instituto federal de educação, ciência e tecnologia
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA UNIDADE DE SÃO JOSÉ DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICAÇÕES E REDES MULTIMÍDEA CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES Disciplina: TLF3603 – Telefonia 1 Professor: Marcio Henrique Doniak Horário: São José, Janeiro de 2009. Telefonia 1 1 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia CAPÍTULO 2: Transdutores Eletroacústicos Na telefonia, para transmitir a voz a uma determinada distância, esta precisa ser transformada em sinais elétricos, as variações do sinal elétrico está diretamente relacionado com as variações das ondas sonoras. Uma vez transmitidos, os sinais elétricos devem ser transformados a sua forma original, para reproduzir a voz que os originou. Os transdutores eletroacústicos são os dispositivos que transformam a energia acústica em elétrica e vice-versa. Estes estão presentes no aparelho telefônico. Para transformar uma onda de pressão em sinal elétrico, o transdutor (microfone, cápsula transmissora), tem como princípio de funcionamento a alteração de uma variável elétrica, segundo as variações da onda sonora que este recebe. Do outro lado da linha, o transdutor eletroacústico (auto-falante, cápsula receptora) cria ondas de pressão, através de uma membrana oscilante, segundo as variações do sinal elétrico que lhe são entregue. 2.1. O Aparelho Telefônico O aparelho telefônico é o responsável pela origem e recepção de ligações. Apesar de seu aspecto simples, ele desempenha um grande número de operações. Suas funções incluem: Solicita o uso do sistema telefônico, quando o microfone é levantado; Indica que o sistema está pronto para uso, por meio da recepção do tom de discar; Envia o número do telefone chamado ao sistema; Indica o estado da ligação, por meio de sinalização acústica; Acusa o recebimento de uma ligação, com o toque da campainha; Converte a voz para sinais elétricos, para transmissão; Ajusta automaticamente quando ocorrem variações de potência; Sinaliza o término de uma ligação ao sistema. A Figura 2.1.1 ilustra o diagrama de blocos do telefone, apresentando suas principais funções. Os telefones funcionam com tensão contínua de -48 V, corrente de operação entre 20 e 80 mA, perda típica de enlace de 8 dB e distorção de -50 dB. Telefonia 1 2 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Figura 2.1.1: Diagrama de blocos do aparelho telefônico. A Figura 2.1.2 mostra uma versão do teclado de um telefone multifrequencial, no qual os dígitos são transmitidos por combinações de frequências, com cada par de frequências associado a cada tecla. O sistema de discagem multifrequencial está substituindo o telefone decádico, por apresentar as seguintes vantagens: Diminui o tempo de discagem; Utiliza componentes eletrônicos de estado sólido; Pode ser usado para transmissão de dados a baixas taxas; Reduz os requisitos de equipamentos na central local; É mais compatível com as centrais de programa armazenado. O fundamento da telefonia é o estabelecimento da ligação telefônica. Para tanto, além do telefone e do sistema telefônico, é necessário à existência do assinante. O processo inicia com o desejo de um determinado assinante A conversar com outro assinante B. O assinante A começa uma chamada por meio do sistema telefônico. Essa chamada pode ser atendida pelo assinante B, ou sofrer alguma interrupção por conta de congestionamento no sistema, erro na discagem, telefone ocupado ou ausência de resposta por parte do assinante chamado. Em função do sinal recebido, o assinante A pode tomar a atitude de desistir, ou renovar a tentativa. Essa atitude pode ser imediata, ou após algum tempo. A nova tentativa irá, dessa forma, sobrecarregar o sistema telefônico. Telefonia 1 3 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Figura 2.1.2: Teclado multifrequencial. 2.2. Características elétricas e mecânicas dos transdutores eletroacústicos 2.2.1. Cápsula Receptora (Auto-falante) A cápsula receptora é um transdutor eletroacústico que transforma energia elétrica (variação de corrente ou tensão) em energia acústica (variação de pressão). a) Cápsula eletromagnética É constituída por um ímã permanente sobre o qual é enrolada uma bobina. A variação da corrente elétrica na bobina varia o fluxo magnético do imã permanente, que passa a atrair ou repelir um diafragma (membrana) construído por um material magnético. O movimento deste diafragma cria ondas de pressão que dão origem ao som. A Figura 2.2.1 ilustra este tipo de cápsula receptora. Telefonia 1 4 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Figura 2.2.1: Cápsula eletromagnética. As características da cápsula eletromagnética são: Grande resistência mecânica, pois sua única parte móvel é a membrana (diafragma); Não possui boa resposta em frequência. Em virtude da sua má resposta em frequência esta cápsula é pouco utilizada. b) Cápsula dinâmica Também é constituída por um ímã permanente e uma bobina. Entretanto, neste caso, a bobina é presa na membrana (diafragma) e é móvel (dinâmica) em relação ao ímã. O princípio de funcionamento desta cápsula é a interação entre o campo magnético variável criado pela bobina com o campo fixo do ímã