atenuación presentan una pendiente mayor que 15 dB/octava.
El efecto que ejerce la distorsión de atenuación sobre las notas de opinión de la escucha y de la conversación disminuye considerablemente a medida que aumenta la pérdida de sonoridad global de la conexión, sobre todo cuando existe también ruido de circuito. De ordinario, la distorsión de atenuación tiene un efecto menor sobre la opinión que la pérdida de sonoridad, particularmente cuando ésta es elevada, pero tiene un efecto comparable al del ruido cuando tanto éste como la pérdida de sonoridad son bajos.
Los objetivos actuales sobre calidad de funcionamiento de la red, desde el punto de vista de la distorsión de atenuación en los elementos de transmisión eléctrica de una cadena mundial de 12 circuitos a cuatro hilos, se indican en la Recomendación G.132 pero, como es natural, las características de frecuencia de los propios aparatos telefónicos ejercen cierta influencia.
Nota
- En el anexo B figura más información en lo
relativo a los efectos de la distorsión de atenuación sobre la calidad de
transmisión.
2.7
Distorsión por retardo de grupo
La distorsión por retardo de grupo se caracteriza por el valor del retardo de grupo a otras frecuencias con relación a su valor a la frecuencia para la que es mínimo. Si bien esta distorsión reviste por lo general más importancia para la transmisión de datos que para la transmisión de la palabra, puede deformar considerablemente las señales vocales cuando su valor es alto.
El efecto que tiene la distorsión por retardo de grupo en los extremos
superior e inferior de la banda transmitida puede describirse, respectivamente,
como una
`reverberación'
y una
`borrosidad'
de la palabra. En
ausencia de ruido o distorsión de atenuación, este efecto es claramente
perceptible dentro de toda la gama representativa de valores de pérdida de
sonoridad. Pero el mismo no suele ser grave en una cadena típica de circuitos a
cuatro hilos, ya que la distorsión por retardo de grupo va acompañada de
ordinario por una distorsión de atenuación estrechamente relacionada con ella y
que tiende a mitigar sus efectos.
Los objetivos actuales sobre calidad de funcionamiento desde el punto de vista de la distorsión por retardo de grupo en una cadena mundial de 12 circuitos, se indican en la Recomendación G.133.
Nota
- En el anexo C a esta Recomendación figuran más
informaciones sobre los efectos de la distorsión por retardo de grupo.
2.8
Retardo absoluto
Los valores de retardo absoluto que suelen encontrarse en los sistemas de transmisión terrenal no tienen mayor efecto sobre la calidad de la transmisión de la palabra si no hay ningún eco para la persona que habla o para la que escucha (por ejemplo, en conexiones a cuatro hilos), o si estos dos ecos están bien controlados. Los sistemas de transmisión por satélite introducen retardos mayores (de aproximadamente 300 ms en cada sentido de transmisión), pero los datos disponibles sobre la opinión de los usuarios indican que ello tampoco tiene gran efecto sobre la calidad de la transmisión, en las conexiones que comprenden un solo circuito por satélite, cuando los ecos para la persona que habla y para la que escucha están bien controlados. Existen menos datos sobre los efectos de los retardos unidireccionales de unos 600 ms (dos circuitos por satélite en cascada) y estos resultados no son totalmente uniformes. Por consiguiente, se recomienda proceder con prudencia en lo que respecta a la introducción de un retardo absoluto en un solo sentido considerablemente superior a 300 ms.
Nota
- Los efectos del eco, el control del eco y el
tiempo de propagación se estudian en el marco de la Cuestión 27/XII.
2.9
Eco para el hablante
El eco para el hablante intervendrá cuando una parte de sus señales vocales retorne con un retardo suficiente (de ordinario, más de unos 30 ms) para que la señal sea distinguible del efecto local normal. El eco que sufre el hablante puede deberse a reflexiones en puntos de desadaptación de impedancias o a otros procesos, como por ejemplo una diafonía entre los sentidos de ida y retorno. Su efecto es función de la pérdida existente entre puntos acústicos en el trayecto de eco y del retardo en este trayecto. Por lo general, la satisfacción del usuario es tanto menor cuanto menor es la pérdida del trayecto de eco o cuanto mayor es el retardo en este trayecto.
El índice de sonoridad global del trayecto de eco se define aquí como la suma de:
-el índice de sonoridad en los dos sentido de transmisión del sistema telefónico local del hablante (que se supone tenga valores mínimos del índice de sonoridad);
-el índice de sonoridad en los sentidos de transmisión de la cadena de circuitos entre el extremo a dos hilos del sistema telefónico local del hablante y los terminales a dos hilos del equipo de terminación a cuatro hilos/dos hilos en el extremo del oyente;
-el valor medio de la atenuación de equilibrado para el eco en el extremo del oyente.
En la figura 2/G.131 aparecen unas curvas de tolerancia al eco que indican el valor que se recomienda dar al IS del trayecto de eco para controlar la probabilidad de que se produzca un eco indeseable.
Nota
- Los efectos del eco y el tiempo de propagación
se estudian en el marco de la Cuestión 27/XII.
2.10
Eco para el oyente
Por eco para el oyente se entiende aquella condición de transmisión en la cual la señal vocal principal llega al extremo de la conexión del oyente acompañada por una o más versiones retardadas (ecos) de la señal. Esta condición puede deberse a la presencia de múltiples reflexiones en el trayecto de transmisión. Una fuente simple, pero corriente, de eco para el oyente es un trayecto de transmisión a cuatro hilos de baja pérdida que interconecta dos líneas de abonado a dos hilos, conexión en la cual pueden producirse reflexiones como consecuencia de una desadaptación de impedancias en las bobinas híbridas de cada extremo de la sección a cuatro hilos. En tal caso, una parte de la señal vocal principal puede reflejarse en el extremo del trayecto a cuatro hilos, volver al trayecto a dos hilos y reflejarse de nuevo. El resultado de todo ello es un eco cuya magnitud con respecto a la señal principal depende de las dos pérdidas de retorno y de la pérdida o ganancia en ambos sentidos del trayecto de transmisión a cuatro hilos. El retardo del eco viene determinado principalmente por el retardo en ambos sentidos del trayecto de transmisión a cuatro hilos. Cuando el retardo es pequeño, el eco para el oyente produce una modificación en la calidad espectral de la palabra. Cuando el retardo es grande el eco es más pronunciado, dando lugar a lo que a veces se llama efecto de lluvia.
El eco para el oyente puede ser caracterizado por la pérdida adicional y el retardo adicional que existen en el trayecto de eco del oyente con relación a los que existen en el trayecto de la señal principal. El valor mínimo de la pérdida adicional de ese trayecto de eco, dentro de la banda de frecuencias que interesa, incluye un margen, en previsión de una inestabilidad u oscilación. De ahí que el eco para el oyente se denomine a menudo distorsión cercana al canto. En la Recomendación G.122 se dan indicaciones sobre la influencia de las redes nacionales en la estabilidad de las conexiones internacionales.
2.11
Distorsión no lineal
Se produce distorsión no lineal en un sistema, en el sentido más general,
cuando la salida de éste no guarda una relación lineal con su entrada. Un
ejemplo sencillo es un sistema cuya señal de salida puede representarse en
función de la señal de entrada
e
i
(
t
) mediante un polinomio de la forma:
e$$io
(
t
) =
a
$$i1
e$$ii
(
t
) +
a
$$i2
e
$$e2
$$ii
(
t
) +
a
$$i3
e
$$e3
$$ii
(
t
) + .^.^.^,
que en el caso de una entrada sinusoidal crea en la señal de salida armónicos
de segundo, tercer órdenes y superiores. Tratándose de señales más complejas,
los términos no lineales se describen a menudo por la expresión de distorsión
de intermodulación. De ordinario, la distorsión no lineal es una degradación
más importante para la transmisión de datos que para la transmisión de la
palabra, pero puede también ser importante en esta última.
Hasta ahora, una de las mayores fuentes de distorsión no lineal en las conexiones telefónicas han sido los aparatos telefónicos que utilizan micrófonos de carbón. Aunque hoy día los micrófonos de carbón están siendo rápidamente reemplazados por micrófonos lineales, están introduciéndose otras fuentes potenciales de distorsión no lineal, por ejemplo, al utilizar sistemas de codificación digital, especialmente a bajas velocidades binarias. Estos esquemas introducen distorsión de cuantificación (véase el 2.12 ) que es una forma particular de distorsión no lineal. Además, otras fuentes importantes son los compansores silábicos y los amplificadores sobrecargados.
En el anexo D se recoge más información relativa a los micrófonos de carbón y lineales, en tanto que el anexo F contiene información sobre los efectos subjetivos de la distorsión no lineal en general.
Nota
- La distorsión no lineal (y en especial la
definición de un método de medición objetiva adecuado) está siendo estudiada en
la cuestión 13/XII.
2.12
Distorsión de cuantificación
En los sistemas digitales se produce distorsión de cuantificación cuando se
muestrea una señal analógica y cada muestra se codifica de acuerdo con uno de
una serie finita de valores. La diferencia entre la señal analógica original y
la que se reconstruye después de la cuantificación se denomina distorsión de
cuantificación o
Varias Administraciones han comunicado los resultados de pruebas subjetivas destinadas a evaluar los efectos del ruido de circuito y del Q sobre la opinión de los usuarios. Los resultados de las pruebas de este tipo permiten efectuar estimaciones del nivel de ruido de circuito que se traduciría en aproximadamente el mismo índice de calidad de transmisión que un determinado nivel de distorsión de cuantificación.
Nota
- Figuran más informaciones en el anexo E. La
calidad de transmisión de los sistemas digitales se estudia en el marco de la
Cuestión 18/XII.
2.13
Fluctuación de fase
Se produce una fluctuación de fase cuando la señal deseada, durante la transmisión, es modulada en fase o en frecuencia en baja frecuencia. Esta distorsión puede llegar a degradar la calidad de la transmisión si es suficientemente alta. En el cuadro 4/P.11 se resumen los valores de umbral de la fluctuación de fase a una sola frecuencia comunicados por una Administración. Estos resultados indican el umbral medio, expresado en función de la relación señal/banda lateral de primer orden (S/BL) en dB. La desviación típica media de los participantes era de aproximadamente 4 dB.
2.14
Diafonía inteligible
Tiene lugar una diafonía inteligible cuando la señal vocal de una conexión telefónica penetra en otra conexión y resulta audible e inteligible para uno o ambos participantes en la comunicación telefónica por esta segunda conexión. Si bien la diafonía inteligible puede tener un nivel lo suficientemente alto para degradar la calidad de transmisión, el problema principal radica en la pérdida del secreto de la comunicación.
Tableau 4/P.11 [T5.11], p. 6
La inteligibilidad de una señal que se acopla (por diafonía) de una conexión
telefónica a otra depende de varios factores, a saber, las características de
los aparatos telefónicos, (incluido su efecto local), el ruido de circuito, el
ruido ambiente, la atenuación diafónica, el nivel vocal del hablante y la
agudeza auditiva del oyente.
En la Recomendación P.16, figura información sobre el umbral de inteligibilidad de la diafonía y sobre los métodos que se utilizan para calcular la probabilidad de que se produzca diafonía inteligible. Los diversos elementos que intervienen en las conexiones telefónicas deben diseñarse en función de unos objetivos que aseguren que la probabilidad de que se produzca diafonía inteligible sea suficientemente baja. Por lo general, se fijan de manera que dicha probabilidad sea siempre inferior al 1% en las conexiones en las que la persona interferente y la interferida tienen pocas posibilidades de conocerse y de volver a sufrir el mismo acoplamiento. Pero en el caso del equipo local, como por ejemplo las líneas de los abonados que pueden ser vecinos, suele aplicarse un objetivo más riguroso, por lo general de 0,1%.
3 Efecto de las degradaciones múltiples y
empleo de
modelos de
opinión
Las características de transmisión de una conexión real pueden ser afectadas por varias degradaciones a la vez. Si bien los resultados en cuanto a la opinión del usuario que se obtienen de la manera descrita en el 2 resultan útiles en muchos estudios que versan sobre uno o dos tipos de degradaciones de transmisión, su naturaleza se hace cada vez más compleja a medida que aumenta el número de degradaciones consideradas en el estudio. Esta circunstancia ha llevado a estudiar unos modelos analíticos más amplios de la opinión del usuario, alguno de los cuales se basan en los resultados combinados de varias pruebas y estudios separados. En la formulación y utilización de estos modelos más completos son de gran ayuda los computadores digitales modernos. En principio, estos modelos podrían abarcar los efectos de todos o de la mayoría de los tipos importantes de degradación mencionados en el 2 .
Nota
- Algunas Administraciones han informado ya de
las actividades que desarrollan para llegar a tal fin, pero el tema de los
modelos de predicción de la calidad de transmisión a partir de mediciones
objetivas sigue en estudio en el marco de la Cuestión 7/XII. En el suplemento
N.o 3 (al final del presente tomo), se describen los modelos de opinión
utilizados por Bellcore, British Telecom, NTT y CNET.
ANEXO A (a la Recomendación P.11)
índice de calidad de
transmisión
Introducción
Este anexo que se preparó como parte de la respuesta a la Cuestión 4/XII (1985-1988), describe un sencillo modelo de opinión de conversación para predecir los efectos combinados del @índice de sonoridad global (ISG)\ según la Recomendación P.79 y el ruido sofométrico en dBmp. Incluye también los efectos del índice de enmascaramiento para el efecto local (IEEL), del ruido ambiente en dBA y de la distorsión de atenuación.
A.2
Parámetros de la conexión utilizados en el modelo
A continuación se enumeran los parámetros de la conexión y su gama de valores.
Parámetros de la conexión
Gama
ISG
índice de sonoridad global, en dB 0 a 40 RC Ruido de circuito para un ISR
de 0 dB, en dBmp -80 a -40 RA Ruido ambiente, en dBA 30 a 70 Q Relación
señal/distorsión de cuantificación, en dB 0 a 100 IEEL(H) índice de
enmascaramiento para el efecto local (extremo del hablante), en dB 0 a 20
IEEL(O) índice de enmascaramiento para el efecto local (extremo del oyente), en
dB 0 a 20 FCI Frecuencia de corte inferior (10 dB), en Hz 200 a 600 FCS
Frecuencia de corte superior (10 dB), en Hz 2500 a 3400
A.3
Modelo básico para el índice de calidad de transmisión
I
=
I
(
S
/
R
)
I
(
AB
)
I
(
EL
)(A-1)
I
(
S/R
)=índice para la atenuación
de sonoridad y el ruido de circuito
=1,026 - 0,013$$0v(
ISGe
-
ISGp
)2 +
4$$ve - 0,01(
RT
+ 80) (A-2)
ISGe
=ISG efectivo con efecto del IEEL(H) sobre el nivel
vocal
=
ISG
para
IEEL
(
H
) > 12 dB
=
ISG
+ [12 -
IEEL
(
H
)]/3 para
IEEL
(
H
) < 12 dB(A-3)
ISGp
=Valor óptimo de ISG en función de RC y RA
=10 - (
RT
+ 80)/10 (A-4)
RT
=Ruido de circuito equivalente al ruido total, en
dBmp
=
R
1 (+)
PR
(+)
R
(
Q
) (A-5)
R
1=Ruido de circuito equivalente del ruido del circuito
y del ruido ambiente, en dBmp
=
RC
(+)
RCA
(
L
) (+)
RCA
(
S
) (A-6)
RCA(L)
=Ruido de circuito equivalente debido al ruido
ambiente y a la fuga del pabellón del auricular, en dBmp
=
RA
- 116 (A-7)
RSA(S)
=Ruido de circuito equivalente debido al ruido
ambiente y al trayecto de efecto local, en dBmp
=
RA
- 100 -
IEEL
(
O
) -
D
(A-8)
D
=índice del efecto local para el ruido ambiente -
IEEL
(
O
)
=15 - 0,006 (
RA
- 30)2 (transmisor de carbón)(A-9)
=3 (transmisor lineal)
PR
=Pedestal de ruido aparente
=-70 dBpm (valor por defecto) (A-10)
RQ
=Ruido de circuito equivalente a la distorsión de
cuantificación, en dBmp
=-3 -
ISG
- 2,2Q (A-11)
I(AB)
=índice para la anchura de banda
=[1 - 0,0008(
FCI
- 200)] [1 - 0,00022(3400 -
FCS
)) (A-12)
I(EL)
=índice para el efecto local
=1 - 0,00003(
ISGe
)
[
IEEL
(
O
) - 15]2(A-13)
FI
=7,2
I
- 2 (A-14)
X
=0,96(
FI
- 2) +
0,041(
FI
- 2)3 (A-15)
NMO
=4EXP(
X
)/[1 +
exp(
X
)] (A-16)
%(
B
+
E
)=100/[1 +
exp(-
QA
)] (A-17)
QA
=1,59577
A
(1 + 0,04592
A
2 - 0,000368
A
4 + 0,000001
A
6) (A-18)
A
=
FI
- 2,5 (A-19)
%(
Me
+
Ma
)=100 - 100/[1 +
exp(
QB
)] (A-20)
QB
=1,59577
B
(1 + 0,04592
B
2 - 0,000368
B
4 + 0,000001
B
6) (A-21)
B
=
FI
- 1,5 (A-22)
G=Buena
E=Excelente
P=Mediocre
B=Mala
A.4
Resultados típicos
Los resultados típicos del modelo en cuanto a la @nota media de opinión (NMO)\ se adjuntan como figuras A-1/P.11 a A-7/P.11.
Figura A-1/P.11, p.
Figura A-2/P.11, p.
Figure A-3/P.11, p. 9
Figure A-4/P.11, p. 10
Figure A-5/P.11, p. 11
Figure A-6/P.11, p. 12
Figure A-7/P.11, p. 13
ANEXO B (a la Recomendación P.11)
Efectos de la
distorsión de atenuación en la calidad de
transmisión
Efecto de la distorsión de
atenuación en la sonoridad y la nitidez
El
El
Estos valores se obtienen por inducción basándose en los cálculos y resultados de pruebas subjetivas (figuras B-1/P.11, B-2/P.11, B-3/P.11, y B-4/P.11).
Nota
- El equivalente de distorsión de atenuación y la
pérdida equivalente de nitidez aquí descritas, se determinan con referencia a
un trayecto vocal telefónico completo cuyo enlace no tenga distorsión de
atenuación.
B.2
Efecto de la distorsión de atenuación en las notas de
opinión en la audición y la conversación
Este efecto aumenta apreciablemente al disminuir el valor de la pérdida de sonoridad global, de una conexión. Esta tendencia puede ser más acusada cuando existe ruido de circuito.
El efecto de la distorsión de atenuación sobre las notas de opinión es
bastante mejor que el de la pérdida de sonoridad, siempre dominante para
cualquier valor particularmente alto de la
Véanse las figuras B-5/P.11, B-6/P.11, B-7/P.11 y cuadro B-1/P.11.
Figure B-1/P.11, p. 14
Figure B-2/P.11, p. 15
Figure B-3/P.11, p. 16
Figure B-4/P.11, p. 17
Tableau B-1/P.11 [T6.11] p. 18
Figure B-5/P.11, p. 19
Figure B-6/P.11, p. 20
Figure B-7/P.11, p. 21
B.3
Ejemplos del efecto de la característica de distorsión
de atenuación
Cuadro B-2/P.11 [T7.11,] p.
B.4
Método de evaluación que utiliza la unidad de distorsión
de atenuación (uda)
La @unidad de distorsión de atenuación (uda)\ puede utilizarse para la evaluación del efecto de la distorsión de atenuación. No obstante, no se requiere una regla de planificación basada en la utilización de la uda.
Nota
- La distorsión de atenuación de un sistema
digital viene determinada por la regla de planificación existente basada en la
utilización de la @unidad de distorsión de cuantificación (udn)\, ya que los
métodos utilizados para asignar las udc a un sistema digital tienen en cuenta
el efecto de la distorsión de atenuación. Por tanto, no existe necesidad de una
regla de planificación basada en la utilización de la uda.
En el cuadro B-3/P.11 se muestra la definición de la distorsión de atenuación para una uda.
Cuadro B-3/P.11 [T8.11], p.
Las características sensibilidad/frecuencia de un @sistema telefónico local
(STL)\ utilizada para determinar los efectos de utilizar las uda en la calidad
vocal se presentan en el cuadro B-4/P.11. Dichas características son las del
@sistema intermedio de referencia (SIR)\ sin características sin la
introducción del filtro de SRAEN. Para cada parte de emisión y recepción debe
utilizarse el SIR como partes de emisión y recepción de la red. Para un aparato
telefónico ordinario, las diferencias en la característica
sensibilidad/frecuencia se calculan a partir de las características del SIR sin
la introducción del filtro del SRAEN que se convierten en uda mediante el
método de estimación del número de uda.
Un método de evaluación de la característica de distorsión de atenuación con relación al número de uda viene descrito por la siguiente ecuación:
donde:
N
es el número de uda,
A
`
f
es la distorsión de atenuación (dB) de la característica que ha de
evaluarse a la frecuencia
f
,
A
f
es la distorsión de atenuación (dB) de una uda a la frecuencia
f
.
Los valores de atenuación equivalente de opinión para diversos valores de uda se muestran en la figura B-8/P.11. Utilizando las características de frecuencia de los cuadros B-3/P.11 y B-4/P.11, el punto de referencia y el número de uda se calculan por el método de evaluación del número de uda. Según la figura B-8/P.11 la atenuación equivalente total es aproximadamente 0,15 dB por uda y es proporcional al número de uda.
Tableau B-4/P.11 [T9.11], p. 24
Figure B-8/P.11, p. 25
ANEXO C (a la Recomendación P.11)
Efectos de la
distorsión por retardo de grupo en la calidad de
transmisión
`reverberación'
y una
`borrosidad'
de la palabra.
La ausencia de ruido o de distorsión de atenuación tiene tal influencia que hace que se perciba este efecto en toda la gama de valores posibles de sonoridad global de una conexión.
Sin embargo, su efecto práctico en una cadena de circuitos a cuatro hilos, no parece grave, pues normalmente va acompañado de una distorsión de atenuación estrechamente relacionada.
Véanse las figuras C-1/P.11, C-2/P.11 y C-3/P.11.
Figura C-1/P.11, p.
Figura C-2/P.11, p.
Figura C-3/P.11, p.
ANEXO D (a la Recomendación P.11)
Efecto de los
micrófonos de carbón y los micrófonos lineales sobre la
calidad de la transmisión
`distorsión lineal'
) y en la distorsión de
amplitud/amplitud (sensibilidad dependiente del nivel) entre los dos tipos de
micrófonos.
No pueden extraerse conclusiones generales de dichos resultados que proceden de orígenes distintos y que se refieren a diversas marcas de micrófonos, porque no es posible separar los efectos individuales de la distorsión no lineal y de la sensibilidad dependiente de la frecuencia y de la amplitud. No obstante, los tres ejemplos indican ciertas mejoras de la calidad de transmisión cuando se sustituye un micrófono de carbón por uno lineal.
En el ejemplo particular
c)
^se observa una mejora
significativa del
Para la transmisión con una anchura de banda superior a la banda
convencional telefónica y en particular para la escucha de un altavoz, es
probable que se produzca una mejora más apreciable en la calidad de sonido si
se utilizan
Figure D-1/P.11, p. 29
ANEXO E (a la Recomendación P.11)
Distorsión de
cuantificación en sistemas digitales
A efectos de la planificación de la
red, es conveniente asignar pesos apropiados a los procesos de conversión
analógico/digital, los pares de transmultiplexores y los procesos que
introducen una pérdida digital, que no están normalizados. Un método apropiado
es considerar que se asigna una unidad de degradación
Nota
- Estas conclusiones preliminares se basan en un
volumen de información limitado, y los pesos indicados podrían revisarse cuando
se disponga de más información.
Cuadro E-1/P.11 [T10.11] p.
ANEXO F (a la Recomendación P.11)
Efectos de la
distorsión no lineal sobre la calidad de transmisión
El principal punto que debe señalarse es que para un determinado valor de distorsión (expresado en términos de porcentajes de distorsión armónica de una señal sinusoidal que tiene el mismo nivel eficaz que la palabra) el efecto subjetivo de la no linealidad cúbica es considerablemente más grave que el de la no linealidad cuadrática.
La información mostrada en la figura F-1/P.11 se ha derivado de experimentos basados en un trayecto de hablante a oyente y no se aplica necesariamente a la distorsión no lineal que se produce en un trayecto de efecto local para el hablante, donde habrá un efecto de enmascaramiento de la señal vocal no distorsionada.
Figura F-1/P.11, p.
Referencias
[1]CCITT - Contribución COM XII-N.o 46, periodo de estudios 1981-1984.
[2]CCITT - Contribución COM XII-N.o 84, periodo de estudios 1981-1984.
[3]CCITT - Contribución COM XII-N.o 88, periodo de estudios 1981-1984.
[4]CCITT - Contribución COM XII-N.o 173, periodo de estudios 1981-1984.
EFECTOS SUBJETIVOS DE LA DIAFONíA DIRECTA;
UMBRALES DE AUDIBILIDAD E INTELIGIBILIDAD
(Ginebra, 1972; modificada en Ginebra, 1976 y 1980;
Málaga-Torremolinos, 1984 y Melbourne, 1988)
1 Factores que influyen en los
umbrales de diafonía
El grado de audibilidad e inteligibilidad de una señal diafónica depende de un gran número de factores.
Los principales factores que influyen en la inteligibilidad de la señal vocal de diafonía se indican a continuación.
1.1
Calidad de transmisión de los aparatos
telefónicos
Los índices de sonoridad en emisión y en recepción son factores decisivos. Lo mismo ocurre con el índice de sonoridad para el efecto local cuando existe ruido ambiente. Se supone la utilización de aparatos telefónicos modernos con respuestas en frecuencia suavizadas.
1.2
Ruido de circuito
Hay que tener en cuenta el ruido de circuito en la conexión de la comunicación perturbada. El nivel de ruido se mide con un sofómetro provisto de una red de ponderación para circuitos telefónicos, como se describe en la Recomendación O.41.
1.3
Ruido ambiente
El ruido ambiente influye directamente en el oído a través de las fugas que
se producen en el pabellón, entre la oreja y el auricular, e indirectamente
mediante el efecto local. Este efecto local depende también de las condiciones
de explotación. A diferencia del ruido de circuito, el usuario del teléfono
puede reducir hasta cierto punto el efecto del ruido ambiente. Por esta razón y
para tener en cuenta los casos desfavorables, las mediciones de audibilidad de
la diafonía se han realizado con un ruido ambiente reducido y con un ruido
ambiente despreciable. Dado que el umbral de audibilidad es muy sensible a los
efectos de enmascaramiento, se entiende por ruido ambiente
`despreciable'
un nivel de ruido muy inferior a 10 dBA. El nivel de
ruido relativamente bajo de 40 dBA tiene un efecto de enmascaramiento muy
acusado y puede servir por tanto como ejemplo de ruido ambiente
`reducido'
.
1.4
Ruido del aparato telefónico
Además de los efectos de enmascaramiento de la diafonía por el ruido de circuito y el ruido ambiente, hay que considerar el ruido interno del aparato telefónico en la conexión perturbada. En los aparatos telefónicos modernos, este ruido es generado en la circuitería electrónica (amplificadores, etc.), mientras que en los aparatos más antiguos el origen es el ruido procedente del micrófono de carbón. El ruido interno puede considerarse y tratarse mediante un circuito equivalente.
1.5
Conversación por el circuito
perturbado
Los niveles prácticos de diafonía son inaudibles mientras se transmite la palabra por el circuito perturbado. Ahora bien, antes de que comience la conversación, o durante largas pausas en la misma, cabe la posibilidad de oír e incluso llegar a entender las señales diafónicas. En general, no sería prudente planificar sobre la base de que la conexión perturbada está siempre activa; en consecuencia, en la información ofrecida en esta Recomendación se supone que no hay conversación en la conexión perturbada.
1.6
Acoplamiento diafónico
La
inteligibilidad de una señal de diafonía
vocal
El índice de sonoridad del trayecto de transmisión de diafonía - desde la señal vocal presente en la línea perturbadora hasta el aparato de abonado sujeto a la perturbación - puede dividirse en el índice de sonoridad del trayecto de diafonía desde la línea perturbadora a la perturbada y el índice de sonoridad en recepción del aparato del abonado perturbado. La figura 1/P.16 ilustra esta subdivisión.
Figura 1/P.16, p.
Para determinado nivel vocal
V
c
, la inteligibilidad de la señal diafónica depende del índice de
sonoridad
d
+
r
. En el Î A.4.4.4 de
la Recomendación G.111, el índice de sonoridad en recepción para la diafonía se
define como:
ISRX
=
ISR
(
aparato
) +
L
x
donde
ISR
(
aparato
) se refiere al
aparato telefónico perturbado.
El índice de diafonía
L
x
^ se calcula como un índice sonoridad, pero con el exponente
m
= 1, lo que es válido cerca del umbral de audibilidad.
A falta de mayor información, el valor de
L
x
^ puede suponerse aproximadamente como la atenuación medida o calculada
a la frecuencia de 1020 Hz.
2 Medianas de los
umbrales de audibilidad e inteligibilidad
de la diafonía vocal para el oyente
Las curvas de la figura 2/P.16 representan los valores del índice de sonoridad en recepción para la diafonía correspondientes a los umbrales de audibilidad e inteligibilidad ISRXt, en función del ruido de circuito. Para la planificación, se recomienda considerar que el ruido ambiente es despreciable, lo que representa la condición más desfavorable.
Figura 2/P.16, p.
El criterio para el umbral de audibilidad es que la presencia de una señal
vocal es detectable pero que no puede entenderse ninguna parte de la
conversación. El criterio para el umbral de inteligibilidad es que a veces
pueden entenderse palabras o frases aisladas cuando se escucha una
conversación.
Las curvas de umbrales representan valores de las medianas para los dos criterios, de modo que en cada caso el 50% de las opiniones de los abonados se encuentra respectivamente por encima y por debajo de la curva correspondiente. Se ha observado que la desviación típica para los oyentes cae en la gama de 4 a 6 dB, y se recomienda un valor de 5 dB para la planificación. En la figura 3/P.16 se muestran curvas de respuesta típicas para una gran muestra de oyentes para los criterios de umbral (sin ruido de circuito). La diferencia del ISRX entre las dos curvas es de unos 12 dB.
Los resultados de los primeros experimentos, de los que se obtuvieron las curvas de la figura 2/P.16, se expresaron en términos de nivel vocal [por ejemplo, @en unidades de volumen (UV)\] y, sobre esa base, mostraron una concordancia satisfactoria.
Sin embargo, las versiones anteriores de la Recomendación P.16 se basaban en la hipótesis de que existe una relación fija entre el índice de la sonoridad en emisión y el nivel vocal en la línea. Esta hipótesis requiere una corrección en la gama de 11 dB, por lo que no está justificada. Además, los niveles vocales expresados en unidades de volumen parecen diferir sistemáticamente de los medidos en distintos países con muestras vocales idénticas. Por tanto, se supone un nivel vocal fijo en la línea perturbadora, independiente del índice de sonoridad en emisión (ISE) de dicho circuito.
Los umbrales indicados en la figura 2/P.16 se basan en la hipótesis de que
el nivel vocal
V
c
^ en condiciones normales de conversación es igual al nivel vocal activo
de -18 dBV (medido según la Recomendación P.56) en el terminal del apartato
telefónico perturbador. Este valor es la media estimada del nivel de
conversación en muchos países, en el extremo emisión de una conexión con
índices de sonoridad global bastante elevados (comprendidos entre el ISG óptimo
y el máximo permitido).
Figura 3/P.16, p.
La desviación típica de los niveles de conversación es bastante elevada. Para
fines de cálculo debe utilizarse un valor de ì = 5 dB.
Para calcular el valor umbral para un nivel vocal diferente de -18 dBV debe corregirse el valor ISRXt por la magnitud de la diferencia, con su signo (los niveles superiores exigen valores superiores de ISRX y viceversa).
El valor ISRXt es la suma de la atenuación de la sonoridad en el trayecto
de diafonía de la atenuación de la sonoridad en recepción en la línea
perturbada. Para obtener de la atenuación de la sonoridad en trayecto de
diafonía,
L
x
, para un valor de umbral dado, hay que restar el valor de ISR (en el
aparato).
En general, para cualquier nivel vocal e índice de sonoridad en recepción,
L
x
se obtiene a partir de la figura 2/P.16 como:
L
x
=
ISRX
t
-
ISR
(
aparato
) + (18 +
V
c
)
3 Efectos del ruido ambiente
El ruido ambiente llega al oído del oyente tanto por la fuga del pabellón del auricular del microteléfono como por el trayecto del efecto local. Para un efecto local dado, el ruido ambiente puede convertirse en un ruido de circuito equivalente por medio de un modelo de transmisión como el descrito en el suplemento N.o 3 al final del presente Tomo. En la figura 2 de dicho suplemento se muestra una familia de curvas de conversión con la atenuación de efecto local como parámetro.
A modo de ejemplo, con una atenuación de efecto local bastante elevada (igual a la utilizada en la anterior versión de la Recomendación P.16), un nivel de ruido ambiente de 40 dBA equivale a un nivel de ruido de circuito de -85 dBmp. Este nivel de ruido reduce el valor ISRX umbral en unos 8 dB. En la mayoría de los casos, la fuga del pabellón del auricular producirá una reducción adicional.
Sin embargo, la importancia de este efecto no puede predecirse en general, puesto que depende tanto de la forma de pabellón del auricular como de los hábitos del usuario.
4
Probabilidad de
diafonía
Si bien las curvas de la figura 2/P.16 presentan los valores de las medianas para diversas condiciones de ruido, las curvas de la figura 3/P.16 representan la probabilidad de diafonía audible o inteligible en porcentaje, en condiciones de ruido despreciable. Pueden derivarse curvas de probabilidad similares a partir de los valores de las medianas para cualquier condición de ruido de circuito mediante la utilización de distribuciones normales acumulativas con una desviación típica de 6 dB.
En un caso más general, debe añadirse también la varianza del hablante. Puede elegirse que el nivel vocal medio utilizado en los cálculos sea más bajo que el nivel relativamente alto supuesto en la figura 2/P.16, por ejemplo, -20 dBV, que está más próximo al nivel medio en la red. En el anexo A figura un ejemplo de este cálculo de probabilidad global.
Los valores de umbral del índice de sonoridad de la diafonía indicados en esta Recomendación pueden utilizarse de diferentes maneras. Una interpretación posible es que las condiciones de diafonía de todas las conexiones telefónicas normales (es decir, excluidas las conexiones defectuosas) estén comprendidas entre los dos criterios de umbral. Esto significa, por un lado, que no tiene sentido exigir una atenuación de la diafonía más alta que la correspondiente al umbral de audibilidad y, por otro lado, que no debe rebasarse el umbral de la inteligibilidad.
Otra interpretación es establecer el requisito de modo que haya una probabilidad pequeña dada (por ejemplo, el 5%) de que pueda encontrarse diafonía inteligible con ruido ambiente despreciable y con el nivel de ruido de circuito más bajo encontrado en la red. En la práctica, las condiciones de ruido son más favorables en el sentido de que muy a menudo la diafonía está enmascarada por el ruido ambiente y el ruido de circuito hasta el punto de que se hace inaudible. Por tanto, para el promedio de todas las conexiones, el riesgo de diafonía inteligible será mucho más pequeño que el porcentaje dado para la condición más desfavorable.
Los requisitos sobre la diafonía pueden no ser necesariamente iguales para
todas las partes de la red. Aunque es primordial mantener el secreto de las
comunicaciones telefónicas, es más probable que el abonado juzgue severamente
la diafonía en las llamadas locales que se efectúan en su entorno inmediato, en
el cual las indiscreciones debidas a la diafonía pueden tener consecuencias
sociales desafortunadas. El problema de las
`consecuencias sociales de la
diafonía'
se trata en el [1].
En la práctica, en todos los casos no se produce una simultaneidad entre la conversación por la línea perturbadora y la escucha por la línea perturbada (durante las pausas de la conversación). En [2] figura información sobre este tema y se indica cómo calcular las probabilidades correspondientes.
Como orientación, las probabilidades de que los abonados encuentren diafonía potencialmente inteligible no deben ser peores (es decir, superiores) a los valores siguientes:
-comunicaciones por la propia central: 1 por 1000;
-otras comunicaciones: 1 por 100.
Nota
- Las bases para calcular la probabilidad de
diafonía en general se tratan en la Recomendación G.105.
ANEXO A (a la Recomendación P.16)
Ejemplo de cálculo de
probabilidad
La probabilidad de comprender palabras aisladas de una
conversación perturbada por la diafonía puede calcularse para un oyente elegido
al azar entre una población de abonados. El resultado de este cálculo puede
utilizarse como base para establecer reglas para la atenuación requerida mínima
de la diafonía entre líneas de abonados de una red nacional.
A fin de demostrar el método de utilizar la información que figura en esta Recomendación para calcular la probabilidad de encontrar diafonía (inteligible), pueden hacerse las siguientes hipótesis:
Nivel vocal medio
V
c
= -20 dBV;
índice de sonoridad en recepción de los aparatos telefónicos,
ISR
(
aparato
) = -6 dB;
Ningún ruido ambiente o de circuito;
Desviación típica de los niveles en conversación, ì
t
=
5 dB;
Desviación típica de la distribución de respuesta del oyente
ì
L
= 6 dB;
Desviación típica de
ISR
(
aparato
)
ì
s
= 1 dB.
El valor umbral para la inteligibilidad de la diafonía sin ruido, tomado de
la figura 2/P.16 es
ISRX
t
= 67 dB.
De acuerdo con la fórmula que figura al final del 2 y con las hipótesis mencionadas, la mediana de la atenuación de la sonoridad en el trayecto de diafonía requerida es:
L
x
= 67 + 6 - 2 = 71 dB
La desviación típica total de la función de probabilidad es:
Con estos valores de
L
x
^ y ì, puede obtenerse una función de distribución normal acumulativa
como en la figura A-1/P.16. La función indica la probabilidad de que un oyente
pueda entender palabras aisladas de diafonía para un valor específico de la
atenuación de la sonoridad en el trayecto de diafonía. Por ejemplo, para
L
x
= 75 dB, la probabilidad es del 30%. Por otra parte, para obtener
solamente una probabilidad del 5% se necesitaría un índice de atenuación de la
sonoridad en el trayecto de diafonía de 84 dB. Para una probabilidad del 1%, se
requerirían 89 dB, y 95 dB para una probabilidad del 0,1%.
Este cálculo se basa en algunos valores típicos de niveles vocales y sensibilidad en recepción, en condiciones sin ruido. Pueden efectuarse fácilmente cálculos similares con otros datos, que incluyen también los efectos del ruido. Para una estimación realista de la probabilidad de diafonía inteligible para los abonados en general, habrá que suponer cierta distribución estadística del ruido de circuito (y posiblemente del ruido ambiente en los locales de los abonados).
Figura A-1/P.16, p.
Referencias
[1]WILLIAMS (H.), SILCOCK (H.^W.) y SIBBALD (D.): Social crosstalk in the
local area network,
El. Comm.
Vol. 49, N.o 4, Londres,
1974.
[2]LAPSA (P.^M.): Calculation of multidisturber crosstalk probabilities,
BSTJ
Vol. 55, N.o 7, Nueva York, 1976.
Devanado: Disk. 132 NF05/006 (cs,) - (cs,)
(1BT) (BT..)
(5.TE.02.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 51 - 80 (BL)
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 20.10.88 PR
ID + LASER + diskette MAJ 88.11.01 RM
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 09.11.88 GT
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP + LASER 16.11.88 GH/PC
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateur 1) 17.11.88 PC
BAT 6.12.88 PV
MAJ s/disquettes 21.02.89 CD
SECCIóN 2
LíNEAS Y APARATOS DE ABONADO
Recomendación P.30
CARACTERíSTICAS DE TRANSMISIóN DE LOS
TERMINALES AUDIO DE GRUPO (TAG)
(Melbourne, 1988)
1 Introducción
Los @terminales audio de grupo (TAG)\ son terminales que se han diseñado específicamente para su utilización por varios usuarios.
Los TAG comprenden una amplia gama de productos que van desde el aparato telefónico manos libres cuando es utilizado por varios usuarios hasta el complejo estudio de teleconferencia.
El CCITT recomienda que los TAG satisfagan las especificacionesLas especificaciones aquí indicadas pueden ser objeto de ulteriores mejoras, por lo que deben considerarse provisionales. de la presente Recomendación.
Los TAG deben también ajustarse a la Recomendación P.34 en lo relativo a la sonoridad, cuando están conectados a la red telefónica. Si utilizan circuitos activados por la voz, debe también aplicarse la Recomendación P.34. Estos terminales son sensibles a la acústica del emplazamiento donde se utilizan y pueden hacer uso de complejos dispositivos de tratamiento del eco acústico.
La primera generación de TAG se utilizará principalmente con redes digitales a cuatro hilos y empleará el algoritmo de codificación de la voz en @banda ancha (BA)\ recomendado en la Recomendación G.722. Dichos terminales necesitan urgentemente especificaciones que puedan basarse en la presente Recomendación.
En la figura 1/P.30 se representa una configuración típica de TAG.
Este terminal incluye uno o varios micrófonos, uno o varios altavoces, amplificación en emisión y en recepción, y facultativamente un dispositivo de gestión y mezcla del sonido con destino a los altavoces y procedente de los micrófonos, un codificador-decodificador para redes digitales, un dispositivo de tratamiento de la ganancia activado por la voz y un dispositivo de tratamiento del eco.
El lugar en el que debe utilizarse el TAG es muy importante. Tienen que
realizarse varias mediciones definidas en esta Recomendación en el lugar donde
ha de utilizarse el TAG. Estas mediciones se refieren a las mediciones
`in
situ'
, y deben efectuarse con el equipamiento completo de la sala de
conferencia, pero sin interlocutores.
La presente Recomendación se divide en tres partes:
-especificaciones de interconexión;
-especificaciones de transmisión;
-especificaciones de extremo próximo.
Figure 1/P.30, p.
Se utilizan en esta Recomendación dos señales de prueba:
-una señal de prueba acústica definida en la Recomendación P.50 (véase la nota): es decir, una voz artificial, definida en la Recomendación P.50, producida por una fuente de sonidos (una boca artificial) que se describe en el 2 de la Recomendación P.51, y;
-una señal de prueba eléctrica cuyo espectro a largo plazo es idéntico al de la señal acústica; cuando es aplicada por una fuente con una impedancia resistiva interna adaptada, da un nivel de -22 dBV.
Ambas señales de prueba son filtradas en la anchura de banda del sistema de transmisión.
Nota
- La señal acústica preferida para su utilización
en las mediciones para el ajuste en audio, se define en la Recomendación P.50.
Sin embargo, en ciertas aplicaciones pueden utilizarse otras señales como el
ruido conformado por la palabra o el ruido rosa.
2 Especificaciones de interconexión
Estas especificaciones son los requisitos básicos para un TAG que ha de conectarse a una red y permitir la comunicación entre varios lugares.
2.1
Sensibilidad en emisión
2.1.1
TAG de banda ancha
En aplicaciones de banda ancha, las características de transmisión del canal audio deberán ajustarse a la Recomendación G.722.
2.1.1.1
Alineación del lado emisión
La fuente de sonidos se coloca en el borde de la mesa de conferencia sobre la línea central de cada puesto de conferenciante, como se indica en la Recomendación P.34 (véase la figura 3/P.34) y entrega una señal que se ajusta a la Recomendación P.64 [es decir, -4,7 dBPa en el punto de referencia boca (PRB)].
Durante la alineación del lado emisión se colocarán los micrófonos del TAG sobre la mesa como en una utilización real.
Los controles de ganancia del micrófono deben ajustarse para obtener, con cada posición de la fuente, un nivel de línea de salida de -22 (¹^2) dBV en el punto X (véase la figura 1/P.30), suponiendo que se utiliza la señal recomendada en la Recomendación P.50. Este valor tiene en cuenta un factor de cresta de 18 dB, 6 dB para las variaciones entre los oradores y las variaciones debidas a los movimientos de los conferenciantes.
2.1.2
TAG conectados a la red telefónica pública
conmutada
Estos terminales deben satisfacer la Recomendación P.34.
2.2
Prueba de estabilidad
El TAG deberá tener un
Durante la medida, el control de volumen deberá estar en la posición máxima.
3 Especificaciones de calidad de
transmisión
Estas especificaciones limitan las degradaciones inducidas en la red por un TAG.
3.1
Especificaciones electroacústicas
3.1.1
Micrófono
Las características electroacústicas del micrófono deben ajustarse a la Publicación 581-5 de la CEI.
3.1.2
Medidas en bandas de una octava
Se recomienda la medida
in situ
de la característica
global de respuesta en frecuencia en transmisión. ésta se define como la
diferencia entre los espectros de una octava de la señal eléctrica en el
interfaz X y la excitación acústica en el PRB. La boca artificial se coloca
como en el
2.1.1
.
Para evitar las fluctuaciones excesivas de la respuesta en frecuencia del sistema, y puesto que las medidas se realizarán en el propio lugar, se recomiendan medidas en bandas de una octava en el intervalo de 125 Hz a 4 kHz.
La suma de las diferencias absolutas entre los valores medidos y su media debe ser tan baja como sea posible. Un objetivo práctico de 10 dB resulta alcanzable.
3.2
Características de eco
3.2.1
Control del eco acústico
Para conseguir una supresión satisfactoria de los ecos acústicos es necesario dotar al procesador de audio, de un compensador de eco o de supresor de eco. La tecnología de compensación del eco es la recomendada si se pretende conseguir la máxima calidad vocal posible. Sin embargo, se recomienda complementar siempre la compensación del eco con una suave supresión del eco, para evitar la transmisión indebida de ruidos de fondo de la sala, cuando no está hablando ninguna persona en ella. Esta condición debe cumplirse muy especialmente en los entornos de multiconferencia
3.2.2
Pérdida de retorno para el eco
La pérdida de retorno para el eco del sistema audio deberá medirse en el punto de referencia X de la figura 1/P.30, con el control de volumen en la posición máxima. Cuando se aplica la señal de prueba eléctrica, especificada en el 1 , al puerto de entrada (entrada recepción), el nivel medido en el puerto de salida (salida emisión) no será superior a -62 dBV.
Una atenuación para el eco acústico de 40 dB incluye un margen de 5 dB para proporcionar una pérdida de retorno para el eco de 35 dB cuando se utilizan varios TAG en una situación de conferencia. Este valor de 35 dB debe entenderse como un valor mínimo. El objetivo a largo plazo para la atenuación para el eco acústico debe considerarse de 45 dB (especialmente, para tener en cuenta el caso en que el microteléfono está conectado a un terminal manos libres) se sabe que dicho valor evita cualquier degradación subjetiva debida al eco acústico retardado [1, 2]. El nivel medido en el punto de referencia X será entonces de -72 dBV.
Nota
- El compensador de eco permitirá el habla
simultánea con una degradación despreciable de la calidad de la señal vocal (en
estudio bajo la Cuestión 2/XII).
3.3
Ruido eléctrico
El ruido eléctrico emitido por el TAG en el punto de referencia X deberá ser inferior a -55 dBm, en la anchura de banda de transmisión. Ningún componente fuera de banda debe exceder 20 dB por encima del nivel de ruido en la banda.
La medida debe efectuarse sin conferenciantes en la sala y sin señales entrantes en el lado recepción de equipo para no activar los circuitos del micrófono.
El ruido emitido por el TAG en el punto de referencia X cuando no están activos los micrófonos no será superior a - 50 dBm. Debe medirse forzando al sistema en el modo emisión como si un solo orador hablase en la sala.
3.4
Campo reverberado captado por el
micrófono
En esta medida, la fuente de sonidos se dispone de manera que las distancias entre la fuente de sonidos y todos los micrófonos sean superiores a tres veces la distancia entre el micrófono y la posición definida para la alineación del lado emisión. Se recomienda también que la fuente se halle al menos a un metro de las paredes. Entonces la señal medida en el punto X no debe ser mayor que unos -29 dBV (lo que tiene en cuenta una relación campo directo/campo reverberado de 6 dB) [3]. Debe medirse forzando al sistema en el modo emisión como si un solo orador hablase en la sala. La prueba debe realizarse para cada micrófono de la sala.
Los requisitos básicos para la elección de la sala de conferencias, para su tratamiento acústico y para la colocación de los micrófonos y altavoces puede encontrarse en el suplemento N.o 16, al final del presente tomo.
4 Especificaciones de calidad del extremo
próximo
Esta parte de la Recomendación prueba las especificaciones mínimas previstas para los usuarios locales.
4.1
Especificaciones electroacústicas
4.1.1
Altavoces
Las características electroacústicas de los altavoces deben ajustarse a la Publicación 581-7 de la CEI.
4.1.2
Medidas en bandas de una octava
Se recomienda una medida
in situ
de la característica
global de respuesta en frecuencia en recepción. ésta se define como la
diferencia entre los espectros de una octava de la señal acústica entregada por
el altavoz (o los altavoces) en las posiciones de escucha y la señal eléctrica
de entrada en el interfaz X.
La suma de las diferencias absolutas entre los valores medidos y su valor medio debe ser tan baja como sea posible. Un valor práctico de 12 dB resulta alcanzable.
4.2
Sensibilidad en recepción
4.2.1
Control de volumen
El terminal de audioconferencia se dotará de un control de volumen. La ganancia en la posición máxima debe ajustarse al 4.2.2 . El control de volumen debe idealmente estar conectado al mecanismo de control de eco.
4.2.2
Alineación del lado recepción
4.2.2.1
TAG de banda ancha
La señal de prueba eléctrica se conecta al punto de entrada del sistema. Deberá ajustarse la ganancia en recepción para alcanzar un nivel de presión sonora de al menos 65 dB y 20 dB por encima del nivel acústico en el PRB. El procedimiento de alineación debe realizarse con el control de volumen en la posición máxima.
4.2.2.2
TAG conectados a una red telefónica pública
analógica conmutada
Estos terminales deben satisfacer la Recomendación P.34.
Referencias
[1]CCITT - Contribución COM XII-N.o 170, periodo de estudios 1985-1988.
[2]CCITT - Contribución COM XII-N.o 171, periodo de estudios 1985-1988.
[3]CCITT - Contribución COM XII-N.o 172, periodo de estudios 1985-1988.
{tps.non.photo ""}{tps.non.photo ""}
CARACTERíSTICAS DE
TRANSMISIóN DE LOS TELéFONOS DIGITALES
(Melbourne, 1988)
Esta Recomendación contempla los índices de sonoridad en transmisión y
recepción, el índice de enmascaramiento para el efecto local, el índice del
efecto local para el oyente, y las características de sensibilidad en función
de la frecuencia en emisión y en recepción. Otras características importantes
están todavía pendientes de estudio.
1
@
índice de sonoridad en emisión
(ISE)
\
e
@
índice de sonoridad en
recepción (ISR)
\
Teniendo en cuenta el 3.2 de la Recomendación G.111 se recomienda la adopción de los siguientes valores:
-como objetivo a corto plazo se adopten valores nominales del ISE en la gama de 5 a 11 dB, y los valores nominales del ISR en la gama de -1 a +5 dB,
-como objetivo a largo plazo +8 dB para el valor nominal del ISE y +2 dB para el del ISR.
Nota 1
- El hecho de que se utilicen los valores
recomendados para el ISE y el ISR no implica que pueda prescindirse siempre del
control del eco.
Nota 2
- La pérdida acústica en el aparato telefónico
es un factor importante en el trayecto de eco y habrá que estudiarla
detenidamente. Un control de volumen en el aparato telefónico disminuirá la
pérdida del eco en la misma medida en que se aumente la ganancia.
Nota 3
- En teléfonos digitales conectados a una
centralita automática privada (a la cual pueden conectarse igualmente teléfonos
analógicos) podrían necesitarse los valores inferiores de las gamas citadas. El
motivo estriba en dar a los abonados el mismo nivel de recepción al que están
acostumbrados con los teléfonos analógicos. Podría considerarse un control de
volumen en recepción.
2
índice de enmascaramiento para el
efecto local (IEEL) e índice de efecto
local para el oyente (IELO)
Teniendo en cuenta:
-el IEEL óptimo para condiciones de ausencia de eco,
-el efecto de enmascaramiento para el efecto local sobre el eco para el hablante en situaciones caracterizadas por tiempos de propagación cortos,
-las dificultades que presentan los entornos con elevados niveles de ruido ambiente,
-las actuales costumbres de los abonados que utilizan los actuales teléfonos analógicos,
se recomienda se elijan:Las especificaciones aquí indicadas pueden ser objeto de ulteriores mejoras, por lo que deben considerarse provisionales.
-valores nominales del IEEL comprendidos en la gama +10 a +15 dB,
-valores nominales del IEL > 15 dB.
(No es necesario imponer valores máximos del IEL.)
Nota
- Estos valores pueden modificarse cuando se
disponga de información sobre los efectos del eco con pequeños retardos (por
ejemplo, 10 ms).
3
Características de la sensibilidad
en función de la frecuencia en emisión y recepción para los teléfonos
digitales
Teniendo en cuenta:
-la compatibilidad con los teléfonos analógicos en una red mixta analógico-digital;
-que no hay que compensar la distorsión en función de la frecuencia dependiente de la longitud de la línea como en los teléfonos analógicos;
-el objetivo de lograr la mejor calidad global posible con un teléfono digital,
se recomiendan las características de la sensibilidad en función de la frecuencia en emisión y recepción que se especifican a continuación:
-se debe elegir una respuesta en recepción en función de la frecuencia
S
J
E
esencialmente plana entre 300 Hz y 3400 Hz;
-debe compensarse una respuesta nominal en emisón
S
M
J
en función de la frecuencia que crece con una pendiente en la zona
indicada en la figura 1/P.31;
-por debajo de 200 Hz la pendiente en emisión debe caer al menos 6 dB/octava.
Nota 1
-
S
J
E
y
S
M
J
se evalúan normalmente a partir de las mediciones de
S
J
e
y
S
m
J
según la Recomendación P.66.
Nota 2
- Una ampliación de la gama de frecuencias
inferiores a 200 Hz aumentará la naturalidad de las señales vocales.
Nota 3
- A las respuestas en función de la frecuencia,
deben aplicarse las consideraciones normales de los filtros de antirreplieque.
Nota 4
- Las crestas marcadas en las respuestas
podrían provocar problemas de estabilidad y deben por lo tanto evitarse.
Nota 5
- Las curvas preferidas para
S
J
E
y
S
M
J
, definidas de esta manera deberían considerarse como un objetivo de
diseño. Las curvas individuales del micrófono y del receptor se desviarán, por
diferentes razones, más o menos de las curvas
`ideales'
. Sin embargo,
resulta difícilmente posible especificar, en una Recomendación relativa a las
características deseables en función de la frecuencia, cuando y de qué manera
pueden desviarse del objetivo las diferentes curvas de respuesta sin por ello
resultar inaceptables. En la aprobación de los aparatos telefónicos, resulta
generalmente necesaria la especificación a nivel nacional de unos límites para
la forma de las curvas en función de la frecuencia en emisión y recepción, de
la misma manera que se especifican generalmente unos límites de tolerancia para
los índices de sonoridad. Estos límites se basan en consideraciones técnicas
así como en los costes de realización, las tolerancias de fabricación y otros
factores económicos.
Figura 1/P.31, p.
EVALUACIóN DE LA EFICACIA DE LAS CABINAS
TELEFóNICAS, ABIERTAS O CERRADAS
(Melbourne, 1988)
El objeto de esta Recomendación es el de definir los métodos de medida para
evaluar la eficacia de las cabinas telefónicas, abiertas o cerradas, con objeto
de mejorar la calidad de la transmisión telefónica en ambientes ruidosos.
Además de la mejora de la calidad de transmisión durante una conversación entre
dos usuarios, esta Recomendación tiene en cuenta la necesidad de garantizar el
secreto de la conversación del usuario que habla desde una cabina ante terceras
personas situadas fuera de la misma.
1 Métodos de evaluación
La eficacia de las cabinas telefónicas abiertas o cerradas puede evaluarse mediante mediciones subjetivas u objetivas.
Las mediciones objetivas más adecuadas para ese fin son las que se basan en
el aislamiento acústico (por ejemplo, en una
Una medición subjetiva de la eficacia de las cabinas abiertas o cerradas,
consiste en determinar el
Otro método empleado para la medición subjetiva de la eficacia de las
cabinas telefónicas consiste en determinar la variación del
La eficacia de las cabinas, desde el punto de vista del secreto de la
conversación de un usuario que hable en su interior, puede determinarse de
manera subjetiva midiendo la inteligibilidad de la conversación desde el
interior hasta el exterior de la cabina, o procediendo a una medición objetiva,
como la de calcular el índice de nitidez (por ejemplo, aplicando el
Como la inteligibilidad en el interior de la cabina también es función del efecto local del aparato telefónico empleado, la simple medición de un aislamiento acústico que no tenga en cuenta la reducción de la inteligibilidad causada por el efecto local no permite determinar correctamente la mejora de la calidad de transmisión debida al empleo de una cabina telefónica cerrada o abierta.
Teniendo en cuenta:
1)que una comunicación telefónica internacional puede originarse en aparatos telefónicos instalados en ambientes ruidosos, protegidos por cabinas abiertas o cerradas;
2)que no existen métodos recomendados para determinar la mejora de la calidad de transmisión resultante de la utilización de una cabina telefónica;
3)que la determinación de la eficacia de la cabina, basada solamente en el aislamiento acústico obtenido por los métodos tradicionales (atenuación acústica de los paneles de la cabina), no siempre guarda relación con la evaluación subjetiva de las características acústicas de la cabina;
4)que la medición subjetiva de la inteligibilidad o de la variación del umbral de inteligibilidad permite evaluar la eficacia de una cabina, pero que es una operación larga y costosa que exige un equipo de operadores calificados y bien entrenados;
5)que no hay recomendaciones con criterios para la utilización de cabinas telefónicas según el nivel del ruido ambiente, que permitan lograr una calidad de transmisión aceptable,
se recomiendan los métodos de medida especificados a continuaciónLa documentación relativa a lo especificado en esta Recomendación no es aún suficiente como para confirmar su validez.:
a)evaluación de la eficacia de las cabinas telefónicas abiertas o cerradas,
considerando el
b)cálculo del índice de inteligibilidad para el interior de la cabina telefónica mediante un método objetivo como el que se define en el 3 , tomando en consideración la atenuación acústica de la cabina y el efecto local del aparato telefónico utilizado. Con este método objetivo se puede determinar la eficacia de la cabina en menos tiempo y con la precisión requerida a efectos prácticos;
c)consideración de la inteligibilidad de los logatomos como criterio de
evaluación asociado a la eficacia de las cabinas, calculada mediante el
@
d)determinación de la eficacia de las cabinas abiertas y cerradas en condiciones de utilización, es decir, cuando un usuario habla desde el interior por un aparato telefónico con un determinado efecto local y con un ruido ambiente exterior de un nivel medio de intensidad y un espectro acústico ambos conocidos.
2 Definiciones y descripciones de los
parámetros utilizados en los cálculos
Las conversaciones telefónicas que tienen lugar en condiciones de ruido ambiental se ven afectadas por éste a través de tres trayectos diferentes:
1)el ruido acústico en el oído que no participa en la comunicación
telefónica, (
N
a
);
2)el ruido acústico en el oído que participa en la comunicación telefónica,
determinado por la fuga acústica que se produce entre el oído y el
microteléfono (
N
b
);
3)el ruido que recoge el micrófono y que es dirigido por el efecto local
(
N
s
) al oído que interviene en la conversación.
El ruido acústico que fluye por la fuga acústica entre el oído y el
microteléfono tiene un espectro que varía en función de la presión ejercida por
el microteléfono contra la oreja. Para evaluar la eficacia de las cabinas,
puede tenerse en cuenta la atenuación acústica (
L
R
N
E
) de este trayecto.
El ruido
N
s
debido al efecto local varía en función del aparato telefónico
empleado, y suele tener un espectro diferente del de
N
b
; a pesar de su correlación mutua, la suma de las potencias de los
respectivos espectros parece ser la mejor estimación del ruido global
(
N
g
) que afecta al oído que interviene en la conversación.
Además, los ruidos que llegan a los dos oídos (
N
a
,
N
b
) suelen ser diferentes, tanto en nivel como en espectro; se ha
demostrado, mediante mediciones experimentales de inteligibilidad [1] [2], que
es posible determinar este efecto perturbador restando 10 dB del nivel del
ruido (
N
a
) en el oído libre.
Esas mediciones experimentales demostraron también que el ruido equivalente
total,
N
T
, que debe utilizarse en los cálculos de inteligibilidad viene dado por
la suma de amplitudes de los espectros del ruido en los dos oídos. Por
consiguiente, el ruido equivalente total,
N
T
, viene dado por la relación:
El ruido del efecto local,
N
s
, es una función de la atenuación de efecto local entre la boca y el
oído,
L$$idMEST$$if
, y debe medirse al nivel real de
ruido, normalmente 65 dB NPA (Nivel de Presión Acústica), en condiciones de
campo difuso. Esta especificación es particularmente importante en el caso de
aparatos telefónicos con micrófonos de carbón, o en el de aparatos telefónicos
electrónicos con control automático de ganancia o equipados de micrófonos con
cancelación de ruido.
3 Cálculo de la
eficacia de las cabinas telefónicas (abiertas o
cerradas)
Con una cabina telefónica dada, se procederá de la siguiente manera para determinar el índice de nitidez en condiciones reales de servicio.
Se calcula:
a)el espectro del ruido,
N
a
, en el interior de la cabina, restando la atenuación acústica de ésta
(
L
a
) del espectro del ruido exterior (
N
e
). La atenuación deberá medirse en bandas de 1/3 de octava, con una
persona situada en el interior de la cabina (o una caja cústica que produzca
una absorción acústica equivalente) y en condiciones de campo difuso;
b)el espectro del ruido
N
b
, restando la atenuación de la fuga del microteléfono
(
L
R
N
E
) del espectro del ruido del interior de la cabina, (
N
a
);
c)el espectro del ruido del efecto local,
N
s
, restando la atenuación acústica del efecto local,
L$$idRNST$$if
^Es importante determinar la sensibilidad al
efecto local del ruido ambiente
L$$idRNST$$if
que utiliza
una fuente de ruido ambiente difuso en el interior de la cabina. Puede resultar
necesario igualmente introducir en la cabina un maniquí que simule la presencia
de un abonado. del espectro del ruido del interior de la cabina
LN
a
;
d)el espectro del ruido global,
N
g
, en la oreja apretada contra el microteléfono como la suma de potencias
de
N
s
y
N
b
;
e)el espectro del ruido total equivalente,
N
T
, como la suma de amplitudes de los ruidos en ambos oídos, después de
haber restado 10 dB del espectro de ruido en el oído que no participa en la
conversación;
f)el índice de nitidez, IN, por el
En el apéndice I se ilustra la aplicación del método de cálculo.
4
Límites de eficacia de las cabinas
telefónicas (abiertas o cerradas)
La eficacia de las cabinas telefónicas, abiertas o cerradas, podrá considerarse satisfactoria siempre que se garantice un IN = 0,6.
Este valor corresponde para la mayoría de los idiomas a una inteligibilidad de los logatomos del 80% en el interior de la cabina, según los resultados de los estudios de French y Steinberg [4] que se muestran en la figura 1/P.32, y puede darse por sentado que éste es el límite mínimo aceptable de eficacia correspondiente al nivel m aximo de ruido exterior que la cabina puede soportar para garantizar una buena calidad de la transmisión telefónica en su interior.
Así pues, las cabinas pueden clasificarse simplemente especificando el
@
nivel máximo del ruido exterior
(NMRE)\, es decir, el
nivel que da un índice de nitidez IN = 0,6.
El NMRE que clasifica la cabina telefónica se determinará repitiendo el cálculo del IN, según se indica en el 3 , con diferentes niveles de ruido exterior. Mediante la curva correspondiente a los valores del IN en función de los niveles del ruido exterior puede determinarse el NMRE correspondiente al IN = 0,6. Dicho NMRE depende no sólo de la atenuación acústica de la cabina, sino también del nivel vocal recibido, al que se atribuirá un valor de referencia de 70 dBA, y de las características del efecto local del aparato telefónico, que deberán medirse con un nivel de presión acústica, NPA adecuado (unos 65 dB SPL) y en condiciones de campo libre.
Figure 1/P.32, p.
5
Secreto de las comunicaciones
telefónicas
Puede garantizarse también el secreto de las conversaciones en las cabinas, reduciendo las señales vocales radiadas hacia el exterior, para hacerlas ininteligibles. Aplicando el método de cálculo del índice de nitidez de Kryter para las señales vocales transmitidas a través de la cabina al exterior de la misma con un nivel de ruido predeterminado, se puede determinar la distancia a la que la inteligibilidad de los logatomos o el IN caen hasta un valor establecido (por ejemplo, IN = 0,3). Este método puede utilizarse también para trazar las curvas de equiinteligibilidad (isófonas), en cualquier dirección, para distancias crecientes desde la cabina.
Nota
- No se ha estudiado aún la mejora de la calidad
de la conversación que, para el abonado que se encuentra en el extremo alejado
de la conexión telefónica, supone la utilización de cabinas abiertas o
cerradas. En cualquier caso, para determinar este aspecto, es preciso tener en
cuenta otros factores, como el aumento natural de la sonoridad de la voz en
ambientes ruidosos y la relación señal real/ruido de las señales transmitidas.
ANEXO A (a la Recomendación P.32)
Ejemplo de
cálculo de la eficacia de una cabina
telefónica
La atenuación acústica de una cabina telefónica medida en una
L$$idRNST$$if
) del aparato telefónico utilizado en el
interior de la cabina se indica en el mismo cuadro, columna 4.
El nivel de ruido en el interior de la cabina a la frecuencia central de
cada banda (
N
a
) se obtiene restando la columna 2 de la columna 3 (columna 5). Se
supone que el microteléfono del aparato telefónico utilizado en la cabina tiene
la atenuación acústica indicada en la figura A-1/P.32 y mencionada en la
columna 6.
Figura A-1/P.32, p.
En la columna 7 se indican los valores del ruido (
N
b
) debido a la fuga acústica entre la oreja y el microteléfono, obtenidos
por la diferencia entre las columnas 6 y 5.
En la columna 8 se indica el ruido del efecto local (
N
s
) para cada banda de frecuencias, obtenido por la diferencia entre las
columnas 4 y 5; el ruido global en el oído que interviene en la conversación
(
N
g
) se indica en la columna 9 del mismo cuadro como la suma de potencias
de los niveles indicados en las columnas 8 y 7. El ruido total equivalente se
obtiene sumando los niveles de la columna 9 a los valores de la columna 5 y
restando 10 dB (columna 10). El espectro de la voz (à`) se indica en la columna
11, y la relación señal/ruido, corregida en 12 dB (para tener en cuenta las
crestas de la señal vocal), para cada banda de un tercio de octava, en la
columna 12. En la columna 13 se indican los coeficientes de Kryter para cada
banda de un tercio de octava.
El índice de nitidez (IN) puede obtenerse multiplicando los valores de la
columna 12 por los de la columna 13 y sumando los resultados. Repitiendo el
cálculo con otros niveles de ruido exterior, se puede trazar el diagrama del
Figura A-2/P.32, p.
Cuadro A-1/P.32 [T1.32], p.
Referencias
[1]CCITT - Contribución COM XII-N.o 122 (Francia), periodo de estudios 1981-1984.
[2]CCITT - Documento AP VII-N.o 115, anexo 2.
[3]KRYTER (K.): Methods for the calculation and use of Articulation Index,
J.A.S.A.
, Vol. 34, 1962.
[4]FRENCH (N.^R), STEINBERG (J.^C.): Factors governing the intelligibility
of speech sounds,
J.A.S.A.
, Vol. 19, 1947.
Bibliografía
CCITT - Contribución COM XII-N.o 139 (Italia), periodo de estudios 1973-1976.
CCITT - Contribución COM XII-N.o 130 (Noruega), periodo de estudios 1977-1980.
CCITT - Documento temporal TD 26 (Suecia) del GT Laboratorio (reunión de Ginebra, 17-19 de enero de 1984).
KRYTER (K.): The effects of noise on man,
Academic
Press
, pp. 70-77, 1970.
APARATOS TELEFóNICOS DE ABONADO EQUIPADOS DE RECEPTORES
CON ALTAVOZ O MICRóFONOS ASOCIADOS A AMPLIFICADORES
(Mar del Plata, 1968; modificada en Ginebra, 1972 y 1980)
El CCITT,
considerando
(a) la creciente introducción en la red telefónica de
(b) la forma tan compleja en que los factores inherentes a estos equipos influyen en la calidad de la transmisión telefónica, y
(c) que conviene ayudar a las Administraciones a fijar las condiciones en que puede autorizarse el empleo de tales aparatos en las redes telefónicas,
formula la siguiente recomendación:
(1) Para evitar la sobrecarga de los sistemas de portadoras, la potencia media a largo plazo de las corrientes vocales no deberá exceder del valor admitido para los proyectos de construcción de los sistemas de transmisión. El valor adoptado en la Recomendación G.223 [1] para el nivel absoluto de potencia media, referido al punto de nivel relativo cero, es de -15 dBm0 (potencia media de 31,6 microvatios). Se puede considerar que los aparatos telefónicos con altavoz que poseen una sensibilidad en emisión conforme con la Recomendación P.34 cumplen la presente Recomendación. Además, para evitar una diafonía excesiva debida a corrientes vocales de nivel elevado, y/o un nivel insuficiente de recepción en el caso de corrientes vocales de bajo nivel, convendrá asegurarse de que la variación de potencia de las corrientes vocales no es mucho mayor que en los aparatos de microteléfono modernos.
Referencias
[1]Recomendación del CCITT
Hipótesis para el cálculo del
ruido en los circuitos ficticios de referencia para
telefonía
, Tomo III, Rec. G.223.
CARACTERíSTICAS DE TRANSMISIóN DE LOS
APARATOS TELEFóNICOS MANOS LIBRES
(Melbourne, 1988)
1 Introducción
Las sensibilidades en emisión y en recepción de los aparatos telefónicos, expresadas normalmente por valores del índice de sonoridad (IS), se utilizan en la mayoría de los países en relación con sus planes nacionales de transmisión para el diseño de la red nacional.
Sin embargo, puesto que es posible cumplir Recomendaciones tales como la G.121 distribuyendo de diferentes maneras los valores de IS entre los aparatos telefónicos y la red, no es posible formular una Recomendación internacional que indique valores de IS de los aparatos telefónicos solamente, sin considerar que puede tratarse de aparatos con microteléfono o manos libres.
Por otra parte, es posible recomendar unos valores de sensibilidad para los @teléfonos manos libres (TML)\ con relación a los de los aparatos de microteléfono normales utilizados en el país. La finalidad de tales recomendaciones sería obtener una calidad de funcionamiento equivalente con ambos tipos de aparato telefónico, al menos en lo que concierne a la sonoridad en emisión y en recepción. Esto significa que han de tenerse en cuenta el comportamiento y las preferencias del usuario medio en lo que atañe al habla y a la escucha. Las sensibilidades relativas definidas en los 2 y 3 se han obtenido de pruebas de calidad de funcionamiento realizadas con el objeto de cumplir este requisito.
Otros factores importantes que influyen en la calidad de las comunicaciones
telefónicas efectuadas mediante
En el caso de los teléfonos de altavoz (véase la Recomendación P.10), que no permiten el funcionamiento manos libres totalmente, pueden utilizarse las partes pertinentes de esta Recomendación.
2
Sensibilidad en
emisión
El @índice de sonoridad en emisión (ISE)\ de un TML debe ser aproximadamente 5 dB peor (es decir, mayor) que el ISE del microteléfono correspondiente (el valor real dependerá del tipo de microteléfono utilizado).
Nota
- Las pruebas de conversación realizadas en
varios países han demostrado que se obtienen tensiones de señales vocales
comparables en la línea cuando el índice de sonoridad en emisión del TML es 5
dB superior al de aparato con microteléfono utilizado.
La diferencia de 5 dB consta de varios componentes:
a)el nivel medio de habla para los TML, que es de unos 3 dB más alto que para los microteléfonos;
b)el nivel de salida de un aparato con microteléfono utilizado en conversación, que es de 1 a 2 dB más bajo que el obtenido en la posición de habla especificada para las mediciones de índices de sonoridad;
c)otras diferencias de menor importancia, como las curvas diferentes de respuesta en frecuencia.
Si la sensibilidad en emisión es controlada por el nivel de ruido ambiente, dicho control deberá diseñarse de tal modo que compense el aumento previsto del nivel de conversación con el ruido ambiente.
El abonado no deberá tener la posibilidad de ajustar la sensibilidad en emisión.
3
Sensibilidad en
recepción
La
Nota 1
- Deben adoptarse todas las precauciones para
asegurar que el aumento de la ganancia debido al control del volumen no permita
llegar a oír otras conversaciones telefónicas debido a la diafonía.
Nota 2
- En principio, el ISR del TML debe ser igual
al ISR del aparato con microteléfono correspondiente en una sala sin ruido. Sin
embargo, la gama de niveles de ruido ambiente que suele encontrarse en las
aplicaciones normales de oficina exige una ganancia adicional de, por lo menos,
10 dB.
En el caso de los aparatos telefónicos manos libres equipados de control automático de ganancia para el nivel en recepción (ganancia controlada por la tensión de las señales vocales entrantes), pudieran no ser aplicables los índices de sonoridad. En este caso, el TML debería diseñarse de manera que el nivel de escucha para la longitud máxima de la línea con la que el aparato esté destinado a utilizarse, pueda fijarse previamente a un valor que pueda considerarse como la solución de compromiso óptima entre los niveles requeridos para la escucha en salas sin y con ruido.
Nota 3
- El nivel de escucha preferido depende del
nivel de ruido ambiente y de otras condiciones externas. Además hay una gran
variación entre los oyentes.
El nivel medio preferido de escucha sólo parece ser un nivel de presión sonora de unos 65 dB para un ruido ambiente de 45 dBA, o de 70 dB para un ruido ambiente de 55 dBA. No obstante, para obtener las notas medias de opinión máximas en pruebas de conversación pueden requerirse unos niveles de escucha superiores en unos 5 a 10 dB.
4 Curvas de respuesta en frecuencia
4.1
Emisión
La información disponible indica que la pendiente óptima de la curva de respuesta en emisión cuando se efectúa la medida con TML situados sobre una mesa se encuentra entre 0 y +3 dB/octava, si la curva de respuesta en recepción es plana.
únicamente en condiciones de gran reverberación podrá aumentar la inteligibilidad mediante una preacentuación ligeramente superior. Por lo tanto, si se incluye una compensación en frecuencia para la atenuación probable del cable, la curva de emisión no debe crecer con la frecuencia en más de 2 a 3 dB/octava.
Por debajo de 300 Hz debe haber una caída gradual. La pendiente puede ser más elevada por debajo de 200 Hz.
Nota
- El intervalo de 200 a 300 Hz contribuye
significativamente a la naturalidad de las señales vocales transmitidas, por lo
que debe incluirse en la banda de transmisión del TML.
Por encima de 4000 Hz, una caída de -6 dB/octava como mínimo (preferentemente de -12 dB/octava), es la adecuada para evitar la interferencia por diafonía a los canales adyacentes en determinados tipos de circuitos de larga distancia.
4.2
Recepción
La curva de respuesta en recepción debe ser fundamentalmente plana en la gama de frecuencias de 200 a 4000 Hz.
Este requisito se refiere a la presión sonora en el campo no perturbado y en la posición del oyente con una disposición que incluya la mesa, tal como se describe en el 6 .
5
Características de
conmutación
La mayoría de los teléfonos con altavoz y manos libres contienen
Los parámetros fundamentales de la conmutación vocal de la función de conmutación se definen como sigue (véanse las figuras 1/P.34 y 2/P.34):
-nivel umbral,
V
T
H
: nivel de señal mínimo necesario para suprimir la pérdida de inserción;
-tiempo de subidas
T
R
: tiempo transcurrido entre el instante en que la señal de entrada
sobrepasa el nivel umbral y el instante en que se alcanza el 50% de la
supresión total de la pérdida de inserción;
-tiempo de bloqueo (retención)
T
H
: tiempo transcurrido entre el instante en que la señal de entrada
alcanza un nivel inferior al nivel umbral y el instante en que se alcanza el
50% de inserción de la pérdida conmutada;
-tiempo de conmutación
T
S
: tiempo transcurrido para invertir el sentido de transmisión (véase la
figura 2/P.34).
Figura 1/P.34, p.
Figura 2/P.34, p.
Mediante una elección adecuada de los valores de los parámetros, la
degradación de la calidad de las señales vocales que introduce la conmutación
vocal puede hacerse despreciable, mientras que una elección inadecuada de
valores de parámetros, en particular de los tiempos de conmutación, puede
producir efectos considerables de mutilación y pérdidas de las consonantes
inicial o final de las palabras transmitidas.
Las mediciones de las características de la conmutación vocal pueden dividirse en las que tratan:
a)las características de la conversación alternada, en la que los abonados comunican alternando frases sin interrumpirse mutuamente. En este caso, puede suponerse que el circuito de conmutación vocal vuelve a un estado reposo antes de ser activado por una señal de entrada en cada sentido;
b)Las características de la conversación simultánea, en la que ambos abonados pueden interrumpirse hablando simultáneamente, o cuando hay simultáneamente señales vocales en un extremo de la conexión y ruido en el otro.
El primer caso es de importancia capital, pues sus características afectan también a las características de la conversación simultánea, por lo que los teléfonos manos libres deben ser verificados siempre a este respecto.
Una señal adecuada para medir estas características, en el caso del apartado a) anterior consiste en una señal periódica de ráfagas de tonos, véase la figura 1/P.34. Los tiempos tono presente/tono ausente T1/T2 y las amplitudes H y L deben ser ajustables. En el caso del apartado b), para conmutar alternadamente el teléfono manos libres del estado de emisión al de recepción, se recomienda la utilización de dos secuencias de ráfagas de tono defasadas (por ejemplo, una señal acústica de 1 kHz, y una eléctrica de 400 Hz). Es probable que las características de conmutación medidas de esta manera puedan utilizarse más fácilmente en el análisis de los resultados de pruebas de conversación subjetivas.
Se consideran tres tipos de aparatos telefónicos manos libres:
5.1
Tipo 1
- Aparatos telefónicos manos libres en los
cuales la conmutación se produce cuando se alcanza un nivel absoluto
V
T
H
En general, es conveniente mantener bajo el nivel umbral, reducido el tiempo de subida y largo el tiempo de bloqueo. Por otra parte, en aplicaciones prácticas, los tiempos de subida extremadamente reducidos (unos pocos milisegundos) pueden dar lugar a que el circuito de conmutación vocal se active por ruidos impulsivos, mientras que los tiempos de bloqueo muy largos es probable que impidan la conmutación natural de la conversación. Además, si el nivel umbral es inferior en más de 25 dB al nivel vocal activo, el circuito de conmutación vocal se activará con demasiada facilidad por la acción del ruido ambiente.
Se recomiendan las siguientes características de conmutación:
a)El tiempo de subida,
T
R
debe ser menor que 15 ms, y preferentemente, inferior a 10 ms.
b)El tiempo de bloqueo
T
H
debe ser superior a 100 ms. Si el nivel umbral está en la gama
preferida, se recomiendan valores de
T
H
comprendidos entre 150 y 250 ms. Los tiempos de bloqueo superiores a
400 ms no mejoran considerablemente la calidad de funcionamiento.
c)El nivel umbral
V
T
H
debe ser como mínimo 20 dB menor que el nivel vocal activo. Pueden
utilizarse niveles comprendidos entre -20 dB y -15 dB si el tiempo de bloqueo
es superior a 300 ms. No deben utilizarse niveles superiores a -15 dB.
Para medir
V
T
H
la amplitud se aumenta gradualmente desde un nivel bajo hasta que se
produce la conmutación. De este modo se obtiene un valor umbral absoluto. En
general, el umbral se expresa como la diferencia entre este valor y la tensión
vocal eficaz media presente en el estado activo.
5.2
Tipo 2
-
Se recomiendan los siguientes valores:
a)
T
R
debe ser menor que 15 ms, y preferentemente inferior a 10 ms;
b)
T
H
puede ser inferior a 50 ms;
c)
T
S
se mide utilizando dos señales de excitación (véanse la entrada 1 y la
entrada 2 en la figura 2/P.34) y se recomienda que sea aproximadamente 100 ms.
Nota
- En condiciones de gran reverberación, algunos
teléfonos manos libres con este valor de
T
S
pueden funcionar de manera insatisfactoria.
En el 3.5 del Manual sobre mediciones telefonométricas figura más información sobre los niveles y métodos de medición.
5.3
Tipo 3
-
En la Recomendación P.30 figuran indicaciones sobre la evaluación de aparatos que utilizan compensación de eco.
Nota
- Para los aparatos telefónicos con altavoz puede
introducirse una pérdida de inserción en el lado recepción para evitar el
acoplamiento acústico con el micrófono del microteléfono. Esta pérdida de
inserción puede introducirse cuando la señal recibida en el altavoz es
demasiado alta, o cuando la señal procedente del micrófono del microteléfono es
enviada al altavoz con un nivel demasiado alto.
Se recomienda que el retardo de aplicación y la eliminación de esta pérdida de diserción se limiten a 20 ms y que se limite también su valor a fin de evitar cualquier efecto de mutilación de palabra recibida.
6 Condiciones de medida
Para las medidas subjetivas y objetivas deben utilizarse montajes para las pruebas como los descritos en este punto.
6.1
Mesa de pruebas
Durante las medidas, el teléfono manos libres se sitúa sobre una mesa que se define de la siguiente manera.
La superficie de la mesa debe ser dura (por ejemplo, contrachapado pulido de tipo marino o madera maciza), plana, rígida y horizontal, de forma que ofrezca una superficie de reflexión al sonido sobre la que se apoye el teléfono manos libres objeto de la prueba. Las dimensiones de la mesa deben ser tales que su superficie sea de 1 m2 aproximadamente, pero no inferior a 0,96 m2, y de forma que la anchura no sea inferior a 800 mm [2].
Nota
- Debe utilizarse este montaje para todas las
medidas, incluyendo el registro de las respuestas en frecuencia, aunque puede
que los efectos de difracción debidos a la mesa causen importantes valles o
crestas en la curva de respuesta (véase el
6.5.2
).
6.2
Montaje para las pruebas
La figura 3/P.34 muestra los montajes para las pruebas de uno y de dos teléfonos manos libres [3] para medidas subjetivas y objetivas.
Si las proyecciones de la caja no son rectangulares, el punto B debe hallarse en la intersección de la línea que pasa por el centro de la caja y el contorno de la proyección vertical de la caja.
El borde del frente de la caja debe ser perpendicular a la línea A-B.
Figura 3/P.34, p.
6.3
Condiciones ambientales durante las pruebas
Al realizar pruebas la acústica de la sala no debe tener una influencia predominante. Para las medidas objetivas se recomienda que el ambiente durante las pruebas sea prácticamente de campo libre (anecoico) hasta la frecuencia más baja de 175 Hz, y de forma que el montaje para las pruebas se encuentre totalmente dentro del volumen de campo libre.
Nota
- Puede considerarse que se dan condiciones
satisfactorias de campo libre cuando los errores debidos a las desviaciones
respecto a las condiciones ideales no exceden de ¹^1 dB.
Las pruebas deben realizarse en un ambiente en el que el nivel de ruido sea despreciable para las medidas objetivas, lo que se logra si el @índice de ruido (IR)\ o el @criterio de ruido (CR)\ son inferiores a 15 [4], [5]. Para las pruebas subjetivas puede ser suficiente mantener el nivel sonoro del ruido ambiente por debajo de 35 dBA.
6.4
Determinaciones subjetivas
El índice de sonoridad debe determinarse de conformidad con la Recomendación P.78.
Nota
- En el Tomo V del
Libro
Rojo
(1985) del CCITT o en el
Manual sobre mediciones
telefonométricas
figura información sobre los equivalentes de referencia.
6.4.1
Emisión
El nivel vocal para la medición del índice de sonoridad en emisión (ISE) de un teléfono manos libres debe ser normalmente igual al especificado para las mediciones de los aparatos telefónicos con microteléfono.
No es necesario que durante la prueba el hablante pase del anillo de guarda del micrófono de referencia al anillo de guarda colocado con respecto al teléfono manos libres, si puede suponerse que el efecto de obstáculo del micrófono de referencia es despreciable.
Normalmente, el nivel de conversación especificado y la utilización de una frase de prueba convencional deben ser suficientes para garantizar que un teléfono manos libres con conmutación vocal se encuentra en la condición de emisión durante la determinación de los índices de sonoridad en emisión (ISE). Si no es así, el nivel de conversación puede aumentarse hasta 5 dB, lo que puede compensarse en el sistema de referencia para preservar el mismo nivel de escucha.
Si la sensibilidad en emisión depende del nivel de ruido ambiente, las medidas subjetivas deben efectuarse en un ambiente silencioso (< 35 dBA). De este modo puede obtenerse más información sobre el comportamiento de los TML mediante la repetición de las mediciones en emisión aumentando los niveles del ruido ambiente hasta un máximo de 60 dBA.
6.4.2
Recepción
El nivel de conversación en el micrófono de referencia en la medición del equivalente R25 en recepción (ER25R) o del índice de sonoridad en recepción (ISR) debe ser normalmente igual al especificado para la medición de los aparatos con microteléfono. Con esto se garantiza normalmente que cuando se logra el equilibrio de sonoridad entre el sistema de referencia y el trayecto del sistema de prueba, una señal de amplitud suficiente está presente en el TML para conmutarlo a la condición de recepción.
A veces pueden plantearse problemas al acercarse a la condición de equilibrio desde la condición de atenuación elevada en los atenuadores de equilibrado, cuando la señal de entrada de bajo nivel no haga pasar el TML a la condición de recepción. Si es así, el nivel de conversación puede aumentarse hasta 5 dB para minimizar la diferencia de sonoridad.
Nota
- Esto aumentará el nivel de escucha en
equilibrio, pero en este caso no es posible corregirlo cambiando el atenuador
del sistema de referencia.
La obtención del equilibrio de sonoridad para condición de recepción puede facilitarse utilizando un sistema intermedio de referencia con altavoz. Sin embargo, la especificación de tal sistema está fuera del alcance de esta Recomendación.
6.5
Evaluaciones objetivas
Las evaluaciones objetivas de los teléfonos con altavoz y manos libres comprenden:
-las mediciones de la curva de sensibilidad en función de la frecuencia en emisión y recepción;
-la determinación objetiva de los índices de sonoridad de acuerdo con el método descrito en la Recomendación P.79.
Nota
- En el suplemento N.o 19 figuran otros métodos
para calcular los índices de sonoridad utilizados por algunas Administraciones
para sus medidas de planificación nacional.
6.5.1
Mediciones de la sensibilidad
6.5.1.1
Mediciones de la sensibilidad en emisión
Las
En este caso, la sensibilidad en emisión del sistema telefónico local se expresa como sigue:
S
m
J
= 20 log10 $$Bo
V
s
$$Bu
p
m
$$Be (dB con respecto a 1 V/Pa)
donde
V
s
es la tensión a través de una terminación de 600 ohmios y
p
m
es la presión sonora en el punto de referencia boca (PRB).
Puede utilizarse el nivel de medición propuesto en la Recomendación P.64: -4,7 dBPa en el PRB (figura 3/P.34), que corresponde a -29 dBPa a 50 cm de los labios en ausencia de la mesa y del aparato.
Nota
- Algunos TML utilizan circuitos de
`guarda de
ruido'
, lo que obliga a modificar la señal de la fuente. Un método adecuado
consiste en formar impulsos con la señal de origen con una cadencia adecuada,
por ejemplo, 250 ms de señal y 150 ms de ausencia de señal. Las sensibilidades
en emisión determinadas de esta manera para los teléfonos manos libres (TML) no
sirven para calcular los índices de sonoridad en emisión (ISE). Para ello, la
presión sonora de referencia debería tener un nivel en el punto de referencia
boca (PRB) superior en 24,2 dB (valor medio en la gama de frecuencias de
interés).
6.5.1.2
Mediciones de la sensibilidad en función de la
frecuencia en recepción
La
S
J
e
= 20 log10 $$Bo
p
R
$$Bu(1/2)
E
J
$$Be (dB con respecto a 1 Pa/V)
donde
p
R
^ es la presión sonora medida en el punto C de la figura 3/P.34 y
E
J
es la fuerza electromotriz en la fuente de 600 ohmios de impedancia.
6.5.2
Medida y cálculo de los índices de
sonoridad
6.5.2.1
Emisión
El cálculo del índice de sonoridad en emisión puede realizarse de acuerdo con la Recomendación P.79 utilizando la característica de sensibilidad en función de la frecuencia medida entre la salida eléctrica del aparato y la presión sonora acústica en el PRB (figura 3/P.34).
Nota
- En el suplemento No. 19 figuran otros métodos
para calcular los índices de sonoridad utilizados por algunas Administraciones
para sus medidas de planificación nacional.
Sin embargo, debe tenerse cuidado al diseñar la prueba y al interpretar los resultados. Los resultados disponibles hasta ahora se relacionan solamente con un número limitado de aparatos y la elección de la señal de medida es importante. En ciertas condiciones, una señal oral artificial puede activar los circuitos de guarda de ruido (insertando una atenuación en emisión). Se obtienen mejores resultados utilizando una voz artificial conforme a la actual Recomendación P.50 (características temporales de la señal próximas a las de la palabra real).
6.5.2.2
Recepción
Las mediciones objetivas descritas en el 6.5.1.2 se efectúan con un micrófono en campo libre en el punto C (figura 3/P.34).
Los índices de sonoridad se calculan de acuerdo con la Recomendación P.79, a condición de que se tengan en cuenta los siguientes fenómenos:
-el efecto de difracción de la cabeza del oyente,
-una corrección apropiada para la diferencia entre la escucha con un oído y con dos oídos.
Estos temas están aún en estudio en el marco de la Cuestión 2/XII.
De manerea provisional, en los cálculos de los índices de sonoridad debe substraerse un factor de corrección de 14 dB.
Nota
- En el suplemento N.o 19, figuran otros métodos
para calcular los índices de sonoridad utilizados por algunas Administraciones
para sus medidas de planificación nacional.
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 2/XII - Contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1989-1992.
[2]European Committee for Standardization (CEN):
Office
chair/desk working position - dimensions and design
requirements
, CEN: prEN91/agosto de 1981.
[3]CCITT
Método para la medida de la sensibilidad de un
aparato telefónico con altavoz
, anexo 2 a la Cuestión
17/XII, Libro Blanco, Tomo V, UIT, Ginebra, 1969.
[4]ISO:
Assessment of noise with respect to community
response
, ISO Recomendación 1996, 1971.
[5]BERANEK (L.^L.): Noise and Vibration Control,
McGraw
Hill
, pp. 564-566, Nueva York, 1971.
APARATOS TELEFóNICOS CON MICROTELéFONO
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificada en Melbourne, 1988)
1 Características de transmisión
En la Recomendación G.101 figura el plan de transmisión para las conexiones telefónicas internacionales.
Las Recomendaciones G.111 y G.121 tratan de la calidad de transmisión, es decir, de los índices de sonoridad para las conexiones telefónicas internacionales y nacionales, respectivamente.
Estas Recomendaciones permiten a las Administraciones separar las especificaciones, entre los aparatos telefónicos analógicos y las otras partes de la red, siempre que se satisfaga todo lo especificado.
Así pues, no pueden darse especificaciones precisas para los aparatos telefónicos analógicos. No obstante, pueden ofrecerse algunas consideraciones para el diseño (véase el suplemento N.o 10).
En la Recomendación P.31 figuran indicaciones sobre los teléfonos digitales.
2
Dimensiones del
microteléfono
La forma y las dimensiones del microteléfono ejercen una importante influencia en los niveles en emisión y recepción. El auricular debe ser capaz de asegurar una buena hermeticidad con la oreja, y el mango del microteléfono ha de tener una forma tal que impulse al usuario a mantenerlo junto a la cabeza en la posición óptima.
La referencia [1] es un estudio ergonómico que proporciona datos sobre la distribución de las dimensiones correspondientes de los dedos y de la cabeza.
En [2] se informa sobre un estudio posterior realizado en la República Popular de China sobre las dimensiones de la cabeza. Una investigación ulterior [3] muestra que para el uso es más conveniente que la parte micrófono del microteléfono esté un poco fuera (por ejemplo, 10 a 12 mm) de un círculo que englobe el centro de los labios del 80% de los sujetos sometidos a prueba (más de 4000). Un microteléfono conforme a estas dimensiones (véase la figura 1/P.35) será aceptable para más del 90% de los usuarios. Cuando se elige una distancia mayor de los labios a la embocadura del micrófono, será peor la relación señal/ruido ambiente y será más dificil obtener los valores recomendados de IELO (véanse las Recomendaciones G.121, P.11, P.76, P.79 y el suplemento N.o 11). Por tanto, deben considerarse la relación señal/ruido ambiente y la posición de la embocadura del micrófono para una utilización adecuada, por lo que probablemente deberá elegirse una solución de compromiso.
3
Recomendación para el
microteléfono
Sobre la base de la información expuesta anteriormente, el CCITT recomienda que los aparatos telefónicos con microteléfono sean conformes con las dimensiones indicadas en la figura 1/P.35, en lo que respecta a las posiciones de la embocadura y de la separación entre la mejilla y el microteléfono.
