home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Standards 1993 July / Disc.iso / ccitt / 1988 / troff / 5_1_04.tro < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1991-12-13  |  63.0 KB  |  2,277 lines

  1. .rs
  2. .\" Troff code generated by TPS Convert from ITU Original Files
  3. .\"                 Not Copyright ( c) 1991 
  4. .\"
  5. .\" Assumes tbl, eqn, MS macros, and lots of luck.
  6. .TA 1c 2c 3c 4c 5c 6c 7c 8c
  7. .ds CH
  8. .ds CF
  9. .EQ
  10. delim @@
  11. .EN
  12. .nr LL 40.5P
  13. .nr ll 40.5P
  14. .nr HM 3P
  15. .nr FM 6P
  16. .nr PO 4P
  17. .nr PD 9p
  18. .po 4P
  19.  
  20. .rs
  21. \v | 5i'
  22. .sp 1P
  23. .ce 1000
  24. \v'3P'
  25. SECTION\ 5
  26. .ce 0
  27. .sp 1P
  28. .ce 1000
  29. \fBOBJECTIVE\ ELECTRO\(hyACOUSTICAL\ MEASUREMENTS\fR 
  30. .ce 0
  31. .sp 1P
  32. .sp 2P
  33. .LP
  34. \fBRecommendation\ P.61\fR 
  35. .RT
  36. .sp 2P
  37. .sp 1P
  38. .ce 1000
  39. \fBMETHODS\ FOR\ THE\ CALIBRATION\ OF\ CONDENSER\ MICROPHONES\fR 
  40. .EF '%    Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.61''
  41. .OF '''Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.61    %'
  42. .ce 0
  43. .sp 1P
  44. .ce 1000
  45. \fI(amended at Malaga\(hyTorremolinos, 1984)\fR 
  46. .sp 9p
  47. .RT
  48. .ce 0
  49. .sp 1P
  50. .PP
  51. Primary and secondary calibrations of 
  52. condenser
  53. microphones
  54. can be carried out using the methods described below.
  55. .sp 1P
  56. .RT
  57. .LP
  58. .sp 2P
  59. .LP
  60. \fB1\fR     \fBPrimary calibration by the reciprocity method\fR 
  61. .sp 1P
  62. .RT
  63. .PP
  64. The recommended procedure for primary calibration of condenser
  65. microphones is the 
  66. reciprocity calibration technique
  67. . A precision
  68. method for reciprocity pressure calibration is described in\ [1]. A simplified 
  69. method, suitable for calibration over the frequency range of interest for 
  70. telephonometric measurements, is given in\ [2]. Although the methods described 
  71. are specifically for 
  72. one\(hyinch microphones
  73. , similar methods are
  74. applicable to 
  75. half\(hyinch microphones
  76. . Methods suitable for half\(hyinch
  77. microphones are under study by IEC.
  78. .PP
  79. A precision method for free\(hyfield reciprocity calibration is given
  80. in\ [3]. Alternatively, the free\(hyfield correction curves given in\ [4] 
  81. may be 
  82. applied to the pressure calibration of one\(hyinch condenser microphones to
  83. determine their free\(hyfield responses. The reciprocity free\(hyfield 
  84. calibration 
  85. method may in principle be extended to half\(hyinch microphones. Free\(hyfield
  86. correction curves have not been standardized for half\(hyinch microphones.
  87. .RT
  88. .LP
  89. .sp 2P
  90. .LP
  91. \fB2\fR     \fBSecondary calibration by the comparison method\fR 
  92. .sp 1P
  93. .RT
  94. .PP
  95. The 
  96. secondary calibration of a condenser microphone
  97. may be achieved by direct comparison with a physically identical microphone 
  98. having a known calibration. The procedure used is a modification of the 
  99. \*Qtwo microphones and auxiliary sound source\*U method described in\ [1] 
  100. to\ [3]. The output of the calibrated microphone is first determined for 
  101. a given drive level applied to 
  102. the auxiliary sound source. The calibrated microphone is then replaced 
  103. by the microphone to be calibrated, and its output is determined for the 
  104. same drive 
  105. level applied to the auxiliary sound source. The difference in level (in\ dB)
  106. between the outputs of the two microphones is then applied to the known
  107. calibration of the first microphone to determine the calibration of the 
  108. second. The procedure is repeated at each frequency of interest. 
  109. .RT
  110. .sp 2P
  111. .LP
  112. \fB3\fR     \fBSecondary calibration using \fR \fBpistonphones\fR \fBand other\fR 
  113. \fBsound level calibrators\fR 
  114. .sp 1P
  115. .RT
  116. .PP
  117. Secondary calibrations can also be made using pistonphones and
  118. other sound level calibrators which produce a known sound level. Such
  119. .PP
  120. devices are often used to check the calibration of a microphone at a single
  121. frequency
  122. .FS
  123. Calibrations with an accuracy of \(+- | .3\ dB are possible.
  124. .FE
  125. .
  126. Care should be taken to follow the manufacturer's instructions when using 
  127. such devices; in particular, it may be necessary to apply corrections for 
  128. barometric pressure, coupler volume, microphone type, etc. Standardization 
  129. of these 
  130. calibrators is currently under study by the IEC.
  131. .bp
  132. .RT
  133. .sp 2P
  134. .LP
  135.     \fBReferences\fR 
  136. .sp 1P
  137. .RT
  138. .LP
  139. [1]
  140.     International Electrotechnical Commission \fIPrecision method for\fR 
  141. \fIpressure calibration of one\(hyinch standard condenser microphones by 
  142. the\fR 
  143. \fIreciprocity technique\fR , IEC publication\ 327, Geneva,\ 1971.
  144. .LP
  145. [2]
  146.     International Electrotechnical Commission \fISimplified method for\fR 
  147. \fIpressure calibration of one\(hyinch condenser microphones by the reciprocity\fR 
  148. \fItechnique\fR , IEC publication\ 402, Geneva,\ 1972.
  149. .LP
  150. [3]
  151.     International Electrotechnical Commission \fIPrecision method for\fR 
  152. \fIfree\(hyfield calibration of one\(hyinch standard condenser microphones 
  153. by the\fR 
  154. \fIreciprocity technique\fR , IEC publication\ 486, Geneva,\ 1974.
  155. .LP
  156. [4]
  157.      International Electrotechnical Commission \fIValues for the difference\fR 
  158. \fIbetween free\(hyfield and pressure sensitivity levels for one\(hyinch 
  159. standard\fR 
  160. \fIcondenser microphones\fR , IEC Publication\ 655, Geneva,\ 1979.
  161. \v'2P'
  162. .sp 2P
  163. .LP
  164. \fBRecommendation\ P.62\fR 
  165. .RT
  166. .sp 2P
  167. .sp 1P
  168. .ce 1000
  169. \fBMEASUREMENTS\ ON\ SUBSCRIBERS'\ TELEPHONE\ EQUIPMENT\fR 
  170. .EF '%    Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.62''
  171. .OF '''Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.62    %'
  172. .ce 0
  173. .sp 1P
  174. .ce 1000
  175. \fI(amended at Malaga\(hyTorremolinos, 1984 and Melbourne, 1988)\fR 
  176. .sp 9p
  177. .RT
  178. .ce 0
  179. .sp 1P
  180. .LP
  181. \fB1\fR     \fBMeasurement of the attenuation distortion of a telephone
  182. set\fR 
  183. .sp 1P
  184. .RT
  185. .PP
  186. The curve of the variation of the absolute sensitivity of an item of telephone 
  187. equipment (sending or receiving system) as a function of frequency does 
  188. not supply complete information on the manner in which this equipment 
  189. reproduces the human voice or music, although such a curve may often be 
  190. called the frequency characteristic. 
  191. .PP
  192. However, the curve of variation of the absolute sensitivity of
  193. telephone equipment as a function of frequency gives useful indications from
  194. the point of view of the transmission of speech. On the other hand, for the
  195. transmission of music, in the absence of a precise criterion of the quality 
  196. of transmission (corresponding to articulation, or repetition rate, in 
  197. commercial telephony) such curves should be sufficient to enable the quality 
  198. of the terminal equipment used (microphone or loudspeakers) to be appreciated. 
  199. .PP
  200. For tracing sensitivity/frequency characteristics the methods described 
  201. in Recommendation\ P.64 and its associated Annex\ B may be used. 
  202. .RT
  203. .sp 2P
  204. .LP
  205. \fB2\fR     \fBMeasurement of the nonlinear distortion of a telephone set\fR 
  206. \fBand of microphone noise\fR 
  207. .sp 1P
  208. .RT
  209. .PP
  210. While the nonlinear distortion of telephone receivers is in general negligible, 
  211. microphones (and particularly carbon microphones of the type 
  212. generally used in commercial telephone equipment) show considerable
  213. nonlinearity: the relationship between the variation of microphone resistance 
  214. and the acoustic pressure on the diaphragm is not linear. This nonlinearity 
  215. .PP
  216. becomes more important as the variation of resistance in relation to the 
  217. total resistance of the microphone increases, i.e. when the microphone 
  218. is more 
  219. sensitive. Furthermore, there may be two supplementary effects:
  220. .RT
  221. .LP
  222.     1)
  223.      The microphone is less sensitive to acoustic pressure lower than a certain 
  224. value (threshold of excitation). 