permanente, provocando o deslocamento da bobina móvel e da membrana. A oscilação da membrana produz ondas acústicas. Neste caso o diafragma é de material não magnético, geralmente plástico. A Figura 2.2.2 mostra como é constituída a cápsula dinâmica. Figura 2.2.2: Cápsula dinâmica. A cápsula dinâmica apresenta uma resposta em frequência e uma sensibilidade superior à cápsula eletromagnética, perdendo, no entanto, na robustez mecânica, já que possui mais partes móveis. Esta cápsula é a mais utilizada na telefonia. Observação: Em diversas bibliografias é comum encontrar o termo transdutor eletrodinâmico. Neste caso, para obter maior potência, o ímã permanente é substituído por um eletroímã. Em telefonia, as potências sonoras produzidas numa cápsula receptora não chegam a necessitar dos eletroímãs, sendo utilizadas as cápsulas dinâmicas. Telefonia 1 5 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia 2.2.2. Cápsula Transmissora (microfone) A cápsula transmissora transforma a energia acústica em energia elétrica. a) Microfone dinâmico amplificado O microfone dinâmico amplificado tem o mesmo princípio de funcionamento e características construtivas da cápsula receptora dinâmica, naturalmente, atuando no sentido inverso. É a onda sonora que desloca a membrana (diafragma), que desloca a bobina presa a ela. A bobina movimenta-se dentro do campo do ímã permanente, dando origem a uma corrente induzida. A corrente induzida em um microfone dinâmico é muito pequena necessitando de amplificação na própria cápsula. Assim, o microfone utilizado é o dinâmico amplificado. Em relação às características elétricas, o microfone é bastante linear. A desvantagem do microfone dinâmico amplificado é o seu custo unitário, devido o circuito amplificador utilizado. Para o funcionamento do circuito amplificador é necessária uma alimentação na cápsula com corrente DC. b) Microfone a carvão A tecnologia de carvão para cápsulas transmissoras em telefones vem sendo utilizada desde a invenção do telefone. O microfone a carvão utiliza o fenômeno da variação da resistência elétrica de grãos de carvão quando estes são submetidos a uma determinada pressão. A variação da resistência é obtida pela variação da superfície de contato, quando os grãos de carvão se comprimem, sob a ação da força causada pela pressão acústica. No microfone a carvão, as ondas sonoras atuam sobre uma membrana que possui um eletrodo móvel preso a ela. Este por sua vez pressiona os grânulos de carvão, contra o eletrodo fixo, produzindo uma variação da resistência elétrica devido à variação da densidade dos grânulos de carvão. A Figura 2.2.3 ilustra o microfone a carvão. O microfone a carvão precisa ser alimentado por uma tensão DC. Com a membrana em repouso, a corrente que circula pelo microfone será contínua, mas varia quando há incidência de ondas sonoras, devido à variação da sua resistência. A variação da corrente corresponde à variação do sinal acústico sobre a membrana. Telefonia 1 6 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia O microfone a carvão tem entre as suas características elétricas a vantagem de um alto ganho natural, não necessitando de qualquer sistema de amplificação para distâncias consideráveis em redes telefônicas. As desvantagens são a não linearidade do dispositivo e a curva de resposta em frequência não plana, ou seja, provoca grande distorção nos sinais elétricos. Além disto, o microfone a carvão pode apresentar um ruído inerente e uma instabilidade caracterizada pela interrupção total do seu funcionamento durante um curto período de tempo. Apesar destas desvantagens, o alto ganho e o baixo custo fazem do microfone a carvão um dos mais utilizados na telefonia. Figura 2.2.3: Microfone a carvão. c) Microfone capacitivo Como o seu próprio nome diz, o microfone capacitivo é um capacitor com uma capacitância que varia com as ondas sonoras. A capacitância de um capacitor define a máxima carga que o mesmo pode armazenar e depende, entre outros fatores, da distância entre as placas do mesmo. Em um microfone capacitivo, uma das placas do capacitor é o seu diafragma, sujeito as variações de pressão sonora. Assim, ao falarmos em um microfone capacitivo, alteramos diretamente a capacitância do mesmo. Com essa variação a carga armazenada no capacitor é alterada, passando a circular uma corrente que varia com a capacitância. O microfone capacitivo tem características elétricas muito boas, entretanto, seu custo e complexidade são elevados, devido à necessidade de um circuito auxiliar para gerar a carga permanente do capacitor. Além disto, assim como no caso do amplificador dinâmico, o sinal precisa ser amplificado. Assim, o microfone Telefonia 1 7 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia capacitivo somente é utilizado em telefonia para a realização de medidas e estabelecer padrões (telefonometria). d) Microfone a eletreto Eletreto é um material dielétrico que possui carga elétrica permanente. É o equivalente elétrico do ímã permanente que possui um campo magnético no próprio material. O microfone a eletreto é um microfone capacitivo, sendo que neste caso, o capacitor é constituído por material eletreto. Assim, o circuito de polarização do microfone fica bem mais simplificado, sendo viável economicamente. Um exemplo simples de polarização do microfone a eletreto é mostrado na figura abaixo: Figura 2.2.4: Polarização do microfone a eletreto. Normalmente, o capacitor do microfone tem uma carga constante. Entretanto, ao receber uma onda de pressão sonora, a sua capacitância varia, alterando proporcionalmente a tensão em seus terminais. Este tipo de microfone é muito utilizado em aparelhos telefônicos. Observação: O microfone a eletreto possui polaridade, devendo a carcaça do mesmo estar em potencial mais negativo do que o segundo terminal. 