Nota
- Un auricular con un diseño que ofrezca una
buena hermeticidad con el oído artificial CEI 318 (Recomendación P.51)
facilitará la prueba tanto en los laboratorios como durante el proceso de
fabricación. La experiencia ha demostrado que los auriculares con una buena
hermeticidad con el oído artificial CEI 318 proporcionan en la mayoría de los
casos una buena hermeticidad con la oreja humana.
Figura 1/P.35, p.
Referencias
[1]CCITT - Contribución COM XII-N.o 49 (ITT), periodo de estudios 1973-1976.
[2]CCITT - Contribución COM XII-N.o 21 (República Popular de China), periodo de estudios 1977-1980.
[3]CCITT - Contribución COM XII-N.o 112 (República Popular de China), periodo de estudios 1977-1980.
Bibliografía
CCITT - Contribución COM XII-N.o 32 (Post Office del Reino Unido), periodo de estudios 1973-1976.
EFICACIA DE LOS DISPOSITIVOS DESTINADOS A EVITAR
LA PRODUCCIóN DE PRESIONES ACúSTICAS EXCESIVAS
POR LOS RECEPTORES TELEFóNICOS
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificada en Melbourne, 1988)
En la Recomendación K.7 se preconiza la utilización de dispositivos para
evitar que los receptores telefónicos produzcan presiones acústicas excesivas.
En esta Recomendación se indican los métodos para verificar la eficacia de
estos dispositivos en respuesta a impulsos de corta duración y para
perturbaciones de mayor duración, tales como los tonos. Se describe también un
método para verificar que estos dispositivos no tienen efectos adversos sobre
las señales vocales normales.
Nota preliminar
- Sobre la base de las conclusiones de
estudios científicos, varios autores u organizaciones han propuesto criterios
de riesgo de lesiones auditivas fundadas en las variaciones de la presión
acústica en condiciones de impulsos, sobre cuya definición, dicho sea de paso,
no existe acuerdo general. De manera similar, se han propuesto también
criterios de riesgo de lesiones auditivas para perturbaciones acústicas de
mayor duración, tales como los tonos. Sin embargo, estos criterios no se pueden
transponer directamente a las condiciones de prueba y a las mediciones
descritas a continuación ni se podrán verificar los resultados sin introducir
ciertas hipótesis que no se especifican en la presente Recomendación, cuyo
objetivo es solamente describir un método sencillo en la aplicación y en el
análisis de los resultados obtenidos. Los criterios recomendados se basan en la
experiencia obtenida en varios países en relación con la calidad que deben
tener los receptores telefónicos para la seguridad de los usuarios y
operadores. Es posible que las Administraciones deseen adoptar niveles límite
menores para reducir las molestias que experimentan los usuarios con las
perturbaciones acústicas, pero los niveles límite no deben ser tan bajos como
para presentar efectos adversos sobre los niveles normales de conversación.
1 Eficacia de la
protección contra impulsos de corta duración
Para verificar si la protección del aparato telefónico contra los riesgos de choque acústico producidos por impulsos de corta duración es satisfactoria se recomienda examinar sus características del modo que seguidamente se indica:
a)Se pone el aparato telefónico completo, comprendido el dispositivo de protección, en condiciones normales de funcionamiento, en cuanto a su corriente de alimentación y en su posición para el intercambio de una comunicación (por ejemplo, microteléfono descolgado).
b)El
c)El oído artificial se conecta eléctricamente con un sonómetro de precisión conforme a la publicación CEI 651, correctamente calibrado y que posea los circuitos necesarios para medir los niveles de cresta de las presiones acústicas. Este aparato ha de ser de clase 2 para pruebas de prototipos y puede ser de clase 3 para verificación de aparatos producidos en serie.
d)Se aplican impulsos eléctricos al aparato telefónico mediante un montaje
adecuado que permite superponerlos a la alimentación en corriente continua sin
que ésta cortocircuite los impulsos. Estos impulsos son producidos por un
generador conforme a la figura 1/K.17, cuyos componentes corresponden a los
descritos para las pruebas de repetidores para pares simétricos
(
R
3 = 25 ohmios,
C
2 = 0,2 èF; véase
el cuadro 1/K.17). La tensión de prueba está comprendida entre 0 y 1,5 kV.
e)Se comprueba también el aparato telefónico en cuanto a la autogeneración de impulsos acústicos como los que se producen en la operación de colgar, o marcar.
f)En los casos de los apartados d) y e), el nivel de cresta observado en la presión acústica (valor instantáneo máximo) ha de ser inferior a 140 dB con respecto a 20 èPa. A largo plazo, se recomienda a las Administraciones que limiten este valor a 135 dB para los aparatos de uso corriente.
Nota
- Las Administraciones pueden considerar
apropiado utilizar límites diferentes para casos específicos, por ejemplo, para
los cascos utilizados por las operadoras.
2 Eficacia de la
protección contra las perturbaciones de larga
duración
Para verificar si la protección del aparato telefónico contra el riesgo de daños de origen acústico causados por perturbaciones de larga duración, como los tonos, es satisfactoria, se recomienda examinar sus características del modo que seguidamente se indica:
a)Se pone el aparato telefónico completo, comprendido el dispositivo de protección, en condiciones normales de funcionamiento en cuanto a su corriente de alimentación y en su posición para el intercambio de una comunicación (por ejemplo, microteléfono descolgado).
b)El pabellón del receptor telefónico del aparato se aplica normalmente a un oído artificial conforme a la Recomendación P.51 (y correspondiente a la publicación CEI 318).
c)El oído artificial se conecta eléctricamente con un sonómetro de previsión conforme a la publicación CEI 651, correctamente calibrado para que mida niveles de presión sonora con ponderación A. Este aparato ha de ser de clase 2 para pruebas de prototipos y puede ser de clase 3 para verificación de aparatos producidos en serie.
d)Se aplica al aparato telefónico una señal sinusoidal de 1000 ¹ 20 HzLa lista de la ISO de las frecuencias preferidas incluye la de 1000 Hz. Esta es una frecuencia de referencia utilizada corrientemente. En la Recomendación O.6 se sugiere que se utilice la frecuencia 1020 Hz para la prueba de sistemas MIC, a fin de evitar que la frecuencia de prueba sea un submúltiplo de 8000 Hz, que es la frecuencia de muestreo. Para la prueba de los teléfonos digitales deberá tenerse en cuenta dicha Recomendación. y se aumenta su amplitud hasta que alcance un valor de 10 V (valor eficaz) a través de los terminales del aparato o hasta que la salida acústica en estado estacionario del receptor telefónico alcance su valor límite, de estas dos condiciones, la que se produzca primero.
e)Se comprueba también el aparato telefónico en cuanto a la autogeneración de perturbaciones acústicas tales como las de las señales de marcación por tonos realimentadas al receptor.
f)En los casos de los apartados d) y e) anteriores, el nivel de presión
sonora con ponderación A en estado estacionario debe ser inferior a 125 dBA
(respuesta
`lenta'
).
Nota 1
- Los tonos u otras perturbaciones que, por
naturaleza tienen una duración limitada a menos de 0,5 s, deben evaluarse como
impulsos de corta duración de acuerdo con el
1
. Las perturbaciones
repetitivas, como las que podrían producirse durante la marcación automática
por tonos, deben evaluarse de acuerdo con el
2
utilizando el
sonómetro ajustado para promediar las respuestas
`lentas'
.
Nota 2
- Las Administraciones pueden considerar
conveniente utilizar niveles diferentes en casos específicos, por ejemplo, para
los cascos de las operadoras.
3 Efectos sobre las señales normales de
conversación
Se recomienda verificar si la atenuación de las señales fuertes, obtenida con los dispositivos de protección, no entraña una deterioración de las señales normales de conversación, por ejemplo, por distorsión no lineal. Se puede proceder por series de medidas utilizando señales sinuisoidales en régimen permanente con una frecuencia de 1000 ¹ 20 Hz. Si las magnitudes son:
N
es el nivel de la tensión eléctrica en los terminales
del aparato;
N
viene determinado por la relación:
N
= 20 log10 $$Bo
V
e
f
f
$$Bu0,775 $$Be (dB)
donde
V
e
f
f
^ representa el valor eficaz de la tensión (en voltios) en los
terminales. El valor de
V
e
f
f
= 0,775 voltios (-2,2 dBV) hace
N
= 0 y
corresponde a un nivel de potencia de 0 dBm aplicado a 600 ohmios.
P
(
N
)es la presión acústica
producida por el receptor telefónico en condiciones determinadas (puede ser,
por ejemplo, medida en un oído artificial conforme a la Recomendación P.51),
que corresponde a la aplicación del nivel de tensión
N
entre los terminales del aparato;
A
(
N
)es la atenuación de la
eficacia electroacústica con relación a su valor de referencia determinado para
N
= -20 dB;
A
(
N
)
viene determinado por la relación:
A
(
N
) = 20 log10
$$Bo
P
(-20) $$Bu
P
(
N
) $$Be +
N
+ 20 (dB)
[
A
(
N
) = 0 para
N
= -20 dB].
Los valores obtenidos para
A
(
N
)
deben respetar las indicaciones del cuadro 1/P.36 obtenidas con medidas
efectuadas en varios tipos de aparatos provistos de diversos dispositivos de
protección.
Nota 1
- Puede ser útil efectuar algunas medidas
adicionales para verificar si los valores observados de
A
(
N
) son del mismo orden para
frecuencias comprendidas entre 200 Hz y 4000 Hz.
Nota 2
- Ciertos aparatos de reciente diseño tienen
algunas particularidades en el funcionamiento: por ejemplo, la sensibilidad
electroacústica depende de las condiciones de alimentación en corriente
continua y/o del nivel de las señales recibidas, prescindiendo del efecto de
los dispositivos de protección. A las Administraciones que tengan la intención
de utilizar tales aparatos incumbe adaptar eventualmente las condiciones
descritas para respetar los principios.
Cuadro 1/P.36 [T1.36], p.
INTENSIDAD DE CAMPO MAGNéTICO ALREDEDOR DEL AURICULAR DE
LOS APARATOS TELEFóNICOS QUE ADMITEN EL ACOPLAMIENTO DE PRóTESIS
AUDITIVAS
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificada en Melbourne, 1988)
1 Introducción
Los sistemas de inducción magnética introducidos en los aparatos
telefónicos para uso de prótesis auditivas generan un campo magnético alterno
cuyas características espaciales lo hacen detectable por las
La intensidad de campo magnético con la que las bobinas captadoras de inducción de las prótesis auditivas funcionan eficazmente debe ser suficientemente elevada para producir una relación señal/ruido aceptable, pero no tanto como para sobrecargar la prótesis auditiva.
El valor de intensidad de campo magnético recomendado en esta norma se ha elegido de manera que se cumplan estos requisitos en la mayor medida posible.
2 Campo de aplicación
Esta Recomendación se aplica a los aparatos telefónicos que generan un campo magnético para el acoplamiento a prótesis auditivas. Especifica el nivel, la linealidad y la variación en función de la frecuencia de la intensidad de campo magnético producida por el microteléfono, así como las características de una bobina sonda calibrada.
3 Explicación de los términos
3.1
Nivel de intensidad de campo magnético
Valor máximo de la
3.2
Plano de medición
Plano paralelo al plano del auricular, situado a una distancia de 10 mm de éste.
4 Medidas de intensidad de campo magnético
y valores recomendados
4.1
Calibrado del nivel acústico en recepción
Utilizando la configuración de medida mostrada en la figura 3/P.64, se ajustará el nivel de excitación del oscilador para producir un nivel de presión sonora de 80 dB a 1000 Hz. Este nivel de excitación se utilizará para medir las características de nivel y de frecuencia de la intensidad de campo magnético.
Nivel de intensidad de campo magnético
Colóquese (según el
5
) el centro de la
La gama de valores recomendados de la intensidad de campo magnético es:
de -17 a -30 dB con respecto a 1 A/m
Nota
- Es probable que las prótesis auditivas con bobinas
de captación magnética destinadas principalmente al acoplamiento con bucles
magnéticos en auditorios, de conformidad con la publicación 118-4 de la CEI,
tengan una sensibilidad que corresponda a la intensidad de campo del extremo
superior de la gama recomendada para el acoplamiento a los teléfonos.
Linealidad de la intensidad de campo magnético
Con la bobina sonda colocada de acuerdo con el 4.2 , auméntese en 20 dB el nivel de excitación de 1000 Hz especificado en el 4.1 y mídase la intensidad de campo magnético resultante.
La intensidad de campo debe aumentar en 20 dB ¹^1 dB, o bien, si el aparato telefónico tiene una linealidad mayor, la linealidad del campo magnético tiene que mantenerse igualmente buena.
4.4
Medidas de las características de frecuencia
Con la bobina sonda colocada como se indica en el 4.2 y con el nivel de excitación indicado en el 4.1 , varíese la frecuencia de 300 Hz y 3400 Hz y mídase la intensidad de campo resultante. Las características de frecuencia de la intensidad de campo magnético deberán amoldarse a la plantilla de la figura 1/P.37.
Figura 1/P.37, p.
5 Bobina sonda
5.1
Dimensiones
Para medir la intensidad de campo magnético se recomienda utilizar una bobina sonda calibrada de las siguientes dimensiones:
Núcleo:longitud (12,5 ¹^1 mm) sección transversal (1 mm ¹^0,5 mm) (2 mm ¹^0,5 mm)
Devanado:longitud (10 mm ¹^1 mm) sección tranversal (2 mm ¹^0,5 mm) (3 mm ¹^0,5 mm)
El devanado deberá ser más corto que el núcleo.
Nota 1
- Puede que el campo magnético no sea homogéneo
a distancias del orden de la longitud de la bobina sonda. La introducción del
material magnético del núcleo puede también reorientar el contorno del campo
magnético por lo que el material magnético del núcleo puede tener efectos
importantes.
Nota 2
- La bobina sonda puede combinarse con
elementos de corrección de frecuencia para obtener una respuesta en frecuencia
plana en la gama de 300 Hz a 3400 Hz.
Calibrado de la bobina sonda
La sensibilidad en función de la frecuencia de la bobina sonda se medirá con una precisión de ¹^0,5 dB.
En la publicación N.o 118-1 de la CEI figura un método para producir un campo magnético homogéneo de intensidad conocida. La distorsión armónica del campo magnético utilizado para el calibrado será inferior al 1%.
5.3
Distorsión
La distorsión de la bobina sonda será inferior al 2% al medirse una intensidad de campo de hasta +2 dB con respecto a 1 A/m.
ANEXO A (a la Recomendación P.37)
Medición de un adaptador
acusticomagnético que genera un
^
campo magnético
A.1
Objeto
Este anexo especifica el método de medición de un dispositivo denominado adaptador acusticomagnético que convierte la salida acústica de un receptor telefónico asociado en un campo magnético de acuerdo con los 4.1 y 4.2, campo que puede recibirse por la bobina captadora de una prótesis auditiva.
A.2
Definición del plano del adaptador
El plano del adaptador se define como el plano formado por los puntos de contacto de una superficie plana con la superficie del adaptador acusticomagnético opuesta a la conexión del auricular.
A.3
Definición del plano de medición
El plano de medición se define como el plano paralelo al plano del adaptador, situado a una distancia de 10 mm de éste.
A.4
Procedimientos de medida
Las medidas se efectúan de acuerdo con la presente Recomendación.
El nivel de presión sonora de salida del receptor telefónico se mide con el oído artificial sin tener instalado el adaptador acusticomagnético.
Las características del campo magnético del adaptador acusticomagnético se miden una vez instalado éste en el receptor telefónico real.
Nota
- Al informar de los resultados, debe
especificarse el tipo de aparato telefónico empleado.
A.5
Requisitos del campo magnético
El campo magnético producido por el adaptador cuando se acopla a un microteléfono debe satisfacer los requisitos en cuanto al nivel y a la característica en función de la frecuencia indicados en los 4.2 y 4.4.
A.6
Propiedades físicas
Las propiedades físicas deseables de un adaptador acusticomagnético son:
-fácil de colocar en el auricular y de quitarlo de él;
-fuerte contacto con el auricular para que puedan utilizarse el adaptador acusticomagnético y el microteléfono como una unidad integrada;
-producir un buen acoplamiento acústico y bien definido con el auricular (véase la nota);
-la superficie del adaptador acusticomagnético que define el plano del adaptador debe ser plana y tener una forma que defina fácilmente el plano del adaptador;
-el plano del adaptador debe ser aproximadamente paralelo al plano del auricular;
-el campo magnético producido por el adaptador debe estar orientado de manera que el acoplamiento magnético con la prótesis auditiva sea muy poco dependiente de la posición de esta última.
Nota
- El diámetro interior del cierre acústico se
recomienda que sea igual al diámetro exterior del oído artificial CEI 318.
Bibliografía
Methods of measurement of electro-acoustical
characteristics of hearing aids, Part 4: Magnetic field
strength in audio-frequency induction loops for hearing
aids purposes
, Publicación 118-4 de la CEI, 1981.
AHLBORG (H.): Speech levels in the Swedish telephone network,
TELE Engl. Ed.
, N.o 1, 1978.
DAHLGAARD (T.), NIELSEN (A.^K.): A statistical analysis of speech signals
in a local exchange, and a calculation of the line impedance from the natural
speech signals.
Teleteknik
, N.o 2, 1974.
GLEISS (N.): Preferred listening levels in telephony.
TELE
Engl. Ed.
, N.o 2, 1974.
CARACTERíSTICAS DE TRANSMISIóN DE LOS
SISTEMAS TELEFóNICOS DE OPERADORA (STO)
1
Sensibilidades de los STO en
emisión
En principio el STO es similar al @sistema telefónico local (STL) de la Recomendación P.64 con la excepción de que, en un casco, el auricular y el micrófono puede que no tengan una relación fija como ocurre en un microteléfono convencional. Los microteléfonos cuya distancia entre el receptor y el micrófono no es ajustable, deben colocarse según el anexo A de la Recomendación P.76. En los ajustables, el fabricante debe especificar una posición modal del acceso de entrada de la embocadura del micrófono mediante coordenadas tridimensionales relativas a los labios, los planos de referencia horizontal y vertical de la boca, según se define en la Recomendación P.51.
Esta
Nota
- Se supone que el término
`esquina de la
boca'
, utilizado por varios fabricantes para definir la utilización normal,
se encuentra a 21 mm del centro de la boca y a 9 mm del plano de los labios. El
campo sonoro de la boca artificial no se define detrás del plano de los labios
y por lo tanto no se recomienda la utilización de puntos de medición situados
detrás del plano de los labios.
La sensibilidad en emisión se determina como en los 2, 4 y 6 de la Recomendación P.64.
El índice de sonoridad en emisión (ISE) se calcula según se describe en la Recomendación P.79.
2
Sensibilidades en recepción de los
STO
2.1 En los cascos que utilizan
La sensibilidad en recepción se determina como en los 3, 5 y 7 de la Recomendación P.64.
El índice de sonoridad en recepción (ISR) se calcula según se describe en
la Recomendación P.79 utilizando los valores de
L
E
del cuadro 4/P.79.
2.2 En los cascos que utilizan
La sensibilidad en recepción se determina como en los 3, 5 y 7 de la Recomendación P.64.
2.3 La sensibilidad en recepción adecuada para su utilización en el cálculo de la sonoridad exige:
a)una función de transferencia (
S
D
E
) entre el tímpano y el @punto de referencia oído (PRO)\ que figura en
el cuadro 1/P.51, y
b)los valores de
LE
(
I
)
del cuadro 1/P.38 adecuados para los receptores insertables.
La sensibilidad se define como:
S
J
E
=
S
J
d
+
S
D
E
-
L$$idE(I)$$if
donde
S
J
E
es la sensibilidad desde el enlace hasta el oído humano;
S
J
d
es la sensibilidad desde el enlace hasta el simulador de oído CEI 711
(tímpano);
L$$idE(I)$$if
es la pérdida de acoplamiento al oído de
los receptores insertables (cuadro 1/P.38);
S
D
E
es la función de transferencia entre el tímpano y el PRO (cuadro
1/P.51).
El índice de sonoridad en recepción (ISR) se calcula según se describe en
la Recomendación P.79 utilizando el valor de
S
J
E
de la fórmula anterior. (
Nota
- Los valores de
L
E
del cuadro 4/P.79 han sido sustituidos por los valores del cuadro
1/P.38.)
Nota 1
- En el marco de la Cuestión 8/XII, prosiguen
los estudios para evaluar los tipos de auriculares intraconcha, circunaurales y
sin contacto B.
Nota 2
- En el
3.4
del
Manual sobre mediciones telefonométricas
puede encontrarse
una mayor información sobre la medición de los STO.
Tableau 1/P.38 [T1.38], p.13
MONTAGE : PAGE 80 = PAGE BLANCHE
S
$$id
DE
$$if F07/003
(1) F16/002 à 004
Formules: 2 - Tabulateurs: ..
TEXTE
Elemento d: Disk. 135 NF01/013
Nivel vocal activo: Disk. 136 NF02/005
g
= exp (-
t
/
T
)
NF02/013
Estimación del nivel activo, NF02/017
Attention (NP) Disk. 135 NF02/013 = OPM NF03/013 à enlever après
Ñ (NP) Disk. 136 NF02/029, 033 = OPM NF08/029, 033
(cs,) - (cs,)
(1BT) (BT..)
(5.TE.03.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 81 - 122
(BL) (DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 20.10.88 SJ
ID + LASER + diskette MAJ 04.11.88 RM
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 18.11.88 GG
Insertion des espaces réservés 25.11.88 PC
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP + LASER 30.11.88 GH/PC
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateurs 3) 30.11.88 PC
BAT 13.12.88 PV
MAJ s/disquettes 21.02.89 CD
SECCIóN 3
PATRONES DE TRANSMISIóN
Recomendación P.48
ESPECIFICACIóN DE UN SISTEMA INTERMEDIO DE
REFERENCIA
(Ginebra, 1976; modificada en Ginebra, 1980,
Málaga-Torremolinos, 1984 y Melbourne, 1988)
Resumen
La presente Recomendación está destinada a la especificación del @sistema intermedio de referencia (SIR)\ para definir índices de sonoridad. La descripción debe ser lo suficientemente detallada para que sea posible reproducir en diferentes laboratorios equipo de las características requeridas que satisfaga la calidad de funcionamiento normalizada.
1 Objetivos de diseño
Las condiciones principales que debe reunir un
a)el circuito debe ser estable y poseer características eléctricas y electroacústicas especificables. El calibrado del equipo ha de poder referirse a normas nacionales;
b)los elementos de circuito visibles deben ser análogos en cuanto a su apariencia a los de los equipos normales de abonado y producir la misma sensación táctil;
c)los sistemas emisor y receptor deben tener anchuras de banda y características de respuesta normalizadas para representar circuitos telefónicos comerciales;
d)el sistema debe incluir un enlace que ofrezca la posibilidad de insertar atenuaciones y otros elementos de circuito, como filtros o ecualizadores;
e)el establecimiento y mantenimiento del sistema ha de poder efectuarse con un equipo de prueba relativamente sencillo.
Nota
- Los requisitos consignados en los apartados a)
a d) se han cumplido en el diseño inicial del SIR, al basar las respuestas en
frecuencia en recepción y en emisión en las características medias de un gran
número de circuitos telefónicos comerciales y limitar las anchuras de banda a
la gama nominal de 300 a 3400 Hz.
Dado que el diseño detallado de un SIR puede variar según las Administraciones, las especificaciones que siguen definen únicamente las características esenciales para la normalización del funcionamiento del SIR.
En los 2, 3, 4 y 5 se describen los principios del SIR y se indican sus sensibilidades nominales; los 6 a 9 tratan de los requisitos relativos a estabilidad, tolerancias, límites de ruido, diafonía y distorsión. El 10 contiene información sobre características secundarias.
En [1] se da información sobre la instalación y el mantenimiento.
2 Utilización del SIR
Los elementos básicos del SIR son:
a)el sistema emisor;
b)el sistema receptor;
c)el enlace.
Tras el montaje, el calibrado y la interconexión de estos tres elementos a), b) y c), queda constituido un trayecto vocal de referencia (unidireccional), como se muestra en la figura 1/P.48. Para determinar los índices de sonoridad, se requieren también medios apropiados de conmutación con objeto de poder cambiar los sistemas emisor y receptor de referencia por sus homólogos comerciales correspondientes.
Figura 1/P.48 p.
3
Características físicas de los
microteléfonos
Los sistemas emisor y receptor de un SIR deben comprender, cada uno, un microteléfono simétrico con relación a su plano longitudinal, y el perfil determinado por un corte a través de ese plano, debe ajustarse a las dimensiones indicadas en la figura 1/P.35. En la práctica, puede considerarse cualquier forma conveniente, empleándose, por ejemplo, microteléfonos del tipo utilizado por una Administración en su propia red. La configuración general del microteléfono completo deberá ser tal que, en uso normal, la posición del pabellón del auricular sobre el oído sea lo más definida posible y no esté sujeta a variaciones excesivas.
La
Los transductores serán estables y lineales y su concepción física deberá ser tal que puedan ser alojados en el microteléfono elegido. Este último contendrá en todo caso las cápsulas del micrófono y del auricular, independientemente de que cualquiera de ellas no intervenga en las pruebas. El peso de un microteléfono así equipado no será superior a 350 gramos.
4 Composición del SIR completo e
impedancias en los interfaces
La figura 1/P.48 muestra la composición del SIR completo dividido como se especifica en el 2 . A continuación se examinan las características principales de cada una de sus partes.
4.1
Sistema emisor
El sistema emisor del SIR se define como la sección A-JS que va desde el micrófono del microteléfono A hasta el punto de contacto con el enlace en JS. El sistema emisor comprenderá los dispositivos de amplificación y ecualización necesarios para que se cumplan las condiciones de los 5.1 y 7.
La pérdida de retorno de la impedancia en JS, en el sentido hacia A, con
respecto a 600
/0
ohmios, una vez montado y calibrado
correctamente el sistema emisor, no será inferior a 20 dB en la gama de
frecuencias de 200 a 4000 Hz, ni inferior a 15 dB en la gama de frecuencias
comprendida entre 125 y 6300 Hz.
4.2
Sistema receptor
El sistema receptor del SIR se define como la sección JR-B que va desde el punto de contacto con el enlace en JR hasta el auricular del microteléfono en B. El sistema receptor comprenderá los dispositivos de amplificación y ecualización necesarios para que se cumplan las condiciones de los 5.2 y 7.
La pérdida de retorno de la impedancia en JR, en el sentido hacia B, con
respecto a 600
/0
ohmios, una vez montado y calibrado
correctamente el sistema receptor, no será inferior a 20 dB en la gama de
frecuencias comprendida entre 200 y 4000 Hz, ni inferior a 15 dB en la gama de
frecuencias de 125 a 6300 Hz.
4.3
Enlace
Para pruebas de equilibrado de la sonoridad y del efecto local, el enlace del SIR deberá comprender medios para introducir valores conocidos de atenuación entre los sistemas emisor y receptor, y consistirá en un atenuador calibrado de 600 ohmios con un valor máximo no inferior a 100 dB,
(por ejemplo, 10 10 dB + 10 1 dB + 10 0,1 dB)
una tolerancia, una vez montado permanentemente y conectado debidamente al
equipo, no superior al ¹^1% de la indicación de la escala o 0,1 dB, si este
valor fuera mayor. Hay que prever en el enlace elementos adicionales de
circuito (por ejemplo, distorsión de atenuación en función de la frecuencia).
La composición de los circuitos de estos elementos adicionales ha de ser
compatible con la del atenuador y con la de los puntos de contacto con el
enlace. La pérdida de adaptación del enlace con respecto a
600
/0
ohmios, con elementos adicionales de circuitos y
sin ellos, no será inferior a 20 dB en la gama de frecuencias comprendida entre
200 y 4000 Hz, ni inferior a 15 dB en la gama de 125 a 6300 Hz. Para estas
pruebas, los bornes que no sean objeto de la medición se cerrarán con
600
/0
ohmios.
5 Sensibilidades nominales de los sistemas
emisor y receptor
Los valores absolutos indicados más abajo son provisionales y podrían tener que modificarse como resultado del estudio de la Cuestión 19/XII [2].
5.1
Sistema emisor
La sensibilidad en emisión,
S
m
J
, se indica en la columna (2) del cuadro 1/P.48 (véase [3]).
5.2
Sistema receptor
La sensibilidad en recepción,
S
J
e
, medida en un oído artificial CEI/CCITT (véase la Recomendación P.64),
se indica en la columna (3) del cuadro 1/P.48 (véase [3]).
Cuadro 1/P.48 [T1.48] p.
6
Estabilidad
La estabilidad debe mantenerse, para valores razonables de temperatura y humedad ambiente, por lo menos durante el periodo comprendido entre las operaciones periódicas de calibración (véase también [1]).
7 Formas y tolerancias de las
sensibilidades de los sistemas emisor y receptor
La forma de las
Nota
- Se permite una excursión por encima o por
debajo de los límites, a condición de que:
a)la excursión no sea de más de 2 dB por encima del límite superior o por debajo del límite inferior;
b)la anchura de la excursión cuando exceda el límite apropiado no sea mayor a 1/10 de la frecuencia para el máximo o mínimo de la excursión.
Tableau [T2.48] p. 3
Figure 2/P.48, p. 4
Figure 3/P.48, p. 5
8 Límites de ruido
Es importante que el nivel de ruido en el sistema sea bien controlado [4].
9 Distorsión no lineal
Para que la distorsión no lineal sea despreciable con los niveles vocales utilizados normalmente para la determinación de índices de sonoridad, deberán satisfacerse los requisitos de distorsión.
10 Especificaciones completas
Pueden incluirse ciertas características secundarias del SIR en las especificaciones de las Administraciones. En particular, deberá prestarse gran atención a los elementos ajustables, a la estabilidad y tolerancia, a la diafonía, a las operaciones de instalación y mantenimiento, etc. En [1] se dan algunas indicaciones a este respecto.
Referencias
[1]
Precauciones para la instalación y el mantenimiento
correctos de un sistema intermedio de referencia
(SIR)
, Libro Naranja, Tomo V, suplemento N.o 1, UIT, Ginebra, 1977.
[2]CCITT - Cuestión 19/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, UIT, Ginebra, 1985.
[3]
Precauciones para la instalación y el mantenimiento
correctos de un sistema intermedio de referencia
(SIR)
, Libro Naranja, Tomo V, suplemento N.o 1,
9.2
, UIT,
Ginebra, 1977.
[4]
Ibíd.
,
5
.
APARATOS DE MEDIDAS PARA MEDICIONES OBJETIVAS
Recomendación P.50
VOZ ARTIFICIAL
(Melbourne, 1988)
El CCITT,
considerando
(a) que resulta altamente deseable la realización de
(b) que la normalización de dicha señal es un tema de estudio general para el CCITT,
recomienda
Las especificaciones aquí indicadas pueden
ser objeto de ulteriores mejoras, por lo que deben considerarse provisionales.
la utilización de la voz artificial descrita en esta Recomendación.
Nota 1
- En las mediciones objetivas del índice de
sonoridad, pueden utilizarse señales menos complejas como el ruido rosa, o el
ruido gaussiano de espectro conformado en lugar de la voz artificial.
Nota 2
- Todavía no se ha probado de forma exhaustiva
la voz artificial aquí recomendada; se están llevando a cabo ulteriores
estudios en el marco de la Cuestión 14/XII.
1 Introducción
La señal descrita a continuación reproduce las características de la voz
humana, para la caracterización de los sistemas y dispositivos de
telecomunicaciones, lineales y no lineales, diseñados para la transducción o la
transmisión de señales vocales. Se sabe que para ciertos fines, tales como las
`voces artificiales'
.
La voz artificial es una señal matemáticamente definida que reproduce las características temporales y espectrales de la voz que afectan significativamente al funcionamiento de los sistemas de telecomunicación [1]. Se definen dos categorías de voz artificial, que reproducen respectivamente las características de la voz masculina y femenina.
La voz artificial reproduce las siguientes características temporales y espectrales de la voz humana:
a)espectro medio a largo plazo,
b)espectro a corto plazo,
c)distribución de amplitudes instantáneas,
d)estructura vocalizada y no vocalizada de la forma de onda vocal,
e)envolvente silábica.
2 Alcance, objeto y definición
2.1
Alcance y objeto
La voz artificial tiene por objeto reproducir las características de la voz humana en la banda de 100 Hz a, por ejemplo, 8 kHz. Se puede utilizar para caracterizar muchos dispositivos, por ejemplo, micrófonos de carbón, aparatos telefónicos con altavoz, codificadores no lineales, dispositivos de control del eco, compansores silábicos y sistemas no lineales, en general.
La utilización de voz artificial en vez de la humana tiene las ventajas tanto de una generación más sencilla como de una menor variedad de muestras que la voz humana.
Por supuesto, cuando se prueba un sistema dado, deben considerarse las características del trayecto de transmisión que le precede. Hay que producir entonces la señal real de prueba como una convolución entre la voz artificial y la respuesta en el trayecto.
2.2
Definición
La @voz artificial@ \es una señal matemáticamente definida, que reproduce todas las características de la voz humana apropiadas para la caracterización de los sistemas de telecomunicación lineales y no lineales. Su objeto es proporcionar una correlación satisfactoria entre las medidas objetivas y las pruebas con voz humana.\
3 Terminología
Se puede producir la voz artificial en forma de señal eléctrica o acústica, según el sistema o dispositivo probado (canales de comunicación, codificadores, micrófonos). Las siguientes definiciones se refieren a las señales de la leyenda de la figura 1/P.50.
Figura 1/P.50, p.
3.1
voz artificial eléctrica
@
\Voz artificial producida como una señal eléctrica y utilizada para probar canales de transmisión u otros dispositivos eléctricos.\
3.2
señal de excitación de la boca
artificial
@
\Señal aplicada a la
Nota
- La ecualización depende de la boca artificial
que se emplee y se puede efectuar eléctrica o matemáticamente dentro del
proceso de generación de señales.\
3.3
voz artificial acústica
@
\Señal acústica en el PRB (punto de referencia boca) de la boca artificial que debe ajustarse a las características temporales y espectrales de la voz artificial eléctrica.\
4 Características
4.1
Espectro medio a largo plazo
En la figura 2/P.50 y en el cuadro 1/P.50 se indica el espectro medio a largo plazo de la voz artificial filtrado a un tercio de octava, normalizado para un nivel de presión sonora en banda ancha de -4,7 dBPa. Los valores del cuadro se han obtenido aplicando la ecuación teórica contenida en [2].
Nota
- Los valores del espectro a largo plazo de la
voz artificial en el PRB pueden deducirse de la ecuación:
S
(
f
) = -376,44 +
465,439(log10
f
) - 157,745(log10
f
)2 +
16,7124(log10
f
)3(1-1)
donde
S
(
f
) es la densidad espectral
en dB, con respecto a una intensidad sonora de 1 pW/m2 por Hz a la frecuencia
f
. La gama de frecuencias de definición va de 100 Hz a 8
kHz.
La figura 2/P.50 muestra la curva del espectro. Los valores de
S
(
f
) para frecuencias ISO a un tercio
de octava vienen dados en la cuarta columna del cuadro 1/P.50. Las tolerancias
por debajo de 200 Hz se aplicarán únicamente a la voz artificial masculina.
El nivel total de la presión sonora del espectro definida en la ecuación (1-1) es de -4,7 dBPa. No obstante, este espectro es aplicable también para los niveles comprendidos entre -19,7 y +10,3 dBPa. En otras palabras, el primer término de la ecuación (1-1) puede estar comprendido entre -391,44 y -361,44.
Figura 2/P.50, p.
Cuadro 1/P.50 [T1.50], p.
4.2
Espectro a corto plazo
Las características espectrales de las voces artificiales masculina y femenina se describen en el anexo A.
4.3
Distribución de amplitudes instantáneas
La distribución de la densidad de probabilidad de la amplitud instantánea de la voz artificial aparece en la figura 3/P.50 [3].
Figura 3/P.50, p.
4.4
Distribución del nivel de potencia por segmentos
La figura 4/P.50 muestra la distribución del nivel de potencia por segmentos de la voz artificial, medida en ventanas de tiempo de 16 ms. También se indican los límites superiores e inferiores de tolerancia.
Nota
- El límite superior de tolerancia representa la
distribución típica del nivel de potencia por segmentos de la conversación
normal, mientras que el límite inferior representa la palabra continua (frases
telefonométricas) [4], [5].
Figura 4/P.50, p.
4.5
Espectro de la envolvente de modulación
En la figura 5/P.50 se muestra el espectro de la forma de onda de la envolvente de modulación que debería reproducirse con una tolerancia de ¹^5 dB en toda la gama de frecuencias.
Figura 5/P.50, p.
4.6
Convergencia temporal
La voz artificial debe tener unas características lo más semejantes posible a la voz humana. En especial, debería ser posible obtener las características de espectro a largo plazo y de distribución de amplitudes en 10 segundos.
5 Método de generación
La figura 6/P.50 muestra un diagrama de bloques del
Figura 6/P.50, p.
5.1
Señal de fuente de excitación
La voz artificial se obtiene alternando aleatoriamente los cuatro elementos
unitarios básicos, cada uno de los cuales contiene segmentos vocalizados y no
vocalizados. Mientras que un elemento unitario comienza con un sonido no
vocalizado, seguido de uno vocalizado, los otros tres elementos comienzan con
un sonido vocalizado, seguido de uno no vocalizado y terminan de nuevo con un
sonido vocalizado (véase la figura 9/P.50). La relación entre la duración de
los sonidos no vocalizados
T
u
v
y la duración total de los segmentos vocalizados
T
v
para cada elemento unitario es de 0,25. La duración
T
=
T
u
v
+
T
v
de los elementos unitarios varía de acuerdo con la siguiente ecuación:
T
= -3,486 (log10
r
)
donde
r
designa un número aleatorio uniformemente
distribuido tal que (0,371
r
0,609).
Las duraciones de los sonidos vocalizados y no vocalizados de los cuatro elementos unitarios son las siguientes:
Elemento a:No vocalizado (
T
u
v
) + Vocalizado (
T
v
)
Elemento b:Vocalizado (
T
v
/4) + No vocalizado (
T
u
v
) + Vocalizado (3
T
v
/4)
Elemento c:Vocalizado (
T
v
/2) + No vocalizado (
T
u
v
) + Vocalizado (
T
v
/2)
Elemento d:Vocalizado (3
T
v
/4) + No vocalizado (
T
u
v
) + Vocalizado (
T
v
/4)
Los elementos unitarios deben repetirse aleatoriamente durante al menos 10 segundos para satisfacer las características de la voz artificial según se especifica en el 4 .
5.2
Excitación glotal
La señal de excitación glotal presenta una forma de onda periódica según se
muestra en la figura 7/P.50. La frecuencia del tono (1/
T
0
en la figura 7/P.50) varía de acuerdo con el esquema de variación mostrado en
la figura 8/P.50 durante el periodo
T
v
. El valor inicial de la frecuencia del tono (
F
s
de la figura 8/P.50) se determina de acuerdo con las siguientes
relaciones:
F
s
=
F
c
- 31,82
T
v
+ 39,4
R
para la voz artificial masculina.
F
s
=
F
c
- 51,85
T
v
+ 64,2
R
para la voz artificial femenina.
donde
F
c
y
R
designan respectivamente la frecuencia central
y una variable aleatoria uniformemente distribuida
(-1<
R
&lab;1).
F
c
es 128 Hz para la voz artificial masculina y 215 Hz para la voz
artificial femenina. En el trapezoide del esquema de variación de la frecuencia
del tono, la superficie del trapezoide por encima de
F
c
debe ser igual a la correspondiente por debajo de
F
c
(sombreada en la figura 8/P.50). En los elementos de las partes b), c)
y d) de la figura 7/P.50 el esquema de variación de la frecuencia del tono se
aplica a la combinación de las dos partes vocalizadas, independientemente de
donde se inserte el segmento no vocalizado.
Figure 7/P.50, p.
Figure 8/P.50, p.
5.3
Sonidos no vocalizados
La función de transferencia del filtro paso bajo situado después del
generador de ruido aleatorio (baja acentuación) es 1/(1 -
z
-1), donde
z
-1 designa el retardo
unitario.
5.4
Envolvente de potencia
La envolvente de potencia de cada elemento unitario de la señal de fuente de excitación está tan controlada que la potencia por segmentos a corto plazo (evaluada en intervalos de 2 ms) de la voz artificial varía de acuerdo con los esquemas mostrados en las partes a) a d) de la figura 9/P.50. Esto se obtiene utilizando las siguientes relaciones que proporcionan las señales de entrada y salida del filtro de conformación del espectro:
donde
P
e
n
^es la potencia de entrada al filtro de conformación del espectro,
P
s
a
l
^es la potencia de salida del filtro de conformación del espectro,
k
i
^es el iésimo coeficiente del filtro de conformación del espectro.
Los tiempos de subida, estacionario, y de caída de cada uno de los
trapezoides de las partes a) a d) de la figura 9/P.50 estarán mutuamente
relacionados a través de los mismos coeficientes de proporcionalidad
(2^:^3^:^5) del esquema de variación de la frecuencia del tono mostrado en la
figura 8/P.50. Para cada elemento unitario, la potencia media de los sonidos no
vocalizados (
P
u
v
) será 17,5 dB inferior a la potencia media de los sonidos vocalizados
(
P
v
).
5.5
Filtro de conformación del espectro
El filtro de conformación del espectro tiene una estructura en celosía de
orden 12 como se indica en la figura 10/P.50. Se definen 16 grupos, cada uno
con 12 coeficientes de filtrado
k
1 -
k
12; se utilizarán 13 grupos para generar la parte
vocalizada mientras que se utilizarán 3 grupos para generar la parte no
vocalizada. En el cuadro 2/P.50 se numeran estos coeficientes para las voces
artificiales tanto masculina como femenina.
Los doce coeficientes del filtro se actualizarán cada 60 ms mientras se genera la señal. Más concretamente, durante cada periodo de 60 ms, deben actualizarse los coeficientes reales de filtrado cada 2 ms mediante una interpolación lineal entre los dos conjuntos de valores adoptados para los intervalos siguientes de 60 ms. En la parte de sonido vocalizado, se escogerá cada uno de los 13 grupos de coeficientes de forma aleatoria cada 780 ms (60 ms 13) y en la parte de sonidos no vocalizados se escogerá cada uno de los tres grupos de coeficientes de forma aleatoria una vez cada 180 ms (60 ms 3).
Nota
- La realización descrita del filtro de
conformación debe considerarse como un ejemplo y no es parte integrante de esta
Recomendación. Cualquier otra realización que proporcione la misma función de
transferencia puede utilizarse como una alternativa.
Figure 9/P.50, p. 15
Figure 10/P.50, p. 16
Tableau 2/P.50 [T2.50], p. 17
Características del espectro
a corto plazo de la voz artificial
Se genera la voz artificial
seleccionando aleatoriamente cada uno de los 16 esquemas del espectro a corto
plazo cada 960 ms (60 ms 16 esquemas). La densidad espectral de cada uno de
los esquemas viene dada por la ecuación (A-1) y el cuadro A-1/P.50 y el
espectro a corto plazo de la señal durante el intervalo de 60 ms que va entre
cualesquiera dos selecciones sucesivas de esquemas varía suavemente de un
esquema al siguiente.
Nota
- Los esquemas del espectro de la ecuación (A-1)
y el cuadro A-1/P.50 se expresan en forma de potencias normalizadas.
Tableau A-1/P.50 [T3.50], A L'ITALIENNE, p. 18
Referencias
[1]CCITT - Contribución COM XII-N.o 76, periodo de estudios 1981-1984.
[2]CCITT - Contribución COM XII-N.o 108, periodo de estudios 1981-1984.
[3]CCITT - Contribución COM XII-N.o 11, periodo de estudios 1981-1984.
[4]CCITT - Contribución COM XII-N.o 150, periodo de estudios 1981-1984.
[5]CCITT - Contribución COM XII-N.o 132, periodo de estudios 1981-1984.
BOCA Y OíDOS ARTIFICIALES
(modificada en Mar del Plata, 1968; Ginebra, 1972, 1976 y
1980, Málaga-Torremolinos, 1984 y Melbourne, 1988)
El CCITT,
considerando
(a) que es muy conveniente diseñar un aparato de medida para mediciones telefonométricas que permita efectuarlas en el futuro sin tener que recurrir a bocas y oídos humanos;
(b) que la normalización de las bocas y oídos artificiales utilizados en dicho aparato es un tema de estudio general por parte del CCITT,
recomienda
(1) el empleo de los oídos artificiales descritos en el 1 de la presente Recomendación;
(2) la utilización de la boca artificial descrita en el 2 .
Nota
- Las Administraciones podrán utilizar, si lo
desean, los dispositivos que hayan podido construir para las pruebas en gran
escala de los aparatos telefónicos suministrados por los fabricantes, a
condición de que los resultados obtenidos con esos dispositivos concuerden
satisfactoriamente con los logrados aplicando el método que utilizan la voz y
el oído humanos.
1
Oídos artificiales
Se definen tres tipos de oído artificial:
1)un tipo de banda ancha para mediciones audiométricas y telefonométricas,
2)un tipo especial para medir los auriculares de inserción,
3)un tipo que reproduce fielmente las características del oído humano medio, para uso en laboratorio.
La Recomendación 318 de la CEI [1] se refiere al primer tipo, la Recomendación 711 de la CEI [2] al segundo tipo y la CEI sigue estudiando el tercer tipo.
Se recomienda la utilización de un oído artificial conforme con la Recomendación 318 de la CEI [1] para las mediciones con auriculares supraaurales, por ejemplo, microteléfonos y la utilización de un simulador de oído conforme con la Recomendación 711 de la CEI [2] para las mediciones de auriculares de inserción, por ejemplo, ciertos tipos de cascos.
Nota 1
- Para calibrar los auriculares del NOSFER con
pabellones de caucho (tipos 4026A y DR 701) debe utilizarse el método indicado
en el anexo B a la Recomendación P.42.
Nota 2
- La presión sonora medida con el modelo CEI
711 (oído artificial) está referida al tímpano. La función de corrección
indicada en el cuadro 1/P.51 se utilizará para referir los datos al punto de
referencia oído (PRO), en el que se basan los algoritmos de cálculo de los
índices de sonoridad (Recomendación P.79). La corrección es aplicable en
condiciones de oído despejado en el campo libre y también en condiciones de
oído parcial o totalmente obstruido.
Cuadro 1/P.51 [T1.51], p.
2
Boca artificial
2.1
Introducción
La boca artificial es un dispositivo que reproduce con precisión el campo acústico generado por la boca humana en el campo próximo. Se utiliza para medir objetivamente las características en emisión de los aparatos telefónicos equipados con microteléfonos, como se especifica en la Recomendación P.64. Puede utilizarse también para medir las características en emisión de teléfonos de altavoz a distancias de hasta 0,5 m del plano de labios, pero en este caso se reduce ligeramente la precisión con que reproduce el campo sonoro de la boca humana.
2.2
Definiciones
2.2.1@
anillo de labios
@
\Anillo circular delgado y rígido, que tiene un diámetro de 25 mm y menos de 2 mm de espesor. Se construirá con un material no magnético y se fijará sólidamente en la caja de la boca artificial. El anillo de labios define tanto el eje de referencia de la boca como el punto de referencia boca.
Nota
- No es obligatorio proporcionar el anillo de
labios para situar el plano de labios y el eje de referencia de los labios. Sin
embargo, cuando no se proporciona, deberá disponerse de marcas adecuadas o de
otras referencias geométricas apropiadas.\
2.2.2@
plano de labios; posición equivalente de los
labios
@
\Plano exterior del anillo de labios.\
2.2.3@
eje de referencia
@
\Línea perpendicular al plano de labios, que contiene el centro del anillo de labios.\
2.2.4@
plano vertical
@
\Plano que contiene el eje de referencia y divide la boca en mitades simétricas. Estará orientado verticalmente para reproducir el campo acústico generado por una persona de pie.\
2.2.5@
plano horizontal
@
\Plano que contiene el eje de referencia y perpendicular al plano vertical. Estará orientado horizontalmente para reproducir el campo acústico generado por una persona de pie.\
2.2.6@
punto de referencia boca (PRB)
@
\Punto situado en el eje de referencia, a 26 mm frente al plano de labios.\
2.2.7@
respuesta normalizada en campo
libre
(en un punto dado)
@
\Diferencia entre el nivel del espectro a 1/3 de octava de la señal entregada por la boca artificial en un punto dado en el campo libre y el nivel del espectro a 1/3 de octava de la señal aplicada simultáneamente en el PRB. La característica se mide excitando la voz artificial (véase la Recomendación P.50) con un ruido aleatorio modulado por la voz o un ruido rosa.\
2.2.8
obstáculo de referencia
@
\Disco construido de un material duro, estable y no magnético, como el latón, con un diámetro de 63 mm y un espesor de 5 mm. Para medir la difracción por obstáculo normalizada, el disco estará provisto de un micrófono de presión de 1/4 de pulgada montado de modo que el centro del diafragma esté colocado sobre la superficie del disco.\
2.2.9
difracción por obstáculo
normalizada
@
\Diferencia entre el nivel del espectro a 1/3 de octava de la presión acústica entregada por la boca artificial en la superficie del obstáculo de referencia y el nivel del espectro a 1/3 de octava de la presión entregada simultáneamente en el punto situado en el eje de referencia, a 500 mm frente al plano de labios. La característica se define para posiciones del obstáculo de referencia enfrente de la boca artificial, cuando el eje del disco coincide con el eje de referencia, y se mide excitando la boca artificial con una señal compleja como voz artificial, un ruido aleatorio modulado por la voz o un ruido rosa.\
2.3
Características acústicas de la boca
artificial
2.3.1
Respuesta normalizada en campo libre
La respuesta normalizada en campo libre se especifica en 17 puntos: 10 en el campo próximo y siete en el campo lejano. Los puntos del campo próximo se indican en el cuadro 2/P.51, y los puntos del campo lejano en el cuadro 3/P.51.
El cuadro 4/P.51 indica la respuesta normalizada en campo libre de la boca artificial, junto con sus tolerancias, para una anchura de banda comprendida entre 100 Hz y 8 kHz. Los requisitos en cada punto que no esté en el plano vertical serán cumplidos también por el punto correspondiente en el semiespacio simétrico.
La característica se verificará utilizando micrófonos apropiados, como se especifica en el cuadro 5/P.51. Los micrófonos de presión irán orientados con sus ejes perpendiculares a la dirección de propagación del sonido, mientras que los micrófonos situados en campo libre irán orientados con sus ejes paralelos a la dirección de propagación del sonido.
Nota
- Si se utiliza un micrófono de compresor con la
boca artificial, éste (o uno ficticio equivalente) se dejará colocado mientras
se verifica la respuesta normalizada en campo libre.
Tableau 2/P.51 [T2.51], p. 20
Tableau 3/P.51 [T3.51], p. 21
Tableau 4a/P.51 [T4.51], p. 22
Tableau 4b/P.51 [T5.51], p. 23
Tableau 4c/P.51 [T6.51], p. 24
Tableau 5/P.51 [T7.51], p. 25
2.3.2
Difracción por obstáculo normalizada
La difracción por obstáculo normalizada de la boca artificial se define en tres puntos del eje de referencia, como se especifica en el cuadro 6/P.51.
Nota
- Si se utiliza un
2.3.3
Nivel de presión sonora máxima que puede
generarse
La boca artificial será capaz de generar permanentemente la voz artificial acústica con niveles de presión sonora de hasta +6 dBPa por lo menos en el PRB.
2.3.4
Distorsión armónica
Al entregar tonos sinusoidales, con amplitudes de hasta +6 dBPa en el PRB, la distorsión armónica de la señal acústica respetará los límites especificados en el cuadro 7/P.51.
Tableau 6/P.51 [T8.P.51], p. 26
Tableau 7/P.51 [T9.P.51], p. 27
Linealidad
Una variación positiva o negativa de 6 dB de la señal eléctrica de alimentación producirá una variación conforme de 6 dB ¹^0,5 dB en el PRB para salidas en la gama comprendida entre -14 dBPa y +6 dBPa. Este requisito se cumplirá tanto para excitaciones complejas, como la voz artificial, como para tonos sinusoidales de la gama de 100 Hz a 8 kHz.
2.4
Otros aspectos
2.4.1
Condiciones de entrega
La boca artificial será entregada por el fabricante con las fijaciones mecánicas necesarias para colocar el micrófono de calibración de media pulgada en el PRB, como se especifica en la Recomendación P.64. En la caja del dispositivo se harán las marcas apropiadas para identificar la posición del plano vertical.
Cada boca artificial será entregada con un cuadro de calibración que especifique las características de radiación en el campo libre y de la difracción por obstáculo definidas en esta Recomendación.
2.4.2
Estabilidad
El dispositivo será estable y reproducible.
2.4.3
Campo de dispersión magnética
Los campos magnéticos por corrientes vagabundas en continua o en alterna generadas por la boca artificial no influirán en la señal transducida por micrófonos que se prueban.
Se recomienda que el campo magnético por corrientes vagabundas en alterna producido en el PRB esté por debajo de la curva formada por las siguientes coordenadas:
Frecuencia
(Hz)
Salida
magnética
(dB A/m/Pa) ^200 -10 1^000 -40 10^000 -40 Se recomienda
también que el campo magnético por corrientes vagabundas en continua en el PRB
sea inferior a 400 A/m.
Nota
- El límite del campo magnético por corrientes
vagabundas en continua recomendado de 400 A/m se aplica específicamente a bocas
destinadas a medir micrófonos electromagnéticos. Para medir otras clases de
micrófonos es aceptable un límite más alto de 1200 A/m.
2.4.4
Elección de un modelo
Los resultados de las mediciones efectuadas en la fuente BK 4219 (que ya no se fabrica) y en la fuente BK 4227 más moderna, con su embocadura sustituida por el adaptador cónico UA 0899, muestra una concordancia satisfactoria entre los dos modelos y con la presente Recomendación. Los modelos realmente utilizados en las pruebas deberán indicarse siempre junto con los resultados de las mediciones.
Nota
- Debe señalarse que la boca artificial BK 4227
genera un campo magnético por corrientes vagabundas en el PRB mayor que 400
A/m. Por consiguiente, no es adecuada para medir micrófonos electromagnéticos.
Referencias
[1]Recomendación de la Comisión Electrotécnica Internacional,
An artificial ear of the wideband type for the calibration of
earphones used in audiometry
, Publicación 318 de la
CEI, Ginebra, 1970.
[2]Recomendación de la Comisión Electrotécnica Internacional,
Occluded ear simulator for the measurement of earphones coupled
to the ear by ear insert
, Publicación 711 de la CEI,
Ginebra, 1981.
VOLúMETROS
En el cuadro 1/P.52 se indican las principales características de diversos aparatos de medida utilizados para controlar el volumen o los niveles de cresta durante conferencias telefónicas o transmisiones radiofónicas.
La medida del nivel vocal activo se describe en la Recomendación P.56. En el suplemento N.o 18, se comparan los valores obtenidos con el aparato de medida del nivel vocal activo con los obtenidos con los aparatos descritos en la presente Recomendación.
Nota
- En los suplementos al Tomo V del
Libro Blanco
^se describen los siguientes aparatos:
-
`voltímetro vocal'
(speech voltmeter)
: suplemento N.o 10 [1];
-volúmetro normalizado en Estados Unidos de América, llamado
-indicadores de amplitud máxima tipo U 21 y U 71 empleados en la República Federal de Alemania: suplemento N.o 13 [4].
El indicador de volumen del SFERT
(volume indicator)
,
utilizado antiguamente en el Laboratorio del CCITT, se describe en [5].
Pruebas comparativas de diversos tipos de volúmetros
En la nota que figura en [6] se dan algunas indicaciones sobre los resultados de pruebas preliminares, efectuadas en el Laboratorio del SFERT, para comparar el indicador de volumen con distintos indicadores de impulsos.
En el suplemento N.o 14 [7] figuran los resultados de pruebas comparativas realizadas en 1952 por la Post Office del Reino Unido. Otros resultados se encuentran en el suplemento N.o 18.
Tableau 1/P.52 [T1.52], p. 28
Referencias
[1]
Volúmetro de ARAEN o voltímetro vocal
, Libro
Blanco, Tomo V, suplemento N.o 10, UIT, Ginebra, 1969.
[2]
Volúmetro normalizado en Estados Unidos de América,
denominado medidor de VU
, Libro Blanco, Tomo V,
suplemento N.o 11, UIT, Ginebra, 1969.
[3]
Indicador de cresta empleado por la British Broadcasting
Corporation
, Libro Blanco, Tomo V, suplemento N.o 12, UIT, Ginebra, 1969.
[4]
Indicadores de amplitud máxima de los tipos U 21 y U 71
utilizados en la República Federal de Alemania
, Libro
Blanco, Tomo V, suplemento N.o 13, UIT, Ginebra, 1969.
[5]
SFERT volume indicator
, Libro Rojo, Tomo V, anexo
18, parte 2, edición en francés y en inglés, UIT, Ginebra, 1962.
[6]CCIF -
Libro Blanco
, Tomo IV, pp. 270 a 293,
edición en francés y en inglés, UIT, Berna, 1934.
[7]
Comparación de las lecturas hechas durante una
conversación con volúmetros de tipos diferentes
,
Libro Blanco, Tomo V, suplemento N.o 14, UIT, Ginebra, 1969.
SOFóMETROS (APARATOS PARA MEDIDAS OBJETIVAS^ DE LOS RUIDOS DE
CIRCUITO)
(Véase la Recomendación O.41, Libro Azul del CCITT, Tomo IV, fascículo IV.4)
SONóMETROS
(APARATOS PARA MEDIDAS OBJETIVAS DEL RUIDO^ AMBIENTE)
(modificada en Mar del Plata, 1968 y en Ginebra, 1972)
El CCITT recomienda que se adopte el sonómetro especificado en [1], para su
uso, en la mayoría de los casos, con los filtros de una octava, de media octava
y de un tercio de octava, conformes a [2].
Referencias
[1]Norma de la Comisión Electrotécnica Internacional,
Sound
level meters
, publicación 651 (179) de la CEI,
Ginebra, 1979.
[2]Recomendación de la Comisión Electrotécnica Internacional,
Octave, half-octave and third-octave band filters intended for
the analysis of sounds and vibration
, publicación 225
de la CEI, Ginebra, 1966.
APARATOS PARA MEDIR LOS RUIDOS IMPULSIVOS
(Mar del Plata, 1968)
La experiencia ha demostrado que los
Teniendo en cuenta estas consideraciones, el CCITT recomienda a las Administraciones que para medir el número de veces en que aparecen series de impulsos, tanto en los circuitos telefónicos como en los utilizados para las transmisiones de datos, empleen el contador de impulsos de ruido definido en la Recomendación O.71 [1].
Nota
- Las Administraciones podrán seguir estudiando
en el plano nacional si el empleo de estos contadores de impulsos de ruido
garantiza, por sí solo, que se cumplan las condiciones necesarias para obtener
una buena
Referencias
[1]Recomendación del CCITT
Especificaciones de un aparato
de medida para la evaluación del ruido impulsivo en los
circuitos de tipo telefónico
, Tomo IV, Rec. O.71.
MEDICIóN OBJETIVA DEL NIVEL VOCAL ACTIVO
(Melbourne, 1988)
Introducción
El CCITT considera importante que haya un método normalizado para medir objetivamente el nivel vocal, de modo que las mediciones realizadas por diferentes Administraciones puedan compararse directamente. El aparato correspondiente debe medir el nivel vocal activo y debe ser independiente de la interpretación del operador.
En esta Recomendación, un aparato de medida es una unidad completa que incluye los circuitos de entrada, el filtro (si es necesario), el procesador y la pantalla. El procesador incluye el algotirmo del método de detección.
En su forma actual, el aparato de medida puede utilizarse sin riesgo para experimentos de laboratorio o con cuidado en circuitos operacionales. Se continúan los estudios sobre:
a)cómo puede utilizarse el aparato de medida con circuitos a dos y a cuatro hilos para determinar quién está hablando o si se trata de eco, y
b)cómo puede discriminar este instrumento, por ejemplo, entre las señales vocales y los de señalización.
El método aquí descrito ofrece un máximo de comparabilidad y de continuidad con respecto a los trabajos anteriores si se utiliza una comprobación adecuada, por ejemplo un operador encargado de las funciones de comprobación; en particular, el nuevo método proporciona datos y conclusiones compatibles con los que han servido para establecer el valor convencional (22 microwatios) de potencia vocal a la entrada del punto a cuatro hilos del circuito internacional, de conformidad con la Recomendación G.223. En el anexo A se incluye un método con comprobación por un operador.
En esta Recomendación se describe un método que puede aplicarse fácilmente utilizando la tecnología actual. Sirve también como referencia para la comparación con otros métodos. La finalidad de esta Recomendación no es excluir cualquier otro método, sino garantizar que los diferentes métodos dan la misma respuesta.
El nivel vocal activo se medirá e indicará en decibelios con respecto a una referencia establecida, de acuerdo con los métodos descritos a continuación:
-
Método A
- Mide una magnitud denominada volumen vocal,
utilizada para el control en tiempo real del nivel vocal (véase el
4
).
-
Método B
- Mide una magnitud denominada nivel vocal
activo, que se utiliza para otros fines (véase el
5
).
Véase la comparación de lecturas de las mediciones de los métodos A y B en el suplemento N.o 18.
Nota
- Este aparato de medida no puede utilizarse para
determinar los niveles de cresta pero existe suficiente información [1] que
proporciona la relación valor instantáneo de cresta a valor eficaz, siempre que
no se haya modificado o restringido la señal de alguna manera, por ejemplo, por
recorte de las crestas.
2 Terminología
La terminología recomendada es la siguiente:
Volumen vocal
:
hasta
ahora se empleaban indistintamente esta expresión o la de
nivel
vocal
^; en lo sucesivo deberá utilizarse exclusivamente para denotar un
valor obtenido por el método A;
Nivel vocal
activo
:
debe utilizarse exclusivamente para
denotar un valor obtenido por el método B;
Nivel vocal
:
debe
utilizarse como término general para denotar un valor obtenido por cualquier
método que arroje un valor expresado en decibelios con respecto a una
referencia establecida.
Las definiciones de estos términos [2] y otros términos conexos, como los relativos a los propios aparatos de medida [3], deberán adaptarse en consecuencia.
3
Generalidades
3.1
Niveles eléctricos acústicos y otros
Esta Recomendación trata principalmente de mediciones eléctricas cuyos resultados se expresan en unidades eléctricas, generalmente decibelios con respecto a un valor de referencia apropiado, tal como un voltio. Sin embargo, si la calibración y la linealidad del sistema de transmisión en el cual se efectúa la medición están garantizadas, es posible referir el resultado a cualquier otro punto del sistema, situado antes o después del punto de medición, en el que la señal puede existir en forma no eléctrica, por ejemplo, acústica. La potencia es proporcional al cuadrado de la tensión en el dominio eléctrico, al cuadrado de la presión sonora en el dominio acústico, o al equivalente digital de cualquiera de estas magnitudes en el dominio numérico, y el valor de referencia debe ser de la clase apropiada (1 voltio, 1 pascal, presión acústica de referencia igual a 20 micropascales, o cualquier otra unidad establecida, según el caso).
3.2
Requisitos universales
En las mediciones de nivel vocal de todos los tipos, la información suministrada debe incluir: la designación del sistema de medidas, el método utilizado (A, B o equivalente al B, como se explica en el 4 , u otro método especificado), la magnitud observada, las unidades, y otra información pertinente tal como el valor del margen (explicado más adelante), cuando proceda.
Deben indicarse también todas las condiciones pertinentes de la medición, como la anchura de banda, la posición del aparato de medida en el circuito de comunicación, y la presencia o ausencia de una impedancia de terminación. Aparte de la limitación de la banda indicada para excluir las señales no esenciales, no debe introducirse ninguna ponderación de frecuencia en el trayecto de medición (a diferencia del trayecto de transmisión).
3.3
Promediación
Cuando se da una media de varias lecturas, debe indicarse el método de
promediación. El
nivel medio
(volumen vocal medio o nivel
vocal activo medio), que se establece tomando la media de varios valores en
decibelios, debe distinguirse de la
potencia media
,
obtenida convirtiendo varios valores en decibelios a unidades de potencia,
tomando la media de éstos y, facultativamente, restableciendo el resultado en
decibelios.
Debe mencionarse toda corrección aplicada, junto con los hechos o hipótesis sobre los cuales se basa dicha corrección. Por ejemplo, en los cálculos de carga, cuando los niveles activos o las duraciones de las fracciones de señales vocales medidas difieren mucho, suele añadirse 0,115 ì2 a la mediana del nivel o al nivel medio para calcular la potencia media, habida cuenta de que la distribución de los niveles vocales activos medios (valores en decibelios) es aproximadamente gaussiana.
4 Método A: indicación inmediata del
volumen vocal para aplicaciones en tiempo real
La medición del volumen vocal para el control o ajuste rápido en tiempo real del nivel por un observador humano debe realizarse de la manera tradicional, utilizando uno de los dispositivos enumerados en la Recomendación P.52.
El aparato de medida y el método de interpretación de las deflexiones de la aguja deben ser apropiados para la aplicación de que se trata, como puede verse en los ejemplos del cuadro 1/P.56.
Los valores obtenidos con el método A deben expresarse en forma de
volumen vocal
; debe indicarse el aparato de medida
empleado, la magnitud observada y las unidades en que se expresa el resultado.
Cuadro 1/P.56 [T1.56], p.
5 Método B: Nivel vocal activo para
aplicaciones distintas de las mencionadas en el método A
5.1
Principio de medición
El nivel vocal activo se mide integrando una magnitud proporcional a la potencia instantánea durante el periodo total en que está presente la señal vocal de que se trata (denominado el tiempo activo), y expresando después el cociente, proporcional a la energía total dividida por el tiempo activo, en decibelios con respecto a una referencia apropiada.
La potencia media de una señal vocal, cuando se sabe que está presente, puede estimarse con mucha precisión a partir de muestras tomadas a una velocidad bastante inferior a la velocidad de Nyquist, pero la cuestión más importante es el criterio que debe utilizarse para determinar cuándo hay presentes señales vocales.
Idealmente, el criterio debe indicar la presencia de señales vocales
durante la misma proporción del tiempo que parece haberla para un oyente,
excluido el ruido que no es parte de las señales vocales (como impulsos, ecos y
ruido uniforme durante los periodos de silencio), pero incluyendo los breves
periodos en que la potencia es baja o nula pero que no se perciben como
interrupciones en el flujo de señales vocales [4]. No es esencial que el
detector funcione exactamente en sincronismo con los comienzos y terminaciones
de las vocalizaciones percibidas: puede haber un retardo tanto en la activación
como la desactivación, a condición de que el tiempo activo total se mida
correctamente. Por este motivo, los detectores complejos de actividad vocal en
tiempo real, que funcionan con muestreo a la velocidad de Nyquist, como los que
se utilizan satisfactoriamente en la
Esta Recomendación describe un método de detección que cumple los requisitos. El método conlleva la aplicación de un umbral que depende de la señal y que no puede especificarse por adelantado, de modo que no pueden garantizarse resultados exactos mientras se efectúa la medición; a pesar de ello, la acumulación de información suficiente durante el proceso permite aplicar el umbral correcto retrospectivamente y obtener así el resultado correcto casi tan pronto como termina la medición. La adaptación continua del nivel umbral en tiempo real parece arrojar resultados similares en los casos sencillos, pero es necesario realizar estudios más detallados para saber en qué medida puede generalizarse esta conclusión.
5.2
Detalles de realización
El algoritmo para el método B es el siguiente.
Se muestrea la señal a una velocidad no inferior a
f
muestras por segundo, y se cuantifica uniformente en una gama de al menos 212
intervalos de cuantificación (es decir, utilizando 12 bits por muestra,
incluido el signo).
Nota
- Este requisito garantiza que la gama dinámica
para la tensión instantánea sea de como mínimo 66 dB, pero dos factores se
combinan para reducir unos 30 dB la gama de niveles vocales activos medibles:
1)Debe tenerse en cuenta la relación potencia vocal de cresta/potencia vocal media, a saber, unos 18 dB para el valor rebasado con una probabilidad de 0,001.
2)Deben calcularse valores de envolvente hasta al menos 16 dB por debajo del nivel activo medio: estos valores pueden ser fracciones, pero no serán suficientemente precisos si se calculan a partir de un intervalo de cuantificación muy superior al doble del valor de la muestra; es decir, no debe esperarse que se mida un nivel vocal activo que se sitúe a menos de unos 10 dB por encima del intervalo de cuantificación.
Sean
x
i
los valores de las muestras sucesivas con
i
= 1,
2, 3, y
t
= 1/
f
segundos el intervalo
de tiempo entre muestras consecutivas.
Otras constantes requeridas son:
v
factor de escala (voltios/unidad) del convertidor
analógico-digital,
T
constante de tiempo de suavizamiento, en segundos
g = exp (-
t
/
T
)coeficiente de
suavizamiento
H
tiempo de retención (mantenimiento) en segundos
I
=
H
/
t
redondeo al número entero más
próximo
M
margen en dB, diferencia entre el nivel umbral y el
nivel vocal activo.
Se supone que se somete las muestras de entrada a dos procesos distintos, 1 y 2.
Proceso 1
Acumulación del número de muestras
n
, la suma
s
y la suma de cuadrados
sq
:
n
i
=
n
i
-1 + 1
s
i
=
s
i
-1 +
x
i
sq
i
=
sq
i
-1 +
x
$$Ei:2:
i
_
donde
s
0,
sq
0 y
n
0 (valores iniciales) son cero.
Proceso 2
Promediación exponencial en dos etapas de los valores de la señal rectificados:
p
i
=
g
^º^
p
i
-1 + (1 -
g
)^º^|^
x
i
^|
q
i
=
g
^º^
q
i
-1 + (1 -
g
)^º^
p
i
donde
p
0 y
q
0 (valores iniciales )
son cero.
La secuencia de las
q
i
se denomina envolvente; las
p
i
denotan magnitudes intermedias.
Se aplica a la envolvente una serie de tensiones umbral fijas,
c
j
. Estas deben estar en progresión geométrica, con una razón menor o
igual a 2^:^1 (6,02 dB), desde un valor igual a aproximadamente la mitad del
código máximo, decreciendo hasta un valor igual a un intervalo de
cuantificación o menos. Se forman por otro lado una serie correspondiente de
cómputos de actividad
a
j
, y una serie correspondiente de cómputos de retención,
h
j
:
Para cada valor sucesivo de
j
:
si
q
i
>
c
j
o
q
i
=
c
j
se añade 1 a
a
j
y se pone
h
j
= 0;
si
q
i
&lab;
c
j
y
h
j
&lab;
I
se añade 1 a
a
j
y se añade 1 a
h
j
;
si
q
i
&lab;
c
j
y
h
j
=
I
no se cambia nada.
En el primer caso la envolvente está al mismo nivel que el umbral de orden
j
o por encima de él, de modo que la conversación está
activada a juzgar por ese nivel de umbral. En el segundo caso, la envolvente
está por debajo del umbral, pero la conversación se considera aún activada
porque el tiempo de retención correspondiente no ha expirado aún. En el tercer
caso, la conversación está desactivada a juzgar por el nivel de umbral en
cuestión.
Inicialmente los
a
j
son nulos y los valores de
h
j
iguales a
I
.
Debe señalarse que el subíndice
i
, en todos los casos
anteriores, sirve solamente para distinguir los valores actuales de los valores
anteriores de magnitudes acumuladas: por ejemplo, no es necesario guardar más
de un valor de
sq
, pero este valor se actualiza
continuamente. Por tanto, al final de la medición pueden omitirse los
subíndices de
s
,
sq
,
n
,
p
y
q
.
Se continúan todos estos procesos hasta que se señala el fin de la medición. Después se evalúan las magnitudes siguientes.
Tiempo total =
n
º
t
Potencia a largo plazo =
sq
º
v
2/
n
Nota
- Si se sospecha que puede haber una desviación
importante en continua puede estimarse la desviación calculando
s
º
v
/
n
y
servirse de ella para hallar un valor más exacto de la potencia a largo plazo
(en alterna), de la forma
v
2
[
sq
/
n
-
(
s
/
n
)2]. Sin embargo, en este caso
debe tenerse también en cuenta el efecto de la desviación sobre la envolvente y
efectuarse las correcciones pertinentes.
Para cada valor de
j
, la potencia activa estimada es
igual a
sq
º
v
2/
a
j
.
En esta etapa las potencias se expresan por el cuadrado de la tensión (en
voltios) por unidad de tiempo. Ahora se expresa la potencia a largo plazo y la
potencia activa estimada en decibelios con respecto a la tensión de referencia
elegida
r
:
Nivel a largo plazo,
L
= 10 log (
sq
º
v
2/
n
) - 20 log
r
Estimación del nivel activo,
A
j
= 10 log (
sq
º
v
2/
a
j
) - 20 log
r
Umbral,
C
j
= 20 log (
c
j
º
v
) - 20 log
r
Para cada valor de
j
, se compara la diferencia
A
j
-
C
j
con el margen
M
y se determinan (si es necesario
por interpolación en una escala en decibelios entre dos valores consecutivos de
A
j
y de
C
j
) el nivel activo verdadero
A
y el umbral
correspondiente
C
para los que
A
-
C
=
M
. Si uno de los pares de valores
A
j
y
C
j
cumple exactamente esta condición, entonces el factor de actividad
verdadero es
a
j
/
n
, pero en todos los casos puede evaluarse a
partir de la expresión
10(
L
-
A
)/10.
Para simplificar, el algoritmo se ha definido en términos de un proceso digital, pero debe considerarse que cualquier proceso equivalente (por ejemplo, el aplicado en un computador analógico programable) cumple también la definición.
5.3
Valores de los parámetros
Deben utilizarse los valores de los parámetros indicados en el cuadro 2/P.56 que resultan adecuados para el fin perseguido y que han sido verificados a lo largo de muchos años de aplicación por diversas organizaciones [4].
Cuadro 2/P/56 [T2.56] p.
El resultado de una medición hecha mediante el algoritmo anterior, con
valores de los parámetros conformes a las restricciones anteriores, debe
indicarse como
nivel vocal activo
, y debe especificarse
que el sistema
utiliza el Método B
de esta Recomendación.
Nota
- Con niveles de ruido muy altos, como por
ejemplo en ciertos vehículos o en ciertos sistemas radioeléctricos, a menudo es
conveniente fijar el umbral más alto (es decir, utilizar un margen) a fin de
excluir el ruido: esto puede hacerse a condición de que se indique también el
margen. El resultado de esta medición debe indicarse como
nivel
vocal activo con un margen M
, y especificarse que el
sistema de medición
utiliza el Método B
con un margen M
.
El factor de actividad debe expresarse preferentemente en forma de porcentaje, con una especificación del valor del margen, si éste está fuera de la gama normalizada.
6 Equivalentes aproximados del método
B
Otros métodos en desarrollo utilizan un principio generalmente similar de medición pero sus detalles se apartan del algoritmo indicado anteriormente.
No se trata de excluir ningún método de ese tipo, siempre que los
resultados experimentales demuestren de manera convincente que el mismo da
resultados que concuerdan con los obtenidos por el método B en una gama
suficientemente amplia de condiciones. Por este motivo, se admite una clase de
métodos denominada
métodos equivalentes al
B
Un método equivalente al B para la medición del nivel vocal es, por definición, cualquier método que satisfaga la siguiente prueba en todos sus aspectos.
Se realizarán mediciones simultáneamente con el método en cuestión y con el método B en dos o más muestras de conversación, para cada combinación de las variables siguientes:
Vocesuna voz masculina y una voz femenina.
Material de conversaciónuna lista de frases independientes, un pasaje de conversación continua, y un canal de una conversación, cada uno de los cuales durará como mínimo 20 segundos (tiempo activo).
Anchura de banda300 a 3400 Hz y 100 a 8000 Hz.
Ruido añadidouniforme en la banda de mediciones con niveles a
(
M
+ 5) dB y (
M
+ 25) dB por debajo
del nivel vocal activo, donde
M
(el margen) es normalmente
de 15,9 dB, pero menor en aplicaciones con alto nivel de ruido.
Nivelesa intervalos de 10 dB en la gama considerada para el sistema en cuestión.
A partir de los resultados, se calcularán para cada una de las 24 combinaciones anteriores los límites de confianza de 95% para la diferencia entre el nivel indicado por el método en cuestión y el nivel vocal activo indicado por el método B.
Si para cada combinación, el límite de confianza superior de esta diferencia no es mayor que +1 dB y el límite de confianza inferior no es menor que -1 dB, se considerará que el método es equivalente al B.
Este procedimiento de verificación es válido hasta que se recomiende una señal apropiada asimilable a una señal vocal que pueda utilizarse para esta función (véanse las Cuestiones 12/XII y 13/XII).
Por otra parte, un método se considera equivalente al B si arroja resultados que están comprendidos en los límites especificados una vez corregidos por la adición de una constante fija, conocida antes de la medición y que no depende de ninguna características de la señal vocal (excepto quizás la anchura de banda, si ésta se conoce independientemente).
Los resultados de las mediciones realizadas con este método deben
presentarse en forma de
nivel vocal activo equivalente
al B
factor de actividad equivalente al
B
.
7 Especificación
Un voltímetro vocal consta normalmente de tres partes, a saber:
i)circuitos de entrada,
ii)filtro, y
iii)procesador y pantalla.
La figura 1/P.56 muestra un esquema típico de este aparato de medida.
La utilización o no de la totalidad o de una parte de los componentes de los apartados i) e ii) dependerá del sitio en que haya de utilizarse el aparato de medida. Sin embargo, se recomienda que un aparato de medida de uso general se ajuste a esta especificación.
Figura 1/P.56, p.
7.1
Entrada de señal
7.1.1
Impedancia de entrada
El aparato de medida suele utilizarse en derivación, y en tales casos debe tenerse una impedancia elevada para que no influya en los resultados. Se recomienda que la impedancia sea de 100 kohmios.
7.1.2
Protección de los circuitos
Se recomienda que el aparato de medida admita tensiones muy superiores a las de la gama de medición pues en caso de uso accidental el circuito probado puede tener tensiones más altas que las previstas. Como ejemplo de esto cabe citar las tensiones de red de 110/240 V o la tensión de central de 50 V.
7.1.3
Conexión
Se recomienda que la conexión sea independiente de la polaridad. El aparato de medida debe tener la posibilidad de conectarse tanto en modo simétrico como en modo asimétrico.
7.2
Filtro
Cuando se miden niveles vocales de circuitos en la banda telefónica clásica (300 a 3400 Hz), a menudo es práctico utilizar un filtro que rechace el zumbido, atenúe el ruido de cinta magnética, etc., pero que deje pasar las frecuencias de mayor interés sin afectar a la medición del nivel vocal. Se ha hallado que el conjunto de parámetros del cuadro 3/P.56 cumple este requisito. La figura 2/P.56 muestra un ejemplo de la respuesta de este filtro.
También deberían cumplirse los siguientes requisitos:
Nivel de salida:
ruido de banda ancha (20 a 20^000 Hz) <-75 dBm
ruido ponderado (telefonía) <-90 dBmp.
Tableau 3/P.56 [T3.56], p. 32
Figure 2/P.56, p. 33
7.3
Mediciones del nivel vocal
7.3.1
Gama de funcionamiento para señales vocales
La gama de funcionamiento recomendada para señales vocales se refiere al nivel activo y debe ser como mínimo de 0 a -30 dBV.
Nota 1
- La gama dinámica del aparato de medida
dependerá del @convertidor analogico-digital (CAD)\. Si el CAD se ajusta a un
nivel de entrada máximo de 10 voltios (es decir, el código todos 1) y se
utiliza artimética de 12 bits, basada en los bits más significativos de la
salida del CAD, un bit de signo con 11 bits de amplitud proporcionan una gama
de 66 dB. La gama medible será unos 35 dB menor cuando se tiene en cuenta la
relación nivel de cresta/nivel medio de 18 dB (las crestas de potencia de la
señal vocal sólo excederán del nivel de entrada máximo durante menos de 0,1%
del tiempo [1]) y el margen
M
de 15,9 dB; por tanto el
nivel de la señal vocal más potente es de unos +2 dBV y el de la señal más
débil es de -30 dBV. Sin embargo, se ha hallado que la gama de funcionamiento
práctica va de +5 dBV a -35 dBV.
Nota 2
- Para prever la posibilidad de una gama más
amplia de niveles vocales puede introducirse un atenuador o un amplificador de
bajo nivel de ruido en los circuitos de entrada. Es preciso tratar de mantener
los requisitos de entrada indicados en el
7.1.1
.
7.3.2
Linealidad
La linealidad del aparato de medida se especifica para mediciones del valor eficaz de una onda sinusoidal, porque, para señales vocales, el algoritmo es correcto por definición y sólo hay que considerar la precisión o repetibilidad de las mediciones, conforme se especifica en el 7.3.4 .
Suponiendo:
a)que la medición dura como mínimo 5 segundos;
b)que la onda sinusoidal está presente durante todo el periodo de la medición, la linealidad especificada será:
Frecuencia
(Hz)
Gama de
entrada
(dBV)
Precisión
(dB) 100 a 4000 +16 a -45
¹ 0,1 4000 a 8000 +13 a -45 ¹ 0,3
Nota
- En el caso
ideal, el nivel máximo de entrada para la gama de frecuencias 4000 a 8000 Hz
debe ser igual que para la gama 100 a 4000 Hz, pero las limitaciones prácticas
de los CAD existentes en el mercado (debido a la limitada
7.3.3
Respuesta en frecuencia
La respuesta en frecuencia del aparato de medida sin filtro cuando mide en la gama de frecuencias 100 a 8000 Hz, debe ser plana dentro de las tolerancias especificadas:
Frecuencia
(Hz)
Gama de
entrada
(dBV)
Tolerancia
(dB) 100 a 4000 +16 a -45
¹ 0,2 4000 a 8000 +13 a -45 ¹ 0,4
Nota 1
- Las
tolerancias están referidas a 1000 Hz.
Nota 2
- Se aplica la nota del
7.3.2
.
7.3.4
Repetibilidad
Cuando se mide repetidamente con el mismo aparato de medida una señal vocal dada cuyo nivel activo está dentro de la gama de funcionamiento recomendada y cuya duración activa no es inferior a cinco segundos, las lecturas del nivel activo deben tener una desviación típica inferior a 0,1 dB.
8 Calibración periódica del aparato de
medida utilizado para el método B
Los siguientes procedimientos de calibración periódica, utilizando señales no semejantes a las vocales, garantizarán el funcionamiento satisfactorio del aparato de medida. La calibración verdadera sólo puede realizarse con señales vocales.
En la figura 3/P.56 se muestra un montaje adecuado de los circuitos. Siempre que convenga, las mediciones deben realizarse con dos ajustes del atenuador: 0 y 20 dB. Todas las señales de entrada proceden de una fuente de 600 ohmios de impedancia interna, y el aparato de medida está terminado en 600 ohmios.
Figura 3/P.56, p.
8.1
Funcionamiento sin señal de entrada
Si no se aplica ninguna señal de entrada, el aparato de medida deberá presentar los siguientes resultados:
Factor de actividad 0 + 0,5% Nivel activo< -60 dBV Nivel a largo
plazo< -60 dBV 8.2
Funcionamiento con tono continuo
Con una onda sinusoidal de 1000 Hz calibrada a 0 dBV, el aparato de medida deberá presentar los siguientes resultados para los dos ajustes del atenuador aplicados durante 12 + 0,2 segundos:
Atenuador = 0 dB Atenuador = 20
dB
Factor de actividad 100 a 0,5% 100 a 0,5% Nivel activo 0 ¹ 0,1
dBV -20 ¹ 0,1 dBV Nivel a largo plazo 0 ¹ 0,1 dBV -20 ¹ 0,1 dBV
8.3
Funcionamiento con ruido blanco
8.3.1
Sin filtro
Cuando el aparato de medida funciona sin filtro y la fuente de ruido blanco se calibra a 0 dBV, el aparato de medida deberá presentar los siguientes resultados para los dos ajustes del atenuador aplicados durante 12 + 0,2 segundos:
Atenuador = 0 dB Atenuador = 20
dB
Factor de actividad 100 a 0,5% 100 a 0,5% Nivel activo 0 ¹ 0,5
dBV -20 ¹ 0,5 dBV Nivel a largo plazo 0 ¹ 0,5 dBV -20 ¹ 0,5 dBV
8.3.2
Con filtro
Cuando el aparato de medida funciona con filtro y la fuente de ruido blanco se calibra a 0 dBV, el aparato de medida deberá presentar los siguientes resultados para los dos ajustes del atenuador aplicados durante 12 + 0,2 segundos:
Atenuador = 0 dB Atenuador = 20
dB
Factor de actividad 100 a 0,5% 100 a 0,5% Nivel activo -6,9 ¹
0,5 dBV -26,9 ¹ 0,5 dBV Nivel a largo plazo -6,9 ¹ 0,5 dBV -26,9 ¹ 0,5 dBV
8.3.3
Ruido impulsivo
Cuando el aparato de medida funciona sin filtro y la fuente de ruido
impulsivo funciona durante tres segundos en la condición
`CERRADO'
y
tres segundos en la condición
`ABIERTO'
y está calibrada a 0 dBV en la
condición
`CERRADO'
el aparato de medida deberá presentar los siguientes
resultados para los dos ajustes del atenuador aplicados 12 + 0,2 segundos:
Atenuador = 0 dB Atenuador = 20
dB
Factor de actividad 55 ¹ 1,5% 55 ¹ 1,5% Nivel activo 0 ¹ 1 dBV
-20 ¹ 1 dBV Nivel a largo plazo -2,7 ¹ 1 dBV -22,7 ¹ 1 dBV
Nota
- Podría revisarse este
8
para calibrar
los aparatos de medida para el método B y el método equivalente al B cuando una
señal asimilable a una señal vocal pueda realizar convenientemente esta
función.
ANEXO A (a la Recomendación P.56)
Método basado en el empleo
de un voltímetro vocal conforme al método B en condiciones
reales de red
No obstante, cuando el aparato de medida se conecta a un punto a cuatro hilos de una conexión del tipo dos-cuatro-dos hilos, la medición puede efectuarse con un operador que supervise el comienzo y el fin de la conversación. El operador puede realizar esta función utilizando auriculares (siempre que se haya obtenido el permiso del abonado) o con un aparato de medida auxiliar (por ejemplo, conforme a la Recomendación P.52). El montaje del circuito se muestra en la figura A-1/P.56.
El operador supervisa la conversación, utilizando el aparato de medida auxiliar o los auriculares, y después por medio de un botón de arranque/parada puede medir el comienzo y el fin de la conversación.
Figura A-1/P.56, p.
Referencias
[1]RICHARDS (D.^L.): Telecommunication by Speech, sección 2.1.3.2, pp.
56-69,
Butterworths
, Londres, 1973.
[2]
List of Definitions of Essential Telecommunication
Terms
, Definición, 14.16, segunda edición, UIT, Ginebra, 1961.
[3]
List of Definitions of Essential Telecommunication
Terms
, Definiciones, 12.34, 12.35, 12.36, segunda edición, UIT, Ginebra,
1961.
[4]BERRY (R.^W.): Speech-volume measurements on telephone circuits,
Proc. IEE
, Vol. 118, No 2, pp. 335-338, febrero de 1971.
Bibliografía
BRADY (P.^T.): Equivalent Peak Level: a threshold-independent speech level
measure,
Journal of the Acoustical Society of America
,
Vol. 44, pp. 695-699, 1968.
CARSON (R.): A Digital Speech Voltmeter - the SV6,
British
Telecommunications
Engineering
, Vol. 3, parte 1, pp. 23-30, abril de 1984.
CCITT - Contribución COM XII-N.o 43
Método para mediciones
del nivel de conversación utilizando el bus de interfaz y
cálculo de la CEI
(Noruega), periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1982.
MONTAGE: PAGE 122 = BLANCHE
(1BT) (BT10) Disk. 137 NF06/005 OPM: 05
(5.TE.04.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 123 - 146
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 25.10.88 PR
ID + LASER 04.11.88 CW
MAJ diskette 04.11.88 CW
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 14.11.88 GG Insertion des espaces réservés 17.11.88 YB
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP + LASER 24.11.88 GH/PC
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateurs...) ........ ..
BAT (sans corr.) 05.01.89 DD
MAJ s/disquette 21.02.89 CD
SECCIóN 5
MEDIDAS ELECTROACúSTICAS
OBJETIVAS
Recomendación P.61
MéTODOS DE CALIBRADO DE LOS MICRóFONOS DE
CONDENSADOR
(modificada en Málaga-Torremolinos, 1984)
Los calibrados primario y secundario de los micrófonos de condensador pueden
efectuarse utilizando los métodos que se describen a continuación:
1 Calibrado primario mediante el método de
reciprocidad
El procedimiento recomendado para el calibrado primario de los micrófonos
de condensador es la
En [3] se incluye un método preciso para el calibrado por reciprocidad en campo libre. Otra posibilidad consiste en aplicar las curvas de corrección en campo libre que figuran en [4] para el calibrado de la presión de los micrófonos de condensador de una pulgada a fin de determinar sus respuestas en campo libre. En principio, el método de calibrado en campo libre por reciprocidad puede extenderse también a los micrófonos de media pulgada. No se han normalizado las curvas de corrección en campo libre para los micrófonos de media pulgada.
2 Calibrado secundario por el método de
comparación
El
`dos micrófonos y una fuente sonora auxiliar'
que se
describe en [1] a [3]. En primer lugar, se determina la salida del micrófono
calibrado para un nivel dado de excitación aplicado a la fuente sonora
auxiliar. A continuación se sustituye el micrófono calibrado por el micrófono
que hay que calibrar, y se determina su salida para el mismo nivel de
excitación aplicado a la fuente sonora auxiliar. La diferencia de nivel (en dB)
entre las salidas de los dos micrófonos se aplica entonces al calibrado
conocido del primer micrófono para determinar el calibrado del segundo. El
procedimiento se repite para cada frecuencia de interés.
3 Calibrado secundario utilizando
pistófonos
y otros
calibradores de nivel sonoro
Los calibrados secundarios pueden también efectuarse utilizando pistófonos y otros calibradores de nivel sonoro que producen un nivel conocido. Tales aparatos se utilizan a menudo para verificar el calibrado de un micrófono a una sola frecuenciaSon posibles calibrados con una precisión de ¹^0,3 dB.. Han de seguirse cuidadosamente las instrucciones del fabricante cuando se utilizan estos dispositivos; en particular, tal vez sea necesario aplicar correcciones para la presión barométrica, el volumen del acoplador, el tipo de micrófono, etc. En la actualidad la CEI estudia la normalización de estos calibradores.
Referencias
[1]Comisión Electrotécnica Internacional
Precision method
for pressure calibration of one-inch standard condenser
microphones by the reciprocity technique
, publicación
327 de la CEI, Ginebra, 1971.
[2]Comisión Electrotécnica Internacional
Simplified method
for pressure calibration of one-inch standard condenser
microphones by the reciprocity technique
, publicación
402 de la CEI, Ginebra, 1972.
[3]Comisión Electrotécnica Internacional
Simplified method
for free-field calibration of one-inch standard condenser
microphones by the reciprocity technique
, publicación
486 de la CEI, Ginebra, 1974.
[4]Comisión Electrotécnica Internacional,
Values for the
difference between free-field and pressure sensitivity
levels for one-inch standard condenser microphones
,
publicación 655 de la CEI, Ginebra, 1979.
MEDIDAS HECHAS EN LOS APARATOS TELEFóNICOS DE
ABONADO
(modificada en Málaga-Torremolinos, 1984 y
Melbourne, 1988)
1
Medida de la
distorsión de atenuación de un aparato telefónico
La curva de las variaciones de la sensibilidad absoluta de un aparato
telefónico (sistema emisor o sistema receptor) en función de la frecuencia no
informa por completo sobre la manera en que este aparato reproduce la voz
humana o la música, aunque a menudo se la denomina
`característica de
funcionamiento a distintas frecuencias'
.
2
Medida de la distorsión no lineal
de un aparato telefónico y del ruido de micrófono
Si bien las distorsiones no lineales de los receptores telefónicos son, por lo general, despreciables, los micrófonos (sobre todo los micrófonos de carbón que comúnmente se emplean en los aparatos telefónicos comerciales) presentan una no linealidad considerable; la relación entre la variación de la resistencia del micrófono y la presión acústica que se ejerce sobre el diafragma no es lineal. Esta no linealidad es tanto más importante cuanto mayor es la variación de resistencia con relación a la resistencia total del micrófono, es decir, cuanto más sensible es el micrófono. Además, puede haber otros dos efectos:
2)La inercia mecánica de los granos de carbón (o el retardo en el establecimiento del contacto eléctrico entre estos granos) se debe a que los diversos regímenes de agitación del carbón bajo la influencia de las ondas acústicas no son los mismos para todas las frecuencias de esas ondas (por ejemplo, un micrófono de carbón reproduce mejor en general los batidos lentos entre dos sonidos).
Nota 1
- En [1] y en [2] se resume la información
disponible sobre la materia. Es evidente que las medidas con señales
sinusoidales sólo permiten predecir en un grado limitado la calidad de
funcionamiento de la transmisión vocal de los sistemas no lineales, en especial
si el valor de cresta de la señal de prueba es mucho menor que la señal vocal
transmitida. Se prevé, pues, que una señal compleja con la misma densidad
espectral y la misma función de densidad de amplitud que la palabra real (por
ejemplo, la Recomendación P.50) resultará más útil como señal de prueba.