  225. .LP
  226.     2)
  227.     As a consequence of the mechanical inertia of the
  228. carbon granules (delay in establishing electrical contact
  229. between the granules), the various states of agitation of the
  230. carbon under the influence of acoustic waves are not the same
  231. for all frequencies (for example, slow beats between two sounds
  232. are in general enhanced in reproduction by a carbon microphone).
  233. .bp
  234. .PP
  235. Existing information on the general effect of harmonic distortion on telephone 
  236. speech quality indicates that the effect of second order 
  237. distortion is considerably less than that of third order distortion. Absolute 
  238. detection thresholds obtained in different test are, however, difficult 
  239. to 
  240. compare because of differences in definition and measurement of the
  241. distortion.
  242. .PP
  243. \fINote\ 1\fR \ \(em\ Summaries of information available in this area are 
  244. given in\ [1] and\ [2]. It is clear that measurements with sinusoidal signals 
  245. can 
  246. predict the speech transmission performance of nonlinear systems only to a
  247. limited extent, particularly if the peak value of the test signal is much
  248. smaller than the transmitted speech signal. A complex signal having the same
  249. spectral density at the same amplitude density function as real speech,
  250. see Recommendation\ P.50, is therefore expected to be a more useful test
  251. signal.
  252. .PP
  253. \fINote\ 2\fR \ \(em\ The application of complex test signals or actual speech
  254. signals for the measurement of nonlinearity in telephone circuits is studied
  255. under Question\ 13/XII\ [3].
  256. .PP
  257. Certain types of carbon microphones may produce an audible stationary noise, 
  258. often depending on the size of feeding current. The measurement of this 
  259. kind of noise and its effect on transmission quality is the same as for 
  260. other kinds of additive circuit noise. 
  261. .RT
  262. .sp 2P
  263. .LP
  264. \fB3\fR     \fBObjective measurement of loudness rating (LR)\fR 
  265. .sp 1P
  266. .RT
  267. .PP
  268. Examples of apparatus that objectively measure LRs conforming to
  269. Recommendation\ P.65 are \*QCERF\*U of the French Administration\ [4], 
  270. \*QAURAL\*U of 
  271. NTT\ [5], \*QTIGGER\*U\ [6] of British Telecom and \*QLoudness Rating Meter\*U\ 
  272. [7] of 
  273. STL. Short descriptions of the apparatus named above can be found in Chapter\ 
  274. 5 of the CCITT \fIHandbook on Telephonometry\fR \ [8]. 
  275. .RT
  276. .sp 2P
  277. .LP
  278.     \fBReferences\fR 
  279. .sp 1P
  280. .RT
  281. .LP
  282. [1]
  283.     CCITT\ \(em\ Question 13/XII, Annex 1, Contribution COM XII\(hyNo.1,
  284. Study\ Period\ 1981\(hy1984, Geneva,\ 1981.
  285. .LP
  286. [2]
  287.     CCITT\ \(em\ Question 13/XII, Annex, Green Book, Vol. V, ITU, Geneva,\ 1973.
  288. .LP
  289. [3]
  290.     CCITT\ \(em\ Question 13/XII, Contribution COM XII\(hyNo. 1,
  291. Study\ Period\ 1985\(hy1988, Geneva,\ 1985.
  292. .LP
  293. [4]
  294.      CCITT\ \(em\ Contribution COM XII\(hyNo. 184, \fIEquipment for the objective\fR 
  295. \fImeasurement of equivalent R25 and of the sidetone\ \(em\ used by the 
  296. French\fR 
  297. \fIAdministration\fR (France), Study\ Period\ 1981\(hy1984.
  298. .LP
  299. [5]
  300.     CCITT\ \(em\ Contribution COM XII\(hyNo. 79, \fIObjective loudness rating\fR 
  301. \fImeasurement system\fR , (NTT), Study\ Period\ 1981\(hy1984.
  302. .LP
  303. [6]
  304.     WARD (H. | .) and CROSS (R. | .) TIGGER: An Automatic Test System for
  305. measuring the Transmission Performance of Telephones, \fIBritish\fR 
  306. \fITelecommunications Engineering\fR , Volume\ 2, July\ 1983.
  307. .LP
  308. [7]
  309.     CCITT\ \(em\ Question 15/XII, Annex 6, Contribution COM\(hyNo. 1,
  310. Study Period\ 1985\(hy1988.
  311. .LP
  312. [8]
  313.     CCITT \fIHandbook on Telephonometry\fR , UIT, Geneva,\ 1987.
  314. \v'1P'
  315. .sp 2P
  316. .LP
  317. \fBRecommendation\ P.63\fR 
  318. .RT
  319. .sp 2P
  320. .ce 1000
  321. \fBMETHODS\ FOR\ THE\ EVALUATION\ OF\ TRANSMISSION\ QUALITY\fR 
  322. .EF '%    Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.63''
  323. .OF '''Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.63    %'
  324. .ce 0
  325. .sp 1P
  326. .ce 1000
  327. \fBON\ THE\ BASIS\ OF\ OBJECTIVE\ MEASUREMENTS\fR 
  328. .ce 0
  329. .sp 1P
  330. .PP
  331. These measuring methods are being studied by the CCITT under
  332. Question\ 7/XII [1]. Annexes\ A and\ B to Recommendation\ P.11 and Supplements
  333. No.\ 2 and\ 3, at the end of this Fascicle, describe methods used respectively
  334. by British Telecom and\ AT&T. Attention is also drawn to methods for calculating 
  335. loudness ratings given in Recommendation\ P.79. 
  336. .sp 1P
  337. .RT
  338. .sp 2P
  339. .LP
  340.     \fBReference\fR 
  341. .sp 1P
  342. .RT
  343. .LP
  344. [1]
  345.     CCITT\ \(em\ Question 7/XII, Contribution COM XII\(hyNo.\ 1,
  346. Study\ Period\ 1985\(hy1988, Geneva,\ 1985.
  347. .bp
  348. .sp 2P
  349. .LP
  350. \fBRecommendation\ P.64\fR 
  351. .RT
  352. .sp 2P
  353. .ce 1000
  354. \fBDETERMINATION\ OF\fR \fB\ SENSITIVITY/FREQUENCY\ CHARACTERISTICS\fR 
  355. .EF '%    Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.64''
  356. .OF '''Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.64    %'
  357. .ce 0
  358. .ce 1000
  359. \fBOF\ LOCAL\ TELEPHONE\ SYSTEMS\fR \fB\ TO\ PERMIT\ CALCULATION\ \fR 
  360. .ce 0
  361. .sp 1P
  362. .ce 1000
  363. \fBOF\ THEIR\ LOUDNESS\ RATINGS\fR 
  364. .ce 0
  365. .sp 1P
  366. .ce 1000
  367. \fI(Geneva, 1976; amended at Malaga\(hyTorremolinos, 1984\fR 
  368. .sp 9p
  369. .RT
  370. .ce 0
  371. .sp 1P
  372. .ce 1000
  373. \fIand Melbourne, 1988)\fR 
  374. .ce 0
  375. .sp 1P
  376. .PP
  377. See Recommendation\ P.76 for general principles concerning the
  378. determination of loudness ratings.
  379. .sp 1P
  380. .RT
  381. .LP
  382. .sp 2P
  383. .LP
  384. \fB1\fR     \fBIntroduction\fR 
  385. .sp 1P
  386. .RT
  387. .PP
  388. The sending, receiving or sidetone sensitivity/frequency
  389. characteristic of a local telephone system (LTS) is usually measured
  390. directly.
  391. .PP
  392. \fINote\ 1\fR \ \(em\ The sending, receiving or sidetone sensitivity/frequency
  393. characteristic can also be calculated provided the relevant information 
  394. of the telephone line and feeding bridge is known. Some of the information 
  395. required 
  396. for sidetone is outside the scope of the existing Recommendations.
  397. .PP
  398. \fINote\ 2\fR \ \(em\ The same principles also apply to the measurement of
  399. microphones and earphones.
  400. .PP
  401. Since 
  402. electro\(hyacoustical measurements
  403. of the type being
  404. considered may be required for different purposes, it is important to
  405. distinguish the following:
  406. .RT
  407. .LP
  408.     a)
  409.     supplying the designer of a 
  410. transducer
  411. with
  412. information concerning the success he has achieved in aiming at a
  413. given sensitivity/frequency response;
  414. .LP
  415.     b)
  416.     checking that the manufactured product meets the specified   requirements;
  417. .LP
  418.     c)
  419.      supplying sensitivity/frequency characteristics suitable for use in calculating 
  420. loudness ratings, or estimating other 
  421. subjectivity\(hydetermined quantities.
  422. .PP
  423. The present Recommendation is concerned only with c) and, for this purpose, 
  424. measurements under real conditions must form the basis. Artificial 
  425. mouths and artificial ears must be used with due regard to obtaining good
  426. agreement between these measurements and those from real mouth and ear
  427. determinations. Measurements under real conditions are complicated,
  428. time\(hyconsuming and not reproducible with great precision, especially when
  429. carbon microphones are involved.
  430. .PP
  431. The present Recommendation describes measurement methods using
  432. recommended forms of artificial mouths and artificial ears (see
  433. Recommendation\ P.51).
  434. .PP
  435. This Recommendation applies mainly to LTSs with handset telephones.
  436. However, the principles also apply to other types of telephones. Specific
  437. considerations for headsets are described in Recommendation\ P.38, and for
  438. loudspeaker telephones in Recommendation\ P.34.