2.2.3. Buzzer (campainha) Embora não sejam utilizadas diretamente no processo de comunicação, um outro transdutor de grande importância na telefonia é o que realiza a sinalização de campainha. As campainhas “eletrônicas” possuem transdutores que ao receberem Telefonia 1 8 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia sinais elétricos produzem sons, comunicando ao usuário que este está sendo chamado. Atualmente, praticamente todos os novos telefones têm campainhas eletrônicas, as quais são construídas com materiais piezoelétricos. Materiais piezoelétricos são transdutores naturais, pois são materiais que tem a propriedade de alterar o seu estado físico, oscilando ao receberem uma tensão alternada. Estes materiais também têm o funcionamento inverso, ou seja, produzem tensão elétrica ao receberem uma pressão sonora, logo, também são utilizados na confecção de microfones de áudio. Na Telefonia, os materiais piezoelétricos são atualmente usados apenas como campainhas. Entre os materiais piezoelétricos estão os cristais e a cerâmica. 2.2.4. Modos de Comunicação Para que uma pessoa possa falar com outra pessoa através de um circuito de comunicação é necessário no mínimo uma cápsula transmissora e uma receptora, conforme ilustra a Figura 2.2.5. Devido ao uso da cápsula transmissora é necessário inserir no circuito uma fonte de alimentação, que forneça a corrente de alimentação microfônica. Este circuito trabalha no modo simplex, portanto, possui o inconveniente de só transmitir a voz de A para B. Figura 2.2.5: Circuito operando no modo simplex. Para realizar a comunicação nos dois sentidos, ou seja, de A para B e de B para A, poderia ser utilizado dois circuitos simplex, resultando em uma combinação que utilizaria quatro fios e duas fontes de alimentação. No entanto, isto não é necessário, pois basta colocar mais uma cápsula transmissora e uma cápsula receptora em série no próprio circuito, conforme mostra a Figura 2.2.6, permanecendo o circuito com dois fios. Este tipo de circuito é chamado de duplex série, apresentando sérias desvantagens. A principal desvantagem é o fato de a Telefonia 1 9 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia corrente microfônica atravessar todas as cápsulas, fazendo com o seu valor dependa das condições do circuito dos dois lados. Figura 2.2.6: Circuito operando no modo duplex série. Para solucionar este problema, o circuito deve ser modificado, fazendo com que a corrente microfônica de cada lado fique independente do outro lado. Uma possível modificação é o uso do circuito duplex paralelo, mostrado na Figura 2.2.7. Neste circuito, a fonte de alimentação é colocada em paralelo com os lados A e B. Neste caso, é necessário inserir no circuito um choque (CK) para impedir que a corrente vocal (AC) passe através da fonte de alimentação. O choque é um indutor cuja impedância é suficientemente alta na faixa de frequência de 300 a 3.400 Hz. Figura 2.2.7: Circuito operando no modo duplex paralelo. 2.2.5. Tipos de Alimentação Nos três circuitos apresentados na seção Modos de Comunicação, a corrente de alimentação depende da resistência total dos circuitos (microfone, receptor, linha e fonte). O ideal é que a corrente microfônica dependa apenas da cápsula transmissora (microfone). Para se conseguir uma maior independência da corrente microfônica, um transformador (T) é introduzido em cada lado, dando origem a duas Telefonia 1 10 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia novas possibilidades de circuito. O transformador possibilita ainda, realizar através de uma relação de transformação apropriada, um casamento de impedância, resultando em maior potência transmitida. a) Circuito com alimentação local (BL) Neste tipo de circuito a alimentação fica nos extremos da comunicação conforme mostrado na Figura 2.2.8. Figura 2.2.8: Circuito com alimentação local (BL) operando em modo duplex série. A principal vantagem desse circuito é o fato da corrente microfônica ser independente das condições externas do circuito (linha e circuito do outro lado). Além disso, não há circulação de corrente contínua da alimentação pela linha e pelo receptor. b) Circuito com alimentação central (BC) Utiliza um circuito semelhante ao anterior, sendo a posição do microfone trocada pela posição do receptor, conforme mostra a Figura 2.2.9. Neste caso, a vantagem de uma corrente microfônica totalmente independente não existe. Por outro lado, os terminais telefônicos não necessitam de qualquer fonte de alimentação e a padronização de circuitos, visando uma comutação facilitada. Telefonia 1 11 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Figura 2.2.9: Circuito com alimentação central (BC) operando em modo duplex paralelo. 