Nota 2
- La aplicación de señales de prueba complejas o de
señales vocales reales para medir la no linealidad de circuitos telefónicos se
estudia en el marco de la Cuestión 13/XII [3].
Ciertos tipos de micrófonos de carbón pueden producir un ruido estacionario audible que a menudo depende de la magnitud de la corriente de alimentación. Este tipo de ruido y su efecto sobre la calidad de transmisión se miden de la misma manera que los otros tipos de ruido aditivo de circuito.
3 Medida objetiva de los índices de sonoridad
(IS)
Como ejemplos de aparatos que miden objetivamente los índices de sonoridad
con arreglo a la Recomendación P.65 están el
`CERF'
de la Administración
francesa [4], el
`AURAL'
de la NTT [5], el
`TIGGER'
de British
Telecom [6] y el
`Loudness Rating Meter'
de STL [7]. El capítulo 5 del
Manual sobre mediciones telefonométricas
[8] contiene
breves descripciones de los aparatos mencionados.
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 13/XII, anexo 1, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1981.
[2]CCITT - Cuestión 13/XII, Anexo, Libro Verde, Tomo V, UIT, Ginebra, 1973.
[3]CCITT - Cuestión 13/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[4]CCITT - Contribución COM XII-N.o 184, Aparato de medida objetiva del equivalente R25 y del efecto local utilizado por la Administración francesa, Francia, periodo de estudios 1981-1984.
[5]CCITT - Contribución COM XII-N.o 79, Sistema para la medición objetiva del índice de sonoridad, NTT, periodo de estudios 1981-1984.
[6]WARD (H.^F.), CROSS (R.^C.): TIGGER-An Automatic Test System for
Measuring the Transmission Performance of Telephones,
British
Telecommunications
Engineering
, Vol. 2, julio de 1983.
[7]CCITT - Cuestión 15/XII, anexo 6, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988.
[8]CCITT -
Manual sobre mediciones telefonométricas
,
UIT, Ginebra, 1987.
MéTODOS DE EVALUACIóN DE LA CALIDAD DE TRANSMISIóN
A BASE DE MEDIDAS OBJETIVAS
Los métodos de medida de esa naturaleza, se están estudiando por el CCITT en
el marco de la Cuestión 7/XII [1]. En los anexos A y B a la Recomendación P.11
y en los suplementos N.os 2 y 3 que figuran al final del presente fascículo se
describen los métodos que utilizan la British Telecom y la AT&T,
respectivamente. También deben citarse los métodos especificados en la
Recomendación P.79, para calcular índices de sonoridad.
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 7/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
DETERMINACIóN DE LAS
CARACTERíSTICAS
DE SENSIBILIDAD EN FUNCIóN DE LA FRECUENCIA DE LOS
SISTEMAS^ TELEFóNICOS LOCALES
PARA CALCULAR SUS íNDICES DE SONORIDAD
(Ginebra, 1976; modificada en Málaga-Torremolinos, 1984
y Melbourne, 1988)
En la Recomendación P.76 se indican los principios generales en relación con
la determinación de índices de sonoridad.
1 Introducción
Por lo general, las características de sensibilidad en función de la frecuencia en emisión, en recepción y en efecto local de un @sistema telefónico local (STL)\ se miden directamente.
Nota 1
- Las características de
sensibilidad en función de la frecuencia en emisión, en recepción y en efecto
local pueden calcularse también si se dispone de la información pertinente
sobre la línea telefónica y el puente de alimentación. Parte de la información
necesaria sobre el efecto local está fuera del ámbito de las Recomendaciones
existentes.
Nota 2
- Se aplican también los mismos principios a
las medidas para micrófonos y auriculares.
Dado que pueden requerirse
a)proporcionar información al proyectista de un
c)proporcionar características de sensibilidad en función de la frecuencia adecuadas para uso en el cálculo de índices de sonoridad, o en la estimación de otras magnitudes que se determinen en forma subjetiva.
La presente Recomendación trata sólo del punto c) y, para esta finalidad son básicas las medidas en condiciones reales. Las bocas y oídos artificiales deben utilizarse procurando obtener una buena concordancia entre los resultados obtenidos con ellos y las medidas con bocas y oídos reales. Las medidas en condiciones reales son complicadas, requieren mucho tiempo y no pueden reproducirse con gran precisión, en especial si se utilizan micrófonos de carbón.
En la presente Recomendación se describen métodos de medida en que se utilizan formas recomendadas de bocas y oídos artificiales (véase la Recomendación P.51).
Esta Recomendación se aplica principalmente a los STL con aparatos telefónicos con microteléfonos. Sin embargo, los principios se aplican también a otros tipos de teléfonos. En la Recomendacion P.38 figuran consideraciones específicas para los cascos y en la Recomendación P.34 para los teléfonos de altavoz.
2
Sensibilidad en emisión de un
STL
A los fines de la presente Recomendación, la sensibilidad en emisión de un sistema telefónico local (STL) se especifica en términos de la presión acústica en campo libre en un punto de referencia situado frente a la bocaEl punto de referencia boca utilizado en la presente Recomendación se define en el anexo A. y de la salida eléctrica del sistema telefónico local. La presión acústica de entrada no puede medirse al mismo tiempo que la salida eléctrica, sino que la medida debe hacerse en forma indirecta. La presión en el punto de referencia se mide en ausencia del microteléfono; luego, sin variar la fuente constituida por la boca artificial, se coloca el microteléfono en la posición definida frente a la boca y se mide la salida. Si se utilizan la boca y la voz humanas, no puede garantizarse que la fuente mantenga su salida constante entre el momento de la medida de la presión acústica en campo libre y el de la medida de la salida eléctrica del micrófono. Las bocas artificiales tienen el inconveniente de representar imperfectamente la impedancia de la fuente y la distribución del campo de las bocas reales.
Además de establecer las condiciones adecuadas en cuanto a la fuente, es
necesario que la embocadura se encuentre, para cada tipo de microteléfono, en
la posición en que se emplearía en la realidad. Esto puede lograrse situando
adecuadamente la
Si se aumenta la presión acústica aplicada a un micrófono de carbón, la
tensión de salida de éste no aumenta en forma lineal. Esta falta de linealidad
obedece a una compleja función, en la que intevienen la presión acústica
aplicada, la frecuencia, la corriente de alimentación, y el acondicionamiento y
la orientación de la
3
Sensibilidad en recepción de un
STL
El oído artificial modelo CEI-318 (véase la Recomendación P.51) permite
efectuar medidas precisas de la sensibilidad en recepción de los STL, pero las
presiones acústicas medidas con él no siempre concuerdan con las existentes en
el
L
E
) apreciable entre el auricular y el oído real (esta fuga no está
representada en las formas recomendadas y disponibles de oído artificial), y en
parte a cierto aumento en el volumen comprendido entre el auricular y el oído
real. En consecuencia, para utilizar los resultados de medidas efectuadas de
conformidad con la presente Recomendación, es necesario introducir una
corrección (veáse el
7
).
Sin duda, sería muy conveniente poder modificar el oído artificial de modo que tal corrección fuese innecesaria. Esto ha sido ya objeto de estudio, pero no se ha podido determinar todavía si una sola modificación del oído artificial bastaría para tener en cuenta todos los tipos de auriculares telefónicos. Se necesitan más datos, preferentemente de varios laboratorios, a fin de poder examinar una gama mucho más amplia de tipos de auriculares.
4
Boca y voz
artificiales
Debe tener las siguientes propiedades:
a)la distribución de la presión acústica en torno al orificio debe ser aproximada a la existente en torno a la boca humana;
b)la impedancia acústica hacia la boca debe simular la de la boca humana de modo que el aumento de presión debido al efecto de obstrucción de los micrófonos telefónicos sea representativo;
c)ha de ser posible establecer, en el punto de referencia boca, presiones acústicas definidas en función de la frecuencia. En una boca artificial usual es conveniente que la presión acústica en este punto, en un intervalo de variación apropiado, sea proporcional a la tensión de entrada de la boca artificial independiente de la frecuencia, por lo menos en la gama de 200 a 4000 Hz, pero de preferencia de 100 a 8000 Hz.
A los fines considerados aquí, el @punto de referencia boca (PRB)\ se
define como el punto situado sobre el eje de la boca artificial a una distancia
de 25 mm frente a la
La Recomendación P.51 define los requisitos de las bocas artificiales.
Nota
- No obstante, el índice de sonoridad en emisión
calculado a partir de las sensibilidades en emisión medidas en experimentos en
que se utiliza una boca artificial no siempre concuerda con los índices de
sonoridad determinados subjetivamente en experimentos con bocas humanas. El
tema continúa estudiándose en el marco de las Cuestiones 8/XII y 12/XII.
En principio, la voz artificial definida en la Recomendación P.50 debe
utilizarse como la
5
Oído artificial
Debe tener las siguientes propiedades:
a)la impedancia acústica presentada a los auriculares telefónicos debe simular la del oído humano en las condiciones prácticas de empleo de los microteléfonos;
b)la sensibilidad del oído artificial se define como la sensibilidad a la presión del micrófono de medida. Debe ser constante dentro de ¹^0,5 dB en la gama de frecuencias de 100 a 8000 Hz.
Para el oído humano, el @punto de referencia oído (PRO)\ se define en el anexo A. El punto correspondiente cuando el pabellón del auricular se ajusta a un oído artificial no coincidirá normalmente con el lugar en que se mide la presión acústica; por ésta y otras razones, son necesarias ciertas correcciones cuando los resultados se utilizan para calcular índices de sonoridad (véase el 3 ).
6 Definición de la
sensibilidad en emisión de un
STL
La sensibilidad en emisión de un STL depende de la situación del
microteléfono en relación con la posición labios equivalente de la boca
artificial. Para el presente texto deberá utilizarse la
La sensibilidad en emisión de un sistema telefónico local a una frecuencia especificada o en una banda estrecha se expresa como sigue:
S$$idmJ$$if
= 20 log$$id10$$if
$$Bo
V$$iJ
$$Bu
p$$im
$$Be dB (1 V/Pa)
donde
V
J
es la tensión sobre una terminación de 600 ohmios, y
p
m
la presión acústica en el punto de referencia boca. Obsérvese que
p
m
debe medirse en ausencia del microteléfono
`desconocido'
del
sistema que se prueba.
Medida de aparatos telefónicos completos con
micrófono de carbón
La Recomendación está destinada a aplicarse en la medida de sistemas que
comprenden micrófonos de carbón así como en la de sistemas con micrófonos que
no son de carbón. Al medir STL que contengan elementos lineales, carece de
importancia la presión acústica a la que se efectúen las medidas, con tal de
que sea conocida y no cause sobrecarga; cuando, por ejemplo, se utilizan
micrófonos de carbón, se obtendrán sensibilidades diferentes según la presión
acústica y las características de la señal acústica utilizadas. Para calcular
el índice de sonoridad en emisión, los valores de sensibilidad deben reducirse
a un valor único para cada frecuencia, teniéndose en cuenta las características
7 Definición de la sensibilidad en
recepción de un STL
La sensibilidad en recepción suele ser función de la frecuencia. La sensibilidad en recepción de un sistema telefónico local a una frecuencia especificada o en una banda de frecuencias estrecha, medida directamente con un oído artificial conforme a la Recomendación P.51, se expresa como sigue:
S$$idJe$$if
= 20 log$$id10$$if
$$Bo
p$$ie
$$BuÝ
E$$iJ
$$Be dB (1 Pa/V)
donde
p
e
es la presión acústica en el oído artificial, y Ý^
E
J
la mitad de la fuerza electromotriz de la fuente de impedancia interna
600 ohmios.
Nota
- La sensibilidad en recepción apropiada para la
utilización en el cálculo de los índices de sonoridad viene dada por la
expresión:
S
J
E
=
S
J
e
-
L
E
siendo
L
E
una corrección explicada en el
3
y
S
J
E
es la sensibilidad en recepción determinada utilizando un gran número
de oídos reales.
La Recomendación P.79 contiene más información a este respecto.
8 Definiciones de
sensibilidades para el efecto local de un STL para el
hablante y para el oyente
La sensibilidad para el efecto local de un STL para el hablante depende de las sensibilidades en emisión y en recepción del aparato telefónico, pero depende también de varios factores que comprenden las condiciones propias de las líneas locales de abonado, de la impedancia efectiva de terminación de la central local y del equilibrado del efecto local dentro del aparato telefónico.
La sensibilidad para el efecto local medida desde una boca artificial al auricular de teléfono viene dada por:
S$$idmeST$$if
= 20 log$$id10$$if
$$2($$Bo
p$$ie
$$Bu
p$$im
$$Be $$2) dB
donde
p
m
se define en el
6
y
p
e
es la presión acústica desarrollada en el oído artificial con el
microteléfono situado en la @posición del anillo de guarda para la
determinación de índices de sonoridad (PAGIS)\.
La sensibilidad para el efecto local para el oyente medida en un campo de ruido ambiente difuso viene dado por:
S$$idRNST$$if
= 20 log$$id10$$if
$$2($$Bo
p$$ie
$$Bu
p$$idRN$$if
$$Be
$$2) dB
donde
p
e
es la presión acústica desarrollada en el oído artificial con el
microteléfono situado en el PAGIS frente a una boca artificial no alimentada,
para una presión sonora de ruido ambiente difuso
p
R
N
medida en el PRB, pero en ausencia de todos los obstáculos (por
ejemplo, cabeza de prueba, microteléfono, etc).
9 Métodos para determinar S
m
J, S
J
e, S
m
e
S
T, S
R
N
S
T y ó
S
M
Para hallar las sensibilidades en la emisión, en recepción y en efecto local de un sistema telefónio local real, pueden efectuarse las mediciones conforme a las definiciones indicadas en los 6, 7 y 8 como se ilustra en las figuras 1/P.64, 2/P.64, 3/P.64, 4/P.64 y 5/P.64. Estos métodos han sido utilizados por el Laboratorio del CCITT y otras entidades, con resultados satisfactorios.
Cuando se utilizan técnicas de @transformada rápida de Fourier (TRF)\ para medir las características de STL no lineales debe especificarse el principio de medición de la relación de variables en valor eficaz, o del método de espectro cruzado (coherente).
En la sección 3 del
Manual sobre mediciones
telefonométricas
^[2] puede encontrarse una información más detallada.
La figura 1/P.64 muestra el método para montar la boca artificial de modo
que la presión acústica
p
m
en el punto de referencia boca sea conocida para cada frecuencia o
banda de frecuencias de prueba. Se recomienda dotar de ecualización al circuito
de excitación de la boca artificial para mantener constante la presión acústica
en campo libre en el PRB dentro de ¹^1 dB, en la gama de frecuencias de 100 a
8000 Hz. La desviación no excederá en ningún caso de ¹^2 dB en la gama de
frecuencias de 200 a 4000 Hz y de +2 a -5 dB en la gama de 100 a 8000 Hz. Se
recomienda que se tenga en cuenta cualquier desviación del nivel deseado de
presión acústica al determinar la sensibilidad en emisión o para el efecto
local del sistema telefónico local, y en especial si la desviación excede de
¹^1 dB.
Para cualquier señal de prueba, se recomienda
p
m
de -4,7 dBPa; para información, véase la nota 2 del anexo B.
Figura 1/P.64, p.
La figura 2/P.64 muestra la disposición que ha de emplearse para medir
V
J
, a la salida del sistema telefónico local cuando el microteléfono está
situado en la posición adecuada frente a la boca artificial y ésta se encuentra
en las mismas condiciones de funcionamiento que cuando se determinó la presión
acústica
p
m
en ausencia del microteléfono que se prueba (figura 1/P.64).
Figura 2/P.64, p.
La figura 3/P.64 muestra la medida de la presión acústica
p
e
en el oído artificial cuando el sistema telefónico local está conectado
a una fuente (impedancia de 600 ohmios) con una fuerza electromotriz interna
E
J
. Obsérvese que la definición de
S
J
e
se da en función de Ý^
E
J
y no de la diferencia de potencial en los terminales de entrada del
sistema telefónico local; esta diferencia de potencial será naturalmente
distinta de Ý^
E
J
si la impedancia de entrada del sistema telefónico local no es de 600
ohmios. Debe tratarse de asegurar que no hay pérdida por desacoplamiento (fuga
acústica) entre el auricular del sistema receptor que se prueba y el oído
artificial. Usualmente se recomienda
E
J
= -12 dBV.
Nota
- Algunos sistemas receptores incorporan
circuitos electrónicos que aportan propiedades especiales, por ejemplo,
compresión para limitar el nivel de la señal de sonido recibida. En la medida
de tales sistemas deben tomarse precauciones especiales a fin de garantizar que
la sensibilidad resultante sea correcta y tenga sentido. En ciertos casos puede
ser necesario determinar la sensibilidad en recepción para toda una gama de
niveles de entrada.
Figura 3/P.64 p.
La figura 4/P.64 ilustra la medida de la sensibilidad para el efecto local. El
valor resultante de
S
m
e
S
T
depende en gran medida de la impedancia conectada a los terminales del
aparato telefónico y por lo tanto en condiciones de línea corta, de la
terminación de central. Como a menudo esta impedancia puede ser diferente de
600 ohmios, en particular cuando se trata de una conexión completa, el valor de
600 ohmios se da únicamente a título de ejemplo.
Figura 4/P.64, p.
La determinación de la sensibilidad para el efecto local de ruido ambiente
S
R
N
S
T
, se ilustra en la figura 5/P.64. Para esta medición, las señales de
onda sinusoidal son inadecuadas y es necesario utilizar sonido de espectro
continuo que tenga, por ejemplo, un espectro de Hoth o de ruido rosa (véase el
Î B.3). En primer lugar, se determina el campo difuso
P
R
N
, y luego se mide la presión acústica en el oído artificial.
Figura 5/P.64, p.
Cuando se utiliza este método, la presión acústica desarrollada en el oído
artificial suele ser muy baja. Otra manera de determinar
S
R
N
S
T
es medir la sensibilidad en emisión
S
m
J
utilizando una boca artificial y uno de los métodos utilizados en el
anexo B, que emplea una señal de espectro continuo (por ejemplo, los de los Î
B.3, B.4) y después medir la sensibilidad en emisión para el ruido ambiente,
S$$idmJ/RN$$if
empleando un método de campo difuso tal
como el descrito anteriormente con la sensibilidad para el efecto local de
ruido ambiente. (En el
Manual sobre medidas
telefonométricas
figura una descripción detallada de este método.)
La definición de ó
S
M
es:
ó
S
M
=
S$$idMJ/RN$$if
-
S
M
J
(donde
S
M
J
es la sensibilidad de la voz humana).
Sin embargo, a los efectos prácticos cuando se utilice la voz artificial,
se puede considerar que ó
S
M
es igual a ó
S
m
:
ó
S
m
=
S$$idmJ/RN$$if
-
S$$idmJ$$if
Así pues,
S$$idRNST$$if
puede determinarse mediante la
aproximación:
S$$idRNST$$if
½
S$$idmeST$$if
+
ó
S
m
Nota 1
- Para una explicación de cómo puede utilizarse
ó
S
m
en la determinación del índice de efecto local para el oyente (IELO) a
partir del índice de enmascaramiento para el efecto local (IEEL), véanse las
Recomendaciones P.76, P.79 y G.111.
Nota 2
- En muchos casos, especialmente para los
micrófonos de carbón, ó
S
m
, y por tanto también
S$$idRNST$$if
depende del
nivel de
p
R
N
. Se recomienda que en estos casos el nivel de
p
R
N
se mencione junto con ó
S
m
. El valor típico de
p
R
N
debe estar comprendido entre 40-65 dBA (véase el
Manual
sobre medidas telefonométricas
,
3.3
).
Nota 3
- Tanto
S
m
J
como
S$$idmJ/RN$$if
deben utilizar las mismas
técnicas, por ejemplo, señales de banda ancha medidas en bandas de Þ de octava.
Nota 4
- Puede considerarse que las fórmulas
aproximadas para
S$$idRNST$$if
son iguales para los
sistemas lineales.
ANEXO A (a la Recomendación P.64)
Definiciones del
@
punto de referencia boca y del punto de referencia
oído
@ \En la figura A-1/P.64 pueden verse las definiciones del punto de
referencia boca (PRB) y del punto de referencia oído (PRO).\
Figura A-1/P.64 p.
ANEXO B (a la Recomendación P.64)
Medición de
sistemas telefónicos locales con
micrófonos de carbón
Los micrófonos de carbón deben someterse a un tratamiento de acondicionamiento adecuado a intervalos apropiados durante las medidas (véase la Recomendación P.75).
En la referencia [3] figura más información.
Nota 1
- La eficacia de la boca arficial utilizada no
suele ser constante con la frecuencia, de manera que, para la mayoría de los
métodos descritos precedentemente, es necesario insertar redes de ecualización
apropiadas entre el generador de señales eléctricas y el altavoz de la boca
artificial. Es la señal acústica en campo libre la que ha de ser conforme a la
señal compleja o la voz artificial.
Nota 2
- Se ha llegado a la conclusión de que para
aplicaciones específicas puede ser ventajoso utilizar niveles vocales distintos
al de -4,7 dBPa recomendado a continuación. Esto sólo debe hacerse considerando
cuidadosamente la aplicación particular. Por ejemplo, estudios realizados
durante el perido de estudios 1985-1988 han demostrado que se obtiene una mejor
concordancia con los resultados de las pruebas subjetivas con niveles un poco
menores, por ejemplo, en la gama de -4,7 a -7,0 dBPa.
B.1 El
método de la envolvente superior
a)determinar la variación de la sensibilidad en función de la frecuencia a un nivel de presión acústica de -4,7 dB con relación a 1 Pa, que es algo mayor que el nivel vocal especificado para la determinación de los índices de sonoridad por el método subjetivo descrito en la Recomendación P.78;
b)repetir la operación a), pero aumentando el nivel de presión acústica en 10 dB;
c)repetir la operación a), pero disminuyendo el nivel de presión acústica en 10 dB;
d)seleccionar entre los valores medidos en las operaciones a), b) y c) la máxima sensibilidad para cada frecuencia.
B.2
Método del barrido de frecuencia
Algunos tipos de aparatos para medidas objetivas disponibles para medir índices de sonoridad utilizan un barrido de frecuencia en la gama de 200-4000-200 Hz, con una periodicidad de un barrido por segundo; el nivel instantáneo dentro de una estrecha banda de frecuencias varía con la frecuencia de acuerdo, aproximadamente, con el espectro vocal emitido por la boca humana.
Este método no debe utilizarse para determinar ó
S
M
.
B.3
Método del ruido rosa
El microteléfono con micrófono de carbón se coloca frente a una boca artificial que produce un ruido rosa en el PRB (la densidad espectral de potencia disminuye a razón de 3 dB/octava) en las bandas de frecuencia de un tercio de octava centradas en las frecuencias preferidas que se especifican en la Norma ISO 266-1975, a intervalos de un tercio de octava en la gama comprendida entre 100 y 8000 Hz, y con los bordes de la banda conformes a los filtros descritos en la publicación CEI 225.
El nivel total de la señal, medido en la misma anchura de banda, debe ser de -4,7 dBPa, con una tolerancia de ¹^1,0 dB.
Nota
- Puede que esto no resulte práctico con todas
las bocas artificiales, y que deba utilizarse una anchura de banda menor que la
de 200 a 8000 Hz para algunos tipos de bocas artificiales.
Se obtiene la característica de sensibilidad en función de la frecuencia hallando la razón de la densidad espectral de potencia de la señal suministrada por el sistema telefónico a la densidad espectral de potencia de la señal obtenida utilizando un micrófono lineal pequeño situado en el PRB en condiciones de campo libre (tras retirar el microteléfono).
B.4
Método del ruido gaussiano conformado
Este método utiliza en el PRB, un ruido gaussiano conformado cuya densidad espectral media a largo plazo es la misma que la indicada en el cuadro 1/P.50. El nivel total de la señal debe ser de -4,7 dBPa ¹^1 dB.
La característica de sensibilidad en función de la frecuencia se obtiene como en el Î B.3.
B.5
Calibrado con voz humana
Este método puede aplicarse midiendo el espectro vocal emitido alternativa o simultáneamente por el micrófono de carbón objeto de prueba y un micrófono lineal calibrado. En el aparato telefónico probado puede instalarse un micrófono lineal muy pequeño. Naturalmente, el resultado más apropiado se obtendrá cuando las personas que hablan están sosteniendo conversaciones telefónicas, pero entonces es difícil tener un conocimiento preciso de las características de sensibilidad en función de la frecuencia del micrófono lineal. Generalmente es necesario recurrir a una boca artificial adecuada para calibrar el micrófono lineal.
B.6
Aplicación de una señal de banda ancha
La señal de banda ancha se genera mediante una secuencia binaria
seudoaleatoria que después se ecualiza para lograr una densidad espectral media
a largo plazo plana, o como se define en la Recomendación P.50. La salida del
micrófono de carbón es procesada después por técnicas de la transformada rápida
de Fourier (TRF). Este método, como el anterior, requiere la calibración por un
micrófono lineal con una característica de sensibilidad/frecuencia conocida
para determinar el valor de
p
m
. Este método tiene la ventaja de que la característica de frecuencia
puede obtenerse con una muestra de señal de prueba de duración muy corta (por
ejemplo, 50 ms).
B.7
Método que emplea la
voz
artificial
Este método utiliza la voz artificial con características espectrales y temporales parecidas a las de la voz humana.
Se obtiene la característica de sensibilidad en función de la frecuencia como en el Î B.3, pero con la boca artificial que suministra la voz artificial acústica definida en el 3.3 de la Recomendación P.50.
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 8/XII, Contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1989-1992.
[2]CCITT -
Manual sobre mediciones telefonométricas
,
UIT, Ginebra, 1987.
[3]CCITT - Contribución COM XII-R27, Î B.2, periodo de estudios 1985-1988.
APARATO PARA LA DETERMINACIóN OBJETIVA
DE íNDICES DE SONORIDAD
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificada en Melbourne,
1988)
1 Introducción
En la presente Recomendación se describen las características esenciales de
un aparato para la determinación objetiva de índices de sonoridad. Estas
características se inspiran en las Recomendaciones actuales sobre
Un aparato de medidas objetivas apto para estos fines puede estar constituido de varias formas diferentes, por ejemplo por un conjunto de instrumentos separados, cada uno con una función específica y sujeto quizás a alguna forma de control central, o por un solo elemento o aparato especialmente diseñado a tal fin. No obstante, a fin de garantizar que las medidas de índices de sonoridad hechas en diferentes laboratorios presenten un grado aceptable de concordancia, por ejemplo de ¹^1 dB, es esencial que se respeten las Recomendaciones relativas a la medida de las características electroacústicas de los sistemas telefónicos.
Las Recomendaciones pertinentes son las siguientes:
P.48Especificación de un sistema intermedio de referencia
P.51Boca y oídos artificiales
P.64Determinación de las características de sensibilidad en función de la frecuencia de los sistemas telefónicos locales para calcular sus índices de sonoridad
P.75Método normalizado de acondicionamiento previo de los micrófonos de carbón
P.76Determinación de índices de sonoridad; principios fundamentales
P.79Cálculo de índices de sonoridadLa Comisión de Estudio XII está estudiando otros algoritmos en el marco de la Cuestión 15/XII..
2
Instrumentos
Se describen seguidamente las cuatro secciones electroacústicas que tiene que comprender un equipo destinado a la determinación de índices de sonoridad. Se requiere en cada caso un calibrado apropiado en función de la frecuencia, estando registrados los valores de calibrado en una quinta sección, en la cual se determina la característica deseada de sensibilidad en función de la frecuencia y se calcula el índice de sonoridad. Si los equipos han de efectuar la medición del @índice de efecto local para el oyente (IELO)\ debe proporcionarse una sexta sección, a saber, una fuente de ruido ambiente difuso junto con las facilidades apropiadas para la calibración, medición y análisis en bandas de un tercio de octava.
Se necesitan algunos dispositivos auxiliares, como por ejemplo circuitos de alimentación, cables de abonado y terminaciones de central artificiales, conforme exijan las Recomendaciones particulares que se apliquen en la realización de una medida determinada.
2.1
Oído artificial
Véase la parte
a)
^de la figura 1/P.65.
p
e
existente en la cavidad del oído artificial pueda ser medida, en
función de la frecuencia o en ciertas bandas de frecuencias, por el sistema de
registro y medida, parte
e)
de la figura 1/P.65. También
debe disponerse de medios para calibrar el micrófono patrón utilizado en el
oído artificial, mediante, por ejemplo, un calibrador acústico o un
2.2
Voz artificial
Véase la parte
b)
^de la figura 1/P.65.
Debe formar parte del sistema una
El calibrado de la presión y/o del espectro acústicos en el PRB puede
efectuarse mediante el micrófono patrón que se utilice en el oído artificial
descrito en el
2.1
, recurriendo al sistema de registro y medida del
2.5
para determinar
p
m
en función de la frecuencia o en bandas de frecuencias.
Deben existir medios mecánicos para sostener el microteléfono de prueba en la @posición del anillo de guarda para la determinación de índices de sonoridad (PAGIS)\, de acuerdo con lo especificado en el anexo A a la Recomendación P.76. Si se ensayan microteléfonos con micrófono de carbón debe efectuarse el acondicionamiento de conformidad con la Recomendación P.75.
2.3
Terminación eléctrica
Véase la parte
c)
^de la figura 1/P.65.
V
J
(véanse los
6
y 9 de la Recomendación P.64) en función de la
frecuencia o en bandas de frecuencias, por medio del sistema de registro y
medida del
2.5
. El calibrado de esta sección puede efectuarse
mediante la fuente de tensión calibrada.
2.4
Fuente de señales eléctricas
Véase la parte
d)
^de la figura 1/P.65.
Debe disponerse de una fuente de señales eléctricas con impedancia
equilibrada de 600 ohmios. Esta fuente no necesita ser la misma que la de la
voz artificial pero debe ser ya sea de ondas sinusoidales o de señales de banda
ancha. Poseerá medios para calibrar y ajustar la tensión del generador
E
J
, según los requisitos de los
7
y 9 de la Recomendación P.64,
en la gama de frecuencias de 100 a 8000 Hz. Ello puede hacerse utilizando el
calibrado de la terminación eléctrica del
2.3
.
Sistema de registro y medida
Véase la parte
e)
^de la figura 1/P.65.
Para determinar la presión acústica
p
e
en el oído artificial o la tensión
V
J
en la terminación eléctrica, se deberá contar con un sistema de
registro y medida. Este sistema de medida podrá contener, en forma de soporte
material o de soporte lógico, unos filtros para mejorar la relación señal/ruido
o para analizar la salida del aparato telefónico en bandas de frecuencias de un
tercio de octava. Cuando se utilice un banco de filtros de un tercio de octava,
éstos deberán estar centrados con respecto a las frecuencias preferidas según
la Norma ISO 266, y sus características se ajustarán a la publicación 225 de la
CEI.
En esta parte del sistema deberá haber dispositivos de registro o
almacenamiento que permitan utilizar los datos de calibrado y de medida para
establecer las características necesarias de sensibilidad en función de la
frecuencia, de acuerdo con la Recomendación P.64. Los diversos índices de
sonoridad se calcularán entonces, de conformidad con la Recomendación P.79, a
partir de las características de sensibilidad en función de la frecuencia y
teniendo en cuenta cualquier ajuste admitido, como por ejemplo los de
L
E
o
L
M
. Para
L
E
y
L
M
podrán introducirse en el cálculo valores por defecto (por ejemplo, los
indicados para
L
E
en el cuadro 4/P.79) o, llegado el caso, valores procedentes de otras
fuentes de datos más apropiadas.
2.6
Fuente de ruido ambiente difuso
Véase la parte
f)
de la figura 1/P.65.
Si ha de medirse el IELO, debe disponerse de una fuente de ruido ambiente
difuso, calibrada para proporcionar un campo sonoro prescrito en la posición
que ha de ser ocupada por el PRB en ausencia de la
p
R
N
puede realizarse utilizando el micrófono patrón empleado en el oído
artificial del
2.1
, con el sistema de grabación y medición del
2.5
para determinar
p
R
N
en función de la frecuencia en bandas de frecuencia.
Debido a la naturaleza del efecto local del ruido ambiente, normalmente
será adecuado utilizar una presión acústica difusa,
p
R
N
, mucho más baja que el valor de -4,7 dBPa utilizado para
p
m
al determinar el IEEL y el ISE. Los valores típicos de
p
R
N
deben estar comprendidos en la gama de 40 a 65 dB de nivel de presión
acústica (-54 a -29 dBPa, con ponderación A), y debe tener un espectro de
frecuencias apropiado para la aplicación indicada en el
2
del
suplemento N.o 13. El nivel y el tipo de ruido reales deben indicarse siempre
cuando se citen los resultados de las pruebas.
3
Medidas
Debe contarse con medios de interconexión de las distintas secciones del aparato, a fin de poder medir las características necesarias de sensibilidad en función de la frecuencia y calcular los índices de sonoridad.
Seguidamente se resumen estas interconexiones y se indica la @característica de sensibilidad en función de la frecuencia (CSF)\ que debe medirse para cada índice de sonoridad determinado.
3.1
índice de sonoridad en emisión (ISE)
Fuente:
b)
^de la figura 1/P.65.
Carga:
c)
^de la figura 1/P.65.
La CSF en emisión viene dada por:
S$$idmJ$$if
= 20 log$$id10$$if
$$Bo
V$$iJ
$$Bu
p$$im
$$Be dB
Figura 1/P.65, p.
3.2
índice de sonoridad en recepción (ISR)
Fuente:
d)
^de la figura 1/P.65
Carga:
a)
^de la figura 1/P.65.
La CSF en recepción viene dada por:
S$$idJe$$if
= 20 log$$id10$$if
$$Bo
p$$ie
$$BuÝ
E$$iJ
$$Be dB
3.3
índice de enmascaramiento para el efecto local (IEEL)
(Efecto local para el hablante)
Fuente:
b
^de la figura 1/P.65
Carga:
a)
^de la figura 1/P.65.
La CSF en efecto local viene dada por:
S$$idmeST$$if
= 20 log$$id10$$if
$$Bo
p$$ie
$$Bu
p$$im
$$Be dB
Nota
- El valor de
L
m
e
S
T
utilizado en los cálculos del IEEL viene dado por:
L$$idmeST$$if
= -
S$$idmeST$$if
dB
3.4
índice de efecto local para el oyente (IELO)
Fuente:
f)
^de la figura 1/P.65.
Carga:
a)
^de la figura 1/P.65.
La CSF en efecto local del ruido ambiente viene dada por:
S$$idRNST$$if
= 20 log$$id10$$if
$$Bo
p$$ie
$$Bu
p$$idRN$$if
$$Be dB
3.5
índice de sonoridad global (ISG) (Global con emisión +
recepción, GER)
Fuente:
b)
^de la figura 1/P.65.
Carga:
a)
^de la figura 1/P.65.
La CSF global viene dada por:
S$$idme$$if
= 20 log$$id10$$if
$$Bo
p$$ie
$$Bu
p$$idpm$$if
$$Be dB
3.6
índice de sonoridad del enlace (ISEN)
Fuente:
d)
^de la figura 1/P.65.
Carga:
c)
^de la figura 1/P.65.
La característica de atenuación del enlace en función de la frecuencia viene dada por:
X$$idJJ$$if
= 20 log$$id10$$if
$$BoÝ
E$$iJ
$$Bu
V$$iJ
$$Be dB
Nota
- Se supone que la impedancia de las terminaciones
es de 600 ohmios.
MéTODOS PARA EVALUAR LA
CALIDAD DE TRANSMISIóN
DE LOS APARATOS TELEFóNICOS DIGITALES
Las especificaciones aquí indicadas pueden ser objeto de ulteriores
mejoras, por lo que deben considerarse provisionales.
(Melbourne, 1988)
1 Introducción
El CCITT recomienda provisionalmente el siguiente método que puede utilizarse para evaluar la calidad de transmisión de señales vocales de un aparato telefónico digital que utilice una codificación conforme a la Recomendación G.711 (véase también la Recomendación P.31). Un aparato telefónico digital es uno que incorpora los convertidores A/D y D/A y en el que la conexión con la red se hace mediante un tren de bits digital. Esto plantea una dificultad fundamental al aplicar las actuales técnicas de medición y de evaluación de la calidad de funcionamiento, como las de las Recomendaciones P.64, P.34 y P.38, ya que éstas se dan generalmente en términos de una función de transferencia de magnitudes de entrada y salida analógicas, es decir, una respuesta en frecuencia. Los principios involucrados en esta Recomendación son aplicables al funcionamiento de los microteléfonos, de los cascos y de los teléfonos manos libres; sin embargo, actualmente, se han desarrollado únicamente procedimientos aplicables al funcionamiento de los microteléfonos.
2 Métodos para las
pruebas de aparatos telefónicos
digitales
Existen dos métodos para evaluar la calidad de transmsisión de un teléfono digital, el del codec y el método directo.
A corto plazo, la utilización del método del codec, es el más propugnado puesto que muchas Administraciones tienen cierta experiencia en esta metodología (véase Recomendación O.133).
Figura 1/P.66, p.
2.1
Método del codec
En este método, representado en la figura 1/P.66, se utiliza un codec para convertir el tren binario digital de entrada/salida compansorizado del aparato telefónico en los valores analógicos equivalentes, a fin de que puedan utilizarse los actuales procedimientos y equipos. El codec de referencia debe ser un codec de gran calidad cuyas características sean tan próximas a las del codec ideal como sea posible (véase el 5 ).
2.2
Método de tratamiento digital directo
En este método, representado en la figura 2/P.66, se acciona directamente el tren binario digital de entrada/salida compansorizado del aparato telefónico.
Nota
- Este método sigue en estudio en el marco de la
Cuestión 38/XII.
Figura 2/P.66, p.
3 Definición del punto de referencia 0 dB
Para preservar la compatibilidad con los codecs ya en uso en los conmutadores digitales locales, y definidos como punto de referencia 0 dBr, el codec (ley A o è) debe definirse como sigue:
-Convertidor D/A: una @secuencia de prueba digital (SPD)\ que represente el equivalente MIC de una señal sinusoidal analógica cuyo valor eficaz está 3,14 dB (ley A) ó 3,17 dB (ley è) por debajo de la máxima capacidad de carga del codec generará 0 dBm sobre una carga de 600 ohmios.
-Convertidor A/D: una señal de 0 dBm generada a partir de una fuente de impedancia interna 600 ohmios generará la secuencia de prueba digital (SPD) que represente el equivalente MIC de una señal sinusoidal analógica cuyo valor eficaz está 3,14 dB (ley A) o 3,17 dB (ley è) por debajo de la máxima capacidad de carga del codec.
La SPD se define como una secuencia periódica de señales de carácter definidas en los cuadros 5/G.711 y 6/G.711.
4 Definición de los interfaces
El equipo de prueba de aparatos telefónicos/digitales se conectará, por lo general, al aparato telefónico sometido a prueba a través de un interfaz.
Dicho interfaz debe poder proporcionar todas las secuencias de señalización y de supervisión necesarias para que el aparato telefónico funcione en todos los modos de prueba. El interfaz tiene que poder convertir el tren de salida digital procedente del aparato probado (que puede presentarse en diversos formatos, según el tipo específico de aparato telefónico, por ejemplo, de acuerdo a la Recomendación I.412 para los equipos RDSI) en una forma compatible con el equipo de pruebas. Pueden aplicarse diferentes interfaces en recepción y emisión teniendo en cuenta que los aparatos telefónicos están conectados a diferentes tipos de centrales.
5
Especificación del
codec
5.1
Codec ideal
Esta característica puede realizarse, por ejemplo, utilizando técnicas de sobremuestreo y filtros digitales. El codec ideal consiste en un codificador y un decodificador independientes cuyas características son ficticias y satisfacen la Recomendación G.711. El codificador ideal es un convertidor analógico/digital perfecto precedido de un filtro paso bajo ideal (suponiendo que no existe ni distorsión de atenuación en función de la frecuencia, ni distorsión de retardo de envolvente) y que puede simularse mediante un procesador digital. El decodificador ideal es un convertidor digital/analógico perfecto seguido de un filtro paso bajo ideal (suponiendo que no existe ni distorsión de atenuación en función de la frecuencia, ni distorsión de retardo de envolvente) y que puede simularse mediante un procesador digital.
En la medición del lado emisión de un aparato telefónico, se convierte la señal digital de salida mediante el decodificador en una señal analógica. Las características eléctricas de esta señal de salida se miden utilizando instrumentación analógica convencional. En la medición del lado recepción de un aparato telefónico, se convierte la señal analógica de salida procedente de la fuente de señales mediante un codificador ideal en una señal digital, con la que se ataca la entrada de recepción del aparato telefónico digital.
5.2
Codec de referencia
Una realización práctica de un codec ideal puede denominarse codec de referencia (véase el 4 de la Recomendación O.133).
En el codec de referencia, las características tales como la distorsión de atenuación en función de la frecuencia, el ruido del canal en reposo, la distorsión de cuantificación, etc., deben ser mejores que los requisitos especificados en la Recomendación G.714, de forma que no se enmascaren los parámetros correspondientes del equipo probado. Puede realizarse un codec de referencia conveniente utilizando:
1)conversores A/D y D/A lineales de alta calidad de al menos 14 bits y que transcodifiquen la señal de salida al formato MIC de ley A o ley è;
2)una respuesta del filtro que satisfaga los requisitos de la figura 3/P.66.
5.2.1
Interfaz analógico
Las pérdidas de retorno de las impedancias de entrada y de salida y las pérdidas de conversión longitudinal del interfaz analógico del codec de referencia deben ser conformes al 3.1.1 de la Recomendación O.133.
5.2.2
Interfaz digital
Los requisitos fundamentales del interfaz digital del codec de referencia figuran en las Recomendaciones apropiadas (por ejemplo, Recomendaciones de la serie I.430 para aparatos telefónicos de la RDSI).
6 Medida de las características de
transmisión de los aparatos telefónicos digitales
La utilización del método de prueba de los codecs significa que los procedimientos de prueba de los aparatos telefónicos digitales son en general conformes a los de los aparatos analógicos (véase Recomendación P.64). El codec de referencia debe satisfacer los requisitos del 5 . Sin embargo, existe una diferencia importante en cuanto a los circuitos de prueba, propiamente dichos (véanse las figuras 4/P.66 a 10/P.66).
El aparato se conecta al interfaz y se coloca en el estado activo de llamada.
Nota
- Al medir los aparatos telefónicos digitales es
recomendable evitar la medida de los submúltiplos de la frecuencia de muestreo.
Existe una tolerancia sobre las frecuencias de ¹^2% que puede utilizarse para
evitar ese problema, excepto para la de 4 kHz con la que sólo puede utilizarse
la tolerancia de -2%.
Figura 3/P.66, p.
6.1
Emisión
6.1.1
Característica de frecuencia en emisión
La característica de frecuencia en emisión se mide conforme a la Recomendación P.64 utilizando el montaje de medidas mostrado en la figura 4/P.66 y 5/P.66, dependiendo de la señal de excitación utilizada.
Figura 4/P.66, p.
Figura 5/P.66, p.
6.1.2
índice de sonoridad en emisión
Debe calcularse a partir de la característica de sensibilidad/frecuencia determinada en el 6.1.1 mediante la Recomendación P.79.
Nota
- En el suplemento N.o 19 figuran otros métodos
utilizados para el cálculo de índices de sonoridad por otras Administraciones
en sus propias planificaciones internas.
6.1.3
Distorsión
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.1.4
Ruido
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.1.5
Linealidad
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.1.6
Discriminación contra las señales de entrada fuera de
banda
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.2
Recepción
6.2.1
Característica de frecuencia en recepción
La característica de frecuencia en recepción, se mide conforme a la Recomendación P.64 utilizando el montaje de medidas mostrado en la figura 6/P.66 o en la 7/P.66, dependiendo de la señal de excitación utilizada.
Figura 6/P.66, p.
Figura 7/P.66, p.
6.2.2
índice de sonoridad en recepción
Debe calcularse a partir de la característica de sensibilidad/frecuencia determinada en el 6.2.1 mediante la Recomendación P.79.
Nota
- En el suplemento N.o 19 figuran otros métodos
utilizados para el cálculo de índices de sonoridad por otras Administraciones
en sus propias planificaciones internas.
6.2.3
Distorsión
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.2.4
Ruido
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.2.5
Linealidad
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.2.6
Señales fuera de banda
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.3
Efecto local
Deben tomarse las disposiciones necesarias para alimentar el micrófono del aparato telefónico en prueba descrito en el 6.1 y medir la salida del receptor según se describe en el 6.2 . El método recomendado para medir el efecto local utiliza el micrófono y el receptor montados en el mismo microteléfono, y utiliza un banco de prueba que incluye una boca artificial y un oído artificial situados uno con respecto al otro según se indica en la Recomendación P.64.
Nota
- Deben adoptarse las necesarias precauciones
para evitar el acoplamiento mecánico entre la boca artificial y el oído
artificial.
6.3.1
Característica de frecuencia con efecto local
6.3.1.1
Característica de frecuencia con efecto local para
el hablante
La característica de frecuencia con efecto local para el hablante se mide conforme a la Recomendación P.64 utilizando el montaje de medidas mostrado en la figura 8/P.66 o en la 9/P.66, dependiendo de la señal de excitación utilizada.
Figura 8/P.66, p.
Figura 9/P.66, p.
6.3.1.2
Característica de frecuencia con efecto local para el
oyente
La característica de frecuencia con efecto local para el oyente se mide conforme a la Recomendación P.64 utilizando el montaje de medidas mostrado en la figura 10/P.66.
Figure 10/P.66, p.
6.3.2
índice de enmascaramiento para el efecto local
Debe calcularse a partir de la característica de sensibilidad/frecuencia determinada en el 6.3.1.2 mediante la Recomendación P.79.
6.3.3
índice del efecto local para el oyente
Debe calcularse a partir de la característica de sensibilidad/frecuencia determinada en el 6.3.1.2 mediante la Recomendación P.79.
6.4
Pérdida de retorno para el eco
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
6.5
Retardo
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 38/XII, pero en [1] puede encontrarse un método utilizado por varias Administraciones europeas.
Referencias
[1]CCITT - Contribución COM XII-N.o 179 (Aspectos de la transmisión en telefonía digital - Noruega), periodo de estudios 1985-1988.
(H.T.=OUI)
TAB.???
FICHIER: H.T. =
(5.TA.30.S)
(5.FO.30.S)
Tableaux: 19 - Tabulateurs: 1
`
Formules: 2 - Tabulateurs: 0
(BT10) ..../... Disk ... (OPM = ....)
(5.TE.05.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 147 - 196
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 26.10.88 IR/SJ
ID + Vérif. + Laser 08.11.88 PV
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 18.11.88 GG
Vérif. corr. + transfert + Laser ........ ..
Insertion ER + imprimantes E/F/S 24.11.88 PC
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP 29.11.88 GH/PV
Corr. MEP 30.11.88 GH/PV
Insertion des tableaux (tabulateurs 1) ........ ..
BAT 22.12.88 DD
MAJ s/disquettes 22.02.89 CD
SECCIóN 6
MEDIDAS RELATIVAS A LA SONORIDAD VOCAL
Recomendación P.75
MéTODO NORMALIZADO DE ACONDICIONAMIENTO PREVIO
DE LOS MICRóFONOS DE CARBóN
(Ginebra, 1972; modificada en Málaga-Torremolinos, 1984,
y Melbourne, 1988)
1
Por estar las características de los micrófonos de carbón
íntimamente relacionadas con las técnicas de acondicionamiento aplicadas, debe
seguirse un método uniforme antes de medir la característica de sensibilidad en
función de la frecuencia, a fin de obtener resultados que puedan reproducirse.
El CCITT recomienda que, para la mejor reproducibilidad, se utilicen técnicas
de acondicionamiento mecánico automático. El
método normalizado
de acondicionamiento
consta de las siguientes fases:
a)El microteléfono se coloca en un dispositivo de fijación y se asegura en una posición correspondiente a aquella en que debe medirse el micrófono [por ejemplo, la @posición del anillo de guarda para la determinación de índices de sonoridad (PAGIS)\ según el anexo A de la Recomendación P.76].
b)Los terminales del micrófono o del aparato telefónico se conectan al circuito de alimentación en continua y a la impedancia de carga terminal apropiada.
c)Se aplica la alimentación en continua. Transcurridos cinco segundos, se aplica al micrófono un acondicionamiento imprimiéndole una rotación lenta y regular. La rotación debería hacerse de tal manera que el plano del lecho de la granalla de carbón describa un arco de 180, por lo menos. El procedimiento se repite dos veces y el microteléfono termina descansando finalmente en la posición de prueba. La duración de cada ciclo de rotación debe ser de 2 a 12 segundos.
2
Al efectuar pruebas subjetivas con un aparato
telefónico que tenga un micrófono de carbón, el acondicionamiento del
microteléfono deberá realizarlo el hablante. Esto debe hacerse, en la medida
que sea posible, con arreglo al acondicionamiento para medidas objetivas tal
como se describe en el
1
.
DETERMINACIóN DE íNDICES DE SONORIDAD;^ PRINCIPIOS
FUNDAMENTALES
(Ginebra, 1976; modificada en Ginebra, 1980,
Málaga-Torremolinos, 1984 y Melbourne, 1988)
Prefacio
La presente Recomendación forma parte de una serie de Recomendaciones estrechamente relacionadas sobre determinación de índices de sonoridad y trata de los principios fundamentales. Las demás Recomendaciones tratan de ciertos aspectos adicionales, y son las siguientesLa presente Recomendación junto con las Recomendaciones P.48, P.78 y P.79 presentan definiciones completas de los índices de sonoridad global, en emisión, en recepción y del enlace; se invita a las Administraciones a que las utilicen en sus estudios ulteriores de la Cuestión 19/XII [1].:
Recomendación P.48Especificación de un sistema intermedio de referencia
Recomendación P.78Método de prueba subjetivo para determinar índices de sonoridad de acuerdo con la Recomendación P.76
Recomendación P.64Determinación de las características de sensibilidad en función de la frecuencia de los sistemas telefónicos locales para calcular sus índices de sonoridad
Recomendación P.79Cálculo de índices de sonoridad
Recomendación P.65Aparato para la determinación objetiva de índices de sonoridad
1 Introducción
Un
a)más o menos directa, como en el caso de dos personas que conversan en un lugar abierto, sin obstáculos, como un campo de golf;
b)relativamente indirecta como en el caso de dos personas que conversan en un pequeño recinto, de superficies rígidas, en cuyo caso, gran parte de la energía que llega al oído puede deberse a reflexiones en las paredes, el techo y el piso; o
c)un término medio entre a) y b).
En el caso de la telefonía, el trayecto aéreo es reemplazado por un sistema que comprende:
a)un trayecto aéreo de la boca al micrófono;
b)un trayecto aéreo entre el auricular y el oído, y
c)una conexión telefónica constituida por el micrófono, el auricular y el circuito de interconexión, con un sistema similar para el sentido inverso de transmisión. Los dos casos, es decir, conversación personal y telefónica, difieren considerablemente en cuanto a los detalles, pero, a los efectos de la transmisión de la palabra, son muy similares, ya que cumplen la función común de asegurar un medio de comunicación oral bidireccional.
El objeto de la telefonía es establecer conexiones telefónicas que, aunque no idénticas a las personales, sean comparables en eficacia y constituyan un medio de intercambiar información a través de la palabra; tales conexiones telefónicas deben dar plena satisfacción a los usuarios, dentro de las limitaciones técnicas y económicas.
En la planificación, realización y evaluación de la calidad de funcionamiento de las redes telefónicas, los ingenieros de transmisión recurren a medios diversos. Uno de los más importantes ha sido y sigue siendo el equivalente de referencia, basado en el criterio de la sonoridad de las palabras emitidas por el hablante y percibidas por el oyente; este equivalente es una medida de la pérdida de transmisión, de boca a oído, en un trayecto vocal.
El
método del equivalente de referencia
^se define en
las Recomendaciones P.42 y P.72
(Libro Rojo)
y sus
principios fundamentales se explican brevemente en [2]. El método para la
determinación de los
índices de sonoridad
de circuitos
telefónicos locales se basa en principios bastante similares a los del método
del equivalente de referencia, pero comprende modificaciones que lo hacen mucho
más flexible y permiten simplificar en gran medida la planificación de la
transmisión.
Se desea dejar de utilizar los equivalentes de referencia, como están
definidos en la Recomendación P.72
Libro Rojo
, por las
razones siguientes:
1)Los equivalentes de referencia no pueden sumarse algebraicamente; se observan diferencias de por lo menos ¹^3 dB.
2)No se obtiene, por repetición, una buena precisión en los equivalentes de referencia; los cambios de operadores pueden conducir a variaciones de hasta 5 dB.
3)Los incrementos de la pérdida de transmisión real (sin distorsión) no se traducen en incrementos iguales del equivalente de referencia; un incremento de 10 dB en la pérdida se traduce en un incremento del equivalente de referencia de sólo 8 dB aproximadamente.
El empleo de los índices de sonoridad definidos de conformidad con los principios indicados más abajo debería remediar en gran parte estas dificultades.
Además de estas ventajas, deben obtenerse los mismos valores de índices de
sonoridad, tanto si la determinación se hace mediante pruebas subjetivas,
cálculos basados en características de sensibilidad en función de la
frecuencia, o con equipo de medición objetiva. Más adelante se describen los
principios fundamentales del método; a fin de obtener la flexibilidad deseada,
se ha procurado que los principios del método sean lo más similares posible a
los aplicables a los
`equivalentes de referencia'
.
El índice de sonoridad (IS) (que tiene la dimensión y el signo de una
`pérdida'
) se define, en principio, al igual que el equivalente de
referencia, como la magnitud de la pérdida insertada en un sistema de
referencia a fin de lograr que la sonoridad percibida sea igual a la obtenida
en un trayecto vocal medido. Las conexiones telefónicas usuales se componen de
varias partes interconectadas. Para que el ingeniero de transmisión pueda
emplear esas partes según diferentes combinaciones, es preciso definir
convenientemente los índices de sonoridad de manera que puedan utilizarse
índices de sonoridad
`globales'
,
`en emisión'
,
`en
recepción'
y del
`enlace'
.
Los índices de sonoridad del
`efecto local'
pueden determinarse
también de manera análoga. El equivalente de referencia del efecto local se
define en la Recomendación P.73
(Libro Rojo)
y los índices
de sonoridad del efecto local se definen en el
3
de la presente
Recomendación.
2 Definición de los
índices de
sonoridad
para los trayectos vocales principales
2.1
Consideraciones generales
El 2 trata de los trayectos vocales principales, a saber, de un abonado que habla en el extremo de una conexión a un abonado que escucha en el otro extremo. Los trayectos de efecto local se tratan en el 3 .
En general, los índices de sonoridad no se expresan directamente como la
sonoridad realmente percibida, sino en términos de la pérdida de transmisión,
independiente de la frecuencia, que hay que introducir en un trayecto vocal
intermedio
de referencia y en el trayecto vocal
desconocido
para que la palabra se reciba con la misma
sonoridad que la correspondiente a una determinada posición de ajuste del
NOSFER. Esto implica que, en el trayecto vocal desconocido, existe, o mediante
cierta disposición podría existir, un punto de interconexión en el que puede
introducirse una pérdida de transmisión; en la práctica, el trayecto vocal
`desconocido'
está formado por un circuito telefónico local de emisión
acoplado a un circuito telefónico local de recepción a través de una cadena de
circuitos que interconectan los dos sistemas localesPara la explicación de
ciertos términos, véase el anexo B.. La figura 1/P.76 muestra las partes de que
se compone un trayecto vocal principal de una conexión telefónica. Los
interfaces JS y JR separan las tres partes de la conexión a las que están
asignados los índices de sonoridad, a saber:
índice de
sonoridad en emisión
desde el punto de referencia boca hasta JS;
índice de sonoridad en recepción
desde JR hasta el punto
de referencia oído, e
índice de sonoridad del enlace
desde
JS hasta JR. El
índice global de sonoridad
Figura 1/P.76, p.
Obsérvese que, en la práctica, en las conexiones telefónicas:
a)La pérdida de transmisión del enlace puede depender de la frecuencia.
b)Es posible que las impedancias imagen del enlace no sean constantes en función de la frecuencia, ni resistivas.
c)Es posible que las impedancias de los sistemas telefónicos locales presentadas al enlace en JS y JR no sean constantes con la frecuencia, ni resistivas.
d)Puede haber desequilibrios de impedancia en JS o JR, o en ambos.
Los @índices de sonoridad global (ISG)\, @índices de sonoridad en emisión (ISE)\, @índices de sonoridad en recepción (ISR)\ e @índices de sonoridad del enlace (ISEN)\, se definen de manera que se cumpla la siguiente igualdad con suficiente exactitud para las conexiones telefónicas reales:
ISG = ISE + ISR + ISEN
2.2
Definiciones de los índices de sonoridad global, en
emisión, en recepción y del enlace
La figura 2/P.76 muestra los principios en que se basa la definición de los índices de sonoridad global, en emisión, en recepción y del enlace.
2.2.1
índice de sonoridad global
El trayecto 1 en la figura 2/P.76 representa el trayecto vocal desconocido completo, que se subdivide en sistemas telefónicos locales y enlace. En este ejemplo, el enlace comprende una cadena de circuitos representada por enlaces interurbanos (JS-NS y NR-JR) y circuitos interurbanos (NS-IS, IS-IR e IR-NR). Debe preverse una disposición adecuada para insertar una pérdida de transmisión independiente de la frecuencia, por ejemplo en IS-IR.
Figure 2/P.76, p. 2
El trayecto 2 representa el @sistema intermedio de referencia (SIR)\ completo
con su enlace ajustable de 600 ohmios, resistivo puro, entre JS y JR.
El nivel de los sonidos vocales recibidos, al cual se ajustan tanto la
pérdida adicional,
x
1, del trayecto 1, como el valor de la
atenuación del enlace,
x
2, del trayecto 2, se define
utilizando el sistema fundamental de referencia NOSFER con su atenuación puesta
a 25 dB. Una vez efectuados los ajustes, el índice de sonoridad global (ISG) de
la conexión desconocida completa viene dado por la expresión
(
x
2 -
x
1) dB.
2.2.2
índice de sonoridad en emisión
El trayecto 3 de la figura 2/P.76 muestra el SIR con su parte emisión
reemplazada por el sistema telefónico local desconocido. El enlace se ajusta de
manera que se produzca, en el trayecto 3, la misma sonoridad de los sonidos
vocales recibidos que en el caso del NOSFER con su atenuación puesta a 25 dB.
Si
x
3 es el valor de ajuste requerido en el trayecto 3, el
índice de sonoridad en emisión (ISE) viene dado por (
x
2 -
x
3) dB.
2.2.3
índice de sonoridad en recepción
El trayecto 4 en la figura 2/P.76 muestra el SIR con su parte recepción reemplazada por el sistema telefónico local desconocido.
El enlace se ajusta de modo que por el trayecto A se obtenga la misma
sonoridad de los sonidos vocales recibidos que con el NOSFER con su atenuador
puesto a 25 dB. Designando por
x
4 el ajuste requerido en
el trayecto 4, el índice de sonoridad en recepción (ISR) viene dado por
(
x
2 -
x
4) dB.
2.2.4
índice de sonoridad del enlace
El trayecto 5 de la figura 2/P.76 muestra el SIR con su enlace sustituido
por la cadena desconocida de circuitos situados en el trayecto 1 de la figura
2/P.76 entre JS y JR. Debe preverse una disposición adecuada para insertar una
pérdida de transmisión independiente de la frecuencia como en el caso del
trayecto 1. La pérdida adicional se ajusta de modo que por el trayecto 5 se
obtenga la misma sonoridad de los sonidos vocales recibidos que con el NOSFER
con su atenuador puesto a 25 dB. Designando por
x
5 la
pérdida adicional requerida en el trayecto 5, el índice de sonoridad del enlace
viene dado por (
x
2 -
x
5) dB.
2.3
Condiciones en que se determinan los índices de
sonoridad
2.3.1
Consideraciones generales
La sonoridad de los sonidos vocales recibidos depende de ciertos factores
que no están bien definidos en condiciones prácticas de utilización, pero que
se deben definir con la mayor precisión posible para obtener índices de
sonoridad reproducibles con exactitud. Evidentemente, como muestra la figura
1/P.76, el índice de sonoridad depende en gran medida de las características
del trayecto boca-oído. Este trayecto puede determinarse de manera precisa
definiendo un
punto de referencia boca
en el cual se mide,
o al cual se refiere, la presión acústica
p
M
de la palabra emitida por la persona que habla, y un
punto de referencia oído
en el cual se mide, o al cual se
refiere, la presión acústica
p
E
de la palabra reproducida por el auricular. Estos puntos pueden
elegirse de manera bastante arbitraria, lo cual es importante cuando los
índices de sonoridad deben determinarse objetivamente; en la Recomendación
P.64, relativa a la medición de las características de sensibilidad en función
de la frecuencia en emisión y en recepción, se dan definiciones adecuadas para
estos fines.
Sin embargo, es esencial definir un nivel vocal, una distancia de conversación, una posición de micrófono y condiciones de escucha que gobiernen el acoplamiento del auricular a la oreja. éstas se indican en la figura 1/P.76. Las características esenciales que definen las condiciones en que se determinan los índices de sonoridad se indican en el cuadro 1/P.76.
A continuación se hacen algunas observaciones sobre los puntos indicados en el cuadro 1/P.76.
2.3.2
Sistema intermedio de referencia
El sistema intermedio de referencia se define en la Recomendación P.48. En su elección se ha tenido presente lo siguiente:
a)Por lo que respecta a la forma de las características de sensibilidad en función de la frecuencia en la emisión y en la recepción, este sistema debe corresponder aproximadamente a los sistemas emisores y receptores nacionales que se utilizan actualmente y que probablemente se utilizarán en un futuro próximo. Por esta razón, la anchura de la banda de frecuencias para las partes emisión y recepción está limitada a la gama nominal de 300 a 3400 Hz)El SIR está especificado para la gama de 100 a 5000 Hz (véase la Recomendación P.48). La gama nominal de 300 a 3400 Hz especificada está en armonía con la separación nominal de 4 kHz en los sistemas MDF, y no debe interpretarse en el sentido de una restricción de las mejoras de la calidad de transmisión que podrían obtenerse aumentando la anchura de banda transmitida..
b)La sensibilidad absoluta se ha elegido de modo que los valores cambien lo menos posible al pasar de los equivalentes de referencia a los índices de sonoridad.
c)Sus microteléfonos tienen una forma externa similar a la de los utilizados de ordinario en conexiones telefónicas reales.
Tableau 1/P.76 [T1.76], p. 3
2.3.3
Nivel vocal del hablante
El nivel vocal al que se emite la palabra por el hablante es conforme al
utilizado para la determinación de los equivalentes de referencia y se define
en la Recomendación P.72
(Libro Rojo)
. Este nivel se
aproxima al utilizado realmente por los usuarios cuando son buenas las
condiciones de transmisión. Se define en términos del nivel vocal a la salida
del sistema emisor del NOSFER.
2.3.4
Nivel de escucha
El nivel de los sonidos vocales recibidos para el cual se considera constante la sonoridad se define por el nivel vocal (véase el 2.3.3 ) y el valor de ajuste (25 dB) del NOSFER con respecto al cual se ajustan todos los trayectos mostrados en la figura 2/P.76. Esto corresponde a un nivel de escucha bastante agradable, del mismo orden que el percibido usualmente por los usuarios telefónicos.
2.3.5
Posición del microteléfono
La posición del microteléfono en relación con la boca del hablante se define en el anexo A a esta Recomendación. Se ha tratado de obtener una aproximación bastante exacta de la correspondiente a los usuarios en conexiones telefónicas reales. La definición comprende no sólo la distancia entre los labios y la embocadura, sino también la posición del micrófono en relación con el eje horizontal que pasa por el centro de los labios. Dicha posición se define de tal manera que la distancia entre los labios y la embocadura es mayor a medida que aumenta la longitud del microteléfono.
2.3.6
Dirección de conversación
El hablante deberá mantener su cabeza erguida y se supondrá que las palabras se emiten horizontalmente desde la boca.
2.3.7
Colocación del microteléfono para la
escucha
El oyente deberá sujetar el microteléfono con la mano de manera que el auricular quede colocado confortablemente contra su oreja.
2.3.8
Acondicionamiento previo de los micrófonos de
carbón
Generalmente, los microteléfonos provistos de micrófonos de carbón deben ser acondicionados. Esto se hará de conformidad con la Recomendación P.75.
3
índice de sonoridad para el efecto
local
Es necesario tratar los efectos sobre el abonado, considerado como hablante y como oyente, del efecto local del aparato telefónico. En cada caso, como se describe a continuación, los estudios realizados han demostrado que es importante el control de las frecuencias más altas (> 1000 Hz) en el trayecto de efecto local del aparato telefónico para preservar condiciones de conversación adecuadas en conexiones con ruido ambiente elevado y/o líneas largas. Por tanto, se necesitan métodos para evaluar el índice de sonoridad para efecto local que den mayor ponderación a estas frecuencias más altas y a continuación se describen los métodos adecuados.
3.1
Efecto local para el hablante
3.1.1
Definición del
índice de
enmascaramiento para el efecto local (IEEL)
Cuando un abonado telefónico habla, su voz llega a su propio oído por los cuatros trayectos que se indican a continuación (véase la figura 3/P.76):
a)a través del circuito del aparato telefónico, del micrófono al auricular, como consecuencia de la desadaptación entre la impedancia de equilibrado de la híbrida situada en el interior del aparato y la impedancia de la línea;
b)a través de un trayecto mecánico interno de la cabeza humana;
c)a través del trayecto acústico al oído; en este trayecto se produce una fuga en el punto de acoplamiento entre el pabellón del auricular y la oreja;
d)a través de un trayecto mecánico a lo largo del microteléfono [este trayecto puede medirse, en la práctica, como una contribución al trayecto descrito en el apartado a)].
Figura 3/P.76, p.
Para la determinación de los trayectos de efecto local generalmente se procede
a dos medidas principales: a) + d) y b) + c). Cada una de ellas está referida a
la señal vocal en el punto de referencia boca (PRB) y a la medida efectuada en
el punto de referencia oído (PRO).
Así,
L
M
E
S
T
^ es la atenuación de la boca al oído (PRB a PRO) del
L
M
E
H
S
es la atenuación de la boca al oído (PRB a PRO) del
Nota
- En el
8
de la Recomendación P.64 se
describe un método para la medida de
S
m
e
S
T
, la característica de sensibilidad en función de la frecuencia en
efecto local de un aparato telefónico, mediante el empleo de una boca y un oído
artificiales, a partir de la cual puede obternerse una estimación de
S
M
E
S
T
mediante el empleo de la boca y el oído humanos añadiendo las
correcciones
L
M
y
L
E
como se explica en el texto. Así,
L
M
E
S
T
= -
S
M
E
S
T
en dB
Por lo general, cada medida de
L
M
E
S
T
y de
L
M
E
H
S
se realiza a varias frecuencias, que se eligen entre las que
constituyen la gama de frecuencias de 1/3 de octava prescrita por la ISO; es
usual utilizar frecuencias de, por lo menos, 200 a 4000 Hz. Cuando se utilizan
señales complejas (por ejemplo, cuando en la medida de
L
M
E
H
S
se utilizan las señales vocales de los sujetos) hay que hacer medidas
de densidad espectral.
Los estudios llevados a cabo hasta el presente indican que, al menos para el efecto local para el hablante, el método de evaluación que presenta la mejor correlación con los efectos subjetivos del efecto local es el que tiene en cuenta la señal de efecto local humano como un umbral de enmascaramiento, es decir, el índice de enmascaramiento para el efecto local (IEEL).
3.2
Efecto local para el oyente
3.2.1
Definición del
@
índice de
efecto local para el oyente (IELO)
\
Cuando un abonado escucha, cualquier ruido ambiente puede llegar al punto
de referencia oído a través de los trayectos a) y c) de la figura 3/P.76. Las
altas frecuencias del ruido ambiente local son las que tienen más probabilidad
de enmascarar las consonantes de bajo nivel de una señal recibida. El método
del IEEL descrito en el
3.1
tiene el efecto de controlar el
L
m
e
S
T
de una manera más efectiva a frecuencias superiores a 1000 Hz. El
control de estas frecuencias es también importante para el efecto local del
ruido ambiente. Esto se debe a que las bajas frecuencias de una señal recibida
en el auricular serán enmascaradas por ruido ambiente de baja frecuencia (fugas
a través del pabellón del auricular) en gran parte de la misma manera que la
señal vocal del hablante oída a través del trayecto de efecto local del aparato
telefónico (
L
m
e
S
T
) es enmascarada por la escuchada a través del trayecto de efecto local
humano (
L
M
E
H
S
).
Diversos estudios han demostrado que si se determina el trayecto de efecto
local de ruido ambiente (
L
R
N
S
T
), como se describe en la Recomendación P.64, y se utiliza en el método
para determinar el IEEL, los índices resultantes se correlacionan bien con los
efectos subjetivos de ruido ambiente oído por el trayecto de efecto local del
aparato telefónico. La explicación de esto es que se cree que la señal de ruido
ambiente compuesta que llega al oído del oyente y que realiza una función de
enmascaramiento de las señales vocales recibidas tiene una característica muy
similar a la del
L
M
E
H
S
.
Por tanto, IELO se define como la atenuación que debe insertarse en el SIR
(Recomendación P.48) para dar una sonoridad equivalente al (
L
R
N
S
T
) cuando de manera similar
L
M
E
H
S
se toma en cuenta como un umbral de enmascaramiento (Recomendación
P.79).
3.2.2
Determinación del IELO
Para calcular el IELO es necesario determinar la sensibilidad
S
R
N
S
T
^ (donde
S
R
N
S
T
= -
L
R
N
S
T
) utilizando un método como el descrito en la Recomendación P.64, o en
la sección 3 del
Manual sobre mediciones telefonométricas
,
y empleando el procedimiento de cálculo de la Recomendación P.79.
En general, la sensibilidad de efecto local de ruido ambiente,
S
R
N
S
T
, no tendrá el mismo valor que la sensibilidad de efecto local para el
hablante,
S
m
e
S
T
, ya que la sensibilidad del micrófono del microteléfono puede no ser
igual para señales de incidencia aleatoria como para una fuente puntual próxima
al diafragma (a menos de 5 cm). El ruido ambiente suele llegar al micrófono a
niveles más bajos que las palabras y esto puede dar como resultado diferentes
valores de sensibilidad, en particular cuando se trata de micrófonos de carbón.
La diferencia entre
S
R
N
S
T
^ y
S
m
e
S
T
^ para un teléfono dado será normalmente constante para diferentes
condiciones de línea, a condición de que funcione en una parte lineal de su
característica, y/o qué el nivel de ruido ambiente sea constante. Esta
diferencia es ó
S
m
, (o DELSm) y se explica más detalladamente en las Recomendaciones P.10
y en el
9
de la Recomendación P.64. La utilización de
ó
S
m
puede ser conveniente cuando se concocen los valores de
S
m
e
S
T
, para determinar
S
R
N
S
T
a los efectos de calcular el IELO. Así pues:
S
R
N
S
T
=
S
m
e
S
T
+ ó
S
m
.
Normalmente ó
S
m
^ es negativo, por lo que los teléfonos que tienen un valor más negatico
para ó
S
m
tendrán un valor de
S
R
N
S
T
menor y funcionarán mejor en condiciones de ambiente ruidoso desde el
punto de vista del efecto local.
Para los apartatos telefónicos en micrófonos lineales, ó
S
m
^ puede variar en varios decibelios, con valores típicos en la gama de
-1,5 dB a -4 dB. Para los micrófonos de carbón, las mediciones han dado valores
de sólo -15 dB para algunas frecuencias, pero probablemente los valores medios
típicos están en la región de -8 dB para un ruido ambiente de 60 dBA. Para
algunos aparatos con micrófonos lineales, la ganancia es no constante
intencionalmente en sus características de entrada/salida a fin de mejorar la
calidad de funcionamiento en condiciones de ruido. (Véase también el anexo A a
la Recomendación G.111 con respecto a ó
S
m
.)
Nota
- En el suplemento N.o 11, al final del presente
tomo, se documentan algunas de las consecuencias del efecto local sobre la
calidad de transmisión cuantificadas en varios periodos de estudios.
ANEXO A (a la Recomendación P.76)
Definición de la
posición de conversación para la medida
de índices
de sonoridad de microteléfonos
En este anexo se describe la posición de
conversación que debe utilizarse para medir los valores de sensibilidad de los
aparatos telefónicos comerciales (con el método descrito en la
Recomendación P.64), para la determinación de los índices de sonoridad.
fuente
virtual puntual
.
Las posiciones relativas del centro de los labios y del conducto auditivo
pueden describirse en términos de una distancia â y un ángulo , como se
muestra la figura A-1/P.76. El punto R representa el centro de un anillo de
guarda situado en la posición de conversación para la determinación del
equivalente de referencia, de conformidad con la Recomendación P.72 del
Libro Rojo
. La posición A es la utilizada para determinar
índices por el método de la nitidez, definido en la Recomendación P.45
(Libro Naranja)
. Alrededor del punto A se encuentran
agrupados los resultados medios de las posiciones de los labios de 4012
personas de la República Popular de China (véase la Recomendación P.35).
Figura A-1/P.76, p.
Se requiere un segundo ángulo para definir la dirección en que llega la
palabra de la boca a la embocadura del micrófono. Aunque en las antiguas
Recomendaciones P.45 y P.72 se hace referencia a un ángulo à éste no se
encuentra en el plano de simetría del microteléfono, por lo que es preferible
emplear un ángulo á, que describe la proyección vertical de la dirección de la
conversación en ese plano.
A.2 La posición del centro de los labios, definida por A en la figura A-1/P.76, se utiliza también para definir la nueva posición de conversación, pero para ello es preciso definir otros dos ángulos, a saber: el ángulo de giro del auricular, ù y el ángulo de giro del microteléfono, ô. El giro del auricular se considera alrededor de un eje que pasa por el centro del pabellón del auricular (YY en la figura A-1/P.76); el giro del microteléfono se considera alrededor de su eje longitudinal (XX en la figura A-1/P.76). Estos dos ángulos tienen un valor nulo cuando el plano de simetría del microteléfono es horizontal. Naturalmente, el ángulo de giro del auricular es positivo cuando está dirigido hacia abajo, con relación al auricular; el ángulo de giro del microteléfono es positivo cuando la parte superior del auricular se desplaza hacia afuera con respecto al plano de simetría de la cabeza.
La nueva posición de conversación se determina mediante los siguientes valores para las distancias y ángulos definidos anteriormente:
= 22, á = 12,9, â = 136 mm, ù = 39 y ô = 13. El ángulo á no puede determinarse con gran precisión, por lo que no es conveniente utilizarlo cuando se coloca un microteléfono para su prueba frente a una boca artificial. En su lugar debe utilizarse la distancia semiinteraural, . Para la nueva posición de conversación = 77,8 mm.
Para cualquier montaje de prueba, la tolerancia de fabricación debe estar comprendida en una gama de ¹^0,5o para los ángulos definidos anteriormente.
A.3 La anterior definición de la posición de conversación, pone de manifiesto los complejos problemas que plantea la definición de la posición relativa del punto de referencia oído y del centro del anillo de guarda, así como la orientación relativa del eje del pabellón y del eje del anillo de guarda. Es a menudo ventajoso, particularmente para la construcción e instalación de los soportes de microteléfonos, expresar la posición del punto de referencia oídoPara la definición del punto de referencia oído, véase la Recomendación P.64. y la orientación del eje del pabellón con relación al anillo de guarda, tanto más cuanto que el eje del anillo de guarda es horizontal, al igual que el eje de la boca artificial que podría utilizarse conjuntamente.
A.4 Se ha aplicado el método de análisis vectorial para determinar las
coordenadas ortogonales del auricular telefónico con relación a la posición de
los labios cuando el microteléfono está instalado en la posición de anillo de
guarda de índice de sonoridad. Es necesario definir un conjunto de ejes
cartesianos con origen en el centro de los labios (o
eje x:eje horizontal de la boca, con sentido positivo hacia la boca;
eje y:eje horizontal, perpendicular al eje x, con sentido positivo hacia el lado de la boca en que se mantiene el microteléfono;
eje z:eje vertical, con sentido positivo hacia arriba.
El
(86,5, 77,8, 70,5) mm. Se monta el microteléfono de modo que el punto de referencia oído esté en la intersección de los ejes del pabellón del auricular con un plano en el espacio sobre el cual puede considerarse que descansa el pabellón del auricular. Esta definición no es adecuada para microteléfonos de ciertas formas; en tales casos, debe indicarse claramente la posición del punto de referencia oído con respecto al microteléfono.
La orientación del microteléfono está definida por dos vectores normales, uno al plano del pabellón del auricular y otro al de simetría del microteléfono.
Vectores unitarios normales al plano del pabellón del auricular:
¹^(0,1441, -0,974, 0,1748) Vectores unitarios normales al plano de simetría del microteléfono:
¹^(0,6519, -0,0394, 0,7572) Cuando se emplea una voz artificial, la posición equivalente de los labios debe servir de referencia; no suele ser la misma que el plano del orificio de la boca artificial.
También puede ser conveniente definir la posición de conversación en función de los ejes que tienen origen en el punto de referencia oído. Se definen como sigue:
eje x:eje del pabellón del auricular con sentido positivo a partir del auricular hacia la oreja.
eje y:línea de intersección del plano de simetría del microteléfono con el plano del pabellón del auricular, con sentido positivo hacia el micrófono.
eje z:normal al plano de simetría del microteléfono, con sentido positivo oblicuamente hacia arriba.
El
(50,95, 126,10, 0) mm.
La
¹^(0,1441, -0,7444, -0,6250)
y la
¹^(0,1748, -0,6293, +0,7572).
Nota
- La posición de conversación antes definida
difiere de la
ANEXO B (a la Recomendación P.76)
Aclaración de ciertos
términos
Figura B-1/P.76, p.
La terminología de la figura B-1/P.76 es aplicable a las partes de una
conexión telefónica de conformidad con las Recomendaciones G.101 [3], G.111
[4], G.121 [5] y los manuales del CCITT.
Nota
- En la presente Recomendación, el término
`enlace'
se emplea con una acepción particular, para designar la
`cadena de circuitos que interconectan los dos sistemas locales'
y el
`atenuador del enlace'
usado en las pruebas de laboratorio para la
determinación de índices de sonoridad.
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 19/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[2]Manual del CCITT
Planificación de la transmisión en las
redes telefónicas con conmutación
, capítulo I, anexo
1, UIT, Ginebra, 1976.
[3]Recomendación del CCITT
Plan de transmisión
, Tomo
III, Rec. G.101.
[4]Recomendación del CCITT
índices de sonoridad (IS) en
una conexión internacional
, Tomo III, Rec. G.111.
[5]Recomendación del CCITT
índices de sonoridad (IS)
de sistemas nacionales
, Tomo III, Rec. G.121.
MéTODO DE PRUEBA SUBJETIVO PARA DETERMINAR íNDICES
DE SONORIDAD DE ACUERDO CON LA RECOMENDACIóN
P.76
(modificada en Málaga-Torremolinos, 1984 y Melbourne,
1988)
Prefacio
En esta Recomendación se describe un método de prueba subjetivo que ha resultado ser adecuado a los mencionados fines y se presta para ser utilizado en el Laboratorio del CCITT. Puede emplearse también en otros laboratorios. Si el @sistema intermedio de referencia (SIR)\ utilizado cumple las condiciones establecidas en la Recomendación P.48 y se observan los demás requisitos indicados en la Recomendación proporcionará unos índices de sonoridad que podrán utilizarse en el estudio ulterior de la Cuestión 19/XII [1] (Valores recomendados de los índices de sonoridad). La presente Recomendación ofrece, junto con las Recomendaciones P.76 y P.48, una definición de los índices de sonoridad que puede utilizarse para la planificación.
Contenido
Esta Recomendación contiene información esencial para la definición del método que ha de seguirse para determinar índices de sonoridad de acuerdo con la Recomendación P.76 cuando se recurre a equilibrados de sonoridad efectuados por las personas que intervienen en las pruebas (operadores). Se ofrece información detallada sobre el método de equilibrado, la selección de los operadores, el material vocal, el diseño de experimentos, el método de análisis y la presentación de los resultados.
Sigue en estudio en el marco de la Cuestión 8/XII la utilización de un método de equilibrado directo. En el suplemento N.o 17, al final del presente tomo, figura una descripción de este método.
1 Introducción
A fin de comparar el método basado en el cálculo de los índices de sonoridad (Recomendación P.79) es necesario definir un método para la determinación subjetiva de los índices de sonoridad. En esta Recomendación se tratan todos los aspectos de estas determinaciones, desde la selección de los operadores hasta el método de análisis y la presentación de los resultados.
2 Consideraciones generales
Para las comparaciones subjetivas se utiliza el @sistema fundamental de referencia (SFR)\ (pudieran utilizarse otros sistemas de referencia), con respecto al cual se comparan los siguientes trayectos vocales:
a)
Trayecto 0
- El sistema fundamental de referencia
constituye siempre el trayecto vocal con respecto al cual se equilibran los
otros trayectos. Como sistema fundamental de referencia se utiliza el NOSFER
con la atenuación puesta a 25 dB.
b)
Trayecto 1
- El extremo emisor del sistema telefónico
local probado (
`desconocido'
) conectado, a través del enlace probado
(
`desconocido'
) y de un atenuador ajustable, con el extremo receptor del
sistema telefónico local probado (
`desconocido'
). El atenuador ajustable
deberá insertarse de tal manera que las relaciones de impedancia entre las tres
partes de la conexión (extremo emisor, enlace y extremo receptor) no sean
perturbadas.
c)
Trayecto 2
- El extremo emisor del sistema intermedio
de referencia conectado a través de un atenuador ajustable con el extremo
receptor del SIR.
d)
Trayecto 3
- El extremo emisor del sistema telefónico
local probado (
`desconocido'
) conectado a través de un atenuador
ajustable con el extremo receptor del SIR.
e)
Trayecto 4
- El extremo emisor del SIR conectado a
través de un atenuador ajustable con el extremo receptor del sistema telefónico
local probado (
`desconocido'
).
f)
Trayecto 5
- El extremo emisor del SIR conectado a
través del enlace probado (
`desconocido'
) y un atenuador ajustable con
el extremo receptor del SIR. El atenuador ajustable deberá insertarse de tal
manera que las relaciones de impedancia entre las tres partes de la conexión
(extremo emisor, enlace y extremo receptor) no sean perturbadas.
En estas comparaciones subjetivas, el enlace del sistema fundamental de
referencia es fijo, es decir, el nivel de los sonidos vocales recibidos a
través del sistema fundamental de referencia se mantiene constante; el
`método del margen'
, utilizándose para efectuar el equilibrado, el
atenuador insertado en el sistema telefónico sujeto a prueba (o en el SIR).
Tanto para el SIR como para los aparatos telefónicos probados debe
utilizarse la
La figura 1/P.78 muestra la constitución de los trayectos telefónicos que han de compararse. Para los equilibrados se utilizará el nivel vocal definido en la Recomendación P.72.
Los índices de sonoridad con relación al SIR definidos en la Recomendación P.76 son:
índice de sonoridad global (ISG) =
x
2 -
x
1
índice de sonoridad en emisión (ISE) =
x
2 -
x
3
índice de sonoridad en recepción (ISR) =
x
2 -
x
4
índice de sonoridad del enlace (ISEN) =
x
2 -
x
5
No es necesario que cada uno de los experimentos comprenda todos los trayectos indicados anteriormente. Los trayectos 0 y 2 son esenciales; para la determinación de los índices de sonoridad en emisión y en recepción de un sistema telefónico local basta con agregar los trayectos 3 y 4. Los trayectos 0, 2 y 5 son necesarios para determinar el índice de sonoridad del enlace. El trayecto 1 sólo se requiere, por regla general, cuando se desea verificar la aditividad de los índices de sonoridad, es decir:
ISG = ISE + ISEN + ISR
Figure 1/P.78, p.
3 Diseño de experimentos
Los resultados obtenidos sólo serán fiables si el experimento ha sido correctamente diseñado y se han aplicado procedimientos de prueba adecuados. El procedimiento deberá prepararse de modo tal que no pueda haber ambigüedades.
Se considerarán los puntos siguientes:
a)El experimento se diseñará de tal manera que los factores no controlados sólo ejerzan una influencia aleatoria; por ejemplo, se asegurará que las diferencias que tengan lugar de un día a otro entre los operadores y/o los aparatos de medida sean de poca importancia.
b)Si es necesario efectuar un número mayor de equilibrados que los que pueden realizarse cómodamente en un día, el experimento se dispondrá de tal manera que, cada día, se prueben iguales números de circuitos de cada tipo.
c)Los operadores que comiencen una prueba no podrán ser sustituidos en el curso de la misma [2].
d)Se recomienda un mínimo de 12 combinaciones de pares de operadores y un máximo de 20. Estas 12 combinaciones de pares de operadores pueden obtenerse con dos equipos de tres operadores (véase el cuadro 1a/P.78) o un equipo de cuatro operadores. Se pueden obtener 18 combinaciones de pares de operadores con un equipo de seis operadores (véase el cuadro 1b/P.78) y 20 combinaciones de pares de operadores con un equipo de cinco operadores (véase el cuadro 2a/P.78).
Nota
- En general, un equipo de seis operadores, con el
que se obtienen 30 combinaciones de pares de operadores (véase el cuadro
2b/P.78) permite efectuar una prueba más amplia, pero su precisión es sólo
escasamente superior a la alcanzada con los equipos antes mencionados de menor
número de operadores.
Cuadro 1a-b/P.78 et 2a-b/P.78 [T1.78], p.
e)Cuando se utilizan dos equipos de tres operadores, se pueden utilizar ambos
equipos entrelazados, pero generalmente es más práctico utilizarlos
separadamente, de modo que un equipo no comience las pruebas hasta que el otro
haya terminado. Un mismo operador no debe formar parte de los dos equipos, pues
esto ejerce cierta influencia sistemática que complica el análisis.
f)Todas las combinaciones de pares de operadores deberán actuar, a ser posible, rotativamente, de modo que cada operador, sucesivamente, hable, escuche y tenga un intervalo de descanso.
g)El experimento deberá diseñarse de tal modo que los eventuales efectos que pudieran atribuirse al orden de presentación resulten totalmente eliminados. Esto implica que todos los circuitos deberán presentarse en un orden aleatorio. Este punto se ilustra mediante los dos ejemplos siguientes:
Ejemplo 1
Si se desea determinar un tipo de índice de sonoridad para una combinación dada de aparato telefónico y condiciones del circuito, al diseñar el experimento deberán tenerse en cuenta los eventuales efectos asociados al orden de presentación para cada combinación de par de operadores. En el cuadro 3/P.78 se ofrece un ejemplo.
Nota
- Si un laboratorio llega a la conclusión con
evidencias suficientes de que este método de diseño no es necesario, puede
utilizar un diseño simplificado.
Cuadro 3/P.78 [T2.78], p.
Ejemplo 2
Si se desea determinar más de un tipo de índice de sonoridad o se prueba más de un aparato telefónico, sólo será necesario efectuar un equilibrado del trayecto 2 con respecto al trayecto 0, y viceversa, por cada combinación de par de operadores para cualquier experimento, pero este equilibrado deberá aleatorizarse dentro del experimento. En el cuadro 4/P.78 se presenta un ejemplo.
Cuadro 4/P.78 [T3.78], p.
En el anexo A se presentan algunos diseños de experimentos.
4 Selección de los integrantes de los
equipos y del material vocal
Las condiciones para la selección de los integrantes de los equipos,
comprendidas las
5 Calibrado del sistema intermedio de
referencia (SIR)
Es sumamente importante calibrar el SIR antes de cada prueba, para poder
compensar, en los resultados, toda pequeña variación en los índices de
sonoridad en emisión (ISE) y en recepción (ISR), o modificar su sensibilidad
antes de la prueba. Una buena regla práctica seguida en los experimentos es la
de verificar la
6 Configuraciones de circuitos
La parte a) de la figura 2/P.78 muestra una configuración típica de circuitos para medidas del índice de sonoridad en emisión (ISE) y del índice de sonoridad en recepción (ISR). Las partes b) y c) de la figura 2/P.78 muestran configuraciones para medidas del índice de sonoridad del enlace (ISEN) y del índice de sonoridad global (ISG), respectivamente. No existe motivo alguno para que el experimentador, si así lo desea, no pueda determinar índices de sonoridad de los cuatro tipos en el mismo experimento. Sin embargo, para ello se necesitarían disposiciones de conmutación extremadamente complicadas.
En la figura 2/P.78, la resistencia de 600 ohmios a que corresponde la segunda posición del conmutador S1 permite ajustar el nivel vocal correcto cuando el trayecto 0 se presenta después del trayecto 1/2/3/4/5 (véase la figura 1/P.78). Este conmutador debe ser del tipo de los que no quedan enclavados y retornará a la posición normal tan pronto como el hablante haya alcanzado el nivel vocal correcto.
A fin de reducir las consecuencias del efecto local sobre el nivel vocal del hablante durante la determinación del índice de sonoridad en emisión y del índice de sonoridad global, deberá desactivarse el trayecto acústico del efecto local de los aparatos telefónicos. Esto puede conseguirse colocando el auricular en otro aparato telefónico idéntico y haciendo las conexiones eléctricas con los terminales correctos en el circuito de transmisión telefónica. En el auricular puede entonces acoplarse sin fuga acústica a un oído artificial CEI/CCITT para obtener así la carga acústica correcta. Un método sencillo, utilizado por la Post Office Australiana, consiste en acoplar el auricular por medio de una cinta adhesiva gruesa. Aunque con esto quizá no se consiga la carga acústica correcta, en la práctica se ha comprobado que su efecto es despreciable.
Figura 2/P.78, p.
Si se utiliza un micrófono de granalla de carbón, deberá efectuarse, antes de
cada equilibrado, el procedimiento de acondicionamiento indicado en la
Recomendación P.75.
En las figuras 1/P.78 y 2/P.78 se muestra el sistema fundamental de referencia, el NOSFER, pero pueden utilizarse otros sistemas como el SETED y el METRE-AIR-PATH.
7 Registro de información
Es esencial que, con respecto a cada prueba, se registre la mayor cantidad posible de información de tal modo que se pueda contar con ella en todo momento, en el futuro.
7.1
Datos concretos que deben hacerse constar para cada
prueba
Para cada prueba se consignará la siguiente información:
a)número de la prueba - el número de la prueba ha de ser único, de modo que una prueba no pueda confundirse con otra;
b)fecha;
c)denominación - breve descripción de la prueba;
d)condiciones de los circuitos - descripción de cada uno de los trayectos;
e)diagrama de conexiones;
f)integrantes del equipo - se establecerá un código con los nombres de los operadores, por ejemplo como en el cuadro 5/P.78. Cada combinación constituida por un par de operadores puede designarse por un código, por ejemplo A-B.
Cuadro 5/P.78 [T4.78], p.
7.2
Equilibrados individuales
éstos deben siempre incluir la
`atenuación secreta'
, la atenuación
de
`equilibrado'
y, por último, el resultado de la comparación, por
ejemplo:
R = S + E donde
R es el resultado
S es la atenuación secreta
E es la atenuación de equilibrado
8 Análisis
En todo experimento puede obtenerse una gran cantidad de información mediante un análisis de la varianza. No obstante, puede bastar con la información proporcionada por la media y la desviación típica. El anexo C contiene el método de cálculo de estos parámetros.
9 Presentación de los resultados
Los resultados de la prueba deberán presentarse de manera que las informaciones importantes puedan estar contenidas en una sola hoja. En el cuadro 6/P.78 se presenta un ejemplo de esta hoja.
Nota
- En los cuadros 6/P.78 a 8/P.78, la media
corregida = media + corrección.
En los cuadros 7/P.78 y 8/P.78 se presentan ejemplos desarrollados de utilización de la hoja indicada en el cuadro 6/P.78. Esta hoja ha sido modificada a fin de poder efectuar determinaciones de ISE e ISR en un sistema telefónico local que incluye dos longitudes de línea. El cuadro 7/P.78 muestra los resultados de la determinación del ISE, y el cuadro 8/P.78 del ISR.
Cuadro 6/P.78 (à l'italienne) T5.78, p. 13
Cuadro 7/P.78 (à l'italienne) T6.78, p. 14
Cuadro 8/P.78 (à l'italienne) T7.78, p. 15
ANEXO A (a la Recomendación P.78)
Ejemplos de diseño de
experimentos
Los cuadros A-2/P.78, A-3/P.78 y A-4/P.78 contienen diseños
típicos para equipos constituidos por diferentes números de operadores.
Por ejemplo, según el cuadro A-2/P.78, los equilibrados deben efectuarse en el orden indicado en el cuadro A-1/P.78:
Cuadro A-1/P.78 [T8.78], p.
Los pares de operadores efectuarán rotativamente todos los equilibrados por
orden numérico comenzando por
`1'
y terminando por
`6'
.
Pueden construirse cuadros similares para una prueba que requiera un solo tipo de índice de sonoridad en la que sólo se necesiten cuatro circuitos, por ejemplo , `, à y à` para la determinación del índice de sonoridad en emisión; a estos circuitos se les asignarían los números 1, 2, 3 y 4, respectivamente, en el diseño del experimento.