  439. .RT
  440. .sp 2P
  441. .LP
  442. \fB2\fR     \fBSending sensitivities of the LTS\fR 
  443. .sp 1P
  444. .RT
  445. .PP
  446. For the present purposes, the sending sensitivity of a local
  447. telephone system is specified in terms of the free\(hyfield sound
  448. pressure at a reference point in front of the mouth
  449. .FS
  450. The mouth reference
  451. point used in the present Recommendation is defined in Annex\ A.
  452. .FE
  453. , and the electrical output from the local telephone system or the microphone 
  454. as the case may be. The input sound pressure cannot be measured simultaneously 
  455. with the 
  456. electrical output and therefore the measurement must be made in an indirect
  457. manner. The sound pressure at the reference point is measured in the absence 
  458. of the handset and, with the artificial mouth source unchanged, the handset 
  459. is 
  460. placed in the defined position in front of the mouth and the output measured. 
  461. When a human mouth and voice are used, the source cannot be relied upon 
  462. to 
  463. maintain its output constant between the measurement of free\(hyfield sound
  464. pressure and that of the electrical output from the microphone. Artificial
  465. mouths suffer from imperfect representation of the source impedance and 
  466. field distribution that applies to real mouths. 
  467. .bp
  468. .RT
  469. .PP
  470. In addition to providing the proper source conditions, it is
  471. necessary to ensure that the mouthpiece is located for every design of
  472. telephone handset at the position that would be used in the real situation.
  473. This can be achieved by locating the 
  474. mouthpiece
  475. properly with respect to an ear reference point; this ensures that longer 
  476. handsets are measured with a greater 
  477. mouth\(hyto\(hymicrophone distance
  478. than is the case for shorter
  479. handsets. The success of using a given handset measuring position for
  480. measurement of sensitivity/frequency characteristics can be judged only by
  481. making comparisons, for handsets of different lengths, between real
  482. conversation test results using the artificial mouth and real mouths under
  483. suitably controlled measuring conditions. For the present Recommendation, 
  484. the telephone handset shall be located as defined in Annex\ A of 
  485. Recommendation\ P.76.
  486. .PP
  487. Special problems are encountered when making measurements with real
  488. mouths and real voices, even under controlled talking conditions. Under such
  489. circumstances the sound pressure cannot be measured directly at the required
  490. mouth reference point
  491. and therefore it has to be measured at some other point and referred indirectly 
  492. to the mouth reference point. Some previous 
  493. determinations have made use of a measuring microphone 1\ metre from the 
  494. mouth but this requires anechoic surroundings and is affected by obstruction 
  495. from the handset under test. Other methods have been also tried and none 
  496. seems 
  497. satisfactory so far.
  498. .PP
  499. When the sound pressure input to a carbon microphone is increased, the 
  500. corresponding increase in output voltage does not bear a linear relationship 
  501. to the increase in sound pressure. This nonlinearity is a very complicated 
  502. function of applied sound pressure, frequency, feeding current, conditioning
  503. and 
  504. granule\(hychamber
  505. orientation. Reproducible results are obtained with an artificial mouth 
  506. only if proper attention is paid to all these factors. 
  507. .RT
  508. .sp 2P
  509. .LP
  510. \fB3\fR     \fBReceiving sensitivities of the LTS\fR 
  511. .sp 1P
  512. .RT
  513. .PP
  514. The IEC\(hy318 model artificial ear (see Recommendation\ P.51)
  515. provides means for precise measurements of the receiving sensitivities
  516. of the LTS. However, the sound pressures measured with it do not always 
  517. agree well with those existing at the 
  518. ear reference point
  519. in real ears under the test conditions used when subjective determinations 
  520. of loudness ratings are being made. This can be attributed partly to the 
  521. presence of appreciable 
  522. acoustical leakage
  523. (\fIL\fR\d\fIE\fR\u) between the earphone and the real
  524. ear (such leakage is not represented in available recommended forms of the
  525. artificial ear) and partly to an increase in enclosed volume between the 
  526. forms of earphone and the forms of real ear. Therefore, to use the results 
  527. of 
  528. measurements made according to the present Recommendation, it is necessary 
  529. to make a correction (see \(sc\ 7\ below). 
  530. .PP
  531. \fR Clearly, it would be very desirable if the artificial ear could be
  532. modified so as to avoid the need for the correction. Some further work 
  533. has been done on this matter but it is not yet clear whether a single modification 
  534. to 
  535. the artificial ear would suffice for all types of telephone earphone. Further 
  536. evidence is required, preferably from several laboratories so that a much 
  537. wider variety of types of earphone can be examined. 
  538. .RT
  539. .sp 2P
  540. .LP
  541. \fB4\fR     \fBArtificial mouth and voice\fR 
  542. .sp 1P
  543. .RT
  544. .PP
  545. The following properties are required:
  546. .RT
  547. .LP
  548.     a)
  549.      the distribution in sound pressure around the orifice must be a good 
  550. approximation to that around a human mouth; 
  551. .LP
  552.     b)
  553.     the acoustical impedance looking into the mouth must
  554. simulate that for human mouths, so that the pressure increase caused by
  555. the obstruction effect of telephone microphones will be representative;
  556. .LP
  557.     c)
  558.      it must be possible to establish definite sound pressures at the mouth 
  559. reference point as a function of frequency. A convenient 
  560. feature to embody in a practical artificial mouth is the
  561. linearity, over a suitable range of sound pressures, of the ratio
  562. of sound pressure at the mouth reference point to the voltage
  563. input to the artificial mouth. The ratio must be independent of
  564. frequency at least over the range 200\ to 4000\ Hz but preferably 100\ to
  565. 8000\ Hz.
  566. .PP
  567. For the present purposes the mouth reference point (MRP) is
  568. defined by the point on the axis of the artificial mouth located 25\ mm 
  569. in front of the 
  570. equivalent lip position
  571. (see Annex\ A).
  572. .PP
  573. Recommendation\ P.51 defines the requirements for artificial mouths.
  574. .PP
  575. \fINote\fR \ \(em\ However, the send loudness ratings calculated from the
  576. sending sensitivities measured when using an artificial mouth do not always
  577. agree well with the loudness ratings determined subjectively using real 
  578. mouths. The subject is still under study in Questions\ 8/XII and\ 12/XII. 
  579. .bp
  580. .PP
  581. In principle, the artificial voice defined in Recommendation\ P.50
  582. should be used as the 
  583. acoustic test signal
  584. . However, sine waves at
  585. defined frequencies have been used satisfactorily so far as stable sets are
  586. concerned. Some other signals with continuous spectra, for example pink 
  587. noise and Gaussian noise having the same long\(hyterm spectrum as speech, 
  588. can also be 
  589. used as the acoustic test signal. Sine waves can also be used for the
  590. measurement of some types of carbon microphones if appropriate techniques 
  591. are used (see Annex\ B). 
  592. .RT
  593. .sp 2P
  594. .LP
  595. \fB5\fR     \fBArtificial ear\fR 
  596. .sp 1P
  597. .RT
  598. .PP
  599. The following properties are required:
  600. .RT
  601. .LP
  602.     a)
  603.     the acoustical impedance presented to telephone earphones
  604. must simulate that presented by real ears under practical
  605. conditions of use of telephone handsets;
  606. .LP
  607.     b)
  608.     the sensitivity of the artificial ear is defined as the
  609. pressure sensitivity of the measuring microphone. It should be
  610. constant within \(+- | .5\ dB over the frequency range
  611. 100\(hy8000\ Hz.
  612. .PP
  613. For a human ear, the ear reference point (ERP) is defined in
  614. Annex\ A. The corresponding point when the ear\(hycap is fitted to an artificial 
  615. ear will usually differ from the place at which the sound pressure is measured 
  616. and for this and other reasons certain corrections are necessary when the 
  617. results are used for calculating loudness ratings (see \(sc\ 3\ above).
  618. .LP
  619. .sp 2P
  620. .LP
  621. \fB6\fR     \fBDefinition of sending sensitivity of an LTS\fR 
  622. .sp 1P
  623. .RT
  624. .PP
  625. The sending sensitivity of an LTS, depends
  626. upon the location of the handset relative to the equivalent lip position 
  627. of the artificial mouth. For the present purposes the 
  628. speaking position
  629. defined in Annex\ A to Recommendation\ P.76 shall be used. Usually, the 
  630. sending sensitivity is a function of frequency. 
  631. .PP
  632. The sending sensitivity of a local telephone system at a specified
  633. frequency or in a narrow frequency band is expressed as follows:
  634. \v'6p'
  635. .RT
  636. .sp 1P
  637. .ce 1000
  638. \fIS
  639. \dmJ
  640. \u\fR = 20 log
  641. \d10
  642. \u 
  643. @ { fIV~\dJ\u\fR } over { fIp~\dm\u\fR } @  dB
  644. rel 1 V/Pa
  645. .ce 0
  646. .sp 1P
  647. .LP
  648. .sp 1
  649. .LP
  650. where \fIV\fR\d\fIJ\fR\uis the voltage across a 600\ ohms termination and 
  651. \fIp\fR\d\fIm\fR\uis the sound pressure at the mouth reference point. Note 
  652. that \fIp\fR\d\fIm\fR\umust be measured in the absence of the \*Qunknown\*U 
  653. handset of the test item. 