2.2.6. Circuito Anti-local Os circuitos até aqui estudados possuem um inconveniente muito grande, principalmente quando a linha é muito longa. O problema ocorre quando a pessoa fala em um dos lados do circuito e ouve sua própria voz com maior intensidade do que a pessoa do outro lado. Este tipo de problema é denominado de efeito local. Por este motivo foi idealizado um circuito anti-local para minimizar, que no receptor do interlocutor, este ouça a sua própria voz. Este tipo de circuito é empregado para os circuitos com BL e BC conforme mostram as Figuras 2.2.10 e 2.2.11. Em ambos os casos é necessário anular no receptor a corrente vocal gerada pelo microfone do mesmo lado. Figura 2.2.10: Circuito com alimentação central (BC) e circuito anti-local. Figura 2.2.11: Circuito com alimentação local (BL) e circuito anti-local. O objetivo é anular no receptor o sinal gerado no próprio microfone, ou seja, a corrente que circula pelo receptor IRX, referente à ITX, deve ser zero. A corrente Telefonia 1 12 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia microfônica cria no transformador dois campos magnéticos, 1 e 2, gerados, respectivamente por I1 e I2. Se os dois campos forem de mesma intensidade e sentidos opostos a corrente induzida no secundário do transformador é igual a zero (IRX = 0). A intensidade de um campo magnético é diretamente proporcional à impedância do enrolamento do transformador e à corrente que circula no mesmo. Analisaremos a seguir o caso com BC. Considerando uma relação de transformação de 1:1:1, o microfone estará ligado ao ponto central do transformador e assim: Z1 Z 2 Neste caso, a condição necessária para o cancelamento dos campos e a obtenção de IRX = 0 é: I1 I 2 Para tanto, analisando as duas malhas percorridas pelas correntes I 1 e I2, deve-se ter: Zx ZL Onde ZL é a impedância equivalente à linha telefônica a qual o aparelho é conectado. Na prática não se consegue obter esta igualdade ZX = ZL uma vez que ZL depende do comprimento da linha. Como conseqüência, o efeito anti-local nunca é perfeito fazendo com que o interlocutor sempre ouça uma parcela da sua própria voz. Este fato é aconselhável para que o usuário tenha a sensação de que o aparelho está funcionando normalmente. Além da condição de igualdade entre os fluxos 1 e 2, o funcionamento do circuito anti-local depende fundamentalmente da polaridade correta das bobinas, para que os mesmos atuem em sentidos opostos. Em relação à corrente vocal que está na linha, proveniente do lado B, se a impedância equivalente ZL >> ZTX a mesma passa totalmente para o receptor. A análise do circuito com BL é análoga à anterior. Atualmente, circuitos que utilizam componentes ativos e na maioria das vezes integrados em um único chip, são empregados como circuito anti-local. O princípio de funcionamento continua sendo o mesmo, ou seja, com o cancelamento da corrente vocal do transmissor no próprio receptor. Telefonia 1 13 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia 2.3. Regulamento da Interface Usuário – Rede e de Terminais do STFC – Anexo à Resolução nº 473, de 27/07/2007 da Anatel TÍTULO I DAS DISPOSIÇÕES GERAIS Capítulo I Dos Objetivos Art. 1º Este Regulamento estabelece as características técnicas, funcionais e de sinalização entre os terminais e a rede de telecomunicações suporte ao Serviço Telefônico Fixo Comutado – STFC, destinando ao uso do público em geral, utilizando processos de telefonia, para combinações possíveis em ambiente analógico ou digital. Art 2º Este Regulamento também estabelece as características técnicas, funcionais, de construção e sinalização dos terminais para uso no STFC, bem como os requisitos necessários à sua certificação e os correspondentes procedimentos de ensaios. Capítulo II Das Disposições Gerais Art 3º As interfaces descritas neste Regulamento são aquelas destinadas a interligar, com a rede de suporte ao STFC, os terminais que possuem: I – interfaces analógicas para terminal de voz com sinalização decádica ou DTMF, terminal de dados com transmissão na faixa de voz e terminal de identificação do acesso chamador; II – interfaces digitais para terminal de dados com acesso a 64 kbit/s. Art. 4º Os terminais devem atender integralmente às especificações contidas neste Regulamento como condição necessária à sua certificação e integração ao STFC. Capítulo III Das Definições, Símbolos e Abreviaturas Telefonia 1 14 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Seção I Das Definições Art. 5º Para fins deste regulamento são adotadas as seguintes definições: I – Codificação 2B1Q: denominação da codificação de linha 2 binário 1 quaternário, com modulação por amplitude de pulso (PAM) com quatro níveis, sem redundância; II – Critério de Ruído: critério de ponderação para medição de ruído ambiente, conforme ISSO/IEC 226; III – DTMF (Dual Tone Multi-frequency): sinalização multi-frequencial baseada em um par de tons; IV – Equipamento de Comunicação de Dados (ECD): equipamento que se destina a prover as funções necessárias para estabelecer, manter e liberar uma conexão, proceder ao ajuste e codificação do sinal, entre a interface do terminal de dados e a linha telefônica; V – Equipamento Terminal de Dados (ETD): equipamento formado por um gerador e/ou receptor de dados; VI – Faixa de frequência de voz: faixa de frequência compreendida entre 300 Hz e 3.400 Hz; VII – Identificação do acesso chamador: informação enviada, pela central de comutação de destino, para o assinante chamado através de sinalização DTMF, correspondente à identificação da categoria e do código de acesso do chamador; VIII – Margem de Ruído: nível de ganho ou atenuação imposta ao nível do ruído nominal; IX – Posição LRGP: posição que o monofone do terminal de voz deve assumir para a realização dos ensaios eletroacústicos, conforme o Anexo C da Recomendação P.64 da ITU-T; X – Ponto de Referência da Boca: ponto situado 25 mm à frente dos lábios no eixo horizontal que passa através do centro da abertura da boca, conforme a Figura A1 da Recomendação P.64 da ITU-T; XI – Padrão de teste 511: seqüência de bits pseudo-aleatória de comprimento 29 – 1 que corresponde a 511 bits, conforme Recomendação O.150 da ITU-T; XII – Terminal: equipamento ou aparelho que possibilita o acesso do usuário ao STFC; Telefonia 1 15 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia XIII – Transmissão duplex: transmissão de dados que ocorre simultaneamente nos dois sentidos. Seção II Dos Símbolos Art. 6º Para fins deste Regulamento são adotados os símbolos indicados na Figura 2.3.1. Figura 2.3.1: Símbolos. Seção III Das Abreviaturas Telefonia 1 16 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Art. 7º Para fins deste Regulamento são adotadas as seguintes abreviaturas: I – BAL: Balanceamento Longitudinal; II – dBm: deciber relativo a 1 mW; III – dBmp: dBm medido com ponderação psofométrica, conforme disposto na Recomendação O.41 da ITU-T; IV – dB Pa: decibel relativo a 1 Pascal (Pa); V – dB Pa (A): decibel relativo a 1 Pascal medido com ponderação A, conforme disposto na Norma IEC-123; VI – dB SPL: decibel relativo a 20 µPa; VII – dB SPL (A) decibel relativo a 20 µPa medido com ponderação A, conforme disposto na Norma IEC-123; VIII – dB V: decibel relativo a 1 V; IX – LRGP: Loudness Rating Guard-Riting Position, conforme disposto no Art. 5º; X – PRB: Ponto de Referência da Boca; XI – Rf: Resistor variável utilizado para limitar a corrente de enlace; XII – Vbat: Tensão da bateria da central; XIII – Vef: Volts eficaz (rms). TÍTULO II DOS REQUISITOS PARA O SERVIÇO Capítulo I Das Especificações Técnicas da Interface Usuário – Rede para Acesso Analógico ao STFC Seção I Das Especificações Gerais Art. 8º A rede de suporte ao STFC deve proporcionar a todos os terminais a possibilidade de receber e de originar chamadas, e estar equipada para receber e tratar sinalização decádica como sinalização multifrequencial. Art. 9º Quando um terminal do STFC possuir a facilidade de identificação do acesso chamador, a rede de suporte ao STFC deve ser capaz de prover o envio, Telefonia 1 17 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia através de sinalização DTMF, da identificação do terminal chamador ao terminal chamado. Parágrafo único. A identificação do acesso chamador não deve ser enviada ao acesso chamado, quando o usuário do acesso chamador possuir a facilidade de Restrição da Identidade do Assinante Chamador. Seção II Da Sinalização para Usuário Art. 10. A sinalização enviada para o usuário deve apresentar as características dispostas na Tabela 2.3.1. Tipo do Sinal Discar Controle de Chamada Ocupado Rede Inacessível Código Inacessível Forma Visual (Mensagem Escrita) Discar Forma audível Presença Ausência Presença Ausência Frequência Ocupado 1000±100 ms 250±25 ms Contínuo 4000±400 1000±100 ms ms 250±25 ms 250±25 ms 4000±400 ms 250±25 ms Indisponível 500±50 ms 500±50 ms 500±50 ms 500±50 ms 425±25 Hz Inacessível 250±25 ms 250±25 ms 750±75 ms 250±25 ms 425±25 Hz Chamando 425±25 Hz 425±25 Hz 425±25 Hz Tabela 2.3.1: Sinalização para usuário. Art. 11. A sinalização de chamada enviada para o terminal do usuário deve apresentar as seguintes características: I – tensão senoidal de 70 Vef a 90 Vef sobreposta à tensão de alimentação, com distorção máxima de 15%; II – frequência variando de 15 Hz a 30 Hz, com período de envio de sinalização de 1000±400 ms. III – O tempo de apresentação do sinal de chamada deve ser de pelo menos 60 segundos, contados do início de sua apresentação para o usuário. Seção III Da Sinalização Usuário – Rede Art. 12. A sinalização multifrequencial, presente na interface usuário – rede deve apresentar as características nas Tabelas 2.3.2 e 2.3.3. Frequência dos Sinais Telefonia 1 Sinalização Multifrequencial – Sentido Usuário para Rede Gr. Baixo 697, 770, 852, 941 Hz Gr. Alto 1209, 1336, 1477, 1633 Hz 18 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Programa de Sinalização 697 770 852 941 Tolerância das frequencias Gr. Alto (> 1kHz) Nível de Potência das frequências Gr. Baixo (< 1kHz) Duração do Sinal Duração da Pausa Velocidade de sinalização 1209 1 4 7 * 1336 2 5 8 0 1477 3 6 9 # 1633 A B C D ± 1,5 % - 8 dBm ± 3 dB -10 dBm ± 3 dB ≥ 50 ms ≥ 50 ms Mínimo 120 ms / dígito (1) (2) Tabela 2.3.2: Sinalização Multifrequencial – Sentido Usuário para Rede. Observações: (1) A frequência de 1633 Hz é considerada reserva; (2) As frequências do grupo alto