Si una prueba comprende un mayor número de circuitos se pueden seguir los mismos principios y asignar a los circuitos otros tantos números para su identificación.
Si fuera necesario mejorar la validez de los resultados obtenidos puede
realizarse una nueva serie de pruebas según el mismo diseño, en las mismas
circunstancias y con los mismos pares de operadores (
`réplica'
).
Cuadro A-2/P.78 [T9.78], p. 17
Cuadro A-3/P.78 [T10.78], p. 18
Cuadro A-4/P.78 [T11.78], p. 19
ANEXO B (a la Recomendación P.78)
Selección de los integrantes
de los equipos, pruebas audiométricas a que habrán de
someterse los operadores y material vocal
B.1
Integrantes
de los equipos
Los equipos deberán estar constituidos, de ser posible, por hombres y mujeres a partes iguales.
Los siguientes puntos sirven de guía para la selección:
a)Buena audición - la
b)Dicción clara - los operadores no deben tener impedimentos que afecten la dicción.
c)Los operadores deberán poder trabajar en armonía con otras personas.
d)Los operadores deberán poder efectuar cálculos aritméticos simples.
e)Después de un adiestramiento adecuado, los operadores deberán poder hablar a un nivel constante, sirviéndose de un aparato de medida.
f)Los operadores no deberán padecer de claustrofobia, ya que en el curso de las pruebas deberán pasar cortos periodos de tiempo solos, en cabinas aisladas.
g)Deberán hacerse verificaciones periódicas para determinar el comportamiento de cada operador como locutor y como oyente, con el fin de detectar todo cambio desacostumbrado. Una descripción completa puede encontrarse en [3].
Figura B-1/P.78, p.
B.2
Pruebas audiométricas a que habrán de someterse los
operadores - Procedimiento básico de selección del
personal
^ [4]
B.2.1 Examen visual de los conductos auditivos de los operadores a fin de detectar eventuales formaciones de cerilla; se preguntará a éstos si padecen de catarro, sinusitis, o si se encuentran en cualquier otra condición anormal.
B.2.2
Frecuencias de prueba:
125, 250. 500,1000, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Hz.
B.2.3
Ejemplo de presentación:
1000, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000, 125, 250, 500, 1000 Hz.
Nota
- Es corriente que la segunda lectura a 1000 Hz
sea inferior a la primera.
Las frecuencias se presentan en este orden para un oído, y se repite después el proceso para el otro oído.
B.2.4
Ejemplo de determinación del umbral
Se comienza por encima del umbral estimado (por ejemplo, una pérdida de
audición de 20 dB) y se avanza hacia el nivel de inaudibilidad (ausencia de
respuesta) por pasos de 10 dB. Una vez alcanzado éste, se retorna al último
Se considera umbral aquel valor para el cual se obtienen dos respuestas iguales a cuatro estímulos sucesivos.
B.2.5
Ruido ambiente
^ [5]
Cuando se utilizan cascos telefónicos que descansan contra la oreja (tipo supra-aural), los niveles máximos admisibles del ruido en la sala de prueba serán los indicados en la cuadro B-1/P.78.
Si se utilizan cascos telefónicos que cubren toda la oreja (tipo circum-aural), se permiten normalmente niveles de ruido más elevados.
Cuadro B-1/P.78 [T12.78], p.
B.3
Material vocal
La frase o frases de prueba pueden o no tener sentido. He aquí dos ejemplos:
a)Joe took father's shoe bench out.
b)Paris - Bordeaux - Le Mans - Saint-Leu - Léon - Loudun.
Deben tenerse debidamente en cuenta los puntos siguientes:
i)La idoneidad de cada operador para pronunciar de corrido y a un nivel vocal constante la frase o frases de prueba elegidas. La estructura de sonidos de las lenguas maternas de los operadores influye, por tanto, en la elección de la frase o frases de prueba.
ii)La frase o frases de prueba deben elegirse de modo que el método de medición convenido para controlar el nivel vocal (por ejemplo, la desviación de la aguja de un aparato de medida) pueda dar una indicación adecuada y fácilmente apreciable del nivel vocal.
ANEXO C (a la Recomendación P.78)
Análisis estadístico
simplificado
C.1
Media
La media se obtiene mediante la fórmula siguiente:
x
^ =
$$Bo$$So$$Su$$Se
x
$$Bu
n
$$Be
C.2
Desviación típica
No es correcto considerar que los operadores constituyen una muestra tomada al azar de una población y que las combinaciones de pares de operadores son independientes unas de otras. En estas condiciones, la desviación típica tiene que tomarse como la desviación típica de la muestra y no como una estimación de una población.
La fórmula típica es:
ì = $$0w$$2t$$Bo$$So$$Su$$Se (
x
-
x
^)$$e2$$Bu
n
$$Be$$0t$$we
C.3 Es posible efectuar un análisis estadístico más detallado para calcular
los intervalos de confianza tal como se explica en el
1.3.4
del
Manual sobre mediciones telefonométricas
[6]. El intervalo
de confianza viene dado por la dispersión entre los integrantes de los equipos,
el número de dichos integrantes y la disposición del diseño experimental. En
una prueba bien efectuada, los valores típicos son ¹^5 dB para las
disposiciones indicadas en el cuadro 1a/P.78, ¹^4 dB para las del cuadro
1b/P.78, ¹^3 dB para las del cuadro 2a/P.78 y ¹^2 dB para las del cuadro
2b/P.78.
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 19/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[2]
The design and analysis of loudness efficacity
measurements
, Libro Rojo, Tomo V, anexo 7, edición en francés e inglés,
UIT, Ginebra, 1962.
[3]
Extract from a study of the differences between results
for individual crew members in loudness balance
tests
, Libro Rojo, Tomo V, anexo 6, p. 214, edición en francés y en
inglés, UIT, Ginebra, 1962.
[4]BURNS (W.): Noise and man,
Murray
, pp. 70-80, 1968.
[5]
Ibíd.
, pp. 298-300.
[6]CCITT -
Manual sobre mediciones telefonométricas
,
UIT, Ginebra, 1987.
CáLCULO DE íNDICES DE SONORIDAD
(Ginebra, 1980; modificada en Málaga-Torremolinos, 1984
y Melbourne, 1988)
Prefacio
El método presentado en esta Recomendación tiene un carácter provisional, ya que, como se explica detalladamente más adelante, no se ha confirmado sin lugar a dudas que sea aplicable a los sistemas telefónicos locales que emplean micrófonos de carbón. No obstante, las Administraciones que estudian actualmente la Cuestión 19/XII [1] (Valores recomendados de los índices de sonoridad) podrán utilizarlo en los estudios relativos a los nuevos tipos de aparatos telefónicos que no poseen micrófonos de carbónTambién puede utilizarse este método para determinar índices de sonoridad en recepción, tanto si el micrófono del aparato telefónico es de carbón como si no lo es..
Se invita también a las Administraciones a que utilicen este método en el
estudio de la Cuestión 7/XII [2] a fin de expresar la
El método aquí descrito proporciona resultados que concuerdan bien con los de las pruebas subjetivas que efectúa el Laboratorio del CCITTEl método de cálculo se basa en los factores de ponderación determinados para las 20 frecuencias preferidas especificadas por la ISO. Se podría ampliar su campo de aplicación si se dispusiera de expresiones analíticas suavizadas que pudieran utilizarse con otros conjuntos de frecuencias. (véase la Recomendación P.78) utilizando sistemas telefónicos locales con micrófonos que no son de carbón. Para determinar el valor de las sensibilidades en emisión y en recepción de los sistemas telefónicos locales de esa naturaleza, deberán utilizarse los métodos descritos en la Recomendación P.64.
Por lo que se refiere a los
`envolvente superior'
,
habiéndose demostrado que el mismo da buenos resultados para algunos tipos de
micrófono de carbón
Los índices de sonoridad de aparatos telefónicos analógicos se determinan objetivamente con aparatos de medida especiales conformes a las Recomendaciones P.64 y P.65 en cuanto a la realización física y a la presente Recomendación para el algoritmo de cálculo. Sin embargo, los resultados no deben aplicarse directamente a la planificación de la transmisión sin tomar ciertas precauciones con respecto a la anchura de banda y las impedancias de terminación.
1 Introducción
De acuerdo con los principios descritos en la Recomendación P.76, los
a)disponer de un modelo teórico con una estructura adecuada;
b)conocer los valores adecuados de los parámetros esenciales del modelo;
c)conocer los valores de las sensibilidades en emisión y en recepción del sistema intermedio de referencia;
d)conocer los valores de las sensibilidades en emisión y en recepción de los
sistemas telefónicos locales
`desconocidos'
y la pérdida de inserción de
la cadena de circuitos que intervienen.
Los métodos para determinar los valores de la sensibilidad en emisión y en
recepción sirviéndose de una boca artificial y un oído artificial se han
definido en la Recomendación P.64. Las características del sistema intermedio
de referencia, determinadas de acuerdo con los mismos métodos, se han indicado
en la Recomendación P.48. Los valores de la sensibilidad en recepción obtenidos
por medio del oído artificial, actualmente mencionados en la Recomendación P.64
no pueden utilizarse directamente para la determinación de los índices de
sonoridad, pero pueden corregirse para tener en cuenta las diferencias entre
las presiones acústicas en oídos reales en las condiciones de las
conversaciones telefónicas y las condiciones medidas con el oído artificial. En
el
6
se da información sobre esta corrección (
L
E
).
2 Definiciones y símbolos relativos a las
presiones acústicas, sensibilidades y pérdidas de transmisión
A continuación se indican las definiciones y símbolos utilizados en la descripción subsiguiente de principios técnicos. éstos se ilustran en la figura 1/P.79.
Figura 1/P.79, p.
2.1
Relativos a la emisión de la palabra
Estas definiciones y símbolos caracterizan las condiciones en que una persona habla, e incluyen su relación física con el teléfono o la conexión de referencia.
PRBRepresenta el
p
M
Presión acústica en PRBEl nivel de referencia dado debe especificarse,
por ejemplo, 1 Pa, 20 èPa, etc., en ausencia de todo obstáculo.
B
`
S
Densidad espectral (presión media a largo plazo)En la
práctica, las medidas se efectúan en términos de presión acústica, y se sigue
ese convenio para facilitar la explicación. Debe observarse que la presión
acústica con relación a 20 èPa en una anchura de banda de 1 Hz es
aproximadamente igual a la intensidad sonora con relación a 1 pW/m2 por Hz. de
la palabra referida a un PRB, en dB con relación a 20 èPa, en una anchura de
banda de 1 Hz.
VLNivel vocal, es decir, valor eficaz a largo plazo de la presión acústica de la voz del hablante en el PRB mientras está hablando; se expresa generalmente con relación a un nivel vocal de referencia dado.
SPPosición de conversación, es decir, la posición relativa del micrófono del aparato telefónico o sistema de referencia con respecto a los labios del hablante.
2.2
Relativos a la escucha
Estas definiciones y símbolos caracterizan las condiciones en que una persona escucha e incluyen su relación física con el teléfono o la conexión de referencia.
PRORepresenta el
p
E
Presión en el PRO.
à0
K
Número relacionado con las
à0 -
K
Umbral de audibilidad para sonidos de espectro
continuo, referido a un PRO, en dB, con relación a 20 èPa, en una anchura de
banda 1 Hz.
HLPérdida de audición, referida usualmente al umbral de audición
`normal'
.
LCCondiciones de escucha; es decir, la manera en que el auricular y su acoplamiento al oído están relacionados con el PRO.
2.3
Relativos al teléfono o a las conexiones de
referencia
Estas definiciones y símbolos caracterizan objetivamente el teléfono o las conexiones de referencia.
L
M
E
Pérdida de transmisión aire-aire, en dB, de un PRB a un PRO.
JS, JRInterfaces eléctricos a la salida de un sistema telefónico local de transmisión y a la entrada de un sistema telefónico local de recepción.
STLSistema telefónico local.
S
M
J
Sensibilidad en emisión de un sistema telefónico local desde el PRB a la
salida eléctrica JS.
Nota
- La
S
M
J
^ se refiere a una boca mediana real; por razones de orden práctico, las
sensibilidades medidas de acuerdo con la Recomendación P.64 sirviéndose de la
boca artificial recomendada se pueden emplear para los microteléfonos.
S
J
E
Sensibilidad en recepción de un sistema telefónico local desde la
entrada eléctrica JR, al PRO.
Nota
- La
S
J
E
^ se refiere a un oído mediano real; las sensibilidades medidas con el
oído artificial a que se hace referencia en la Recomendación P.64 y según el
método descrito en la misma se han designado por el símbolo
S
J
e
. Dichos valores deben corregirse para obtener valores adecuados de
S
J
E
(véase el
6
).
x
J
J
Atenuación entre sistemas telefónicos locales, es decir, entre JS y JR
de la figura 1/P.79. Los circuitos que intervienen en conexiones telefónicas
reales estarán constituidos por líneas de enlace, circuitos interurbanos,
centros de conmutación, etc. Para las evaluaciones, se ha sustituido esta
cadena de líneas por atenuaciones no reactivas y filtros, etc., que se han
designado colectivamente por medio del término
`enlace'
.
S
RMJ
,
S
RJE
,
L
RME
, etc.
Valores de
S
M
J
,
S
J
E
,
L
M
E
, etc., aplicables a un trayecto telefónico de referencia, por ejemplo,
al NOSFER, o al SIR definido en la Recomendación P.48.
S
UMJ
,
S
UJE
,
L
UME
, etc.
Valores de
S
M
J
,
S
J
E
,
L
M
E
, etc., aplicables a un trayecto telefónico desconocido, por ejemplo,
una conexión telefónica.
x
U
R
,
x
R
U
Valores de
x
^aplicables a combinaciones de un
trayecto telefónico de emisión
`desconocido'
con un trayecto de
recepción de referencia y a un trayecto de emisión de referencia con un
trayecto de recepción
`desconocido'
.
S
M
Sensibilidad de un micrófono telefónico referida a un PRB.
S
E
Sensibilidad de un receptor telefónico referida a un PRO.
L
S
Pérdida eléctrica de transmisión entre los terminales de un micrófono y
los terminales de línea de un aparato telefónico.
L
R
Pérdida eléctrica de transmisión entre los terminales de línea de un
aparato telefónico y los terminales de un receptor.
L
INS
(
SL
+
FB
)Pérdida de transmisión de la combinación formada por la
línea de abonado y el puente de alimentación.
3 Estructura del modelo teórico
3.1
Definiciones relativas a la sonoridad, a su relación con
el nivel de sensación y a los índices de sonoridad
Estas definiciones y símbolos se refieren a factores relativos a la sonoridad y a los índices de sonoridad de trayectos telefónicos.
Z
Z
R
O
Valor de
Z
^cuando
L
M
E
= 0 dB.
Q
(
Z
)Función de
Z
^relacionada con la sonoridad; transforma el nivel de
sensación expresado en términos de
Z
en sonoridad
expresada numéricamente.
m
Parámetro que puede utilizarse para definir
Q
(
Z
); representa la pendiente de 10
log10
Q
(
Z
) en función de
Z
.
S
Función invariante de frecuencia; esta función es tal
que los incrementos iguales de
S
son de igual importancia
para la sonoridad siempre que los valores de
Z
asociados
sean los mismos.
S
`Derivada de
S
^con respecto a la
frecuencia;
S
` =
d
S
/d
f
;
S
` puede
considerarse como un factor de ponderación con respecto a la frecuencia.
d
S
De lo anterior se desprende que
d
S
=
S
` d
f
.
Q
(
Z
)^Valor medio ponderado de
Q
(
Z
), relacionado con la sonoridad
total de una señal telefónica recibida.
çSonoridad objeto de estudio.
ISG, ISE, ISR, ISEN índices de sonoridad global, en emisión, en recepción y del enlace respectivamente.
3.2
Modelo de sonoridad
Al estudiar trayectos de transmisión vocal es necesario definir sus terminales acústicos. Esto puede hacerse en función de los puntos PRB y PRO. No existen definiciones únicas de estos puntos de referencia, pero la definición de los que se utilizan aquí figura en la Recomendación P.64.
La curva 1 de la figura 2/P.79 muestra la densidad espectral
B
`
S
de la palabra emitida con cierto nivel vocal y medida en el punto de
referencia boca (PRB), en ausencia de todo obstáculo ante la bocaVéase la
definición del PRB en el anexo A a la Recomendación P.64.. Puede considerarse
que se hace la medida con un micrófono muy pequeño. Cuando la palabra llega al
oído del participante en una conversación telefónica, habrá experimentado una
atenuación y una distorsión en el trayecto telefónico total, y la densidad
espectral puede representarse entonces como se muestra en la curva 2; el PRO al
cual está referida la curva 2, a los efectos de la explicación, puede
considerarse situado a la entrada del conducto auditivo, pero pudiera ser
también el tímpano de la persona que escucha. En los estudios actuales se
utiliza un punto de referencia situado a la entrada del conducto auditivo (como
se indica en el anexo A de la Recomendación P.64). El intervalo
L
M
E
entre las curvas 1 y 2 representa la atenuación
`boca-oído'
y,
por lo general, depende de la frecuencia.
La densidad espectral de los sonidos vocales recibidos, representada por la
curva 2, no contribuye uniformemente a la sonoridad, es decir que cuando es
inferior al umbral de audición de la persona que escucha contribuye muy poco en
comparación con los valores claramente superiores a ese umbral. Esto se tiene
en cuenta mediante la definición de una magnitud denominada
`nivel de
sensación'
(
Z
), que es la diferencia entre la densidad
espectral de los sonidos vocales recibidos (curva 2) y el umbral de la audición
para sonidos de espectro continuo (à0 -
K
) mostrado en la
curva 3. En consecuencia, la sonoridad de los sonidos vocales recibidos depende
de
Z
que, en general, depende a su vez de la frecuencia.
Figura 2/P.79, p.
Diversos estudios han demostradoEste modelo no pretende representar
exactamente todas las características relativas a la percepción de la sonoridad
de la palabra; por ejemplo, no tiene en cuenta los efectos de enmascaramiento
entre frecuencias y no predice la creciente importancia de las frecuencias más
bajas, a medida que aumenta la intensidad del sonido a partir del umbral. Es
posible elaborar modelos que representen adecuadamente un número mayor de
características, pero no se conoce un modelo suficientemente completo. Dichos
modelos son innecesariamente complicados para calcular los índices de
sonoridad. La limitación más importante en la utilización del modelo descrito
en esta Recomendación es que debe utilizarse para efectuar comparaciones con el
nivel de escucha constante indicado en la Recomendación P.76. que la sonoridad,
ç, puede expresarse aproximadamente en función de
Z
mediante la expresión siguiente:
ç = C$$Io
f
$$i2$$Iu
f
$$i1$$Ie
Q
(Z)
S
`
d
f
(3-1)
donde C es una constante,
Q
(
Z
) es una
`
que transforma
Z
de tal
manera que incrementos iguales de los valores transformados
representan incrementos iguales de sonoridad;
S
`
es una
`
que pondera
los valores transformados
Z
de acuerdo con sus
posiciones en la escala de frecuencias; y
f
1 y
f
2 corresponden a los límites inferior y superior
de la banda de frecuencias que interesa.
Si se desea, la escala de frecuencias puede transformarse en una escala de
valores de
S
, en la que incrementos iguales tienen la
misma
`importancia'
en lo que concierne a la sonoridad.
Así:
S
` =
$$Bod
S
$$Bud
f
$$Be (3-2)
y por consiguiente:
ç = C$$Io
S
$$i2$$Iu
S
$$i1$$Ie
Q
(Z)
d
S
(3-3)
donde
S
1 y
S
2^ son los valores de
S
^que corresponden, respectivamente, a
f
1 y
f
2.
Los elementos básicos para determinar los índices de sonoridad se
representan en el diagrama de la figura 3/P.79. Este diagrama muestra un
espectro de
`referencia'
disminuido por la atenuación de una conexión
telefónica, lo que da por resultado un espectro recibido que, conjuntamente con
el umbral de audibilidad, produce
Z
, cuyos valores
(función de la frecuencia) son determinantes en la producción de la sensación
de sonoridad. Así:
Z
=
B
`
$$iS
-
L$$idME$$if
- (à$$i0 -
K
) (3-4)
y,
Z
^que es función de la frecuencia, se convierte a
sonoridad, ç, de acuerdo con las ecuaciones mencionadas anteriormente, en las
cuales
Z
se transforma en valores numéricos de sonoridad,
que subsiguientemente son ponderados por la función de ponderación con respecto
a la frecuencia para obtener
Q
(
Z
)^;
al multiplicarse
Q
(
Z
)^ por una
constante se obtiene ç, la sonoridad de la palabra recibida, expresada en una
unidad conveniente.
Figura 3/P.79, p.
El diagrama de la figura 3/P.79 representa sólo los elementos básicos del
proceso de obtención del índice de sonoridad. Estos elementos requieren
especificaciones ulteriores para que sean unívocos. Por ejemplo
B
`
S
depende del hablante y de su nivel vocal particular, de la frase
utilizada en la prueba, y de la posición de los labios con respecto al
micrófono del aparato telefónico, determinada por la forma en que se emplee y
por la definición algo arbitraria del PRB. Análogamente, la densidad espectral
recibida depende del oyente y de sus características individuales, por ejemplo,
de la forma en que el auricular se ajuste a la oreja cuando el microteléfono se
sostiene del modo prescrito, de si esta persona adolece o no de pérdida de
audición, y de la definición del PRO.
Además, los estudios de un plan de transmisión exigen que la pérdida de una
conexión telefónica,
L
M
E
, se descomponga en partes componentes: una componente de emisión, una
de recepción y una de interconexión.
La función
Q
(
Z
) puede
especificarse, en parte, fijando un parámetro
m
, que es la
pendiente del logaritmo de
Q
(
Z
)
representado en función de
Z
. En realidad,
m
depende del nivel de escucha (o
Z
)
en el caso general, pero puede considerarse constante en una amplia y útil gama
de
Z
.
Estos factores adicionales, que actualmente se consideran importantes, se incluyen en el diagrama de la figura 4/P.79 que es una ampliación de la figura 3/P.79. La influencia de estos factores puede apreciarse en función de las consideraciones anteriores y de las definiciones dadas en el 3.1 . La figura 3/P.79 complementa estas definiciones.
Figura 4/P.79, p.
4 Valores de los parámetros
4.1
Consideraciones generales
Para aplicar el modelo en la forma descrita en el 3 , es necesario, en principio, asignar valores a los siguientes parámetros:
B
`
S
^ en función de la frecuencia
10 log10
S
` en función de la frecuencia
m
, que define (en parte) la
Q
(
Z
)
à0 -
K
^en función de la frecuencia.
En realidad, para los actuales efectos, es conveniente agrupar todos estos
parámetros en uno solo dependiente de la frecuencia, que pueda utilizarse con
m
para calcular los índices de sonoridad en emisión, en
recepción y del enlace y la pérdida de inserción de la sonoridad en elementos
eléctricos como los filtros de canal en conexiones telefónicas comerciales.
A continuación se explica la deducción teórica de este parámetro
dependiente de la frecuencia,
G
.
G
, junto con
m
, puede calcularse
directamente a partir de los resultados de las pruebas subjetivas de
equilibrado de la sonoridad, realizadas utilizando conjuntos de filtros paso
bajo y paso alto en un sistema de referencia adecuado.
4.2
Deducción teórica de G
La ecuación (3-1) puede expresarse como sigue:
ç
$$iU
=
C$$Io$$Iu$$Ie
Q
(
Z$$iU
)
S
` d
f
(4-1a)
y
ç
$$iR
=
C$$Io$$Iu$$Ie
Q
(
Z$$iR
)
S
` d
f
(4-1b)
en donde ç
U
y ç
R
representan los índices de sonoridad recibida a través de los trayectos
vocal
`desconocido'
y vocal de referencia, respectivamente, y
Z
U
y
Z
R
son los valores correspondientes del nivel de sensación (que es función
de la frecuencia).
El método de cálculo que ha de describirse está basado en la hipótesis
(ampliamente comprobada en escalas limitadas del nivel de audición) de que la
función
Q
(
Z
) puede expresarse en la
forma:
Q
(
Z
) = constante º
10
$$edm
(1/10)
Z$$ef
(4-2)
(La base 10 y el factor de exponente, 1/10, se usan sencillamente para
mantener la analogía con los decibelios en que se expresan las unidades
Z
.)
Sea
Z$$idRO$$if
=
B
`
$$iS
- (à$$i0 -
K
) (4-3)
sustituyendo la fórmula (3-4) se obtiene:
Z$$iU
=
Z$$idRO$$if
-
L$$idUME$$if
(4-4a)
Z$$iR
=
Z$$idRO$$if
-
L$$idRME$$if
(4-4b)
Sustituyendo estas expresiones en las fórmulas (4-1a) y (4-1b) y
simplificándolas se obtiene:
ç
$$iU
=
C$$Io$$Iu$$Ie10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
UME
$$0t$$ef [10
$$edm
(1/10)
Z
$$2t
RO
$$0t
$$ef
S
`] d
f
(4-5a)
ç
$$iR
=
C$$Io$$Iu$$Ie10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
RME
$$0t$$ef [10
$$edm
(1/10)
Z
$$2t
RO
$$0t
$$ef
S
`] d
f
(4-5b)
Puede considerarse que el índice de sonoridad es la atenuación
ó
x
(independiente de la frecuencia) restada del trayecto
vocal
`desconocido'
para que ç
U
= ç
R
.
Si convenimos que
G
=
[10
$$edm
(1/10)
Z
$$2t
RO
$$0t
$$ef
S
`] (4-6)
y sustituimos
L
UME
por
L
UME
- ó
x
en la
fórmula (4-5a) se consigue que las funciones de ç sean iguales.
Por consiguiente
$$Io$$Iu$$Ie10$$ed-
m
(1/10)
(
L
$$2t
UME
$$0t-ó
x
)$$ef
G
d
f
=$$Io$$Iu$$Ie10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
RME
$$0t$$ef
G
d
f
(4-7)
10$$ed-
m
(1/10)ó
x
$$ef =
$$Bo$$2h$$Io$$Iu$$Ie$$0h^10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
UME
$$0t$$ef
G
d
f
$$Bu$$Io$$Iu$$Ie^10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
RME
$$0t$$ef
G
d
f
$$Be (4-8)
y
ó
x
= -
m
$$ed-1$$ef 10
log$$id10$$if^$$Io$$Iu$$Ie^10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
UME
$$0t$$ef
G
d
f
- $$1{-
m
$$ed-1$$ef 10 log$$id10$$if^$$Io$$Iu$$Ie^10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
RME
$$0t$$ef
G
d
f
$$1} (4-9)
Sin que influya en la igualdad, puede multiplicarse
G
^por una constante adecuada para que
G
^d
f
= 1; seguidamente puede
emplearse
G
como factor de ponderaciónLas ecuaciones (4-3)
y (4-6) muestran que
G
, en función de la frecuencia,
depende del valor de
m
y de las funciones
B
`
S
, à0,
K
y
S
`, que dependen de
la frecuencia. y cada término del miembro de la derecha adopta la forma:
ù$$ed-1$$ef $$2[$$Io$$Iu$$Ieù(
L
)
G
d
f
$$2] =
L
^
Por consiguiente, el índice de sonoridad ó
x
^se expresa
así:
ó
x
=
L$$idUME$$if
^ -
L$$idRME$$if
^ (4-10)
Pueden considerarse que los términos
L$$idUME$$if
^ y
L$$idRME$$if
^ representan la
`atenuación media
ponderada de la boca al oído'
de los trayectos telefónicos
`desconocido'
y de referencia, respectivamente. En cada una de estas
ecuaciones la integración (y por consiguiente el promedio) abarca la gama de
frecuencias comprendida entre los límites inferior y superior útiles.
A los efectos del cálculo, se divide la gama de frecuencias audibles en un
número (
N
) de bandas contiguas; se utilizan aquí las 20
bandas preferidas de la ISO, cuyas frecuencias centrales tienen una separación
aproximada de 1/3 de octava de 100 a 8000 Hz. El promedio de los valores
L$$idUME$$if
^ se obtiene mediante sumas de la forma:
L$$idUME$$if
^ = -
m
$$ed-1$$ef 10
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed-
m
(1/10)
L
$$2t
UME
$$0t$$ef
G
ó
f
(4-11)
La
L$$idUME$$if
^= 20 log$$id10$$if
$$Bo
p$$iM
$$Bu
p$$iE
$$Be (4-12)
donde
p
M
^ y
p
E
^ son los valores definidos en los
2.1
y 2.2.
Es necesario conocer los valores de
L
UME
a cada frecuencia, además de
G
ó
f
; naturalmente
L
UME
depende del trayecto telefónico
que se examine, pero los valores de
G
ó
f
y otros datos comunes a todos los
trayectos vocales, se indican a continuación.
4.3
Determinación de los valores de G
Los valores asignados a
G
^proceden del análisis de
resultados de pruebas de equilibrado de la sonoridad, realizadas por el
Laboratorio del CCITT utilizando un trayecto vocal especial constituido por el
NOSFER, pero con una respuesta en frecuencia en emisión más nivelada, mediante
una ecualización. En el
`enlace'
de este trayecto vocal, se insertaron
sucesivamente, cada uno de los grupos de filtros especiales paso alto y paso
bajo.
Se efectuaron equilibrados con cada filtro y con el trayecto
`de extremo
a extremo'
; cada uno se trató como
`desconocido'
durante el
calibrado para determinar los equivalentes relativos comparados con el NOSFER,
estando el enlace puesto a 25 dB. El equilibrado se efectuó mediante el
`margen'
`desconocido'
. Se calcularon los valores de
ó
x
para cada filtro y se corrigieron para la atenuación en
la banda de paso. Como frecuencias de corte se tomaron aquellas a las que la
pérdida de transmisión era 10 dB mayor que la pérdida de la transmisión en la
banda de paso.
Alisando los resultados y por interpolación en los bordes apropiados de las
20 bandas de frecuencias preferidas de la ISO centradas en las frecuencias de
100 a 8000 Hz, fue posible, en primer lugar, calcular
m
;
m
= 3/ó
x
si tomamos como el valor de
ó
x
a la frecuencia en que ó
x
tiene el
mismo valor para el filtrado paso alto y paso bajo. Después aplicando la
ecuación (4-8) y cierta iteración, fue posible obtener un conjunto de valores
para
G
que satisfacen los datos experimentales. Obsérvese
que
L
RME
en las ecuaciones (4-7) a
(4-10) representa la atenuación de transmisión de boca a oído del trayecto
`de extremo a extremo'
y
L
UME
representa la atenuación del mismo trayecto con el filtro insertado.
Los resultados figuran en el cuadro 1/P.79, siendo 0,175 el valor
determinado para
m
.
Cuadro 1/P.79 [T1.79], p.
5
Cálculo de los índices de
sonoridad
5.1
Obtención de las fórmulas y ponderaciones W
El método subjetivo descrito en la Recomendación P.78 puede describirse mediante los diagramas de flujo ilustrados en la figura 5/P.79, que también están basados en la estructura del modelo aquí utilizado (figura 4/P.79). Los diagramas situados a la izquierda en las partes a), b), c) y d) de la figura 5/P.79 son una versión modificada de los diferentes trayectos mostrados en la figura 1/P.78.
En la figura 5/P.79 se ilustra el procedimiento cuando se conocen los
valores de todos los parámetros mencionados en los
1, 2
y 3. En la
parte a) de la figura 5/P.79 los parámetros que aparecen agrupados son los
utilizados para formar el parámetro compuesto
G
descrito
en el
4
. Es posible otra agrupación, como se indica en las partes
b), c) y d) de la figura 5/P.79. Asimismo, se observará que todo el trayecto
desde
x
R
a ç
R
es también común a los cuatro diagramas de flujo. Esta característica
puede utilizarse para reducir el procedimiento de cálculo a una fórmula que es
muy fácil de calcular.
Figure 5/P.79 + Remarques, p. 27
Figure 5/P.79 (suite), p. 28
Figure 5/P.79 (suite), p. 29
Figure 5/P.79 (fin), p. 30
Tomando
m
^constante con el valor de 0,175, puede
utilizarse la sustitución:
W$$ii
= -57,1 log$$id10$$if
G
ó
f
(4-13)
La fórmula 4-11 puede simplificarse como sigue:
L$$idUME$$if
^ = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed-(1/57,1) (
L
$$2t
UME
$$0t +
W
$$2t
i
$$0t)$$ef (4-14)
A los efectos de estos cálculos, puede considerarse que el trayecto vocal de
referencia es el sistema intermedio de referencia (SIR) definido en la
Recomendación P.48 y con su atenuación puesta a 0 dB; una vez fijado el
trayecto vocal de referencia,
L
R
M
E
permanece constante, es decir, independiente de
i
.
Por consiguiente, pueden combinarse las ecuaciones (4-10) y (4-14) para formar:
índice de sonoridad = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed-(1/57,1) (
L
$$2t
UME
$$0t -
L
$$2t
RME
$$0t^ +
W
$$2t
i
$$0t)$$ef (4-15)
Al determinar la calidad de los sistemas telefónicos locales comerciales
pueden obtenerse los valores de
L
U
M
E
para cualquier trayecto vocal
`desconocido'
, sumando
algebraicamente las sensibilidades pertinentes en emisión y en recepción
S
M
J
y
S
J
R
, siguiendo las combinaciones adecuadas.
Para determinar el
L$$idUME$$if
= -(
S$$idUMJ$$if
+
S$$idUJE$$if
) (4-16a)
Para determinar el índice de sonoridad en emisión (ISE)\ de un circuito
telefónico local se efectúa la suma:
L$$idURME$$if
= -(
S$$idUMJ$$if
+
S$$idRJE$$if
) (4-16b)
Para determinar el
L$$idRUME$$if
= -(
S$$idRMJ$$if
+
S$$idUJE$$if
) (4-16c)
y para determinar un
L$$idUJME$$if
=
-(
S$$idRMJ$$if
+
S$$idRJE$$if
) +
x$$idJJ$$if
sea(4-16d)
L$$idRMEO$$if
=
-(
S$$idRMJ$$if
+
S$$idRJE$$if
)
Efectuando las correspondientes sustituciones en la fórmula (4-15) se tiene:
ISG = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (
S
$$2t
UMJ
$$0t +
S
$$2t
UJE
$$0t +
L
$$2t
RME
$$0t^ -
W
$$2t
i
$$0t)$$ef (4-17a)
ISE = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (
S
$$2t
UMJ
$$0t +
S
$$2t
RJE
$$0t +
L
$$2t
RME
$$0t^ -
W
$$2t
i
$$0t)$$ef (4-17b)
ISR = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (
S
$$2t
UJE
$$0t +
S
$$2t
RMJ
$$0t +
L
$$2t
RME
$$0t^ -
W
$$2t
i
$$0t)$$ef (4-17c)
ISEN = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (-
x
$$2t
JJ
$$0t -
L
$$2t
RMEO
$$0t +
L
$$2t
RME
$$0t^ -
W
$$2t
i
$$0t)$$ef (4-18)
Como los términos
L$$idRME$$if
^ y
W
i
^ son comunes a todas las expresiones (4-17) es posible efectuar nuevas
simplificaciones mediante las siguientes sustituciones:
W$$iO
=
W$$ii
-
L$$idRME$$if
^ (4-18a)
W$$iS
=
W$$ii
-
S$$idRJE$$if
-
L$$idRME$$if
^ (4-18b)
W$$iR
=
W$$ii
-
S$$idRMJ$$if
-
L$$idRME$$if
^ (4-18c)
W$$iJ
=
W$$ii
+
L$$idRMEO$$if
-
L$$idRME$$if
^ (4-18d)
Una vez hechas las sustituciones, las ecuaciones se convierten en:
ISG = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (
S
$$2t
UMJ
$$0t +
S
$$2t
UJE
$$0t -
W
$$2t
O
$$0t)$$ef (4-19a)
ISE = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (
S
$$2t
UMJ
$$0t -
W
$$2t
S
$$0t)$$ef (4-19b)
ISR = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (
S
$$2t
UJE
$$0t -
W
$$2t
R
$$0t)$$ef (4-19c)
ISEN = -57,1
log$$id10$$if$$So
N
$$Su
i
$$Se10$$ed(1/57,1) (-
x
$$2t
JJ
$$0t -
W
$$2t
J
$$0t)$$ef (4-19d)
En el cuadro 2/P.79 se muestran los valores de estos factores de
ponderación, que se han deducido de la información que figura en el cuadro
1/P.79, con
m
= 0,175.
Cuadro 2/P.79 [T2.79], p.
5.2
Cálculo de índices de sonoridad para una anchura de
banda reducida
En los casos prácticos puede que no se disponga de información completa para la totalidad de las 20 bandas, o que para algunas bandas extremas la misma no resulte fiable. En tales casos será deseable restringir la gama de frecuencias a efectos del cálculo de la sonoridad.
Esto puede efectuarse de forma bastante sencilla utilizando únicamente las
bandas para las que existen valores fiables y previendo un margen igual al
índice de sonoridad de la conexión global del SIR, calculado para la misma
anchura de banda reducida. Esta tolerancia puede incorporarse a los cálculos
reduciendo uniformemente las
W
El cuadro 3/P.79 recoge algunos ejemplos del margen que pueden aplicarse para diversas anchuras de banda reducidas.
Pueden calcularse otros márgenes determinando el
Cuadro 3/P.79 [T3.79], p.
5.3
Valores de índice de sonoridad en emisión (ISE) e índice
de sonoridad en recepción (ISR) que han de utilizarse en
las Recomendaciones de la serie G
Los aparatos de medida comerciales conformes a la presente Recomendación utilizan una banda de 200 a 4000 Hz o incluso de 100 a 8000 Hz. ésta es mucho más ancha que la banda para la cual las Recomendaciones del CCITT especifican una transmisión garantizada, a saber, 300 a 3400 Hz (véanse, por ejemplo, las Recomendaciones G.132 y G.151).
Por consiguiente, en un sistema nacional que puede formar parte de una conexión internacional hay que considerar que la sonoridad del aparato telefónico analógico es algo menor que los valores medidos según la presente Recomendación.
Debe señalarse también que en las Recomendaciones P.64 a P.79 se especifica que las mediciones de índice de sonoridad se efectúen con una impedancia de terminación de 600 ohmios. ésta no es la impedancia que aparece con más frecuencia en la parte a dos hilos de la red. Por distintos motivos, muchas Administraciones especifican ahora una impedancia nominal compleja, por lo que habrá un efecto de desadaptación.
En relación con el ISE y el ISR se ha realizado una investigación para una
gama de características de sensibilidad e impedancia así como de impedancias
nominales de aparatos telefónicos analógicos típicos. El resultado es que con
una precisión suficiente, debe añadirse 1 dB a los valores medidos de ISE e ISR
de los aparatos telefónicos
analógicos
en la planificación
del IS de las redes que pueden formar parte de una conexión internacional. Así
pues, llamando ISEw e ISRw a los valores medidos:
ISE
=
ISE
w
+ 1
ISR
=
ISR
w
+ 1
Obsérvese que la misma corrección se aplica también cuando se incluye un cable
de abonado no cargado en las mediciones conformes a la presente Recomendación.
(Cuando esta corrección se aplica para la planificación, el efecto de una línea de abonado no cargada sobre el IS es igual a su pérdida de inserción a 1 kHz aproximadamente. Véase también el anexo A a la Recomendación G.111.)
Sin embargo, para los aparatos
digitales
, la
corrección no es necesaria, porque el codec y los filtros del aparato limitan
la banda en cierta medida.
En general, puede entenderse según el contexto, cuándo los valores de ISE e ISR se refieren a valores de planificación o a valores medidos de aparatos (analógicos). No obstante, siempre que pueda surgir una confusión, debe indicarse claramente si los valores se refieren a planificación o a mediciones.
6 Datos requeridos sobre la sensibilidad y
la pérdida de transmisión
La
S
M
J
, debe determinarse, en principio, utilizando bocas y señales vocales
humanas, pero suele ser suficiente efectuar estas medidas utilizando una boca
artificial y una señal de prueba adecuada. Para más detalles, véase la
Recomendación P.64.
La
S
J
E
, debe determinarse, en principio, con oídos humanos. La determinación
de la sensibilidad designada por
S
J
e
, utilizando un oído artificial, se explica en la Recomendación P.64,
pero esta magnitud difiere de la necesaria en este caso en la corrección oído
artificial/humano,
L
E
; o sea:
S
J
E
=
S
J
e
-
L
E
El valor de
L
E
^ depende usualmente de la frecuencia y de la forma en que el auricular
se aplica al oído.
En el cuadro 4/P.79, se muestran los valores obtenidos para un tipo de
teléfono mantenido bastante próximo al oído. Efectuando el cálculo con estos
valores se obtiene una concordancia aceptable con los índices de sonoridad en
recepción y del enlace, determinados por el Laboratorio del CCITT. En dichos
cálculos se han utilizado esos valores de
L
E
, tanto para el sistema intermedio de referencia como para el
`desconocido'
.
Los valores de
S
RJE
^ empleados
para determinar los valores de
W
S
^ del cuadro 2/P.79 incluyen una corrección para
L
E
correspondiente a los valores del cuadro 4/P.79. Los valores de
S
UJE
utilizados en los cálculos
definidos por las ecuaciones (4-19a) y (4-19c) deben incluir asimismo, una
corrección para
L
E
usando los valores del cuadro 4/P.79 u otros que se estimarán más
apropiados para las condiciones de utilización.
Obsérvese que los valores de
L
E
^ utilizados para el SIR tienen cierta repercusión sobre los valores
calculados de los índices de sonoridad del enlace. El asunto continúa en
estudio en el marco de las Cuestiones 8/XII [3] y 12/XII [4].
Cuadro 4/P.79 [T4.79], p.
La pérdida de transmisión
x
J
J
^ es la pérdida de inserción entre terminaciones de 600 ohmios de la
cadena de elementos de transmisión entre JS y JR de la figura 1/P.79. La suma
directa (teniendo debidamente en cuenta el signo) de esta magnitud con
S
UMJ
y
S
UJE
no dará, en general,
L
UME
exactamente, porque suele haber
algunas desadaptaciones de impedancia. Por tanto, debe tratar de determinarse
L
UME
correctamente al calcular el
índice de sonoridad global. La inexactitud será grave cuando la pérdida de
transmisión
x
J
J
es pequeña y cuando las impedancias imagen de los elementos entre JS y
JR se apartan considerablemente de 600 ohmios. Los valores correctos de
L
UME
pueden obtenerse por medida
directa o por cálculo, teniendo debidamente en cuenta todas las desadaptaciones
de impedancia.
7 Restricciones de utilización
El procedimiento de cálculo descrito y los valores indicados para los
parámetros son adecuados para calcular los índices de sonoridad en emisión, en
recepción y del enlace. Asimismo, pueden utilizarse para calcular los índices
de sonoridad globales y la
No son en cambio, adecuados para efectuar comparaciones entre trayectos vocales con diferencias considerables en banda de frecuencias.
Los valores de los parámetros se han elegido de modo que concuerden
razonablemente con las determinaciones subjetivas de los índices de sonoridad
hechas por el Laboratorio del CCITT utilizando el método descrito en la
Recomendación P.68. La utilización más importante de la Recomendación P.79 es
la de un método universalmente aceptado para calcular la calidad de
funcionamiento electroacústico de los aparatos telefónicos. Sin embargo, la
Recomendación P.79 representa solamente con exactitud limitada las
características de habla y de escucha de las
`personas corrientes'
. Esto
debe tenerse en cuenta si se intenta realizar un análisis detallado de la
sonoridad del circuito para un sistema telefónico. Para más información, véase
el suplemento N.o 19 al final de este tomo.
8
Cálculo del índice de
enmascaramiento para el efecto local (IEEL)
8.1
Cálculo basado en los principios fundamentales
En la Recommendación P.76 se describen los principios de base del método de
determinación del índice de enmascaramiento para el efecto local que trata la
señal de efecto local humano,
L
M
E
H
S
, como un umbral de enmascaramiento respecto al cual se evalúa la
atenuación del trayecto de efecto local del teléfono,
L
m
e
S
T
. Como se indica anteriormente, se ha determinado [5] la atenuación del
trayecto de efecto local humano,
L
M
E
H
S
, conforme se muestra gráficamente en la figura 4/P.76 y en forma
tabular en el cuadro 5/P.79. Se indican en el cuadro 5/P.79 dos conjuntos de
valores, según que las condiciones de interés correspondan a un acoplamiento
hermético del auricular (columna 9) o a uno no hermético, con fuga típica
(columna 10).
El método de cálculo del IEEL hace uso de los mismos principios de base aplicables a los índices de sonoridad en emisión y recepción que se exponen en los 3 y 4. El procedimiento de cálculo se resume mediante la expresión siguiente:
IEEL = $$Bo10$$Bu
m
$$Be log$$id10$$if
$$3o$$SO$$SU$$SE10$$ed$$Bo
mZ$$2tl$$0t
+ 10 log$$i1$$i0
S
`
ó
f
$$Bu10$$Be$$ef$$3u$$SO$$SU$$SE10$$ed$$Bo
mZ
+ 10 log$$i1$$i0
S
` ó
f
$$Bu10$$Be$$ef$$3e (8-1)
donde
Z
=
B
`
$$iS
-
L$$idmeST$$if
-
L$$iE
- 10
log$$id10$$if $$2(10$$ed$$Boà$$i0 -
K
$$Bu10$$Be$$ef +
10$$ed$$Bo
B
`
$$2tS$$0t
-
L$$2tMEHS$$0t
$$Bu10$$Be$$ef$$2) (8-2)
y
Z$$il
=
B
`
$$iS
+
S$$idRmJ$$if
+
S$$idRJe$$if
-
L$$iE
- 10 log$$id10$$if $$2(10$$ed$$Boà$$i0
-
K
$$Bu10$$Be$$ef +
10$$ed$$Bo
B
`
$$2tS$$0t
-
L$$2tMEHS$$0t
$$Bu10$$Be$$ef$$2) (8-3)
donde las magnitudes utilizadas son las definidas en los puntos anteriores y
m
^es un índice de valor:
m
= 0,225
Las sumatorias abarcan normalmente toda la gama de 100 Hz a 8 kHz pero pueden
restringirse si
L
m
e
S
T
no puede determinarse de forma satisfactoria en toda la anchura de
banda.
En el cuadro 5/P.79 se especifican los valores de cada magnitud a las frecuencias de la ISO.
Cuadro 5/P.79 [T5.79], p.
8.2
Cálculo del IEEL mediante ponderaciones W
En el
4
, se exponen con más detalle los principios fundamentales
del procedimiento para determinar los índices de sonoridad en emisión, en
recepción, global y del enlace y se deduce una ecuación simplificada que
utiliza las ponderaciones
W
enumeradas en el cuadro 2/P.79
junto con las ecuaciones simplificadas (4-19a) a (4-19d). Las ecuaciones (8-1),
(8-2) y (8-3) que se aplican al cálculo del IEEL, pueden reducirse también a
una ecuación simplificada que utiliza un conjunto de ponderaciones
W
y un valor de
m
único para el IEEL,
a saber:
IEEL = - $$Bo10$$Bu
m
$$Be log$$id10$$if
$$So
N
$$Su
M
=1$$Se
10$$ed(
m
/10) (-
L
$$2t
meST
$$0t -
L
$$2t
E
$$0t -
W
$$2t
M
$$0t)$$ef (8-4)
o, si se han medido sensibilidades de efecto local,
donde
m
= 0,225, y
W
M
^ toma los valores indicados en el cuadro 6/P.79.
Al deducir las ponderaciones
W
^para la condición no
hermética, se han supuesto para el trayecto de referencia (SIR) los valores de
L
E
de la columna 3 del cuadro 6/P.79 en consonancia con la columna 8 del
cuadro 5/P.79. Al calcular el IEEL para la condición no hermética, deben
añadirse los valores adecuados de
L
E
a los valores de
L
m
e
S
T
e introducirlos en la fórmula en la forma indicada. En muchos casos los
valores de
L
E
de la columna 8 del cuadro 5/P.79 resultarán satisfactorios.
Para la condición hermética deben utilizarse las ponderaciones de la
columna 2 del cuadro 6/P.79 y anularse los valores de
L
E
^ asociados a
L
m
e
S
T
.
Cuadro 6/P.79 [T6.79], p.
8.3
Comentarios sobre las condiciones hermética y no hermética
para el cálculo del IEEL
Al determinarse los valores de
L
M
E
H
S
para el oído con acoplamiento hermético, se tomaron medidas rigurosas
para eliminar fugas entre el auricular del receptor de prueba y los oídos de
los sujetos. Para
L
M
E
H
S
con acoplamiento no hermético se introdujo acústicamente un valor
especial de
L
E
en el receptor. La diferencia entre los valores de
L
M
E
H
S
con acoplamiento hermético y no hermético puede verse comparando las
columnas 9 y 10 del cuadro 5/P.79. En las partes más importantes de la gama de
frecuencias, esta diferencia se aproxima al valor del
L
E
utilizado en el receptor. En la práctica, las diferencias de evaluación
(hermético-no hermético) son generalmente inferiores a 1 dB.
Esto sugiere que en la práctica cualquier fuga presente influirá en
L
M
E
S
T
y en
L
M
E
H
S
de forma aproximadamente igual, al menos en una gama práctica de fugas
acústicas. Esto a su vez sugiere que
L
M
E
H
S
tendrá siempre aproximadamente el mismo efecto de enmascaramiento con
respecto a
L
M
E
S
T
independientemente de cualquier fuga presente y que, para fines de
evaluación de la sonoridad del efecto local, el IEEL puede arrojar una mejor
correlación con los efectos subjetivos si se calcula para las condiciones de
oído con acoplamiento hermético.
Es preferible el caso de acoplamiento hermético, pero las Administraciones pueden continuar utilizando el IEEL con acoplamiento no hermético para fines experimentales o cuando la acumulación de datos aconseje hacerlo así, por ejemplo en ciertas especificaciones existentes. En tales casos debe establecerse claramente esta circunstancia en la documentación pertinente.
8.4
Cálculo del IELO utilizando ponderaciones
`W'
El índice del efecto local para el oyente (IELO) se calcula utilizando el mismo algoritmo que para el IEEL (ecuación (8-5)) pero la sensibilidad del efecto local utilizada es la obtenida utilizando una fuente de ruido ambiente (véase el 9 de la Recomendación P.64). Así pues,
donde
m
= 0,225, y
W
M
^ toma los valores indicados en el cuadro 6/P.79.
El IELO puede calcularse también utilizando un valor de
S
R
N
S
T
^ que ha sido determinado corrigiendo
S
m
e
S
T
^ por ó
S
m
(véanse la Recomendación P.10, el
9
de la Recomendación P.64
y el
3.3.17
.c del
Manual sobre mediciones
telefonométricas
), de modo que:
S
R
N
S
T
¾
S
m
e
S
T
+ ó
S
m
Si se elige este método, la sensibilidad del efecto local,
S
m
e
S
T
^ debe haberse determinado también utilizando una fuente de ruido de
banda ancha.
En el anexo A a la Recomendación G.111 se describe un método aplicable a la
planificación de la transmisión en el cual el IELO es determinado mediante un
IEEL corregido mediante un valor ponderado de ó
S
M
.
En [6], en el anexo a la Cuestión 9/XII [7], en las Recomendaciones G.121 y P.11, así como en el suplemento N.o 11 al final de este tomo figura información sobre otros aspectos del efecto local.
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 19/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[2]CCITT - Cuestión 7/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[3]CCITT - Cuestión 8/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[4]CCITT - Cuestión 12/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[5]CCITT - Contribución COM XII-N.o 228/AP VII-N.o 115, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, 1980.
[6]CCITT - Cuestión 9/XII, contribución COM XII-N.o 234, periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1984.
[7]CCITT - Cuestión 9/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1989-1992, Ginebra, 1988.
C
1 = 0,60278 On-line NF04/034
N
(
N
- 1) NF01/084
P NF01/053
(cs,) - (cs,)
(1BT) (BT10) Disk.16869 NF02/003,004
(5.TE.06.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 197 - 234 (BL)
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 09.11.88 IR
ID + LASER + diskette MAJ 21.11.88 RM
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 28.11.88 PR
Espaces réservés 1.12.88 PC
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP + LASER 08.12.88 GH/PC
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateurs 1) 08.12.88 PC
BAT 17.01.89 PV
MAJ s/disquettes 22.02.89 CD
SECCIóN 7
PRUEBAS SUBJETIVAS DE OPINIóN
Recomendación P.80
Antigua Recomendación P.74 del
Libro Rojo
.
MéTODOS DE DETERMINACIóN SUBJETIVA DE
LA CALIDAD DE TRANSMISIóN
1 Introducción
La presente Recomendación contiene indicaciones y consejos destinados a las Administraciones sobre la manera de llevar a cabo pruebas subjetivas en sus propios laboratorios. Las pruebas que efectúa el Laboratorio del CCITT por medio de sistemas de referencia se describen en la sección 3 del presente Tomo.
En el curso del desarrollo de los diferentes elementos del equipo
telefónico es necesario realizar varias clases de pruebas a fin de determinar
el origen de los fallos y defectos; las pruebas de esta naturaleza,
Los métodos descritos a continuación son de aplicación general, cualquiera que sea la forma que revistan los factores de degradación eventualmente presentes. Estos factores son, por ejemplo, la pérdida de transmisión (que a menudo depende de la frecuencia), el ruido de circuito y el ruido ambiente, el efecto local, el eco para el hablante, diversos tipos de distorsión no lineal, el tiempo de propagación, los efectos perjudiciales de los dispositivos accionados por la voz y las modificaciones de las características de los aparatos telefónicos, incluidos los de altavoz. También hay que tener presente las combinaciones de dos o más de esos factores.
2 Métodos recomendados
Para abarcar una gama tan amplia de factores de degradación, el método de
evaluación debe reproducir, en la mayor medida posible, todas las
características importantes que se hallan presentes cuando los usuarios
conversan por las conexiones telefónicas. Los métodos adecuados para tales
fines se conocen por el nombre de
`
. En el suplemento N.o 2, al final del presente Tomo,
se reproducen con detalle las reglas establecidas por la British Telecom para
la realización de pruebas de tal naturaleza.
Si se dispone del personal más bien numeroso que ello exige, y la importancia del estudio lo justifica, es posible determinar la calidad de transmisión mediante observaciones del servicio; los métodos que se aconseja utilizar para llevarlas a cabo, incluidas las preguntas que deben hacerse a los usuarios entrevistados, se indican en la Recomendación P.82.
Un inconveniente del
Libro Rojo
). En el mismo participan miembros
voluntarios del personal de los Laboratorios Bell, quienes autorizan a la
empresa a cursar una pequeña parte de sus comunicaciones internas habituales a
través de dispositivos especiales que modifican la calidad normal de la
transmisión de acuerdo con un programa de prueba. Cuando se trata de esta
manera una comunicación, se pide al voluntario que indique su opinión marcando
una de una serie de cifras mediante su aparato telefónico. De esta manera todos
los resultados se almacenan en el computador de control, y se mantiene el
secreto de las comunicaciones.
3 Métodos suplementarios
En ciertas circunstancias es posible prescindir del método de conversación
y utilizar
APARATO DE REFERENCIA PARA RUIDO MODULADO
(ARRM)
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificada en Melbourne, 1988)
El CCITT,
considerando
(a)que la utilización de procesos digitales (MIC de 64 kbit/s de ley A o ley è, pares de codificadores A/D/A, convertidores de ley A/è o de ley è/A, atenuadores digitales basados en palabras MIC de 8 bits, MICDA de 32 kbit/s, etc.) en la red telefónica internacional ha aumentado rápidamente en los últimos años y se espera que esta situación continúe;
(b)que se están normalizando nuevos procesos digitales, por ejemplo, MICDA de banda ancha de 7 kHz, a 64 kbit/s;
(c)que se necesitan instrumentos normalizados para medir la característica de distorsión de cuantificación de los procesos digitales [por ejemplo, MICDA a 32 kbit/s (Recomendación G.721) y codec de banda ancha de 7 kHz a 64 kbit/s (Recomendación G.722)] de modo que los instrumentos puedan utilizarse para estimar subjetivamente la calidad de transmisión de conexiones internacionales que incluyen procesos digitales;
(d)que no se ha establecido aún un método de evaluación objetiva de la calidad de las señales vocales;
(e)que actualmente las pruebas subjetivas que incluyen las condiciones de sistemas de referencia representan el único método adecuado para medir la calidad de la transmisión telefónica de los procesos digitales;
(f)que la utilización de un sistema de referencia común para expresar los resultados puede facilitar la comparación de los resultados de las pruebas subjetivas realizadas en diferentes laboratorios,
recomienda
(1)la utilización de un @aparato de referencia para ruido modulado (ARRM)\ de banda estrecha como sistema de referencia en base al cual se expresará la calidad subjetiva de los procesos digitales en la anchura de banda telefónica;
Las especificaciones aquí indicadas pueden ser objeto de ulteriores mejoras, por lo que deben considerarse provisionales. (2)la utilización de un ARRM de banda ancha como el sistema de referencia en base al cual se expresará la calidad de funcionamiento subjetiva de los procesos digitales de banda ancha.
Nota 1
- El ARRM puede realizarse con equipos de
laboratorio y también mediante simulación por computador. Para más información
sobre el ARRM consúltense las referencias enumeradas al final de esta
Recomendación.
Nota 2
- El método de escucha propuesto actualmente
para la utilización del ARRM en pruebas subjetivas se describe en el suplemento
N.o 14 al final de este Tomo. Véase el
3
de la Recomendación P.80
para las preocupaciones que deben tomarse con las pruebas de escucha.
Nota 3
- Actualmente no existen métodos de medida
objetiva que reflejen adecuadamente la calidad de funcionamiento de los
diversos tipos de procesos digitales en lo que respecta a la distorsión de
cuantificación. (Por ejemplo, la técnica objetiva de la Recomendación G.712,
basada en medidas con señales sinusoidales o ruido de banda limitada, está
ideada para el MIC, y no mide adecuadamente la distorsión introducida por otros
sistemas tales como los MICDA.) La voz artificial descrita en la Recomendación
P.50 puede ser pertinente. Aun si se desarrolla un método objetivo, se
necesitarán pruebas subjetivas para establecer la correlación de los resultados
subjetivos/objetivos para determinados tipos de procesos digitales.
Nota 4
- Se recomienda el ARRM de banda ancha sin
conformación de ruido como se describe en esta Recomendación. Se pide a las
Administraciones que envíen comentarios sobre la necesidad de un filtro en el
trayecto de ruido después del multiplicador (véase el suplemento N.o 15) para
conformar el espectro de ruido correlacionado. Algunas Administraciones
proponen la utilización de este filtro y otras no.
1 Introducción
El ARRM fue concebido inicialmente para producir una distorsión que, subjetivamente, fuese similar a la producida por sistemas MIC con compansión logarítmica [1]. Este enfoque de la cuestión se basó en lo siguiente:
1)la planificación de redes exigiría la realización de un gran número de pruebas subjetivas que permitieran una evaluación de la calidad de funcionamiento de los sistemas MIC para una gama de características de compansor, a diversos niveles de señal, y en combinación con otras causas de degradación de la transmisión (por ejemplo, la atenuación, el ruido de circuito en reposo, etc.) a diversos niveles, y
2)sería igual de fiable y más fácil definir un sistema de referencia para la distorsión que, por sí mismo, proporcionaría una distorsión cuya apreciación fuese similar a la de los sistemas MIC, y sobre la base del cual pudiera expresarse la calidad de funcionamiento de los sistemas MIC. Esto exige una amplia evaluación subjetiva del sistema de referencia, pero hace posible una evaluación subjetiva simplificada de las nuevas técnicas de tratamiento digital.
Diversas organizaciones (Administraciones y organismos científicos e industriales) así como el propio CCITT han utilizado ampliamente el concepto del ARRM para evaluar la calidad de funcionamiento subjetiva de los procesos digitales (concluyendo por ejemplo, con las Recomendaciones G.721 y G.722). En estos momentos se utiliza corrientemente una versión modificada para evaluar codecs de mayor anchura de banda (70 a 7000 Hz). Sin embargo, los dispositivos utilizados actualmente, si bien se basan en principios comunes, presentan diferencias de detalle y, por esta razón, los resultados obtenidos de las pruebas subjetivas pueden ser también diferentes. También son significativas las diferencias en la metodología de las pruebas subjetivas.) Esta Recomendación tiene por objeto definir de la forma más completa y detallada posible las versiones de banda estrecha y de banda ancha del ARRM a fin de minimizar los efectos del dispositivo, y de sus procedimientos de calibración objetiva, sobre los resultados de las pruebas subjetivas.
2 Descripción general
Se presentan configuraciones simplificadas del ARRM en la figura 1a/P.81
para la versión de banda estrecha y en la figura 1b/P.81 para la versión de
banda ancha. Las señales vocales que entran por la izquierda se dividen en dos
trayectos, un trayecto de señal y un trayecto de ruido. El trayecto de señal
entrega a la salida una señal vocal sin distorsión (salvo la debida al filtrado
paso banda). En el trayecto de ruido, la señal vocal controla instantáneamente
a un multiplicador con una
`portadora'
aplicada de ruido gaussiano, cuyo
espectro es uniforme entre 0 Hz y una frecuencia que es por lo menos el doble
de la frecuencia de corte de la parte paso bajo del filtro paso banda. La
salida del multiplicador, consistente en un ruido modulado por la señal vocal,
se suma entonces a la señal vocal para producir la señal distorsionada.
Los atenuadores y conmutadores instalados en los trayectos de señal y de ruido permiten a la salida el ajuste independiente de los niveles de la señal vocal y de la señal de ruido. Por lo general, el sistema se calibra de manera que la posición de ajuste del atenuador (en dB), en el trayecto de ruido presente la relación entre la potencia vocal instantánea y la potencia de ruido, cuando ambas se miden a la salida del filtro paso banda (terminal OT).
A los efectos de esta Recomendación, la representación en decibelios de la
relación se denomina
Q
N
para la versión de banda estrecha y
Q
W
para la versión de banda ancha.
Figura 1a/P.81, p.
Figura 1b/P.81, p.
3 Especificaciones de la calidad de
funcionamiento
3.1
Consideraciones generales
Las especificaciones de este punto abarcan tanto las realizaciones del soporte físico como las simulaciones del soporte lógico.
En las realizaciones prácticas pueden incrementarse o decrementarse los niveles reales de señal y ruido para atender necesidades especiales. En tales casos, los requisitos para los niveles tendrán que modificarse en consecuencia.
3.2
Trayecto de señal
Los requisitos de este punto se refieren al ARRM con atenuación infinita en el trayecto de ruido de las figuras 1a/P.81 y 1b/P.81; esto se logrará con terminaciones resistivas separadas en los terminales T5 y T6 (no enlazados).
La respuesta en frecuencia del trayecto de señal (es decir, entre los terminales IT y OT de las figuras 1a/P.81 y 1b/P.81) debe estar dentro de los límites de la figura 2a/P.81 para el circuito de la figura 1a/P.81 y figura 1b/P.81.
La atenuación entre los terminales IT y OT para una señal sinusoidal de entrada de 0 dBm y 1 kHz debe ser de 0 dB. Para toda la gama de niveles de entrada comprendidos entre +10 dBm y -50 dBm, la atenuación debe ser 0 dB ¹ 0,1 dB.
Cualquier armónico debe estar como mínimo 50 dB por debajo del fundamental a la salida del sistema (terminal OT en las figuras 1a/P.81 y 1b/P.81) para cualquier frecuencia fundamental entre 125 Hz y 3000 Hz en un sistema de banda estrecha y entre 100 Hz y 6000 Hz en un sistema de banda ancha.
El ruido en reposo generado en el trayecto de la señal debe ser inferior a -60 dBm, medido en el terminal OT, para ajustarse al 3.4 .
Se recomienda que el nivel de las señales vocales aplicadas a los terminales IT sea inferior a -10 dBm (potencia media en estado activo, es decir, el nivel activo medio de acuerdo con la Recomendación P.56) a fin de evitar que el amplificador recorte las crestas de la señal, y superior a -30 dBm para proporcionar un valor suficiente de la relación señal vocal/ruido.
3.3
Trayecto de ruido
Los requisitos de este punto se refieren al ARRM, con una atenuación infinita insertada en el trayecto de señal de las figuras 1a/P.81 y 1b/P.81; esto se logrará con terminaciones resistivas separadas en los terminales T1 y T2 (no enlazados).
3.3.1
Linealidad en función del nivel de entrada
Con un ajuste de
Q
ñ
de 0 dB en el circuito de la figura 1a/P.81 o con un ajuste de
Q
W
de 0 dB en el circuito de la figura 1b/P.81, según sea el caso, el
nivel de ruido a la salida del sistema (terminal OT) debe ser numéricamente
igual al nivel de la onda sinusoidal a la entrada (terminal IT). Debe obtenerse
una correspondencia dentro de un margen ¹ 0,5 dB para los niveles de entrada
comprendidos entre +5 dBm y -45 dBm y para frecuencias de entrada comprendidas
entre 125 Hz y 3000 Hz en un sistema de banda estrecha y entre 100 Hz y 6000 Hz
en un sistema de banda ancha.
3.3.2
Espectro de ruido
Para un sistema de banda estrecha, cuando
Q
N
se pone a 0 dB, las ondas sinusoidales de entrada aplicadas al terminal
IT en la figura 1a/P.81 con niveles de +5 a -45 dBm y frecuencias de 125 Hz a
3000 Hz deben producir una densidad espectral de ruido plana en el sistema a la
salida del dispositivo de multiplicación (terminal T3 de la figura 1a/P.81)
dentro de un intervalo de ¹ 1 dB en la gama de frecuencias de 75 Hz a 5000 Hz.
La densidad espectral debe medirse con una resolución de anchura de banda de 50
Hz como máximo.
Para un sistema de banda ancha, cuando
Q
W
se pone a 0 dB, las ondas sinusoidales de entrada aplicadas al terminal
IT de la figura 1b/P.81 con niveles de +5 dB a -45 dBm y frecuencias de 100 Hz
a 6000 Hz deben producir una densidad espectral de ruido plana en el sistema a
la salida del dispositivo de multiplicación (terminal T3 de la figura 1b/P.81)
dentro de un intervalo de ¹1 dB en la gama de frecuencias de 75 Hz a 10^000 Hz.
La densidad espectral debe medirse con una resolución de anchura de banda de 50
Hz como máximo.
3.3.3
Distribución de amplitudes
La distribución de las amplitudes de ruido a la salida del sistema debe ser aproximadamente gaussiana.
Nota
- Una fuente de ruido que consista en un
generador de ruido gaussiano seguido por un recortador de crestas con espectro
plano desde las inmediaciones de cero hasta 20 kHz producirá un nivel de ruido
de salida satisfactorio en el terminal OT.
Figura 2a/P.81, p.
Figura 2b/P.81, p.
3.3.4
Atenuadores de ruido
Las pérdidas del (o de los) atenuador(es) de ruido, es decir, entre los
terminales T4 y T5 de las figuras 1a/P.81 y 1b/P.81, estarán comprendidas
dentro de un intervalo de ¹^0,1 dB alrededor del ajuste nominal. El (o los)
atenuador(es) permitirán ajustes de
Q
N
y
Q
W
entre -5 dB y 45 dB, es decir, una gama de 50 dB.
3.4
Trayecto combinado
Los requisitos especificados en este punto se refieren al ARRM con los trayectos de señales vocales y de ruido funcionando simultáneamente.
Con
Q
M
o
Q
W
(según proceda) puestos a 0 y la entrada terminada por una resistencia
equivalente, el ruido en reposo generado en el trayecto combinado debe ser
inferior a -60 dBm cuando se mide a la salida del sistema (terminal OT).
Referencias
[1]LAW (H.^B.), SEYMOUR (R.^A.): A reference distortion system using
modulated noise,
The Institute of Electrical Engineers,
pp. 484-485, noviembre de 1962.
Bibliografía
CCITT - Contribución COM XII-N.o 63 -
Some considerations
of specifications for modulated noise reference unit
,
NTT, Japon, periodo de estudios 1981-1984 (en inglés únicamente).
CCITT - Contribución COM XII-N.o R4, pp. 80 a 88, periodo de estudios 1981-1984.
CCITT - Contribución COM XII-N.o 119 -
Descripción y modo
de utilización del generador de ruido modulado de
referencia
, Francia, periodo estudios 1981-1984.
MéTODO PARA LA
EVALUACIóN DEL SERVICIO DESDE EL
PUNTO DE VISTA DE CALIDAD DE TRANSMISIóN DE LA
PALABRA
(Ginebra, 1976; modificada en Málaga-Torremolinos, 1984)
1 Consideraciones generales
El CCITT recomienda que las Administraciones efectúen encuestas entre usuarios telefónicos en la forma indicada en la Recomendación E.125 [1], como un medio para medir la calidad de la transmisión de la palabra en comunicaciones internacionales.
Como estas encuestas están relacionadas con la comunicación (en este caso,
con la última comunicación internacional establecida), pueden realizarse ya sea
utilizando en toda su amplitud los cuestionarios de la Recomendación E.125 [1]
(en este caso se obtienen otras informaciones valiosas sobre las dificultades
de los usuarios, por ejemplo, su conocimiento de la
Nota
- Las dificultades de establecimiento de la
comunicación pueden falsear la apreciación de la calidad de transmisión. Por lo
tanto las respuestas a cuestionarios parciales se deben interpretar con cierta
reserva.
2 Forma de efectuar las encuestas
Para que los datos tomados en diferentes países puedan ser objeto de comparaciones válidas de acuerdo con la Recomendación E.125 [1], es necesario cumplir estrictamente las disposiciones de esa Recomendación. Deben observarse exactamente el preámbulo de la Recomendación, las observaciones sobre la forma de utilizar los cuestionarios, así como el orden y el texto exactos de las preguntas. No obstante, se hará excepción en algunos casos y se sustituirá la pregunta 10.0 por el texto indicado en el anexo B (en la referencia [3] aparece información detallada.
Nota
- El anexo B describe una versión alternativa de
la pregunta 10.0, que tiene la ventaja de simplificar la clasificación de
respuestas a pruebas abiertas realizadas por expertos, así como de aumentar la
sensibilidad a ciertos tipos de degradaciones tales como el retardo. Deben
sopesarse estas ventajas en relación al tiempo adicional de entrevista
necesario.
3 Tratamiento de los resultados
A fin de obtener información cuantitativa apropiada para las comparaciones, a las evaluaciones subjetivas (por ejemplo, las obtenidas por la pregunta 9.0 del anexo A) de excelente, buena, regular, o mediocre (véase la nota) habrá que dar notas de 4, 3, 2 y 1, respectivamente, y calcular una nota media de opinión para todas las respuestas conexas. De manera similar, en todos los casos en que se haya experimentado dificultad (pregunta 10.0 del anexo A, o alternativamente la pregunta 10.0 del anexo B), deberá calcularse el porcentaje con respecto al número total de respuestas. Estos dos criterios de nota media de opinión y porcentaje de dificultad están ahora reconocidos internacionalmente, y en muchos laboratorios diferentes se han medido conexiones simuladas y situaciones prácticas.
Los resultados pueden clasificarse de varias formas, por ejemplo, según los países de destino de las comunicaciones o por la naturaleza o composición de la conexión, es decir, circuitos por cable o por satélite, presencia o no de supresores de eco, etc. En [2] se muestran métodos típicos de presentación de los resultados, en este caso para varios países. Debe señalarse que en todas las presentaciones es esencial indicar el número de respuestas.
Nota
- Entre los motivos que condujeron a limitar las
opiniones de los usuarios sobre la calidad de transmisión a cuatro clases, a
saber, excelente, buena, regular, o mediocre, está el siguiente. La experiencia
alcanzada en investigaciones sobre factores humanos ha demostrado que cuando
una pregunta que requiere la elección entre varias clasificaciones diferentes
se plantea en forma verbal, es decir, mediante entrevistas personales o por
teléfono, como en el caso de la Recomendación E.125, la persona que responde
suele no estar en condiciones de realizar una separación mental clara de más de
cuatro categorías. En consecuencia, no puede basarse en su memoria y su
capacidad de juicio a corto plazo, de una manera que sea lo suficientemente
precisa, para que no se produzcan confusiones y que, en consecuencia, su
respuesta sea fiable. Esta restricción no se aplica a otras situaciones en las
que se utiliza una presentación escrita de los datos elegidos; en estos casos
pueden emplearse cinco o más clases y obtenerse resultados fiables.
Extracto del cuestionario anexo
a la Recomendación E.125
[1] A continuación se reproducen las preguntas
relativas a la calidad de transmisión, que figuran en el cuestionario anexo a
la Recomendación E.125 [1].
9.0
³Cuál de estos términos describe mejor la calidad de la
conexión durante la conferencia?
9.1-excelente
9.2-buena
9.3-regular
9.4-mediocre
10.0
³Tuvieron usted o su interlocutor dificultades para
hablar u oír por este enlace?
(En caso afirmativo), trátese de conocer la naturaleza de dichas
dificultades pero sin sugerir ninguna posible, preguntando por ejemplo:
`
. Reprodúzcase a continuación la respuesta exacta:
³Podría usted describir sus dificultades con mayor
precisión?
'
Al final de la entrevista, clasifíquense las respuestas según las categorías siguientes:
10.1-poco volumen
10.2-ruido o zumbido
10.3-distorsión
10.4-variaciones de nivel, interrupciones
10.5-diafonía
10.6-eco
10.7-corte completo
10.8-otras (especifíquense)
Nota
- Las respuestas a las preguntas 10.1 a 10.8 se
obtienen únicamente de los abonados que han experimentado dificultades con la
pregunta 10.0.
Versión alternativa de la
pregunta 10.0 del cuestionario anexo a la Recomendación
E.125
El CCITT recomienda la utilización de este anexo con fines de diagnóstico únicamente.
10.0
Durante esta comunicación, ³tuvo usted dificultades
para hablar o para oír?
No haga ninguna pregunta: Si la persona da explicaciones espontáneamente, anótelas.
Para las preguntas 10.1 a 10.8, trate de leer toda la pregunta antes de que la persona responda.
10.1
Ahora voy a hacerle algunas preguntas muy precisas
respecto a la comunicación
Si la persona ya ha descrito dificultades añada:
(Le ruego me disculpe si alguna regunta le obliga a
repetir cosas ya dichas.) En primer lugar, durante su
conversación, ³ha oído el eco de su voz o bien le parecía
cavernosa?
10.1.2-ni lo uno ni lo otro
10.1.3-no sabe/no recuerda
10.1.4-otras (especifíquense)
10.2
³Ha oído otra conversación telefónica por la red
telefónica al tiempo que la suya?
10.2.1-sí
10.2.2-no
10.2.3-no sabe/no recuerda
10.2.4-otras (especifíquense)
10.3
Permítame ahora pedirle que piense en la voz de la
persona con la que hablaba. ³El volumen de su voz era
débil, como si la persona hablase muy bajo o desde muy
lejos? ³Tenía usted la impresión de que la voz se
desvanecía por momentos? ³La voz se interrumpía o se
cortaba en determinados momentos?
10.3.2-desvanecimientos
10.3.3-corte
10.3.4-nada de eso
10.3.5-no sabe/no recuerda
10.3.6-otras (especifíquense)
10.4
³Cómo oía la voz de su interlocutor?: ³notaba
eco?, ³era una voz cavernosa o aguda?, ³parecía
desvaída, artificial?
10.4.1-eco, voz cavernosa
10.4.2-desvaída, artificial
10.4.3-nada de eso
10.4.4-no sabe/no recuerda
10.4.5-otras (especifíquense)
10.5
Ahora voy a describirle tres tipos de ruido.
Dígame si ha advertido alguno de ellos durante la
conversación: un soplo o un silbido; carraspeo y/o
chirridos, chasquidos; ruidos sordos o zumbidos.
10.5.1-soplo, silbido
10.5.2-carraspeo y/o chirridos, chasquidos
10.5.3-ruido sordo, zumbidos
10.5.4-ninguno de ellos
10.5.5-no sabe/no recuerda
10.5.6-otras (especifíquense)
10.6
Le voy a describir ahora otras tres clases de
ruido; dígame si ha notado durante la conversacion: clics,
tonos o pitidos, tonos agudos continuos.
10.6.1-clics
10.6.2-tonos o pitidos
10.6.3-tonos agudos
10.6.4-ninguno de ellos
10.6.5-no sabe/no recuerda
10.6.6-otras (especifíquense)
10.7
³Le pareció que su interlocutor tardaba en
responder, como si hubiese un retraso o un desfase en la
conversación?
10.7.1-sí
10.7.2-no
10.7.3-no sabe
10.7.4-otras (especifíquense)
10.8
³Podría recordar el ruido de fondo en el entorno de su
teléfono (por ejemplo, ruido procedente de la instalación
de aire acondicionado, del tráfico rodado, del equipo de
oficina o de otras personas que hablaban) cuando hacía la
llamada? ³Cuál de las siguientes categorías lo describe
mejor?
10.8.1-muy ruidoso
10.8.2-ruidoso
10.8.3-silencioso
10.8.4-muy silencioso
10.8.5-otras (especifíquense)
10.9
³Cuál de las categorías indicadas a continuación
describe mejor la medida en la que escuchaba usted su
propia voz a través de su telefóno cuando hablaba?
10.9.1-no la oía
10.9.2-la pude oír ahora que ha señalado mi atención sobre ello
10.9.3-la notaba - no era elevada
10.9.4-la notaba - elevada
10.9.5-otras (especifíquense)
10.10
³Desea usted mencionar algo más respecto al
enlace?
Sí - ³Qué?
(anotar)
Instrucciones para la codificación:
-³Este comentario se refiere a esta comunicación?
-³Menciona una degradación?
-³Se ha mencionado ya?
-Otras (especifíquense)
Nota
- Las respuestas a las preguntas concretas se
obtienen únicamente de los abonados que han expresado dificultades con la
pregunta 10.0. Esto puede impedir el diagnóstico de ciertas degradaciones (el
sesgo producido es mayor que el mencionado al final del anexo A).
Referencias
[1]Recomendación del CCITT
Encuestas entre usuarios del
servicio telefónico internacional
, Libro Rojo,
fascículo II.2, Rec. E.125, UIT, Ginebra, 1985.
[2]CCITT - Cuestión 2/XII, anexo 2, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, 1977.
[3]CCITT - Cuestión 2/XII, anexo, contribución COM XII-N.o 171, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, agosto de 1979.
MéTODO DE PRUEBAS DE ESCUCHA SUBJETIVA PARA LA
EVALUACIóN DE EQUIPOS DIGITALES DE MULTIPLICACIóN DE
CIRCUITOS Y DE SISTEMAS DE VOZ POR PAQUETES
(Melbourne, 1988)
1 Introducción
1.1
Finalidad
La finalidad de esta Recomendación consiste en describir un método para las
pruebas de escucha subjetiva que pueden utilizarse para evaluar la calidad de
funcionamiento de los @equipos digitales de multiplicación de circuitos (EDMC)\
y de los
Muchas de las degradaciones encontradas en los EDMC o en los sistemas de voz por paquetes no han sido aún evaluadas mediante pruebas y sus efectos sobre otros sistemas se desconocen. Por lo tanto, el único método establecido es la prueba de conversación donde pueden probarse los efectos de no linealidad, retardo, eco, etc. y sus interacciones.
En los EDMC, las degradaciones pueden incluir no sólo los efectos de la
codificación de velocidad binaria variable, la ganancia de la interpolación
digital de la palabra (IDP) (asignación de canales), la mutilación, el bloqueo
y el contraste de ruido, sino también los debidos a las no linealidades del
sistema de detección de señales vocales, de forma que el sistema puede
funcionar diferentemente para distintos niveles de entrada de señal vocal o
factores de actividad. En los sistemas de voz por paquetes, se desconoce el
efecto subjetivo de, por ejemplo, los
`paquetes perdidos'
.
Las pruebas de escucha juegan un importante papel previo en la evaluación, y pueden proporcionar información útil que sirve para estrechar la gama de situaciones que requieren una prueba de conversación completa. Además, las pruebas de escucha de los efectos de las degradaciones producidas por los EDMC, utilizadas junto con una evaluación de los efectos del retardo añadido por los EDMC, utilizando el método de tolerancia al eco descrito en la Recomendación G.131, pueden proporcionar una buena indicación de la calidad global de funcionamiento de dichos sistemas y permitir la realización de comparaciones razonables. Asimismo, la evaluación del retardo no debería determinar si la utilización de un EDMC en un punto de la red exigiría o no un control de eco adicional. Este método de prueba de escucha no dará resultados útiles para la generación de reglas de aplicación en las redes basadas en factores como la unidad de distorsión de cuantificación (udc). Posteriores mejoras de la prueba permitirán la obtención de dichos resultados.
En esta fase no se han considerado ni la evaluación de los EDMC en cascada con otros EDMC ni los efectos debidos a los sistemas que utilizan codificación a diferentes velocidades. Esta Recomendación se actualizará a medida que se disponga de información sobre estos puntos específicos.
Esta Recomendación se limita únicamente a las pruebas de escucha; se formulará otra Recomendación diferente, la P.85, sobre las pruebas de conversación, cuando se disponga de suficiente información sobre las técnicas de evaluación. Como otra alternativa, podría revisarse esta Recomendación para incluir métodos de prueba de conversación.
1.2
Definiciones
1.2.1@
equipo digital de multiplicación de circuitos
(EDMC)
@
\Categoría general de equipos que permiten la concentración de un cierto número de circuitos de conversación de entrada codificados en MIC a 64 kbit/s en un reducido número de canales de transmisión.
Este equipo permite un incremento de la capacidad del sistema en número de circuitos. Mediante la utilización del EDMC, puede incrementarse la capacidad para señales vocales y datos en banda vocal.\
1.2.2@
sistema digital de multiplicación de circuitos
(SDMC)
@
\Sistema de telecomunicación compuesto por dos o más terminales EDMC conectados por un sistema de transmisión digital que proporciona un conjunto compartido de canales portadores. El SDMC soporta:
i)canales transparentes a 64 kbit/s para servicios RDSI (pueden utilizarse en el conjunto compartido de canales portadores);
ii)datos en banda vocal (en el modo llamada por llamada) hasta 9600 bit/s inclusive, Recomendación V.29; el facsímil del grupo III se incluye igualmente bajo este título;
iii)servicios telefónicos en la gama de frecuencias de 300 a 3400 Hz transportados a 56 bits/s o 64 kbit/s;
iv)canales transparentes a 64 kbit/s (en el modo semipermanente RDSI);
v)datos digitales en subcanales a menos de 64 kbit/s.\
1.2.3@
modo circuito frente al modo paquete
@
\Internamente el EDMC puede utilizar un modo paquete o un modo circuito para la transmisión de señales vocales o de datos. En el modo circuito se obtienen los canales portadores proporcionando los intervalos de tiempo adecuados en las instalaciones de transmisión que interconectan el equipo terminal EDMC. En el modo paquete se crean canales portadores virtuales y las muestras de señales vocales o de datos se ponen en uno o más paquetes de longitud fija o variable. Los paquetes se direccionan al circuito de destino y se transmiten por un canal virtual a través de las instalaciones de transmisión de uno en uno. Así, en el modo circuito puede considerarse que la instalación de transmisión transporta un cierto número de canales portadores multiplexados conjuntamente, mientras que en el modo paquete se considera que las instalaciones se comportan como un único canal de alta velocidad dividido lógicamente en canales virtuales que transmiten paquetes de uno en uno.\
1.2.4@
funcionamiento monogrupo (operación punto a
punto)
@
\Sistema de dos EDMC interconectados por un conjunto de canales portadores. Este funcionamiento de un EDMC resulta el modo más eficaz de funcionamiento para un SDMC. Utiliza la capacidad máxima del conjunto compartido de canales portadores y la mínima información de control entre EDMC. Constituye un modo de funcionamiento exclusivo. Otra denominación para la operación punto a punto es SDMC basado en circuitos. La figura 1/P.84 muestra un ejemplo de un punto a punto o de un SDMC basado en circuitos.\
Figura 1/P.84, p.
1.2.5@
funcionamiento multigrupo (operación punto a
multipunto)
@
\EDMC único que trabaja con más de un EDMC, cada uno de ellos sobre una base de destinos punto a punto; las designaciones se dividen y, por lo tanto, no son interactivas. El funcionamiento multigrupo reduce la capacidad para cursar tráfico en comparación con el funcionamiento punto a punto, debido a la reducción de la capacidad de portadores. El funcionamiento monogrupo es equivalente al funcionamiento de portadores punto a punto.\
1.2.6@
operación multidestino
@
\Muchos EDMC que trabajan con un conjunto compartido común de canales portadores, permitiendo un funcionamiento interactivo. Esto es equivalente a un sistema AMDT por satélite. La capacidad para cursar tráfico se reduce drásticamente puesto que el portador se hace muy pequeño, debido a los mensajes de control entre EDMC y al funcionamiento entre terminales que reduce la capacidad portadora. Otra denominación de la operación multidestino es SDMC basado en la red. La figura 2/P.84 muestra un ejemplo de operación multidestino o SDMC basado en red.\
Figura 2/P.84, p.
1.2.7@
codificación de baja velocidad (CBV)
@
\Métodos de codificación de señales vocales con velocidades binarias inferiores a 64 kbit/s, por ejemplo el transcodificador MICDA a 32 kbit/s (Recomendación G.721). Esta es una técnica utilizada comúnmente en el EDMC para aumentar la capacidad en número de circuitos.\
1.2.8@
interpolación digital de la palabra (IDP)
@
\Técnica con la que pueden aprovecharse los periodos inactivos de una conversación, obteniendo una capacidad adicional en número de canales. La actividad de la señal vocal se encuentra típicamente entre un 30% y un 40%, por término medio, lo que puede proporcionar una ganancia de IDP de hasta 3^:^1, pero en general en la gama de 2^:^1 a 2,5^:^1.\
1.2.9@
ganancia de CBV, ganancia de IDP, ganancia de
EDMC
@
\La ganancia de CBV es el factor por el que se reduce la velocidad de 64 kbit/s de los circuitos entrantes cuando se utiliza la CBV para codificar en un EDMC. Por ejemplo, cuando se utiliza un transcodificador conforme a la Recomendación G.721, la ganancia de CBV será igual a 2. Cuando no se utiliza transcodificación, la ganancia de CBV es la unidad.
La ganancia de IDP es la relación entre el número de circuitos de conversación entrantes activos y el número de canales portadores utilizados para transportar las señales vocales cuando se utiliza la misma velocidad de codificación en los circuitos y en los canales portadores. La ganancia de IDP viene limitada por el número de circuitos entrantes y el factor de actividad vocal y otras características de la señal vocal entrante. Cuando no se utiliza la IDP, la ganancia de IDP es la unidad.
La ganancia de EDMC es el producto de los factores de ganancia de CBV e IDP.\
1.2.10@
sobrecarga del EDMC
@
\Instante en que el número de circuitos activos entrantes en un instante
dado supera el número máximo de canales portadores
`normales'
disponibles para la IDP.\
1.2.11@
bloqueo
@
\Situación en la que un circuito entrante pasa a estar activo con señales vocales y al cual no puede asignarse inmediatamente un canal portador, debido a la falta de disponibilidad de dichos canales.\
1.2.12@
fracción de bloqueo
@
\Porcentaje de la pérdida de señales vocales, obtenido mediante el promedio de todos los circuitos entrantes para un intervalo de tiempo determinado, por ejemplo, un minuto.\
1.2.13@
sobrecarga de transmisión
@
\Situación en la que la fracción de congelación sobrepasa el valor fijado de acuerdo con los requisitos de la calidad para las señales vocales.\
1.2.14@
mutilación
@
\Degradación que se produce en los sistemas de IDP que emplean detectores
de señales vocales, en los que el detector, debido al tiempo que necesita para
reconocer la presencia de señales vocales, puede mutilar (recortar) las
primeras sílabas de la conversación. La mutilación de sobrecarga es la
degradación causada por la estrategia de control de sobrecarga que permite que
tenga lugar el bloqueo cuando los canales portadores se encuentran
transitoriamente indisponibles. Otra denominación para la estrategia de control
de sobrecarga con mutilación de sobrecarga es la de
1.2.15@
velocidad binaria variable (VBV)
@
\Estrategia de control de sobrecarga utilizada a menudo para hacer frente a las crestas de tráfico y, por lo tanto, a los problemas de bloqueo. Se crean canales portadores adicionales transitorios (canales de sobrecarga). Se dispone de varias técnicas de VBV:
i)La sobrecarga en modo degradado es una técnica para reducir la velocidad binaria. Por ejemplo, un canal MICDA a 32 kbit/s con muestras de 4 bits puede reducirse por demanda a un mínimo de 24 kbit/s con muestras de 3 bits, y la VBV media a través del SDMC estará entre 3 y 4 bits. El control dinámico de carga (CDC) funcionará cuando la carga de tráfico prevista sea mayor que la VBV prefijada.
ii)Asignación permanente de 3 bits fijada por bloque de canales. Estos canales funcionan únicamente en un modo de 3 bits.
Las diferentes técnicas de reducción disponibles ofrecen calidades de funcionamiento subjetivas distintas.\
1.2.16@
disposición en cola
@
\Estrategia de control de sobrecargas que utiliza una memoria intermedia en el transmisor del EDMC para almacenar las muestras de señales vocales mientras espera a que un canal portador quede disponible.\
1.2.17@
control dinámico de carga (CDC)
@
\Estrategia de control de sobrecargas en la que el SDMC señala al conmutador asociado que la carga de tráfico que está generando el conmutador, o que se prevé que genere, no puede ser transmitida satisfactoriamente por el SDMC y que el conmutador debe reducir su demanda sobre el SDMC mediante una señal de retención enviada a los circuitos cuando queden en reposo.\
1.2.18@
capacidad de transportar carga
@
\La capacidad para transportar carga se define como la máxima carga de señales vocales ofrecida más la carga por tasa (elementos de servicio) (véase el 1.2.19 ) que pueden transportar los canales del EDMC sin provocar la pérdida de ninguna muestra de la señal vocal. Se dice que la sobrecarga del EDMC tiene lugar cuando la carga ofrecida instantáneamente supera la capacidad de transporte de los canales portadores del EDMC.\
1.2.19@
carga aplicada y ofrecida
@
\La carga aplicada consiste en las ráfagas de señales vocales que entran al EDMC por los circuitos activos. De esta forma, la carga aplicada es una función del número de circuitos activos y de la actividad vocal de los circuitos.
La carga ofrecida consiste en la carga aplicada más una carga adicional (tasa o elemento de servicio) generada por los mensajes del EDMC y por la información de control. La carga ofrecida es la carga presentada a los canales portadores del EDMC. Si la carga ofrecida es inferior a la capacidad para transportar carga de los canales, entonces toda la carga ofrecida es cursada por el EDMC. Sin embargo, si la carga ofrecida supera la capacidad de los canales portadores, dependiendo de la estrategia de sobrecarga del EDMC, parte de la carga ofrecida se perderá mediante la mutilación competitiva (segregación de muestras). El EDMC puede utilizar codificación de velocidad binaria variable de forma que si la fracción de bloqueo supera un cierto límite prefijado, el EDMC puede incrementar momentáneamente la capacidad para transportar carga de los canales portadores (creación de canales de sobrecarga) para acomodar la carga adicional. El control dinámico de carga (CDC) puede utilizarse igualmente para limitar la carga aplicada.\
La carga instantánea es función del comportamiento estadístico de la señal
vocal de entrada y del
L
a
=
N
$$Bo$$Bu + à$$Be,
donde
L
a
es la carga media aplicada, es la longitud media de las ráfagas de
señales vocales, à es la longitud media de los silencios, y
N
es el número de circuitos que se utilizan. El término
/(+à) es igual a la actividad vocal. La carga aplicada se mide en los
circuitos a la entrada del EDMC. De esta forma, la
N
, o el factor de actividad vocal
De la misma forma, la carga media ofrecida constituye un concepto útil, y puede calcularse mediante la fórmula:
L
o
=
N
$$Bo(
k
+1)$$Bu + à$$Be +
G
,
donde
L
o
es la carga media ofrecida a los canales portadores,
k
es una constante que tiene en cuenta el
`efecto de dilatación'
G
es un factor
de carga que tiene en cuenta el tráfico de elementos de servicio del sistema
(por ejemplo, mensajes de control). De esta forma, la carga media ofrecida
L
o
, será casi siempre superior a la carga media aplicada
L
a
.
1.3
Filosofía de la prueba
Para que una prueba sirva para evaluar de forma satisfactoria la calidad de funcionamiento del EDMC, la metodología de prueba debe satisfacer ciertas condiciones. Estas son las siguientes:
i)El método debe utilizar principios, procedimientos e instrumentos que resulten aceptables para el CCITT.
ii)El método debe ser adaptable a diferentes idiomas y debe proporcionar resultados que sean comparables a los resultados de pruebas anteriores.
iii)El método debe permitir la comparación subjetiva (u objetiva) de la
calidad de funcionamiento del EDMC con las condiciones de referencia. Son
ejemplos de condiciones de referencia adecuadas, las @
x
sistemas
MIC de 64 kbit/s colocados en cascada de forma asíncrona. Idealmente, el método
debe proporcionar resultados a partir de los cuales pueda deducirse una regla
de aplicación para la red.
iv)Debe probarse el EDMC con un simulador realista de la carga de tráfico y deben aplicarse a los circuitos probados. La mayoría de las degradaciones transitorias surgen cuando el EDMC está funcionando en condiciones de carga que obligan a utilizar la IDP. Por lo tanto, para medir subjetivamente los efectos de estas degradaciones es necesario variar la carga aplicada al EDMC hasta alcanzar la máxima carga de diseño inclusive. La mutilación producida por el detector de señales vocales depende del tipo de señal a transmitir por el circuito probado. Por lo tanto, debe utilizarse en el circuito de prueba una señal vocal realista que contenga igualmente el ruido aditivo apropiado.
v)En la mayoría de los casos se diseña el EDMC para que sea utilizado en la
red sustituyendo a un dispositivo existente. Si el EDMC introduce más retardo
que la instalación sustituida, dicho retardo adicional reducirá la tolerancia
al eco (grado de servicio) a menos que venga compensado por la utilización de
vi)Idealmente la metodología debe proporcionar resultados que puedan utilizarse para producir nuevos modelos de opinión o modificar los existentes.