  654. .sp 1P
  655. .LP
  656. 6.1
  657.     \fIMeasurement of telephone sets containing\fR \fIcarbon microphones\fR 
  658. .sp 9p
  659. .RT
  660. .PP
  661. It is intended that the Recommendation should apply for measuring systems 
  662. containing carbon microphones as well as those having noncarbon 
  663. microphones. When measuring LTSs that contain linear items, it does not 
  664. matter at which sound pressure the measurements are made as long as it 
  665. is known and 
  666. does not cause overloading.  However, when carbon microphones are present,
  667. different sensitivities will be obtained depending upon the sound pressure 
  668. and characteristics of the acoustic signal used. For calculation of sending 
  669. loudness rating, these must be reduced to single values at each frequency 
  670. and the method of reduction must take account of the characteristics of 
  671. human 
  672. speech. At present, there is no single method that can be recommended for
  673. universal use. The problem is being studied under Question\ 8/XII\ [1]. 
  674. Until a suitable method can be defined, Administrations may take note of 
  675. the various 
  676. methods that have been suggested and are undergoing appraisal; they are
  677. indicated in Annex\ B.
  678. .RT
  679. .LP
  680. .sp 2P
  681. .LP
  682. \fB7\fR     \fBDefinition of receiving sensitivity of an LTS\fR 
  683. .sp 1P
  684. .RT
  685. .PP
  686. Usually, the receiving sensitivity is a function of frequency. The receiving 
  687. sensitivity of a local telephone system at a specified frequency or in 
  688. a narrow frequency band, as measured directly with an artificial ear 
  689. complying with Recommendation\ P.51, is expressed as follows:
  690. \v'6p'
  691. .RT
  692. .sp 1P
  693. .ce 1000
  694. \fIS
  695. \dJe
  696. \u\fR = 20 log
  697. \d10
  698. \u 
  699. @ { fIp~\de\u\fR } over { (12~\fIE~\dJ\u\fR } @  dB
  700. rel 1 Pa/V
  701. .ce 0
  702. .sp 1P
  703. .LP
  704. .sp 1
  705. where \fIp\fR\d\fIe\fR\uis the sound pressure in the artificial ear and
  706. \(12\ \fIE\fR\d\fIJ\fR\uis half the emf in the 600\ ohm source.
  707. .bp
  708. .PP
  709. \fINote\fR \ \(em\ The receiving sensitivity suitable for use in calculation 
  710. of loudness is given by: 
  711. \v'6p'
  712. .sp 1P
  713. .ce 1000
  714. \fIS\fR\d\fIJ\fR\\d\fIE\fR\u= \fIS\fR\d\fIJ\fR\\d\fIe\fR\u\(em \fIL\fR\d\fIE\fR\u 
  715. .ce 0
  716. .sp 1P
  717. .LP
  718. .sp 1
  719. where \fIL\fR\d\fIE\fR\uis a correction explained above in \(sc\ 3 and 
  720. \fIS\fR\d\fIJ\fR\\d\fIE\fR\uis the 
  721. receiving sensitivity determined using a large number of real ears.
  722. .PP
  723. Further information on this topic is given in
  724. Recommendation\ P.79.
  725. .sp 2P
  726. .LP
  727. \fB8\fR     \fBDefinitions of\fR 
  728. \fBtalker and listener sidetone sensitivities of  an LTS\fR 
  729. .sp 1P
  730. .RT
  731. .PP
  732. The talker sidetone sensitivity of an LTS is a function of the
  733. sending and receiving sensitivities of the telephone set, but also depends 
  734. on a number of factors including the local subscriber's line conditions, 
  735. the 
  736. effective terminating impedance at the local exchange and the sidetone 
  737. balance circuit within the telephone set. 
  738. .PP
  739. The sidetone sensitivity as measured from an artificial mouth to the telephone 
  740. earphone is expressed as: 
  741. \v'6p'
  742. .RT
  743. .sp 1P
  744. .ce 1000
  745. \fIS
  746. \dmeST
  747. \u\fR = 20 log
  748. \d10
  749. \u 
  750. @ left (  { fIp~\de\u\fR } over { fIp~\dm\u\fR }  right ) @ \ \ dB
  751. .ce 0
  752. .sp 1P
  753. .LP
  754. .sp 1
  755. where \fIp\fR\d\fIm\fR\uis defined in \(sc\ 6 and \fIp\fR\d\fIe\fR\uis 
  756. the sound pressure developed in the artificial ear with the handset in 
  757. the loudness rating guard ring position (LRGP). 
  758. .PP
  759. The listener sidetone sensitivity as measured in a diffuse room
  760. noise field is expressed as:
  761. \v'6p'
  762. .sp 1P
  763. .ce 1000
  764. \fIS
  765. \dRNST
  766. \u\fR = 20 log
  767. \d10
  768. \u 
  769. @ left (  { fIp~\de\u\fR } over { fIp~\dRN~\u\fR~ }  right ) @ \ \ dB
  770. .ce 0
  771. .sp 1P
  772. .LP
  773. .sp 1
  774. .LP
  775. where \fIp\fR\d\fIe\fR\uis the sound pressure developed in the artificial 
  776. ear with the 
  777. handset held at LRGP in front of an unenergised artificial mouth, for a 
  778. diffuse room noise sound pressure \fIp\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\umeasured 
  779. at the MRP, but in the absence of all obstacles (e.g.\ test head, handset,\ 
  780. etc.). 
  781. .sp 2P
  782. .LP
  783. \fB9\fR \fBMethods for determining S\fR\(da\fBm\fR\(da\fBJ\fR \fB, S\fR\(da\fBJ\fR\(da\fBe\fR 
  784. \fB, 
  785. S\fR\(da\fBm\fR\(da\fBe\fR\(da\fBS\fR\(da\fBT\fR \fB, S\fR\(da\fBR\fR\(da\fBN\fR\(da\fBS\fR\(da\fBT 
  786. and \(*D\fR\(da\fBS\fR\(da\fBM\fR 
  787. .sp 1P
  788. .RT
  789. .PP
  790. When the sending, receiving and sidetone sensitivities of an actual local 
  791. telephone system are required, the\ measurements according to the 
  792. definitions given in \(sc\(sc\ 6, 7 and\ 8 above can be made as illustrated in
  793. Figures\ 1/P.64, 2/P.64, 3/P.64, 4/P.64 and\ 5/P.64. These methods have 
  794. been used by CCITT Laboratory and elsewhere successfully. 
  795. .PP
  796. When using fast Fourier transform (FFT) techniques for measuring the characteristics 
  797. of non\(hylinear LTS, the measurement principle used, i.e.\ ratio of r.m.s. 
  798. variables, or crosspectrum (coherent) method, should be specified. 
  799. .PP
  800. More detail may be found in Section 3 of the \fIHandbook of\fR 
  801. \fITelephonometry\fR \ [2].
  802. .PP
  803. Figure 1/P.64 shows the method of setting up the artificial mouth so that 
  804. the sound pressure \fIp\fR\d\fIm\fR\uat the mouth reference point is known 
  805. at each test frequency or frequency band. It is recommended to provide 
  806. equalization in the artificial mouth drive circuit to maintain the free\(hyfield 
  807. sound pressure 
  808. constant at the MRP to within \(+- | \ dB over the frequency range\ 100 
  809. to 8000\ Hz. In no case should the deviation exceed \(+- | \ dB over the 
  810. frequency range\ 200 to 4000\ Hz and +2/\(em5\ dB over the frequency range\ 
  811. 100 to\ 8000\ Hz. It is 
  812. recommended that any deviations from the desired sound pressure level be 
  813. taken into account when determining the sending or sidetone sensitivity 
  814. of a local 
  815. telephone system. This is particularly true if the deviation exceeds
  816. \(+- | \ dB.
  817. .PP
  818. For any test signal, \fIp\fR\d\fIm\fR\uof \(em4.7 dBPa is recommended (see 
  819. Note 2 to Annex\ B for information). 
  820. .bp
  821. .RT
  822. .LP
  823. .rs
  824. .sp 16P
  825. .ad r
  826. \fBFIGURE\ 1/P.64, p.\fR 
  827. .sp 1P
  828. .RT
  829. .ad b
  830. .RT
  831. .PP
  832. Figure\ 2/P.64 shows the measurement of output \fIV\fR\d\fIJ\fR\ufrom the
  833. local telephone system when the handset is placed at the
  834. appropriate position in front of the artificial mouth and the artificial 
  835. mouth is energized in the same manner as when the sound pressure \fIp\fR\d\fIm\fR\uwas 
  836. set up in the absence of the handset under test (see Figure\ 1/P.64). 
  837. .LP
  838. .rs
  839. .sp 17P
  840. .ad r
  841. \fBFIGURE\ 2/P.64 p.\fR 
  842. .sp 1P
  843. .RT
  844. .ad b
  845. .RT
  846. .PP
  847. Figure\ 3/P.64 shows the measurement of the sound pressure \fIp\fR\d\fIe\fR\uin 
  848. the artificial ear when the local telephone system is connected to 
  849. a 600\(hyohm source of internal emf \fIE\fR\d\fIJ\fR\u. Note that the definition 
  850. of 
  851. \fIS\fR\d\fIJ\fR\\d\fIe\fR\uis in terms of 1/2\ \fIE\fR\d\fIJ\fR\uand not 
  852. the potential difference across the input terminals of the local telephone 
  853. system; this potential difference 
  854. will, of course, differ from 1/2\ \fIE\fR\d\fIJ\fR\u, if the input impedance 
  855. of the local telephone system is not 600\ ohms. Care must be taken to ensure 
  856. that there is no coupling loss (acoustic leakage) between the ear\(hypiece 
  857. of the receiving system under test and the artificial ear. Usually \fIE\fR\d\fIJ\fR\u\ 
  858. =\ \(em12\ dBV is 
  859. recommended.