devem ser emitidas com um nível (2 ± 1) dB acima do nível das frequências do grupo baixo. Frequência dos Sinais Sinalização Multifrequencial – Sentido Rede para Usuário Gr. Baixo 697, 770, 852, 941 Hz Gr. Alto 1209, 1336, 1477, 1633 Hz Programa de Sinalização Tolerância das frequencias Gr. Alto (> 1kHz) Nível de Potência das frequências Gr. Baixo (< 1kHz) Tempo de envio e intervalo do sinal (par de frequências na linha) Rejeição do sinal 697 770 852 941 1209 1 4 7 * 1336 2 5 8 0 1477 3 6 9 # 1633 A B C D ± 1,5 % - 8 dBm ± 3 dB -10 dBm ± 3 dB Duração do sinal: 70 ms ± 20 % Intervalo entre sinais: 70 ms ± 20 % O terminal de usuário deve rejeitar os sinais com duração ≤ 10 ms. Tabela 2.3.3: Sinalização Multifrequencial – Sentido Rede para Usuário. Art. 13. A sinalização decádica, presente na interface usuário – rede é gerada pelo terminal do usuário e deve apresentar as características especificadas na Tabela 2.3.4. Sinalização Decádica Frequência 10 ± 1 pulsos por segundo Relação entre tempos de abertura / 2:1 fechamento nominal Tempo individual de abertura (Ta) 58 ms < Ta ≤ 77 ms Tempo individual de fechamento (Tf) 28 ms ≤ Tf ≤ 40 ms Pausa interdigital (Pi) 700 ms ≤ Pi ≤ 1300 ms Corrente durante a abertura do enlace ≤ 1 mA Tabela 2.3.4: Sinalização Decádica. Telefonia 1 19 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Art. 14. A rede de suporte do STFC deve atender às seguintes características de tempo para reconhecimento do evento retomada do sinal de discar ou marcar: I – T ≤ 140 ms, não deve reconhecer o evento; II – 140 ms < T < 220 ms: pode ou não reconhecer o evento; III – 220 ms ≤ T ≤ 320 ms: deve reconhecer o evento; IV – 320 < T ≤ 500 ms: pode ou não reconhecer o evento; V – T > 500 ms: não deve reconhecer o evento. Art. 15. O evento fechamento do enlace terminal deve ou não ser reconhecido quando uma transição de enlace aberto para enlace fechado estiver compreendida nos seguintes intervalos de tempo: I – T ≤ 16 ms: não deve reconhecer o evento; II – 16 ms < T ≤ 160 ms: pode ou não reconhecer o evento; III – T > 160 ms: deve reconhecer o evento. Art. 16. O evento abertura do enlace terminal deve ou não ser reconhecido quando uma transição de enlace fechado para enlace aberto estiver compreendida nos seguintes intervalos de tempo: I – T < 320 ms: não deve reconhecer o evento; II – 320 ms ≤ T ≤ 500 ms: pode ou não reconhecer o evento; III – T > 500 ms: deve reconhecer o evento. Seção IV Da Alimentação dos Terminais Art. 17. A prestadora do STFC deve prover a alimentação para funcionamento dos terminais, considerando-se também a alternativa de fornecimento da alimentação pelo ambiente do usuário. § 1º A tensão de alimentação fornecida pela rede de suporte ao STFC para os terminais que dela necessitem para o seu funcionamento, deve ser de (-48 ± 4) Vcc, fornecida através de ponte de alimentação de 2 x (170 a 300 Ω). § 2º A tensão de alimentação fornecida pelo ambiente do usuário deve atender a uma das seguintes opções: I – tensão de -48 Vcc ± 25 %, com o positivo aterrado; II – tensão de 110 / 127 Vac ou 220 Vac ± 15 %, 60 Hz ± 5 %. § 3º A alimentação dos terminais conectados ao STFC através de sistemas de acesso fixo sem fio deve ser fornecida diretamente pela Estação Terminal de Telefonia 1 20 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Acesso (ETA), considerando as disposições estabelecidas nos parágrafos anteriores. Art. 18. A tensão total na linha telefônica, entre os fios a e b, incluindo a tensão de alimentação e a tensão de sinalização de chamada não deve exceder 180 V de pico; Art. 19. A corrente de enlace fechado deve ser igual ou superior a 20 mA, para uma linha de assinante de 3 km, com condutor de 0,40 mm de diâmetro, Resistência de 280 Ω/km e Capacitância de 50 nF/km. Seção V Do Atendimento a Deficientes Auditivos Parciais Art. 20. Os terminais de voz para deficientes auditivos parciais, devem ser equipados com dispositivos que permitam o uso do terminal de voz por usuário que utilize dispositivos auxiliares de audição, em conformidade com os requisitos técnicos estabelecidos no Art. 49 deste Regulamento. Capítulo II Das Especificações Técnicas da Interface Usuário – Rede para Acesso Digital ao STFC Seção I Das Especificações Gerais Art. 21. A rede de suporte do STFC deve proporcionar a todos os terminais a possibilidade de receber e de originar chamadas. Seção II Da Sinalização de Linha Art. 22. O sinal de linha na interface usuário – rede deve ser do tipo 2N1Q, conforme especificado na norma ANSI T1.601, para operação duplex a 2 fios. Art. 23. A sinalização presente na interface usuário – rede é enviada através de um canal de 16 kbit/s em conformidade com a Recomendação Q.921 do ITU-T. Seção III Da Alimentação dos Terminais Telefonia 1 21 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Art. 24. A alimentação dos terminais que se utilizam da interface usuário – rede para acesso digital ao STFC deve atender ao disposto no § 2º do Art. 17. TÍTULO III DOS REQUISITOS PARA CERTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS COM INTERFACE ANALÓGICA COM O STFC Capítulo I Dos Requisitos Comuns a Todos os Terminais Seção I Dos Requisitos Gerais Art. 25. Além dos requisitos dispostos a seguir, devem ser