1.4
Descripción del EDMC
El anexo A contiene una descripción detallada de las características del EDMC que pueden evaluarse con esta metodología. Este punto contiene un breve resumen de estas características.
Esta metodología de pruebas se aplica a dos tipos de EDMC: un tipo que utiliza IDP únicamente para obtener una ganancia de IDP y un segundo tipo que utiliza una combinación de CBV y de IDP para obtener una ganancia de CBV y una ganancia de IDP. La metodología de pruebas tiene en cuenta el funcionamiento del detector de señales vocales, reconociendo que la mutilación de la palabra es una degradación que puede producirse incluso cuando el EDMC no está sobrecargado.
La metodología de pruebas es aplicable a los EDMC que utilicen cualquiera de los tres métodos de control de sobrecarga o una combinación de ellos: 1) segregación de muestras o mutilación competitiva, 2) velocidad binaria variable, 3) disposición en cola. El plan de pruebas permite igualmente la prueba de los EDMC que ofrecen una capacidad de CDC.
La metodología de pruebas reconoce que muchas de las degradaciones producidas por el EDMC ocurren únicamente cuando se aplica la carga, y por lo tanto se toman medidas para aplicar una carga controlada al EDMC grabado. Se varía la carga entre cero y el 100% de la capacidad en número de circuitos. La utilización del modo paquete en el EDMC lo convierte en un sistema de voz por paquetes, y esta metodología de pruebas es aplicable a estos sistemas. En el momento actual esta metodología cubre únicamente los ECMC con operación punto a punto (y posiblemente punto a multipunto)
2 Grabaciones de señales de la fuente
2.1
Aparato y entorno
El hablante debe sentarse en una sala silenciosa, con un volumen de 40 a 120 metros cúbicos y un tiempo de reverberación inferior a 500 ms (preferiblemente en el intervalo de 200 a 300 ms). El nivel en la sala debe ser inferior a 30 dBA sin crestas dominantes en el espectro.
La señal vocal debería grabarse a partir de un
El equipo de grabación debe ser de alta calidad y del tipo acordado para la prueba. El equipo seleccionado debe ser capaz de proporcionar al menos una relación señal/ruido de 40 dB. Un sistema adecuado podría consistir, por ejemplo, en un sistema digital de grabación en cinta audio de alta calidad.
Todo el material vocal debe grabarse de forma que el nivel vocal activo, medido según la Recomendación P.56, esté unos 23 dB por debajo del nivel de saturación del sistema de grabación. Esto garantizará que las crestas de señal vocal no saturen al sistema de grabación.
2.2
Material vocal
El material vocal debe consistir en una secuencia de frases sencillas, cortas y con significado, elegidas aleatoriamente para que sean de fácil comprensión (tomadas de publicaciones o de periódicos corrientes no técnicos). Deben evitarse las secuencias muy largas o muy cortas, siendo el objetivo que cada secuencia pronunciada tenga una duración al menos de 30 s y que la duración de dos secuencias cualesquiera no difiera en más de 5 s. Las Administraciones pueden utilizar uno de los métodos siguientes:
i)disponer de tantas secuencias diferentes como condiciones (en el anexo B se incluye un ejemplo de material adecuado a partir del cual pueden construirse las secuencias), o
ii)disponer de un número más limitado, por ejemplo, 10 secuencias por hablante de las que pueden utilizarse combinaciones de dos secuencias (esto se muestra con detalle en el anexo C).
Como deben de utilizarse escalas de opinión se recomienda la utilización del método indicado en el apartado i). Debe disponerse de las secuencias suficientes para poder contemplar todas las condiciones de prueba, más un número suficiente para su utilización en una sesión práctica.
2.3
Procedimiento
Deben utilizarse al menos tres frases en cada secuencia. Un periodo de silencio, que sólo contenga aproximadamente un segundo de ruido de circuito, debe preceder a la primera frase y la secuencia debe terminar con un periodo de silencio similar que contenga únicamente ruido de circuito. Una de las pausas entre frases conteniendo ruido de circuito debe durar de uno a dos segundos. En caso contrario, el hablante debe hablar de forma que las pausas se produzcan de forma natural.
Para facilitar el tratamiento por el EDMC de la señal vocal grabada, es decir, para permitir el arranque y la parada de los grabadores entre secuencias y dar un tiempo para que el EDMC se ajuste para la siguiente condición de prueba, deben separarse las secuencias mediante un intervalo de cinco segundos en la cinta. Por lo tanto, las secuencias fuente grabadas tendrán en la cinta la disposición que se muestra en la figura 3/P.84.
Figura 3/P.84, p.
Las secuencias deben reproducirse para los oyentes comenzando con un periodo
de silencio de un segundo. Después de terminar la secuencia debe introducirse
un periodo de cinco segundos de completo silencio para permitir al oyente que
vote.
Los hablantes deben pronunciar la secuencia de frases de forma fluida sin exagerar su vocalización y no presentar deficiencias de pronunciación como el tartamudeo.
Se emplearán al menos dos parejas de hablantes hombre-mujer y puede incluso resultar deseable que haya más parejas si la duración de la prueba lo permite.
El método de presentación de las secuencias fuente se realizará mediante aleatorización de los hablantes por bloques, como en el ejemplo siguiente:
Bloque 1 Bloque 2 Bloque 3 .^.^. Bloque n Hablante 1 2 3 4 3 4 1 2 1 3 2 4 2 3 1 4 donde los hablantes 1 y 2 son hombres y los hablantes 3 y 4 mujeres.
2.4
Señales de calibrado y niveles vocales
Cuando se han realizado las grabaciones, debe medirse el nivel vocal activo
de cada una de las secuencias (excluyendo la que precede y la que sigue a los
periodos de silencio), preferiblemente según la Recomendación P.56. Si es
necesario, volverá a grabarse de nuevo la señal vocal por el canal
derecho
de un segundo sistema con los necesarios ajustes
de ganancia, de forma que todas las secuencias se llevarán al mismo nivel de
señal vocal, es decir 23 dB por debajo del nivel de saturación del sistema de
grabación.
Deben insertarse en la fase de regrabación, durante 30 segundos, un tono de 1000 Hz con un nivel eficaz de 17 dB superior al nivel vocal activo, es decir, 6 dB por debajo del nivel de saturación del sistema de grabación: el nivel de cresta de este tono será 3 dB más alto. Puede utilizarse posteriormente este tono para ajustar el nivel vocal eficaz de entrada vocal para que esté 20 dB por debajo del punto de sobrecarga del EDMC (la relación valor de cresta/eficaz del tono es 3 dB, que con el nivel vocal de 17 dB inferior al nivel eficaz del tono, dará el valor de 20 dB).
El canal
izquierdo
de la grabación fuente debe
contener un tono de 1000 Hz con un nivel 23 dB por debajo del nivel de
saturación y con una duración de 0,5 s, grabado unos 0,5 s antes del comienzo y
después del final de cada secuencia. Pueden utilizarse estas dos señales como
señales de comprobación y control en el tratamiento de las secuencias fuente a
través del EDMC probado.
3 Simulación de carga del sistema
3.1
Requisitos de un
simulador
de carga vocal
genérico
El equipo digital de multiplicación de circuitos (EDMC), se utiliza por definición para incrementar el número de circuitos multiplexados en un campo de transmisión digital. Sin embargo, con este incremento llega una posible degradación de la calidad de transmisión cuando se transportan cargas que superan la de diseño del EDMC. Así, una rigurosa evaluación de la calidad de funcionamiento del EDMC incluye el estudio del comportamiento del EDMC en condiciones de ausencia de carga, de carga de diseño y de sobrecarga. Puesto que la calidad de transmisión del EDMC en condiciones de carga depende de forma crítica de las características de la carga, es necesario utilizar cargas simuladas conocidas y controladas para evaluar adecuadamente la calidad de funcionamiento del EDMC. Este punto describe los requisitos genéricos de un simulador de carga vocal que facilita las evaluaciones de la calidad de funcionamiento del EDMC en condiciones que resultan significativas. La utilización de simuladores de carga vocal que satisfacen los requisitos genéricos aquí descritos permitirá igualmente la comparación de los resultados procedentes de los diferentes estudios de varios EDMC.
Nota 1
- El simulador de carga especificado aquí debe
utilizarse para la evaluación de la calidad de funcionamiento de un EDMC con
interpolación digital de la palabra (IDP). éste excluye los EDMC del tipo A,
para los cuales la carga no constituye problema debido a la asignación de
canales en intervalos de tiempo fijo.
Nota 2
- El simulador de carga especificado aquí es un
simulador
`exterior'
que produce señales vocales simuladas para probar
la multiplexación de muchos circuitos en un equipo de transmisión digital. El
prototipo EDMC utiliza frecuentemente una simulación de carga
`interna'
de las peticiones de
`enlaces que solicitan un servicio'
que simulan la
salida de los múltiples circuitos detectores de señal vocal y que compiten de
esta forma por la capacidad de transmisión, incluso si no se transmiten
realmente las señales simuladas; únicamente el canal
`en directo'
probado se transmite realmente. Este tipo de simulador puede resultar muy útil
en el laboratorio, pero no se trata aquí porque deberían hacerse ciertas
suposiciones respecto de las características de calidad de funcionamiento de la
simulación del detector asociado de señales vocales.
3.1.1
Parámetros
Un @simulador de carga vocal (SCV) genérico\ para la evaluación de la calidad de funcionamiento del EDMC tiene los siguientes atributos (cuyos parámetros se especifican más adelante en el presente 3.1 ):
-características de las ráfagas de conversación;
-características del (intervalo de) silencio;
-relleno de ruido de fondo para los periodos de silencio;
-propiedades espectrales de la voz simulada;
-características de amplitud;
-interfaz físico, incluidas las especificaciones de los circuitos en reposo.
Estas características representan un conjunto mínimo de parámetros que puede ampliarse según convenga; por ejemplo, quizás debería estudiarse la variación temporal del número de llamadas simuladas, y en qué momento debería añadirse una especificación pertinente. Asimismo, se analizan únicamente las señales vocales simuladas. Puede que sea deseable añadir tonos simulados, frecuencias de señalización, y datos en banda vocal de diferentes tipos en una fecha posterior.
3.1.2
Requisitos
3.1.2.1
Generalidades
Estos requisitos se refieren a un SCV genérico para pruebas de un EDMC. En
cosecuencia, el EDMC debe recibir señales digitales procedentes del SCV que
simulan fuentes múltiples e independientes de voz similar a la que se observa
en las redes telefónicas. Para satisfacer la condición de
`múltiples e
independientes'
, se supondrá que la salida del SCV presenta varios
interfaces T1 o de la CEPT.
Cuando se ha podido, se han utilizado las Recomendaciones existentes para deducir dichos requisitos. La excepción más significativa está constituida por los requisitos asociados a la actividad vocal y a las distribuciones estadísticas subyacentes de las ráfagas de conversación y de los periodos (intervalos) de silencio. Para éstos, se revisó la literatura técnica existente; se utilizan aquí los resultados de Lee y Un [1], que son al mismo tiempo recientes y basados en señales vocales de una conversación.
3.1.2.2
Características de las ráfagas de conversación
La
f
t (k )
=
C
1(1-
U
1)
U
$$Ei:
k
-1:1_ +
C
2(1-
U
2)
U
$$Ei:
k
-1:2_, con
k
= 1, 2, 3, ^.^.^.
donde
C
1 = 0,60278
U
1 = 0,92446
C
2 = 0,39817
U
2 = 0,98916.
Cada incremento de la variable
k
es de 5 ms. La
función de la distribución acumulativa de las duraciones de las ráfagas de
conversión se muestran en la figura 4/P.84. La duración media de las locuciones
es = 227 ms.
Figure 4/P.84, p.
3.1.2.3
Características del (intervalo de) silencio
La f.d.p. de las duraciones de los silencios se modela también con dos f.d.p. geométricas ponderadas:
f
s (k )
=
D
1(1-
W
1)
W
$$Ei:
k
-1:1_ +
D
2(1-
W
2)
W
$$Ei:
k
-1:2_, con
k
= 1, 2, 3, ^.^.^.
donde
D
1 = 0,76603
W
1 = 0,89700
D
2 = 0,23307
W
2 = 0,99791
La función de distribución acumulativa de las duraciones de los (intervalos de) silencios se muestra en la figura 4/P.84.
La duración media de los silencios de à = 596 ms combinada con la duración media de las ráfagas de conversación de 227 ms proporciona un factor de actividad vocal a largo plazo del 27,6%.
3.1.2.4
Relleno de ruido de fondo en los periodos de
silencio
Debe insertarse el ruido en los periodos (intervalos) de silencio de forma que puedan estudiarse la calidad de funcionamiento de la IDP en presencia de ruido. Resulta deseable disponer de un nivel de ruido ajustable; se recomienda provisionalmente un valor por defecto de -58 dBm0p.
3.1.2.5
Propiedades de la voz simulada
Se utilizará la señal de la voz artificial de la Recomendación P.51 como base para simular las características del habla humana. El suplemento N.o 7 a las Recomendaciones de la serie P describe un posible proceso de generación de la voz artificial conforme a la Recomendación P.51. Esta señal puede aplicarse o retirarse conforme a las estadísticas de duración de las ráfagas de conversación y los silencios descritos en los 3.1.2.3 y 3.1.2.4.
3.1.2.6
Interfaz físico
El simulador de carga debe tener salidas T1 y/o de la CEPT que ofrezcan características físicas, eléctricas, de codificación, de estructuración de trama, de alineación y de señalización conformes con las Recomendaciones G.703, G.704, G.711 y G.732 (2048 kbit/s) o G.733 (1544 kbit/s).
3.2
Determinación de la
capacidad de carga de los sistemas
probados
La carga media aplicada es igual al producto del número de circuitos
utilizados,
N
, y de la actividad vocal media. La capacidad
de carga del sistema probado es igual a la carga máxima que permite cursar el
diseño del sistema,
L
máx. Puede determinarse la capacidad
de carga mediante:
i)la obtención de las especificaciones del fabricante,
ii)cálculos.
Después de determinar la capacidad de carga, se pueden determinar las cargas parciales con las que se probará el sistema. Las cargas parciales son:
L
i =
c
i
L
máx
donde
c
i = 0,0; 0,50; 0,75 y 1,0.
3.3
Control de la carga aplicada a los sistemas
aprobados
La carga aplicada al EDMC puede modificarse variando
N
y el factor de actividad. En estas pruebas se supondrá que el factor de
actividad vocal es constante e igual al 28%. Por tanto, para obtener una carga
parcial,
L
i, es necesario calcular el número de circuitos
activos que permitirá acercarse lo más posible a la consecución de dicho valor
deseado.
Por ejemplo, si
L
máx = 48 y se desea una carga parcial
de
L
i= 0,50
L
máx y se supone que el
factor de actividad vocal es del 28%, el número de circuitos activos,
N
$$idactivos$$if, se calcula de la siguiente forma:
N
$$idactivos$$if =
c
i$$Bo
L
máx $$Bu(factor de actividad
vocal)$$Be = 0,5$$Bo48$$Bu0,28$$Be = 86 circuitos activos.
En dicha prueba, 86 circuitos transportaría carga vocal y el resto estarían en
reposo.
Nota
- Los siguientes aspectos quedan para ulterior
estudio:
a)³Deben las cargas del EDMC incluir datos en banda vocal además de señales vocales? El efecto del tráfico de datos en banda vocal sobre la calidad de la señal vocal constituye un aspecto importante de la evaluación de la calidad de funcionamiento de un EDMC. El porcentaje de datos se define de la forma siguiente:
P
$$iddatos$$if = $$BoNúmero de circuitos de entrada
activos con datos $$BuNúmero total de circuitos activos$$Be 100%
b)Algunas Administraciones informan que cuando se utiliza un detector de
señales vocales de alta sensibilidad que presenta un tiempo de conmutación
corto del orden de 30 ms, el valor medio de la actividad vocal en sus circuitos
reales se encuentra en torno al 36%. ³Resulta deseable modificar los requisitos
de carga vocal indicados en el
3.1
? y, si es así, ³qué valores se
recomiendan?
c)En el 3.2 se indican valores fraccionarios de la carga vocal. Algunos EDMC pueden funcionar de forma que presenten cambios significativos de la calidad de funcionamiento en diferentes puntos de carga fraccionaria. ³Deben modificarse los puntos de carga fraccionaria para introducir este tipo de funcionamiento? y, si es así, ³qué cambios se recomiendan?
4
Tratamiento de señales
vocales
El laboratorio de prueba de los EDMC tomará las grabaciones fuente, las reproducirá a través del circuito probado del EDMC acordado (utilizando el tono de calibrado para fijar el nivel de entrada establecido), haciendo que el EDMC funcione con la carga acordada, y registrará la salida procedente del circuito probado según un esquema predeterminado (explicado en el 5 ). Se utilizarán entonces las salidas registradas para llevar a cabo una prueba de escucha. Debe conectarse el EDMC que se está probando al simulador de carga y al equipo de grabación y reproducción según se indica en la figura 5/P.84. Puede que sea necesario prever interfaces especiales A/D y D/A para permitir la conexión del simulador de carga seleccionado y del equipo de grabación al EDMC.
Todas las salidas tratadas se encontrarán en el canal
izquierdo
del medio de grabación. Se registrará
simultáneamente en el canal
derecho
la señal original
correspondiente. Se dispondrá del tono de 1 kHz tanto en su forma original
(canal
derecho
) como tratado mediante su paso a través del
EDMC probado (canal
izquierdo
).
Se utilizará el tono de 1 kHz de la grabación fuente (véase el 2 ) para ajustar el nivel eficaz de entrada de la señal vocal para que esté 20, 30 ó 38 dB por debajo de la capacidad de carga del codificador del EDMC.
Figura 5/84, p.
5 Diseño de la prueba
Se proponen tres pruebas separadas para evaluar los diferentes aspectos de la calidad de funcionamiento del EDMC. La primera verifica el efecto de las diferentes cargas sobre la calidad de funcionamiento. La segunda, verifica el efecto de los errores en el canal de control digital del EDMC. La tercera prueba calcula el efecto que tiene el retardo introducido por el EDMC sobre la tolerancia del eco. Esta última prueba se llevará a cabo utilizando la Recomendación G.131 y no implica ninguna prueba subjetiva.
5.1
Prueba N.o 1: Efecto de la carga aplicada
Esta prueba puede llevarse a cabo dos veces, una vez para obtener un índice de calidad y (opcionalmente) una segunda vez, para obtener un índice del esfuerzo en la escucha. Los parámetros de prueba son los siguientes:
a)
Parámetros de la prueba del EDMC
1)EDMC probados:
N
;
2)cargas de EDMC: cuatro valores (0, 0,5, 0,75, 1,0) (véase el 3.2 );
3)factor de actividad vocal: un valor (28%);
4)características de la señal vocal en circuito activo: un valor (véase el 3.1 );
5)circuito probado (CPO), ruido del circuito en reposo (RCR): dos valoresSe sugiere un tiempo que permita la utilización de un tercer nivel de ruido de -58 dBm0p. Esto permitirá una mejor caracterización de los efectos que tienen los diferentes niveles de ruido sobre el EDMC. (-77 y -45 dBm0p);
6)nivel de entrada de la señal vocal CPO: tres valores (20, 30 y 38 dB por debajo de la capacidad de carga del codificador del EDMC);
7)niveles de escucha de salida: al menos tres valores (preferido y preferido ¹^10 dB);
8)hablantes: cuatro, por ejemplo, dos hombres y dos mujeres.
b)
Parámetros de referencia
1)secuencias fuente originales: un valor;
2)ARRM: cuatro valores (de 5 a 35 dB por pasos de 10 dB);
3)relación señal/ruido: tres valores (20, 30, 40 dB)
4)conexiones de referencia (CFR): aproximadamente cuatro casos diferentes según decisión del equipo de prueba;
5)niveles de escucha: tres valores (ver anteriormente);
6)hablantes: cuatro, por ejemplo, dos hombres y dos mujeres.
Para el conjunto de parámetros establecido el número de condiciones de prueba es:
4 2 3 3 4
N
= 288
N
condiciones del EDMC
más
12 3 4 = 144 condiciones de referencia
lo que totaliza (suponiendo
N
= 1 EDMC):
432 condiciones de prueba + 36 prácticas = 468 condiciones. El conjunto de condiciones de prueba debe dividirse en unos 13 segmentos (12 pruebas + 1 práctica) de 36 condiciones colocando las condiciones de forma aleatoria dentro de cada segmento. El cuadro 1/P.84 enumera las condiciones en un segmento básico no aleatorizado.
El segmento básico equilibrado del cuadro 1/P.84 se repetirá para cada uno de los cuatro hablantes con los tres niveles de escucha para crear 12 segmentos de prueba: del A al L. Se creará igualmente un segmento P de práctica. Se pueden ordenar entonces los segmentos de prueba del A al L más el P para la reproducción en la prueba de escucha conforme al procedimiento descrito en el 6 .
Suponiendo que cada condición dura 35 s para su presentación y para la obtención de un voto, la duración total de la prueba es de unas 4,5 horas.
5.2
Prueba N.o 2: Efecto de los errores digitales en el
canal de control del EDMC
La prueba anterior se realizó suponiendo que el funcionamiento del equipo
de transmisión digital se llevaba a cabo sin errores. En condiciones reales se
producirán errores y los errores en el canal de control del EDMC pueden
provocar interrupciones momentáneas de los circuitos de conversación. Para
determinar el efecto de los errores digitales sobre la calidad de
funcionamiento debe repetirse la prueba 1 mientres se inyectan errores
aleatorios con una tasa de 10-3 en el canal de control. En esta prueba se
necesita únicamente un nivel de escucha (preferido), de forma que el número
total de las condiciones de prueba es
N
96 más 144
condiciones de referencia. Con
N
= 1, la duración de la
prueba es de unas 2,3 horas.
tableau 1/P.84 [T1.84], p.
5.3
Prueba N.o 3: Efecto del retardo
En esta prueba, conforme con la Recomendación G.131, se petende calcular el retardo de transmisión a través del EDMC, y determinar entonces si el retardo exigirá la utilización de medidas adicionales de control de eco. La respuesta a esta cuestión requiere que se definan las conexiones que el EDMC tendrá por costumbre proporcionar y entonces determinar la tolerancia al eco de estas conexiones suponiendo que se utilizan equipos convencionales de transmisión en vez del EDMC, y finalmente determinar la reducción de la tolerancia al eco que se reproducirá al insertar el EDMC en las conexiones. Si la reducción de la tolerancia cae por debajo de unos límites aceptables, cuando se utilice el EDMC, se necesitarán medidas adicionales de control de eco.
6
Procedimiento de la prueba de
escucha
6.1
Aparato, calibrado y entorno
La
Se utilizará la parte recepción del SIR (Recomendación P.48) o un circuito equivalente. Debe calibrarse el SIR conforme a la Recomendación P.64.
La ganancia del sistema debe ajustarse de tal manera que el tono de 1 kHz reproducido a partir de las grabaciones consiga una presión acústica de 7 dBPa cuando se mide con un oído artificial CEI 318 (Recomendación P.51). De esta forma el nivel vocal en dicho punto será también de -10 dBPa (84 dB de nivel de presión acústica), para una señal vocal sin distorsión que está próxima al nivel de escucha preferido.
6.2
Instrucciones a los participantes
En el anexo D figuran las instrucciones. Cuando los participantes hayan
leído estas instrucciones, deben escuchar las condiciones del ejercicio
práctico y dar su respuesta para cada una de las muestras. No debe hacérseles
ninguna sugerencia sobre que las condiciones de la práctica agotan la gama de
calidades que ellos esperarían poder oír. Deben responderse preguntas sobre el
procedimiento sobre el significado de las instrucciones, pero cualquier
cuestión técnica debe responderse con
`No podemos decirle nada sobre ello
hasta que la prueba esté terminada'
.
6.3
Escala de opinión
Los métodos aprobados son ambos del tipo monoestímulo basados en la escala
de
`calidad'
obligatoria y en la escala opcional de
`esfuerzo en la
escucha'
.
6.3.1
Opiniones basadas en la escala de
`calidad'
Deben utilizarse las siguientes cinco categorías para la prueba de calidad:
-Excelente
-Buena
-Regular
-Mediocre
-Mala
o algo equivalente en función del idioma. (Suplemento No. 2, al final del presente Tomo.)
6.3.2
Opiniones basadas en el esfuerzo necesario para
comprender el significado de las frases (escala de
esfuerzo en la escucha)
Deben utilizarse las cinco categorías siguientes para la prueba opcional de esfuerzo en la escucha:
-distensión completa; ningún esfuerzo;
-cierta atención es necesaria; ningún esfuerzo apreciable;
-esfuerzo moderado;
-esfuerzo considerable;
-significado incomprensible, aun con el mayor esfuerzo,
o algo equivalente en función del idioma. (Suplemento N.o 2, al final del presente Tomo.)
Nota 1
- Es de esperar que las escalas de calidad y de
esfuerzo en la escucha estén correlacionadas. Por lo tanto, no se necesita en
general utilizar ambas escalas. Sin embargo, si en algún caso particular
resulta deseable la obtención de índices en ambas escalas debe realizarse
primero la prueba que utiliza la escala del esfuerzo en la escucha y a
continuación repetirla utilizando la escala de calidad. Este orden de
presentación resulta especialmente importante si se utilizan en ambas pruebas
los mismos oyentes y las mismas fuentes de señal vocal.
Nota 2
- Las escalas de valoración asociadas con las
categorías definidas en los
6.3.1
y 6.3.2 se suponen lineales por
intervalos. Se recomienda señalar este supuesto a la atención de los
participantes en las instrucciones de la prueba, literalmente o bien
presentando cifras o escalas numéricas en las instrucciones escritas. En el
anexo D se facilitan ejemplos de cómo pueden llevarse a cabo dichas pruebas.
Como otra posibilidad, la escala puede tener más de cinco niveles (por ejemplo
7 u 11 niveles) con las mismas cinco definiciones verbales a iguales
distancias. Otra posibilidad consiste en definir los puntos extremos de la
escala por separado (por ejemplo ideal e inutilizable). Estos puntos extremos
definidos sirven a continuación como punto de referencia, pero no han de
utilizarse para la valoración. En el anexo E se encuentran ejemplos de dichas
escalas subjetivas alternativas.
6.4
Secuencia de las operaciones
Los doce segmentos de prueba más uno de práctica (A a L más P) deben presentarse según los cuadrados latinos ampliados:
Prueba de calidad Prueba de
esfuerzo en la escucha
PCABD .^.^.P ABDC .^.^. P DBAC
.^.^.P DCAB .^.^. P ADCB .^.^.P BDCA .^.^.
P BCDA
.^.^.P CABD .^.^. En estos cuadrados, cada fila se utiliza para cada grupo de oyentes, que pueden escucharlos simultánea o separadamente. Los segmentos se presentan en el orden indicado dentro de cada fila. Se producirá naturalmente una pausa entre un segmento y el siguiente, mientras que se encuentra el segmento adecuado en el soporte de grabación y se comprueba posiblemente el calibrado; esta pausa será apreciada igualmente por los oyentes.
6.5
Oyentes
Los oyentes que participen en la prueba deben escogerse de forma aleatoria entre la población de los clientes del servicio telefónico. Deben solicitarse unos 40 pero nunca menos de 30.
6.6
Recopilación de datos
Pueden recopilarse las respuestas de los participantes mediante cualquier método adecuado: por ejemplo, papel y lápiz, interruptores que controlan lámparas registradas por el operador o un equipo automático de recopilación de datos. Pero cualquiera que sea el método utilizado, deben tomarse precauciones para que los participantes no puedan observar las respuestas de otros participantes, ni puedan ver el registro de sus propias respuestas. Excluidos los efectos inevitables de memoria y de práctica, todas las respuestas deben ser independientes entre sí.
7
Análisis estadístico y presentación de los
resultados
Después de terminada la prueba y una vez recopiladas todas las respuestas de los participantes el encargado del experimento asignará notas a las respuestas de la siguiente forma:
Respuesta
Nota
Excelente 5
Buena 4 Regular 3 Mediocre 2 Mala 1 Distensión completa; ningún esfuerzo 5
Cierta atención es necesaria; ningún esfuerzo apreciable 4 Esfuerzo moderado 3
Esfuerzo considerable 2 Significado incomprensible, aun con el mayor esfuerzo
1 Debe calcularse la nota media (del conjunto de participantes) para cada
condición, y deben enumerarse dichas medias en los resultados (se necesita para
poner de manifiesto los efectos debidos a la voz masculina y femenina).
Como una ayuda adicional para una rápida revisión de los resultados, deben prepararse gráficos de acuerdo con los formatos mostrados en la figura 6/P.84.
Obsérvese especialmente que aquí se propone el valor medio de los resultados masculinos y femeninos únicamente para reducir los datos obtenidos a proporciones manejables; esto no implica la validez de este paso para el estudio e interpretación detallada de los resultados (a menos que las pruebas de significado estadístico lo justifiquen).
No se recomienda el cálculo de desviaciones típicas distintas para cada condición. Deben evaluarse los límites de confianza y realizarse pruebas de significado mediante técnicas convencionles de análisis de la varianza.
Figure 6/P.84, p.
ANEXO A (a la Recomendación P.84)
Descripción del
equipo digital de multiplicación de^ circuitos
A.1
Definición del EDMC
En el 1.2.1 se define el equipo digital de multiplicación de circuitos (EDMC). Como definición de trabajo puede utilizarse la siguiente: Cualquiera de los métodos de trasmisión digital que consigue más circuitos de calidad telefónica que los que se pueden obtener utilizando un equipo conforme a la Recomendación G.711. Para nuestros fines, el término circuito puede referirse a veces a un circuito entre dos puntos de conmutación (circuito de enlace) o entre las instalaciones del abonado y un punto de conmutación (bucle de abonado). En otras ocasiones, puede referirse a una conexión digital de extremo a extremo. El circuito puede ser igualmente físico o virtual. El término calidad telefónica significa que la anchura de banda nominal del circuito es de 3,1 kHz. Intentaremos evitar cualquier confusión utilizando, cuando sea necesario, los calificativos adecuados, para describir el tipo de circuito referido.
En base a las anteriores definiciones concluimos que existen tres tipos básicos de EDMC:
Tipo A - Utiliza únicamente @CBV (codificación de baja velocidad\, a menos de 64 kbit/s) para obtener un multiplicador de circuitos mayor que uno. Algunos métodos de CBV (por ejemplo, MICDA a 32 kbit/s) se adaptan a los métodos de prueba subjetivos descritos en la Recomendación P.70; otros métodos (por ejemplo, la codificación vocal a 4,8 kbit/s) pueden requerir nuevos métodos de prueba subjetivos.
Tipo B
- Utiliza únicamente la interpolación
digital de la palabra (IDP) para obtener un multiplicador de circuitos
mayor que uno. En el Î A.2 se define la IDP. Por definición, la
codificación digital utilizada en un EDMC del tipo B para obtener un
circuito trabaja a 64 kbit/s y es conforme con la Recomendación G.711.
Así pues, la codificación proporciona un multiplicador de circuitos de
valor unidad. Durante los periodos de sobrecarga del EDMC, puede
utilizarse cualquiera de las diferentes estrategias de sobrecarga para
resolver la contienda de canales. En el Î A.5 se definen las tres
estrategias básicas de sobrecarga. Por ejemplo, durante periodos
instantáneos de sobrecarga puede reducirse la velocidad de codificación
del canal para incrementar la capacidad en número de canales. Sin
embargo, esta operación de transcodificación se atribuye a la IDP y el
multiplicador de circuitos mayor que uno así obtenido se debe a la IDP.
Tipo C
- Combinación de los tipos A y B. Este modo
híbrido utiliza la CBV para obtener un multiplicador de circuitos mayor
que uno y a continuación la IDP para obtener un multiplicador de
circuitos adicional. Por ejemplo, si la CBV se adapta al MICDA a 32
kbit/s de la Recomendación G.721, el codificador conlleva entonces un
multiplicador de circuitos de æ = 2. La IDP puede incrementar este
multiplicador en un factor adicional de 2 ó 3, dependiendo del EDMC. El
multiplicador total, de 4 a 6, es el resultante del producto de los
multiplicadores de la CBV y de la IDP.
A.2
Interpolación digital de la palabra
(IDP)
En el 1.2.8 se define la interpolación digital de palabra, IDP. Una definición de trabajo de la IDP puede ser: cualquiera de los métodos para asignar por demanda un canal portador de calidad telefónica para la transmisión de señales vocales al inicio de una ráfaga vocal (ráfaga de conversación). El canal portador procede de un conjunto compartido que mantiene el EDMC y la señal vocal procede de un circuito activo conectado al EDMC. Cuando la ráfaga vocal cesa, el canal:
i) se libera y vuelve al conjunto compartido; o
ii) permanece asignado al circuito mientras que el conjunto compartido no esté vacío y no se necesite el canal para dar servicio a otro circuito.
En el anterior contexto, el término
`canal portador'
se refiere a
los trayectos de transmisión entre los terminales del EDMC, que han de
utilizarse para transportar el tráfico por los circuitos conectados al EDMC.
Por definición, un canal portador tiene la misma anchura de banda que un
circuito es decir, la calidad telefónica. Los canales portadores pueden
obtenerse mediante multiplexación por distribución en el tiempo, en el espacio,
o incluso en frecuencia o en longitud de onda del medio de transmisión
utilizado por el EDMC. El medio de transmisión puede ser hilo de cobre, cable
coaxial, trayecto radioeléctrico o fibra óptica.
A.3
Detección de la señal vocal
Para realizar la IDP, el EDMC debe incluir un
`retención'
para
evitar la mutilación final de la ráfaga. La retención alarga la longitud
efectiva de la ráfaga.
El
`
es otra de las funciones del detector de
señales vocales utilizada a veces para saltar o eliminar los intervalos de
silencio de duración inferior a una determinada entre ráfagas vocales. El
relleno no alarga la longitud de las diferentes ráfagas en la forma en que lo
hace la retención, pero introduce un retardo de tratamiento igual al intervalo
rellenado. Tanto la retención como el relleno, incrementan el factor de
actividad de la señal vocal en los canales portadores.
Para evitar la mutilación del frente de ráfaga vocal, el detector de señales vocales utiliza a veces un retardo de varios milisegundos para darle tiempo a decidir sobre la presencia de las señales vocales.
El recorte o la mutilación de la ráfaga vocal (tanto del extremo inicial como del final) pueden producirse porque el detector de señales vocales tome decisiones erróneas o tardías. El funcionamiento del detector de señales vocales y por tanto, el comportamiento del recorte en el EDMC es función de muchos de los factores que caracterizan una señal en los circuitos, tales como el nivel de señal, la relación señal a ruido, y la atenuación del trayecto de eco.
A.4
Definición de la carga del EDMC
La frecuencia de sobrecarga del EDMC es función de la carga del sistema. La carga del sistema está constituida por las ráfagas vocales generadas en los circuitos entrantes más por el tráfico de elementos de servicio generado por el EDMC. Puesto que la actividad de las ráfagas vocales en los circuitos varía de un instante a otro, la carga presenta igualmente variaciones a corto plazo.
Al definir la carga debemos distinguir entre la carga aplicada y la carga
ofrecida. La carga aplicada la forman las ráfagas vocales que entran al EDMC
por los circuitos utilizados. De esta forma la carga aplicada es función del
número de circuitos utilizados y de la actividad vocal en ellos. La
i) el detector de señales vocales incremeta el factor de actividad, puesto que introduce el relleno o la retención de las ráfagas vocales;
ii) puede que haya que transmitir la información de
`elementos
de servicio'
por los canales junto con las muestras de
señal vocal.
Aunque la carga varía continuamente, dependiendo de las características
estadísticas de la señal vocal, y de la actividad del circuito, si suponemos
que el número de circuitos utilizados,
N
, es constante a
lo largo de un cierto periodo de tiempo durante el cual estamos observando el
funcionamiento del EDMC, el valor medio de las cargas ofrecidas y aplicadas se
trasforma en conceptos útiles. En el
1.2.19
se definen las fórmulas
de las cargas medias. Si bien estas fórmulas son algo simplistas y no captan la
información relativa a la varianza de la carga en torno al valor medio,
proporcionan una visión útil del funcionamiento del EDMC.
La capacidad para transportar carga de los canales del EDMC resulta
igualmente de considerable importancia. La capacidad para transportar carga se
define como la carga máxima de señales vocales ofrecida más la carga de
`elementos de servicio'
que pueden transportar los canales del EDMC. Si
la carga ofrecida es inferior a la capacidad para transportar canales, el EDMC
transporta toda la carga ofrecida. Sin embargo, si la carga ofrecida supera la
capacidad de los canales, dependiendo de la estrategia de sobrecarga del EDMC
(véase el Î A.5), parte de la carga ofrecida se perderá debido a la
En un sistema de segregación de muestras, la capacidad de carga es fija y
viene dada por æ
M
, donde
M
es el
número de canales equivalentes de 64 kbit/s proporcionados y æ es el factor de
CBV que tiene en cuenta la diferencia de velocidades binaria entre los
circuitos (siempre a 64 kbit/s) y los canales. Si por ejemplo, se utiliza CBV a
32 kbit/s en los canales, entonces æ = 2. Si no se utiliza CBV entonces æ = 1.
Si se utiliza la codificación de @velocidad binaria variable (VBV)\, la
capacidad de carga del EDMC no es fija, y puede evitarse la sobrecarga mediante
la creación temporal de canales portadores adicionales. Si por ejemplo, la
velocidad de codificación cae de 32 a 16 kbit/s, en el periodo en que VBV está
activa, æ = 4.
En estos ejemplos el número de canales disponibles para transportar señales vocales se supone constante. Sin embargo, en el EDMC que transporte datos en la banda vocal y otros tonos por los circuitos, no puede utilizarse la IDP para estas señales. La consecuencia será que estas señales continuas capturarán los canales para su uso a tiempo completo, reduciendo el conjunto compartido de canales disponibles para transporte de señales vocales.
Utilizando las ecuaciones de la carga media y el concepto de capacidad de
carga, podemos ilustrar en la figura A-1/P.84 las curvas de carga para un EDMC
de tipo C con segregación de muestras. La pendiente de las curvas de la carga
ofrecida depende del factor de actividad vocal, /(+à), y el factor de
`dilatación'
del detector de señales vocales
k
. Se
muestran las curvas de carga para los tres factores de actividad diferentes. Si
el número de circuitos utilizado,
N
es inferior a
N
mín = æ
M
-
G
=
43 entonces la IDP no se activará nunca, incluso si el factor de actividad
vocal instantáneo pasa a ser la unidad en todos los circuitos activos. Puesto
que la carga transportada por el EDMC no puede superar æ
M
= 48, a medida que la carga media ofrecida,
L
o
, tiende a ser igual a la capacidad máxima, la frecuencia de sobrecarga
(segregación de muestras) aumentará a medida que las fluctuaciones instantáneas
de las actividades vocales lleven a la carga ofrecida hasta un valor superior
al límite.
Figure A-1/P.84, p.
La figura A-2/P.84 ilustra las curvas de carga para un sistema del tipo C de
velocidad binaria variable que recodifica a 16 kbit/s durante la sobrecarga. En
este ejemplo, cuando la carga ofrecida pasa a ser mayor que
æ
M
= 48, la velocidad de codificación cae de 32 a 16
kbit/s en los canales portadores. De esta forma, se aumenta la capacidad a
æ
M
= 96. La capacidad adicional absorbe la sobrecarga
momentánea y evita que se produzca la segregación de muestras (bloqueo). Si la
carga ofrecida es mayor que 96 tendrá que producirse una segregación de
muestras, ya que en este ejemplo no se proporciona una VBV adicional (por
ejemplo, hasta 8 kbit/s).
Figure A-2/P.84, p.
Así pues, en resumen, mientras que
N
N
mín, el EDMC no necesitará utilizar la función de IDP,
porque todos los circuitos tendrán acceso a un canal portador. No se producirá
sobrecarga hasta que la carga ofrecida supere la capacidad para transportar
carga. En situación de sobrecarga el EDMC comenzará segregando muestras o
colocando muestras en cola en cuyo caso æ no cambiará, o el EDMC reducirá la
velocidad de codificación, en cuyo caso, aumentará æ, aumentando
momentáneamente la capacidad de EDMC.
A.5
Estrategias de sobrecarga
Cuando el número de circuitos activos conectados al EDMC supere el número
de canales disponibles, el EDMC experimentará sobrecargas momentáneas; un
aumento del número de ráfagas necesitará a veces, más canales que los
disponibles. Cuando esto ocurra, el EDMC deberá invocar su
`estrategia de
sobrecarga'
. Se concibe la estrategia para contemplar el aspecto de cómo
compartir mejor el conjunto de canales. Resultan posibles un cierto número de
estrategias básicas, éstas son:
Tipo 1
-
La
mutilación de sobrecarga o
la segregación de muestras de señales
vocales
Tipo 2
-
Codificación de velocidad
binaria variable
. Esta estrategia definida en el
1.2.15
, incorpora algoritmos de codificación de señales
vocales u otros procedimientos para multiplicar eficazmente el número
de canales portadores instantáneamente disponibles para que los
circuitos transporten la carga ofrecida. Puesto que la reducción de la
velocidad binaria incrementará el ruido de cuantificación producido por
los codificadores, el efecto percibido sobre la codificación de
velocidad variable consistirá principalmente en un incremento
momentáneo del ruido de cuantificación, es decir reducciones del
Q
(para la explicación de
Q
,
véase el
2
de la Recomendación P.81).
Tipo 3
-
Disposición en cola
.
Esta estrategia, definida en el
1.2.16
, utiliza memorias
intermedias (tampón) para almacenar las muestras de las ráfagas vocales
mientras se espera un canal. El efecto perceptivo de la pura colocación
en cola, sin el desbordamiento de la memoria intermedia, consiste en un
desplazamiento en el tiempo, de las ráfagas vocales. No se pierde
ninguna muestra, y no existe incremento alguno del ruido. La
degradación introducida puede llamarse
`
. Desde el punto de vista del oyente,
una ráfaga vocal dada, puesta en la cola, comenzará algo más tarde que
la ráfaga precedente que no haya tenido que esperar una cola. De la
misma manera, las ráfagas sucesivas darán la impresión de comenzar algo
antes. Puesto que las memorias intermedias deben ser necesariamente
finitas, esta estrategia no puede utilizarse por sí sola, sino que debe
asociarse con la segregación de muestras o con la codificación de
velocidad variable. Así el sistema de disposición en cola puede
presentar una mutilación de señales vocales o un ruido de grabación
junto con un desplazamiento en el tiempo.
Tipo 4
-
Control dinámico de la
carga
. Estrategia de control de sobrecarga definida en el
1.2.17
, en la cual el EDMC señala al centro de conmutación
asociado, enviando una señal de retención a los circuitos cuando éstos
se encuentran en reposo, que la carga de tráfico que está generando el
centro o que está previsto que genere, no puede transmitirse
satisfactoriamente por el EDMC y que el centro debe reducir su demanda
sobre el EDMC.
A.6
Métodos de reconstrucción de
silencios
Puesto que el EDMC no transmite silencios entre las ráfagas vocales, en el extremo de recepción deben regenerarse artificialmente los silencios. Existen diferentes métodos posibles para hacerlo. El más sencillo consiste en insertar un ruido blanco de nivel fijo en el receptor durante los silencios. Es necesario escoger cuidadosamente el nivel para evitar un contraste del ruido, es decir un contraste perceptible y molesto entre el ruido en los silencios y el ruido de fondo durante las ráfagas vocales. Existen otros métodos que intentan adaptar el nivel de ruido automáticamente a las condiciones del circuito; estos métodos exigen un filtrado cuidadoso y una estimación de la potencia de la fuente de ruido.
A.7
Modo circuito frente a modo paquete
Internamente, el EDMC puede utilizar el modo circuito o el modo paquete para la transmisión de las ráfagas vocales. En el modo circuito, los canales portadores se obtienen mediante intervalos de tiempo adecuados en el equipo de transmisión que interconecta los terminales del EDMC. En el modo paquete las muestras de las ráfagas vocales se disponen en uno o más paquetes de longitud fija o variable. Los paquetes se direccionan al circuito de destino y se transmiten por el equipo de transmisión de uno en uno. De esta forma, en el modo de circuito se puede considerar que el equipo de transmisión transporta un cierto número de canales multiplexados juntos, mientras que en el modo de paquete se considera que el equipo constituye un único canal de alta velocidad que transmite paquetes de uno en uno.
En el modo paquete, la calidad de funcionamiento del sistema depende de cómo se atienden los paquetes. Existen dos modalidades:
a) Todos los paquetes precedentes de cada uno de los circuitos
entran en una cola del tipo @primero en entrar, primero en
salir (first-in first-out (FIFO))\ y se cursan a la vez por un
canal de alta velocidad. Cada paquete se trata
independientemente. Cada paquete experimenta un retardo
variable, en su llegada al extremo de recepción, que es una
función de la carga del relleno de la cola FIFO. Si los
paquetes llegan demasiado tarde, después de un retardo de
reconstrucción del conjunto, el receptor los perderá o
descartará. Esto se denomina
`medio de la ráfaga'
. Los
paquetes pueden segregarse igualmente en la cola FIFO, si ésta
experimenta un desbordamiento. Se supervisa el relleno de la
cola y se invoca la estrategia de sobrecarga cuando es
necesario evitar una segregación excesiva de paquetes.
b) Una vez que el circuito ha tomado el canal de alta velocidad
para la transmisión de un paquete, se transmiten todos los
paquetes de dicha ráfaga que se encuentran en el circuito antes
de que se libere la línea de alta velocidad para que transmita
paquetes de otros circuitos. Así pues durante la ráfaga se
`surca'
el circuito. La operación de surcar evita la
pérdida de muestras de señal en medio de la ráfaga. Sin
embargo, puesto que sólo un circuito puede utilizar cada vez el
canal de alta velocidad, otros circuitos que tengan paquetes
por transmitir deben esperar su turno. Los paquetes deben
colocarse en la cola mientras esperan el canal. Los retardos de
la cola dependen de la carga y deben ser ecualizados en el
extremo receptor. Esto se lleva a cabo generalmente utilizando
alguna forma de sello de tiempo en el paquete. Siempre existe
la posibilidad de que las colas de los paquetes se desborden
antes de que los paquetes puedan transmitirse. Cuando esto
ocurre se invoca la estrategia de sobrecarga para evitar una
segregación excesiva de paquetes.
Un EDMC en modo paquete introduce más retardo que un EDMC que trabaje en un
modo distinto. El retardo adicional tiene tres componentes. El primero
representa el
En resumen, la utilización del modo paquete en vez del modo circuito puede introducir estas características adicionales que afectan a los siguientes aspectos:
i) segregación de muestras en medio de la ráfaga;
ii) retardo adicional igual a la suma de los retardos de empaquetado y de reconstrucción;
iii) retardo de disposición en cola de un paquete.
A.8
Reconstrucción de paquetes
En un sistema en modo paquete, la pérdida de un paquete coloca al receptor ante un dilema, es decir, qué utilizar en lugar de las muestras de señal vocal transportadas en el paquete perdido. Se utilizan varios métodos que tienen diferentes consecuencias sobre la calidad de funcionamiento. Un método consiste en insertar muestras de ruido en lugar de las muestras de señal vocal perdidas. Otro método consiste en repetir las muestras de un paquete anterior para sustituir a las muestras perdidas. Se utilizan también otros métodos.
A.9
Sistemas de circuito frente a sistemas de red
Considerando las definiciones anteriores parece existir todavía otro método para clasificar los EDMC. Podemos hablar de un EDMC que utiliza canales no conmutados y de un EDMC que utiliza canales conmutados. El primer tipo, de canales no conmutados se denomina EDMC basado en circuitos. El segundo tipo, que utiliza canales conmutados, se denomina EDMC basado en conexiones.
Un sistema basado en circuitos se utilizaría para proporcionar circuitos, enlaces o bucles. Cualquier conmutación se realiza fuera del EDMC. El sistema basado en conexiones incorpora la conmutación de circuitos o la de paquetes y por tanto, es más adecuado considerarlo como una solución de red en vez de como una solución de circuitos.
Es probable que la prueba de un EDMC basado en conexiones resulte más complicada que la prueba de un EDMC basado en circuitos. Una de las razones estriba en las dimensiones del sistema basado en conexiones que hacen que pueda resultar difícil su prueba en un laboratorio. Otra razón estriba en la dificultad que representa el control de la carga de un sistema de este tipo.
ANEXO B (a la Recomendación P.84)
Material vocal utilizado
para la construcción de secuencias de señales vocales
(Las siguientes narraciones son ejemplos utilizados por BELL Communications
Research)
ORWELL George Orwell comenzó su clásica novela
1984
con:
`Era un día frío y brillante de abril'
, pero no proporcionó ninguna otra
indicación sobre cómo podría ser la climatología durante el año fatal. A partir
de la sucesión de fenómenos climatológicos adversos que marcaron 1983, muchos
habían llegado a creer que el clima del mundo había sufrido un empeoramiento
sin precedentes y que podríamos estar frente a una serie de desastres naturales
durante ese año hasta coincidir con el ocaso de la expresión y pensamiento
democráticos libres que se describe en el libro de Orwell.
Puesto que no tenemos la capacidad de predecir cada uno de los fenómenos climatológicos que podrían suceder durante 1984, retrocedamos cien años en el calendario y veamos qué ocurrió por todo el país durante 1884. El año comenzó con la llegada de un viento del ártico procedente del norte de Canadá que hizo descender los termómetros hasta -40F en Rockford, Illinois y a -25F en Indianápolis, Indiana, ambos records todavía persisten. Las temperaturas por debajo de cero penetraron en el sur y una fuerte helada golpeó los cultivos de cítricos en Florida.
A principios de febrero, fuertes precipitaciones bajo forma de nieve intensa hicieron que se desbordara el río Ohio. Las crecidas alcanzaron alturas record desde Cincinnati hasta la desembocadura del río en Cairo, Illinois.
A finales de febrero se produjo un estallido de tornados en el sur y en el valle del Ohio donde descendieron unos 60 torbellinos diferentes. Hubo más de 420 muertos y más de 1000 heridos. Nadie consideró esta visita en toda su gravedad o amplitud hasta el estallido del tornado de abril en Durango, Colorado, que duró 76 horas y que finalizó el 16 de abril.
En mayo, tormentas fuera de temporada en los desiertos del suroeste provocaron extensas inundaciones. El tráfico ferroviario desde Salt Lake City hacia el sur fue interrumpido durante tres semanas, y las inundaciones de Río Grande en el Paso, Texas, causaron daños por valor de un millón de dólares.
A finales de mayo se produjeron fuertes heladas, cuando el termómetro
descendió a 22F en Massachusetts, y nevó en Vermont el
`Memorial Day'
.
California tuvo en junio unas fuertes lluvias; en Los Angeles se alcanzaron 1,39 pulgadas y en San Francisco 2,57, ambos records en junio de todos los tiempos. Como resultado de las lluvias en Wisconsin, el desbordamiento del río Chippewa causó más de 1,5 millones de dólares en daños y dejó a 2000 familias sin hogar en Eau Claire.
La gran nevada de Oregón alcanzó 34 pulgadas de nieve en Portland a mediados de diciembre. Las comunicaciones ferroviarias estuvieron cortadas desde el este y desde el sur durante muchos días y el correo desde California tuvo que venir a través del Océano.
Si usted piensa que el clima que llamó tanto la atención en 1983 no tenía precedentes vuelva la mirada hacia 1884. No sabemos si El Nino estaba en acción entonces o si cualquier otra fuerza oceánica o atmosférica era la culpable. Todo lo que podemos hacer ahora es esperar y ver lo que nos trae 1984.
LA NIEBLA Una de las visiones más espectaculares del invierno es una
niebla semejante al humo que surge de los rompimientos en los campos helados
del ártico y que aparece de forma ocasional por encima de las aguas abiertas de
los lagos sin helar y de los puertos de nuestra zona templada. Se han dado
varios nombres a este fenómeno, como
`humo de escarcha'
,
`humo de
mar'
,
`niebla de vapor'
,
`niebla de agua templada'
y
`humo
de agua'
. La niebla es una consecuencia del paso de una corriente de aire
ártico o polar con una temperatura próxima al cero Fahrenheit sobre agua no
helada. En los 48 estados más templados, se produce principalmente sobre las
zonas no heladas de los Grandes Lagos y sobre las aguas de los puertos de las
costas del Atlántico Norte.
El
`humo de mar'
se produce debido a que la presión de vapor en la
superficie del agua es superior a la del aire. El vapor de agua se evapora en
el aire con mayor rapidez que la que tiene el aire para alojarlo. El exceso de
la mezcla se condensa y forma una capa de niebla, como un vapor o un humo que
surge del agua. En general, existe un espacio limpio entre la superficie del
agua y el principio de la niebla y el límite superior se encuentra generalmente
entre 10 y 25 pies. Si se produce una inversión atmosférica cerca de la
superficie del agua, puede confinarse la niebla allí y hacerse más densa con lo
que constituye un peligro para la navegación.
Si la temperatura del aire es considerablemente fría, -20F o incluso
inferior, la humedad resultante puede formar cristales de hielo en la capa de
aire que se encuentra justo por encima del agua. Esta se denomina
`humo de
escarcha'
y constituye una visión muy bella, especialmente cuando brilla el
sol sobre las finas agujas de hielo.
La
`niebla de vapor'
puede producirse sobre los lagos y los ríos en
otoño, después de una noche clara durante la cual se enfrió el aire. Las
diferencias de presión del vapor hacen que el agua templada se evapore en el
aire frío y todos los valles y cuencas pueden cubrirse con una fina capa de
niebla mientras que las faldas de las colinas permanecen limpias.
ANEXO C (a la Recomendación P.84)
Instrucciones sobre la
utilización de un número reducido de frases
(Contribución de la
Administración de telecomunicaciones sueca)
Si se utilizan
N
frases por hablante, existirán
N
(
N
- 1) combinaciones posibles de
frases por hablante. Los primeros 16 resultados se enumeran en el cuadro
siguiente:
N
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17
N
(
N
-
1) 2 6 12 20 30 42 56 72
90 110 132 156 182 210
240 272
A continuación se indican dos razones para desear un límite para el número de frases:
- el deseo de ahorrar tiempo no teniendo que producir listas de más de 2 85 combinaciones de frases por hablante. Se necesita aún, por supuesto, la grabación separada de todas las combinaciones, a menos que se disponga de un equipo de edición perfeccionado para grabaciones digitales, o
- la necesidad de organizar la prueba de forma que se satisfagan los requisitos para un análisis de la varianza.
Dependiendo de cual sea el motivo invocado, pueden adoptarse métodos diferentes. éstos se consideran a continuación separadamente.
1) Se graban las
N
(
N
-
1) posibles combinaciones de frases por hablante:
a) se utilizan las mismas
N
frases
para los cuatro hablantes. No debería entonces
utilizarse la misma pareja de frases en las mismas
condiciones de prueba de un hablante a otro. Con esto
se trata de evitar una posible interacción sistemática
entre las condiciones de prueba y el contenido
fonético, o
b) se separan cuatro conjuntos diferentes de
N
frases (
N
1,
N
2,
N
3 y
N
4). No se necesitan entonces
ningunas precauciones relativas a lo anterior. Sin
embargo, todavía podrá producirse una interacción y
quedará incontrolada.
2) Para permitir un análisis de los participantes de la varianza
debe juzgarse el mismo material vocal en todas las condiciones
de prueba y con todos los hablantes. El número de frases vendrá
entonces limitado por
M
2 donde
M
es el número de parejas que se
utilizarán en la prueba. Si
M
= 1 la
prueba puede resultar demasiado tediosa para los participantes
y la cobertura fonética puede resultar insuficiente. Si debe
justificarse un análisis de la varianza, y sin embargo la
prueba debe resultar todavía prácticamente posible, se
recomienda en ese caso una ampliación del número de
presentaciones.
M
= 2 o
M
= 3 deberían ser suficientes. Esto
alargará el tiempo de la prueba para cada participante pero la
experiencia muestra que las pruebas de 2,5 horas por
participante resultan bastante viables. Así, pues, los ajustes
de una aplicación deben hacerse después de decidir el orden de
presentación.
ANEXO D (a la Recomendación P.84)
Instrucciones a los
participantes
D.1
Escala de calidad - Prueba de EDMC
En esta prueba estamos evaluando sistemas que podrían utilizarse en un servicio de telecomunicaciones entre dos lugares separados.
Va usted a escuchar un cierto número de muestras de señales vocales reproducidas en el auricular del microteléfono. Cada muestra consistirá en una larga secuencia de tres o más frases cuya longitud es de 30 a 35 segundos.
Por favor, escuche la secuencia completa, a continuación indique cuál es su opinión sobre la calidad global del sonido. Si usted oye cualquier ruido u otra interferencia en las pausas entre las frases o después de ellas, debe usted tener en cuenta el efecto de dicha interferencia en su juicio sobre la calidad global.
Se le ruega que para indicar su opinión utilice la siguiente escala de notación de cinco puntos:
Nota
Opinión de calidad
5
Excelente 4 Buena 3 Regular 2 Mediocre 1 Mala o insatisfactoria Después
de escuchar una secuencia de muestras, (1) por favor, escriba en su hoja de
respuestas una nota o (2) por favor, apriete el botón correspondiente a la
escala de notación que representa su opinión sobre la calidad de sonido de la
muestra que acaba de escuchar.
Después de haber dado su opinión, habrá una pequeña pausa antes de que comience la siguiente muestra.
Para practicar, escuchará primero
`
muestras
y dará su opinión sobre cada una de ellas; a continuación habrá una
interrupción para asegurarse que todo está claro.
n
'
A partir de entonces, habrá una interrupción cada
`
muestras. Habrá un total de
k
'
`
muestras en la prueba. La duración total de la
prueba será de unas
t
'
`
horas.
tiempo
'
D.2
Escala de esfuerzo en la escucha - Prueba de EDMC
En esta prueba estamos evaluando sistemas que podrían utilizarse en un servicio de telecomunicación entre dos lugares separados.
Va usted a escuchar un cierto número de muestras de señales vocales reproducidas en el auricular del microteléfono. Cada muestra consistirá en una larga secuencia de tres o más frases cuya longitud es de 30 a 35 segundos.
Por favor, escuche la secuencia completa, a continuación indique cuál es su opinión sobre el esfuerzo requerido para comprender el significado de las frases.
Se le ruega que para indicar su opinión utilice la siguiente escala de notación de cinco puntos:
Nota
Opinión sobre el esfuerzo de
la escucha
5 Distensión completa; ningún esfuerzo 4 Cierta atención es
necesaria; ningún esfuerzo apreciable 3 Esfuerzo moderado 2 Esfuerzo
considerable 1 Significado incomprensible, aún con el mayor esfuerzo Después
de escuchar una secuencia de muestras, (1) por favor, escriba en su hoja de
respuestas una nota o (2) por favor, apriete el botón correspondiente a la
escala de notación que representa su opinión sobre la calidad de sonido de la
muestra que acaba de escuchar.
Después de haber dado su opinión, habrá una pequeña pausa antes de que comience la siguiente muestra.
Para practicar, escuchará primero
`
muestras
y dará su opinión sobre cada una de ellas; a continuación habrá una
interrupción para asegurarse que todo está claro.
n
'
A partir de entonces, habrá una interrupción cada
`
muestras. Habrá un total de
k
'
`
muestras en la prueba. La duración total de la
prueba será de unas
t
'
`
horas.
tiempo
'
ANEXO E (a la Recomendación P.84)
Ejemplos de
otras
escalas subjetivas
Escala de calidad de 11 niveles
10 9 8 7 6 . Excelente . Bueno . El número 10 significa una reproducción que es perfectamente fiel al ideal. No existe mejora posible. 5 4 3 2 1 0 Regular . Mediocre . Malo . El número 0 significa una reproducción que no presenta semejanza alguna con el ideal. No puede imaginarse una reproducción peor. (Véase el anexo A al Informe 268-13 de la CEI.)
E.2
Escala de calidad de siete puntos
Nota
Descripción de la calidad
6 Circuito ideal 5 Circuito excelente. Posibilidad de distensión completa
durante la comunicación. Muy agradable 4 Circuito bueno. Necesidad de prestar
atención pero no es necesario hacer un esfuerzo especial. Circuito agradable 3
Circuito regular. Es necesario un cierto esfuerzo aunque no demasiado grande.
No es un circuito muy agradable 2 Circuito mediocre. Se puede oír, pero
algunas veces con dificultad. Es desagradable de escuchar 1 Circuito malo.
únicamente puede utilizarse con gran dificultad. Es muy desagradable de
escuchar 0 Circuito muy malo. Prácticamente inutilizable. (Véase el Informe 751
del CCIR, Vol. VIII.3, 1986.)
E.3
Escala de degradación de cinco puntos
5 Inaudible
4 Audible pero no molesta
3 Ligeramente molesta
2 Molesta
1 Muy molesta.
(Véase el anexo B al suplemento N.o 14, al final del presente Tomo.)
Referencias
[1]LEE y UN: A study of ON-OFF characteristics of conversational speech,
IEE Trans. Comm.
, Vol COM-34, N.o 6, junio de 1986.
MONTAGE: PAGE 234 = BLANCHE
MICDA-V: Disk 143 NF01/017 (OPM = NF03) Tabs. note bdp NF01/031 (OPM = NF03) Tabs. note bdp NF01/031 (OPM = NF03) NF01/034 (OPM = NF03) D NF01/043 (OPM = NF03) nivel de ruido equivalente NF01/067 (OPM = NF03) = NF01/067 (OPM = NF03) BDCN NF01/080 (OPM = NF03) = NF01/080 (OPM = NF03) (cs,1) à (cs,3) Disk 142 NF02/041 (OPM = NF02) (cs,4) à (cs,3) Disk 142 NF02/042 (OPM = NF02) (cs,5) à (cs,9) Disk 142 NF02/045 (OPM = NF02) (cs,10)à (cs,3) Disk 142 NF02/046 (OPM = NF02) (cs,11)à (cs,3) Disk 143 NF01/034 (OPM = NF03)
(BT10) ..../... Disk ... (OPM = ....)
(5.TE.07.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 235 - 281
(AS) (DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 08.11.88 GG/PR
ID + Vérif. + Laser
(SANS MEP)
23.11.88 PV
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 01.12.88 PR
Vérif. corr. + transfert + Laser ........ ..
Insertion ER + imprimantes E/F/S ........ ..
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP 08.12.88 GH/PC
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateurs 5) 08.12.88 PC
BAT 18.01.89 PM
MAJ s/disquettes 22.02.89 CD
PARTE II
SUPLEMENTOS A LAS RECOMENDACIONES DE LA SERIE P
MONTAGE:
PAGE PAIRE = PAGE BLANCHE
Suplemento N.o 1
PRECAUCIONES PARA LA
INSTALACIóN Y EL
MANTENIMIENTO CORRECTOS DE UN SISTEMA INTERMEDIO DE
REFERENCIA
(SIR)
(Para el texto de este suplemento, véase el Tomo V del
Libro
Naranja
)
Suplemento N.o 2
MéTODOS UTILIZADOS PARA EVALUAR LA CALIDAD
DE LA TRANSMISIóN TELEFóNICA
(Ginebra, 1980; modificado en Málaga-Torremolinos, 1984 y
Melbourne, 1988)
(Citado en la Recomendación P.80)
(Contribución de la
British Telecom)
1 Introducción
En el presente suplemento se describen brevemente los métodos para evaluar la calidad de la transmisión telefónica recomendados por el CCITT o empleados durante los periodos de estudios 1968 a 1980 en el examen de Cuestiones confiadas a la Comisión de Estudio XII. Algunos de los métodos se describen ya completamente en otras Recomendaciones, por lo que sólo se indica aquí su designación y la Recomendación apropiada. Otros métodos están también descritos con todo detalle en otras publicaciones; se indican aquí sus características esenciales con una breve descripción de su aplicación, y las publicaciones en las que los mismos se describen.
2 Lista de métodos
a)comparación de la sonoridad de los sonidos vocales (equivalentes de referencia e índices de sonoridad);
b)evaluaciones de la nitidez (AEN);
c)pruebas de opinión sobre la escucha;
d)pruebas de opinión sobre la conversación;
e)pruebas de detectabilidad con respuesta cuantificada.
3 Breves descripciones y referencias a
descripciones más completas
3.1 Las comparaciones de la sonoridad de los sonidos vocales tienen por
objeto cuantificar el nivel relativo con que la palabra transmitida por una
conexión telefónica determinada llega al oído de la persona que escucha en el
otro extremo. Para normalizar el procedimiento de medida, se controlan de una
manera específica las condiciones en que se habla y se escucha. Al excluirse de
la determinación el ruido de circuito y el ruido ambiente, los resultados
dependen de la pérdida de transmisión global del trayecto vocal boca-oído
considerado. El método actualmente recomendado se describe en la Recomendación
P.72 (
Libro Rojo
), proponiéndose nuevos métodos en la
Cuestión 15/XII [1]. Se encuentra información más general en [2].
3.2 Las
Libro Naranja
). Se encontrará
más información en [2].
3.3 Se efectúan
3.3.1
Método aplicado para efectuar
pruebas de opinión sobre la
escucha
Las frases utilizadas suelen estar grabadas, lo que permite su reproducción con un nivel determinado. Las grabaciones a estos efectos deben efectuarse y reproducirse cuidadosamente, para evitar la aparición de degradaciones no controladas. Las pruebas pueden efectuarse en presencia de ruido de circuito y de ruido ambiente, y sus efectos se tienen en cuenta.
Dos criterios subjetivos utilizados corrientemente son la sonoridad preferida y el esfuerzo que requiere la escucha, para los que se emplean las siguientes escalas.
-
Escala de opiniones N.o 4A
AMucho mayor que la preferida.
BMayor que la preferida.
CPreferida.
DMenor que la preferida.
EMucho menor que la preferida.
-
Escala de opiniones N.o 7: Opiniones basadas en el
esfuerzo necesario para comprender el significado de las
frases
AAudición perfecta; ningún esfuerzo.
BCierta atención es necesaria; ningún esfuerzo apreciable.
CEsfuerzo moderado.
DEsfuerzo considerable.
ESignificado incomprensible, aun con el mayor esfuerzo.
El título
`
es particularmente
importante. Sin él, las otras descripciones pueden dar lugar a graves
equívocos.
esfuerzo requerido para comprender el
significado de las frases
'
Por lo general, el plan de la prueba estaba basado en un cuadrado
grecolatino o hipergrecolatino, en el que las filas representaban las personas
que escuchan, las columnas, el orden en que se aplicaban las condiciones, los
símbolos del primer alfabeto, las condiciones del circuito, y los símbolos de
otros alfabetos, las personas que hablan y listas de frases. Por consiguiente,
cada célula de la prueba representa una
`pasada'
, en la que una lista de
frases determinada, grabada por un participante determinado, se retransmitía
con una condición de circuito dada a una determinada persona que escuchaba en
una posición particular de la secuencia de condiciones presentada a dicho
oyente. Dentro de cada pasada, se variaba el nivel de escucha dentro de una
serie de valores predeterminados, en orden aleatorio, asignando un valor a cada
grupo de cinco frases, y los participantes al final de cada grupo daban a
conocer su opinión en una de las escalas de opiniones citadas. De vez en cuando
se variaba otro parámetro, como la anchura de banda, dentro de cada pasada, en
vez de variar el nivel de escucha.
En las pruebas de esfuerzo en la escucha, las personas que escuchan
muestran una propensión especial a lo que se conoce como efecto de
`mejora'
; es decir, que sus criterios de apreciación se hallan expuestos
a una gran influencia de la gama de calidades y niveles de escucha que se
producen en la misma prueba, y especialmente dentro de la misma pasada. Por
consiguiente, es importante que las condiciones de circuito escogidas no
incluyan un número demasiado elevado de condiciones desfavorables (es decir,
condiciones que producirán una nota mediocre de esfuerzo en la escucha incluso
con los mejores niveles de escucha), que cada pasada incluya una gama de
niveles de escucha que se extienda desde un valor bastante superior al óptimo
hasta 30 dB como mínimo por debajo del valor óptimo, y que en cada pasada la
audición de un grupo de frases, por lo menos, se efectúe a través de una
condición
`asegurada'
(condición buena con un nivel de escucha
adecuado). Es también importante que la comprensibilidad intrínseca de los
grupos y listas de frases no ofrezca variaciones demasiado amplias y que ningún
participante oiga la misma frase más de una vez por experimento, ya que es
evidente que se reduciría el esfuerzo necesario para comprender una frase con
la que se está familiarizado.
Las opiniones basadas en las precedentes escalas reciben las notas 4, 3, 2,
1 ó 0, y el promedio de esos valores para cada condición de circuito se
denomina
`
. Las notas de opinión se
procesan por análisis de varianza a fin de verificar si los efectos debidos a
la condición del circuito, niveles de escucha, personas que hablan y que
escuchan, y otros factores, son los previstos, determinar su significado y
evaluar los intervalos de confianza. La relación entre el nivel de escucha y la
nota media en la escala de sonoridad preferida (escala 4A) suele expresarse
ajustando una ecuación que describe una línea recta o una curva logística, en
tanto que la relación entre el nivel de escucha y la nota media en la escala de
esfuerzo en la escucha (escala 7) se expresa por medio de una ecuación ajustada
cuadráticamente o más compleja; entre los parámetros que intervienen en esas
ecuaciones pueden figurar otras características de las condiciones de circuito.
Pueden realizarse también
3.4 Las pruebas de conversación pueden efectuarse como encuestas después de que los usuarios han celebrado conferencias reales, o como pruebas de laboratorio. En la Recomendación P.82 se describen los métodos recomendados por el CCITT para las primeras. En las pruebas de conversación en laboratorio se intenta reproducir en la mayor medida posible las condiciones reales del servicio experimentadas por los usuarios. Esto exige elegir adecuadamente las condiciones de circuito y los participantes y efectuar las pruebas en la forma apropiada. Un método intermedio entre el de las observaciones prácticas y el de pruebas de laboratorio es el denominado SIBYL, que la AT&T está utilizando [3]. A continuación se exponen los detalles del método empleado por la British Telecom.
3.4.1
Método aplicado para efectuar
pruebas de conversación
Se subraya la necesidad de efectuar preparaciones cuidadosas y completas. Es evidente que todas las conexiones deben especificarse y establecerse correctamente, así como medirse de forma exacta antes y después de cada experimento; que deben preverse facilidades auxiliares, como la selección y la llamada, de forma que cualquier conexión deseada pueda escogerse y establecer rápidamente y sin errores, y que deben mantenerse registros fidedignos del resultado de cada prueba. No obstante, algunas otras consideraciones de igual importancia son menos evidentes. En los puntos siguientes figura la descripción de un sistema en el que se han tenido en cuenta todas estas condiciones, y que la British Telecom estima satisfactorio.
3.4.1.1
Plan de la prueba
Los planes de prueba más adecuados son los de tipo de cuadrado grecolatino
n n
, en el que cada uno de los
n
pares de participantes efectúa una conversación en cada
una de las
n
condiciones de circuito. La precisión es muy
pequeña si
n
es inferior a 8; en el otro extremo, no
resulta práctico esperar más de 4 participaciones por persona o efectuar más de
4 conversaciones por visita. Además, el número total de conversaciones,
n n
, aumenta mucho más rápidamente
que
n
. Por esta razón, se limita normalmente
n
al valor comprendido entre 8 y 15 inclusive; para todos
estos números se dispone de cuadrados grecolatinos (con símbolos procedentes de
2 alfabetos). En esta prueba, el convenio es que las filas significan pares de
participantes; las columnas indican el orden en que se realiza el experimento;
los símbolos del primer alfabeto indican las condiciones del circuito (que se
diferencian no solamente por las propiedades de las conexiones propiamente
dichas, sino también de acuerdo con los niveles de ruido ambiente y
cualesquiera otros factores de
`tratamiento'
); los símbolos del segundo
alfabeto indican conjuntos de imágenes utilizadas como temas de conversación.
No se pueden incorporar en ningún caso otros factores ortogonales en los que
n
= 10, 14 ó 15 ni tampoco ningún método simple cuando
n
= 12; en cambio, cuando
n
= 8, 9,
11 ó 13, se pueden construir cuadrados hipergrecolatinos con símbolos de
(
n
- 3) alfabetos adicionales, que pueden utilizarse para
dirigir otros factores ortogonales (como la selección de micrófonos de carbón,
elección del participante que llama, o elección de una grabación de diafonía),
para cada conversación. Cuando el cuadrado no es hipergrecolatino, deben
atribuirse estos factores por medio de algún sencillo esquema de rotación
equilibrada, pero este procedimiento puede provocar desviaciones que no pueden
eliminarse de los resultados. Por estos motivos, se recomienda ahora que el
valor de
n
sea 13 y no 12, como anteriormente.
Al comienzo del cuadrado básico, se agrega una columna suplementaria que
tiene la misma condición de circuito y el mismo juego de imágenes para todos
los pares de participantes. Esta columna representa una conversación preliminar
para cada par de participantes, que sirve para habituarlos al procedimiento y
que estabiliza en cierta medida sus criterios de apreciación. Por consiguiente,
cada uno de los
n
pares de participantes efectúa un
conjunto de (
n
+ 1) conversaciones. Los resultados de las
conversaciones preliminares no se incluyen en la parte principal del análisis
de resultados, sino que se analizan por separado. La utilización de la misma
condición de circuito preliminar en diferentes experimentos establece cierta
base común entre los mismos, pero si se desean comparaciones precisas entre los
resultados de experimentos diferentes, se tienen que incluir repeticiones de
varias condiciones de circuitos normalizadas en cada uno de dichos
experimentos.
3.4.1.2
Elección de las condiciones de circuito
Las condiciones de circuito entre las que se desee efectuar comparaciones particularmente precisas deberán incluirse en el mismo experimento.
Además, es necesario que todos los participantes en cada prueba
experimenten más o menos la gama completa de niveles de calidad, es decir, que
debe haber al menos una condición de circuito muy buena, una de calidad casi
media, y una muy deficiente, en tanto que el resto no debe agruparse demasiado
cerca del mismo valor de la opinión media. De no tenerse de antemano esta
seguridad, es conveniente efectuar en primer lugar una corta prueba oficiosa
con el conjunto propuesto de condiciones de circuito, a fin de comprobar si la
gama está realmente cubierta; de no ser así, debe modificarse en consecuencia
la selección de condiciones, ya que de otro modo se produciría distorsión en la
escala de opiniones de los participantes (efecto de
`mejora'
). Se pueden
agregar otras condiciones de circuito, que por sí mismas no sean de interés
directo para el experimentador, para llevar el número a 9, 11 ó 13, y
equilibrar la gama de niveles de calidad de forma más eficaz.
Los participantes esperan generalmente experimentar condiciones de circuito con valores diversos de atenuación o sensibilidad, lo cual desde luego tiene una gran influencia sobre el rendimiento, y se puede variar para proporcionar la gama requerida de condiciones de circuito. Hay también interacciones importantes entre la sensibilidad global y muchas otras degradaciones. Por consiguiente, es muy deseable, aun no siendo la sensibilidad global y sus interacciones los objetivos principales de la investigación, incluir algunas condiciones que difieran solamente entre sí en cuanto a la sensibilidad global.
Si la investigación no puede limitarse a 15 condiciones, se distribuye entre varios experimentos, cada uno de ellos concentrado en una parte bien definida de la encuesta, pero superpuesta con las demás, a fin de proporcionar una base común.
3.4.1.3
Elección de los participantes
Los participantes en las pruebas de conversación se escogen al azar entre los miembros del personal del centro de investigación. Sólo se fijan dos condiciones:
a)que no hayan participado directamente en trabajos relacionados con la evaluación de la calidad de transmisión de los circuitos telefónicos;
b)que no hayan participado en pruebas subjetivas - de cualquier naturaleza - al menos durante los seis meses precedentes, ni en pruebas de conversación al menos durante un año.
No se toman medidas para equilibrar el número de participantes masculinos y femeninos, a no ser que así lo requiera el plan de la prueba. Los participantes se agrupan arbitrariamente por parejas en el programa establecido antes de las pruebas y esta agrupación se mantiene a lo largo de las mismas.
3.4.1.4
Condiciones ambientales
Los participantes están sentados en
`ponderación
A
'
`rápida'
del
medidor. En el caso de que para conversaciones diferentes en el mismo
experimento se requieran niveles diferentes de ruido ambiente, se toman
precauciones para evitar que las transiciones sean demasiado evidentes para los
participantes: teóricamente, el ruido ambiente debiera modificarse solamente
cuando los participantes se encuentran fuera de las cabinas insonorizadas.
3.4.1.5
Métodos de establecimiento de la comunicación
Los aparatos telefónicos utilizados por los participantes son de apariencia
y tacto normales, generalmente idénticas a la estación telefónica normal N.o
706 de la British Telecom, a no ser que el experimento se refiera
específicamente a microteléfonos de otros tipos. La comunicación entre los
participantes se establece de una forma lo más similar posible a las
condiciones reales. Cuando el solicitante descuelga el microteléfono, escucha
el tono de invitación a marcar, y tiene que seleccionar o marcar un número
prescrito para obtener la comunicación. La señal de llamada se oye después de
transcurrido un periodo fijado adecuadamente, y el timbre o tono de llamada del
otro participante se acciona una vez transcurrido otro plazo fijado. Los
números erróneos se indican por medio del tono de
`Número inaccesible'
.
3.4.1.6
Conversación
Se toman todas las medidas necesarias para que la conversación tenga sentido, y para que los participantes puedan sacar pleno provecho de las posibilidades de transmisión del circuito de prueba. Una prueba en la que debían ordenarse imágenes en orden de preferencia se ha considerado adecuada para este fin y de interés suficiente para los participantes. Las imágenes, relativas a una amplia gama de temas, son muestras de las ilustraciones normales en tamaño tarjeta postal que se ponen en venta en los diversos museos, galerías de arte e instituciones de carácter similar. Estas tarjetas llevan cada una un número al dorso, y se agrupan arbitrariamente en juegos de seis tarjetas, cada uno de los cuales tiene un duplicado exacto.
Se pide al participante que imagine que debe presentar estas imágenes en un lugar público y que, antes de cada conversación, ordene las tarjetas de un conjunto particular en su orden personal de preferencia; el otro participante efectúa la misma operación con su duplicado del mismo juego. Una vez establecido el contacto a través del circuito de prueba, los participantes deben negociar un acuerdo sobre el orden de preferencia y tomar nota de ello por escrito al final de la conversación. De esta forma, la duración de la conversación la determinan los propios participantes. En algunas ocasiones, una conversación puede ser muy larga porque los sujetos se interesen intensamente por las imágenes, o - como ocurre en menos del 1% de los casos - muy corta porque ambos hayan elegido independientemente el mismo orden de preferencia y carezcan de tema de discusión; pero incluso en estos casos es muy conveniente permitir que los participantes decidan por sí mismos la duración de la conversación. Una vez terminada la conversación expresan opiniones independientes sobre la comunicación anotando un formulario que se les proporciona; una versión de este formulario figura en el anexo A.
Se han estudiado algunas variaciones de la prueba (tales como numerar la misma imagen en forma distinta para dos sujetos), aunque no se ha adoptado ninguna definitivamente. No se ha hallado ningún otro tipo de prueba que ofrezca ventajas superiores para los fines perseguidos, aunque se han ensayado diversos tipos.
3.4.1.7
Preparaciones para un experimento
^n n
De una lista de todos los participantes disponibles, el experimentador elige al azar un número suficiente de los que son elegibles de acuerdo con los criterios especificados en el 3.4.1.3 . Se les pregunta por teléfono si están dispuestos a participar y se conciertan con ellos los días y las horas de las visitas de modo que los participantes que conversan entre sí en su primera visita siguen emparejados para las visitas siguientes correspondientes al mismo experimento. A cada participante se le envía una carta tipo, confirmando la hora y lugar de cada experimento y explicándole con cierto detalle lo que se le pedirá que haga durante el mismo; el texto de una carta típica se reproduce en el anexo B.
El experimentador prepara programas, basados en el plan de prueba, indicando el orden en que deben presentarse las condiciones a cada par de participantes, los conjuntos de imágenes que se utilizarán, el participante que iniciará la llamada en cada caso, y todos los otros detalles necesarios. Se deja espacio en blanco para inscribir la información de que se disponga a medida que se desarrolla el experimentador: número de serie de la conversación, duración de la conversación, identificación de la bobina utilizada para la grabación, comentarios acerca de incidentes o sucesos no usuales, etc. Se preparan también formularios de opinión (anexo A) para cada conversación. Sin embargo, a fin de evitar la duplicación o modificación de un número demasiado elevado de anotaciones, algunos puntos no deben completarse hasta que sean definitivos; por ejemplo, los nombres de los participantes están sujetos a modificación hasta que éstos hacen su primera visita.
Tanto en la carta como en cualesquiera conversaciones con los participantes, se tiene gran cuidado en no comunicarles nada acerca de la naturaleza de las condiciones de circuito. Los formularios de opinión no llevan tampoco ningún número ni código que identifique la condición de circuito - esta información se obtiene por medio del programa y se agrega a los formularios una vez que los participantes los han entregado.
3.4.1.8
Procedimiento
Cuando los participantes llegan en su primera visita, se les pregunta si han leído y comprendido la carta. Se aclaran todas las dudas, y se les da la posibilidad de hacer preguntas. Se efectúa la demostración de las cabinas insonorizadas y de las instalaciones que hay en las mismas. Se comunica a los participantes el número de llamadas que efectuarán en esta visita. Se les entregan los formularios, y se les deja entonces para que preparen su conversación preliminar. En las visitas siguientes se comunica simplemente a los participantes que el procedimiento será el mismo utilizado la vez anterior, posiblemente con un número distinto de llamadas.
Al comienzo de cada conversación, los participantes sacan el juego de
imágenes especificado de un cajón del pupitre, disponen éstas en el orden de
preferencia, y rellenan la parte adecuada del formulario de opinión. Cuando
ambos participantes han hecho esta operación, el experimentador da a uno de
ellos la señal de iniciar la comunicación. Los participantes tienen entonces
entera libertad para determinar el desarrollo de la conversación, pero no deben
intercambiar sus opiniones sobre la misma. Una vez que han consignado el orden
de preferencia que han acordado para las imágenes, terminada la conversación,
anotado sus opiniones (excelente, buena, regular, mediocre o mala) y respondido
a la pregunta de
`dificultad'
(sí o no), el experimentador se pone en
contacto con ellos sucesivamente por teléfono para preguntarles la respuesta
que han dado a la pregunta sobre la
`dificultad'
; si la respuesta es
`sí'
, el experimentador pide al participante que explique brevemente (en
sus propios términos) la naturaleza de la dificultad. Se toma nota de la
respuesta, pero no se espera que ni el participante ni el experimentador traten
de dar una formulación precisa; es esencial no meter prisa a los participantes,
y de todas formas se ha comprobado que la clasificación de la dificultad es
mucho menos útil que el propio porcentaje de
`dificultad'
no
diferenciado.
Después de esto, el experimentador pide al participante que ponga el formulario en un sobre previsto al efecto, y que comience la clasificación del siguiente juego de imágenes, o, según el caso, que espere a que pueda salir de la cabina insonorizada.
Tanto las conversaciones entre los participantes como las conversaciones entre éstos y el experimentador, son grabadas.
3.4.1.9
Tratamiento de los resultados
Los resultados de cada conversación comprenden dos opiniones de la escala excelente - buena - regular - mediocre - mala (con las notas 4, 3, 2, 1, 0, respectivamente), dos votos de la escala de Dificultad (con las notas 1 = Sí, 0 = No), dos niveles vocales (medidos de las grabaciones) y un valor de duración. En casos particulares puede recogerse también información sobre otras variantes; por ejemplo, pueden efectuarse grabaciones de video para observar la forma en que los participantes mantienen sus microteléfonos.
Se efectúa el análisis de varianza separadamente para cada variable (nota
de opinión, nivel vocal, etc.), a fin de probar el significado de las
características de condición de circuito y otros efectos, y establecer
intervalos de confianza para los promedios. Con una variable aleatoria binaria
como la
`Dificultad'
, este proceso debe contemplarse con ciertas
reservas. Hay generalmente menos posibilidad de ajuste de curvas que en los
experimentos de escucha, simplemente porque se dispone de muchos menos pares de
valores de coordenadas.
3.5
Pruebas de detectabilidad con respuesta
cuantificada
El mejor método para obtener información sobre la detectabilidad o alguna
otra propiedad análoga de un sonido (como el eco), en función de cierta
magnitud objetiva (como un nivel de escucha), es un método de respuesta
cuantificada similar en principio al mencionado en el
3.1
para el
equilibrado de la sonoridad. La principal diferencia reside en el hecho de que
la respuesta del participante no es una decisión en forma
`referencia'
o
`prueba'
(designación del circuito con volumen sonoro más elevado entre
dos circuitos), sino una opinión de una escala como la siguiente:
Escala de opiniones N.o 6A
AObjetable BDetectable CNo detectable
en la cual se entiende que B significa
`Detectable pero no
objetable'
.
Se pueden utilizar escalas de este tipo, generalmente con tres puntos, en diversas pruebas con respuesta cuantificada; por ejemplo, la escala indicada más arriba puede utilizarse cuando el estímulo es un eco, reverberación efecto local, mutilación de las señales vocales por la conmutación, o tonos interferentes, en tanto que la diafonía y posiblemente el eco, en ciertas circunstancias, pueden juzgarse según la escala Inteligible - Detectable - No detectable.
En algunos casos es admisible considerar estas opiniones como notas con los
valores 2, 1, 0 respectivamente, y tratarlas del mismo modo que se tratarían
las notas de opinión sobre la escucha o la conversación. Sin embargo, esto es a
menudo insatisfactorio porque las decisiones sobre una escala como la 6A no son
realmente equivalentes de respuestas basadas en una escala continua - como
puede legítimamente considerarse que son las opiniones basadas en escalas como
la 4A - sino que comprenden efectivamente dos dicotomías distintas (por
ejemplo, detectable/no detectable y objetable/no objetable), las cuales, si
bien no son independientes entre sí, pueden sin embargo hacer que intervengan
procesos sicológicos diferentes. En otros términos, de objecionabilidad o
inteligibilidad a detectabilidad hay una diferencia de especie, y no solo de
grado y, además, a menudo tiene desviaciones típicas distintas. Por estos
motivos, es más ventajoso como método de análisis expresar la probabilidad de
respuesta de acuerdo con cada dicotomía por separado, en función de alguna
variable objetiva, mediante ecuaciones
`probit'
o
`logit'
, y
utilizando seguidamente los cuantilos u otros parámetros como base de
comparación entre condiciones de circuito, de forma análoga a la utilizada al
aplicar índices de nitidez.
La realización de experimentos de este tipo es parecida a la de las pruebas de esfuerzo en la escucha (véase el 3.3.1 ), pero hay algunas diferencias. En particular, conviene que la primera presentación de la señal en cada pasada se haga con nivel de escucha elevado, de forma que el oyente no tenga duda alguna en cuanto al tipo de señal que debe ser objeto de sus decisiones. Cuando se hace intervenir el efecto local o el eco, se pide al participante que hable, además de escuchar.
Como se describe en la Recomendación P.78, se realizan mediciones audiométricas sencillas de los participantes en estos experimentos, de forma que los resultados puedan expresarse con relación a sus umbrales de audición.
Véanse los ejemplos de la aplicación de estas técnicas en las referencias [4] y [5].
En ciertas ocasiones, la investigación del ruido y otras perturbaciones se
efectúa por medio de respuestas basadas en una escala que contiene muchos más
puntos; por ejemplo, la escala de opiniones N.o 5 con siete puntos que van de
`Inaudible'
a
`Intolerable'
. Estas escalas se aproximan más a las
de tipo de cuantificación continua, como la escala de opiniones 4A, y pueden
tratarse de forma similar.
4 Recomendaciones y otros estudios del
CCITT basados en los métodos indicados en los apartados a) a
e) del
2
a)Muchas Recomendaciones incluyen requisitos basados originalmente en
equivalentes de referencia, después, en equivalentes de referencia corregidos,
y, más tarde, en índices de sonoridad, por ejemplo, las Recomendaciones P.12
(
Libro Naranja
), G.101 [6], G.103 [7], G.111 [8], G.120
[9] y G.121 [10].
b)La Recomendación P.12 exige que se satisfagan ciertos valores de nitidez, pero el método se utiliza ahora principalmente para fines de diagnóstico. Véase la Recomendación P.45.
c)Diversas cuestiones, por ejemplo, las Cuestiones 4/XII [11] y 14/XII [12] y el suplemento N.o 3 al final del presente fascículo.
d)Diversas cuestiones, por ejemplo, las Cuestiones 4/XII [11], 9/XII [13] y 14/XII [12] y el suplemento N.o 3 al final del presente fascículo.
e)Diversas cuestiones, por ejemplo, la Cuestión 9/XII [13] y las referencias [14] a [16].
5 Comentarios generales sobre los métodos
subjetivos utilizados en el laboratorio
En la Recomendación P.74 y en [2] se dan informaciones más detalladas sobre la realización de pruebas subjetivas y sobre la interpretación de sus resultados. En [17] se hace un examen bastante amplio de la relación entre diversos métodos.
Cuando se empleen métodos subjetivos para obtener información que facilite el establecimiento de planes de transmisión de redes telefónicas, deberán tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:
a)Hay que disponer de una clara descripción del tipo de conexiones telefónicas a las cuales van a aplicarse los resultados, para lo cual se formularán las apropiadas @conexiones ficticias de referencia (CFR)\ (véase la Recomendación G.103 [7]).
b)Para las disposiciones del laboratorio y la realización de las pruebas habrá que guiarse por los niveles, las pérdidas de transmisión y los equivalentes de referencia en la emisión y en la recepción, etc., de las CFR. Los niveles y el espectro de las señales vocales se elegirán de modo que correspondan a los distintos puntos de la CFR.
c)Los participantes deberán elegirse de manera adecuada desde el punto de vista estadístico. Por ejemplo, si se obtienen audiogramas de participantes en una prueba de conversación, esta información no deberá utilizarse para rechazar participantes, ya que la desviación resultante en la muestra pudiera hacer que las conclusiones fuesen aplicables solamente a usuarios con una determinada gama de sensibilidad auditiva. Por este motivo, es más seguro recoger información auxiliar de este tipo solamente una vez que los participantes hayan terminado su principal tarea.
d)En las pruebas se procederá con los participantes de modo que los resultados obtenidos sean válidos para las aplicaciones deseadas. Este es el motivo por el cual se toman las precauciones antes descritas ( 3.3.1 ) a fin de garantizar que las opiniones de los participantes no sufren distorsión causada por la gama de condiciones y niveles escogidos, o por el orden de presentación; y para hacer que el procedimiento de las pruebas de conversación ( 3.4.1.5 a 3.4.1.7) sea natural, si bien normalizado.
e)Se utilizarán configuraciones experimentales adecuadas, de modo que se puedan analizar convenientemente los resultados y estimar intervalos de confianza.
f)En algunos casos no puede evitarse que se produzcan variaciones no
controladas de alguna característica del trayecto de transmisión; por ejemplo,
puede establecerse el requisito de efectuar una prueba de escucha por un enlace
radioeléctrico con desvanecimiento, o una prueba de conversación por un enlace
TASI con
`congelación'
determinada por el tráfico real. En tales casos,
es conveniente no recoger solamente las respuestas de los participantes, sino
también información actualizada sobre los valores de las magnitudes fluctuantes
relacionadas: intensidad de la señal en el primer caso, fracción de
`congelación'
o número de canales ocupados en el segundo. Esta técnica,
conocida como análisis de covarianza [18] es el método apropiado para procesar
esta información sobre variables concomitantes, como se denominan, juntamente
con la respuesta (variables principales).
g)Incluso si se toman las precauciones indicadas en los puntos c), d), e) y
f) no hay que dar por seguros los valores absolutos de las notas, a menos que
en las pruebas se incluyan condiciones de
`control'
(por ejemplo, un
conjunto de condiciones de referencia). Sin embargo, los valores relativos
entre notas obtenidas con condiciones de circuito diferentes en el mismo
experimento son más seguros.
h)Un conjunto de condiciones de referencia permitirá expresar los resultados como apreciaciones en función de los ajustes equivalentes de un dispositivo de referencia, por ejemplo, atenuador, fuente de ruido, unidad de referencia de ruido modulado (véase la Recomendación P.81), etc. Esto permite efectuar comparaciones mucho más fiables con informaciones de otro origen.
i)Debe comprobarse en todos los casos la coherencia interna de los resultados de experiencias subjetivas y compararlos con los resultados esperados (derivados de experimentos anteriores o de un modelo teórico) antes de aplicarlos.