  860. .PP
  861. \fINote\fR \ \(em\ Some receiving systems incorporate electronic circuits to
  862. provide special features, for example, compression to limit the level of the
  863. received sound signal. Particular care must be exercised during the measurement 
  864. of such systems to ensure that the resulting sensitivity is correct and 
  865. relevant. In some cases it may be necessary to determine the receiving
  866. sensitivity over a range of input levels.
  867. .bp
  868. .RT
  869. .LP
  870. .rs
  871. .sp 17P
  872. .ad r
  873. \fBFIGURE\ 3/P.64, p.\fR 
  874. .sp 1P
  875. .RT
  876. .ad b
  877. .RT
  878. .PP
  879. Figure 4/P.64 shows the measurement of sidetone sensitivity. The resulting 
  880. value of \fIS\fR\d\fIm\fR\\d\fIe\fR\\d\fIS\fR\\d\fIT\fR\uis highly dependent 
  881. on the impedance 
  882. connected to the telephone set terminals and therefore, under short line
  883. conditions, on the exchange termination. As this impedance often deviates
  884. considerably from 600\ ohms, particularly when there is a complete connection
  885. present, 600\ ohms is given only as an example.
  886. .LP
  887. .rs
  888. .sp 22P
  889. .ad r
  890. \fBFIGURE\ 4/P.64, p.\fR 
  891. .sp 1P
  892. .RT
  893. .ad b
  894. .RT
  895. .LP
  896. .bp
  897. .LP
  898. \fB
  899. .PP
  900. The determination of the room noise sidetone sensitivity
  901. \fIS
  902. \dRNST
  903. \u\fR is illustrated in Figure\ 5/P.64. For this measurement, sine
  904. wave signals are unsuitable and it is necessary to make use of continuous
  905. spectrum sound having, for example, a Hoth or pink noise spectrum (see 
  906. \(sc\ B.3). First, the magnitude of the diffuse field \fIp\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\uis 
  907. determined and then 
  908. the sound pressure at the artificial ear is measured.
  909. .RT
  910. .LP
  911. .rs
  912. .sp 35P
  913. .ad r
  914. \fBFigure 5/P.64, p.\fR 
  915. .sp 1P
  916. .RT
  917. .ad b
  918. .RT
  919. .PP
  920. Using the above method, the sound pressure developed at the artificial 
  921. ear usually is very low. An alternative way to determine \fIS 
  922. \dRNST
  923. \u\fR is to measure the sending sensitivity \fIS\fR\d\fIm\fR\\d\fIJ\fR\uusing 
  924. an artificial mouth and one of the methods in Annex\ B, using a continuous 
  925. spectrum signal (e.g.\ \(sc\(sc\ B.3, 
  926. B.4)
  927. and then to measure the room noise sending sensitivity \fIS
  928. \dmJ\fR /\fIRN
  929. \u\fR using a diffuse field method such as described for room noise sidetone 
  930. sensitivity 
  931. above. (A detailed description of the method is given in the Handbook on
  932. Telephonometry).
  933. .bp
  934. .PP
  935. The definition of \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIM\fR\uis
  936. \v'6p'
  937. .RT
  938. .sp 1P
  939. .ce 1000
  940. \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIM\fR\u= \fIS
  941. \dMJ\fR /\fIRN
  942. \u\fR \(em \fIS\fR\d\fIM\fR\\d\fIJ\fR\u
  943. .ce 0
  944. .sp 1P
  945. .LP
  946. .sp 1
  947. .LP
  948. where \fIS\fR\d\fIM\fR\\d\fIJ\fR\uis the real voice sensitivity.
  949. .PP
  950. However, for all practical purposes, when using the artificial
  951. mouth, we may consider that \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIM\fR\uis equal
  952. to\ \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIm\fR\u:
  953. \v'6p'
  954. .sp 1P
  955. .ce 1000
  956. \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIm\fR\u= \fIS
  957. \dmJ\fR /\fIRN
  958. \u\fR \(em \fIS\fR\d\fIm\fR\\d\fIJ\fR\u
  959. .ce 0
  960. .sp 1P
  961. .LP
  962. .sp 1
  963. so that \fIS
  964. \dRNST
  965. \u\fR can be determined by the approximation:
  966. \v'6p'
  967. .sp 1P
  968. .ce 1000
  969. \fIS
  970. \dRNST
  971. \u\fR \( = \fIS
  972. \dmeST
  973. \u\fR + \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIm\fR\u
  974. .ce 0
  975. .sp 1P
  976. .PP
  977. .sp 1
  978. \fINote\ 1\fR \ \(em\ For an explanation of how \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIm\fR\umay 
  979. be used in 
  980. the determination of Listener Sidetone Rating (LSTR) from Sidetone Masking
  981. Rating (STMR), see Recommendations\ P.76, P.79 and\ G.111.
  982. .PP
  983. \fINote\ 2\fR \ \(em\ In many cases, especially for carbon microphones,
  984. \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIm\fR\u
  985. , and hence also \fIS
  986. \dRNST
  987. \u\fR is a function of the level of \fIP\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\u. It is 
  988. recommended that in these cases the level of 
  989. \fIP\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\ushould be mentioned together with \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIm\fR\u. 
  990. Typical value of \fIP\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\ushould lie within 40\(hy65\ 
  991. dBA (see Handbook on Telephonometry, 
  992. \(sc\ 3.3).
  993. .PP
  994. \fINote\ 3\fR \ \(em\ Both \fIS\fR\d\fIm\fR\\d\fIJ\fR\uand \fIS
  995. \dmJ\fR /\fIRN
  996. \u\fR should use the same techniques, e.g.\ wideband signals measured in 
  997. 1/3\ octave bands. 
  998. .PP
  999. \fINote\ 4\fR \ \(em\ The approximate formulae for \fIS
  1000. \dRNST
  1001. \u\fR can be deemed  to be equal for linear systems.
  1002. .RT
  1003. .ce 1000
  1004. ANNEX\ A
  1005. .ce 0
  1006. .ce 1000
  1007. (to Recommendation P.64)
  1008. .sp 9p
  1009. .RT
  1010. .ce 0
  1011. .ce 1000
  1012. \fBDefinitions of \fR \fBmouth reference point and ear reference point\fR 
  1013. .sp 1P
  1014. .RT
  1015. .ce 0
  1016. .PP
  1017. The definitions of mouth reference point (MRP) and ear reference point 
  1018. (ERP) are illustrated in Figure\ A\(hy1/P.64. 
  1019. .sp 1P
  1020. .RT
  1021. .LP
  1022. .rs
  1023. .sp 20P
  1024. .ad r
  1025. \fBFIGURE\ A\(hy1/P.64, p.\fR 
  1026. .sp 1P
  1027. .RT
  1028. .ad b
  1029. .RT
  1030. .LP
  1031. .bp
  1032. .ce 1000
  1033. ANNEX\ B
  1034. .ce 0
  1035. .ce 1000
  1036. (to Recommendation P.64)
  1037. .sp 9p
  1038. .RT
  1039. .ce 0
  1040. .ce 1000
  1041. \fBMeasurement of\fR 
  1042. \fBlocal telephone systems\fR \fBcontaining\fR 
  1043. .sp 1P
  1044. .RT
  1045. .ce 0
  1046. .ce 1000
  1047. \fBcarbon microphones\fR 
  1048. .ce 0
  1049. .PP
  1050. For the measurement of local telephone systems containing carbon microphones, 
  1051. various methods have been suggested and tried. The following 
  1052. gives, as examples, some of these methods. These same methods can also 
  1053. apply to telephones using linear microphones. 
  1054. .sp 1P
  1055. .RT
  1056. .PP
  1057. Carbon microphones must be given appropriate conditioning
  1058. treatment at suitable intervals during the measurement (see
  1059. Recommendation\ P.75).
  1060. .PP
  1061. Further information can be found in [3].
  1062. .PP
  1063. \fINote\ 1\fR \ \(em\ The efficiency of the artificial mouth used is not
  1064. generally constant with frequency, so it is necessary, for most of the 
  1065. methods described below, to insert appropriate equalization networks between 
  1066. the 
  1067. electrical signal generator and the loudspeaker of the artificial mouth. 
  1068. It is the free field acoustical signal which shall conform to the complex 
  1069. signal or the artificial voice specified. 
  1070. .PP
  1071. \fINote\ 2\fR \ \(em\ It has been found that for specific applications 
  1072. it may be advantageous to use speech levels other than the \(em4.7\ dBPa 
  1073. recommended below. This should only be done with care having due regard 
  1074. to the particular 
  1075. application. Studies carried out during the Study\ Period\ 1985\(hy1988 
  1076. have shown that better agreement with subjective test results are obtained 
  1077. with somewhat lower levels, e.g.\ over the range \(em4.7\ to \(em7.0\ dBPa. 
  1078. .RT
  1079. .PP
  1080. B.1
  1081. The 
  1082. \fIupper envelope method\fR has been used in the CCITT Laboratory with 
  1083. success for some types of carbon microphone but has been less successful 
  1084. with others. The upper envelope method is as follows: 
  1085. .sp 9p
  1086. .RT
  1087. .LP
  1088.     a)
  1089.     Determine the sensitivity as a function of frequency
  1090. at the sound pressure level of \(em4.7\ dB relative to 1\ Pa.