observados os requisitos estabelecidos no Capítulo I do Título II para efeito de certificação. Seção II Dos Requisitos de Conexão Art. 26. Os terminais devem se interligar ao STFC através de um conector fêmea miniatura de 6 posições, conforme especificado no documento “FCC 47, § 68.500 clause (a)”. § 1º Os terminais do conector devem seguir a disposição mostrada na Tabela 2.3.5. § 2º Os terminais que não tenham conector do tipo descrito neste artigo, devem ser fornecidos com cabo adaptador que possibilite a realização da conversão da sua interface de saída para a especificada neste artigo. Número do contato 1 2 3 4 5 6 Função Conexão a linha Conexão a linha Tabela 2.3.5: Terminais do conector. Seção III Dos Requisitos de Sinalização Telefonia 1 22 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Art. 27 A sinalização decádica emitida pelo terminal deve ser composta de um trem de pulsos que interrompa a corrente circulante na linha telefônica, em um número de vezes igual ao dígito acionado, sendo que o dígito zero corresponde a 10 pulsos. Parágrafo único. As características do sinal devem satisfazer a Tabela 2.3.4, sendo que para terminal de voz, o nível médio na cápsula receptora durante o envio do trem de pulsos, deve ser audível. Art. 28. A sinalização multifrequencial emitida pelo terminal deve ser composta de um par de frequências, emitidas simultaneamente de acordo com a Tabela 2.3.2, e com as seguintes características adicionais: I – para terminal de voz, os sinais de sinalização multifrequencial enviados para a linha devem ser audíveis através da cápsula receptora; II – para terminal de voz, a atenuação do sinal de voz na linha, proveniente da cápsula emissora durante o envio da sinalização multifrequencial, deve ser maior ou igual a 40 dB; III – o nível de potência total das componentes espúrias medidas na faixa de 300 Hz a 3400 Hz, deve ser 20 dB inferior ao nível de potência da frequência fundamental do grupo baixo do sinal; IV – o nível de qualquer frequência individual não desejada, medida numa largura de faixa de 100 Hz, não deve exceder na faixa de 300 Hz a 3400 Hz, a – 33 dBm. Seção IV Dos Requisitos Elétricos Art 29. O terminal deve operar corretamente quando alimentado pela linha telefônica conforme especificado no Art. 17, independentemente da polaridade da linha, e com linhas de até 840 Ω de resistência de enlace. Art. 30. O terminal deve atender os seguintes limites de resistência em corrente contínua: I – com o enlace fechado, a resistência deve ser menor ou igual a 400 Ω, medida na condição de corrente de enlace de 20 mA e na máxima corrente de enlace possível. Este item não é aplicável ao terminal que tenha a função exclusiva de identificar o acesso chamador; Telefonia 1 23 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia II – com o enlace aberto, a resistência deve ser maior ou igual a 0,1 MΩ, quando o terminal for alimentado com tensão de 48 V. Art. 31. Na condição de enlace aberto, o terminal deve atender os seguintes limites de impedância: I – quando submetido a uma tensão senoidal de 70 Vef e frequência de 25 Hz superposta a 48 V, o módulo da impedância deve ser maior ou igual a 4 kΩ; II – na faixa de frequência de 300 Hz a 3400 Hz, o módulo da impedância deve ser maior ou igual a 10 kΩ, medido com tensão de 0,388 Vef (-6 dBm em 600 Ω). Art. 32. O Balanceamento Longitudinal do terminal, nas condições de enlace aberto e fechado deve ser maior ou igual a: I – para terminal de dados: a) 46 dB na faixa de 60 Hz a 600 Hz; b) 52 dB na faixa de 600 Hz a 3400 Hz. II – para todo terminal, exceto dados: a) 40 dB na faixa de 60 Hz a 600 Hz; b) 46 dB na faixa de 600 Hz a 3400 Hz. Art. 33. A Perda de Retorno do terminal, em relação a 600 Ω na faixa de 300 Hz a 3400 Hz, medida com tensão de 0,388 Vef (-6 dBm em relação a 600 Ω) com corrente de enlace variando entre 20 mA e a máxima corrente de enlace possível deve ser maior ou igual a: I – para terminal de dados: 16 dB; II – para os demais terminais: 14 dB. Parágrafo único: Este item não é aplicável ao terminal que tenha função exclusiva de identificar o acesso chamador. Art. 34. O Ruído Psofométrico produzido pelo terminal, nas condições de enlace aberto e fechado, sem transmitir sinal, deve ser menor ou igual a: I – para terminal de voz e identificador do assinante chamador: -64 dBmp; II – para terminal de dados: -70 dBmp. Seção V Dos Requisitos de Compatibilidade Eletromagnética Telefonia 1 24 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Art. 35. O terminal deve atender ao disposto no Regulamento para Certificação de Equipamentos de Telecomunicações quanto aos aspectos de Compatibilidade Eletromagnética. Parágrafo único. Os requisitos de emissão de perturbações eletromagnéticas não se aplicam aos telefones de assinante. Seção VI Dos Requisitos de Segurança Elétrica Art. 36. O terminal deve atender ao disposto no Regulamento para Certificação de Equipamentos de Telecomunicações quanto aos aspectos de Segurança Elétrica. Capítulo II Dos Requisitos Específicos dos Terminais de Voz Seção I Dos Requisitos de Sinalização Art. 37. O aviso sonoro para o terminal de voz deve ser acionado quando este for submetido a um sinal de chamada conforme especificado no Art. 