6 Métodos objetivos
Es evidente que lo que debe tratarse de obtener en último término es la evaluación de la calidad de la transmisión telefónica en función solamente de las características objetivas de las conexiones telefónicas de que se trate. El uso de información tabulada basada en pruebas anteriores de laboratorio y en otras pruebas, permite alcanzar en parte este objetivo, y en [19] se da un ejemplo de tal uso. Se han realizado ya progresos considerables con respecto a la predicción de notas de evaluación, niveles vocales, etc., mediante el empleo de modelos subjetivos según se describe en el suplemento N.o 3 al final del presente fascículo y en la referencia [20]. La British Telecom está actualizando su información tabulada sirviéndose de este método.
La técnica de modelado permite tratar en forma mucho más general muchas otras características importantes, tales como la distorsión de atenuación en función de la frecuencia y el efecto local. Por ejemplo, estableciendo la tolerancia adecuada para el papel desempeñado por un nivel de efecto local elevado - que constituye una degradación muy importante en conexiones de calidad de transmisión deficiente - se observa claramente la razón por la cual no pueden fijarse límites de sensibilidad para la atenuación y el ruido globales sin tener en cuenta la supresión del efecto local.
ANEXO A (al suplemento N.o 2)
Formulario de opinión 12A
Prueba
Nombre Cabina N.o 1Antes de dar comienzo a la comunicación, sírvase tomar el conjunto de tarjetas y disponerlas por orden de preferencia. Inscriba este orden en las casillas situadas más abajo, utilizando los números de identificación inscritos al dorso de las tarjetas.
Cuadro A-1 [T1.2], p.
2Si se enciende su lámpara verde, llame a su interlocutor marcando el número ,
de lo contrario, espere a que éste le llame.
3Puede usted inscribir el orden de preferencia indicado por su interlocutor en las casillas siguientes si considera que esto puede serle de utilidad en la discusión.
Cuadro A-2 [T2.2] p.
4Tenga a bien indicar en el cuadro que figura a continuación el orden de
preferencia convenido.
Figure omitted: 4 Cuadro A-3 [T3.2]
Cuadro A-3 [T3.2], p.
Sírvase colgar el microteléfono.
5Sírvase indicar con una cruz la opinión que le merece la conferencia
telefónica que acaba de celebrar.
N.B.
- Le rogamos no
debata esta opinión con su interlocutor.
Cuadro A-4 [T4.2], p.
6³Han tenido dificultades, usted o su interlocutor, para hacerse oír o para
oír?
Cuadro A-5 [T5.2], p.
Si su respuesta es afirmativa, tenga a bien indicar brevemente al operador,
cuando éste le llame, la naturaleza de las dificultades.
Cuadro A-6 [T6.2], p.
ANEXO B (al suplemento N.o 2)
Carta normalizada enviada a los
participantes
Nombre
Grupo
R.13.4 PRUEBA SUBJETIVA N.o
Le agradecemos que haya aceptado tomar parte en este experimento.
Según lo convenido anteriormente por teléfono, le agradeceríamos que se personase en la sala , tercer piso, del edificio principal del laboratorio, en las siguientes ocasiones:
Hora Día Fecha
A su llegada, pregunte por , indicando el número de la prueba subjetiva que figura más arriba. Poco antes de la fecha fijada para cada visita se le recordará ésta por teléfono. Puede usted hacer inscribir su tiempo en el proyecto . En caso de que no le sea posible asistir a una prueba o si necesita más información, sírvase ponerse en contacto con en Ipswich 64 .
El experimento al que se le ha invitado forma parte de una serie destinada a estudiar la calidad de transmisión de conexiones telefónicas. Se le pedirá que converse con otro voluntario a través de conexiones telefónicas determinadas, y se espera que la actividad que le confiemos dé lugar a conversaciones y discusiones animadas.
En la sala de prueba se le entregará a cada uno de ustedes un juego de seis tarjetas en las que se reproducen cuadros. Deberán imaginar que, usted y su interlocutor, tienen que asumir la responsabilidad de escoger algunas de ellas (ampliadas si es preciso) para su presentación en un lugar público, como el restaurante del personal, en tanto que material de interés general o sencillamente para decoración. Antes de cada conferencia deberá clasificar las seis tarjetas por orden de preferencia y anotar, en el formulario que le será entregado, los seis números de identificación. Su interlocutor, en otra sala, dispondrá del mismo juego de reproducciones, pero el orden en que las clasificará no será sin duda exactamente igual. Seguidamente, se pedirá a uno de ustedes que llame por teléfono al otro interlocutor. La conversación que se desarrollará seguidamente tendrá por objeto negociar con su interlocutor, a fin de llegar a una fórmula aceptable para ambas partes sobre la ordenación de las tarjetas. Al terminar la conversación, deberá colgar el microteléfono e indicar en el formulario los seis números en el orden definitivo convenido. Deberá asimismo marcar la casilla adecuada para indicar su opinión sobre la comunicación. Luego, el operador le llamará y le indicará lo que ha de hacer a continuación. Seguidamente sostendrá otras conversaciones análogas, pero los cuadros reproducidos en las tarjetas serán diferentes.
La prueba completa comprenderá un total de conversaciones repartidas entre las visitas arriba indicadas. Se le darán instrucciones completas en cuanto llegue. Sírvase traer esta carta con usted, y también sus gafas, si acostumbra llevarlas.
Le agradecemos nuevamente su cooperación.
(Fecha) (Fecha)
Referencias
[1]CCITT - Cuestión 15/XII, contribución COM XII-N.o 1 del periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1981.
[2]RICHARDS (D.^L.): Telecommunication by speech,
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[4]RICHARDS (D.^L.): Telecommunication by speech,
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,
3.5.3
, Londres, 1973.
[5]
Ibíd.
,
4.5.1
.
[6]Recomendación del CCITT
Plan de transmisión
, Tomo
III, Rec. G.101.
[7]Recomendación del CCITT
Conexiones ficticias de
referencia
, Tomo III, Rec. G.103.
[8]Recomendación del CCITT
índices de sonoridad (IS)
en una conexión internacional
, Tomo III, Rec. G.111.
[9]Recomendación del CCITT
Características de transmisión
de las redes nacionales
, Tomo III, Rec. G.120.
[10]Recomendación del CCITT
índices de sonoridad (IS)
de sistemas nacionales
, Tomo III, Rec. G.121.
[11]CCITT - Cuestión 4/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[12]CCITT - Cuestión 14/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1985-1988, Ginebra, 1985.
[13]CCITT - Cuestión 9/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1981.
[14]RICHARDS (D.^L.) y BUCK (G.^A.): Telephone echo tests,
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[15]CCITT - Contribución COM XII-N.o 171, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, 1979.
[16]CCITT - Contribución COM XII-N.o 132, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, 1979.
[17]CCITT - Cuestión 7/XII, anexo 1, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1981.
[18]SNEDECOR (G.^W.) y COCHRAN (W.^G.): Statistical methods,
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[19]CCITT - Contribución COM XII-N.o 173, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, 1979.
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Suplemento N.o 3
MODELOS DE PREDICCIóN DE LA CALIDAD DE
TRANSMISIóN A PARTIR DE MEDICIONES OBJETIVAS
En la Cuestión 7/XII se están estudiando actualmente modelos para predecir la
opinión subjetiva sobre conexiones telefónicas, utilizando datos procedentes de
mediciones objetivas. Hasta el momento no ha sido posible recomendar un modelo
único aplicable a una amplia gama de degradaciones de transmisión, pero varias
Administraciones han propuesto los métodos descritos en los
1, 2, 3
,
y 4.
1
Modelos de determinación de
índices de transmisión
(Ginebra, 1980; modificado
en Málaga-Torremolinos, 1984) (Citado en el
3
de la Recomendación P.11)
(Contribución de Bell Communications Research,
Inc.)El presente
1
(antiguo suplemento N.o 3 del
Libro Rojo
) refleja en parte el trabajo llevado a cabo en
AT&T Bell Laboratories hasta el 1 de enero de 1984.
1.1
Introducción
En el presente 1 se describen modelos de determinación de índices de transmisión que pueden utilizarse para estimar la reacción subjetiva de los usuarios telefónicos ante ciertas degradaciones de la transmisión, tales como el ruido de circuito, el índice de sonoridad global, el eco para el hablante, el eco para el oyente, la distorsión de atenuación (incluida la anchura de banda), la distorsión de cuantificación, el ruido ambiente y el efecto local.
Los modelos para ruido de circuito, @índice de sonoridad global (ISG)\ y eco para el hablante, están basados en varias pruebas de conversación realizadas en los Laboratorios Bell entre 1965 y 1972 para evaluar la apreciación subjetiva de la calidad de transmisión en función del ruido de circuito, el índice de sonoridad global, la atenuación del trayecto de eco para el hablante y el retardo del trayecto del eco para el hablante [1]. En estas pruebas participaron centenares de sujetos y se efectuaron miles de llamadas de prueba. Varias pruebas se realizaron durante llamadas comerciales normales. Otras se realizaron en laboratorio. En todas ellas se empleó una escala de evaluación de cinco notas: excelente, buena, regular, mediocre e insatisfactoria.
Las características esenciales de los modelos se deducían originalmente en
términos de las pérdidas de sonoridad de una conexión global,
en dB
(medidas por el sistema de determinación de índices
electroacústicos, EARS, Electro-Acoustic Rating System) y del ruido del
circuito
en dBmp
a la entrada de un sistema receptor de
referencia (rendimiento de la conversión eléctrico/acústica medido por el EARS)
[2]. Los efectos del eco para el hablante se incorporan más tarde en términos
de pérdida de sonoridad del trayecto de eco, en dB (medidas por EARS) y del
retardo de ida y vuelta del trayecto de eco, en
milisegundos
. Se utilizaron factores de corrección
determinados experimentalmente para convertir los modelos en índices de
sonoridad conformes con la Recomendación P.79.
El modelo original para el eco para el oyente se basaba en una serie de cuatro pruebas subjetivas de escucha realizadas en los Bell Laboratories en 1977 y 1978 [4]. Los resultados posteriores de las pruebas condujeron a una forma alternativa de modelo [5] [6]. Las pruebas subjetivas incluyeron condiciones en las cuales la atenuación del trayecto de eco para el oyente era plana o estaba conformada en frecuencia por un filtrado selectivo. Se define una atenuación ponderada del trayecto de eco para establecer una ponderación de las condiciones de prueba conformadas en frecuencia, de modo que las condiciones de prueba subjetivamente equivalentes tengan el mismo índice de transmisión.
El modelo para la distorsión de cuantificación se basa en una serie de pruebas subjetivas realizadas para evaluar la calidad de funcionamiento de varios algoritmos de codecs digitales [7], [8], [9].
El modelo para la anchura de banda y la distorsión de atenuación se basa en pruebas realizadas en 1978 [10].
El modelo relativo al ruido ambiente se basa en pruebas inéditas, realizadas en 1976. Las evaluaciones de la calidad de transmisión de acuerdo con una escala de cinco notas las realizaron 40 sujetos para 156 condiciones con diversas combinaciones de ruido ambiente, nivel de conversación, ruido de circuito y atenuación del trayecto de efecto local. Se presentaron muestras de ruido ambiente mediante grabaciones en cinta magnética realizadas en la oficina de reserva de plazas de una empresa de transporte aéreo. Se adaptó un modelo a los resultados de la prueba en función del ruido de circuito que produjo los mismos índices de calidad que los niveles de ruido ambiente dados.
El modelo para el efecto local se basa en las pruebas realizadas en 1980 [11].
Todas las pruebas se realizaron con aparatos telefónicos de tipo Western Electric 500 o equivalentes. En [1] se describen los procedimientos utilizados para el análisis de los resultados de las pruebas objetivas y el establecimiento de la escala de índices de transmisión. Aunque los procedimientos son algo complejos para el cálculo manual, pueden tratarse fácilmente por un computador digital y se ha hallado que proporcionan una representación conveniente y útil para una gran variedad de datos de prueba.
Los modelos incorporan el concepto de una
`bueno'
o
`excelentes'
.
La introducción de una escala de índices de transmisión tiende a reducir esta
dificultad separando en dos partes la relación entre las características de
transmisión y las notas de opinión. La primera parte, el índice de transmisión
en función de la característica de transmisión, está fundada en dos puntos y
tiende a ser mucho menos dependiente de las pruebas individuales. La segunda
parte, la relación entre el índice de transmisión y los índices de opinión
subjetiva, pueden presentarse para cada prueba.
La escala de índices de transmisión para el índice de sonoridad global y el ruido de circuito ha sido establecida de manera que se funde en los dos puntos de base indicados en el cuadro 1-1.
Cuadro 1-1 [T1.3], p.
Estos puntos de base se seleccionaron de modo que estuvieran bien separados
pero dentro de la gama de condiciones que es probable se incluyan en una
prueba. Los valores de los índices son tales que la mayoría de las conexiones
tendrán índices de valores positivos comprendidos entre 40 y 100. Los índices
de transmisión para otras combinaciones de índice de sonoridad y ruido de
circuito son relativos a los índices para estos dos puntos de base.
En este
1
se presentan los
1.2
Modelos de determinación de índices de transmisión
1.2.1
índice de sonoridad global y ruido de circuito
El modelo de determinación de índices de transmisión para el índice de sonoridad global y el ruido de circuito es:
R$$idLN$$if
= -26,76 -
2,257$$0v(
L
`
$$ie
- 8,2)$$e2 + 1$$ve -
2,0294
N
`
$$idF$$if
+ 1,751
L
`
$$ie
+ 0,02037
L
`
$$ie
N
`
$$idF$$if
(1-1)
donde
L
`
e
es el ISG de una conexión telefónica completa (en dB);
N
`
F
es el ruido efectivo total (en dBmp) referido a un sistema receptor con
un ISG de 0 dB. El ruido efectivo total se obtiene por la suma en potencias del
ruido de circuito
N
`
c
, el ruido de circuito equivalente al ruido ambiente,
N
`
R
e
, y el ruido de circuito equivalente al ruido de cuantificación,
N
`
Q
e
;
N
`
c
es el ruido de circuito (en dBmp) referido a un sistema receptor con un
ISG de 0 dB;
N
`
R
e
es el ruido de circuito (en dBmp) equivalente al ruido ambiente referido
a un sistema receptor con un ISG de 0 dB (véase el
1.2.2
);
N
`
Q
e
es el ruido de circuito (en dBmp) equivalente al ruido de cuantificación
referido a un sistema receptor con un ISG de 0 dB (véase el
1.2.3
).
En la figura 1-1 se muestra el índice de transmisión en función del ISG y
del ruido de circuito. En esta figura se utiliza un valor de
N
`
R
e
= -58,63 dBmp. El factor de anchura de banda,
k
B
W
definido en el
1.2.4
, es igual a la unidad.
1.2.2
Ruido de circuito equivalente al ruido
ambiente
El modelo de determinación del índice de transmisión para el ruido de
circuito equivalente al ruido ambiente,
N
`
$$idRe$$if
(en dBmp) es:
N
`
$$idRe$$if
=
N$$iR
- 121 + 0,0078 (
N$$iR
- 35)$$e2
+ 10 log$$id10$$if $$2[1 + 10 $$ed$$Bo6 -
L
`
$$is
$$Bu10$$Be$$ef$$2] (1-2)
donde
N
R
es el ruido ambiente en dBA en el extremo de escucha;
L
`
s
es el índice de enmascaramiento para el efecto local (en dB) en el
extremo de escucha del trayecto de efecto local del aparato telefónico.
En la figura 1-2 se representa el ruido de circuito equivalente,
N
`
$$idRe$$if
, en función del ruido
ambiente.
Nota
- El modelo de determinación del índice de
sonoridad para el índice de sonoridad y el ruido de circuito se utiliza de
ordinario con
N
`
$$idRe$$if
= -58,63 dBmp(1-3)
Este valor se ha determinado analizando los resultados de las pruebas de
conversación a partir de las cuales se formuló originalmente el modelo de
determinación del índice de transmisión para el índice de sonoridad global y el
ruido de circuito.
Figure 1-1, p.
Figure omitted: 23 Figure 1-2
Figure 1-2, p.
1.2.3
Ruido de circuito equivalente al ruido de
cuantificación
El modelo de índice de transmisión para el ruido de circuito equivalente al
ruido de cuantificación
N
`
Q
e
(en dBmp), es
N
`
Q
e
=
V
+ 2 -
S
/
R
(1-4)
donde
V
es el nivel vocal activo (en dBm) referido a un
sistema receptor con un ISR de 0 dB,
y
S
/
R
es la relación señal/ruido de
circuito (en dB) que se considera asegura una calidad vocal equivalente a la
relación señal vocal/ruido correlacionado con la palabra,
Q
(en dB), determinada mediante un aparato de referencia
para ruido modulado (véase la Recomendación P.81).
Sobre la base de las pruebas realizadas, el valor de
S
/
R
viene dado aproximadamente por
S
/
R
= 2,36
Q
- 8(1-5)
de donde
N
`
Q
e
=
V
- 2,36
Q
+ 6(1-6)
Según una encuesta relativa al nivel telefónico realizada en 1975 y 1976
[12], el nivel vocal en las conexiones nacionales norteamericanas viene dado
aproximadamente por:
V
= -9 -
L
`
e
de donde
N
`
Q
e
= -3 -
L
`
e
- 2,36
Q
(1-7)
A continuación se indican valores calculados de
Q
para
pares de codecs aislados en el caso de @modulación por impulsos codificados
(MIC)\, @modulación casi instantánea compansorizada (MCIC)\, @modulación por
impulsos codificados diferencial adaptativa (MICDA)\ y @modulación delta
adaptativa (MDA)\. Se aplican a los algoritmos particulares descritos en las
referencias [7] y [9].
MIC:
Q
= 0,78
L
- 12,9 (1-8)
MCIC:
Q
= 0,74
L
- 2,8
(1-9)
MDA:
Q
= 0,42
L
+ 8,6
(1-10)
MICDA:
Q
= 0,98
L
- 5,3
(1-11)
MICDA-V:
Q
= 1,04
L
-
4,6 (1-12)
donde
L
es la velocidad binaria de línea en kbit/s.
Nota
- En [13] se describe el algoritmo MICDA con
predictor fijo. En [9] se describe el algoritmo MICDA-V con predictor
adaptativo.
Para conexiones con pares de codecs en cascada, el valor total de
Q
^ puede calcularse como sigue:
Q
= -15 log$$id10$$if
$$2[$$So
n
$$Su
i
=1$$Se
10$$ed-$$Bo
Q$$ii
$$Bu15$$Be$$ef$$2] (1-13)
1.2.4
Anchura de banda y distorsión de atenuación
El modelo de determinación de índices de transmisión para el índice de
sonoridad global y el ruido de circuito puede modificarse para que incluya los
efectos de anchura de banda (y distorsión de atenuación). El índice de
transmisión,
R
LNBW
, para el índice de
sonoridad global, el ruido de circuito y la anchura de banda es
R
LNBW
= (
R
L
N
- 22,8)
k
B
W
+ 22,8(1-14)
donde
k
B
W
=
k
1
k
2
k
3
k
4 (1-15)
con
k
1 = 1 - 0,00148 (
F
l
- 310)(1-16)
k
2 = 1 + 0,000429 (
F
u
- 3200)(1-17)
k
3 = 1 + 0,0372 (
S
l
- 2) + 0,00215 (
S
l
- 2)2 (1-18)
k
4 = 1 + 0,0119 (
S
u
- 3) - 0,000532 (
S
u
- 3)2 - 0,00336 (
S
u
- 3) (
S
l
- 2)(1-19)
y
F
l
,
F
u
son los límites inferior y superior de la banda (en Hz) para
los cuales la respuesta acústica-acústica es 10 dB inferior a
la respuesta a 1000 Hz. (Para
F
u
> 3200 Hz, debe utilizarse el valor de 3200 Hz.)
S
l
,
S
u
son los pendientes de respuesta inferior y superior dentro de
la banda (en dB/octava) por debajo y por encima de 1000 Hz,
respectivamente, que tendrían la misma pérdida de sonoridad que
las formas de respuesta reales.
En las figuras 1-3 y 1-4 se ilustra el efecto de los límites de banda,
F
l
^ y
F
u
, y de las pendientes dentro de la banda
S
l
^ y
S
u
, sobre el
k
B
W
.
Nota
- Las funciones para el factor de anchura de
banda,
k
B
W
, se han seleccionado de manera que
k
B
W
= 1 cuando
F
l
= 310 Hz,
F
u
= 3200 Hz,
S
l
= 2 dB/octava y
S
u
= 3 dB/octava. Estas características de respuesta son representativas
de las utilizadas en las pruebas destinadas a formular el modelo de
determinación de índices de transmisión para el índice de sonoridad global y el
ruido de circuito.
Figura 1-3, p.
Figura 1-4, p.
1.2.5
Eco para el oyente
El modelo de determinación del índice de transmisión para el eco para el oyente es
R$$idLE$$if
= 9,3 (
WEPL
+ 7)
(
D$$iL
- 0,4)$$ed-0,229$$ef (1-20)
donde
WEPL
es la atenuación ponderada del
trayecto de eco para el oyente
WEPL
= -20 log$$id10$$if $$Bo1$$Bu3200$$Be
$$IO3400$$IU200$$IE 10$$ed-$$Bo
EPL
(
f
)$$Bu20$$Be$$ef d
f
(1-21)
D
L
es el retardo de ida y vuelta del trayecto de eco para el
oyente, en milisegundos.
En la figura 1-5 se muestra el índice de transmisión,
R
L
E
, en función de la atenuación ponderada del trayecto de eco y del
retardo del trayecto de eco para el oyente.
Figura 1-5, p.
El índice de transmisión para eco para el oyente,
R
L
E
, puede combinarse con el índice de transmisión para el índice de
sonoridad global y el ruido de circuito a fin de obtener un índice de
transmisión global, como sigue:
R$$idLNLE$$if
= $$Bo
R$$idLN$$if
+
R$$idLE$$if
$$Bu2$$Be -
$$0w$$2t$$2[$$Bo
R$$idLN$$if
-
R$$idLE$$if
$$Bu2$$Be$$2]$$2x2$$0t + 13$$e2$$we (1-22)
En la figura 1-6 se presentan curvas, trazadas a base de la relación
anterior, del índice de transmisión en función de la atenuación ponderada del
trayecto de eco para el oyente y del retardo del trayecto de eco para el oyente
en una conexión con un índice de sonoridad global de 16 dB y un ruido de
circuito de -56 dBmp referido a un ISR de 0 dB.
Figura 1-6, p.
Nota
- El texto precedente se basa en el empleo de un
determinado conjunto de resultados de prueba y del modelo de referencia del eco
para el oyente [4]. Posteriormente, se informó de nuevos resultados en [5] y
[6], donde se describen también los estudios sobre los dos conjuntos de
resultados de pruebas para ver si puede recomendarse un único modelo. En
general, la coincidencia entre los dos conjuntos de resultados es buena. No
obstante, los recientes tienen unos índices de opinión inferiores y unos
retardos menores en unos tres milisegundos. Un enfoque conservador consistió en
revisar el modelo original para lograr índices inferiores con retardos bajos al
tiempo que se mantenían las previsiones más críticas para los valores elevados
de retardo. La ecuación (1-20a) sustituye adecuadamente a la ecuación (1-20)
para lograr este objetivo.
R$$idLE$$if
= 10,5 (
WEPL
+ 7)
(
D$$iL
+ 1)$$ed-0,25$$ef (1-20a)
La referencia [6] proponía también que en el modelo original se sustituyese
la @atenuación ponderada del trayecto de eco
(WEPL)
\ por
la @atenuación ponderada normalizada del trayecto de eco
(SWEPL)
\. La propuesta definía
WEPL
=
SM
+
SF
donde
SM
es el margen de canto (cebado)
SF
es el factor de forma
y entonces se define
SWEPL
=
SM
+
SF
$$Bo
SM
$$Bu1 +
SM
$$Be
Por lo tanto, al igual que para
WEPL
,
SWEPL
=
SM
, si
SF
= 0
también,
SWEPL
¼
WEPL
para
SM
Õ 1.
El efecto del factor de forma se reduce a medida que
SM
tiende a cero. De esta manera, el efecto de forma se
reduce a la mitad cuando
SM
es igual a la unidad, y tiende
a cero a medida que
SM
tiende a cero. Esto evita la
posibilidad de un
SWEPL
positivo cuando el margen de canto
se ha hecho negativo. Aunque el empleo del
SWEPL
en lugar
del
WEPL
producirá poca variación en la mayoría de las
situaciones prácticas en que se dan valores típicos de
SM
,
el concepto es interesante para forzar a tener en cuenta de forma específica el
margen de canto y se aplica fácilmente sustituyendo
WEPL
por
SWEPL
en la ecuación (1-20a).
1.2.6
Eco para el hablante
El modelo de determinación del índice de transmisión para el eco para el hablante es:
R$$iE
= 92,73 - 53,45 log$$id10$$if $$2[$$1o1 +
D
$$2u$$0w$$2t1 +
$$2($$Bo
D
$$Bu480$$Be$$2)$$2x2$$0t$$we$$2e$$2] + 2,277
E
(1-23)
donde
E
es el ISG (en dB) del trayecto de eco para el
hablante,
D
es el retardo de ida y vuelta del trayecto de
eco para la persona que habla, en milisegundos.
En la figura 1-7 se muestra el índice de transmisión en función de la
atenuación y del retardo del trayecto de eco para el hablante, derivado de
manera que excluya los efectos del ruido de circuito y del ISG. Los resultados
de las pruebas relativas al eco para el hablante, que incluían valores
seleccionados del ISG y ruido de circuito, se transformaron en una escala de
índices de transmisión utilizando el modelo
R
L
N
.
El modelo de determinación del índice de transmisión para los efectos combinados del ISG, el ruido de circuito, la atenuación del trayecto de eco y el retardo del trayecto de eco es:
R$$idLNE$$if
= $$Bo
R$$idLN$$if
+
R$$iE
$$Bu2$$Be -
$$0w$$2t$$2($$Bo
R$$idLN$$if
-
R$$iE
$$Bu2$$Be$$2)$$2x2$$0t + 100$$we (1-24)
En la figura 1-8 se muestran curvas trazadas a base de la relación anterior
para el índice de transmisión en función de la atenuación y del retardo del
trayecto de eco para el hablante en una conexión con un ISG de 16 dB y un ruido
de circuito de -56 dBmp.
1.2.7
Efecto local
El modelo de determinación del índice de transmisión para el ISG, el ruido
efectivo total y el eco para el hablante puede modificarse para incorporar la
influencia del efecto local. El índice de transmisión,
R
L
N
-
S
T
, para el ISG, el ruido efectivo total y el efecto local es
R
L
N
-
S
T
=
K
S
T
R
L
N
(1-25)
y para el eco para el hablante y el efecto local es
R
E
-
S
T
=
R
E
+ 2,6(12 -
SL
) - 1,5(4,5 -
SR
)2 + 3,38 (1-26)
El factor del efecto local,
K
S
T
, se calcula a partir de
K
S
T
= 1,021 - 0,002(
SL
- 15)2 +
0,001(
SR
- 2)2(
SL
- 15) (1-27)
Figura 1-7, p.
Figura 1-8, p.
SL
^ es el índice de enmascaramiento para el efecto local
(en dB) y
SR
^ es la respuesta en efecto local (en
dB/octava) por debajo de 1 kHz. (La respuesta en efecto local por encima de 1
kHz es 1,5 veces superior Respuesta en efecto local:
Por debajo de 1
kHz Por
encima de 1 kHz
0 0
+3,0 +4,5
+6,0 +9,0.)
La figura 1-9 muestra unas curvas obtenidas para determinar
R
L
N
-
S
T
^ y
R
E
-
S
T
, sustituyendo a continuación estos valores por
R
L
N
^ y
R
E
, respectivamente, en la ecuación (1-24).
1.3
Modelos de opinión subjetiva
Se ha hallado que la opinión subjetiva, en términos de la proporción de
notas en cada una de las cinco categorías (excelente, bueno, regular, mediocre,
insatisfactorio) para una condición con un índice de transmisión dado, depende
de diversos factores, tales como el grupo de sujetos, la gama de condiciones
presentadas en la prueba, el año en que se ha realizado la prueba, y del hecho
de que la prueba se haya realizado durante conversaciones en laboratorio o
comunicaciones telefónicas normales. La proporción de comentarios
`bueno'
más
`excelente'
(B + E) o
`mediocre'
más
`insatisfactorio'
(M + I) puede calcularse a partir de las ecuaciones
siguientes:
B + E = $$Bo1$$Bu$$0v2 ë$$ve$$Be $$IOA$$IU-·$$IE
e
$$ed-$$Bo
t
$$e2$$Bu2$$Be$$ef
d
t
(1-28)
M + I = $$Bo1$$Bu$$0v2 ë$$ve$$Be $$IO-·$$IUB$$IE
e
$$ed-$$Bo
t
$$e2$$Bu2$$Be$$ef
d
t
(1-29)
donde A y B tienen los valores que se indican a continuación, para las bases
de datos de primordial interés.
En la figura 1-10 se muestra la relación entre los juicios subjetivos y el índice de transmisión para cada base de datos indicada a continuación.
Base de datos
Las tres bases de datos reflejan
relaciones diferentes entre la escala de índices de transmisión y las notas de
opinión, determinadas en las diferentes pruebas indicadas a continuación:
Prueba Murray Hill SIBYL, 1965
- Opiniones sobre llamadas
comerciales reales dentro de un edificio.
Pruebas de
conversación del CCITT
- Modelo compuesto de opinión de pruebas de
conversación en laboratorio, comunicado al CCITT en el periodo de estudios
1973-1976 (véase [3]).
Entrevistas interurbanas a larga
distancia
- Opiniones expresadas por usuarios telefónicos norteamericanos
entrevistados después de una conferencia a través de una conexión interurbana
de larga distancia.
A
B
Prueba de Murray Hill SIBYL, 1965 (R-64,07)/17,57 (R-51,87)/17,57 Pruebas de conversación del CCITT (R-62)/15 (R-43)/15 Entrevistas sobre conferencias interurbanas (R-51,5)/15,71 (R-40,98)/15,71 a larga distancia
2 Predicción de la calidad de
transmisión a partir de mediciones objetivas
(Ginebra, 1980; modificado en Málaga-Torremolinos,
1984) (Citado en la Recomendación P.11)
(Contribución de la British Telecom)Antiguo suplemento N.o 4 del
Libro Rojo
.
Sumario
La British Telecom utiliza mucho un modelo teórico para predecir la
Figure 1-9, p. 16
Figure 1-10, p.17
2.1
Tipos de modelo
La Cuestión 7/XII [14] identifica dos tipos de
`modelo'
para la
predicción de la calidad de transmisión de conexiones telefónicas completas en
condiciones de conversación. Los modelos del primer tipo, de los que se da un
ejemplo en el
1
de este suplemento, implican un tratamiento
puramente empírico de observaciones básicas y podrían conducir a un conjunto de
tablas, gráficos o fórmulas relativamente simples para representar la calidad
de funcionamiento en función de ciertas magnitudes objetivas. En un modelo de
este tipo, en el que la atención se concentra totalmente en la correspondencia
entre la entrada (magnitudes objetivas) y la salida (calidad de funcionamiento
apreciada subjetivamente), la
forma
de las funciones
empleadas no tiene significado por sí misma. Por razones de conveniencia se
busca generalmente la mayor sencillez, pero ésta se obtiene a expensas de la
generalidad. La interdependencia entre diferentes factores de degradación suele
ser siempre bastante difícil de tratar en todos los casos; además, este modelo,
por ser puramente empírico, debe ser objeto, por lo general, de una
modificación completa cuando se introduce un nuevo factor de degradación; por
ejemplo, supóngase que se han establecido relaciones entre la atenuación, el
ruido y la
Los modelos del segundo tipo, mencionados en [15], tienen por objeto
remediar estos inconvenientes haciendo que la estructura del proceso de
evaluación refleje las relaciones causa-efecto que conducen de la
`entrada'
(propiedades de la conexión, ambiente acústico,
características de la escucha por los participantes, sonidos emitidos en la
conversación, sistemas de lenguaje, etc.) a la
`salida'
(satisfacción de
los participantes o estimación de la calidad de transmisión). Este modelo es
por naturaleza, más complicado y requiere más trabajo inicial de desarrollo,
pero, después, puede ampliarse y aplicarse con mucha más comodidad y confianza.
Seguramente los parámetros numéricos deberán revisarse cuando se disponga de
una mayor cantidad de datos fiables, pero la estructura, si se ha elegido bien,
sólo en raras ocasiones exigirá transformaciones importantes. Como instrumento
de investigación, este modelo es mucho más eficaz, en cuanto a su capacidad
para la formulación de hipótesis a verificar, que un conjunto de fórmulas
útiles, pero arbitrarias. Como instrumento de planificación o aplicación se
presta muy bien a ser incorporado en un programa de computador al que podrán
suministrarse, como entrada, datos fácilmente obtenibles (como atenuación y
longitudes de línea).
2.2
Modelo y programas: SUBMOD, CATPASS y CATNAP
El modelo aquí descrito es del tipo más fundamental. Tiene por objeto la predicción de juicios de sonoridad, notas de esfuerzo en la escucha, notas de opinión en conversación y niveles vocales a partir de información objetiva suministrada. Está incorporado en un programa denominado SUBMOD (nemotécnico para la expresión inglesa SUBJECTIVE MODEL, modelo subjetivo) que acepta como entrada las respuestas de frecuencia globales de los trayectos de transmisión vocal, y cuyo cometido consiste en cambiar los parámetros del modelo para mejorar la concordancia entre la teoría y la observación. La referencia [16] describe una antigua versión del mismo modelo.
En su estado actual de desarrollo, el modelo trata bastante bien los efectos subjetivos de la atenuación del circuito, la distorsión de atenuación en función de la frecuencia, el ruido de circuito, el ruido de cuantificación, el ruido de sala y los trayectos de efecto local para una gama relativamente amplia de valores de estas características en cualquier combinación. Puede también obtenerse una estimación aproximada de los efectos de algunos otros fenómenos, pero el modelo no los abarca aún. Hasta ahora no se ha tratado de incluir características tales como los efectos de la conmutación por la voz o la codificación de la voz y otros esquemas sofisticados que tienen por objeto reducir la velocidad de información. Véase a este respecto los grupos de factores enumerados en la Cuestión 7/XII [14].
El programa CATPASS [16] (nemotécnico para la expresión inglesa COMPUTER-AIDED TELEPHONY PERFORMANCE ASSESSMENT, evaluación de la calidad telefónica mediante computador) incorporó el mismo modelo en una realización simplificada, con parámetros fijos, así como facilidades para calcular la característica de sensibilidad en función de la frecuencia de una conexión completa constituida por una cadena de dispositivos corrientes como teléfonos, cables, puentes de alimentación, enlaces y filtros. Fue similar al sistema descrito en [17] y [18], pero el programa se organizó de una manera diferente. No obstante, CATPASS sólo podía tratar conexiones simétricas (es decir, aquellas para las cuales la transmisión, el ruido de sala, el efecto local y todas las demás características pertinentes eran iguales para ambos participantes). Este programa fue sustituido por otro denominado CATNAP (COMPUTER-AIDED TELEPHONE NETWORK ASSESSMENT PROGRAM, programa para la evaluación de redes telefónicas mediante computador), que incorporaba una forma ampliada del modelo con parámetros fijos, lo que permite evaluar conexiones asimétricas, y contiene medios para combinar estadísticas sobre la calidad de transmisión de conjuntos de conexiones. Véase la referencia [19].
El programa CATNAP ha sido sustituido a su vez por el CATNAP83, en el que se han efectuado tres cambios principales:
a) pequeñas mejoras del modelo subjetivo;
b) cálculo de los índices de sonoridad de conformidad con la Recomendación P.79, en lugar de la versión provisional P.XXE [20], que se utilizaba para calcular los índices de sonoridad en el programa CATNAP (no obstante la afirmación de la versión anterior de este suplemente [21]);
c) introducción de una mayor flexibilidad para permitir que
parámetros como el factor de pérdida por desacoplo del
auricular (
L
E
), dependan del tipo de microteléfono de que se trate.
2.3
Situación que ha de representarse
Sean A y B dos participantes
`promedio'
en una conversación
sostenida a través de un enlace terminado por microteléfonos instalados en
salas caracterizadas por condiciones de reverberación no anormales, con niveles
especificados de ruido de sala. Por
`promedio'
ha de entenderse que los
participantes tienen características representativas de audición y de
conversación y una actitud normal con respecto a los medios telefónicos, de
modo que su satisfacción con el enlace de telecomunicación puede medirse
mediante el valor medio de la
Y
C
) y el
D
)
que se obtendría en una prueba de conversación como la descrita en el
suplemento N.o 2.
Y
C
puede tomar cualquier valor entre 4 y 0, siendo la escala: 4 =
EXCELENTE, 3 = BUENA, 2 = BASTANTE BUENA, 1 = MEDIOCRE, 0 = MALA.
%
D
puede desde luego adoptar cualquier valor entre cero
para las conexiones de mejor calidad y 100% para las de peor calidad.
Para una conexión dada, los parámetros de interés primordial son
Y
C
, %
D
^ y el nivel vocal, para cada participante. Sin
embargo, en el curso de la evaluación se calculan otros parámetros auxiliares
útiles, como los índices de sonoridad de los distintos trayectos (calculados de
acuerdo con la Recomendación P.79), e
Y
L
E
el valor medio de la
`esfuerzo de escucha'
, de acuerdo con la escala
siguiente:
Esfuerzo requerido para comprender el significado
de las frases
A es posible una distensión completa; no se requiere ningún esfuerzo,
B es necesario prestar atención; no se requiere un esfuerzo apreciable,
C se requiere un esfuerzo moderado,
D se requiere un esfuerzo considerable,
E no se comprende el significado, aun con el mayor esfuerzo posible.
A las notas de la escala se atribuyen los valores siguientes: A = 4, B = 3,
C = 2, D = 1, E = 0, y la media obtenida de todos los participantes se denomina
nota de esfuerzo en la escucha,
Y
L
E
, para cada nivel de escucha y cada condición de los circuitos.
Puede consultarse una información más detallada sobre las pruebas de conversación y de escucha en [22] y también en el suplemento N.o 2.
2.4
Descripción del modelo
En el modelo se introducirán los siguientes elementos:
1) la característica global de sensibilidad en función de la frecuencia para cada trayecto de transmisión (de la boca del hablante al oído del oyente a través de la conexión) y para el trayecto de efecto local (de la boca del hablante a su propio oído). Estas características de sensibilidad pueden ser medidas según el método descrito en la Recomendación P.64, o calculadas como se explica en [17];
2) el espectro y el nivel del ruido en el oído de cada oyente; este ruido comprende el ruido producido en el circuito, el ruido de sala que llega directamente al oído del oyente y el que llega a través del trayecto de efecto local. Si no se dispone de mediciones específicas, se toman los espectros y niveles de ruido normales; por ejemplo, un ruido de sala con un espectro Hoth a 50 dBA, un ruido de circuito con espectro limitado en banda a un nivel especificado con ponderación sofométrica;
3) el espectro vocal medio y el umbral medio de audibilidad indicados por ejemplo en la referencia [23].
A partir de estos datos se calculan los
Y
L
E
y se halla un valor provisional de
Y
C
para cada participante. Las relaciones entre
Y
C
y el nivel vocal en cada extremo se utilizan seguidamente para refinar
los valores de ambos parámetros, de modo que las estimaciones finales
representen la calidad de funcionamiento a niveles vocales de conversación que
reflejen la realidad.
2.5
Cálculos de sonoridad y de índices de sonoridad
El modelo comienza por llevar el nivel vocal emitido por cada hablante a un
valor normalizado y calcular el espectro y nivel resultantes de la palabra y el
ruido en el oído del oyente. La sonoridad de la palabra recibida se calcula en
función del nivel de la señal, el nivel del ruido y el umbral de audibilidad,
integrados en una gama de frecuencias que va normalmente de 179 a 4472 Hz (14
bandas, estando la inferior centrada en 200 Hz y la superior en 4000 Hz). La
sonoridad de la palabra transmitida por el efecto local se calcula de manera
similar, pero dejándose un margen para el efecto adicional de enmascaramiento
de la palabra que alcanza el oído de manera natural (a través de los trayectos
aéreo y de conducción ósea). Comparando la sonoridad de la palabra transmitida
por un
El método se describe en [24], y no se explica aquí detalladamente. La parte del modelo relativa a la sonoridad tiene importancia por sí misma (por ejemplo para el estudio de la Cuestión 19/XII [25]), aunque no está estrechamente relacionada con el resto del modelo. El programa da como resultado los índices de sonoridad calculados de acuerdo a la Recomendación P.79, aunque también permite calcular un conjunto de índices de sonoridad según el método anterior [26], que se utilizan para cálculos posteriores.
2.6
Cálculo de la
nota de
esfuerzo en la escucha
Esta parte del modelo tiene por objeto reproducir el resultado que se obtendría en una prueba de apreciación de escucha.
Se ha encontrado que es posible calcular
Y
L
E
^ mediante un procedimiento similar a los que se utilizan para calcular
los índices de sonoridad y las notas de apreciación de la nitidez, y que son ya
bien conocidos. Se comienza por calcular una magnitud intermedia, el @índice de
opinión en la escucha (IOE)\, de la manera siguiente. Cada banda elemental en
la gama de frecuencias contribuye al IOE en una cuantía proporcional al
producto
B
`
f
P
(
Z
f
), donde
B
`
f
^ es un factor de ponderación en función de la frecuencia que expresa la
importancia relativa de esa banda elemental para una comprensión sin esfuerzo,
y
P
es una función de crecimiento aplicada al nivel de
sensación
Z
(que ha sido evaluado ya para el cálculo de
sonoridad). Los valores reales de las ponderaciones en función de la frecuencia
difieren algo de los utilizados en los cálculos de sonoridad y nitidez; la
función de crecimiento está limitada al intervalo de 0 a 1, como en las
determinaciones de la nitidez, pero se utiliza la forma siguiente:
P
(
Z
) =
10$$ed$$2h$$Bo
Z
+ 3,8$$Bu10$$Be$$0h$$ef para
Z
&lab; -11 y
P
(
Z
) = 1 - 10$$ed$$2h$$Bo-0,3
(
Z
+ 14)$$Bu10$$Be$$0h$$ef en los demás casos.
IOE es proporcional a
B
`
f
P
(
Z
f
)d
f
, pero en la práctica la integral se sustituye
por una sumatoria () que abarca un número de bandas (normalmente 14), dentro
de cada una de las cuales puede considerarse que
Z
f
y
B
`
f
son sensiblemente constantes, lo cual también se ha considerado para la
evaluación de la sonoridad. La fórmula utilizada entonces es la siguiente:
IOE =
AD
$$So$$Su
i
$$Se
B
`
$$ii
P
(
Z$$ii
)
donde
B
`
i
es la ponderación de frecuencia para la banda
i
-ésima (véase el diagrama de la figura 2-1);
Z
i
es la
Z
^ media en la banda
i
-ésima;
P
es la función de crecimiento adecuada (véase la
figura 2-2);
A
es un coeficiente que depende del nivel vocal
recibido, cuyo valor es 1 para pequeña gama de niveles en torno
al óptimo y disminuye rápidamente fuera de esta gama [véase la
figura 2-3, donde la abscisa cero corresponde ahora a un ISG =
8 dB (Recomendación P.XXE [20]), en lugar de 4 dB como
anteriormente];
D
es un coeficiente que depende del nivel de
ruido recibido (ICN-RLR) [ICN = ruido de circuito inyectado
(Injected Circuit Noise)] y cuyo valor disminuye lentamente
desde 1, para niveles de ruido despreciables, hasta 0 para
niveles muy altos (véase la figura 2-4).
Figura 2-1, p.
Figura 2-2, p.
Figura 2-3, p.
Figura 2-4, p.
Por consiguiente, el IOE sólo alcanza su valor máximo de una unidad en
condiciones caracterizadas por una banda ancha, ausencia de ruido, palabra no
afectada por la distorsión y nivel óptimo de escucha.
El índice de opinión en la escucha, está relacionado con
Y
L
E
^ de una manera que depende de las condiciones de transmisión a las que
se han acostumbrado los oyentes por su experiencia reciente. Se ha observado
que el criterio de apreciaciones de los participantes depende mucho de la
condición del mejor circuito utilizado en el experimento que se está
efectuando, o si se trata de comunicaciones reales, de la calidad de las
mejores conexiones utilizadas normalmente. Por ejemplo, una condición de
circuito que recibe una nota de casi 4 en un experimento en que dicha condición
es la mejor, obtendría una nota de 3, a lo sumo, si en el mismo experimento se
incluyera una condición prácticamente perfecta, y de aproximadamente 3,5 si la
mejor condición en ese experimento tuviese una calidad equivalente a la mejor
conexión que puede utilizarse normalmente en el sistema de la British Telecom.
El parámetro IOELIM, introducido para tener en cuenta este efecto, especifica
el valor de IOE que corresponde a
Y
L
E
máximo; generalmente se le da un valor de 0,885 cuando las conexiones
se juzgan sobre la base de la experiencia en la red de la British Telecom. La
relación, es, en términos generales
ln$$2($$Bo
Y$$idLE$$if
$$Bu4 -
Y$$idLE$$if
$$Be$$2) = 1,465
$$2[ln$$2($$BoIOE$$BuIOE$$idLIM$$if - IOE$$Be$$2) - 0,75 $$2]
esta relación se ha representado en la figura 2-5. Estamos ahora en el punto
en que
Y
L
E
^ se ha evaluado para cada participante en función del nivel de escucha,
en particular el nivel de escucha establecido para cada participante cuando el
otro habla al @nivel vocal de referencia (NVR)\ (Reference Vocal Level),
definido en [27].
2.7
Cálculo de la
nota de
opinión en conversación
Para convertir un valor de
Y
L
E
, al nivel de escucha adecuado, en el valor correspondiente de la nota
de opinión en conversación (
Y
C
) es necesario tener en cuenta las desviaciones del nivel vocal medio
con respecto al NVR.
Se utiliza el símbolo
V
L
^ para designar el nivel vocal eléctrico en dBV a la salida de un
extremo emisor cuando el nivel acústico a la entrada (punto de referencia boca)
es el NVR. Durante la conversación, en ese mismo punto habrá generalmente un
nivel diferente (
V
C
), pues los participantes tienden a elevar la voz si la palabra recibida
es débil o de calidad mediocre, y a reducirla si la palabra se recibe a un
nivel alto. En otros términos:
V
C
en el extremo A depende de
Y
L
E
en el extremo A, que depende de
V
C
en el extremo B, que depende
Y
L
E
en el extremo B, que depende a su vez de
V
C
en el extremo A. Por lo tanto, existe una dependencia circular o efecto
de realimentación.
Figure 2-5, p.
Los trayectos de efecto local dan lugar a complicaciones cuando índice de
enmascaramiento para el efecto local (IEEL) < 13 dB (aparte de llevar ruido
del ambiente al canal receptor como se ha explicado ya). En igualdad de
condiciones, cada nivel vocal del hablante disminuye casi 1 dB por cada 3 dB de
reducción del IEEL por debajo de 13 dB, lo que, desde luego, introduce una
ulterior modificación de las notas de opinión y niveles vocales en ambos
extremos como consecuencia de la mencionada dependencia circular (o efecto de
realimentación).
Además de esto, los niveles de efecto local muy altos resultan
desagradables
per se
, sobre todo cuando la conexión es
deficiente por otras razones.
Se considera que esta compleja interrelación queda expresada de una manera razonable por las siguientes ecuaciones:
Y
`
$$iC
es una magnitud
intermedia que se explica seguidamente.
ln $$2($$Bo
Y
`
$$iC
$$Bu4 -
Y
`
$$iC
$$Be$$2) = 0,7$$2[ln
$$2($$Bo
Y$$idLE$$if
$$Bu4 -
Y$$idLE$$if
$$Be$$2) + 0,5 - $$BoK(13 - IEEL) $$Bu20$$Be
$$2($$Bo4 -
Y$$idLE$$if
$$Bu
Y$$idLE$$if
$$Be$$2)$$2x2$$2] (2-1)
V$$iC
-
V$$iL
= 4,0 - 2,1
Y
`
$$iC
- 0,3 K (13 - IEEL) (2-2)
ln$$2($$Bo
Y$$iC
$$Bu4 -
Y$$iC
$$Be$$2) = 0,8451
ln$$2($$Bo
Y
`
$$iC
$$Bu4 -
Y
`
$$iC
$$Be$$2) - 0,2727 (2-3)
donde
K = 1 para un IEEL < 13 y
K = 0 en los demás casos.
Introduciendo en la ecuación (2-1) el valor de
Y
L
E
^ hallado ya para el extremo A (que sería aplicable para
V
C
=
V
L
en el extremo B), se obtiene una primera aproximación de
Y
`
$$iC
, y después, a partir de la
ecuación (2-2), una aproximación de
V
C
en el extremo A. Estos mismos cálculos se repiten con este nivel vocal
y se obtiene un nuevo valor de
Y
L
E
en el extremo B, y de la misma manera, una aproximación de
Y
`
$$iC
^ y
V
C
en el extremo B. Este proceso se repite cíclicamente hasta que
Y
`
$$iC
converja hacia un determinado
valor y, al mismo tiempo, se satisfagan las ecuaciones (2-1) y (2-2).
La figura 2-6 muestra la forma de la relación resultante entre
Y
L
E
^ e
Y
`
$$iC
, para dos valores
diferentes de IEEL, teniendo
V
C
su valor propio. La transformación, ecuación (2-3), que ilustra la
figura 2-7 se aplica entonces a la nota intermedia
Y
`
$$iC
para dar la nota estimada de
opinión en conversación
Y
C
que se representa en función de
Y
L
E
en la figura 2-8.
Figura 2-6, p.
Figuras 2-7 y 2-8, p.
2.8
Evaluación de otras medidas subjetivas de la
calidad
Se han desarrollado relaciones para diversas dicotomías de la escala de
opiniones - por ejemplo, la proporción de opiniones de valor superior a 2 (es
decir, notas de
`excelente'
o
`buena'
) - y para el porcentaje de
respuestas positivas a la pregunta sobre las dificultades experimentadas
(suplemento N.o 2).
Por ejemplo, el porcentaje de dificultad se representa por la ecuación:
ln $$2($$Bo
D
$$Bu1 -
D
$$Be$$2) =
-2,3 ln$$2($$Bo
Y$$iC
$$Bu4 -
Y$$iC
$$Be$$2)
donde
D
100 = %
D
.
Sin embargo, estas relaciones sólo son satisfactorias en presencia de ciertas clases de degradación, y están aún en estudio.
2.9
Correspondencia entre valores calculados y
observados
Para conexiones simétricas, y a condición de que se excluyan los casos de
niveles muy altos del efecto local y del ruido de sala, el modelo reproduce
bastante bien los resultados de pruebas de conversación efectuadas en
laboratorio, en el Reino Unido. En las pruebas de laboratorio más recientes se
ha observado que los niveles vocales, y por tanto, las notas de opinión, tienen
tendencia a ser más bajos que los observados anteriormente, pero esto no altera
mucho las condiciones relativas de los circuitos. Se cree, aunque esto no haya
quedado aún plenamente comprobado, que aproximadamente las mismas condiciones
relativas (
`relatividades'
) son válidas para otras poblaciones de
participantes (en particular, para la población constituida por los usuarios
telefónicos ordinarios acostumbrados al sistema del British Telecom), si bien
pudieran obtenerse notas de valores absolutos diferentes si intervienen otras
poblaciones de participantes o se utilizan procedimientos experimentales
diferentes.
Los resultados disponibles obtenidos en experimentos con conexiones
asimétricas son relativamente pocos, pero, no obstante, revelan que las
predicciones mediante el modelo acusan una divergencia demasiado grande entre
los dos extremos de la conexión (especialmente con respecto a
V
C
, y no tan grande con respecto a
Y
C
). Se propone introducir una característica de realimentación para
reducir las divergencias entre los dos valores de
V
C
, pero deberá tenerse cuidado de no reducir demasiado la divergencia de
Y
C
como resultado de esto. La CFR 4 del anexo A muestra un ejemplo de
cálculos con el programa CATNAP para un conjunto de conexiones con pérdidas
asimétricas: compárense estas predicciones con la referencia [30].
Las previsiones de
Y
C
^ y de
V
C
^ mediante el CATNAP y el CATNAP83 se han comparado con los resultados
de varios experimentos de conversación realizados en el Reino Unido desde 1976.
Las concordancias se resumen en el cuadro 2-1.
Cuadro 2-1 [T2.3], p.
Se observará que la mejora de
Y
C
^ prevista para las conexiones simétricas se ha obtenido a expensas de
un ligero aumento de la desviación cuadrática media de
Y
C
cuando se incluyen conexiones asimétricas. Ahora bien, en vista de los
demás cambios que se espera serán necesarios para predecir de manera adecuada
la calidad de funcionamiento de las conexiones asimétricas, parece apropiado en
este momento guiarse principalmente por los resultados de las conexiones
simétricas.
2.10
Inclusión de otros factores de degradación
2.10.1
Distorsión de cuantificación MIC
En [28] se describe un método para tratar los efectos de la distorsión de
cuantificación en sistemas MIC. Se expresa en ese trabajo que puede evaluarse
un parámetro
Q
, valor eficaz de la relación palabra/ruido
de cuantificación, expresada en decibelios, para cualquier tipo especificado de
sistema MIC, en función del nivel vocal de entrada. Se ha observado que el
efecto subjetivo de un valor dado de
Q
puede aproximarse
por el de un ruido de circuito continuo con un nivel de
G
dB por debajo del nivel vocal, siendo
G
= 1,07 + 0,285
Q
+ 0,0602
Q
2.
Así, para una conexión que comprenda enlaces MIC, habrá que incluir una
evaluación del nivel de ruido equivalente en el proceso iterativo que determina
V
C
: cada aproximación sucesiva de
V
C
conduce a un nuevo valor de
Q
, el cual se utiliza
a su vez para hallar un nuevo valor de
G
, del que se
obtiene una nueva contribución al ruido de circuito que deberá tenerse en
cuenta para calcular el nuevo valor de
Y
L
E
. En la práctica, los efectos de estas modificaciones son despreciables,
a menos que el nivel vocal a la entrada del sistema MIC descienda por debajo de
-25 dBV, que el nivel de ruido de circuito en ese mismo punto sea demasiado
alto, o que el nivel vocal de entrada sea tan alto (por ejemplo, superior a -5
dBV) que se produzcan limitaciones apreciables de las crestas.
2.10.2
Compresión-expansión (compansión)
silábica
El caso de un compansor silábico 2^:^1 puede tratarse de una manera sencilla hallando un nivel de ruido continuo subjetivamente equivalente.
Sea
S
^ el nivel vocal a la entrada del compresor, y
N
^ el nivel de ruido (con ponderación sofométrica)
producido entre el compresor y el expansor, magnitudes ambas expresadas en dB
con relación al nivel invariable. Los niveles resultantes a la salida del
expansor serán entonces los indicados en el cuadro 2-2.
Cuadro 2-2 [T3.3], p.
Obsérvese que
S
^ (señal vocal) y
N
^
(ruido) son normalmente negativos, por lo que las mejoras son positivas. Todo
ruido presente a la entrada del compresor estará presente, al mismo nivel, a la
salida del expansor, y se combinará por adición de potencia con el otro ruido
en el mismo punto.
La calidad de funcionamiento subjetivamente equivalente se obtiene suprimiendo el compansor e introduciendo en su lugar un nivel continuo de ruido que satisfaga la condición:
Mejora total = 1/3 (mejora en presencia de
conversación) +
+2/3 (mejora en ausencia de conversación)
= -
S
/6 -
2
N
/3
por lo tanto,
nivel de ruido
equivalente =
N
- mejora
=
N
+
S
/6 +
2
N
/3 =
S
/6 +
5
N
/3.
Este nivel de ruido se calcula de nuevo partiendo de
V
C
^ en cada iteración y se utiliza para calcular el siguiente valor de
Y
L
E
.
2.10.3
Retardo y eco
La audibilidad y objetabilidad del eco pueden expresarse como una función
relativamente sencilla del retardo y el índice de sonoridad del trayecto de
eco, pero los efectos más amplios del eco y el retardo del trayecto principal
en la perturbación de la conversación sólo pueden evaluarse en los momentos
actuales mediante una estimación
ad hoc
sobre la base de
la calidad de funcionamiento conocida de condiciones de circuito en partes
vecinas de la gama. Se están tomando medidas para ampliar el modelo en este
sentido, teniendo en cuenta también la interacción del retardo y del eco con el
efecto local y la distorsión no lineal.
2.10.4
Diafonía
La parte del modelo destinada a los cálculos de sonoridad puede utilizarse para estimar la audibilidad de la diafonía, para distintas atenuaciones, y, sobre esta base, determinar la atenuación necesaria para reducir la diafonía a un nivel inaudible, o aceptable.
2.11
Utilización práctica del modelo
A nivel académico o de investigación, la aplicación principal de un modelo de esta clase consiste en promover la comprensión de los fundamentos de la telecomunicación por el hombre, y descubrir posibles mejoras en las técnicas de los sistemas de telecomunicación.
A nivel práctico, la ventaja principal del modelo es la de codificar los
datos conocidos sobre la calidad de funcionamiento de las conexiones
telefónicas, económicamente y sin necesidad de tabulaciones o gráficos de gran
tamaño y complejidad. Para conexiones que sólo son afectadas por las
degradaciones
`naturales'
, el programa CATNAP facilita mucho la
utilización del modelo para aplicaciones de rutina. El usuario de este programa
no necesita tener más nociones de la teoría que el significado de los términos
y símbolos utilizados, y normalmente no tiene que efectuar ninguna medición
especial. Las conexiones se especifican en base de elementos y magnitudes
corrientes, tales como niveles de ruido, teléfonos de determinados tipos,
longitudes de cable con sus características de resistencia y capacidad por
unidad de longitud (km), y atenuadores con sus atenuaciones nominales.
Partiendo de estos datos, el programa efectúa todos los cálculos necesarios e
imprime índices de sonoridad, niveles vocales y notas de opinión
(
Y
L
E
e
Y
C
). Puede imprimir, si así se desea, otras informaciones más detalladas.
Sería posible, desde luego, construir una gran tabla de resultados aplicable a una amplia gama de conexiones, pero esta tabla sería, o bien demasiado grande para ser práctica, o estaría limitada al hacerse determinadas selecciones arbitrarias con relación a muchas variables. Tanto en uno como en otro caso, se perdería la ventaja que ofrece el modelo: el hecho de almacenar la información con economía de codificación, y de imprimir sólo la parte requerida, cuando se desee.
El CATNAP puede utilizarse también a la inversa. Supóngase que se desea
hallar el valor de cierta variable (la variable independiente) en una conexión
que producirá un valor dado de una de las variables dependientes. Efectuando
pasadas del programa para diferentes valores de la variable independiente, se
identifica una región dentro de la cual está el valor requerido. Se puede
repetir el cálculo para intervalos cada vez menores hasta que el valor
requerido quede determinado con suficiente exactitud. Por ejemplo, si se
mantienen constantes todas las características excepto la línea local, se puede
hallar la longitud de línea (para el tipo de cable en cuestión) que producirá
valores de ISG que no rebasen cierto máximo especificado, o los valores
Y
C
que rebasen cierto mínimo especificado. Sería posible también, desde
luego, operar con dos variables independientes, pero la determinación de las
combinaciones que satisfacieran el criterio exigiría un trabajo tanto más
complejo.
La utilidad de estos recursos es evidente.
3
Cálculo de la calidad de transmisión a partir de
mediciones objetivas por el método del índice de información
(Contribución de Francia)
3.1
Introducción: tipo de modelo
La teoría del índice de información se describe en [31]. Esta cantidad puede calcularse a partir de resultados de mediciones objetivas y de algunos datos fundamentales sobre la palabra y la audición. Entre los factores enumerados en la Cuestión 7/XII [32], el modelo tiene en cuenta la pérdida de transmisión, el ruido de circuito, el ruido ambiente, la distorsión de atenuación en función de la frecuencia, el efecto local y diversas distorsiones que se producen en las transmisiones digitales (Cuestión 18/XII). Se está estudiando el efecto de otros tipos de distorsión no lineal.
Este modelo pertenece al segundo tipo mencionado en [33] y en el 2.1 de este suplemento, ya que refleja las relaciones de causa a efecto entre la entrada (propiedades de la conexión considerada, entorno acústico, propiedades de la sonoridad de la palabra y de la audición) y la salida (información mutua transmitida entre el hablante y el oyente). En este 3 se describe exclusivamente el método práctico de cálculo del índice de información. Como se indica en [31] y en los cuadros 3-4 y 3-7, los valores así calculados están estrechamente correlacionados con los resultados de las pruebas subjetivas de opinión realizadas en varios países.
3.2
Aplicación a las transmisiones digitales
3.2.1
Definiciones
En el cuadro 3-1 se definen las diversas relaciones señal/ruido que han de tenerse en cuenta (en dB).
Cuadro 3-1 [T4.3], p.
Sea
s
^ la señal vocal original y
r
^
la señal reconstituida, se tiene:
Q
P
= 10 log10 $$1[$$So$$Su$$Se
s
2 /
$$So$$Su$$Se(
s
-
r
)2$$1] dB (3-1)
Si se toman las sumas para una emisión completa de palabras,
Q
P
^ no es un criterio de calidad satisfactorio; para una frecuencia de
muestreo de 8 kHz, se tiene
Q$$idseg$$if
= $$Bo1$$Bu
M
$$Be
$$So
M
-1$$Su
m
=0$$Se 10 log10
$$3o$$So128$$Su
j
=1$$Se
s
2
(
j
+ 128
m
)
$$3u$$So128$$Su
j
=1$$Se [
s
(
j
+ 128
m
) -
r
(
j
+ 128
m
)]2$$3e dB(3-2)
donde
M
^ es el número de segmentos de 16 ms.
Para determinar
Q
s
, se calculan los espectros de la señal, (
s
) y de
la distorsión (
s
-
r
) para 256
muestras de 32 ms de duración, se les divide en las bandas de frecuencias
apropiadas. A continuación, se calcula en cada banda la relación
señal/distorsión por segundo.
3.2.2
Fórmulas básicas
El
I
I
^ (en dB), definido en [31], viene dado por
I
I
= $$So$$Su
j
$$Se
B
j V
j
(3-3)
con
V
j
= $$Bo3$$Bu0,10 + 10$$ed-(
Q
j
+
C
j
)/10$$ef$$Be (3-4)
B
j
^ es la ponderación atribuida a la banda de orden
j
;
C
j
= 10 log10(
f
j
/ó
f
c
), siendo ó
f
c
la
En el cuadro 3-2 se indican los valores de
B
j
^ y de
C
j
^ para las bandas que se utilizan en el ejemplo del
3.2.4
; se
reproducen en las líneas 70 y 80 del apéndice I. En las líneas 180 a 370 del
apéndice II, columnas BJ y CJ, se indican los valores para las frecuencias
preferidas (espaciadas un tercio de octava) por la ISO, de 0,1 a 8 kHz.
Cuadro 3-2 [T5.3], p.
3.2.3
Correspondencia entre las relaciones señal/ruido en el
caso de transmisiones digitales
En el caso de ARRM con ruido uniforme o conformado, según su principio de
funcionamiento,
Q
s
=
Q
j
, puede aplicarse directamente la ecuación (3-4) si se conoce
Q
s
en cada banda.
Para los codificadores digitales, se utiliza la ley de equivalencia que
figura en las líneas 150 a 170 del apéndice I, ley que depende de dos
parámetros,
K
1 y
d
=
Q
s
e
g
-
Q
p
. Los cálculos numéricos han demostrado que esta ley es válida tanto
para MIC (
K
1 = 5,2;
d
= 0) como para
la palabra natural (
K
1 = 5,2;
d
=
-5,3) [31]. El ejemplo del
3.2.4
muestra que esta ley de
equivalencia da resultados coherentes para varios tipos de codificadores.
3.2.4
Programa y ejemplo de aplicación
El programa utilizado se reproduce como apéndice I.
En el cuadro 3-3 se indican los valores medidos de las relaciones señal/ruido definidas anteriormente para ARRM y para diversos codecs, así como los valores de índices de información calculados a partir de esos resultados como notas medias de opinión (NMO) para la escucha determinadas en el laboratorio del CNET [34].
En el cuadro 3-4 se indica la correlación entre estas NMO y el índice de información (véase el cuadro 3-3) y con otras mediciones objetivas propuestas de la calidad de transmisión.
3.3
Aplicación a las transmisiones analógicas
3.3.1
Generalidades; utilización del programa
En el caso de las transmisiones analógicas, se explicará el cálculo del índice de informaicón con referencia al programa reproducido en el apéndice II. Esto se aplica a una conexión compuesta de dos aparatos telefónicos NTT tipo 600 (con líneas de abonado de 7 dB), un filtro SRAEN y una atenuación variable. En el 3.4 se examina la posibilidad de escribir el programa correspondiente para otros tipos de conexiones.
El programa se utiliza del siguiente modo:
a) introducir RN, IEEL, ICN0^ como se define en las líneas 30 a 60
del programa, pulsar
`L'
, introducir OLR; leer IN =
índice de información (escucha);
b) si se requiere
I
c
(índice de información en condiciones de conversación)Véase el cuadro
3-5., pulsar
`C'
; leer IN =
I
c
;
c) pulsar
`T'
.
3.3.2
Datos
Líneas 170 a 370 del programa.
Las líneas 180 a 370 corresponden a frecuencias con separación de un tercio de octava de 0,1 a 8 kHz.
3.3.2.1
Datos básicos
Estos datos no dependen del tipo de aparato telefónico utilizado.
BK = umbral de escucha para
sonidos de espectro
continuo
(
L
s
^ en [31]) referido al punto de referencia oído;
S = densidad espectral (intensidad media a largo plazo) de la voz en el punto de referencia boca; S + 0,4 dB corresponde a un nivel vocal de -4,7 dB/1Pa;
BJ = ponderación en frecuencia (véase [31]);
CJ = término de corrección
en la fórmula (3-4),
que da
V
j
.
3.3.2.2
Características electroacústicas
Estas características dependen de la conexión considerada.
SRL = atenuación (emisión + recepción) del sistema local;
D1 = atenuación del filtro de línea.
Table 3-3 [T6.3], A L'ITALIENNE, p.
Table 3-4 [T7.3] A L'ITALIENNE, p.
3.3.2.3
Componentes de ruido
Se consideran las siguientes componentes (que dependen de la conexión):
BDFE = espectro del ruido ambiente en el extremo distante transmitido por el aparato telefónico del extremo distante;
BDCN = espectro del ruido de circuito;
BDST = espectro del ruido ambiente en el extremo próximo transmitido por el trayecto de efecto local;
BDEL = espectro del ruido ambiente en el extremo próximo transmitido por la fuga del pabellón del auricular.
Los datos de las líneas 180 a 370 corresponden a una conexión típica; son los siguientes:
FE = BDFE calculado para RN = 50 dBA y un índice de sonoridad global (ISG) de 5 dB, de conformidad con la Recomendación P.79;
CN = BDCN calculado para ICN0 = -60 dBmp;
ST = BDST calculado para RN = 50 dBA e IEEL = 15 dB;
EL = BDEL calculado para RN = 50 dBA.
Los cálculos se realizaron [35] a partir de las características de frecuencia indicadas en [36], mediante un método similar al que se utilizó para obtener el cuadro 3 a partir del cuadro 2 de la referencia [33].
3.3.3
Cálculo de las relaciones señal/ruido
3.3.3.1
Nivel de la señal
En primer lugar, se corrige el ISG si es inferior al valor típico (apéndice II, líneas 100 a 160). Este valor óptimo se determina mediante una subrutina (líneas 720 a 810) similar a las fórmulas que aparecen en [38], pero adaptada a los resultados de las pruebas subjetivas de opinión publicadas en [36].
3.3.3.2
Relación señal/ruido
^(líneas 425 a 440)
Se toma la suma de potencias de los componentes de ruido, y se obtiene la
relación señal/ruido
Z
n
.
3.3.3.3
Efecto de los umbrales
^(líneas 450 a 480)
Se calcula
Z
a
^ (véase [31]) a partir del que se obtiene la relación señal/ruido
equivalente
Z
e
. La resultante
Z
se obtiene mediante la suma de
potencias de los ruidos correspondientes a
Z
n
y
Z
e
.
3.3.4
índice de información para un nivel vocal constante I
L
La equivalencia entre
Z
^ y
Q
^ se
obtiene a partir de los valores que figuran en la rúbrica
`Japón'
en el
cuadro 1 de [37], después se calcula
V
para cada
frecuencia (líneas 650 a 700) y se obtiene IN para la escucha (líneas 500 a
550).
3.3.5
índice de información en
conversación
, I
c
En primer lugar se modifica la potencia vocal para tener en cuenta la acción del efecto local cuando se habla (líneas 90 y 560 a 610), como en el 2.7 .
Se añade una segunda corrección (línea 620), como se explica en [31]. La aplicación del presente modelo a los aparatos telefónicos tipo 13-2P-27, con la ley de equivalencia mencionada en el 3.3.4 , da lo siguiente:
V
c
-
V
L
= 9,87 - 0,4085
I
L
3.3.6
Ejemplos
En el cuadro 3-5 se dan las NMO, determinadas subjetivamente mediante dos pruebas (una en condiciones de escucha y otra de conversación) realizadas en las mismas condiciones, citadas en [36], y los índices de información calculados para esas condiciones.
En el cuadro 3-6 se indican las NMO subjetivas, determinadas para diversas condiciones de ruido, y los índices de información en escucha correspondientes.
En el cuadro 3-7 se indica la correlación entre las NMO subjetivas y los valores de índices de información indicados en los cuadros 3-5 y 3-6, así como los resultados de cálculos similares para aparatos telefónicos tipo 13-2P-27.
Tableau 3-5 [T8.3], p. 32
Tableau 3-6 [T9.3], p. 33
Tableau 3-7 [T10.3], A L'ITALIENNE, p. 34
3.4
Ampliaciones
3.4.1
Características en frecuencia
En el apéndice II se da un ejemplo que se explica anteriormente en el 3.3 . Si se utilizan distintos tipos de aparatos, redes de equilibrado, líneas de abonado o filtros de línea, deberán modificarse en consecuencia los datos correspondientes del apéndice II, y se deberán calcular de nuevo los datos de ruido. El procedimiento es como el dado en el modelo del 2.4 y se explica en [33].
El ISG y el IEEL, utilizados como variables independientes, deberían calcularse de nuevo según la Recomendación P.79.
3.4.2
Conexiones que incluyen procesos digitales
El
3.2
y el apéndice I se aplican a los casos en que la señal
vocal se aproxima al nivel óptimo, a fin de comparar distintos codificadores en
esas condiciones. Si los codificadores causan una mutilación apreciable, deberá
calcularse la pérdida de información debida a ese efecto, y deberá determinarse
el valor correspondiente de
Q
, como se explica en [31].
En cualquier caso, cuando se incluyen procesos digitales en una conexión de
una red telefónica, deberán determinarse los valores correspondientes de
Q
m
en cada banda de frecuencias, y deberán combinarse con el valor de
Q
en el apéndice II, mediante una suma de potencias de
ruidos y distorsiones.
MONTAGE :
.4
SUR LE RESTE DE CETTE PAGE
RSR
t
h
NF01/019
(cs,) - (cs,)
(1BT) (BT..)
(5.TE.08.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 281 - 329
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 16.11.88 BM
ID + LASER + diskette MAJ 24.11.88 RM
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 02.12.88 PR
Nouvelle sortie pour lecture
(trop de corrections) 6.12.88
ZR
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP + LASER 19.12.88 CJ
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateurs...) ........ ..
BAT 18.01.89 PV
MAJ s/disquettes 22.02.89 CD
3
Supplément no 3 au début de cette page
4
@
Modelo de índice de calidad global para
evaluación de la calidad de una red (OPINE) \
(Contribución de la NTT)
4.1
Introducción
La NTT ha estudiado un modelo objetivo para evaluar la calidad de las transmisiones telefónicas [39], [40], [41], [42]. En este 4 se describe el OPINE (modelo de índice de calidad global para evaluación de la calidad de una red), centrándose en la utilización práctica.
El OPINE trata la pérdida de transmisión, el ruido de circuito, el ruido ambiente, la distorsión de atenuación en función de la frecuencia (factores fundamentales) y la distorsión de cuantificación, el eco para el hablante y el efecto local. Establece un modelo del proceso auditivo-psicológico de evaluación de la calidad de transmisión telefónica por el ser humano, basándose en esos factores. Es, por consiguiente, el segundo tipo de modelo conforme a la clasificación del 2 (British Telecom). El principio esencial del modelo es que la evaluación de los factores psicológicos (no de los físicos) en una escala psicológica, es aditiva. El modelo ha sido ampliado desde la primera revisión para tener en cuenta factores físicos adicionales.
El OPINE se elaboró inicialmente en 1983 para los factores fundamentales [39]. Los datos de pruebas de opinión utilizados para acondicionar y verificar coeficientes dependen en gran medida de los resultados del experimento realizado en NTT ECL, Musashino, en 1975. Su propósito esencial era estudiar la nota de opinión como una medida de la calidad de las señales vocales, y como base de normas de transmisión telefónica. En [40] y [43] se indican los datos brutos. El experimento se realizó a gran escala tomando en cuenta varios factores, y utilizando un aparato telefónico NTT tipo 600.
En 1985 se realizaron pruebas de opinión para la distorsión de cuantificación. Se formuló y comprobó [41] una nueva revisión del modelo, que también trataba de la distorsión de cuantificación.
Se realizaron paralelamente [44], [45] otras pruebas de opinión para el eco y el efecto local para el hablante. Más tarde se estudiaron las características de evaluación del eco para el hablante, y su interacción con la sonoridad.
En 1986 se formuló [43] la revisión 2.0 del OPINE y se redifinieron todos los parámetros en términos de índices de sonoridad (IS). Los puntos mejorados de la revisión 2.1 (son cambios menores) son los siguientes:
-corrección de ó
f
para que sea compatible con el de la
Recomendación P.79;
-eliminación de un error de programación poco importante del programa Fortran en la revisión 2.0.
Mientras se estudiaba la configuración del modelo, se investigaron [46] también las características psicológicas de la evaluación de opinión, utilizando como variables la pérdida de transmisión y el ruido de circuito. Las conclusiones principales fueron:
-Las notas de opinión pueden reproducirse satisfactorramente si se mantienen constantes las condiciones del experimento, el tipo de participante y otros parámetros.
-Las condiciones de prueba influyen considerablemente en las notas de opinión. Las condiciones de atenuación afectan en particular a la nota de opinión absoluta.
A pesar de estas conclusiones, debe definirse para uso práctico una evaluación absoluta para una condición de red determinada.
Por consiguiente, se especifican dos clases de pruebas de opinión:
-la clase 1, en que la nota refleja el valor medio de la evaluación de la calidad de la red para el abonado telefónico en general;
-la clase 2, que proporciona una nota relativa, pero que es sensible a determinados factores físicos.
En la prueba de la clase 1, se trata de obtener una nota de opinión absoluta. Por este motivo, la gama de condiciones de prueba debería ser similar a la de la degradación en la red comercial actual. Además, mientras mayor es el número de factores tomados en cuenta en la prueba de opinión, más se acerca el resultado a un valor absoluto. El número de participantes debería exceder de 60. Sin embargo, la prueba de la clase 2 se utiliza para estudiar la interacción entre varios factores. Esta prueba es más práctica pero el resultado no es absoluto. Convendría que la profesión del participante estuviera relacionada con la calidad vocal.
Al formular el OPINE, se clasifica como primera clase la base de datos de opinión de 1975, y el resto como segunda clase.
Las encuestas de opinión realizadas después de 1983 se utilizaron principalmente para la verificación cualitativa de las características aditivas de la evaluación según una escala psicológica para distintos factores.
Para ampliar el OPINE, se cambiaron los coeficientes para tener en cuenta factores más nuevos, de modo que se ajustaran a los resultados de la nota absoluta de la prueba de la clase 1 de 1975.
4.2
Descripción del modelo
Sobre la base de estudios anteriores, se eligieron cinco factores psicológicos que influyen en la calidad de las señales vocales en telefonía:
1)distorsión vocal para la distorsión de atenuación en función de la frecuencia;
2)atenuación o exceso de sonoridad efectiva en conversación;
3)ruido durante los intervalos con conversación y sin conversación;
4)degradación debida al eco para el hablante;
5)degradación causada por el efecto local.
Se utiliza también para cada uno de los factores citados un @IC (índice de calidad)\ que indica la degradación psicológica, y se estima la NMO a partir del @índice de calidad global (ICG)\ que se obtiene sumando todos los IC.
A fin de calcular el IC para cada factor, se obtienen los factores físicos para la sonoridad, la distorsión, etc., y se transforma cada IC mediante una función apropiada. Estas funciones se determinan heurísticamente y se estiman las constantes necesarias a partir de datos subjetivos. La influencia de cada factor sobre la evaluación está reflejada por estas constantes. La figura 4-1 muestra el diagrama de bloques conceptual del OPINE. El modelo consta de cuatro partes: 1) cálculo electroacústico global, 2) obtención de parámetros auditivos, 3) obtención de un índice de calidad y 4) obtención de una evaluación. Los números de la figura se refieren a los números de las ecuaciones del 4.3 .
4.3
Configuración del modelo OPINE
Todos los símbolos se clasifican en cinco tipos.
Tipo [A]:Parámetros del modelo.
Tipo [A-1]:Constantes o coeficientes adoptados a partir de normas.
Tipo [A-2]:Constantes o coeficientes aceptados por el OPINE a partir de resultados de otros estudios.
Tipo [A-3]:Coeficientes estimados a partir de los resultados de las pruebas subjetivas de NTT.
Tipo [B]:Variables de entrada de la sección descrita.
Tipo [C]:Salidas intermedias del OPINE de la sección descrita.
Figure 4-1, p.1
Las variables de entrada del modelo y los valores de los parámetros del
modelo se enumeran en el
4.4
. En las ecuaciones siguientes,
C
j
(
j
= 1,13) denota constantes (del tipo [A-3]). El
sufijo
i
denota el número de banda de frecuencias de un
tercio de octava. Las relaciones entre las variables que corresponden a cada
sección se indican en las figuras 4-3 a 4-10. La definición de los símbolos
gráficos utilizados en estas figuras se encuentra en la figura 4-2.
4.3.1
Cálculo electroacústico global
4.3.1.1
Nivel de ruido blanco subjetivamente equivalente a
la distorsión de cuantificación
El modelo expresa la evaluación subjetiva característica del codec mediante
una relación señal vocal subjetiva equivalente/ruido correlacionado con la
palabra (
Q
o
p
). Se obtiene el nivel equivalente de ruido blanco utilizando los
resultados de la prueba subjetiva de opinión para la referencia de ruido
modulado (RRM). Si se conoce
Q
o
p
de un codec determinado o de su conexión en cascada, es posible
utilizar el valor como una entrada. En el cuadro 4-1 se enumeran los diversos
codecs y
Q
o
p
adoptados aquí.
Tableau 4-1 [T11.3], p.
donde
(+)es la operación de suma de potencias
Símbolos de tipo [B]
Q
o
p
es la nota de opinión equivalente a la relación señal vocal/ruido
correlacionado con la palabra (dB)
V
C
es el nivel de ruido de circuito a la entrada del circuito telefónico
local en recepción (dBmp)
ISG
es el índice de sonoridad global del sistema
telefónico que se está considerando (dB)
ISR
es el índice de sonoridad en recepción del sistema
telefónico que se está considerando (dB)
Símbolos de tipo [C]
V
W
o
p
es el nivel subjetivo de ruido blanco equivalente (IC) a la entrada del
circuito telefónico local en recepción (dBmp)
IC
Q
es el IC para la distorsión de cuantificación
V
C
Q
es el nivel de ruido de circuito equivalente en presencia de ruido de
circuito y de distorsión de cuantificación (dBmp)
Nota
- Cuando el sistema digital no se considera en
condición de prueba, las ecuaciones (4-1) y (4-2) no son necesarias, y
V
W
o
p
se ajusta a un nivel bajo arbitrario, como -100, en la ecuación (4-3).
4.3.1.2
Nivel vocal y nivel de ruido total en el punto de
referencia oído (PRO)
(véase también el anexo C)
donde
(+)es la operación de suma de potencias
Símbolos de tipo [A-1]
B
S
i
es la densidad espectral de la voz referida al punto de referencia boca
(PRB) (dB con respecto a 20 èPa/Hz)
ó
f
i
es la anchura de la banda de frecuencias de un tercio de octava
preferida por la ISO (Hz)
Símbolos de tipo [A-2]
B
P
i
es el nivel espectral de cresta de la voz referido al PRB (dB con
respecto a 20 èPa/Hz)
X
i
es el umbral de audición para un sonido continuo referido al PRO (dB
con respecto a 20 èPa/Hz)
B
0
i
es el umbral de audición para un tono puro (dB con
respecto a 20 èPa/Hz)
K
i
es la anchura de banda crítica (dB)
L
R
N
E
i
es la pérdida de transmisión por fuga en el PRO del oyente (dB)
Símbolos de tipo [B]
L
M
E
i
es la pérdida total de boca a oído (dB)
S
J
E
i
es la sensibilidad en recepción de un circuito telefónico local entre la
entrada eléctrica y el PRO (dB con respecto a Pa/V)
B
R
N
i
es la densidad espectral del ruido ambiente (dB con respecto a 20
èPa/Hz).
La evaluación con ponderación A de
B
R
N
i
se convierte en
R
N
(dBA)
L$$idRNSTi$$if
es la pérdida de transmisión por el
efecto local desde el PRB al PRO (dB)
V
C
Q
i
es el nivel de ruido de circuito equivalente en presencia de ruido de
circuito y de distorsión de cuantificación simultáneamente (dBV/Hz).
La evaluación con ponderación sofométrica de
V
C
Q
i
se conviente en
V
C
Q
Símbolos de tipo [C]
S
i
es el nivel espectral de la banda de señal vocal en el PRO (dB con
respecto a 20 èPa)
S
P
i
es el nivel espectral de cresta de la señal vocal referido al PRO (dB
con respecto a 20 èPa/Hz)
N
i
es el nivel de ruido total en la banda en el PRO (dB con respecto a 20
èPa)
N
C
Q
i
es el nivel de ruido causado por ruido de circuito estacionario y
distorsión de cuantificación en el PRO (dB con respecto a 20 èPa/Hz)
N
`
C
Q
i
es el nivel en la banda de
N
C
Q
i
(dB con respecto a 20 èPa)
N$$idRNSTi$$if
es el nivel de efecto local causado por
un ruido ambiente en el PRO (dB con respecto a 20 èPa/Hz)
N
R
N
E
i
nivel de ruido ambiente percibido por la fuga del pabellón del auricular
(dB con respecto a 20 èPa/Hz).
4.3.2
Cálculo de los parámetros de audición y del índice
de calidad (IC)
4.3.2.1
IC
E
L (IC con atenuación o exceso de sonoridad efectiva)
donde
máxes un sufijo que denota el valor máximo dentro de las bandas de paso
Símbolos de tipo [A-1]
G
i
es la relación entre la sonoridad para la banda de frecuencias
i
en un sistema sin atenuación, y la sonoridad total
(función de sonoridad)
ó
f
i
es la anchura de la i-ésima banda de frecuencias (Hz)
m
es el coeficiente exponencial del oído (= 0,175)
M
es el número de bandas de la subdivisión (= 19)
Símbolos de tipo [A-3]
ç0es la sonoridad óptima en el PRO
C
es una constante. El valor de
C
no es necesario ya que
C
se suprime en la ecuación (4-15).
Símbolos de tipo [B]
L
M
E
i
es la característica de la atenuación de transmisión en función de la
frecuencia de un PRB a un PRO (dB)
Símbolos de tipo [C]
IC
E
L
es el IC de la sonoridad en ausencia y en presencia de ruido
ç
E
es la sonoridad efectiva en el PRO teniendo en cuenta el efecto del
ruido
b
n
es la atenuación equivalente para la sonoridad en presencia de ruido
(dB)
e
n
es el nivel de cresta de sensación máxima de la palabra (dB).
4.3.2.2
Expresión de IC
E
L en función de los índices de sonoridad (IS)
La ecuación (4-15) se expresa teóricamente en función de los IS. La obtención de la ecuación (4-16) a partir de la (4-15) se incluye en el anexo E.
donde
Símbolos de tipo [A-3]
ISG
0es el valor del índice de sonoridad global para el
que el sistema telefónico proporciona la sonoridad óptima (dB)
Símbolos de tipo [B]
ISG
es el índice de sonoridad global del sistema
telefónico estudiado (dB).
4.3.2.3
IC
N (IC con ruido)
donde
Símbolos de tipo [A-1]
A
i
es el peso para la característica A en la banda de frecuencias
i
(dB)
Símbolos de tipo [A-3]
N
t
h
es el umbral de ruido (dB con respecto a 20 èPa)
n
es el exponente
Símbolos de tipo [B]
N
`
C
Q
i
(véase el
4.3.1.2
)
Símbolos de tipo [C]
IC
I
N
es el IC para el ruido de circuito en reposo (intervalo sin
conversación)
N
`
i
es el nivel por encima del umbral de ruido (dB)
donde
Símbolos de tipo [A-3]
RSR
t
h
es el umbral por debajo del cual la relación señal/ruido no tiene efecto
sobre la evaluación (dB)
Símbolos de tipo [B]
S
i
(véase el
4.3.1.2
)
N
i
(véase el
4.3.1.2
)
Símbolos de tipo [C]
IC
S
N
es el IC para el ruido en el intervalo de conversación
RSR
es la relación señal/ruido en el PRO (dB).
4.3.2.4
IC
A
D (IC con distorsión de atenuación en función de la
frecuencia)
donde
g
i
es la función de conversión del espectro de potencia vocal en nivel de
sonoridad mediante una curva de equisonoridad (de [48])
x
i
es el nivel vocal en una banda cualquiera (dB con respecto a 20 èPa)
Símbolos de tipo [A-1]
M
es el número de bandas de la subdivisión (= 19)
a
i
,
b
i
,
c
i
son los parámetros de conversión al nivel sonoro (en fonios) dependen de
la frecuencia
Símbolo de tipo [A-2]
M
s
es el número de bandas que contienen 1 kHz (= 11)
Símbolos de tipo [A-3]
L
t
h
es el umbral de sonoridad (fonios)
õ
t
h
es el umbral de õ
i
(fonios)
Símbolos de tipo [B]
d
i
es la atenuación relativa causada por la distorsión de atenuación en
función de la frecuencia entre enlaces (dB)
Es de 0 dB a 800 Hz.
S
+
d
representa el nivel vocal hipotético en la banda en el PRO sin distorsión de
atenuación en función de la frecuencia (señal vocal de referencia)
Símbolos de tipo [C]
õ
i
es la diferencia entre la señal vocal de referencia y la señal vocal
distorsionada (fonios)
õ
l
es el nivel de la sonoridad convertido a partir de la señal vocal de
referencia (fonios)
õ
d
es el nivel de la sonoridad convertido a partir de la señal vocal con
atenuación y limitación de banda (fonios)
D
u
es la distancia entre õ
l
y õ
d
por encima de 1 kHz
D
l
es la distancia entre õ
l
y õ
d
por debajo de 1 kHz
IC
A
D
es el IC con distorsión de atenuación en función de la frecuencia.
4.3.2.5
IC
E
C (IC con eco para el hablante)
donde
Símbolos de tipo [B]
E
es el IS del eco para el hablante (dB)
D
es el retardo del eco para el hablante (ms)
Símbolos de tipo [C]
IC
E
C
es el índice de calidad del eco para el hablante
E
0es el IS crítico del eco para el hablante (dB).
4.3.2.6
IC
S
T (IC con efecto local)
donde
Símbolos de tipo [A-3]
St
0es el IEEL crítico (dB)
Símbolos de tipo [B]
St
es el IEEL (índice de enmascaramiento para el efecto
local) (dB)
Símbolos de tipo [C]
IC
S
T
es el índice de calidad para el efecto local.
4.3.3
Obtención de la evaluación
(véase también el
anexo D)
donde
Símbolos de tipo [A-3]
P
0es
P
sin degradación
Símbolos de tipo [C]
ICG
es el índice de calidad global
P
es la evaluación global media en esta escala
psicológica
donde
Símbolos de tipo [A-3]
ìes la desviación típica de la distribución normal de
P
y de
ICG
Símbolos de tipo [C]
NMO
es la nota media de opinión en una escala de 0 a 4
p
k
es la relación entre la categoría de evaluación
k
y
todas las categorías.
La ecuación (4-35) se calcula utilizando la tabla normalizada de distribución normal. La obtención de la ecuación a partir de la ecuación (4-34) se indica en el anexo F.
Las ecuaciones (4-34) y (4-35) son la adaptación del modelo de [49].
4.4
Tipos y valores de los símbolos
En el cuadro 4-2 se enumeran las variables de entrada del modelo.
L
M
E
e
IEEL
pueden calcularse por adelantado utilizando
el método descrito en la Recomandación P.79.
En el cuadro 4-3 se indican los valores de
a
i
,
b
i
y
c
i
(tipo [A-1]). En el cuadro 4-4 se indican los valores de otros
parámetros del modelo (parámetros de los tipos [A-1] y [A-2]). En el cuadro 4-5
se indican los valores de las constantes o coeficientes estimados a partir de
los resultados de la prueba subjetiva (parámetros de tipo [A-3]).
Tableau 4-2 [T12.3], p.3
FIGURES 4-2 ET 4-3, p.4
FIGURE 4-4, p.5
FIGURE 4-5, p.6
FIGURE 4-6, p.7
FIGURES 4-7 ET 4-8 A L'ITALIENNE COTE A COTE, p.10-11
FIGURES 4-9 ET 4-10 A L'ITALIENNE COTE A COTE, p.10-11
Tableau 4-3 [T13.3], p.12
Tableau 4-4 [T14.3], p.13
Tableau 4-5 [T15.3], p.14
ANEXO A (al
1.1
del suplemento N.o 3)
Notas de
opinión sobre degradaciones de transmisión
Introducción
Las figuras de este anexo ilustran el efecto relativo de las degradaciones
típicas de transmisión sobre las notas de opinión. Se basan en los modelos de
determinación de índices de transmisión descritos anteriormente. Las notas de
opinión suponen una escala de evaluación de cinco grados (excelente, bueno,
regular, mediocre y malo o insatisfactorio) y los resultados se presentan en
términos del porcentaje de notas
`bueno o mejor'
(bueno más excelente) y
`mediocre o peor'
(mediocre más malo). Más arriba, en el texto del
presente suplemento, se consignan tres ecuaciones para la conversión del índice
de transmisión en notas de opinión. El que se utiliza en este anexo es
representativo de los resultados de pruebas de conversación comunicados al
CCITT por varias Administraciones durante el periodo de estudios 1973-1976.
A.2
índice de sonoridad global y ruido de circuito
Las notas de opinión para los efectos combinados del ISG
(
L
`
e
en dB) y el ruido de circuito (
N
`
c
en dBmp) se muestran en las figuras A-1 y A-2. El ruido de circuito
está referido al sistema receptor con un ISR de 0 dB. En esas figuras se supone
que el ruido de circuito equivalente al ruido ambiente
(
N
`
R
e
) es de -58,63 dBpm y que el factor anchura de banda/pendiente
(
k
B
W
) es igual a uno; el ruido de cuantificación, el eco para el oyente, el
eco para el hablante y el efecto local no están incluidos.
A.3
Ruido de cuantificación procedente de procesos MIC
En las figuras A-3 y A-4 se muestran los resultados de las opiniones sobre
el efecto del ruido de cuantificación producido por procesos MIC de ley A y ley
è de 7 bits y 8 bits en cascada. Estos resultados suponen un ISG
(
L
`
e
) de 16 dB y un ruido de circuito
(
N
`
c
) de -56 dBmp. Las hipótesis relativas al ruido ambiente, al factor
anchura de banda/pendiente y al efecto local son las mismas que en el Î A.2. Se
supone que el nivel vocal a la salida de un aparato telefónico con un ISE de 0
dB es de -10 VU.
A.4
Anchura de banda
En las figuras A-5 y A-6 se muestra el efecto sobre la nota de opinión en
función de la anchura de banda entre frecuencias con una atenuación de 10 dB
respecto a 1000 Hz. Estos resultados suponen un ISG
(
L
`
e
) de 16 dB y un ruido de circuito
(
N
`
c
) de -56 dBmp, un ruido de circuito equivalente al ruido ambiente
(
N
`
R
e
) de -58,63 dBpm y unos factores de pendiente inferior
(
S
l
) y superior (
S
u
) de 2 y 3, respectivamente. El eco para el oyente, el eco para el
hablante y el efecto local no están incluidos.
Eco para el oyente
En las figuras A-7 y A-8 se muestra el efecto del eco para el oyente sobre
las notas de opinión. En esas figuras se han representado (a partir de los
modelos original y alternativo del suplemento), la nota de opinión en función
de la atenuación ponderada del trayecto de eco (
WEPL
) para
el oyente, dada en dB, y el retardo de ida y vuelta del trayecto de eco
(
D
L
) para el oyente, en milisegundos. Las curvas se han calculado
suponiendo un ISG (
L
`
e
) de 16 dB, un ruido de circuito
(
N
`
c
) de -56 dBpm, un ruido de circuito equivalente al ruido ambiente
(
N
`
R
e
) de -58,63 dBpm, y un factor de anchura de banda/pendiente igual a uno.