  1091. This is somewhat higher than the mean power of active speech of
  1092. a talker, emitting speech at the vocal level used to determine
  1093. loudness ratings in accordance with the subjective test method
  1094. described in Recommendation\ P.78;
  1095. .LP
  1096.     b)
  1097.     Repeat a) but with the sound pressure level
  1098. increased by 10\ dB;
  1099. .LP
  1100.     c)
  1101.     Repeat a) but with the sound pressure level
  1102. decreased by 10\ dB;
  1103. .LP
  1104.     d)
  1105.     Select from a), b) and c) the highest sensitivity
  1106. at each frequency.
  1107. .sp 1P
  1108. .LP
  1109. B.2
  1110.     \fISweeping frequency method\fR 
  1111. .sp 9p
  1112. .RT
  1113. .PP
  1114. Some available types of objective instrumentation for
  1115. measuring loudness\(hyrelated ratings use a sweeping frequency covering 
  1116. the range from 200\(hy4000\(hy200\ Hz at a periodicity of 1\ sweep per 
  1117. second; the instantaneous level within any narrow frequency band varies 
  1118. as a function of frequency 
  1119. approximately in accordance with the spectrum of speech emitted from the 
  1120. human mouth. 
  1121. .PP
  1122. This method should not be used for determining \(*D\fI\fI\d\fIS\fR\\d\fIM\fR\u.
  1123. .RT
  1124. .sp 1P
  1125. .LP
  1126. B.3
  1127.     \fIPink\(hynoise method\fR 
  1128. .sp 9p
  1129. .RT
  1130. .PP
  1131. The handset containing the carbon microphone is placed in front of an artificial 
  1132. mouth producing at the MRP pink noise (power spectrum density 
  1133. diminishing by 3\ dB/octave) over 1/3rd octave frequency bands centred on the
  1134. preferred frequencies specified in ISO Standard\ 266\(hy1975 at 1/3rd octave
  1135. intervals in the range\ 100 to 8000\ Hz with the band edges conforming to the
  1136. filters described in IEC\ 225.
  1137. .PP
  1138. The total level of the signal, measured over the same bandwidth,
  1139. should be \(em4.7\ dBPa with a tolerance of \(+- | .0\ dB.
  1140. .PP
  1141. \fINote\fR \ \(em\ This may not be practical with all artificial mouths, 
  1142. and a narrower bandwidth of 200\ to 8000\ Hz may have to be used for some 
  1143. types of 
  1144. artificial mouths.
  1145. .PP
  1146. The sensitivity/frequency characteristic is obtained by finding the
  1147. ratio of the spectrum density of the signal delivered by the telephone 
  1148. system to the spectrum density of the signal obtained using a small linear 
  1149. microphone placed at the MRP under free\(hyfield conditions (after removing 
  1150. the 
  1151. handset).
  1152. .bp
  1153. .RT
  1154. .sp 1P
  1155. .LP
  1156. B.4
  1157.     \fIShaped gaussian noise method\fR 
  1158. .sp 9p
  1159. .RT
  1160. .PP
  1161. The method uses shaped Gaussian noise at the MRP whose long\(hyterm
  1162. average spectrum density is the same as shown in Table\ 1/P.50. The total 
  1163. level of the signal should be \(em4.7\ dBPa \(+- | \ dB. 
  1164. .PP
  1165. The sensitivity/frequency characteristic is obtained as in \(sc\ B.3.
  1166. .RT
  1167. .sp 1P
  1168. .LP
  1169. B.5
  1170.     \fIReal\(hyvoice calibration\fR 
  1171. .sp 9p
  1172. .RT
  1173. .PP
  1174. This may be performed by measuring speech spectra emitted
  1175. alternately or simultaneously from the carbon microphone under test and a
  1176. calibrated linear microphone. A very small linear microphone can be mounted 
  1177. on the telephone being tested. Naturally the most appropriate results 
  1178. will be obtained when the talkers are conducting telephone conversations, 
  1179. but it is then difficult to have reliable knowledge of the sensitivity/frequency 
  1180. characteristic of the linear microphone. It is usually necessary to rely
  1181. upon a suitable artificial mouth to provide the calibration of the linear
  1182. microphone.
  1183. .RT
  1184. .sp 1P
  1185. .LP
  1186. B.6
  1187.     \fIApplication of a wideband signal\fR 
  1188. .sp 9p
  1189. .RT
  1190. .PP
  1191. The wideband signal is generated by a pseudo\(hyrandom binary sequence 
  1192. and is then equalized to have a long\(hyterm average spectrum density flat 
  1193. or as defined in Recommendation\ P.50. The output from the carbon microphone 
  1194. is then processed by fast Fourier transform (FFT) techniques. This method, 
  1195. like the 
  1196. previous method, requires calibration by a linear microphone of known
  1197. sensitivity/frequency characteristic to determine the value of\ \fIp\fR\d\fIm\fR\u. 
  1198. This method has the advantage that the frequency characteristic may be 
  1199. obtained with a sample of test signal of very short duration (e.g.\ 50\ 
  1200. ms). 
  1201. .RT
  1202. .sp 1P
  1203. .LP
  1204. B.7
  1205.     \fIMethod using the \fR \fIartificial voice\fR 
  1206. .sp 9p
  1207. .RT
  1208. .PP
  1209. The method uses the artificial voice, having spectral and
  1210. time characteristics similar to those of speech.
  1211. .PP
  1212. The sensitivity/frequency characteristic is obtained as in
  1213. \(sc\ B.3 above, but with the artificial mouth supplying the acoustic artificial 
  1214. voice, defined in Recommendation\ P.50.
  1215. .RT
  1216. .sp 2P
  1217. .LP
  1218.     \fBReferences\fR 
  1219. .sp 1P
  1220. .RT
  1221. .LP
  1222. [1]
  1223.     CCITT\ \(em\ Question 8/XII, Contribution COM XII\(hyNo.\ 1,
  1224. Study\ Period\ 1989\(hy1992.
  1225. .LP
  1226. [2]
  1227.     CCITT\ \(em\ \fIHandbook of Telephonometry\fR ; ITU, Geneva,\ 1987.
  1228. .LP
  1229. [3]
  1230.     CCITT\ \(em\ Contribution COM XII\(hyR 27, \(sc\ B.2,
  1231. Study Period\ 1985\(hy1988.
  1232. .sp 2P
  1233. .LP
  1234. \fBRecommendation\ P.65\fR 
  1235. .RT
  1236. .sp 2P
  1237. .ce 1000
  1238. \fBOBJECTIVE\ INSTRUMENTATION\ FOR\ THE\ DETERMINATION\fR 
  1239. .EF '%    Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.65''
  1240. .OF '''Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.65    %'
  1241. .ce 0
  1242. .sp 1P
  1243. .ce 1000
  1244. \fBOF\ LOUDNESS\ RATINGS\fR 
  1245. .ce 0
  1246. .sp 1P
  1247. .ce 1000
  1248. \fI(Malaga\(hyTorremolinos, 1984, amended at Melbourne, 1988)\fR 
  1249. .sp 9p
  1250. .RT
  1251. .ce 0
  1252. .sp 1P
  1253. .LP
  1254. \fB1\fR     \fBIntroduction\fR 
  1255. .sp 1P
  1256. .RT
  1257. .PP
  1258. This Recommendation describes the essential features of objective instrumentation 
  1259. suitable for the determination of loudness ratings. These 
  1260. features are drawn from current Recommendations relating to 
  1261. loudness
  1262. ratings
  1263. , the principles of which are defined in Recommendation\ P.76.
  1264. .PP
  1265. It is possible to realize objective instrumentation for loudness
  1266. rating purposes in a number of ways, for example by the assembly of a number 
  1267. of separate instruments, each having its own defined function, and possibly 
  1268. under some central control, or by means of a dedicated piece of apparatus 
  1269. specially designed for the purpose. However, in order to ensure that loudness 
  1270. rating 
  1271. measurements made in different laboratories have an acceptable level of
  1272. agreement, say \(+- | \ dB, it is essential that the Recommendations relating 
  1273. to the measurement of the electro\(hyacoustic performance of telephone 
  1274. systems should be followed. 
  1275. .bp
  1276. .PP
  1277. The relevant Recommendations are:
  1278. .RT
  1279. .LP
  1280.     P.48
  1281.     Specification for an intermediate reference system
  1282. .LP
  1283.     P.51
  1284.     Atificial ear and artificial mouth
  1285. .LP
  1286.     P.64
  1287.     Determination of sensitivity/frequency characteristics
  1288. of local telephone systems to permit calculation of their
  1289. loundness ratings
  1290. .LP
  1291.     P.75
  1292.     Standard conditioning method for handsets with carbon
  1293. microphones
  1294. .LP
  1295.     P.76
  1296.     Determination of loudness ratings; fundamental principles
  1297. .LP
  1298.     P.79
  1299.     Calculation of loudness ratings
  1300. .FS
  1301. Other algorithms are
  1302. being studied by Study Group\ XII, under
  1303. Question\ 15/XII.
  1304. .FE
  1305. .