11, para linhas de 0 a 3 km, com até 4 terminais conectados à linha do assinante. Art. 38. O pulso da facilidade de retomada do sinal de discar ou marcar, quando existente, deve corresponder a uma abertura de enlace por um período de 270 ± 50 ms. Durante a abertura do enlace, a corrente circulante deve ser menor ou igual a 1 mA. Seção II Dos Requisitos Eletroacústicos Art. 39. As características eletroacústicas do terminal de voz devem ser atendidas quando este é alimentado com fonte de alimentação de 48 V, ponte de 2 x 250 Ω, 2 x indutores de valor maior ou igual a 5 H, e linha de assinante com condutor de 0,40 mm de diâmetro (280 Ω/km, 50 nF/km). Art. 40. O terminal de voz deve atender às seguintes características de Índice de Sonoridade: Telefonia 1 25 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia I – o Índice de Sonoridade de Emissão deve estar entre +3 dB e +14 dB, para linha de comprimento entre 0 e 3 km; II – o Índice de Sonoridade de Recepção deve estar entre -10 dB e + 1 dB, para linha de comprimento entre 0 e 3 km; III – o Índice de Sonoridade de Efeito Local de Mascaramento deve ser maior ou igual a +7 dB, para comprimento de linha de 0 e 3 km; Art. 41. O terminal de voz deve atender às seguintes características de resposta em frequência, para linha de assinante de 0 km: I – a curva de resposta em frequência de emissão, deve enquadrar-se dentro dos limites da Figura 2.3.2; II – a curva de resposta em frequência de recepção, deve enquadrar-se dentro dos limites da Figura 2.3.3, medida com ouvido artificial especificado na norma IEC-318. Figura 2.3.2: Curva de Resposta de Frequência de Emissão. Figura 2.3.3: Curva de Resposta de Frequência de Recepção. Telefonia 1 26 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Art. 42. A distorção harmônica total, medida para frequências fundamentais na faixa de 300 Hz a 3400 Hz com linha de 3 km, deve estar: I – na emissão: pelo menos 25 dB abaixo do nível da componente fundamental, medida nos terminais do terminal de voz, com estímulo acústico de 4,7 dB Pa no ponto de referência da boca; II – na recepção: pelo menos 30 dB abaixo do nível da componente fundamental, com estímulo elétrico de -18 dB V nos terminais do terminal de voz. Art. 43. O terminal de voz deve atender às seguintes características de ruído: I – a potência de ruído de emissão, medida nos terminais do terminal de voz, com monofone fora do gancho e sem sinal acústico proveniente da cápsula emissora, deve ser menor ou igual a -64 dBmp, quando medida com corrente de enlace variando entre 20 mA e a máxima corrente de enlace possível; II – a potência de ruído de recepção, medida com um ouvido artificial acoplado à cápsula de recepção, com o monofone fora do gancho e sem sinal acústico proveniente da cápsula emissora, deve ser menor ou igual a -49 dB Pa(A), quando medida com corrente de enlace variando entre 20 mA e a máxima corrente de enlace possível. Art. 44. O terminal de voz deve atender às seguintes características de linearidade: I – para um estímulo acústico de -4,7 dB Pa, no ponto de referência da boca, com variação de ±10 dB, a resposta elétrica deve variar na mesma proporção (±10 dB), com tolerância de ±1 dB para a média e ±1,5 dB para medição em frequências individuais na faixa de 300 Hz a 3400 Hz; II – para um estímulo elétrico de -18 dB V nos terminais do terminal de voz, com variação de ±10 dB, a resposta acústica deve variar na mesma proporção (±10 dB), com tolerância de ±1 dB para a média e ±1,5 dB para a medição em frequências individuais na faixa de 300 Hz a 3400 Hz. Art. 45. O nível de intensidade sonora produzido pelo aviso sonoro do terminal de voz, quando submetido a um sinal de 70 Vef e 25 Hz, deve ser maior ou igual a 70 dB SPL(A), medido a um metro do terminal de voz. Seção III Dos Requisitos Funcionais Telefonia 1 27 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Art. 46. O terminal de voz deve possibilitar o ajuste contínuo, ou pelo menos 2 níveis distintos, do nível de intensidade sonora gerado pelo aviso sonoro. Art. 47. O terminal de voz deve possibilitar sinalização de linha decádica ou multifrequencial, especificadas nos Art. 27 e Art. 28 deste Regulamento. Art. 48. O terminal de voz deve possuir teclado, com a disposição física das teclas conforme a Figura 2.3.4. Figura 2.3.4: Disposição Física das Teclas. I – a tecla do dígito 5 deve ter características que possibilitem facilmente a sua identificação por deficientes visuais; II – quando existirem teclas de funções suplementares, estas podem ser dispostas livremente. Seção IV Dos Requisitos para Terminais de Voz para Usuários com Deficiência Auditiva Parcial Art. 49. Além dos requisitos especificados nos Art. 25 ao Art. 48 deste Regulamento, os terminais de voz que permitem acoplamento indutivo da cápsula receptora com dispositivos auxiliares de audição, devem atender ao disposto no item 5 da Norma ETS 300 381 do ETSI, quanto à intensidade de campo magnético, linearidade do campo magnético com o nível de pressão sonora, e resposta de frequência do campo magnético. (...) Segue até o Art. 142. Telefonia 1 28 / 29 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia 2.4. Exercícios 2.5. Referências Bibliográficas Telefonia 1 29 / 29