El eco para el hablante y el efecto local no están incluidos.
Eco para el hablante
En las figuras A-9 y A-10 se muestran las notas de opinión para el eco para
el hablante en función del ISG del trayecto de eco para el hablante
(
E
) en dB y del retardo de ida y vuelta del trayecto de
eco para el hablante (
D
) en milisegundos. También en este
caso se supone que el ISG (
L
`
e
) es de 16 dB, el ruido de circuito
(
N
`
c
) de -56 dBpm, el ruido de circuito equivalente al ruido ambiente
(
N
`
R
e
) de -58,63 dBpm y el factor de anchura de banda/pendiente igual a uno.
La influencia del eco para el oyente y del efecto local no está incluida.
Efecto local
Las figuras A-11 y A-12 muestran dos notas de opinión para el efecto local
en términos de la atenuación del trayecto de efecto local
(
IEEL
) en dB, y de la forma de respuesta en efecto local
en dB/octava. Para estas curvas, se seleccionaron los niveles de degradación
para producir un valor, constante
R
L
N
típico de las llamadas interurbanas en Norteamérica y una gama de
valores de
R
E
que puedan darse en las llamadas interurbanas de Norteamérica.
Figure A-1, p.15
Figure omitted: 21 Figure A-2
Figure A-2, p.
Figure omitted: 28 Figure A-3
Figure A-3, p.17
Figure omitted: 20 Figure A-4
Figure A-4, p.18
Figure omitted: 27 Figure A-5
Figure A-5, p.19
Figure A-6, p.20
Figure A-7, p.21
Figure A-8, p.22
Figure omitted: 27 Figure A-9
Figure A-9, p.23
Figure omitted: 20 Figure A-10
Figure A-10, p.24
Figure omitted: 28 Figure A-11
Figure A-11, p.25
Figure A-12, p.26
ANEXO B (al
2.9
del suplemento N.o 3)
Calidad
de transmisión calculada de las redes
telefónicas
Introducción
Este anexo presenta ejemplos de resultados obtenidos mediante el modelo
subjetivo incorporado en el programa CATNAP (Computer Aided Telephone Network
Assessment Program; programa para la evaluación de redes telefónicas mediante
computador) de la British Telecom (BT). CATNAP comprende este modelo y una
sección de cálculo de transmisión que permite introducir elementos de una
conexión como aspectos fácilmente identificables, por ejemplo longitudes de
cable, puentes de alimentación, etc. Estos resultados son ejemplos de cálculos
para diversas @
`conexiones ficticias de referencia'
(CFR)\ que pudieran
presentarse en la red o ser utilizadas por los proyectistas.
Y
L
E
e
Y
C
están comprendidas en una escala de 0 a 4, que representan escalas del
esfuerzo en la escucha y de opinión en conversación (véase el suplemento N.o
2). Los valores de corriente de línea indicados, con los resultados, fueron
determinados por el programa, que elige, entre un número de corrientes de línea
típicas, la que es adecuada según las características del sistema telefónico
local y, sobre esa base los valores de las características del aparato
telefónico que deben utilizarse. El programa da también niveles vocales para
condiciones de locución controladas (
V
L
) y condiciones de conversación (
V
C
). éstas, así como los índices de sonoridad, están referidos a los
interfaces (NI y FI) señalados en las figuras.
Estos resultados se obtuvieron con el modelo en su estado actual versión de 1983. La investigación continúa con el objeto de mejorar la correlación entre los resultados calculados y los experimentales, lo que significa que el modelo pudiera modificarse.
B.2
CFR 1 - Conexión establecida dentro de la propia
central
^(véase la figura B-1)
Esta es una conexión simétrica, con líneas de abonado de longitud media. La supresión del efecto local es relativamente buena, y los niveles de ruido ambiente y de ruido de circuito son bajos. La nota de opinión en conversación es buena, pero las pequeñas pérdidas globales indican que la conexión es más sonora que la preferida. Una conexión ligeramente más silenciosa produciría una nota de opinión mejor.
B.3
CFR 2 - Comunicación nacional limitativa
^(véase la
figura B-2)
Estas dos CFR son simétricas y comprenden líneas locales limitativas de la BT de 1000 û/10 dB, enlaces locales de 4,5 dB y dos enlaces a cuatro hilos cada uno con una atenuación de 3,5 dB que constituyen los límites impuestos por el Plan de Transmisión de la BT (indicados en [29]).
La CFR 2 (a) utiliza líneas locales de cobre de 0,5 mm, lo que permite una adaptación mucho mejor del efecto local que las líneas de cobre de 0,9 mm de la CFR (2b). El cambio del nivel del efecto local (superior a 10 dB) causa una reducción de la nota de opinión en conversación de 1,9 a 0,8 (de bastante buena a mediocre).
B.4
CFR 3 - Comunicación de larga distancia con un enlace
MIC
^(véase la figura B-3)
El equivalente de esta conexión (índice de sonoridad global, ISG = 13,4 dB) es mucho menor que el de la CFR 2. Las líneas locales están constituidas por cables de cobre de 0,5 mm y de longitud media, lo que proporciona una adaptación relativamente buena del efecto local, y, por tanto, sólo existe en este caso un enlace local. Este es un enlace MIC de 3 dB, a cuatro hilos. Este enlace se introduce en el programa como un solo elemento, caracterizado por las impedancias de terminación y de equilibrado de los equipos de terminación a dos/cuatro hilos, la atenuación adaptada en cada sentido de transmisión y el retardo de fase al recorrerse el bucle completo. El ruido de cuantificación es despreciable para los niveles vocales de entrada calculados por CATNAP para esta conexión.
La conexión es simétrica en cuanto a la pérdida de transmisión, pero una pequeña diferencia en el nivel del efecto local se ha traducido en una ligera diferencia en las notas de opinión en conversación, en los dos extremos.
B.5
CFR 4 - Asimetría de la pérdida de transmisión
^(véase la figura B-4)
Se efectuaron varios cálculos para esta CFR con el fin de determinar el
efecto de la variación del grado de asimetría. Las curvas representadas no son
curvas ajustadas, sino que se han obtenido uniendo simplemente los puntos
señalados en el gráfico. Estas curvas muestran el efecto que, sobre la
El nivel del efecto local no resultó afectado prácticamente, por la variación de la pérdida de transmisión.
B.6
CFR 5 - Efecto del ruido ambiente
^(véase la figura
B-5)
Los cálculos efectuados para esta CFR revelan el efecto del cambio del nivel de ruido ambiente en el caso en que uno de los abonados tiene un trayecto de efecto local alto (extremo próximo) y el otro un trayecto de efecto local bajo (extremo lejano). Al igual que con relación a CFR 4, la curva se ha construido uniendo simplemente los puntos obtenidos.
B.7
CFR 6 - Efecto del ruido de circuito y la limitación de
banda
^(véase la figura B-6)
Esta es una conexión que emplea teléfonos de referencia a cuatro hilos y, por tanto, permite controlar el efecto local. El IEEL se mantiene a un nivel constante de 20 dB que no sería detectado por la mayoría de los abonados.
Esta conexión puede utilizarse para estudiar los efectos de determinados factores de degradación de la transmisión que se hicieran variar independientemente. Se ha utilizado aquí para demostrar el efecto que, sobre el esfuerzo en conversación y las notas de opinión en conversación, produce el nivel del ruido inyectado en el circuito y la limitación de banda (paso bajo) para una gama de pérdidas que probablemente están presentes en las redes telefónicas.
Al igual que las curvas precedentes, éstas se han construido uniendo simplemente los puntos obtenidos, para formar una línea.
B.8
CFR 7 - Multiplicidad de cálculos con selección
arbitraria de los elementos
^(véase la figura B-7)
El CATNAP se ha concebido para facilitar la evaluación de propuestas de redes telefónicas más bien que conexiones individuales. El programa puede realizar una multiplicidad de cálculos sobre un grupo de conexiones o sobre una conexión individual con selección aleatoria de los elementos tomados de una base de datos.
En esta CFR se efectúa una selección aleatoria de las líneas de abonado, las cuales se toman de una base de datos formada a partir de los datos obtenidos en una encuesta sobre 1800 líneas existentes. Esto permite probar la calidad de transmisión de un elemento determinado para una gama de condiciones que se presentarían en la red real. Como la encuesta refleja la distribución de las longitudes y diámetros de cable en la red real, este método de evaluación da un cuadro más exacto de la calidad de transmisión de la red existente.
Para este ejemplo sólo se han realizado algunos cálculos con el objeto de demostrar este medio, y se han impreso los resultados así obtenidos. No es práctico proceder de este modo cuando los cálculos son numerosos; en estos casos, los resultados se almacenan y pueden procesarse según se desee, por ejemplo construyendo curvas de distribución o mediante análisis estadístico.
El número de líneas y la distancia radial se han dado para los dos extremos en cada cálculo.
B.9
CFR 8 - Ejemplo de la utilización del CATNAP para
satisfacer un criterio de diseño
^(véase la figura
B-8)
Tiene por objeto presentar un ejemplo de utilización del CATNAP en el diseño de componentes de red individuales de modo que satisfagan los objetivos de diseño.
Con la introducción de teléfonos electrónicos, el diseñador tiene una mayor
libertad en la elección de los valores para las características del aparato
telefónico, por ejemplo, el valor de la impedancia de línea que deberá
conectarse al aparato telefónico para obtener la supresión total del efecto
local (
Z
s
o
).
Mediante un procedimiento iterativo pueden obtenerse valores preferidos
para
Z
s
o
. Como ejemplos se han presentado cálculos realizados para un equipo BT
706 convencional y un equipo 706 en el cual se han introducido algunos valores
experimentales para
Z
s
o
en longitudes limitativas de la BT de los cables de cobre locales de
diámetros habituales, y una longitud media de cable de 0,5 mm de diámetro. Para
uno de los conjuntos de valores experimentales que parecieron posibles en base
de estos resultados y para un aparato 706 convencional, se efectuó una serie de
40 cálculos con selección aleatoria de las líneas locales, tomadas de la base
de datos de las 1800 utilizadas para CFR 7. Los resultados se expresan en
función de la media y la desviación típica de la distribución de los IEEL.
Estos resultados muestran que los valores experimentales dan, efectivamente, en
promedio, una mejor calidad, si bien la calidad es peor en las líneas
limitativas de 0,63 mm y 0,9 mm, pues éstas son menos corrientes en la red
local que las de 0,5 mm.
Como instrumento de diseño, el programa podría utilizarse también para verificar la mejora en la calidad de transmisión, comprobar los efectos de las tolerancias, y estudiar la posibilidad de mejorar estos valores.
B.10
CFR 9 - Efecto de la variación de la longitud de la
línea
^(véase la figura B-9)
Esta CFR es idéntica a la CFR 2, de la que sólo se diferencia en el diámetro del cable. En este caso, se utiliza un cable de cobre de 0,63 mm cuya longitud se hace variar de 0 a 10 km, con lo que se sobrepasa la longitud limitativa (7,2 km) de la BT.
Los resultados se muestran en forma de curvas de notas de opinión en conversación, ISG, y tensión vocal en conversación en función de la longitud de la línea. Como en casos anteriores, los puntos calculados se han unido para formar una línea.
Los cálculos para esta CFR se han incluido con el objeto de presentar la
utilización
`inversa'
del CATNAP. Los límites impuestos al ISG son
conocidos (vienen dados por el plan de transmisión), por lo que estas pasadas
del programa podrían utilizarse para determinar la gama de longitudes de cable
que son aceptables. Como la calidad de transmisión puede calcularse en función
de notas de opinión en conversación, los límites de calidad pueden expresarse
también en términos de notas de opinión en conversación, lo que refleja con
mayor exactitud la calidad de funcionamiento real que los límites establecidos
en términos de índices de sonoridad.
Figure B-1, p.27
Figure B-2, p.28
Figure B-3, p.29
Figure B-4, p.30
Figure B-5, p.31
Figure B-6, p.32
Figure B-7, p.33
Figure B-8, p.34
Tableau [B-1] [T16.3], p35
Tableau B-2 [T17.3], p.36
Figure B-9, p.
ANEXO C (al
4.3.1.2
del suplemento N.o 3)
Cálculo del espectro de ruido
R
N
(60 dBA) y de
V
c
(-56,0 dBmp) se muestra en el cuadro C-1. El valor del ruido ambiente
procede de la figura 2/P.45 [50] y de la figura 1 del suplemento N.o 13.
V
c
es una mezcla de ruido de circuito y de ruido de centro de conmutación.
Se expresan mediante un ruido plano y un ruido de pendiente -8 dB/octava,
respectivamente. Si sólo se conoce el valor escalar del nivel de ruido como
condición de prueba, y no se conoce su valor espectral, en el OPINE se utiliza
un espectro mixto de ruido, en el que el ruido de -8 dB/octava es 10 dB
inferior al ruido plano. Además, se añaden características de SRAEN a las
características de ruido plano.
Cuadro C-1 [T18.3], p.
ANEXO D (al
4.3.3
del suplemento N.o 3)
Ejemplos de cálculo de NMO
La salida del cálculo electroacústico global ( 4.3.1 ) para la condición de prueba N.o 11 del cuadro D-2 se indica en la figura D-1, donde el ISG es de 6,4 dB.
Tableau D-1 [T19.3], p.39
Tableau D-2 [T20.3], p.40
Tableau D-3 [T21.3], p.41
Figure D-1, p.42
ANEXO E (al
4.3.2.2
del suplemento N.o 3)
Obtención de la ecuación (4-16)
C
para (4-15) e ISG0 para (4-16). La
expresión de esos valores en el cuadro 4-5 permite un error de 0,004 para dos
cálculos distintos del
IC
E
L
. Sin embargo, este error no causa errores adicionales en los cálculos
subsiguientes.
ANEXO F (al
4.3.3
del suplemento N.o 3)
Modelo de evaluación psicológica
F.1
Modelo psicológico para evaluación
Según el modelo descrito en [49], en la figura F-1 se muestra un valor de
evaluación para una condición de prueba en un continuum psicológico.
p
k
se define en la página 10 de la referencia [49], y es la probabilidad
de dar una nota de opinión
k
para una condición de prueba.
La correspondencia de las notas de opinión con las gamas del continuum
psicológico es:
Gama del continuum Nota de
opinión
- · 0.5 0 0,5 1,5 1 1,5 2,5 2 2,5 3,5 3 3,5 · 4
Figura F-1, p.
Estos supuestos cumplen la ecuación siguiente:
que es la misma que la ecuación (4-34).
F.2
Obtención de la ecuación (4-35) a partir de la ecuación
(4-34)
La probabilidad acumulativa de
N
(è, ì2) se expresa
utilizando una función típica de distribución normal como sigue:
Sustituyendo la multiplicación por una repetición de adiciones, y cambiando la asociación (combinación) de adiciones, la ecuación (F-3) deviene:
Sustituyendo è por
P
se obtiene la ecuación (4-35), que
permite entonces utilizar un cuadro típico de distribución normal.
APéNDICE I (al
3.2.2
del suplemento N.o 3) 10 PRINT
"CáLCULO
DEL íNDICE DE INFORMACIóN PARA CODECS Y ARRM"
20 REM Nueva ponderación en frecuencia, Ti según BOSQUET, nueva equivalencia con ARRM
30 REM PROGRAMA ICQSKBE2.BAS, Junio 1987, escrito en MF BASIC
40 INPUT
"SISTEMA"
; S$
50 INPUT
"NMO"
; Y$
60 INPUT
"K1 (0 para ARRM, 5.2 en los demás casos)="
; K1
70 DATA .05457, 4.1, .04733, 5.6, .06682, 6.4, .07497, 6.9, .06546, 7.4, .06622, 7.8, .05585, 8, .054, 8, .05273, 8.2, .05117, 8.2
80 DATA .04517, 8.2, .04706, 8.2, .05073, 8.2, .05561, 8.2, .0631, 8.2, .06886, 8.1
90 INPUT
"QSEG en toda la banda-QP=d (0 para ARRM y MIC)"
; SM
100 REM Cálculo para codecs (para ARRM si K1=d=0)
110 FOR J=1 TO 16
120 PRINT
"Qseg en la banda No"
; J
130 INPUT QS
140 READ B, C
150 QC=QS+C
160 K2=1/(1+EXP (-.159673*QC+.157246))
170 Q=K1+QC+K2*SM
180 V=3/(.1+10 ô (-Q/10))
190 I=B*V
200 II=II+I
210 NEXT J
220 REM Presentación de los resultados
230 PRINT S$,
"II="
; II
240 LPRINT
" "
; S$; TAB (20); K1; TAB (30); SM; TAB (40); II; TAB
(50); Y$; TAB (60)
250 END
Tableau [T22.3] N'EXISTE PAS EN E, p.44
APéNDICE II (a los
3.2.2
y 3.3 del suplemento N.o 3) 10 PRINT
"Cálculo del índice de información para aparatos NTT del tipo 600 (línea de
7 dB)"
20 REM Programa INT600E5, escrito en MF Basic, septiembre 1987
30 INPUT
"Ruido ambiente, dBA="
; RN
40 INPUT
"STMR, dB="
; STMR
50 INPUT
"Nivel del ruido de circuito (dBm, signo cambiado) a la
entrada de un aparato para el que RLR=0 dB"
; I
60 ICN0=-I
70 INPUT
"Ecucha (L) o conversación (C) o terminar (T)"
; A$
80 IF A$=
"T"
GOTO 640
90 IF A$=
"C"
GOTO 560
100 INPUT
"Equivalente para el índice global de sonoridad (P79),
dB="
; OLR
110 LPRINT
" OLR="
; OLR
120 GOSUB 730
130 REM Corrección para sonoridad excesiva
140 IF OLR>OPT GOTO 380
150 X=2*OPT-OLR
160 GOTO 390
170 DIM FE(20), CN(20), ST(20), EL(20), BK(20), S(20), BJ(20), CJ(20), SRL(20), D1(20)
180 DATA -36.2, -76.9, -4.1, 32.4, 17.5,^ 56.0,^ .00804,^ 0^ ,^ 62.3,^ 21.7
190 DATA -26.2, -34.9, -3^ , 31.2, 14.4,^ 61.1,^ .01042,^ 1.25,^ 27.8,^ 11.4
200 DATA -18.3, -24^ , .8, 29.5, 10^ ,^ 62.5,^ .0138 ,^ 2^ ,^ 21.3,^ 6.9
210 DATA -9.9, -13.2, 5.6, 27.6, 5^ ,^ 64.3,^ .01788,^ 2.6 ,^ 11.5,^ 5.6
220 DATA -2.1, -3.1, 12.7, 26.2, 2.5,^ 64^ ,^ .02392,^ 3.5 ,^ 3.1,^ 4^
230 DATA 2.2, 6.9, 16.4, 22.3, -.4,^ 60.7,^ .03246,^ 4.9 ,^ -2.3,^ 2.1
240 DATA 3.9, 11.1, 16.6, 22.7, -3^ ,^ 59.8,^ .04471,^ 5.8 ,^ -3.4,^ 1.2
250 DATA 3.2, 13^ , 13.5, 21.1, -5^ ,^ 59.4,^ .05981,^ 6.35,^ -3.1,^ .7
260 DATA .8, 12.9, 8.9, 17.4, -6.3,^ 56.3,^ .07789,^ 7.25,^ -2.6,^ .3
270 DATA .3, 13.2, 6^ , 9.3, -8^ ,^ 52.4,^ .0839 ,^ 7.35,^ -2.5,^ 0^
280 DATA 0^ , 12.4, 4.9, 2.7, -9^ ,^ 47.6,^ .0899 ,^ 7.8 ,^ -2.9,^ 0^
290 DATA -1.8, 11.5, 3.6, -.9, -8.5,^ 45.2,^ .09627,^ 8.05,^ -2.8,^ 0^
300 DATA -.3, 9.7, 4.9, -7.1, -8^ ,^ 44^ ,^ .10376,^ 8.25,^ -2.1,^ -.1
310 DATA -.8, 6.4, 5.5, -12.4, -9^ ,^ 41.4,^ .11097,^ 8.3 ,^ -4.6,^ -.2
320 DATA -9.9, 4.9, -1.7, -20.4, -11.5,^ 38.8,^ .11859,^ 8.18,^ -6.2,^ -.2
330 DATA -17.1, -2.4, -15.4, -19.2, -13.8,^ 34.7,^ .12694,^ 7.95,^ -.5,^ 0^
340 DATA-111.4, -54.7, -24.8, -28.1, -13^ ,^ 31^ ,^ .13607,^ 7.57,^ 7.9,^ 87.5
350 DATA-233.6, -144.8, -40.4, -38.4, -12.5,^ 27.8,^ .14506,^ 7.25,^ 57.9,^ 200^
360 DATA-237.2, -147.3, -44.5, -51.3, -11.1,^ 26.1,^ .15487,^ 7.2 ,^ 62^ ,^ 200^
370 DATA-292.9, -199.8, -104.5, -66.6, -9^ ,^ 25.5,^ .16554,^ 6.8 ,^ 80^ ,^ 200^
380 X=OLR
390 DEF FNP (Y)=10 ô (Y/10)
400 IN=0
410 FOR J=1 TO 20
420 READ FE, CN, ST, EL, BK, S, BJ, CJ, SRL, D1
425 REM Cálculo y composición de la relación señal ruido y equivalente
430 PN=FNP(FE+RN-50-X+5)+FNP(CN+ICN0+60)+FNP(ST+RN-50-STMR+15)+FNP (EL+RN-50)
440 ZN=S+.4-SRL-D1-X+6.4-4.343*LOG(PN)
450 ZA=S+.8-SRL-D1-X-BK
460 IF ZA>0 THEN PE=(1+ZA/9.5) ô 2-1: GOTO 470
465 PE=1E-10
470 P=FNP (-ZN)+1/PE
480 Z=-4.343*LOG(P)
490 GOSUB 660
500 G=BJ*V
510 IN=IN+G
520 NEXT J
530 PRINT
"IN="
; IN
540 LPRINT
" RN(dBA)="
; RN;
"STMR(dB)="
; STMR;
"X(dB)="
; X;
"ICN0(dB)="
; ICN0;
"IN(dB)="
; IN
550 GOTO 70
560 RESTORE
570 REM Corrección a la potencia vocal para el efecto local y la calidad de conversación
580 IF STMR>13 THEN 590 ELSE 610
590 CS=0
600 GOTO 620
610 CS=.3*(STMR-13)
620 X=X-CS+.4085*IN-9.87
630 GOTO 390
640 END
650 REM Ley de equivalencia y cálculo de V
660 IF Z<1.74 THEN 670 ELSE 690
670 Q=Z+CJ
680 GOTO 700
690 Q=.494*Z+.88+CJ
700 V=3/(.1+10 ô (-0/10))
710 RETURN
720 REM Determinación del OLR óptimo
730 RNS=RN-115+.006*(RN-30) ô 2-STMR-7.9
740 RNL=RN-121
750 PC=10 ô (ICN0/10)
760 PRL=10 ô (RNL/10)
770 PRS=10 ô (RNS/10)
780 N1=4.343*LOG(PC+PRL+PRS)
790 IF N1<-80 THEN OPT=7.2:RETURN
800 OPT=7.2-(N1+80)/8
810 RETURN
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[20]CCITT - Proyecto de Recomendación P.XXE, Cuestión 15/XII, anexo 2 (II), contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, 1977.
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[22]RICHARDS (D.^L.): Telecommunication by speech: The transmission
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, Londres, 1973.
[23]RICHARDS (D.^L.): Telecommunication by speech: The transmission
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, Londres, 1973.
[24]CCITT - Cuestión 15/XII, anexo 1, 3 , contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1981.
[25]CCITT - Cuestión 19/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1981-1984, Ginebra, 1981.
[26]CCITT - Cuestión 15/XII, contribución COM XII-N.o 1, periodo de estudios 1977-1980, Ginebra, 1977.
[27]RICHARDS (D.^L.): Telecommunication by speech: The transmission
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[28]RICHARDS (D.^L.): Transmission performance of telephone networks
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, capítulo II, anexo
3, UIT, Ginebra, 1976.
[30]BOERYD (A.): Subscriber reaction due to unbalanced transmission levels,
Third International Symposium on Human Factors in
Telephony
, 1966, pp. 39-43, La Haya, 1967.
Anales de
las telecomunicaciones
.
[32]CCITT - Cuestión 7/XII, contribución COM XII/N.o 1, periodo de estudios 1985-1988.
[33]RICHARDS (D.^L.): Cálculo de las notas de opinión para conexiones
telefónicas,
Proc. of the I.E.E.
, Vol. 121, N.o 5, pp.
313-323, mayo de 1974.
[34]ALCAIM (A.): Essai de détermination d'un indice objectif de mesure de
la qualité des codeurs,
CNET
, Informe RP/LAA/TSS/208, mayo
de 1984.
[35]RICHARDS (D.^L.): Comunicación privada.
[36]OPINE (Rev. 2.0): Electrical Communication Laboratories NTT, septiembre de 1986.
[37]RICHARDS (D.^L.) y BARNES (G.^J.): Pay-off between quantizing
distortion and injected circuit noise, y
Proc. ICASSP 82
,
Vol. 2, pp. 984-987, Paris, mayo de 1982.
[38]CCITT - Contribución COM XII-N.o R17, Informe del GT XII/3 sobre la reunión de Budapest (respuesta a la Cuestión 4/XII), mayo de 1987.
[39]CCITT - Contribución COM XII-N.o 174, Modelo de evaluación objetiva del comportamiento en transmisión para factores fundamentales, NTT, Ginebra, 1983.
[40]CCITT - Contribución COM XII-N.o 235, Método de cálculo para OPINE, NTT, Ginebra, 1984.
[41]CCITT - Contribución COM XII-N.o 10, Modelo de evaluación objetiva de la calidad de transmisión telefónica para factores de transmisión fundamentales y distorsión de cuantificación, NTT, Ginebra, 1985.
[42]OSAKA (N.) y KAKEHI (K.): Objective model for evaluating telephone
transmission performance,
Review of ECL
, Vol. 34, N.o 4,
1986.
[43]NTT: OPINE (Rev. 2.0), comunicación privada, septiembre, 1986.
[44]IAI (S.) e IRII (H.): Subjective assessment of echo delay time effect,
Conference record of Acoust. Soc. of Japan
, 2-7-8,
(1983-03) (en japonés).
[45]IAI (S.) y otros: A study on subjective assessment of telephone speech
sidetone,
Conference record of Acoust. Soc. of Japan
,
2-2-3, (1978-05) (en japonés).
[46]OSAKA (N.) y KAKEHI (K.): A study on the psychological factors that
affect the opinion evaluation of telephone transmission performance,
Trans.
IECE
, Vol. J69-A, N.o 5, 1986
(en japonés).
[47]IRII (H.): Loudness equivalent attenuation of speech in the presence of
noise,
Conference record of Acoust. Soc. of Japan
, 1-4-6,
(1975-05) (en japonés).
[48]ISO Recomendación R226: Normal equal loudness contours for pure tones and normal threshold of hearing under free-field listening conditions, diciembre de 1961.
[49]CAVANAUGH (J.^R.), HATCH (R.^W.) y SULLIVAN (J.^L.): Models for the
subjective effects of loss, noise and talker echo on telephone connections,
B.S.T.J.
, Vol. 55, N.o 9, 1976.
[50]Recomendación del CCITT
Medición de la AEN de un
sistema telefónico comercial (en la emisión y en la
recepción) por comparación con el SRAEN
, Libro
Amarillo, Tomo V, Rec. P.45, UIT, Ginebra, 1981.
Disk 148 NF01/061 (OPM = 04)
(cs,1) NF03/008 Disk 147 (OPM = 03)
(BT10) ..../... Disk ... (OPM = ..../...)
(5.TE.09.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 330 - 373
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 18.11.88 GT/BM
ID + Vérif. + Laser
(SANS MEP)
29.11.88 PV
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 05.12.88 PR
Insertion ER + imprimantes E/F/S 13.12.88 DD
Vérif. corr. + transfert + Laser ........ ..
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
MEP 19.12.88 GH/ZR
Corr. Digi. 17.01.89 AF
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateurs...) ........ ..
BAT ........ ..
MAJ s/disquettes 22.02.89 CD
Suplemento N.o 10
CONSIDERACIONES RELATIVAS A LAS CARACTERíSTICAS DE
TRANSMISIóN
^
DE LOS TELéFONOS ANALóGICOS
CON MICROTELéFONO
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificado en Melbourne, 1988)
1 Introducción
Este suplemento, basado en la referencia [9], resume la información disponible sobre el modo de optimizar algunas características de los teléfonos con microteléfono.
Contiene información sobre las sensibilidades en emisión y en recepción, las respuestas en frecuencia, las características del efecto local, la influencia de la impedancia y las dimensiones del microteléfono. Debe recordarse que hay diversas maneras de realizar una optimización. Por ejemplo, el número de grados de libertad es fundamental. Como existen opiniones diferentes en los distintos países (por ejemplo, en función de distintas hipótesis) los resultados de la optimización serán diferentes. Este suplemento se refiere a algunos de estos aspectos.
2 Respuesta en frecuencia en recepción
La mayoría de las Administraciones parecen preferir una respuesta en
frecuencia bastante plana entre 300 Hz y 3400 Hz. Ello deriva probablemente de
la primera época de las redes telefónicas, en que se determinó que la posible
preacentuación en las frecuencias superiores se situaría en el extremo de
emisión para obtener las mejores características posibles en cuanto a la
relación global señal/ruido. Si consideramos la
Entonces, en la escucha por el auricular tendríamos una respuesta en frecuencia del auricular tal como se indica en la figura 1, para simular el efecto de difracción que tenemos en la escucha biaural en campo libre [1]. Sin embargo, la mayoría de las Administraciones parecen preferir una respuesta plana y sitúa la corrección correspondiente en el extremo de emisión. También puede ser más sencillo fabricar un receptor de gran rendimiento si el objetivo consiste en una respuesta plana. En [2] se ha propuesto una respuesta como la de la figura 2 optimizada para una línea local media. En los casos en que el ruido de la alimentación de energía puede causar dificultades, puede ser adecuada una respuesta con una atenuación mayor a frecuencias más bajas, por ejemplo a 200 Hz e inferiores.
Figure 1 Sup.10, p.1
Figure 2 Sup.10, p.2
3
Sensibilidad en
recepción
La sensibilidad en recepción se representa hoy en día a menudo por valores comprendidos entre un ISR de -4 dB y -12 dB, respectivamente.
Podría ser técnicamente factible un aumento adicional de la sensibilidad gracias al empleo de amplificadores. Sin embargo, la probabilidad de audición de la diafonía será mayor con el aumento de la sensibilidad. Por consiguiente, debe tenerse en cuenta la información recogida de la Recomendación P.16 y es dudoso si puede recomendarse el aumento de la sensibilidad más allá de un ISR de -12 dB.
El aumento de la sensibilidad en recepción disminuye también los márgenes
contra los efectos del
4 Respuesta en frecuencia en emisión
Cuando se ha decidido que la respuesta en recepción ha de ser plana, la
respuesta de frecuencia en emisión puede optimizarse para dar las
características globales apropiadas. En [3] se sugiere una optimización
conseguida preguntando a las personas que escuchan la respuesta
`preferida'
. El resultado aparece en la figura 3. En [4] se sugiere un
incremento de 2 a 3 dB por octava al aumentar la frecuencia. Este resultado se
obtuvo en pruebas relativas a la naturalidad. En [2] se indica una curva de
pendiente mayor (figura 4) como resultado de una optimización en la que se
combinan la sonoridad máxima, el mínimo esfuerzo de escucha y el nivel de
salida mínimo. El grado de libertad utilizado por [2] es evidentemente inferior
al de [3] y [4]. Aquí tal vez haya diferencias de opinión en cuanto a los
distintos supuestos que deben incluirse en la optimización. Si la relación
señal/ruido es un problema, pueden ganarse algunos dB (sin sobrecarga) del modo
indicado en [2]. Si no hay problema relativo a la relación señal/ruido puede
emplearse una optimización para lograr la mejor naturalidad, como en [3] y [4].
Así el resultado dependerá de los supuestos elegidos.
También pueden existir distintas opiniones respecto a la longitud del cable local para la que debe optimizarse la respuesta en frecuencia y a la necesidad de compensar la pérdida en alta frecuencia en las líneas largas. En [2] se sugiere una optimización para la línea local media, que dará un valor óptimo para el mayor número de abonados (debido a la distribución estadística de las longitudes de cable).
Figure 3 Sup.10, p.3
Figure 4 Sup.10, p.4
Las curvas correspondientes a la figura 4 y la referencia [4] dan en el caso
de una respuesta de frecuencia plana en recepción, unas características
globales cercanas a las obtenidas por el efecto de difracción en la
5
Sensibilidad en
emisión
Cuando se desea elegir la sensibilidad en emisión, hay un grado menos de libertad que en recepción. Deben considerarse la probabilidad de diafonía y la probabilidad de sobrecarga en otras partes del sistema telefónico, así como los niveles de salida reales del teléfono. Como se indica en [5], en diferentes países se han observado distintos niveles de salida para el mismo valor del equivalente de referencia en emisión (ERE). Sin embargo, los diferentes resultados muestran todos una importante característica: los niveles de salida en la conversación normal son en general inferiores a los registrados en el curso de las medidas del equivalente de referencia. Es de esperar que se obtenga una mejor concordancia en este punto en el futuro si se utiliza la distancia de mediada definida en el anexo A a la Recomendación P.76 para las medidas de índices de sonoridad.
6 Regulación
Existe la posibilidad de aumentar la sensibilidad en emisión en las líneas largas si se utiliza una regulación en emisión dependiente de la longitud de línea. La probabilidad de sobrecarga y la probabilidad de telediafonía no aumentarán si la potencia media se mantiene en el mismo valor que en la actualidad. Véase también [2]. La probabilidad de paradiafonía del cable local aumentará evidentemente y ha de estudiarse.
Si se introduce la regulación en emisión y recepción, más abonados notarán índices de sonoridad globales cercanos al óptimo preferido, esto es, menos llamadas serán clasificadas como malas e insatisfactorias. Otro motivo para introducir la regulación consiste en obtener una mejor calidad de funcionamiento ante efecto local en las líneas cortas y largas al mismo tiempo.
7 Impedancia presentada a la línea
Respecto a este tema pueden formularse las siguientes consideraciones:
-una adaptación de impedancias conjugadas maximiza la potencia transferida, pero crea problemas de efecto local en las líneas cortas y también problemas de estabilidad/eco en las llamadas a larga distancia;
-una adaptación de impedancias imagen a la línea reduce la gama de impedancias presentada a la central y disminuye el problema del efecto local, excepto en el caso de las líneas cortas de abonado conectadas a una planta de circuitos de enlace resistiva (por ejemplo, circuitos MIC);
En [2], [7] y [11] se aborda este tema.
8
Impedancia de simetría del efecto
local
El grado de supresión del efecto local está regido por los siguientes parámetros:
-sensibilidad del micrófono;
-sensibilidad del auricular;
-circuito para equilibrio del efecto local incorporado en los circuitos del aparato telefónico;
-impedancia de la línea a la que está conectado el teléfono.
Z
S
O
, impedancia de equilibrado del efecto local [7] [8], impedancia que
suprime totalmente el efecto local cuando está conectada al teléfono (véase
también la referencia [12]). Si se utiliza un transformador híbrido en el
teléfono, entonces la impedancia interna de la red de equilibrado es igual a la
impedancia de equilibrado del efecto local,
Z
S
O
, modificada por la relación de espiras del transformador. Sin embargo,
el concepto
Z
S
O
no se afecta si el circuito utiliza cualquier otra forma de circuito de
equilibrado en lugar de un transformador.
9 Interfuncionamiento con la red
existente
El diseño de los nuevos teléfonos con microteléfono que han de introducirse en la red telefónica debe tener en cuenta la necesidad de dar una transmisión satisfactoria por las conexiones con los circuitos telefónicos locales existentes, en forma directa o a través de la red de larga distancia. La referencia [7] contiene información sobre este aspecto.
Nota
- La referencia [10] es un ejemplo de una
especificación utilizada en América del Norte. Se dan directrices para los
niveles de emisión y recepción deseables, así como las características mínimas
aceptables para la conexión con la red pública con conmutación. Conviene
señalar que esta especificación utiliza la terminología del IEEE, que es
distinta de la utilizada en las Recomendaciones del CCITT.
Referencias
[1]Recomendación del CCITT
Descripción del ARAEN
,
Libro Verde, Tomo V, Rec. P.41, figura 4, UIT, Ginebra, 1972.
[2]CCITT - Contribución XII-N.o 32 (Post Office del Reino Unido), periodo de estudios 1973-1976.
[3]CCITT - Contribución XII-N.o 22 (Australia), periodo de estudios 1973-1976.
[4]GLEISS (N.): Sound transmission quality, Tele N.o 1, 1972, pp. 44-53.
[5]CCITT - Contribución COM XII-229 (Suecia), periodo de estudios 1985-1988.
[6]Recomendación del CCITT
Efectos subjetivos de la
diafonía directa; umbrales de audibilidad e
inteligibilidad
, Libro Amarillo, Tomo V, Rec. P.16, UIT, Ginebra, 1981.
Planificación de la transmisión en las
redes telefónicas con conmutación
, capítulo V, anexo
1, UIT, Ginebra, 1976.
[8]RICHARDS (D.^L.): Telecommunications by speech, capítulo 5,
Butterworths
, Londres, 1973.
[9]CCITT - Contribución XII-N.o 105 (LME), periodo de estudios 1973-1976.
[10]EIA Especificación RS 470.
[11]CCITT - Contribución XII-N.o 114 (British Telecom), periodo de estudios 1981-1984.
[12]CCITT -
Manual sobre mediciones telefonométricas
,
UIT, Ginebra, 1987.
Suplemento N.o 11
ALGUNAS
REPERCUSIONES DEL EFECTO
LOCAL
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificado en Melbourne, 1988)
(Citado en las Recomendaciones P.11 y P.79)
1 Introducción
Durante varios años, la Comisión de Estudio XII del CCITT ha estudiado el efecto local en el marco de la Cuestión 9/XII, y se ha llegado a algunas conclusiones importantes desde el punto de vista del abonado como hablante y como oyente. Estas conclusiones se relacionan con la repercusión que tiene sobre el abonado el efecto local al escuchar su propia voz y la forma en que, en consecuencia, cambia su nivel de conversación así como cierta repercusión del efecto local cuando el abonado escucha en condiciones de ruido ambiente de nivel moderado a alto. Estas repercusiones se resumen en las figuras 1 a 3.
2
Efecto local para el
hablante
La figura 1 muestra que hay una gama preferida para el efecto local cuando el abonado habla en condiciones de silencio y que la diferencia entre el efecto local que pudiera ser motivo de objeción, o demasiado apagado, es del orden de 20 dB (estos resultados se obtuvieron mediante pruebas en las que sólo se hablaba y han de confirmarse mediante pruebas de conversación). La gama preferida se encuentra entre 7 y 12 dB para el IEEL (índice de enmascaramiento para el efecto local - Recomendación P.76) [1] y [5].
Figura 1 Sup.11, p.
La gama aceptable es mayor y se encuentra entre 1 y 17 dB para el IEEL (aunque
debe señalarse que el IEEL que aumenta hasta un valor de más de 17 dB es
probable que afecte solamente al nivel de conversación y esto, sólo
marginalmente). Esta gama corresponde a la diferencia entre las dos curvas en
el nivel de apreciación del 50%. No se propone que el valor de 17 dB deba
considerarse en modo alguno como un valor máximo. Sin embargo, para un valor
del IEEL de más de 20 dB, la conexión suena como
`muerta'
.
Para conexiones telefónicas en las que el ISG (índice de sonoridad global) está en la gama preferida, los valores de IEEL pueden colocarse similarmente en la gama de IEEL preferida indicada anteriormente. Sin embargo, en conexiones con mucha atenuación, el valor de IEEL debe estar próximo a 12 dB o incluso rebasarlos. En conexiones con poca atenuación, puede permitirse que el valor de IEEL sea a veces inferior a 7 dB, pero sólo en raras ocasiones debe ser de solo 1 dB, por ejemplo, en aparatos telefónicos con volumen de control en recepción. En la Recomendación G.121 se interpretan estos resultados para la planificación de la transmisión.
La figura 2 muestra la forma en que cambia el nivel de conversación con el efecto local [1], [2], [3] y [4]. Estos resultados se obtuvieron por medio de pruebas de conversación [6], para una conexión con una atenuación de valor próximo al del equivalente preferido. La tensión de la señal vocal será también función del ruido ambiente para las mismas condiciones de la conexión.
Figura 2 Sup.11, p.
3
Efecto local para el
oyente
Un nivel alto de ruido ambiente en el entorno del abonado perturba la palabra recibida de dos maneras:
i)por el ruido recogido por el micrófono del aparato telefónico y transmitido al receptor del microteléfono a través del trayecto de efecto local eléctrico,
ii)por el ruido que penetra en el receptor del microteléfono por la fuga del pabellón del auricular.
Los estudios realizados han mostrado que a bajas frecuencias el trayecto de fuga del pabellón del auricular predomina en gran medida sobre el trayecto de efecto local eléctrico, de la misma manera que la señal del efecto local humano sobre el efecto local para el hablante. Por tanto, son aplicables las ponderaciones realizadas en el cálculo del IEEL y se ha elaborado el índice de efecto local para el oyente (IELO) (Recomendación P.76) que utiliza la sensibilidad de efecto local del ruido ambiente (véase el 9 de la Recomendación P.74) en el método de evaluación del IEEL (Recomendación P.79).
En la figura 3 se muestran los resultados de pruebas subjetivas realizadas
por dos Administraciones [7], [8] (utilizando en este caso una escala de notas
medias de opinión de 0 a 10). En cada caso, el IELO se detuvo utilizando el
ó
S
m
[véanse las Recomendaciones P.10, P.64, P.79 y el
3.3.17
c
) del
Manual sobre
mediciones telefonométricas
] para convertir las sensibilidades de efecto
local
S
m
e
S
T
a
S
R
N
S
T
antes de calcular el IELO (resultados de Australia) o se aplicó como
una corrección ponderada al IEEL (resultados de Suecia) según se describe en el
Î A.4.3.3 de la Recomendación G.111. Los niveles de ruido ambiente fueron
comparables a 55-59 dBA.
De acuerdo con estos resultados, en la Recomendación G.121 se indica que debe tratar de lograrse un valor de 13 dB del IELO.
Este valor de 13 dB se basa en un IELO de 10 dB (que puede considerarse un valor mínimo), cuando no es posible ninguna otra mejora de la nota media de opinión aumentando el IELO (figura 3) más un margen de 3 dB que refleja el hecho de que en algunos entornos de oficina el ruido ambiente puede exceder los valores utilizados en estos experimentos. Otras pruebas (Suecia) indican también que pudiera ser más apropiado un valor mayor.
El valor satisfactorio para una conexión telefónica dada dependerá de factores tales como el nivel del ruido ambiente, el ISG de la conexión, los niveles de conversación utilizados, etc. Estos aspectos siguen en estudio en el marco de la Cuestión 9/XII.
Figura 3 Sup.11, p.
Referencias
[1]CCITT - Contribución COM XII-N.o 50 (ITT), periodo de estudios 1977-1980.
[2]CCITT - Contribución COM XII-N.o 171, periodo de estudios 1977-1980.
[3]CCITT - Contribución COM XII-N.o 199 (Australia), periodo de estudios 1977-1980.
[4]CCITT - Contribución COM XII-N.o 116 (Hungría), periodo de estudios 1977-1980.
[5]CCITT - Contribución COM XII-N.o 152 (NTT), periodo de estudios 1981-1984.
[6]Resultados de pruebas de conversación enviados directamente al Relator Especial para la Cuestión 9/XII, British Telecom, 1978.
[7]CCITT - Contribución COM XII-N.o 151 (Australia), periodo de estudios 1981-1984.
[8]CCITT - Contribución COM XII-N.o 70 (Suecia), periodo de estudios 1985-1988.
Suplemento N.o 13
ESPECTROS DE RUIDO
(Málaga-Torremolinos, 1984)
[Citado en las Recomendaciones P.44 y P.45 (Libro Naranja) y en
la Cuestión 24/XII]
(Contribución de la British Telecom)
1 Introducción
En el presente suplemento se describen los espectros de ruido, utilizados para evaluar la calidad de la transmisión telefónica y recomendados por el CCITT o que se han empleado en el estudio de las Cuestiones asignadas a la Comisión de Estudio XII.
Se utiliza ruido ambiente controlado en evaluaciones subjetivas como las siguientes:
a)determinación de la AEN, conforme se describe en las Recomendaciones P.44 [1] y P.45 [2].
b)experiencias de conversación y escucha, conforme se describe, por ejemplo, en el suplemento N.o 2 [3].
Se describen seguidamente los espectros utilizados para dos entornos diferentes, a saber, para el ruido ambiente y para el ruido en el interior de vehículos.
2
Ruido ambiente (ruido de
sala)
El ruido ambiente debe tener un espectro de densidad de potencia correspondiente a la publicada por Hoth [4]. En el cuadro 1 se indica la densidad espectral con un nivel ajustado para producir una lectura de 50 dBA en un sonómetro conforme con la publicación 179 de la CEI [4]. Esto se ilustra en la figura 1. Este espectro es independiente del nivel, o sea que para 40 dBA, el nivel en cada banda será inferior en 10 dB al indicado en el cuadro 1. En este cuadro consta también información sobre la potencia en cada banda de un tercio de octava.
3
Ruido en el interior de
vehículos
Se ha recomendado utilizar dos espectros para el ruido en el interior de
vehículos [6] y [7] al estudiar la Cuestión 24/XII [8] desde el punto de vista
de la evaluación de sistemas radioeléctricos móviles. Los mismos quedan
adecuadamente representados por curvas simplificadas [9]: un espectro para los
vehículos en movimiento y el otro para los vehículos estacionados. En el cuadro
2 se indican las densidades espectrales junto con información sobre la potencia
en cada banda de un tercio de octava. La densidad espectral correspondiente a
los vehículos en movimiento está representada en la figura
2^
a)
y la correspondiente a los vehículos estacionados en
la figura 2^
b)
. Estos espectros son independientes del
nivel.
El cuadro 3 recoge los valores calculados del nivel de presión sonora (SPL, sound pressure level) no ponderada a diversas velocidades, en las bandas de frecuencias de un tercio de octava recomendadas por la ISO, centradas en 63 Hz a 8000 Hz.
Tableau 1 [T1.13], p.8
Figure 1 Sup.13, p.9
Figure 2 Sup.13, p.10
Tableau 2 [T2.13], p.11
Tableau 3 [T3.13], p.12
Referencias
[1]Recomendación del CCITT
Descripción y ajuste del sistema
de referencia para la determinación de las atenuaciones
equivalentes para la nitidez
, Libro Amarillo, Tomo V,
Rec. P.44, UIT, Ginebra, 1981.
[2]Recomendación del CCITT
Medición de la AEN de un
sistema telefónico comercial (en la emisión y en la
recepción) por comparación con el SRAEN
, Libro
Amarillo, Tomo V, Rec. P.45, UIT, Ginebra, 1981.
[3]CCITT -
Métodos utilizados para evaluar la calidad de
la transmisión telefónica
, Libro Amarillo, Tomo V,
Suplemento N.o 2, UIT, Ginebra, 1981.
[4]HOTH (D.^F.): Room noise spectra at subscribers' telephone locations,
J.A.S.A.
, Vol. 12, abril de 1941, pp. 499-504.
[5]Recomendación de la CEI Publicación 179
Precision sound
level meters
, 1965.
[6]CCITT - Cuestión 24/XII, contribución COM XII-N.o 120 (Ruido en el interior de vehículos automóviles ligeros), periodo de estudios 1981-1984.
[7]CCITT - Cuestión 24/XII, contribución COM XII-N.o 134 (Internal vehicle noise spectra), periodo de estudios 1981-1984.
[8]CCITT - Cuestión 24/XII, contribución COM XII-N.o 1 (Enlaces con estaciones móviles), periodo de estudios 1981-1984.
[9]CCITT - Contribución COM XII-N.o 208 (Comparison of the results of vehicle noise submitted by France and BT), periodo de estudios 1981-1984.
Suplemento N.o 14
EVALUACIóN SUBJETIVA DE LA CALIDAD DE
FUNCIONAMIENTO
^
DE LOS PROCESOS DIGITALES
CON EL APARATO DE REFERENCIA PARA RUIDO
MODULADO
(ARRM)
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificado en Melbourne, 1988)
(Citado en la Recomendación P.81)
1 Introducción
El objetivo principal de este suplemento es el de definir métodos de prueba subjetivos para la evaluación de los procesos digitales de forma que se tengan en cuenta al desarrollar la red telefónica internacional los efectos de la distorsión de cuantificación de estos procesos sobre la calidad de transmisión. Esto implica tanto la capacidad para atribuir de forma unívoca una contribución numérica a cada proceso digital como la aptitud para utilizar esta contribución asignada conjuntamente con otras degradaciones para estimar la calidad de funcionamiento de la conexión telefónica.
Los objetivos secundarios de este suplemento son los de sugerir formas en las que pueden tratarse los resultados de pruebas subjetivas para llegar al nivel de degradación atribuido a un proceso digital particular y cómo puede utilizarse este nivel de degradación atribuido en el análisis de la calidad de transmisión.
2
Escala de referencia de la
degradación para los procesos digitales
Las dos escalas de referencia que se han utilizado para la evaluación de la
calidad de los procesos digitales son: a) el ruido aleatorio continuo (ruido
aditivo) y b) el ruido aleatorio con amplitud proporcional a la amplitud
instantánea de la señal (ruido multiplicativo). Debería utilizarse el ruido
aleatorio con amplitud proporcional a la amplitud instantánea de la señal en
términos de
Q
según el ARRM conforme a la Recomendación
P.81.
Las razones para esta propuesta son:
1)la señal procesada por medio del ARRM es aparentemente similar en su carácter a la señal procesada a través de varios procesos digitales, permitiendo de esta forma en principio, una evaluación más sencilla por parte de los participantes en las pruebas, y
2)se ha acumulado una considerable experiencia e información con el ARRM.
Nota
- No se ha documentado que el factor
Q
representa una escala de referencia más adecuada que el
ruido aleatorio continuo.
3 Método de comparación
Varios métodos son adecuados para caracterizar la calidad de funcionamiento
de los procesos digitales en términos de valores de
Q
. Los
métodos tratados en este suplemento comprenden pruebas de escucha solamente y
se resumen en el cuadro 1.
Otros métodos posibles que cabe mencionar son:
1)múltiples comparaciones por parejas entre todos los sistemas probados y todas las condiciones de referencia /X1/X2 .^.^. Xi/Xj .^.^. Xj/Ri;
2)pruebas de nitidez de las condiciones del ARRM y de los sistemas digitales en el mismo experimento.
Estos métodos no se describen en este suplemento.
Cuadro 1 [T1.14], p.
4 Antecedentes de los métodos de prueba
4.1
Antecedentes del método de prueba de determinación de
@índices por categorías absolutas (ICA)\ del anexo A
El método está basado en un procedimiento utilizado en un experimento llevado a cabo por un Grupo de Trabajo del @IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)\, compuesto por representantes de siete países (Canadá, Francia, Italia, Japón, Noruega, el Reino Unido y los Estados Unidos de América) [2]. La intención de ese experimento era determinar si podían obtenerse resultados comparables cuando se realizaba la misma prueba en varios países. El tratamiento de las muestras de señales vocales en los idiomas nativos de países participantes se centralizó mediante 38 circuitos de comunicación. Se devolvieron a cada país las grabaciones de las señales vocales procesadas para su evaluación por parte de personas nativas según una escala de valoración de cinco categorías.
Los resultados [notas medias de opinión (NMO)] obtenidos en diferentes lugares diferían [2]. No obstante, el análisis de los resultados indicaba que una estimación razonablemente precisa de la calidad del MICDA en el país B viene medida por la calidad en el país A ajustada mediante una constante aditiva.
Los cambios de metodología fueron examinados en una reunión del Grupo de Trabajo del IEEE celebrada en mayo de 1982 en París. La metodología incorporada en esos cambios fue recomendada por la Comisión de Estudio XII, en junio de 1982, como base para evaluar los algoritmos a 32 kbit/s propuestos para la normalización por el CCITT (véase la Recomendación G.721 [1]). Se realizaron pruebas subjetivas utilizando la metodología propuesta, bajo el patrocinio de la Comisión de Estudio XVIII a fines de 1982, con los siguientes resultados: se seleccionó un algoritmo de codec y se identificaron perfeccionamientos (no relacionados con los asuntos relativos a la transmisión telefónica de la voz). Una segunda serie de pruebas subjetivas efectuadas a fines de 1983 confirmaron que la calidad de la transmisión telefónica de la voz del algoritmo perfeccionado era apropiada. (También se hallaron diferencias entre los resultados de las pruebas de las distintas organizaciones participantes en las pruebas del CCITT de 1982 y 1983.)
No se debería tomar el análisis anterior para indicar que la metodología de pruebas subjetivas es completamente satisfactoria: las razones para las diferencias encontradas entre los países [2] [4] no se han explicado hasta ahora. De todas formas, la metodología de prueba presenta la característica importante de haber sido utilizada por varios países.
4.2
Antecedentes del método de prueba de determinación de
@índices por categorías de degradación ICD\ del
anexo B
En el anexo B a este suplemento se describe una modificación del método de prueba ICR, el método de prueba ICD. De acuerdo con los resultados de una Administración, el método de prueba ICD proporciona una mayor discriminación entre condiciones que el método de prueba ICA [5].
Los resultados de un experimento realizado por otra Administración no respaldan esta conclusión [16].
5 Análisis de los resultados de las
pruebas
Al llevar a cabo pruebas de los procesos digitales se trata de determinar
su idoneidad para el empleo en redes telefónicas. Un procedimiento que se ha
utilizado consiste en atribuir valores a
Q
, determinados
utilizando el sistema de referencia de la Recomendación P.81, a los procesos
que interesan. Existen distintos métodos de análisis de datos, pero parece
conveniente definir un solo método a fin de garantizar la expresión de los
resultados en términos comunes. El método provisional propuesto está basado en
el empleo de los valores de @NMO (nota media de opinión)\ obtenidos utilizando
los procedimientos del anexo A.
Los resultados hipotéticos obtenidos a partir de una prueba subjetiva
llevada a cabo según la metodología del anexo A a este suplemento se muestran
en las figuras 1 a 4. (Las líneas rectas se utilizan sencillamente para unir
los puntos de los datos.) Generalmente tales resultados mostrarán un efecto de
saturación en las proximidades de las condiciones muy buenas (NMO alta) y de
las condiciones muy malas (NMO baja). (Para NMO alta, la saturación viene
provocada por la escala de cinco notas y posiblemente por el ruido del circuito
en reposo del sistema de pruebas subjetivas sin degradaciones añadidas, por
ejemplo el ruido de circuito en reposo, el
Q
, la
distorsión de cuantificación del codec. Para NMO baja la saturación viene
provocada por la escala de cinco notas.) La experiencia [2] ha mostrado que
debido a este efecto de saturación, se obtiene una precisión aceptable para la
determinación de
Q
en la gama de unos 5 dB a 25 dB.
Un objetivo de este análisis es determinar una función
Q
2 =
F
(
L
), donde
Q
2 es el valor
Q
para el codec y
L
es la velocidad binaria en línea. Un método sencillo
para determinar esta función emplea los valores de nota media de opinión (NMO)
mostrados en las figuras 2 y 3 y puede producir un gráfico de esta función como
se indica en la figura 5. El método se muestra en la figura 6, en el que se
elige una velocidad binaria en línea, digamos
L
2 y se
determina el valor de la NMO que le corresponde. Este valor de NMO se utiliza
después para entrar en el gráfico a la derecha a fin de hallar el valor de
Q
, en este caso
Q
2, que corresponde a
este valor de NMO. Los valores de
Q
para todos los otros
valores de
L
se obtienen de manera similar y se traza el
conjunto resultante de ganancias (
L
i
,
Q
i
) como en la figura 5.
El análisis de los resultados de las pruebas debe incluir análisis
estadísticos para determinar los valores de NMO debidos a las condiciones de
prueba y no a otros factores. Puede ser conveniente aplicar la
En el anexo D se exponen en líneas generales los principios de un método de
análisis utilizado por una organización. El método emplea valores analíticos,
llamados
Q
de
los procesos probados. El anexo D describe un método para obtener tales
evaluaciones.
En las referencias [5], [17] y [18] y en el anexo B figuran valores de NMO
en función de
Q
^ (según la figura 2) obtenidos a partir de
experimentos reales.
Figures 1 et 2 Sup.14, p.14-15
Figures 3 et 4 Sup.14, p.16-17
Figure 5 Sup.14, p.18
Figure 6 Sup.14, p.19
ANEXO A (al Suplemento N.o 14)
Método de determinación
de
índices por categorías
absolutas (ICA)
para pruebas
subjetivas de procesos digitales
A.1
Introducción
El
La metodología se basa en la noción de simular una conexión que comprenda un sistema emisor, un sistema receptor y un sistema de interconexión que permite la inserción de las degradaciones de interés (ruido de canal en reposo y distorsión de cuantificación procedente del ARRM y de los procesos digitales).
Un cierto número de fuentes de variación influyen en la respuesta de las personas que escuchan en las pruebas subjetivas, por ejemplo, el material de señales vocales, las características de la voz de la persona que habla, los órdenes de presentación, ciertos efectos temporales, etc. A menos que estén controlados en cierta forma, estas variables pueden polarizar el resultado del experimento. Se recomienda por tanto que se aplique un diseño experimental adecuado para tener esto en cuenta. En los libros de texto sobre estadística pueden encontrarse los principios para un diseño experimental.
A.2
Preparación de la(s) cinta(s) fuente
El sistema de registro consiste en un magnetófono, medios para inyectar tonos de calibrado y un sistema de transmisión definido adecuadamente.
A.2.1
Magnetófono
El magnetófono debería ser un aparato de dos pistas de gran calidad (de estudio). Debe señalarse el tipo de ecualización, pero es preferible el de la CEI. Una de las pistas se utiliza para grabar las muestras de la señal vocal: el segundo canal está disponible para otros fines, por ejemplo introducir tonos para controlar por computador el arranque y la parada del magnetófono. Este último debe funcionar a 19 cm/s.
Debe utilizarse una cinta de bajo ruido y baja transferencia magnética y debe almacenarse la cinta después de pasarla entera con lo que será necesario rebobinar la cinta antes de volver a leerla.
Nota
- Puede estudiarse el empleo de un convertidor
A/D y de un magnetoscopio como medio de grabar y conservar cintas fuente y de
prueba de gran calidad.
A.2.2
Tonos de calibrado
Se recomienda que los tonos de calibrado se registren en la(s) cinta(s) fuente para permitir la comprobación de la característica de sensibilidad en función de la frecuencia de la simulación de la conexión desde la entrada del magnetófono fuente a la salida del magnetófono de presentación de estímulos. Deben registrarse los tonos en la secuencia 250, 500, 1000, 2000, 3000 y 4000 con cinco segundos de duración cada uno con un nivel de 6 dB por debajo del nivel de entrada eficaz máximo del magnetófono. Estos tonos deben ir seguidos por una grabación de 15 segundos de un tono de prueba de 1 kHz con el nivel de entrada eficaz máximo para permitir el calibrado de los sistemas de interconexión y escucha. éste debe ir seguido por varios metros de cinta de guía.
A.2.3
Sistema emisor
Las características de sensibilidad en función de la frecuencia de los sistemas emisores de los diferentes países es probable que difieran y, de esta forma, pueden diferir los resultados de los diferentes países debido a la dispersión de la atenuación. Además, la calidad de funcionamiento de los algorrítmos complejos de los codecs digitales puede depender de la forma de las características de sensibilidad en función de la frecuencia del sistema emisor. Por tanto, en lo que respecta por lo menos a algunas de las condiciones de prueba, las características del sistema emisor deben ser las indicadas en el cuadro A-1 (que simula el sistema emisor del SIR sin filtro).
Tableau A-1 [T2.14], p.20
Puede resultar deseable incluir las condiciones para las cuales el sistema
emisor debe representar un sistema local típico (medio) según la red y/o
necesidades de la organización (país) que realiza la prueba. Este sistema
incluye un aparato telefónico con microteléfono, un par físico en cable
simulado, un puente de alimentación y una terminación resistiva (por ejemplo
600 ohmios, 900 ohmios) a la cual se conecta el magnetófono con las cintas
fuente. El aparato telefónico debe utilizar un micrófono lineal con una
característica de sensibilidad en función de la frecuencia de una voz real de
forma que la respuesta electroacústica del sistema emisor represente al sistema
local medio de la organización. También puede ser conveniente incluir las
condiciones obtenidas con un micrófono de carbón que sea representativo del
tipo (o tipos) empleado en la red (país) de la organización (véase la
Recomendación P.64). Deben indicarse las características y la corriente de
alimentación. Puede también resultar deseable indicar la característica medida
utilizando una fuente sonora artificial (véanse las Recomendaciones P.51 y
P.64).
Entorno de grabación
El entorno de grabación debe ser el de una sala silenciosa o un despacho. El nivel de ruido ambiente debe ser de 25 a 30 dBA. El espectro de ruido debe tener, si es posible, la forma del espectro de Hoth del suplemento N.o 13. Pueden requerirse pruebas especiales utilizando otros niveles de ruido u otras características espectrales (por ejemplo, ruido de una máquina de escribir, etc.).
Debe indicarse la característica de ruido ambiente en la forma más completa posible (por ejemplo, dBA, espectro a largo plazo, distribución de amplitud/tiempo, etc.).
A los tonos de calibrado sigue una grabación de 30 segundos del ruido ambiente a través del sistema local. Esto debe ser realizado con una persona que habla manteniendo un microteléfono en su forma de utilización normal. (Pueden ser necesarias precauciones especiales para evitar los sonidos de la respiración si así se desea).
A.2.5
Muestras de señales vocales
Una cinta fuente consta de 4 C muestras (cuatro personas que hablan, muestras consistentes en condiciones de ensayo, referencia y prueba). Cada muestra debe comprender dos o tres frases con una separación entre ellos de 1 segundo por lo menos.
Todas las muestras deben ser diferentes para evitar la repetición de frases durante una prueba. Al informar de los resultados de las pruebas puede resultar deseable el proporcionar una lista de las frases utilizadas (es decir 8 C o 12 C frases).
Se espera que cada muestra tenga una longitud de 6 a 10 segundos. Las muestras deben estar separadas por 5 segundos de silencio para permitir el control (por ejemplo, encender o apagar el magnetófono) y del intervalo de tiempo necesario para que los sujetos emitan su voto.
El nivel eficaz de las muestras de señales vocales (potencia de la señal vocal mientras está activada) debería estar 12 dB por debajo del nivel eficaz de un tono de calibrado de 1 kHz para evitar que el magnetófono recorte los picos de las muestras de las señales vocales y para medir de una forma sencilla el nivel eficaz real de la señal vocal.
A.2.6
Personas que hablan
Deben utilizarse al menos cuatro personas diferentes para que hablen (dos mujeres y dos hombres) con diferentes características de voz. La selección de las personas que hablan dependerá del juicio de la persona que realice el experimento.
A.3
Preparación de la(s) cinta(s) estímulo
El sistema de interconexión consistirá en el magnetófono para la cinta fuente (resistivo, 600 ó 900 ohmios), un filtro de entrada, los medios para insertar las condiciones de prueba, un filtro de salida y un magnetófono para cintas estímulo (resistivo, 600 ó 900 ohmios). Deben indicarse las características de los filtros.
A.3.1
Condiciones de prueba
Las condiciones de prueba comprenden el (los) codec(s) digital(es) de interés. Deben definirse el(los) codec(s) de la forma más sencilla y completa posible (por ejemplo, ley A/ley è, MICDA con predictor fijo de primer orden, etc.). Esto permite especificar de forma unívoca la calidad de los codecs del mismo tipo.
Puesto que los codecs pueden tener diferentes calidades de funcionamiento
para diferentes niveles de entrada de la señal vocal, sería preferible
probarlos no sólo para una condición nominal de plena carga sino también para
niveles por debajo y por encima de este nivel, es decir ¹^10 dB. Estos cambios
en el nivel de entrada a los codecs deben
`desplazarse'
mediante los
ajustes correspondientes de las salidas para mantener un nivel de salida
constante para la prueba. (El nivel de entrada puede afectar también la calidad
relativa de los distintos procesos digitales. Véase también el Î A.4.4.)
El(los) codec(s) deben probarse individualmente (una pareja de codificación/decodificación) y mediante dos, cuatro y (posiblemente) ocho codecs conectados en cascada de forma asíncrona. (También puede ser conveniente incluir las condiciones de puesta en cascada de forma asíncrona.) Se pueden utilizar codecs físicos o simulados por computador; en este último caso, debe incluir el ruido en el circuito inyectado que se espera para los codecs prácticos.
Para las condiciones de (o de los) codec(s) individual(es), la velocidad binaria en línea debe ser la del valor de diseño y, si es posible, velocidades binarias en línea tanto superior (para asegurar la saturación subjetiva) como inferiores (para asegurar el comportamiento degradado). Se necesitan estas condiciones para permitir la asignación de un nivel de salida al (o a los) codec(s). (Por ejemplo, se podría probar también a 16, 24, 40 y 48 kbit/s un algorritmo MICDA con velocidad nominal de 32 kbit/s.)
Las condiciones de disposición en cascada deben utilizar el(los) codec(s) a los valores de diseño de la(s) velocidad(es) binaria(s) en línea.
Deben también incluirse las condiciones de los codecs con errores en línea. Deben utilizarse tasas de errores en los bits que cubran la gama de 10-6 a 10-3.
A.3.2
Condiciones de referencia
Las condiciones de referencia que deben incluirse son los valores de
Q
^dentro de la gama de 5 dB a 25 dB con un mínimo de
cuatro pasos. (También puede ser conveniente incluir valores de
Q
de 0 dB y 30 dB.)
Es deseable incluir valores de ruido inyectado en el circuito para proporcionar valores de la relación señal/ruido (RSR) dentro de la gama de 5 dB a 45 dB con un mínimo de cuatro pasos. (RSR es la relación en dB de la potencia de la señal vocal en milivatios en estado activo, al ruido inyectado en el circuito en milivatios; deben limitarse en banda las condiciones de ruido en el circuito mediante filtros que tengan las mismas características que el filtro del ARRM). Obsérvese que la relación de 45 dB podría depender del ruido inherente al sistema, por ejemplo el ruido procedente del tratamiento de preparación de la cinta fuente, ruido procedente del magnetófono para cinta fuente, etc.
Deben incluirse también las condiciones de la fuente. (éstas se obtienen eliminando el ruido inyectado en el circuito en reposo.)
El objetivo de incluir las condiciones de ruido inyectado en el circuito es el permitir el establecimiento de una relación entre los resultados de las pruebas y los resultados disponibles sobre los efectos de la atenuación y del ruido de circuito (Cuestión 4/XII) y permitir la utilización de los resultados de prueba en los estudios de un modelo de opinión desde un punto de vista subjetivo (Cuestión 7/XII).
Pueden incluirse otras condiciones de referencia a discreción de la organización que realiza las pruebas. Por ejemplo algunas organizaciones en particular pueden disponer de información procedente de anteriores pruebas de sistemas MIC con compansión y conversión ley A/ley è y puede resultar conveniente incluir algunas condiciones MIC para permitir la comparación con resultados previos.
A.3.3
Calibrado
Las pérdidas de inserción del circuito de interconexión deben ser de 0 dB a
1 kHz entre la fuente terminación/resistiva. Esto debe aplicarse para las
mejores condiciones, por ejemplo,
Q
= 25 dB, RSR = 45 dB y
el(los) codec(s) de prueba funcionando a los valores de diseño de la(s)
velocidad(es) binaria(s) en línea.
El nivel eficaz del tono de calibrado de 1 kHz a la entrada del circuito de interconexión debe ser 3 dB menor que el nivel de sobrecarga del (o de los) codec(s) (lo cual debe de indicarse). Esto asegurará que el nivel eficaz de las muestras de señales vocales estará 15 dB por debajo del nivel eficaz de sobrecarga del (o de los) codec(s) para una onda sinusoidal.
Con el anterior calibrado, los niveles de ruido inyectados en el circuito expresados en dBm en bornas de la terminación resistiva de salida deben ajustarse a un nivel relativo apropiado al nivel del tono de salida de calibrado de 1 kHz expresado en dBm. Obsérvese que en particular la degradación debida al ruido de circuito debe estar presente durante los periodos de reposo de las muestras de señales vocales pero ni antes ni después de la muestra de señales vocales.
El calibrado del magnetófono para cintas estímulo debe ser el mismo que para el magnetófono para cinta fuente.
A.3.4
Cinta(s) fuente
Las cintas fuente deben comenzar con un tono de calibrado de 1 kHz grabado sin degradaciones, seguido de 12 condiciones de ensayo y de las condiciones de prueba y referencia.
Las condiciones de ensayo deben seleccionarse para familiarizar a los participantes en la prueba con el formato de ésta y la gama de calidad de la señal vocal. Estas condiciones se aplicarán tres veces a cada una de las cuatro personas que hablan.
Las condiciones fundamentales de referencia y prueba se cuadruplicarán (es decir, para cuatro personas que hablan) con respecto al número de condiciones nominales. Estas condiciones deben aparecer en un orden aleatorio. Deben existir al menos dos cintas estímulo con diferentes órdenes aleatorios (éstos podrían utilizarse en diferentes pruebas con diferentes grupos de participantes).
También puede resultar conveniente incluir una réplica de al menos algunas de las condiciones de prueba/referencia. Sin embargo, esto quizá no sea posible para las dimensiones prácticas de una prueba subjetiva.
La cronología de las condiciones en las cintas estímulo es la misma que en las cintas fuente, por ejemplo, aproximadamente de 6 a 10 s (2 ó 3 frases) con cada condición separada por 5 segundos de silencio.
No es necesario que aparezcan en las cintas estímulo los tonos de calibrado de la cinta fuente (excepto el tono de calibrado de 1 kHz como se señaló anteriormente). Sin embargo, deben medirse los niveles de los tonos de calibrado en la terminación resistiva de salida del sistema de interconexión de tal forma que pueda medirse e indicarse para todos los tipos de condiciones la característica de sensibilidad en función de la frecuencia del sistema.
A.4
Realización de la prueba
A.4.1
Oyentes
El número preferido de oyentes es de 32, equidistribuidos para cada cinta. Deben utilizarse al menos 12 participantes en la prueba. Es deseable que se seleccionen los participantes para representar una población típica de abonados (por ejemplo, mitad de los grupos mujeres y mitad hombres, edades que se aproximen a la distribución de edades de la población, audición normal, etc.).
A.4.2
Sistema de escucha
Por las razones indicadas en el primer párrafo del Î A.2.3, la característica del sistema receptor debe ser como la indicada en el cuadro A-1 (simula el sistema receptor del SIR sin filtro).
Sería deseable que el sistema de escucha simulara el sistema local (por ejemplo, medio) típico de la organización representando la impedancia del generador de la central, el puente de alimentación, un par físico en cable y el aparato telefónico de microteléfono. Debe determinarse la característica electroacústica, sensibilidad en función de la frecuencia, del sistema de escucha (véase la Recomendación P.64). Debe suprimirse el efecto local en el sistema de escucha.
A.4.3
Entorno de escucha
El(los) microteléfono(s) de escucha debe(n) situarse en una sala con un nivel de ruido ambiente ^40 dBA, preferiblemente de 25 a 30 dBA (que simule un despacho o una sala de estar silenciosos). El espectro de ruido ha de tener, si es posible, la forma del espectro de Hoth del suplemento N.o 13. Deben indicarse el nivel de ruido ambiente y el espectro reales si difieren de los valores indicados.
A.4.4
Nivel de la señal vocal
Cuando se está reproduciendo a través del sistema de escucha, debe ajustarse el tono de calibrado de 1 kHz de la cinta estímulo para reproducir un nivel de -3 dBPa medido con un oído artificial recomendado por el CCITT (véase la Recomendación P.51). Esto dará como resultado un nivel de señal vocal de aproximadamente -15 dBPa que está muy próximo al nivel preferido. También puede ser conveniente el incluir las condiciones con un nivel de 10 dB más bajo y un nivel de 10 dB más alto, porque el nivel de escucha puede afectar la calidad relativa de los distintos procesos digitales.Según ciertas indicaciones, el nivel de señal vocal de -5 dBPa (nivel del tono de 1 kHz, de +7 dBPa) sería más apropiado que el de -15 dBPa para la discriminación entre condiciones de codecs.
A.4.5
Instrucciones para la prueba
Se suministrará a los participantes en la prueba un conjunto escrito de instrucciones que también se les leerá (bien por la persona encargada de la prueba, bien mediante una cinta grabada). Se deben dar las instrucciones antes de las condiciones de ensayo. Se indicará a los participantes que las condiciones de ensayo no representan toda la gama de calidades que ha de encontrarse en la prueba. Después de las condiciones de ensayo se dará tiempo suficiente para permitir el responder a las posibles preguntas planteadas por los participantes.
Debe indicarse a los participantes que evalúen las condiciones de acuerdo con la siguiente escala de calidad de cinco puntos:
Nota
Evaluación
5 Excelente
4 Buena 3 Regular 2 Mediocre 1 Mala En los países que no son de habla
inglesa, deben utilizarse los términos apropiados del idioma nacional.
Antes de realizar la prueba de escucha es necesario efectuar sesiones de práctica para asegurarse de que los oyentes están plenamente adaptados a las condiciones de las pruebas y obtener así una evaluación estable.
A.4.6
Recopilación de datos
Las respuestas de los participantes pueden registrarse por computador, sobre papel u otros medios que parezcan apropiados. Si se utiliza papel y lápiz, la respuesta a cada condición debe inscribirse en una tarjeta separada de forma que el participante no vea las opiniones previas cuando está haciendo un nuevo juicio.
A.5
Informes de los resultados
Puede ser deseable informar de todos los datos brutos, pero esto provocaría
una documentación excesiva. Por tanto quizá sea más apropiado combinar los
datos por personas que hablan e indicar el número de valoraciones en cada una
de las cinco categorías para cada tipo de condición, por ejemplo
Q
= 15 dB, RSR = 25 dB, etc. (Se deben indicar las
conclusiones resultantes del análisis para estudiar los posibles efectos de las
personas que hablan.) Además deben indicarse las notas medias de opinion (NMO),
la desviación típica, los intervalos de confianza del 95% y otros estadísticos
calculados por las organizaciones al analizar los datos.
Los otros aspectos sobre los que deben informarse son los siguientes:
a)tipo de micrófono;
b)característica de sensibilidad en función de la frecuencia del sistema emisor (Recomendación P.64);
c)descripción de la sala de grabación y del nivel de ruido ambiente;
d)procedimiento de medida y ajuste para los niveles de la señal vocal;
e)características de sensibilidad en función de la frecuencia del sistema de interconexión para todos los tipos de condiciones de prueba/referencia;
f)características de sensibilidad en función de la frecuencia del sistema de escucha (Recomendación P.64);
g)descripción de la sala de escucha y nivel de ruido ambiente;
h)método para registrar las opiniones de los participantes en la prueba;
i)descripción del grupo de participantes incluyendo edad, sexo, población, experiencia previa y, si es posible, umbral audiométrico;
j)dimensiones del microteléfono.
Bibliografía para el anexo A
KIRK (R.^E.): Experimental design procedures for the behavioral sciences,
Brokks/Cole Publishing Company
, Belmont California, 1968.
Recomendación P.64 del CCITT.
Recomendación P.74 del CCITT.
ANEXO B (al suplemento N.o 14)
Evaluación subjetiva de la
calidad de los codificadores digitales utilizando
el procedimiento de determinación de
índices por categorías de
degradación
(ICD)
(Contribución de la
Administración francesa)
B.1
Introducción
La Comisión de Estudio XII del CCITT ha elaborado un método de prueba de sólo escucha para evaluar la calidad subjetiva de los procesos digitales (véase el anexo A). Este procedimiento, denominado prueba de determinación de índices por categorías absolutas (ICA), tiene una débil sensibilidad para diferenciar los codificadores de buena calidad telefónica (comprendidos en la gama de calidad del MIC a seis u ocho bits). Si se necesita una sensibilidad superior proponemos el empleo de una versión modificada de dicho procedimiento, que puede definirse como una prueba de determinación de índices por categorías de degradación (ICD). Para las pruebas de imagen, el CCIR [6] recomienda dos procedimientos: de determinación de índices por categorías absolutas y por categorías de degradación. El procedimiento ICD, que utiliza en particular una escala de molestias y una referencia de elevada calidad antes de formular cada juicio, parece bien adaptado para evaluar las imágenes de buena calidad. Así, este método se ha adaptado para evaluar la calidad de las señales vocales.
El presente anexo describe la adaptación del método ICD para la evaluación de las señales vocales. Después se compara la sensibilidad del método con la del procedimiento ICA en los mismos circuitos. Sólo se presentan aquí las diferencias entre los procedimientos ICA e ICD. Puede consultarse el anexo A en lo que respecta a los puntos comunes que no se tratan en el presente anexo B.
B.2
Procedimiento de determinación de índices por
categorías de degradación (ICD)
B.2.1
Muestras de señales vocales
Cada configuración se evalúa por medio de las notas de opinión de cuatro locutores que leen dos muestras distintas. Cada muestra comprende dos frases separadas al menos por intervalos de un segundo. Esas dos muestras (S1, S2), que comprenden cuatro frases distintas, deberán elegirse entre un grupo más amplio compuesto de frases fonéticamente equilibradas, de modo que la nota media obtenida al evaluar las referencias ARRM por medio de estas cuatro frases sea aproximadamente igual a la obtenida por medio del conjunto más amplio. Por consiguiente, el conjunto está formado por ocho muestras definidas del siguiente modo:
Hablante L1 que lee las dos muestras S1, S2
Hablante L2 que lee las dos muestras S1, S2
Hablante L3 que lee las dos muestras S1, S2
Hablante L4 que lee las dos muestras S1, S2
Esto produce una repetición de las dos muestras durante la prueba, pero creemos que no es decisivo para el procedimiento en el que se evalúa una degradación con respecto a una referencia, en particular en los casos de buena calidad telefónica, en donde la inteligibilidad de las señales vocales es siempre perfecta. La utilización de muestras distintas en el procedimiento ICA puede ser uno de los motivos de su falta de sensibilidad.
B.2.2
Condiciones de referencia
Las condiciones de referencia deberán comprender un ruido multiplicativo
(ARRM) con valores de
Q
comprendidos entre 10 y 30 dB y un
mínimo para un mínimo de cinco valores (también puede ser conveniente la
inclusión de valores de
Q
de 5 y 35 dB).
Debe elegirse una referencia de alta calidad para insertarla antes de cada
calificación. Se emplean habitualmente las condiciones originales, esto es,
muestras que no tienen una degradación sobreañadida a la introducida por los
sistemas de emisión y por las limitaciones de la anchura de banda de
frecuencias. Además se incluyen cuatro
`pares nulos'
(A-A) para
verificar la calidad de fijación de las calificaciones de las personas que
escuchan.
B.2.3
Presentación de los estímulos
Los estímulos se presentan a las personas que escuchan por pares (A-B) o por pares repetidos (A-B-A-B) donde A es la muestra de referencia de alta calidad y B es la misma muestra procesada por un codec. La finalidad de la muestra de referencia es fijar cada calificación de las personas que escuchan. El empleo de una referencia y de juicios subjetivos con respecto a esa diferencia es un procedimiento muy corriente en sicoacústica. Tiende a mejorar la sensibilidad de la evaluación global de las personas que escuchan. Las muestras A y B deben estar separadas por un intervalo de 0,75 s y, en un procedimiento de pares repetidos (A-B-A-B), la separación entre los dos pares será de 2 s.
Parece que el efecto del orden habitualmente observado en las pruebas de opinión de una sola muestra (prueba ICA por ejemplo) es mucho menos marcado en el procedimiento ICD. Así puede emplearse un solo orden aleatorio de presentación. Por consiguiente, se obtiene para la prueba ocho veces (cuatro personas que hablan por dos muestras) el número de condiciones nominales.
El tiempo de respuesta de las personas que escuchan es el mismo que en la prueba ICA, esto es, cinco segundos entre cada presentación (pares o pares repetidos).
B.2.4
Instrucciones para la prueba
Se dará instrucciones a las personas que escuchan para que clasifiquen las condiciones en una escala de categorías de degradación de cinco puntos en la siguiente forma:
5 - Degradación inaudible
4 - Degradación audible, pero no molesta
3 - Degradación ligeramente molesta
2 - Degradación molesta
1 - Degradación muy molesta
B.3
Comparación entre las sensibilidades respectivas de
los procedimientos ICA e ICD en las mismas
configuraciones de codificador
En los cuadros B-1 y B-2 se resumen los resultados obtenidos con las pruebas ICA e ICD, respectivamente, en la evaluación de tres algoritmos MICDA(V) a 32 kbit/s.
Las figuras B-1, B-2 y B-3 presentan las notas medias de opinión (NMO) y las @notas medias de opinión sobre las degradaciones (NMOD)\ obtenidas en las mismas condiciones con los dos procedimientos (ICA e ICD respectivamente).
De esas figuras puede deducirse:
-una buena concordancia entre los resultados obtenidos con los dos procedimientos;
-una dispersión mayor de la NMOD obtenida para los circuitos ARRM con
valores de
Q
comprendidos entre 10 dB y 35 dB, y una buena
fijación de las calificaciones de las personas que escuchan (los pares
`nulos'
obtienen una puntuación de 4,98);
-una mayor sensibilidad del procedimiento ICD en el sector de la buena
calidad telefónica (20 <
Q
&lab; 35 dB).
Estas sensibilidades pueden cuantificarse mediante pruebas estadísticas de
comparación múltiple. Si se desea una comparación
a
posteriori
de los codecs, puede aplicarse eficazmente la prueba de Tuckey
[7] de la @diferencia honradamente significativa (DHS)\. La prueba DHS está
ideada para efectuar todas las comparaciones por pares entre
k
medias y determinar el grado de significación de las
diferencias entre esas
k
medias. En condiciones idénticas
( = 0,01,
k
= 2,
N
= 225, modelo
fijo), el valor límite para DHS
(
q
$$id,
k
,
N
$$if)
es de 3,70 y como los errores residuales de los procedimientos ICA e ICD son
casi iguales (0,42), las dos medias pueden declararse significativamente
distintas si:
ó = |
X
i
^^-
X
j
^| >^0,21
Esa diferencia, expresada en valor
Q
, corresponde a:
Tableau [T3.14], p.21
Esto significa que la resolución de las pruebas ICD puede ser dos veces mayor
que la de las pruebas ICA en términos de
Q
en el sector de
la buena calidad telefónica.
B.4
Conclusiones
Se ha observado una buena concordancia entre los resultados obtenidos con los dos procedimientos (ICA e ICD). La presencia de una referencia antes de cada calificación en el caso del procedimiento DCR garantiza una buena fijación de las opiniones de las personas que escuchan y, en consecuencia, una mayor dispersión de la nota media de opinión sobre las degradaciones (NMOD) obtenida por los codificadores. La evaluación de los codificadores en las mismas muestras de señales vocales conduce a una mayor precisión en el procedimiento ICD, al precio evidente de una disminución del peso del esfuerzo de comprensión en el juicio global de la calidad. Por consiguiente, el procedimiento de determinación de índices por categorías de degradación parece bien adaptado a la evaluación de los codificadores de una buena calidad telefónica.
Tableau B-1 [T4.14], p.22
Tableau B-2 [T5.14], p.23
Figure B-1, p.24
Figure B-2, p.25
Figure B-3, p.26
ANEXO C (al suplemento N.o 14)
Método del umbral para la
comparación directa de codificadores digitales con el
aparato de referencia para ruido modulado (ARRM)
Introducción
Por comparación directa de un sistema digital con un ARRM, es posible
estimar el valor
Q
que corresponde a la calidad de
funcionamiento del sistema probado. El método aquí descrito conduce a un
Se cree que el método del umbral producirá resultados estables y precisos aun para procesos digitales de alta calidad. Para codificadores digitales en banda ancha, se recomienda el uso de un ARRM de banda ancha, que se describe en el anexo A a la Recomendación P.81.
C.2
Procedimiento de prueba
Se presenta un procedimiento de prueba de escucha solamente. Se presenta a
los oyentes un par de señales compuesto por una señal de referencia y una señal
de prueba, y se les pide que indiquen cuál de las dos señales del par estiman
que tiene más calidad (
Q
) se define como
la RSR correspondiente al punto de intersección de la curva de regresión de las
notas de preferencia al nivel de preferencia del 50%. En la figura C-1 se
presenta un ejemplo del
Q
obtenido con notas de
preferencia hipotéticas.
Figura C-1, p.
C.3
Presentación de las señales
La señal de referencia A y la señal de prueba B se disponen en igual número de pares A-B y pares B-A, y se presentan en orden aleatorio. Se introducen en la señal de referencia varios niveles de distorsión espaciados, por ejemplo, a intervalos de 2 dB, de manera que la gama de notas de preferencia se extienda del 20% al 80%, con la preferencia del 50% situada en el centro de la gama de distorsión. En la figura C-2 se muestra un diagrama de temporización de la presentación.
Figura C-2, p.
Se pide al participante que emita un juicio y responda
`A es mejor'
o
`B es mejor'
(elección forzada). Se prohíben las respuestas
`A es
igual a B'
, o
`no hay diferencia'
. La duración de la presentación
debe limitarse a unos seis minutos para no cansar a los oyentes. Pueden
presentarse más muestras de escucha después de un periodo de descanso adecuado.
Se recomiendan al menos dos, o preferentemente cuatro a cinco repeticiones (de
presentaciones idénticas).
Nota
- Si el ARRM está disponible el soporte físico y
la RSR puede cambiarse fácilmente entre presentaciones, puede utilizarse un
procedimiento simplificado. En este caso, el equilibrado para obtener una
calidad percibida igual lo efectúa el participante; el ajuste se hace durante
la pausa entre los pares. La referencia siempre se presenta primero. La
presentación continúa hasta que el participante indica que se ha alcanzado el
umbral de igualdad.
C.4
Fuentes vocales
Es necesario emplear frases cortas pronunciadas al menos por dos hombres y dos mujeres, y preferentemente cuatro o seis de cada; se requieren frases diferentes para cada hablante. La duración debe ser de 2,5 a 5 segundos para señales vocales e inferior a 10 a 15 segundos para señales musicales. Deben evitarse chasquidos al comienzo y al final de las muestras. Debe utilizarse un micrófono lineal de anchura de banda suficiente para registrar las señales de la fuente en una cámara anecoica que tenga un ruido ambiente inferior a 20 dBA y un tiempo de reverberación inferior a 0,3 segundos, de 125 a 8000 Hz. Si se utiliza un equipo digital de grabación, el nivel de ruido de cuantificación debe ser inferior al nivel de ruido en MIC lineal de 14 bits.
C.5
Entorno de escucha
En la prueba de escucha debe utilizarse un sistema de alta fidelidad para la reproducción de sonido. Cuando la escucha se efectúa con altavoces, el equipo de reproducción debe ser de calidad de estudio, y la sala de escucha ajustarse al Informe 797 del CCIR. Si se utilizan auriculares, es preferible la escucha diótica (biaural). La anchura de banda debe ser por lo menos igual a la del sistema digital sometido a prueba.
C.6
Oyentes
Aunque se prefiere que se seleccionen los oyentes con arreglo a la descripción del método ICA (véase el Î A.4.1), esta no es una condición estricta en la prueba de comparación por parejas. Si el objeto de la prueba de escucha es obtener las opiniones de oyentes no especializados, se necesitan participantes no especializados. Sin embargo, si no fuera este el objeto de la prueba, puede recurrirse a oyentes especializados y ampliarse la prueba de escucha aumentando el número de repeticiones para cada oyente. El número mínimo de oyentes es de seis, y preferentemente de 12 ó más. Varios participantes pueden escuchar simultáneamente, pero deben asegurarse que sus respuestas se obtengan independientemente.
C.7
Fiabilidad
Dado que las variaciones en la nota de preferencia en las pruebas
subjetivas se supone que se ajustan a una distribución en
t
, la anchura de variación de las notas
r
que produce un 95% de fiabilidad para la nota
u
(0
u
1) a lo largo de las
pruebas (número de repeticiones para cada par de presentación por el número de
participantes por el número de señales de la fuente) viene dada por la ecuación
(C-1).
r
= ¹^
t
(
n
-
1, 0,05) º $$0v
u
(1 -
u
)/(
n
- 1)$$ve (C-1)
Para
n
= 96 y
u
= 0,5 (la nota de
preferencia es 50%),
r
= ¹^10%.
ANEXO D (al suplemento N.o 14)
Principios de un método
utilizado por una organización en el análisis de la
calidad de funcionamiento de los codecs
digitales
(Bell Communications Research, Inc.)
Los resultados hipotéticos de las notas medias de opinión (NMO) obtenidos a
partir de una prueba subjetiva llevada a cabo de acuerdo con la metodología del
anexo A se muestran en las figuras 1 y 4 de este suplemento. (Las líneas rectas
se utilizan simplemente para unir los puntos de los datos.) Generalmente tales
resultados mostrarán un efecto de saturación en las proximidades de las
condiciones muy buenas (NMO alta) y de las condiciones muy malas (NMO baja).
(Para NMO altas, la saturación es provocada por la escala de cinco puntos y
posiblemente por el ruido de circuito en reposo del sistema de pruebas
subjetivas sin degradaciones añadidas, por ejemplo, el ruido de circuito en
reposo,
Q
, la distorsión de cuantificación del codec. Para
NMO bajas, la saturación vienen provocada por la escala de cinco puntos.)
Un método analítico de análisis de datos, utilizado por Bell Communications
Research, Inc., proporciona un valor denominado
`
para cada condición de prueba [8]. Las medias de ajuste se
utilizan entonces para el análisis de los datos. (Las medias de ajuste y las
NMO son aproximadamente iguales en la gama media de los valores de NMO; sin
embargo, las medias de ajuste no están numéricamente forzadas por las
condiciones extremadamente buenas y extremadamente malas como sucede con las
NMO.) Las representaciones gráficas de los resultados de la prueba en términos
de medias de ajuste serán análogos a los presentados en las figuras 1 a 4, pero
darán numéricamente una mayor dispersión.
El objetivo del análisis es determinar una función:
Q
s
=
f
(
L
) (D-1)
donde
Q
s
es el valor de
Q
^ para la distorsión de
cuantificación del codec,
L
es la velocidad binaria en línea (por ejemplo en
kbit/s).
(En algunos casos quizá resulte posible una relación lineal sencilla, mientras que en otros casos se puede necesitar una función más compleja.)
El
Q
^ del codec puede estimarse entonces a partir de
la ecuación (D-1).
La determinación de la ecuación (D-1) necesita tomar en consideración de forma apropiada los efectos de saturación antes realizados. Por ejemplo, la velocidad binaria en línea de diseño del codec puede corresponder al punto medio de los datos de la figura 3 para los cuales parece que existe un efecto de saturación moderado.
De forma similar, puede ser necesario considerar la
Q
) interna a la
prueba. (Esta función se determina a partir de las adecuadas funciones
ajustadas a las curvas (en términos de medias de ajuste) análogas a las curvas
de las figuras 1 y 2.)
Un importante punto de consideración en el método de análisis es la
obtención de los valores de calidad predichos (medias de ajuste,
Q
) que se aproximan lo más estrechamente posible a los
valores reales de calidad (medias de ajuste de forma análoga a las curvas de
las figuras 3 y 4 o los valores de
Q
obtenidos mediante la
conversión de las medias de ajuste a los valores de
Q
que
utilizan una función apropiada ajustada a los datos de las medias de ajuste, de
forma análoga a los datos de la figura 2). (Para los presentes objetivos, se
supone que la ley de combinación para los codecs dispuestos en cascada de forma
asíncrona es la de 15 log10
n
, donde
n
es el número de codecs idénticos dispuestos en cascada.
Puede que también resulte conveniente incluir en el análisis la determinación
de la ley de combinación.)
Los valores de
Q
obtenidos para un proceso digital
según el procedimiento descrito anteriormente pueden utilizarse en varias
formas para valorar el efecto de la distorsión de cuantificación en la calidad
de una conexión telefónica. El modelo de opinión subjetiva del suplemento N.o 3
está en términos del equivalente de referencia corregido y del nivel de ruido
de circuito en reposo. Este modelo requiere que se convierta el
Q
para una conexión global a una relación S/R equivalente
que pueda entonces convertirse en un nivel de ruido de circuito en reposo
basado en el conocimiento de los niveles de la señal vocal para las conexiones
de interés.
Se han encontrado que las funciones de equivalencia utilizadas para este fin varían en una amplia gama (véase [9], [10], [11], [12] y [13]). No está claro que exista una función de equivalencia única sobre la que ponerse de acuerdo, y que tal función de equivalencia debe existir. (Quizá una función de equivalencia básica deba basarse en los resultados de las pruebas de conversación.)