  1306. .sp 2P
  1307. .LP
  1308. \fB2\fR     \fBInstrumentation\fR 
  1309. .sp 1P
  1310. .RT
  1311. .PP
  1312. The four electro\(hyacoustic sections that are required to be included 
  1313. in equipment intended for use in determining loudness ratings are described 
  1314. below. In each case appropriate calibration is required as a function of
  1315. frequency, and calibration values recorded in the fifth section where the
  1316. particular sensitivity/frequency charac
  1317. teristic is derived and the loudness rating calculated. If the instrumentation 
  1318. is to include the measurement of 
  1319. listener sidetone rating (LSTR), a sixth section must be provided, namely a
  1320. diffuse room noise source together with appropriate facilities for
  1321. calibration, measurement and analysis in one\(hythird octave bands.
  1322. .PP
  1323. It is necessary to provide certain auxiliary apparatus, such as
  1324. feeding circuits, artificial subscriber cable and exchange terminations, as
  1325. required by the particular Recommendation(s) being followed for any given
  1326. measurement.
  1327. .RT
  1328. .LP
  1329. .sp 1P
  1330. .LP
  1331. 2.1
  1332.     \fIArtificial ear\fR 
  1333. .sp 9p
  1334. .RT
  1335. .PP
  1336. See \fIa)\fR of Figure 1/P.65.
  1337. .PP
  1338. The artificial ear in the system should be in accordance with
  1339. Recommendation\ P.51 and contain within it a measuring amplifier so that the
  1340. pressure \fIp\fR\d\fIe\fR\uoccurring at the artificial ear cavity can be 
  1341. measured as a 
  1342. function of frequency, or in frequency bands within the recording and
  1343. measurement system, \fIe)\fR of Figure\ 1/P.65. Means must also be available to
  1344. calibrate the standard microphone used in the artificial ear employing, for
  1345. example, an acoustic calibrator or 
  1346. piston\(hyphone
  1347. .
  1348. .RT
  1349. .sp 1P
  1350. .LP
  1351. 2.2
  1352.     \fIArtificial voice\fR 
  1353. .sp 9p
  1354. .RT
  1355. .PP
  1356. See \fIb)\fR of Figure 1/P.65.
  1357. .PP
  1358. An 
  1359. artificial mouth
  1360. complying with Recommendation P.51 must
  1361. be part of the system and be able to produce a prescribed sound field
  1362. at the MRP 25\ mm in front of the lip plane. A signal source will be part 
  1363. of the artificial voice and this source may be sine waves (swept or discrete 
  1364. .PP
  1365. frequencies) or a wideband signal (e.g.\ the artificial voice defined in
  1366. Recommendation\ P.50, or shaped Gaussian noise as defined in
  1367. Recommendation\ P.64, \(sc\ B.4). Equalization and gain control should 
  1368. be part of 
  1369. the 
  1370. drive system to the artificial mouth
  1371. such that the sound pressure at the MRP can be controlled in accordance 
  1372. with the requirements of 
  1373. Recommendation\ P.64, \(sc\(sc\ B.1 and\ B.4, or as appropriate.
  1374. .PP
  1375. Calibration of the sound pressure and/or spectrum at the MRP may be
  1376. carried out using the standard microphone used in the artificial ear of 
  1377. \(sc\ 2.1 above, making use of the recording and measurement system of 
  1378. \(sc\ 2.5 below to 
  1379. determine \fIp\fR\d\fIm\fR\uas a function of frequency, or in frequency bands.
  1380. .PP
  1381. Mechanical means must be provided to hold the test handset in the
  1382. LRGP (loudness rating guard\(hyring position), in accordance with the
  1383. requirements of Recommendation\ P.76, Annex\ A. If handsets having carbon
  1384. microphone are being tested, conditioning in accordance with
  1385. Recommendation\ P.75 must be provided.
  1386. .RT
  1387. .sp 1P
  1388. .LP
  1389. 2.3
  1390.     \fIElectrical termination\fR 
  1391. .sp 9p
  1392. .RT
  1393. .PP
  1394. See \fIc)\fR  | f Figure 1/P.65.
  1395. .PP
  1396. The system should contain a 600 ohm balanced terminating impedance
  1397. with means for measuring the terminating voltage, \fIV\fR\d\fIJ\fR\u(see
  1398. Recommendation\ P.64, \(sc\(sc\ 6 and\ 9, as a function of frequency, or 
  1399. in frequency 
  1400. bands, using the recording and measurement system of \(sc\ 2.5 below. Calibration 
  1401. of this section may be carried out using a calibrated voltage 
  1402. source.
  1403. .bp
  1404. .RT
  1405. .sp 1P
  1406. .LP
  1407. 2.4
  1408.     \fIElectrical signal source\fR 
  1409. .sp 9p
  1410. .RT
  1411. .PP
  1412. See \fId)\fR  | f Figure 1/P.65.
  1413. .PP
  1414. An electrical signal source must be provided having a 600 ohm balanced 
  1415. impedance. The electrical source need not be the same as that used for 
  1416. the 
  1417. artificial voice but should either be sine waves or a wideband signal. There
  1418. should be means for calibrating and adjusting the generator voltage,
  1419. \fIE\fR\d\fIJ\fR\u, to the requirements of Recommendation P.64, \(sc\(sc\ 
  1420. 7 and 9 over the frequency range\ 100\(hy8000\ Hz. This may be carried 
  1421. out using calibration of the electrical termination of \(sc\ 2.3 above. 
  1422. .RT
  1423. .sp 1P
  1424. .LP
  1425. 2.5
  1426.     \fIRecording and measurement system\fR 
  1427. .sp 9p
  1428. .RT
  1429. .PP
  1430. See \fIe)\fR  | f Figure 1/P.65.
  1431. .PP
  1432. In order to determine the sound pressure \fIp\fR\d\fIe\fR\uat the artificial 
  1433. ear or the voltage \fIV\fR\d\fIJ\fR\uat the electrical termination it will 
  1434. be necessary to 
  1435. provide a recording and measurement system. This measurement system may, 
  1436. using hardware or software, contain filters in order to improve signal\(hyto\(hynoise 
  1437. ratio or for analysing the output of the telephone set in 1/3rd octave 
  1438. frequency 
  1439. bands. Where a bank of 1/3rd octave filters is used these should be centred 
  1440. on the preferred frequencies in accordance with ISO\ 266 and have the 
  1441. characteristics in accordance with IEC Publication\ 225.
  1442. .PP
  1443. Within this part of the system there should be recording or storage
  1444. facilities so that calibration and measurement data may be used to derive 
  1445. the necessary sensitivity/frequency characteristics in accordance with 
  1446. Recommendation\ P.64. The various loudness ratings are then computed in
  1447. accordance with Recommendation\ P.79 from the sensitivity/frequency
  1448. characteristics, taking into account any recognized adjustments, for example
  1449. \fIL\fR\d\fIE\fR\uor \fIL\fR\d\fIM\fR\u. Values for \fIL\fR\d\fIE\fR\uand 
  1450. \fIL\fR\d\fIM\fR\umay be fed into the 
  1451. calculation using default values (e.g. those listed for \fIL\fR\d\fIE\fR\uin
  1452. Table\ 4/P.79) or from other more appropriate data sources when available.
  1453. .RT
  1454. .LP
  1455. .sp 1P
  1456. .LP
  1457. 2.6
  1458.     \fIDiffuse room noise source\fR 
  1459. .sp 9p
  1460. .RT
  1461. .PP
  1462. See \fIf\fR \fI)\fR  | of Figure 1/P.65.
  1463. .PP
  1464. If LSTR is to be measured, a diffuse room noise source must be
  1465. available, calibrated to provide a prescribed sound field at the position 
  1466. to be occupied by the MRP in the absence of the 
  1467. test head
  1468. and all other
  1469. obstacles, and as described in Recommendation\ P.64, \(sc\ 9. Calibration 
  1470. of the 
  1471. diffuse sound pressure \fIp\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\umay be carried out using 
  1472. the standard 
  1473. microphone used in the artificial ear of \(sc\ 2.1, making use of the recording 
  1474. and measurement system of \(sc\ 2.5 to determine \fIp\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\uas 
  1475. a function of frequency in the frequency bands. 
  1476. .PP
  1477. Because of the nature of room noise sidetone, it will normally be
  1478. appropriate to use a diffuse sound pressure \fIp\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\uthat 
  1479. is much lower than the value of \(em4.7\ dBPa used for \fIp\fR\d\fIm\fR\uin 
  1480. determining STMR and SLR. Typical 
  1481. values for \fIp\fR\d\fIR\fR\\d\fIN\fR\uwould lie in the range 40\(hy65\ 
  1482. dB SPL (\(em54\ to \(em29\ dBPa, 
  1483. A\ weighted), and it should have a frequency spectrum appropriate for the
  1484. application, for example as given in Supplement\ No.\ 13, \(sc\ 2. The 
  1485. actual level and type of noise should always be stated in quoting test 
  1486. results. 
  1487. .RT
  1488. .sp 2P
  1489. .LP
  1490. \fB3\fR     \fBMeasurements\fR 
  1491. .sp 1P
  1492. .RT
  1493. .PP
  1494. Facilities should be provided to enable the various sections of the instrumentation 
  1495. to be connected allowing the measurement of the necessary 
  1496. sensitivity/frequency characteristics and calculation of the loudness ratings.
  1497. .PP
  1498. A summary of these interconnections, together with the
  1499. sensitivity/frequency characteristics (SFC) measured for particular loudness 
  1500. rating determinations, are given below. 