Los valores de
Q
^ obtenidos para procesos digitales
pueden también utilizarse como base para especificar las reglas de aplicación
de los codecs en la red en términos del número de codecs è-255 a ocho bits en
cascada y funcionamiento asíncrono. Para el modelo del suplemento N.o 3, la
relación entre el número de tales codecs y
Q
(basándose en
una ley 15 log10
n
) es la siguiente:
NúmeroNo debe interpretarse como el número de unidades de distorsión de
cuantificación (UDC) [14] que ha de utilizarse para la planificación
internacional; la relación entre el número de codecs y
Q
se aplica al modelo del suplemento N.o 3 que se ha utilizado en estudios de
planificación en Estados Unidos. 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14
Q
^(dB)37 32,5 30 28 26,5 25,5 23,5 22 21
20
Conforme al modelo del suplemento N.o 3, un codec MIC è-255 a siete bits
correspondería a unos 2,5 codecs è-255 a ocho bits en cascada y funcionamiento
asíncrono. (Obsérvese que el valor de
Q
= 37 dB es de 3 a
4 dB mayor que los valores mínimos de S/D de la Recomendación G.712 [15]; se
supone que los sistemas medios de 8 bits ofrecen valores mayores.)
Referencias
[1]Recomendación del CCITT
Modulación por impulsos
codificados diferencial adaptativa (MICDA) -a 32
kbit/s
, Tomo III, Rec. G.721.
[2]GOODMAN (D.^J.), NASH (R.^D.): Subjective quality of the same speech
transmission conditions in seven different countries,
Proc.
ICASSP 82
(International Conference on Acoustics, Speech and Signal
Processing), Vol. 2, París, mayo de 1982.
[3]DAUMER (W.^R.) y CAVANAUGH (J.^R.): A subjective comparison of selected
digital codecs for speech,
Bell System Technical Journal
,
Vol. 57, N.o 9, noviembre de 1978.
[4]RICHARDS (D.^L.) y BARNES (C.^J.): Pay-off between quantizing distortion
and injected circuit noise,
Proc. ICASSP 82
(International
Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing), Vol. 2, París, mayo de
1982.
[5]COMBESCURE (P.)
y otros:
^ Quality evaluation of
speech coded at 32 kbit/s by means of degradation category ratings,
Proc. ICASSP 82
(International Conference on Acoustics,
Speech and Signal Processing), Vol. 2, París, mayo de 1982.
[6]CCIR - Documento 11/17
Evaluación subjetiva de la
calidad de las imágenes de televisión
(UER), periodo
de estudios 1978-1982.
[7]TUCKEY: The problem of multiple comparisons,
Ditton
, Princeton University, Ed. 1953.
[8]CAVANAUGH (J.^R.), HATCH (R.^W.) y SULLIVAN (J.^L.): Models for the
subjective effects of loss, noise and echo on telephone connections,
Bell
System Technical Journal
, Vol.
55, noviembre de 1976.
[9]CCITT - Contribución COM XII-N.o 24 (Estudio sobre la determinación del ruido subjetivamente equivalente - NTT), periodo de estudios 1981-1984.
[10]CCITT - Contribución COM XII-N.o 61 (Subjetively equivalent noise for linear and carbon microphone originates speech signals - Bell Northern Research, Canadá), periodo de estudios 1981-1984.
[11]CCITT - Contribución COM XII-N.o 124 (Aplicación del índice de información al ruido de cuantificación en MIC - Francia), periodo de estudios 1981-1984.
[12]CCITT - Contribución COM XII-N.o 130 (Subjetive equivalence functions for consideration in a quantization distortion opinion model - Bell Northern Research, Canadá), periodo de estudios 1981-1984.
[13]CCITT - Contribución COM XII-N.o 162 (Calidad de transmisión de los sistemas digitales - COMSAT), periodo de estudios 1981-1984.
[14]Recomendación del CCITT
Degradaciones de
transmisión
, Libro Amarillo, Tomo III, fascículo III.1, Rec. G.113, UIT,
Ginebra, 1981.
[15]Recomendación del CCITT
Características de calidad de
los canales MIC a frecuencias vocales
, Libro
Amarillo, Tomo III, fascículo III.1, Rec. G.712, UIT, Ginebra, 1981.
[16]CCITT - Contribución COM XII-N.o 222 (Evaluación de la calidad de transmisión vocal por los métodos ACR y DCR - Administración de Telecomunicaciones de la URSS), periodo de estudios 1985-1988.
[17]CCITT - Contribución COM XII-N.o 223 (Resultados de la determinación de
la dependencia típica de la evaluación del abonado medio de los valores de
Q
- Administración de Telecomunicaciones de la URSS),
periodo de estudios 1985-1988.
[18]CCITT - Informe COM XII-N.o R5-S, pp. 53, 81-83, junio de 1985.
Suplemento N.o 15
APARATO DE REFERENCIA PARA RUIDO MODULADO (ARRM)
DE BANDA ANCHA (7 kHz) CON CONFORMACIóN DE RUIDO
(Melbourne, 1988)
(Citado en la Recomendación P.81)
(Contribución de NTT, Japón)
1 Introducción
La configuración de un ARRM de banda ancha tiene en cuenta los tres puntos siguientes en relación con su utilización como señal de referencia común:
a)El procedimiento para generar la señal de referencia debería ser sencillo y claro.
b)Las características de la calidad vocal de la señal de referencia debe ser similar a las de las señales de prueba.
c)Debe ser posible controlar los grados de degradación arbitrariamente.
Comparado con el ARRM de banda estrecha, el ARRM de banda ancha aumenta la anchura de banda (70 a 7000 Hz) e introduce un filtro de conformación del espectro de ruido fijo que reduce el ruido de alta frecuencia, haciendo así que el espectro de ruido en la señal de referencia se asemeje al de los codificadores de banda ancha.
2
Esquema del ARRM de banda
ancha
En la figura 1 se muestra el esquema básico del
Figura 1 Sup.15, p.
3 Filtro de conformación del espectro
El espectro del ruido se conforma mediante un filtro autorregresivo de orden 1, cuyo esquema se muestra en la figura 2. Una simulación por computador que utiliza una frecuencia de muestreo de 16 kHz y una anchura de banda de 7 kHz proporciona un coeficiente del filtro de 0,8, que se aproxima a la envolvente del espectro de la señal vocal a largo plazo de las señales fuente de banda.
Figura 2 Sup.15, p.
4 Filtro pasobanda
La anchura de banda del ARRM de banda ancha debería corresponder a la de los codificadores de voz de banda ancha. Los requisistos provisionales de respuesta en frecuencia del filtro pasobanda de 7 kHz se muestran en la figura 3 basado en el actual filtro de salida de la Recomendación P. 81.
Figura 3 Sup.15, p.
5 Relación señal/ruido
(RSR)
En la simulación por computador, puede calcularse la RSR utilizando la potencia media con una constante tiempo de 8 a 20 milisegundos después de filtrar con un pasobanda tanto la señal vocal fuente como el ruido. Cuando se fija la RSR utilizando una señal fuente sinusoidal para el equipo del ARRM la medición de la potencia de ruido debe realmente llevarse a cabo utilizando un voltímetro valor eficaz, en vez de calibrar simplemente la pérdida o ganancia del canal de ruido en base a la señal sinusoidal.
6 Otras especificaciones
Frecuencia de muestreo:
^ Se recomienda que la
frecuencia de muestreo sea mayor que el doble de la frecuencia superior de la
banda de paso; con respecto a la prueba de los codificadores de la
Recomendación G.722, se recomienda la frecuencia de muestreo de 16 kHz.
Fuente de ruido:
^ En el equipo ARRM, debe utilizarse
suficiente ruido gaussiano de banda ancha. Si el ruido es generado por
computador, es necesario un espectro totalmente plano en la mitad de la banda
de la frecuencia de muestreo. Deben recortarse las amplitudes superiores a tres
veces el valor eficaz.
Suplemento N.o 16
Antiguo suplemento N.o 25 al fascículo
III.1 del
Libro Rojo
.
DIRECTRICES PARA LA
COLOCACIóN DE
MICRóFONOS Y ALTAVOCES EN SALAS PARA COMUNICACIONES
PLURIPARTITAS TELEFóNICAS
[1]
Y PARA LOS
TERMINALES
^
AUDIO DE GRUPO
(TAG)
(Málaga-Torremolinos, 1984; modificado en Melbourne, 1988)
(Citado en las Recomendaciones G.172 y P.30)
1 Consideraciones generales
Las siguientes directrices proporcionan las reglas básicas para evaluar la acústica de salas para comunicaciones pluripartitas telefónicas y para la instalación de terminales audio de grupo a fin de lograr una máxima inteligibilidad vocal y facilitar la identificación de los interlocutores.
2
Acústica de la
sala
requisitos generales
El diseño y la instalación de un sistema de comunicación pluripartita telefónica o terminales audio de grupo que satisfagan especificaciones razonables de coste y de calidad de funcionamiento entraña numerosas evaluaciones y compromisos. Estas directrices permitirán al proyectista y al ingeniero de instalación evaluar la acústica de una sala, hacer las elecciones y adoptar las decisiones necesarias para instalar el equipo adecuado y proporcionar así un servicio satisfactorio.
La parte audio de un terminal audio de grupo está compuesta por el equipo terminal con micrófonos y altavoces instalados en las salas e interconectado por dispositivos de transmisión audio. Estos dispositivos de transmisión pueden estar constituidos por conexiones telefónicas con conmutación o por líneas privadas.
Tanto en los sistemas públicos como en los privados, la transmisión se
efectúa frecuentemente a través de un
A diferencia de la telefonía entre microteléfonos, las propiedades
acústicas de las salas y la colocación de los micrófonos en ellas determinan de
manera crítica el nivel, la relación señal vocal/ruido ambiente y la calidad de
reverberación (
En general, cuanto mayor, más ruidosa y más reverberante sea la sala, menos
adecuada será para comunicaciones de grupo. La presencia de ruido y/o
reverberación en la palabra transmitida da como resultado un sistema cuya
calidad de funcionamiento es insatisfactoria. En casos extremos, la experiencia
ha demostrado que el ruido excesivo en una sala, por ejemplo, producido por un
avión en vuelo, puede bloquear provisionalmente la transmisión entre todas las
salas de un sistema multipunto. La
En principio, cualquier sala es adecuada para las comunicaciones de grupo si se siguen estas directrices. Sin embargo, las directrices indicarán que en una sala ruidosa o reverberante, las personas deben hablar tan cerca de los micrófonos que pudieran utilizar también microteléfonos. El usuario que solicita la instalación debe elegir una o más de las siguientes opciones:
1)escoger otra sala;
2)acondicionar acústicamente la sala, o
3)aceptar las cortas distancias micrófono/persona que habla, dictadas por las directrices.
Deberán cumplirse simultáneamente varios criterios muy importantes para asegurar una calidad audio satisfactoria de un sistema de comunicaciones pluripartitas telefónicas. En el resto de esta sección se describe la determinación de esos criterios que brevemente son:
1)debe seleccionarse una sala adecuada para una conferencia normal cara a cara;
2)debe determinarse una distancia micrófono/persona que habla, en función del ruido ambiente;
3)debe determinarse una distancia micrófono/persona que habla, en función de la reverberación;
4)los micrófonos y altavoces deben colocarse de acuerdo con estas dos distancias.
3 Consideraciones relativas al
nivel de ruido ambiente
En el cuadro 1 se indican los requisitos de nivel de ruido ambiente en salas para comunicaciones pluripartitas telefónicas con dimensiones y en número crecientes. A medida que aumentan las dimensiones y el número de las salas, los participantes se sentarán a distancias mayores. En consecuencia, para hablar y escuchar con comodidad, el nivel del ruido ambiente en la sala debe disminuir a medida que aumente el número de participantes.
Cuadro 1 [T1.16], p.
Las medidas de ruido indicadas en el cuadro 1 deben realizarse en la mesa de
conferencias cuando la sala está en condiciones de funcionamiento normal pero
no está ocupada. Estas medidas de ruido deben realizarse como mínimo a una
distancia de 0,60 m de cualquier superficie.
Las medidas de ruido (en dBA) pueden efectuarse utilizando un
La
máxima
(
D
máx) entre la persona que habla y el micrófono para una
aceptabilidad
marginal
es de 0,5 m. La figura 1 se aplica
a micrófonos omnidireccionales. Cuando se utilizan micrófonos direccionales,
por ejemplo, con característica cardioide o bidireccional, el valor de
D
máx determinado en la figura 1 puede incrementarse en un
50%.
Figura 1 Sup.16, p.
Si se utiliza más de un micrófono para más de dos o tres personas, y todos los
micrófonos están activados al mismo tiempo, el volumen de ruido de sala
recogido por los micrófonos y transmitido por el circuito aumentará. La
magnitud de este aumento no es completamente previsible, pero una aproximación
adecuada es que el nivel de ruido aparente aumentará 3 dB cada vez que se
duplique el número de micrófonos. Este aumento aparente del nivel de ruido
efectivo puede tenerse en cuenta añadiéndolo al nivel de ruido medido antes de
utilizar la figura 1 para determinar
D
máx.
4 Consideraciones relativas a la
reverberación
La mayoría de las salas para comunicaciones pluripartitas telefónicas
tienen unas características acústicas que no se pueden variar, con lo que la
calidad del sonido transmitido desde la sala sólo podrá controlarse con la
colocación de los micrófonos. Cuando el micrófono está próximo a la persona que
habla, el mayor porcentaje de sonido recogido viene directamente de la persona
que habla; la reverberación de la sala ejercerá una influencia relativamente
pequeña. A medida que aumenta la distancia entre el micrófono y la persona que
habla, el nivel de sonido directo que llega al micrófono disminuye en 6 dB cada
vez que se duplica la distancia, mientras que el nivel medio del
La distancia crítica (
D
c
) de una sala es un concepto adecuado para describirla. Es la distancia
a partir de una fuente sonora (persona que habla, altavoz) para la cual la
energía del sonido directa desde la fuente es igual a la energía de
reverberación reflejada en todas las superficies de la sala (paredes, techo,
piso). La distancia crítica de las salas de conferencia suele estar comprendida
la gama de 0,2 a 1,5 m.
La distancia crítica puede expresarse como:
D
c
= 0,056 $$0w $$Bo
V
$$Bu
T
R
$$Be $$we metros (véase también la publicación ISO 35u)
donde
V
es el volumen de la sala en metros cúbicos,
T
R
es el tiempo de reverberación de la sala en segundos.
A medida que disminuye la relación entre la energía sonora directa y la
reverberación al aumentar la separación entre el micrófono y la persona que
habla, la palabra reproducida se hace menos inteligible, su calidad se degrada,
es difícil reconocerla y produce fatiga escucharla. Adquiere una resonancia que
suena como si la persona estuviese hablando desde el fondo de un tonel. Para
una buena calidad de funcionamiento, los micrófonos deben colocarse a una
distancia del locutor inferior o igual a la mitad de la distancia crítica (0,5
D
c
). Esto suele requerir que se instalen múltiples micrófonos en la mesa
de conferencias o el empleo de micrófonos lavalierMicrófonos con una cinta
ajustable que pueden colgarse alrededor del cuello del usuario. y excluye
definitivamente la colocación de micrófonos de techo. Muchas instalaciones para
comunicaciones de grupo han fracasado porque los micrófonos se instalaron en el
techo sin considerar los requisitos acústicos antes mencionados.
Cuando se utilizan micrófonos direccionales (con característica cardioide o
bidireccional) la distancia entre el micrófono y la persona que habla puede
aumentarse en un 50%, a tres cuartos de la distancia crítica (0,75
D
c
). Para obtener mejores resultados, las personas deben sentarse frente
al micrófono cardioide; pueden sentarse en cualquier lado de un
D
c
). En estas directrices se utilizan las superficies en metros cuadrados
porque corresponden mucho mejor a la
Cuadro 2 [T2.16], p.
5 Tipo de micrófono y colocación
Como se indicó anteriormente, cuando se utilizan micrófonos
omnidireccionales la distancia micrófono/persona que habla debe ser menor que
la distancia máxima (
D
máx) determinada a partir de la
figura 1, a fin de asegurar una relación señal/ruido adecuada. Cuando se
utilizan micrófonos direccionales, la distancia micrófono/persona que habla
puede aumentarse pero debe ser menor a 1,5
D
máx.
Como también se indicó anteriormente, cuando se utilizan micrófonos
omnidireccionales, la separación micrófono/persona que habla debe ser inferior
a la mitad de la distancia crítica a fin de asegurar una conversación altamente
inteligible, fácilmente reconocible y no reverberante. Cuando se utilizan
micrófonos direccionales, la distancia micrófono/ persona que habla puede
aumentarse pero debe ser inferior a 0,75
D
c
.
Los micrófonos deben colocarse para satisfacer
ambas
^
reglas citadas: en otras palabras, la distancia micrófono/persona que habla no
debe sobrepasar la distancia menor.
A fin de que todos los que hablan puedan cumplir los criterios antes
expuestos relativos a las distancias micrófono/persona que habla, suele
requerirse más de un micrófono. Por lo general se necesita un micrófono para
cada tres personas. Cada vez que se duplica el número de micrófonos el nivel de
ruido efectivo de la sala aumentará en 3 dB. De este modo, en el ejemplo del
3
, si se utilizan cuatro micrófonos, la lectura de 50 dBA aumentará
a un valor efectivo de 56 dBA. La distancia,
D
máx, en
función del ruido determinada a partir de la figura 1 se reducirá así a 25 cm.
Evidentemente, los micrófonos lavalier proporcionarán la solución más práctica
para mantener a las personas que hablan a una distancia de 25 cm del micrófono.
6 Colocación de altavoces
Los requisitos para la colocación de altavoces en una sala de conferencias son mucho menos críticos que los de los micrófonos. En general se considera una práctica adecuada limitar la distancia entre cualquier persona que escucha en la sala y el altavoz más próximo a no más del doble de la distancia crítica.
Los altavoces deben distribuirse por el techo, sobre las paredes, o en la
mesa de conferencias a fin de asegurar un nivel de presión sonora mínimo de 65
dBA en las posiciones de las personas que escuchan. Si hay un ruido
considerable, el nivel de presión sonora será como mínimo 20 dB superior al
nivel de ruido ambiente. Se logra el efecto de más
`presencia'
y menos
`voz en lo alto'
cuando los altavoces están colocados sobre o en el
borde de la mesa de conferencia.
Los altavoces montados en el techo suelen ser más sencillos de instalar y
menos conspicuos. En general, los altavoces instalados en un techo de panel
acústico reticular suspendido visible, deben colocarse aproximadamente a 0,60 m
del borde de la mesa de conferencias. Los mejores resultados se obtienen cuando
los altavoces
no
están instalados simétricamente sino algo
aleatoriamente. Esto evita la excitación de modos de vibración pronunciados en
la sala.
Referencias
[1]
Teleconference Center Construction Guidelines
, Bell
System Technical Reference, PUB 42903, mayo de 1980, American Telephone and
Telegraph Co.
Suplemento N.o 17
EQUILIBRIO DIRECTO DE LA SONORIDAD RESPECTO
AL SISTEMA INTERMEDIO DE REFERENCIA (SIR) PARA LA
DETERMINACIóN SUBJETIVA DE íNDICES DE SONORIDAD
Melbourne, 1988
)
(Citado en la Recomendación P.78)
(Contribución de la Administración china)
1 Introducción
En la determinación subjetiva de los índices de sonoridad conforme a la Recomendación P.78 debería utilizarse siempre, el sistema de referencia fundamental de banda ancha NOSFER, además del sistema intermedio de referencia (SIR). La razón principal para utilizar el método indirecto en la determinación subjetiva de los índices de sonoridad radica en la dificultad para sostener en una mano dos microteléfonos, uno del SIR y el otro del sistema desconocido, durante el equilibrado. Desde 1982, el laboratorio del CCITT y algunos otros laboratorios han intentado utilizar el método del equilibrado directo de la sonoridad para la determinación subjetiva de los índices de sonoridad utilizando un microteléfono desmontable. Los resultados muestran que no sólo puede simplificarse la prueba sino que también las discrepancias de los resultados pueden reducirse considerablemente. En general la desviación típica de los resultados de la prueba representa únicamente la mitad de la obtenida utilizando la técnica de la Recomendación P.78. Además, ya no es necesaria la introducción del NOSFER, en la determinación subjetiva de los índices de sonoridad.
Este suplemento describe la disposición esencial utilizada en el
2 Método
2.1
Microteléfono
El microteléfono de emisión del SIR se monta con su micrófono en un soporte de la @posición del anillo de guarda para la determinación de índices de sonoridad (PAGIS)\. Sin embargo, puede desmontarse, si es necesario, el mango así como el soporte del micrófono de recepción del SIR, para facilitar que en una mano puedan sostenerse un microteléfono desconocido y la pieza de recepción desmontada durante el equilibrado subjetivo para la determinación del ISR o del ISG.
2.2
Volumen de la señal vocal
El experimento muestra que la lectura media de vúmetro conectado a la
salida del sistema emisor del SIR es aproximadamente de -1,7 dB, cuando una
operadora está hablando por el micrófono del microteléfono no emisor del SIR en
la PAGIS utilizando el
`volumen normalizado'
[véase la Recomendación
P.72 (
Libro Rojo
)]. Este valor diferirá si se utiliza un
volúmetro diferente. Los resultados del experimento muestran que no es
necesario establecer una relación individual entre el
`volumen
normalizado'
y la lectura de un medidor conectado a la salida del sistema
emisor del SIR para cada uno de los operadores.
Puesto que la anchura de banda del sistema emisor del SIR es limitada, cuando el hablante actúa, la fluctuación de la aguja del medidor es mayor que en el caso de un sistema de banda ancha. Sin embargo, no es difícil para el operador controlar su volumen en un intervalo de 1 ó 2 dB utilizando su propia lectura.
2.3
Nivel de escucha
La atenuación insertada en la conexión global del SIR se pone a 18 dB
puesto que este valor es próximo al valor de
`X2'
(véase la
Recomendación P.78) determinado por el reciente equipo para pruebas subjetivas
del Laboratorio del CCITT así como por otros laboratorios.
2.4
Montajes para las pruebas
En las figuras 1 a 4 se muestran los montajes para las pruebas para la determinación de ISE, ISR, ISG e ISEN.
2.5
Método de equilibrado
Se utiliza el método del
`margen'
. Los detalles son similares a los
de la determinación subjetiva del equivalente R 25, véase la Recomendación P.72
(Libro Rojo).
En la determinación de ISR y del ISG, el operador tiende automáticamente a
aplicar más fuerza al microteléfono desmontado ajustado a su oído porque
sostiene el microteléfono desmontado directamente entre sus dedos, sujetando
simultáneamente el mango del microteléfono desconocido. Esta es la razón por la
cual los resultados de la prueba del ISR del ISG encontrados en algunos
laboratorios son aproximadamente 1 ó 2 dB superiores (más silenciosos) a los
obtenidos en la prueba que utiliza el método de la Recomendación P.78. Puede
eliminarse este efecto si se llama la atención del operador sobre el hecho de
que su oído debe sentir la misma presión tanto si aplica contra su oído el
auricular del microteléfono de un sistema
`desconocido'
como si se trata
del auricular de microteléfono desmontable del SIR.
Figure 1 Sup.17, p.
Figure 2 Sup.17, p.
Figure 3 Sup.17, p.
Figure 4 Sup.17, p.
Suplemento N.o 18
COMPARACIóN DE LAS LECTURAS INDICADAS POR LOS
MEDIDORES SOBRE LA SEñAL VOCAL CONFORME A LAS
RECOMENDACIONES P.52 Y P.56
1 Introducción
Este suplemento proporciona información sobre el experimento coordinado
internacionalmente
`con un circuito de distribución con retorno al punto de
origen'
que comparaba las lecturas de los registros normalizados
proporcionadas por un vúmetro [1], por los medidores del ARAEN [2], por el
medidor de crestas [3] conforme a la Recomendación P.52 y por el voltímetro de
señal vocal de la Recomendación P.56.
2 Composición de las cintas
El material grabado se preparó en tres idiomas: inglés, polaco y cingalés. Se necesitaron también interlocutores hablantes masculinos y femeninos para proporcionar una gama más amplia de frecuencias y de timbres de voz.
Cada hablante grabó una lista de cinco frases cortas con un intervalo de aproximadamente cinco segundos entre cada una de ellas y la siguiente. A continuación seguía un pasaje corto de prosa de un minuto aproximadamente de duración. Cada pareja de hablantes mantenía a continuación una conversación en su idioma materno que duraba varios minutos. Para estimular la conversación a cada hablante se le proporcionaba un conjunto normalizado de tarjetas con imágenes utilizadas en experimentos de conversación (véase el suplemento N.o 2).
Los niveles vocales registrados no se alteraban porque se pretendía probar la capacidad de los diferentes medidores y métodos utilizados en las mediciones. En la práctica esto dio una gama de unos 15 dB.
3 Respuestas en frecuencia
Se escogieron dos respuestas en frecuencia para este experimento: el extremo emisor del SIR (Recomendación P.48), y una respuesta plana en banda ancha ¹^0,5 dB en la gama de frecuencias de 100 a 6300 Hz).
4 Información sobre las cintas
Se prepararon las cintas sobre un grabador de cinta de dos pistas (dos canales) con ecualización CEI a la velocidad de 7,5 pulgadas por segundo.
El formato de cada pista era el siguiente:
Al comienzo de cada cinta, había un tono de 1 kHz con una duración de unos 12 s (que se consideró como el nivel de referencia). A continuación iba seguido por un periodo de silencio que duraba unos 5 s, y posteriormente la primera condición de señal vocal que había que medir. Cada condición de señal vocal iba seguida por 5 s de silencio y a continuación 4 s de tono, para indicar que la siguiente condición de señal vocal comenzaba después de unos pocos más segundos de silencio.
El contenido de las cintas se muestra en su totalidad en el cuadro 1.
La salida del grabador de cinta de la reproducción se ajustó de tal forma que el nivel de un tono de 1 kHz al principio de cada pista caía en el siguiente intervalo: de 0 dBm a -10 dBm sobre 600 ohmios (es decir de -2,2 dBV a -12,2 dBV).
5
Resultados
Cuando se utiliza para medir una señal vocal continua, se ajusta el vúmetro para que lea tomando el valor medio de las desviaciones máximas cada 10 segundos aproximadamente, después de excluir las dos o tres lecturas más elevadas. En el medidor del ARAEN se especifican las lecturas de forma que puedan interpretarse mediante la regla del CCITT que consiste en observar la lectura que supera la media, una vez cada tres segundos.
Existe naturalmente un error debido al elemento humano al interpretar cualquier lectura aislada.
Los resultados del experimento
`con el circuito de distribución con
retorno al punto de origen'
figuran en el cuadro 2. No se observaron
diferencias manifiestas entre las variables del experimento es decir el idioma,
la anchura de banda, el material vocal y los hablantes y por lo tanto se han
promediado los resultados presentados en el cuadro 1 para todas las variables
incluyendo los observadores. Todas las lecturas de los medidores conformes a la
Recomendación P.52 se comparan con las de los medidores conformes a la
Recomendación P.56.
Como puede verse a partir de los resultados existe una amplia variación. En el vúmetro el intervalo es de unos 6 dB. Debe recordarse que este intervalo es mayor si se tienen en cuenta las lecturas individuales de los observadoroes especialmente cuando algunos laboratorios utilizaron más de un observador. De hecho, el intervalo total es ligeramente superior a 8 dB. Estas conclusiones son coherentes con las establecidas en la referencia [4].
En general, parece existir coherencia en el seno de un laboratorio, pero incoherencia entre laboratorios. Por ejemplo, en los EE. UU. existe una diferencia media entre laboratorios de casi 6 dB.
Las lecturas son similares tanto para los medidores del ARAEN como para los medidores de cresta.
Los resultados obtenidos de los medidores conformes a la Recomendación P.56 mostraban, en general, una variación inferior a 1 dB entre todos los observadores.
Pueden compararse estos resultados con datos más antiguos [5] de la British
Telecom y muestran que la media
`mundial'
del vúmetro concuerda
favorablemente, pero para el medidor del ARAEN existe una diferencia de unos 3
dB. Sin embargo, los nuevos resultados procedentes de la British Telecom son
coherentes con estos datos más antiguos.
Resulta obvio que es necesario tomar precauciones cuando se comparan resultados entre países utilizando medidores conformes con la Recomendación P.52 y los resultados de este experimento proporcionan directrices sobre las diferencias que pueden esperarse.
Tableau 1 [T1.18], p.39
Tableau 2 [T2.18], p.40
Referencias
[1]
Volúmetro normalizado en Estados Unidos de América
denominado medidor de v.u.
, Libro Blanco, Tomo V,
suplemento N.o 11, UIT, Ginebra 1969.
[2]
Volúmetro del ARAEN o voltímetro vocal
, Libro
Blanco, Tomo V, suplemento N.o 10, UIT, Ginebra 1969.
[3]
Indicador de cresta empleado por la British Broadcasting
Corporation
, Libro Blanco, Tomo V, suplemento N.o 12, UIT, Ginebra 1969.
[4]
Comparación de las lecturas proporcionadas por
diferentes tipos de medidores de volumen
, Libro
Blanco, Tomo V, suplemento N.o 14, UIT, Ginebra 1969.
[5]RICHARDS (D.^L.): Telecomunication by Speech, p. 59,
Butterworths
, Londres, 1973.
W
o
i
DISK 150 NF01/018
Efecto local
: NF01/016
NF01/033
Recepción: NF01/033
Para
K
(
X
) DISK.151 NF01/020
L
01,
L
02,
L
03
NF01/034
Cable de abonado fuertemente cargado NF01/039
(cs,) - (cs,)
(1BT) (BT..)
(5.TE.10.S)
(A1.23s) / [26s]
FOLIOS: 374 - 410
(DO PRC.COSY.2)
MEP {TPS.NON.PHOTO "[PA1]"} : OK= [1]
Saisie 21.11.88 PR
ID + LASER + diskette MAJ 01.12.88 GT
Corr. LASER (1re épreuve) = 3eme 09.12.88 PR
AJOUTER (PA1) (CL1,0,0,0) pour MEP
Espaces réservés 19.12.88 CI
MEP + LASER 21.12.88 GH/CJ
Corr. MEP ........ ..
Insertion des tableaux (tabulateurs...) ........ ..
BAT 3.02.89 CJ
MAJ s/disquettes 23.02.89 CD
Suplemento N.o 19
INFORMACIóN SOBRE CIERTOS
íNDICES
RELACIONADOS CON LAS PéRDIDAS DE SONORIDAD
(Melbourne, 1988)
(Citado en las Recomendaciones P.79 y G.111)
Introducción
Es importante determinar la calidad de funcionamiento electroacústico de
los aparatos telefónicos en función de una norma reconocida universalmente. La
Recomendación P.79 proporciona el algoritmo acordado por el CCITT para el
cálculo de los índices de sonoridad (IS) de los aparatos telefónicos. Para
evitar cualquier confusión, este algoritmo no debería modificarse durante el
periodo de estudios 1989-1992. Sin embargo, está claro, según ciertas
investigaciones independientes, que la Recomendación P.79 representa, solo con
una precisión limitada, las características del habla y de la audición de la
`gente corriente'
. Este suplemento dará al lector de las Recomendaciones
de la serie P la posibilidad de estudiar el fondo de los problemas, así como la
información sobre otros sistemas de determinación de índices de sonoridad que
se hayan utilizado.
En concreto, los 1, 7 y 8 proporcionan ejemplos de algoritmos que ciertas Administraciones han encontrado útiles para su propia planificación nacional.
Para evitar confusiones al tratar los índices de sonoridad, el lector debe
considerar también la información dada en las
Notas
preliminares
de este tomo.
Se ha encontrado que los resultados para el IS y el ER25 (CCITT) calculados por el algoritmo chino descrito en el 3 concuerdan adecuadamente con los valores determinados subjetivamente, obtenidos por el Laboratorio del CCITT en el pasado. Este algoritmo será utilizado por el Laboratorio del CCITT para la determinación objetiva de los ER25 para las Administraciones y otras Organizaciones.
1
Algoritmo del IEEE para el
cálculo de
(Contribución
de BNR, Canadá)
`índices de sonoridad objetivos'
Resumen
Se describe un algoritmo para calcular los índices de sonoridad. El
algoritmo se basa en mediciones objetivas y cálculos realizados de tal manera
que los resultados numéricos obtenidos reflejan el
1.1
Introducción
El algoritmo descrito a continuación se basa en un método [1] que se ha utilizado ampliamente en América del Norte durante varios años. Se ha demostrado que el método resulta muy adecuado para su utilización tanto en la planificación de redes telefónicas como en la caracterización de componentes individuales.
El método descrito puede utilizarse para determinar el índice de sonoridad de conexiones parciales o completas. En las conexiones completas, que incluyen los trayectos globales o de transmisión del efecto local, el procedimiento implica la medición de presiones acústicas de entrada y salida. En las conexiones telefónicas parciales que incluyen trayectos de conexión de emisión, recepción o eléctricos, los procedimientos implican la medición de presiones acústicas y de voltajes eléctricos. Una ventaja especial de este método para fines de planificación radica en que la suma de las atenuaciones de sonoridad determinadas para cada una de las partes de una conexión se aproxima estrechamente a la sonoridad de la conexión global.
1.2
Definiciones
1.2.1@
índice de sonoridad
@
\Valor de la ganancia independiente de la frecuencia que debe insertarse en un sistema probado de forma que los sonidos vocales procedentes del sistema probado y de un sistema de referencia tengan la misma sonoridad (véase el 1.3.2 ).\
1.2.2@
sistema de referencia
@
\Sistema que proporciona una ganancia acústica de 0 dB entre un punto de referencia boca situado a 25 mm en frente de los labios de un hablante y un punto de referencia oído situado a la entrada del conducto auditivo de un oyente, cuando este utiliza un auricular. A este sistema se le asigna un índice de sonoridad de 0 dB. La característica en frecuencia del sistema debe ser plana entre 300 y 3300 Hz y presentar una atenuación infinita en el exterior de dicho intervalo.\
1.2.3@
índice de sonoridad objetivo (ISO)
@
\índice de una conexión o de sus componentes cuando se mide de acuerdo con la metodología descrita en este 1 .\
1.2.4@
índice de sonoridad objetivo global (ISOG)
@
\
ISOG
= - 20 log10 $$Bo
S
E
$$Bu
S
M
$$Be(1-1)
donde:
S
M
es la presión acústica en el punto de referencia boca (en pascales),
S
E
es la presión acústica en el punto de referencia oído (en pascales).\
1.2.5@
índice de sonoridad objetivo en emisión (ISOE)
@
\
ISOE
= -20 log10 $$Bo
V
T
$$Bu
S
M
$$Be(1-2)
donde:
S
M
es la presión acústica en el punto de referencioa boca (en pascales),
V
T
es la tensión de salida en el componente de transmisión (en
multivoltios).\
1.2.6@
índice de sonoridad objetivo en recepción (ISOR)
@
\
ISOR
= -20 log10 $$Bo
S
E
$$BuÝ
V
W
$$Be1-3)
donde
V
W
es la tensión en circuito abierto de la fuente eléctrica (en
multivoltios),
S
E
es la presión acústica en el punto de referencia del oído (en
pascales).\
1.2.7@
índice de sonoridad objetivo eléctrico (ISOE)
@
En una red eléctrica,
ISOE
= -20 log10 $$Bo
V
T
$$BuÝ
V
W
$$Be(1-4)
donde
V
W
es la tensión en circuito abierto de la fuente eléctrica (en
multivoltios),
V
T
es la tensión de salida de la red (en multivoltios).\
1.2.8
Ecuación de la sonoridad
Las tensiones (en multivoltios) y las presiones (en pascales) de sonoridad se determinan según la ecuación (1-5).
donde
x
j
es el nivel de señal de
S
E
,
S
M
,
V
W
o
V
T
(en dBPa o dBmV) a la frecuencia
f
j
,
X
los valores de
S
E
,
S
M
,
V
W
o
V
T
están de acuerdo con el valor utilizado por
X
j
,
f
j
son las frecuencias específicas de las
N
frecuencias seleccionadas para el análisis.
Las tensiones y presiones de sonoridad se expresan en decibelios utilizando la ecuación (1-6)
S
`
E
,
S
`
M
,
V
`
W
o
V
`
T
= 20 log10
X
(1-6)
1.3
Consideraciones prácticas
1.3.1
Voltajes y niveles de presión
Los voltajes y niveles de presión (
V
T
,
V
M
,
S
M
y
S
E
) utilizados en las definiciones anteriores pueden medirse aplicando el
mismo procedimiento que el utilizado para medir los niveles correspondientes
(es decir
V
j
,
E
j
,
P
M
y
P
E
) en la Recomendación P.64.
1.3.2
Anchura de banda del análisis
La ecuación de la sonoridad (ecuación 1-5) es ampliamente aplicable para cualquier anchura de banda arbitraria. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones de planificación de la transmisión, la anchura de banda generalmente seleccionada es la de 300 a 3300 Hz. Esto se debe a que la utilización de índices parciales de conexión como herramientas de ingeniería exige implícitamente que para cualquier conexión determinada, la suma de los índices parciales (por ejemplo, emisión + recepción) deba ser aproximadamente igual al índice global. De esta forma la anchura de banda utilizada para obtener estos índices debe aproximarse a la anchura de banda del elemento (o elementos) más restrictivo(s) con el fin de evitar la acumulación de las penalizaciones introducidas por la anchura de banda al sumar los índices parciales. Los límites específicos de 300 Hz y 3300 Hz fueron seleccionados en gran medida en base a las capacidades de anchura de banda de los sistemas de portadoras en banda ancha con canales de 4 kHz. En ciertos casos, por ejemplo, en la evaluación de un trayecto telefónico del efecto local, una banda de análisis mayor (por ejemplo, de 1000 a 5000 Hz) puede permitir una mejor estimación de la pérdida de sonoridad. El método descrito anteriormente puede todavía utilizarse en estos casos.
Debe señalarse que si se construye un sistema de referencia real para comparaciones subjetivas, la respuesta del sistema a 300 y 3300 Hz estará 3 ¹^1 dB por debajo respecto de la respuesta en el centro de la banda. Se ajustará la ganancia del sistema para compensar la pendiente finita de las caídas de la característica de los filtros (es decir en comparación con la pendiente infinita inherente a la definición del 1.2.2 ) y la desviación con respecto a una banda de paso plana. La magnitud de este ajuste puede determinarse calculando primero el ISG (véase el 1.2.3 ) a lo largo de la gama de frecuencias que incluye al menos los puntos de -50 dB de la respuesta real, y calculando a continuación el ISG de la respuesta ideal para la misma gama de frecuencias. La diferencia entre los ISG representa el ajuste de ganancia requerido.
1.3.3
Número de puntos de frecuencias
En la práctica, las frecuencias de medida a partir de las cuales se realiza el cálculo de sonoridad pueden estar equiespaciadas en una escala lineal de frecuencias (1) o en una escala logarítmica de frecuencias (2). En el caso (1), no deben utilizarse menos de 31 frecuencias. En el (2), no deben utilizarse menos de 12 frecuencias, pero no se produce una mejora significativa de la precisión si se utilizan más de 20 frecuencias.
1.3.4
Factores de conversión entre los índices de
sonoridad del IEEE y de la Recomendación P.79
Las Administraciones de América del Norte han encontrado útiles los siguientes factores empíricos de conversión entre los índices de sonoridad obtenidos según el método del IEEE descrito anteriormente y los índices de sonoridad obtenidos conforme a la Recomendación P.79, para los aparatos telefónicos del tipo 500 (o equivalentes) que utilizan el microtetéfono-G.
Emisión:
ISE (P.79) = ISOE (IEEE) + 56 dB
Recepción:
ISR (P.79) = ISOR (IEEE) - 50 dB
Global:
ISG (P.79) = ISOG (IEEE) + 6 dB
Efecto local:
STMR (P.79) = ISOEL + 8 dB
En condiciones de emisión, recepción y globales, estas relaciones proporcionan una concordancia entre los diferentes índices con una tolerancia de aproximadamente ¹^1 dB; para el efecto local, la tolerancia es aproximadamente ¹^2 dB.
1.4
Conclusiones
Se ha descrito un algoritmo alternativo para calcular los índices de sonoridad. Este algoritmo ha sido utilizado ampliamente en América del Norte durante varios años y ha resultado muy satisfactorio, tanto para la planificación de la transmisión como para la caracterización de elementos individuales de red. Una de sus ventajas fundamentales es su relativa sencillez.
2
Algoritmos para el cálculo de
índices de sonoridad
2.1
Introducción
Es cada vez más evidente (véase el 4 ) que el algoritmo definido en la Recomendación P.79 para el cálculo de los índices de sonoridad (IS) no es el óptimo, ya que da una importancia indebida a las frecuencias inferiores. Esta circunstancia determinó a Telecom Australia a llevar a cabo un estudio para buscar un algoritmo más adecuado, estudio que consistió en determinar el índice de sonoridad de numerosos trayectos telefónicos y optimizar los parámetros del algoritmo para obtener la mayor conformidad posible entre los valores subjetivos y los calculados.
En el programa de trabajo se incluyeron también un casco telefónico del tipo de auricular de inserción y un (seudo)teléfono de altavoz. En vista de las diferencias físicas con respecto a los aparatos de microteléfono, en particular en recepción, se preveía que harían falta algoritmos distintos.
2.2
Algoritmo de base
En la Recomendación P.79 se expone un método de cálculo de los índices de sonoridad (IS) que da lugar a la fórmula siguiente:
IS
= -10/
m
log
10$$ed(
S
i
-
W
o
i
)
m
/10$$ef
donde:
m
es el coeficiente de aumento de sonoridad,
S
i
es la sensibilidad acústico-acústico global en dB del trayecto
telefónico desconocido (terminado por el SIR, de ser necesario),
W
o
i
es la función de ponderación (negativa) de frecuencia, en dB,
i
es el número del escalón de frecuencia de un tercio de
octava (en rigor 1/10 de década).
En la deducción,
S
i
se refiere a las sensibilidades para la boca y el oído humanos, pero si
en la definición de
W
o
i
, se incluyen factores de corrección para el uso de equivalentes
artificiales, puede volverse a definir
S
i
para que represente la sensibilidad medida con bocas y oídos
artificiales.
W
o
i
también incluye componentes como la densidad espectral de la voz
humana, la sensibilidad en frecuencia del oído humano, y una normalización
encaminada a que el índice de sonoridad calculado de la conexión SIR + SIR sea
de 0 dB.
2.3
Determinación de los parámetros
La función de ponderación de la Recomendación P.79 se estableció determinando cada uno de los componentes arriba citados, y combinándolos. En el trabajo que nos ocupa, la función de ponderación se obtuvo directamente. Este planteamiento directo conduce naturalmente al estudio de aparatos sin microteléfono, como los cascos telefónicos que pueden tener receptores de inserción o los teléfonos manos libres de altavoz. En este último caso la función de ponderación tiene también que tener en cuenta la difracción del sonido alrededor de la cabeza humana, el efecto de la escucha con dos oídos en vez de uno, y el hecho de que el oído está abierto y no ocluido.
El método consistía en insertar una serie de cinco filtros paso bajo y cinco paso alto en diversas conexiones telefónicas, medir subjetivamente el IS de cada uno de ellas, y en optimizar entonces los parámetros para mejorar la concordancia (en el sentido del error por el método de los mínimos cuadrados) con los valores calculados. Las sensibilidades acústico-acústico globales de cada conexión se midieron inicialmente con una boca artificial (B&K tipo 4219) y un oído artificial (CEI tipo 318, B&K) para microteléfonos, y CEI tipo 711 (B&K tipo 4157) para el receptor de inserción.
2.4
Trayectos telefónicos
Los trayectos telefónicos comprendían varios tipos de teléfonos distintos que se usan en Australia, y que se recogen en la primera columna de los cuadros 2-4 a 2-5. En caso de necesidad, la conexión se completaba con el extremo adecuado del SIR. El tipo 802 estaba equipado con un transmisor de carbón, por lo que las sensibilidades en emisión y en recepción se midieron con una señal de ruido aleatorio ponderada en función de la palabra. Los trayectos con seudoteléfonos de altavoz se midieron del mismo modo para reducir el efecto de las ondas estacionarias en la sala de prueba. Los demás teléfonos se midieron con ondas sinusoidales. Las conexiones SIR se obtuvieron ecualizando primeramente para obtener una sensibilidad global razonablemente plana (medida objetivamente) y añadiendo a continuación más ecualizadores para obtener una respuesta descendente o ascendente (unos 6 dB/octava en ambos casos). El casco telefónico Featherset tiene un receptor de inserción y un micrófono de electreto supresor de ruido, sostenido cerca de la comisura de la boca por una varilla.
El seudoteléfono de altavoz que se empleó para las mediciones en emisión consistía en un micrófono de condensador de 1/2 pulgada y un amplificador de medida con sonómetro con función de ponderación A. El micrófono estaba montado en un soporte flexible para mantenerlo justo por encima de la superficie de la mesa. Para las mediciones en recepción, el equipo consistía en un amplificador de potencia y un pequeño altavoz posado sobre su base mayor con su eje horizontal y apuntando al oyente. No se empleó un auténtico teléfono de altavoz para evitar las complicaciones inherentes a la conmutación vocal.
2.5
Forma de la función de ponderación
Se probaron varias formas paramétricas de la función de ponderación, pero
una parábola dio un resultado casi tan bueno como el de otras formas más
complicadas, incluidos polinomios de orden superior. Una parábola puede
definirse por las coordenadas de su mínimo (en este caso) y de un coeficiente
que controla su abertura, por el procedimiento llamado
`compleción del
cuadrado'
, es decir,
W
o
i
=
A
+
C
(
i
-
B
)2
Para comparar las funciones de ponderación determinadas con distintos valores
del coeficiente de aumento de sonoridad
m
, tiene mayor
sentido considerar el producto
W
o
im
. Puede interpretarse que esta magnitud es proporcional al equivalente
en dB, con signo de negativo, de la función de ponderación que multiplica la
sonoridad en la banda (a diferencia de la potencia en la banda) en cada una de
las bandas de frecuencias de 1/3 de octava (1/10 de década).
El valor de
i
va de 0 a 17 para las frecuencias entre
100 Hz y 5012 Hz.
2.6
Parámetros óptimos
En el cuadro 2-1 se indican los valores óptimos de
m
,
Am
,
B
,
C
y
Cm
para los diversos trayectos telefónicos considerados, y
se incluyen las desviaciones típicas del error subjetivo-objetivo (medias = 0
dB) y el IS calculado de la conexión SIR + SIR (que idealmente debería ser 0
dB).
Las desviaciones típicas van de 0,1 a 0,4 dB, ajustándose bien al modelo
cuando está optimizado para el trayecto de que se trate. Examinando la
disribución de los errores individuales, no se observó ninguna tendencia
definida en función de la frecuencia de corte del filtro. Los valores de
B
,
Cm
y
m
son
bastante uniformes para los distintos trayectos; las mayores divergencias de
B
corresponden a las diversas respuestas de los
ecualizadores empleados con el SIR. Conviene observar que, aunque el teléfono
Featherset y el de altavoz tienen características bastante distintas en
recepción,
B
,
Cm
y
m
están dentro de los límites de las de los teléfonos de
microteléfono corrientes.
Am
, empero, es considerablemente
distinto, y esto se refleja en el error del IS calculado de la conexión SIR +
SIR. Todo ello sugiere que un mismo tipo de ponderación de frecuencia puede
resultar satisfactorio para todos los teléfonos, ya sean de microteléfono, de
casco o manos libres, siempre y cuando se aplique un factor de corrección
constante en algunos casos.
Obsérvese que actualmente se considera erróneo el valor de
A
(y por consiguiente el de
Am
) para
el teléfono de altavoz en recepción. Esta cuestión se trata en el
2.11
.
Cuadro 2-1 [T1.19], p.1
2.7
Optimización global
Los parámetros
A
,
B
y
C
dependen parcialmente de lo específico del índice de
sonoridad, pero
m
es un fenómeno exclusivamente
sicoacústico. El valor medio de
m
en el cuadro 2-1 es
0,2855 (mediana = 0,29). El procedimiento de optimización se repitió, pues,
manteniendo
m
igual a 0,2855; los resultados aparecen en
el cuadro 2-2. Las desviaciones típicas aumentaron sólo levemente
(aproximadamente 0,1 dB), lo que corrobora que es posible emplear un solo valor
de
m
.
Cuadro 2-2 [T2.19], p.2
A continuación se optimizaron de manera global los parámetros
m
,
B
y
C
, pero
se permitió que
A
tomase valores individuales, para
investigar si se puede emplear una función de ponderación de la misma forma
para todos los tipos de teléfonos (de microteléfono, de casco y manos libres),
con una constante de corrección de ser necesario. La optimización dio como
resultado
m
= 0,2855,
B
= 9,19 y
C
= 0,7723, siendo
A
y los errores
los que se muestran en el cuadro 2-3. Las desviaciones típicas aumentan mucho,
siendo la peor la del SIR con respuesta en frecuencia creciente. Los errores en
ese trayecto muestran también una clara tendencia en función de la frecuencia
de corte del filtro, indicando un desajuste del modelo. Conviene observar, sin
embargo, que las desviaciones típicas del casco y del teléfono manos libres son
todavía comparables con la de los aparatos de microteléfono en general. El
valor de
A
necesario para obtener un IS calculado de 0 dB
para el SIR es de 38,45.
En el cuadro 2-4 se indican los errores de un nuevo algoritmo (denominado D4 por razones de conveniencia) basado en los datos anteriores. Los errores más significativos de la media son -22,4 dB (véase no obstante el 2.11 ) para el teléfono de altavoz en recepción, 6,9 dB para el casco en recepción, -3,6 dB para el teléfono de altavoz en emisión, y -3,0 dB para el casco en emisión. Existen razones obvias para que los errores de la media en recepción no sean iguales a 0, pero se piensa que los errores en emisión se deben principalmente a una distribución de presión incorrecta en función de la distancia a la boca artificial (B&K 4219). Pueden deberse también a que la embocadura del microteléfono altera la presión en el micrófono de realimentación de la boca artificial, mientras que no se observaron efectos notables con el casco ni con el teléfono de altavoz. Los errores para los teléfonos de microteléfono son menores pero desafortunadamente no son despreciables. Se piensa que se deben principalmente a las limitaciones de las bocas y oídos artificiales, incluido el efecto de fuga del pabellón del auricular, que no está modelado en absoluto y debe incluirse en la función de ponderación.
Tableau 2-3 [T3.19], p.3
Tableau 2-4 [T4.19], p.4
2.8
Comparación con otros algoritmos
En el cuadro 2-5 se compara el D4 con otros algoritmos. D2 es un algoritmo
basado en un trabajo preliminar en el que
m
= 0,2976 y la
función de ponderación viene definida por
A
= 40,50;
B
= 9,867 y
C
= 0,423. La
Recomendación P.79 es la que está en vigor mientras que P.XXE es el proyecto en
que se basa. Obsérvese que en el Proyecto de Recomendación P.XXE [2] hay un
error. En la página 178, se dice que la media del error medio de índice de
sonoridad es de -4,72 dB, cuando en realidad debería ser -0,1 dB. Deben pues
sustraerse 4,6 dB si se emplean los datos del cuadro. Zw es un algoritmo
complicado, basado en el trabajo de E. Zwicker publicado como Recomendación
R.532B de la ISO.
Los trayectos son los mismos que los tratados anteriormente, excepto que en este caso, el primer elemento es el conjunto de 14 respuestas relativas al efecto local recogidas en un trabajo anterior [3].
Los errores medios de grupo para los aparatos de microteléfono son relativamente pequeños con todos los algoritmos, pero la desviación típica de grupo para el de la Recomendación P.79 es aproximadamente el doble de las demás. Obsérvese que el complicado método Zw no parece ofrecer ninguna ventaja significativa, y produce aun así errores bastante considerables para las conexiones SIR + SIR + ecualizador. Naturalmente, D4 se ajusta razonablemente bien porque fue optimizado para estas condiciones.
En la figura 2-1 se muestran los valores de
W
o
i m
en
función de la frecuencia
para los algoritmos P.XXE, P.79, D2 y D4. Obsérvese que P.XXE y D4 son muy
similares, y que el de la Rec. P.79 muestra un peso muy inferior (negativo) en
las frecuencias bajas.
Cuadro 2-5 [T5.19], p.
Figura 2-1, p.
2.9
Validación del nuevo algoritmo
En el cuadro 2-6 se indican los errores subjetivo-objetivo de los resultados de las pruebas que no se emplearon para establecer D4. Dos ejemplares de teléfonos 802 (designaciones locales 82/YA y 82/IA) se equiparon con uno de los cuatro transmisores 20E que no son de carbón (designados 101, 165, 310 y 313) para las mediciones en emisión. Se efectuó una sola medición en recepción con cada teléfono, y se utilizaron tres líneas, de cero, 1,6 y 4,2 km de cable de 0,4 mm.
Una tendencia regular es que los errores se hacen más positivos a medida que aumenta la longitud de la línea, pasando de 0,6 dB para D2 a 0,9 dB para D4, P.XXE y Zw, y a 1,2 dB para la Rec. P.79. Esta tendencia se explica probablemente por el aumento de la atenuación en alta frecuencia al aumentar la longitud de la línea, y por el hecho de que los modelos de sonoridad no tienen esto en cuenta. Esto coincide también con los errores asociados a los resultados del cuadro 2-5 para el SIR ecualizado, en que la respuesta descendente arroja el error más positivo y la respuesta ascendente el más negativo de los tres.
Cuadro 2-6 [T6.19], p.
2.10
Intentos para reducir los errores
Para determinar si otra función de ponderación daría simultáneamente
errores pequeños para el teléfono 802 exclusivamente, tanto con filtros como
líneas, los datos sobre el 802 y líneas presentados más arriba se combinaron
con los relativos al 802 y filtro expuestos anteriormente. Se optimizó entonces
una nueva función de ponderación, obligando a
A
a dar un
error de 0 dB para el IS del SIR. Se observó sin embargo que los parámetros
óptimos no diferían sobre manera de los de D4 y que la gama de errores en
función de la longitud de la línea disminuía únicamente 0,1 dB a 0,8 dB.
Se pensó que esta falta de concordancia podía deberse en parte al ajuste
polinómico forzado de la función de ponderación, por lo que se probó una
función de ponderación lineal por elementos, con frecuencias de corte para
i
= 4, 7, 10 y 13 (
f
= 250, 500, 1000
y 2000 Hz respectivamente). Se halló que la gama de errores en función de la
longitud de la línea se mantenía en 0,8 dB, lo que indica que la forma de la
función de ponderación no parece ser responsable de los errores.
Una simplificación inherente a todos los algoritmos, desde el P.XXE hasta el D4, es que la función de ponderación no causa ningún enmascaramiento de la banda de frecuencias, mientras que en la deducción de esos modelos se da por supuesto que la sonoridad de la banda por encima del umbral es la única que contribuye a la sonoridad. Por consiguiente, se cambió la fórmula de base para incluir un umbral en vez de una función de ponderación. La sumatoria sólo se aplica a las bandas situadas por encima del umbral. Este algoritmo tiene la desventaja de que no permite considerar el índice de sonoridad como objeto de la fórmula, y exige un planteamiento iterativo. Se supuso una función de umbral parabólica y se halló que la gama de errores en función de la longitud de la línea se reducía solamente 0,1 dB más, totalizando así 0,7 dB. La mejora tan marginal no justifica la complicación suplementaria de este método.
Finalmente, se incluyó el efecto de
Una razón para que ninguno de los métodos consiguiera reducir los errores a un valor bajo y aleatorio (es decir, independiente de la longitud de la línea) podría ser que los sujetos hayan modificado sus pautas de escucha de un filtro a otro. Quizás no escuchan la señal en su totalidad, sino que basan su comparación en una o varias bandas más pequeñas que contienen la energía principal (formantes). La ubicación de estas bandas podría variar según la frecuencia de corte de los filtros. Zwicker basó su método en datos subjetivos recogidos con señales no vocales, pero se sabe que los seres humanos escuchan la voz de manera distinta a los otros sonidos, y eso podría afectar a la apreciación de la sonoridad. Son posibles otras causas de discrepancia, como el efecto de los cambios en la composición del equipo de hablantes y oyentes durante la investigación.
2.11
Epílogo sobre el factor de corrección para teléfonos de
altavoz en recepción
El factor de corrección en recepción hallado inicialmente para la combinación altavoz-amplificador era aproximadamente de -22,4 dB, pero en trabajos subsiguientes se observó un desplazamiento de ese valor. No se ha determinado si ello se debe a errores de instalación, a desperfectos del material o a que los miembros del equipo de hablantes y oyentes cambiaran sus pautas de apreciación de la sonoridad. En pruebas ulteriores que repetían las indicadas anteriormente y en otras se obtuvo un factor de corrección de unos -14,0 dB, lo que ahora se cree más correcto. (El algoritmo de sonoridad D4 siguió dando resultados concordantes en las pruebas repetidas, con una desviación típica de 0,7 dB para todos los filtros.)
2.12
Conclusión
Se ha hallado un algoritmo revisado que es notablemente similar al del proyecto de Recomendación en que se basaba la actual Recomendación P.79. Cualquiera de estos métodos arroja, para la diferencia entre las mediciones subjetivas y objetivas, una desviación típica aproximadamente igual a la mitad de la que se obtendría con el de la Recomendación P.79. Es de esperar en general una precisión de unos ¹^2 dB, o sea aproximadamente del mismo orden que la de las pruebas subjetivas, pero a menor coste y con una mejor repetibilidad.
Si bien se esperaba que fuera necesaria una función de ponderación distinta para los cascos y los teléfonos de altavoz, se halló en realidad que una corrección constante para cada tipo de trayecto bastaba para todos los fines prácticos. En particular, deberían añadirse las correcciones siguientes a los IS calculados:
Casco
Emisión:-3,0 dB
Recepción: 6,9 dB (
Teléfono de altavoz
Emisión:- 3,6 dB Recepción:-14,0 dB
En cuanto a la revisión de la Recomendación P.79, se pueden tomar dos medidas. Preferentemente,
i)reunir todos los datos disponibles en el mundo entero y sacar una media global aplicando los principios descritos más arriba;
o bien:
ii)volver a las ponderaciones del algoritmo del proyecto de Recomendación P.XXE.
3
Algoritmos uniformes para el cálculo
de los equivalentes R25 y de índices de sonoridad (IS)
3.1
Introducción
El equipo de operadores para pruebas subjetivas del Laboratorio del CCITT
ha cambiado desde 1985. Los informes de los controles periódicos de estabilidad
del Laboratorio del CCITT muestran que el reciente valor de
x
2 determinado subjetivamente (véase la Recomendación
P.78) es de aproximadamente 18 dB; este valor está cercano al valor determinado
en otros laboratorios, y está lejos del valor de 12 dB determinado
anteriormente. Además, los valores de ER25 en emisión y en recepción de los
sistemas telefónicos, determinados recientemente por el Laboratorio del CCITT,
son varios decibelios más bajos que los obtenidos anteriormente, y se aproximan
a los valores hallados por otros laboratorios.
A este respecto, es posible utilizar un algoritmo uniforme, similar al
algoritmo simple de la Recomendación P.79, para el cálculo de equivalentes R25
y de índices de sonoridad (IS), con valores de la pendiente
m
y de las funciones
G
, diferentes de
los que se indican en la Recomendación P.79.
A fin de obtener un algoritmo adecuado y parámetros apropiados, se probaron
cuatro algoritmos distintos para calcular los valores de ER25 y de IS, y se
compararon los resultados. Tres de ellos son similares a los que se utilizan
para el cálculo de índices de sonoridad descrito en la Recomendación P.79,
salvo que se utilizan valores distintos de la pendiente
m
y de las funciones
G
.
Estos valores:
-se han tomado del proyecto de Recomendación P.XXE [2];
-corresponden a los del equipo chino de operadores para pruebas;
-corresponden al antiguo equipo de operadores de pruebas del Laboratorio del
CCITT, pero con corrección del valor de
L
E
en el sistema receptor del NOSFER.
El cuarto algoritmo utilizado fué el ISO-532B (Zwicker).
3.2
Comparación de los diversos algoritmos
Los cuatro algoritmos utilizados aquí se denominan: P.XXE, chino, Rec. P.79 corregido e ISO-532B.
3.2.1
Características de sensibilidad en función de la
frecuencia del sistema de referencia
3.2.1.1 Los datos de la @característica de sensibilidad en función de la
frecuencia (CSF)\ del sistema emisor y del sistema receptor (sin fugas) del
NOSFER, se tomaron de la Recomendación P.42 (
Libro Rojo
).
En el cálculo, la pérdida por desacoplo en la parte receptora del NOSFER se
incluye en la CSF en recepción.
Hace varios años la Administración china señaló que los datos de la CSF del
sistema receptor del NOSFER medidos con el oído artificial CEI 318 con la forma
plana diferían considerablemente de los que se habían medido con oídos humanos
y midió los valores de
L
E
correspondientes al auricular de tipo DR-701 utilizado por el equipo
chino de operadores para pruebas en el sistema receptor del NOSFER.
Numerosas Administraciones han comprobado este punto de vista, que ha sido
generalmente aceptado por la Comisión de Estudio XII del CCITT. Los valores de
L
E
utilizados aquí corresponden al equipo de operadores de pruebas del
Laboratorio del CCITT, comunicados por la Administración francesa (contribución
COM XII-111, 1985-1988) (véase el cuadro 3-1).
3.2.1.2 Los datos de la CSF del SIR se han tomado de la Recomendación P.48,
y los valores de la CSF del sistema receptor se corrigen utilizando el valor
L
E
de la Recomendación P.79.
3.2.2
Parámetro de la pendiente m y funciones G
Los métodos de estimación de
m
y de
G
se describen en las contribuciones COM XII-3 y COM
XII-10 (1981-1984).
3.2.2.1
Algoritmo Rec. P.79 corregido (m = 0,175)
Los valores del parámetro de la pendiente
m
y de las
funciones
G
de la Recomendación P.79 se obtuvieron a
partir de los resultados de la prueba de pérdidas de sonoridad por filtrado
realizada por el antiguo equipo de operadores de pruebas del Laboratorio del
CCITT; no se incluye la fuga entre el oído del operador y el auricular del
NOSFER, por lo que deben corregirse los valores de las funciones
G
indicados en la Recomendación P.79. En el cuadro 3-2 se
enumeran los resultados de las funciones
G
con corrección
de
L
E
.
Tableau 3-1 [T7.19], p.8
Tableau 3-2 [T8.19], p.9
3.2.2.2
Algoritmo Rec. P.XXE (m = 0,225)
Los valores del parámetro de la pendiente
m
y de las
funciones
G
se han tomado del cuadro 1, página 185 de la
contribución COM XII-1 [2]. Véase también el cuadro 3-2 de este suplemento.
3.2.2.3
Algoritmo chino (m = 0,2)
Se utilizan los resultados de funciones
G
alisadas
[véase la contribución COM XII-233 (1981-1984)]. También se indican los valores
en el cuadro 3-2.
La pérdida por desacoplo del auricular del NOSFER no se incluye en la
estimación de las funciones
G
, pero influye poco en el
resultado alisado de las funciones
G
.
3.2.3
Ponderaciones W para el cálculo de
ER25
Los métodos para obtener las ponderaciones
W
se
describen en las contribuciones COM XII-3 y COM XII-10 (1981-1984).
3.2.3.1
Algoritmo Rec. P.79 corregido
Las ponderaciones
W
se determinan a partir de los
datos de la CSF del NOSFER descritos en el
3.2.1.1
, y de los datos
de la pendiente
m
y las funciones
G
indicados en el
3.2.2.1
.
3.2.3.2
Algoritmo P.XXE
Las ponderaciones
W
se calcularon a partir de los
datos de la CSF del NOSFER descritos en el
3.2.1.1
, y de los datos
de la pendiente
m
y las funciones
G
indicados en el
3.2.2.2
. A falta de un conjunto completo de datos
para las funciones
G
a frecuencias altas y bajas, han
debido elegirse varios valores arbitrarios en este suplemento.
3.2.3.3
Algoritmo chino
Las ponderaciones
W
se obtuvieron a partir de los
datos de la CSF del NOSFER descritos en el
3.2.1.1
, y de los datos
de la pendiente
m
y las funciones
G
indicados en el
3.2.2.3
.
Las ponderaciones
W
obtenidas de los tres algoritmos
examinados anteriormente para el cálculo de ER25 se indican en el cuadro 3-3.
3.2.4
Ponderaciones W para el cálculo de
IS
Los métodos para obtener las ponderaciones
W
para los
tres algoritmos son similares a los descritos en el
3.2.3
, excepto
que los datos de la CSF del SIR (con el valor de
L
E
de la Rec. P.79) se utilizan en lugar de los datos de la CSF del
NOSFER.
Las ponderaciones
W
obtenidas de los tres algoritmos
examinados anteriormente para el cálculo de IS se indican en el cuadro 3-4.
3.2.5
Origen de los datos para la CSF de los sistemas
telefónicos y valores determinados subjetivamente -de
ER25 e IS
Al comparar los resultados determinados subjetivamente con los resultados calculados, sólo pueden utilizarse los datos relativos a los aparatos telefónicos con valores determinados subjetivamente establecidos por el nuevo equipo de operadores de pruebas del CCITT, y los correspondientes valores de la CSF.
3.2.5.1
Para ER25 en emisión
Sólo existen seis conjuntos de datos de la CSF en emisión, obtenidos con tres aparatos telefónicos lineales para condiciones de línea de longitud nula/L (sin o con línea). Estos datos proceden del Informe Técnico 808 del Laboratorio del CCITT (Documento Temporal 84, Grupo de Trabajo XII/1, abril de 1987); el otro conjunto de valores determinados subjetivamente procede del Informe Técnico 797 del Laboratorio del CCITT (Documento Temporal 78, Grupo de Trabajo XII/1, abril de 1987).
3.2.5.2
Para ER25 en recepción
Los valores determinados subjetivamente de ER25 en recepción para algunos sistemas telefónicos proceden del Informe Técnico 797 del Laboratorio del CCITT, y los datos de la CSF correspondientes fueron dados por el Jefe del Laboratorio del CCITT en octubre de 1986.
Tableau 3-3 [T9.19], p.10
3.2.5.3
Para índices de sonoridad en emisión y en recepción
(ISE e ISR)
Los valores determinados subjetivamente proceden del Informe Técnico 771 del Laboratorio del CCITT (Documento Temporal 42, Grupo de Trabajo XII/1, mayo de 1986) y los datos de la CSF correspondientes [datos de emisión medidos en la posición del anillo de guarda para la determinación de índices de sonoridad, PAGIS] proceden también del Laboratorio del CCITT.
3.2.6
Método de cálculo
3.2.6.1 Para los algoritmos P.79 corregido, P.XXE y chino, las ecuaciones utilizadas para el cálculo de ER25 en emisión, ER25 en recepción, ISE e ISR, son los siguientes:
Tableau 3-4 [T10.19], p.11
Debe observarse que:
-se utilizan valores distintos de la pendiente
m
y de
las ponderaciones
W
para los tres algoritmos examinados
anteriormente;
-los valores de
W
S
^ para el cálculo del ER25 en emisión son diferentes de los valores
utilizados para el cálculo del ISE con el mismo algoritmo. Lo mismo cabe decir
en cuanto a
W
R
para el cálculo del ER25 en recepción y del ISR.
-
S
U
M
J
^ son los valores de la CSF en emisión de los sistemas telefónicos
medidos en las posiciones @PCER (posición de conversación para el equivalente
de referencia)\ y PAGIS para el cálculo, respectivamente, del ER25 en emisión y
del ISE; y
-Los valores de
L
E
enumerados en la Recomendación P.79 se utilizan para corregir los
sistemas telefónicos receptores para el cálculo del ER25 en recepción y del
ISR.
3.2.6.2
Método que utiliza el algoritmo ISO-532B
a)Señal de entrada: se utilizan el espectro de las señales vocales a largo plazo indicado en la Recomendación P.50 y los datos de bandas de 1/3 de octava.
b)Sistema de referencia:
emisor NOSFER + 25 dB +
receptor NOSFER
para ER25 e
IRS en
emisión +18 dB + IRS en recepción
para IS.
c)Sistema probado: varía según los elementos probados. Por ejemplo, para
ER25 en emisión, emisor del sistema probado + atenuador variable
(
X
) + receptor NOSFER.
Se procede del modo siguiente:
1)Se calcula la sonoridad del sistema de referencia utilizando el algoritmo ISO-532B sobre la base de los niveles de salida en las bandas de 1/3 de octava, del sistema de referencia.
2)Se calcula la sonoridad del sistema probado utilizando el algoritmo
ISO-532B sobre la base de los niveles de salida en las bandas de 1/3 de octava
del sistema probado; se hace variar el valor
X
del
atenuador variable hasta que la sonoridad calculada sea la misma que la del
sistema de referencia.
3)Entonces:
ER25
= 25 -
X
IS
= 18 -
X
Al calcular ER25 e IS con el algoritmo ISO-532B, los datos de la CSF de los
sistemas de referencia y de los sistemas telefónicos son los mismos que los
utilizados en los demás algoritmos examinados anteriormente.
3.2.7
Resultados calculados
Los valores determinados subjetivamente de ER25 en emisión, ER25 en recepción, ISE e ISR, los resultados calculados mediante los diversos algoritmos, y las diferencias existentes entre los valores determinados subjetivamente y los resultados calculados, se indican en los cuadros 3-5a) a 3-5d).
Para la comparación, en el cuadro 3-6 se resumen los valores medios calculados con los cuatro algoritmos.
3.3
Análisis
Antes de analizar los resultados calculados, debe tenerse presente el efecto de la difracción de la cabeza humana y de la reverberación de la sala de pruebas sobre la CSF en emisión del NOSFER. A consecuencia de este efecto, la diferencia de la CSF en emisión entre el punto de referencia boca del sistema NOSFER y un punto situado a 140 mm frente a los labios del operador es inferior a 13,46 dB en condiciones ideales, es decir considerando una fuente de sonido virtual situada a 6 mm detrás de los labios como la fuente acústica humana real, y suponiendo que el sonido se transmite en campo libre. En la sala china de pruebas subjetivas, esta diferencia se ha medido con una corrección media de 1 a 1,5 dB para cada frecuencia [véase la contribución COM XII-209 (1985-1988)]. Este efecto no se ha incluido en ninguno de los cuatro algoritmos analizados anteriormente.
3.3.1 Los resultados calculados de ER25 en emisión y de ER25 en recepción
utilizando el algoritmo de la Rec. P.79 corregido, son aproximadamente 1,5 a
2,5 dB mayores que los valores determinados subjetivamente. Este resultado es
comprensible porque los valores del parámetro de la pendiente
m
y de las funciones
G
se estimaron
sobre la base de los resultados de la prueba con filtrado realizado por el
antiguo equipo de operadores del Laboratorio del CCITT.
3.3.2 Los algoritmos P.XXE y chino pueden utilizarse como el algoritmo
uniforme para el cálculo de ER25 y de IS. El ER25 en emisión calculado por
medio del algoritmo P.XXE es aproximadamente 1 dB menor que el obtenido por
medios subjetivos aunque, después de efectuar la corrección para tener en
cuenta la difracción causada por la cabeza humana y la reverberación de la sala
de pruebas analizadas en el
3.3
, tal vez coincidan bastante bien los
valores subjetivo y objetivo del ER25 en emisión. Dado que, a frecuencias altas
y bajas, ciertos valores de las funciones
G
y de las
ponderaciones
W
utilizadas en el algoritmo P.XXE se eligen
arbitrariamente, y que debe corregirse la CSF en emisión del NOSFER, es posible
que el algoritmo chino sustituya ventajosamente al algoritmo P.XXE utilizado.
3.3.3 Los resultados calculados utilizando el algoritmo ISO-532B concuerdan con los resultados correspondientes de las pruebas subjetivas. Se ha observado, sin embargo, que las desviaciones típicas con respecto a los valores medios de las diferencias entre ER25 en emisión, ISE e ISR, son mayores que las que se obtienen con otros algoritmos. Además, el algoritmo ISO-532B es mucho más complicado que los demás, por lo que su elección no sería la mejor.
3.3.4 La diferencia entre los resultados de ISE y de ISR calculados con el algoritmo de la Rec. P.79 corregido con el algoritmo de la Rec. P.79 original es en general, inferior a 0,1 dB.
3.3.5 No se recomienda utilizar el algoritmo de la Rec. P.79 corregido para calcular los valores de ER25, por la diferencia considerable que existe entre los valores calculados y los valores determinados subjetivamente.
La diferencia entre los valores determinados subjetivamente de ER25 en emisión, para un aparato telefónico, obtenidos respectivamente por el antiguo y por el nuevo equipo de operadores para pruebas, es de unos 4 a 6 dB, mientras que la diferencia entre los valores calculados con el algoritmo de la Rec. P.79 corregido y con el algoritmo chino es de unos 2 dB.
El valor de ER25 calculado con el algoritmo de la Rec. P.79 corregido no concuerda con el valor determinado subjetivamente por el antiguo equipo de operadores para pruebas.
3.4
Conclusiones
Un algoritmo más sencillo como el chino puede utilizarse como algoritmo normalizado para el cálculo de ER25 y de IS. Los valores calculados concuerdan con los determinados subjetivamente por el nuevo equipo de operadores para pruebas del Laboratorio del CCITT.
Debería revisarse la indicación que aparece en algunas Recomendaciones según la cual no puede utilizarse un algoritmo simple para la comparación de las sonoridades de los sistemas de banda ancha.
4
Coeficientes de los índices de
sonoridad derivados de mediciones subjetivas de señales vocales a través de
filtros paso alto y paso bajo
4.1
Introducción
La forma exacta de la ponderación en frecuencia del algoritmo para el cálculo de índices de sonoridad (IS) no es muy crítica cuando se calculan los valores del índice de sonoridad para las evaluaciones periódicas de planificación. Sin embargo, hay que disponer de valores razonablemente realistas para efectuar un análisis más detallado, por ejemplo, de los efectos de la distorsión de atenuación y de la restricción de anchura de banda.
Los parámetros del índice de sonoridad pueden derivarse de estadísticas
conocidas del espectro de potencia de la señal vocal
`media'
y de las
curvas de respuesta en frecuencia del umbral de audición
`medio'
.
Puede también recurrirse directamente a las pruebas subjetivas de escucha para evaluar la influencia de los filtros paso bajo y paso alto en un circuito de tipo NOSFER. Estas mediciones se han efectuado repetidamente en el pasado. En este 4 se utilizan cuatro series de datos de los que tres proceden de STL [4] y el otro de la República Popular de China [5].
Como ya se sabe, la
`personas ordinarias'
en lo que respecta al
habla y a la audición. Asimismo debe indicarse a los participantes que juzguen
específicamente
`la impresión de sonoridad'
y no
`la impresión de
calidad'
de la limitación de la anchura de banda. Parece que el equipo de
operadores para pruebas del CCITT no ha seguido este criterio al realizar las
mediciones para el algoritmo de la Rec. P.79.
4.2
Obtención de los coeficientes de índices de
sonoridad
Para los espectros de ruido complejos y constantes en el tiempo deben
tenerse en cuenta los efectos de enmascaramiento entre las bandas de
frecuencias; en otras palabras, para evaluar la sonoridad, debe utilizarse el
algoritmo de Zwicker. Sin embargo, para las señales vocales no parece realmente
necesario (ni siquiera correcto) este método. Por ello, se probará el modelo
clásico más sencillo de la
`
para interpretar los resultados subjetivos.
Se dará la expresión de la pérdida de sonoridad
A
causada cuando se introduce un filtro en la parte eléctrica del trayecto de
transmisión de los sonidos vocales de boca a oído. Para facilitar el
tratamiento matemático se sustituye la sumatoria habitual para las bandas de un
tercio de octava por una continua en una escala logarítmica de frecuencias.
Tableau 3-5a) [1T11.19], p.12 à l'italienne
Tableau 3-5b) [2T11.19], p.13 à l'italienne
Tableau 3-5c) [3T11.19], p.14 à l'italienne
Tableau 3-5d) [4T11.19], p.15 à l'italienne
Tableau 3-6 [T12.19], p.16
Así pues, la
donde
m
es el factor de crecimiento de la sonoridad
X
es igual a
log10^{
F
/
F
0^};
F
0 = 1 kHz
K
(
X
)representa los
L
(
X
)es la atenuación del filtro.
Para
K
(
X
),se estipula que:
De lo contrario,
K
(
X
) sigue sin
determinarse así como el valor de
m
. [Sin embargo, en la
ecuación (4-1) el valor exacto de
m
tiene solamente un
efecto de segundo orden como se ha señalado ya en otras contribuciones.]
En el caso de un filtro
paso alto
con una pérdida
despreciable en la banda de paso y un corte abrupto para
F
=
F
c
(
X
=
X
c
), se obtiene:
De manera análoga, para un filtro
paso bajo
Mediante la ecuación (4-3), se obtiene
Para un valor elegido de
m
^, pueden ahora representarse
gráficamente en función de
X
c
Se obtendrán curvas en forma de
S
^ como en la figura
4-1a). Si ambas curvas coinciden más o menos como en la figura 4-1b), se habrá
hallado el
`mejor'
valor de
m
. Se busca entonces la
expresión matemática para una curva
Y
0 que se ajuste lo
más posible a la curva de coincidencia. La derivada de
Y
0
da por tanto
K
(
X
).
FIGURE 4-1, p.
Naturalmente las curvas en forma de
S
^ pueden describirse
mediante un número infinito de funciones matemáticas. Sin embargo, la integral
de error normal es en realidad una elección adecuada. Trazando
Y
(
A
) sobre un
`diagrama de
distribución normal'
se obtienen fundamentalmente líneas rectas.
En las figuras 4-2, 4-3 y 4-4 se presentan los resultados de los datos
contenidos en [4]. (Las mediciones se realizaron en STL en enero de 1986, mayo
de 1975 y febrero de 1975.) Es interesante observar con qué precisión se sitúan
los puntos en torno a las líneas rectas, especialmente en la figura 4-2. Las
curvas de
K
(
X
) correspondientes se
representan en la figura 4-5 junto con una curva derivada de [5] como se
presenta en [6].
4.3
Discusión y conclusiones
Es sorprendente que las curvas de ponderación representadas en la figura 4-5 coincidan tanto a pesar de proceder de equipos de pruebas muy diferentes.
La curva 4 de la figura 4-5 se ha utilizado en cierto modo como referencia
para la reelaboración del algoritmo P.79A
`simplificado'
. Las mediciones
con filtros paso alto y paso bajo en STL parecen confirmar que esta
`referencia de ponderación'
es perfectamente adecuada. Por tanto, el
algoritmo P.79A proporcionará una estimación razonable de los efectos de la
distorsión de atenuación y de la limitación de la anchura de banda.
Asimismo puede concluirse que la pérdida de sonoridad causada por la
distorsión de atenuación y la limitación de la anchura de banda puede
explicarse mediante un modelo sencillo del índice de sonoridad sin recurrir al
La curva 4 de la figura 4-5 se ha utilizado para calcular los 20 valores de
ponderación
K
i
para las bandas de frecuencias de 1/3 de octava en la sumatoria para la
banda de 0,1 a 8 kHz, véase [6]. Estos valores se muestran en la figura 4-6
junto con los valores de
K
i
equivalentes para el algoritmo Rec. P.79. Se observa que la curva Rec.
P.79 tiene crestas absurdas y resalta más las frecuencias bajas que las altas.
Por tanto, el algoritmo Rec. P.79 subestimará probablemente la influencia de la
pendiente de atenuación en función de la frecuencia sobre la pérdida de
sonoridad de una conexión. Parece que esto se ha verificado experimentalmente
como se señala en [7].
FIGURE 4-2, p.18
FIGURE 4-3, p.19
FIGURE 4-4, p.20
FIGURE 4-5, p.21
FIGURE 4-6, p.22
5
índices de sonoridad y anchura de
banda en planificación de la transmisión
Se muestra aquí que los índices de sonoridad pueden especificarse como
parámetros
`básicos'
en la
`banda común'
de 0,3 a 3,4 kHz
complementados con un factor
E
para los extremos de la
banda hasta los 0,2 kHz por debajo y hasta los 4 kHz por encima. El factor
E
puede determinarse numéricamente a partir de valores de
atenuación o mediante algunas reglas de red sencillas. La ventaja del método es
una simplificación para el planificado de la transmisión.
5.1
Introducción
Muchas Administraciones persiguen el mantener unas buenas propiedades de transmisión en un canal telefónico con una banda de 200 a 4000 Hz, al menos en la red de abonados. Bajo estas circunstancias puede resultar natural calcular los índices de sonoridad (IS) utilizando parámetros especificados para esta banda [8]. Puesto que en este caso la distorsión de atenuación es limitada dentro de la banda, las propiedades de aditividad de los IS se cumplirán de forma satisfactoria, es decir:
ISG
=
ISE
+
ISEN
+
ISR
Sin embargo, una conexión puede contener con frecuencia enlaces con una
distorsión de atenuación apreciable en los extremos de la banda, que limitan
virtualmente la banda de 300 a 3400 Hz. (Esto resultará cierto en muchas de las
comunicaciones internacionales.) Una limitación de banda tan fuerte corresponde
a un incremento de dB en el IS. Si se calculan los IS para la banda 0,1 a 8 kHz
o incluso 0,2 a 4 kHz ya no pueden sumarse sin cometer errores apreciables [9]
que pueden causar confusión en la planificación de la transmisión.
En principio existen diferentes maneras de resolver el problema. El primero
consiste simplemente en ignorar la mejora de unos pocos dB de que pueden tener
algunas conexiones locales
`de banda ancha'
. Así la técnica del IEEE
americano para los índices de sonoridad objetivos consiste en utilizar la banda
0,3 a 3,4 kHz al calcular (o medir) los IS.
El segundo método consiste en aplicar factores de corrección de anchura de
banda a los IS. Este puede compararse con el concepto de
`equivalentes de
referencia corregidos'
que se adapta a la impresión de sonoridad real del
abonado. Un circuito de 200 a 4000 Hz tendrá un valor inferior del ERC que un
circuito de 300 a 3400 que tenga la misma pérdida en el centro de la banda. El
efecto de la limitación de banda se toma en consideración corrigiendo los
valores de banda ancha añadiendo los denominados factores
D
, según ciertas reglas. Puede que sin embargo, los
factores
D
del CCITT no sean lo bastante correctos puesto
que se deducen de mediciones que utilizan filtros SRAEN. Estos no resultan
verdaderamente representativos de los modernos circuitos de transmisión [10].
Considerando las modernas tendencias de intentar mejorar la respuesta del
canal telefónico en baja frecuencia, parece adecuado utilizar para los cálculos
de los IS un método de
`banda ancha'
con correcciones.
A continuación se describirá tal metodología, y ésta puede aplicarse a la planificación de transmisión.
Básicamente los IS están calculados para la estrecha
`banda común'
de 0,3 a 3,4 kHz. Estos IS pueden sumarse sin perder precisión. Se calcula una
corrección, el factor
E
, para la transmisión en los
extremos de la banda. Se resta el factor
E
del
ISG
de la
`banda común'
para obtener el
ISG
(
W
) de
`banda ancha'
.
5.2
El factor E como
corrección
del IS en el extremo de la banda
En general, puede pensarse que un índice de sonoridad es un
`valor medio
ponderado en frecuencia'
de una atenuación electroacústica.
Según la Recomendación P.79, las propiedades electroacústicas deben
evaluarse en la banda 0,1 a 8 kHz. Por razones prácticas los cálculos se
limitan frecuentemente a la banda 0,2 a 4 kHz. (Las ponderaciones
W
i
se reducen entonces en 0,3 dB.) Sin embargo, únicamente en la banda de
0,3 a 3,4, se asegura una transferencia real de señales bajo todas las
circunstancias. En los extremos de la banda 0,2 a 0,3 y 3,4 a 4 kHz la
atenuación de un enlace específico de una conexión puede ser tan alta que
impida virtualmente la transmisión. Esto podría dar como resultado una
reducción de varios decibelios en la impresión de sonoridad de una señal vocal
medida subjetivamente.
Para tratar esto adecuadamente resulta conveniente caracterizar las
atenuaciones electroacústicas de forma separada para la
`banda común'
de
0,3 a 3,4 kHz y para los extremos de la banda.
En la banda común cada enlace se caracteriza por el valor medio ponderado
de la pérdida electroacústica, es decir, ISE, ISR o ISEN y los IS pueden
sumarse. Por ejemplo, para el circuito mostrado en la figura 5-1, que consiste
en dos aparatos telefónicos interconectados a través de un cierto número de
enlaces de transmisión debe cumplirse la siguiente relación en cualquier
interfaz
P
entre los enlaces.
(Los efectos de la pérdida por desadaptación en los interfaces pueden tratarse como formas especiales de los ISEN.)
Figura 5-1, p.
En los extremos de la banda la conexión se caracteriza por su capacidad para
transmitir las señales vocales, es decir, el factor
E
. Las
pérdidas nulas en el extremo de la banda corresponden a
E
= 2,5 dB. (Los detalles se darán más tarde.)
Para una conexión completa como se muestra en la figura 5-1 el índice de sonoridad global es:
en la banda común de 0,3 a 4 kHz:
ISG
=
ISE
+
ISR
(5-2)
en la banda completa de 0,2 a 4 kHz:
ISG
(
W
) =
ISG
-
E
(5-3)
A continuación, se dan las expresiones matemáticas generales para los IS y el
factor
E
. En los
5.4, 5.5
y 5.6 se indica cómo
aplicarlas a los aparatos telefónicos y a los diferentes enlaces de
transmisión.
El
E
puede denominarse como
`mejora
de la sonoridad'
.
5.3
Expresiones matemáticas generales
En la banda común de 0,3 a 3,4 kHz puede escribirse el algoritmo general de IS como:
IS
=
L
0 +
L
(5-4)
(la suma puede realizarse para
f
i
= 0,315 .^.^. 3,15, frecuencias de ISO de un tercio de octava)
donde
L
i
son valores de la atenuación electroacústica para el IS en cuestión,
L
0,
K
i
,
m
son constantes que se especificarán a
continuación.
Nota
- Las ecuaciones 5-4 y 5-5 son matemáticamente
equivalentes al algoritmo
W
i
como se explica en [11] pero resulta más conveniente utilizarlos en lo
que sigue.
Cuando la dispersión entre los valores mínimos y máximos de los
L
i
es moderada, puede utilizarse para
L
la siguiente
expresión:
El índice de sonoridad global en la banda completa de 0,2 a 4 kHz viene dado por la ecuación (5.3), es decir:
ISG
(
W
) =
ISG
-
E
La expresión para el factor
E
es:
E
=
C
1 º
10$$ed-0,1
m
(
L
$$2t01$$0t-
L
)$$ef +
C
2 º 10$$ed-0,1
m
(
L
$$2t02$$0t-
L
)$$ef +
C
3 º 10$$ed-0,1
m
(
L
$$2t03$$0t-
L
)$$ef (5-7)
donde:
L
01,
L
02,
L
03son las atenuaciones en los extremos de la banda a 0,2,
0,25 y 4 kHz respectivamente.
C
1,
C
2 y
C
3son constantes que se especificarán a continuación.
(Para la deducción véase el anexo A.)
Las constantes de las ecuaciones (5-4) y (5-5) pueden en principio
deducirse de cualquiera de los algoritmos de IS definidos. Sin embargo, la
Recomendación P.79 resulta menos adecuada en el contexto de la planificación de
transmisión debido a una ausencia de precisión según se examina en [11] y [7].
El algoritmo muy sencillo, denominado
`
en [11],
parece ser tan preciso como cualquier otro estudiado hasta ahora y por tanto se
ha escogido aquí. (También tienen la ventaja de parecerse estrechamente al
índice de sonoridad objetivo del IEEE.)
C
'
Las constantes de las ecuaciones (5-4, (5-5), (5-6) y (5-7) se incluyen en los cuadros 5-1 y 5-2.
Cuadro 5-1 [T13.19], p.24
Cuadro 5-2 [T14.19], p.25
Una respuesta acústica en función de la frecuencia de boca a oído
perfectamente plana en la banda de 0,2 a 4 kHz dará así como resultado
E
= 0,5 + 1 + 1 = 2,5 dB, es decir, el
ISG
(
W
) es 2,5 dB inferior al
ISG
para un canal
`plano'
limitado a 0,3 a 3,4 kHz.
A continuación se calcula el factor
E
para un cierto
número de casos que incluyen aparatos telefónicos
`de banda ancha'
y
`de banda estrecha'
en combinación con diferentes tipos de enlace de
transmisión. Se concluye que pueden establecerse algunas reglas bastante
sencillas para la determinación aproximada del factor
E
.
5.4
Aparatos telefónicos
Supóngase que el canal de transmisión entre los aparatos telefónicos de
emisión y recepción es plano en la banda de 0,2 a 4 kHz. Entonces el factor
E
(mejora de la sonoridad) caracteriza el comportamiento
en la anchura de banda de los aparatos. Denomínese éste como
E
T
. El cuadro 5-3 proporciona algunos ejemplos. Conviene resaltar que la
dispersión de
E
en torno al valor medio 1,3 es bastante
moderada.
Cuadro 5-3 [T15.19], p.
5.5
Enlaces de transmisión
Para caracterizar la calidad de la mejora de sonoridad de los enlaces de
transmisión resulta conveniente calcular el factor
E
suponiendo que los aparatos telefónicos tienen una respuesta plana de 0,2 a 4
kHz. Denominemos
E
C
a este factor
E
del canal de transmisión. En el
5.6
se dará el factor
E
resultante para varias
combinaciones típicas de
E
T
y
E
C
.
Al conectar varios enlaces de transmisión en cascada, se pueden producir desadaptaciones. Sin embargo, estos efectos pueden reducirse mediante la utilización de impedancias nominales complejas en las redes de abonado como muchas Administraciones comienzan a hacer ya.
En general, las pérdidas por desadaptación pueden considerarse calculando su ISEN.
La calidad de funcionamiento en
`la banda común'
de los enlaces se
caracteriza por
ISEN
=
L
según las
ecuaciones (5-4), (5-5) y el cuadro 5-1. Como no se toleran grandes
distorsiones de atenuación dentro de esta banda, puede utilizarse para calcular
L
la sencillísima ecuación (5-6). (Es interesante observar
que esto corresponde al efecto de realizar el promedio de la pérdida sobre una
escala de log(
f
), método que se verificó empíricamente
hace mucho tiempo.)
Cuando se conectan varios enlaces en cascada,
E
C
puede calcularse por supuesto a partir de las pérdidas totales en los
extremos de la banda. Sin embargo, pueden utilizarse algunas reglas sencillas
aproximadas para la combinación de los factores individuales
E
C
para ISEN.
5.5.1
Cables de abonado
Sorprendentemente, la curva típica de atenuación de un cable de abonado no
cargado produce la misma mejora de sonoridad que un canal de anchura de banda
total es decir
E
C
= 2,5 dB. Esto se debe al hecho de que en el extremo inferior de la
banda, la pérdida es inferior al valor medio
L
lo que
compensa la mayor pérdida en el extremo superior de la banda.
Cuando un par de abonado se conecta en cascada con un dispositivo de banda
estrecha, resulta que se aplica el factor
E
C
para este dispositivo.
5.5.2
Equipos de limitación de banda
En una conexión telefónica la limitación de banda puede venir provocada por
los cables de abonado fuertemente cargados, los equipos de MDF y MIC. La figura
5-2 muestra algunas curvas idealizadas de atenuación para las que se han
calculado los factores
E
C
.
Figura 5-2, p.
Para las curvas de atenuación de la figura 5-2 se obtienen los siguientes
valores de
E
C
:
E
C
Cable de abonado fuertemente cargado1,2 dB
Un enlace MDF1,4 dB
Un enlace MIC1,9 dB
Cuando se conectan varios enlaces MIC y MDF en cascada se obtienen los
valores de
E
C
de acuerdo con el cuadro 5-4.
5.6
Conexiones completas
Se ha calculado la mejora de sonoridad (factor
E
) para
un cierto número de combinaciones de aparatos telefónicos y enlaces de
transmisión. Para cada característica telefónica se ha trazado el factor
E
`total'
en función del factor
E
C
del
`canal'
. En las figuras 5-3 y 5-4 se presentan los
resultados.
Tableau 5-4 [T16.19], p.28
La figura 5-3 muestra el factor
E
^ para los aparatos
telefónicos
`medios'
analógicos y
`digital'
. (El
`valor
medio'
se toma como la media de 90 tipos diferentes de aparatos
comerciales. El
`digital'
corresponde a la nueva especificación del
CCITT para aparatos digitales.)
La figura 5-4 pone de manifiesto la dispersión del factor
E
^ para un cierto número de características muy variables
de teléfonos analógicos. (Conviene señalar que la dispersión después de todo
resulta bastante moderada.)
Figura 5-3, p.29
FIGURE 5-4, p.30
Considerando los requisitos generales de planificación de la transmisión
raramente existe la necesidad de especificar la mejora de sonoridad (factor
E
) con más precisión que por pasos de 0,5 dB. Por lo
tanto, en vez de calcular el valor de
E
para cada
aplicación, se pueden seguir las reglas indicadas en los cuadros 5-5 y 5-6 para
aparatos analógicos y digitales respectivamente.
Tableau 5-5 [T17.19], p.31
Tableau 5-6 [T18.19], p.32
5.7
Conclusiones
El planificador de transmisión puede obtener los índices de sonoridad por
métodos numéricos bastante sencillos: calculando y sumando cada uno de los IS
para la
`banda común'
de 0,3 a 3,4 kHz y corrigiendo para la transmisión
en los extremos de la banda, restando el factor
E
. El
factor
E
puede determinarse mediante ciertas reglas no
complicadas.
Puede esperarse que los resultados sean más precisos que los calculados en base a la Recomendación P.79.
MONTAGE:
6
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