  1501. .RT
  1502. .sp 1P
  1503. .LP
  1504. 3.1
  1505.     \fISend loudness rating (SLR)\fR \v'2p'
  1506. .sp 9p
  1507. .RT
  1508. .LP
  1509.     Source:
  1510.     \fIb)\fR  | f Figure 1/P.65
  1511. .LP
  1512.     Load:
  1513.     \fIc)\fR  | f Figure 1/P.65
  1514. .PP
  1515. Send SFC given by:
  1516. \v'6p'
  1517. .sp 1P
  1518. .ce 1000
  1519. \fIS
  1520. \dmJ
  1521. \u\fR = 20 log
  1522. \d10
  1523. \u 
  1524. @ { fIV~\dJ\u\fR } over { fIp~\dm\u\fR } @  dB
  1525. .ce 0
  1526. .sp 1P
  1527. .LP
  1528. .sp 1
  1529. .bp
  1530. .LP
  1531. .rs
  1532. .sp 23P
  1533. .ad r
  1534. \fBFigura 1/P.65, p.\fR 
  1535. .sp 1P
  1536. .RT
  1537. .ad b
  1538. .RT
  1539. .sp 1P
  1540. .LP
  1541. 3.2
  1542.     \fIReceive loudness rating (RLR)\fR \v'2p'
  1543. .sp 9p
  1544. .RT
  1545. .LP
  1546.     Source:
  1547.     \fId)\fR  | f Figure 1/P.65
  1548. .LP
  1549.     Load:
  1550.     \fIa)\fR  | f Figure 1/P.65
  1551. .PP
  1552. Receive SFC given by:
  1553. \v'6p'
  1554. .sp 1P
  1555. .ce 1000
  1556. \fIS
  1557. \dJe
  1558. \u\fR = 20 log
  1559. \d10
  1560. \u 
  1561. @ { fIp~\de\u\fR } over { (12~\fIE~\dJ\u\fR } @  dB
  1562. .ce 0
  1563. .sp 1P
  1564. .LP
  1565. .sp 1
  1566. 3.3
  1567.     \fISidetone masking rating (STMR)\fR (Talker Sidetone)
  1568. \v'2p'
  1569. .sp 9p
  1570. .RT
  1571. .LP
  1572.     Source:
  1573.     \fIb)\fR  | f Figure 1/P.65
  1574. .LP
  1575.     Load:
  1576.     \fIa)\fR  | f Figure 1/P.65
  1577. .PP
  1578. Sidetone SFC is given by:
  1579. \v'6p'
  1580. .sp 1P
  1581. .ce 1000
  1582. \fIS
  1583. \dmeST
  1584. \u\fR = 20 log
  1585. \d10
  1586. \u 
  1587. @ { fIp~\de\u\fR } over { fIp~\dm\u\fR } @  dB
  1588. .ce 0
  1589. .sp 1P
  1590. .LP
  1591. .sp 1
  1592. .PP
  1593. \fINote\fR \ \(em\ The quantity \fIL\fR\d\fIm\fR\\d\fIe\fR\\d\fIS\fR\\d\fIT\fR\uused 
  1594. in the calculation of STMR is given by: 
  1595. \v'6p'
  1596. .sp 1P
  1597. .ce 1000
  1598. \fIL
  1599. \dmeST
  1600. \u\fR = \(em\fIS
  1601. \dmeST
  1602. \u\fR 
  1603. dB
  1604. .ce 0
  1605. .sp 1P
  1606. .LP
  1607. .sp 1
  1608. 3.4
  1609.     \fIListener sidetone rating (LSTR)\fR \v'2p'
  1610. .sp 9p
  1611. .RT
  1612. .LP
  1613.     Source:
  1614.     \fIf\fR \fI)\fR  | f Figure 1/P.65
  1615. .LP
  1616.     Load:
  1617.     \fIa)\fR  | f Figure 1/P.65
  1618. .PP
  1619. Room noise sidetone SFC is given by:
  1620. \v'6p'
  1621. .sp 1P
  1622. .ce 1000
  1623. \fIS
  1624. \dRNST
  1625. \u\fR = 20 log
  1626. \d10
  1627. \u 
  1628. @ { fIp~\de\u\fR } over { fIp~\dRN~\u\fR } @  dB
  1629. .ce 0
  1630. .sp 1P
  1631. .LP
  1632. .bp
  1633. .sp 1P
  1634. .LP
  1635. 3.5
  1636.     \fIOverall loudness rating (OLR) (Overall Send + Receive\fR 
  1637. \fI(OSR))\fR \v'2p'
  1638. .sp 9p
  1639. .RT
  1640. .LP
  1641.     Source:
  1642.     \fIb)\fR  | f Figure 1/P.65
  1643. .LP
  1644.     Load:
  1645.     \fIa)\fR  | f Figure 1/P.65
  1646. .PP
  1647. Overall SFC given by:
  1648. \v'6p'
  1649. .sp 1P
  1650. .ce 1000
  1651. \fIS
  1652. \dme
  1653. \u\fR = 20 log
  1654. \d10
  1655. \u 
  1656. @ { fIp~\de\u\fR } over { fIp~\dm\u\fR } @  dB
  1657. .ce 0
  1658. .sp 1P
  1659. .LP
  1660. .sp 1
  1661. .sp 1P
  1662. .LP
  1663. 3.6
  1664.     \fIJLR Junction loudness rating\fR \v'2p'
  1665. .sp 9p
  1666. .RT
  1667. .LP
  1668.     Source:
  1669.     \fId)\fR  | f Figure 1/P.65
  1670. .LP
  1671.     Load:
  1672.     \fIc)\fR  | f Figure 1/P.65
  1673. .PP
  1674. Junction loss/frequency characteristics given by:
  1675. \v'6p'
  1676. .sp 1P
  1677. .ce 1000
  1678. \fIX
  1679. \dJJ
  1680. \u\fR = 20 log
  1681. \d10
  1682. \u 
  1683. @ { (12~\fIE~\dJ\u\fR } over { fIV~\dJ\u\fR } @  dB
  1684. .ce 0
  1685. .sp 1P
  1686. .PP
  1687. .sp 1
  1688. \fINote\fR \ \(em\ Impedance terminations of 600 ohms are assumed.
  1689. \v'2P'
  1690. .sp 2P
  1691. .LP
  1692. \fBRecommendation\ P.66\fR 
  1693. .RT
  1694. .sp 2P
  1695. .ce 1000
  1696. \fBMETHODS\ FOR\ EVALUATING\ THE\ \fR \fBTRANSMISSION\ PERFORMANCE\fR 
  1697. .EF '%    Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.66''
  1698. .OF '''Volume\ V\ \(em\ Rec.\ P.66    %'
  1699. .ce 0
  1700. .sp 1P
  1701. .ce 1000
  1702. \fBOF\ DIGITAL\ TELEPHONE\ SETS\fR 
  1703. .FS
  1704. The
  1705. specifications in this Recommendation are subject to future enhancement and
  1706. therefore should be regarded as provisional.
  1707. .FE
  1708. .ce 0
  1709. .sp 1P
  1710. .ce 1000
  1711. \fI(Melbourne, 1988)\fR 
  1712. .sp 9p
  1713. .RT
  1714. .ce 0
  1715. .sp 1P
  1716. .LP
  1717. \fB1\fR     \fBIntroduction\fR 
  1718. .sp 1P
  1719. .RT
  1720. .PP
  1721. The CCITT recommends the following method to evaluate the voice
  1722. transmission performance of a digital telephone set using encoding conforming 
  1723. to Recommendation\ G.711 (see also Recommendation\ P.31). A digital telephone 
  1724. .PP
  1725. set is one in which the A/D and D/A converters are built in and the connection 
  1726. to the network is via a digital bit\(hystream. This poses a fundamental 
  1727. problem in applying existing performance and measurement techniques, such 
  1728. as 
  1729. Recommendations\ P.64, P.34 and\ P.38, since these are generally given 
  1730. in terms of a transfer function of analogue input and output quantities, 
  1731. e.g.\ a 
  1732. frequency response. The principles involved in this Recommendation are
  1733. applicable to handset, headset and hands\(hyfree operation; however, at present
  1734. only procedures applicable to handset operation have been developed.
  1735. .RT
  1736. .sp 2P
  1737. .LP
  1738. \fB2\fR     \fBApproaches for\fR 
  1739. \fBtesting digital telephones\fR 
  1740. .sp 1P
  1741. .RT
  1742. .PP
  1743. There are two methods for evaluating the transmission performance of a 
  1744. digital telephone, the codec approach and the direct approach. 
  1745. .PP
  1746. In the short term, use of the codec approach is advocated since many Administrations 
  1747. already have some experience with this methodology (see 
  1748. Recommendation\ O.133).
  1749. .RT
  1750. .LP
  1751. .sp 1
  1752. .bp
  1753. .LP
  1754. .rs
  1755. .sp 13P
  1756. .ad r
  1757. \fBFigure 1/P.66, p.\fR 
  1758. .sp 1P
  1759. .RT
  1760. .ad b
  1761. .RT
  1762. .sp 1P
  1763. .LP
  1764. 2.1
  1765.     \fICodec approach\fR 
  1766. .sp 9p
  1767. .RT
  1768. .PP
  1769. In this approach, shown in Figure 1/P.66, a codec is used to
  1770. convert the companded digital input/output bit\(hystream of the telephone 
  1771. set to the equivalent analogue values, so that existing test procedures 
  1772. and equipment can be used. This codec should be a high\(hyquality codec 
  1773. whose characteristics 
  1774. are as close as possible to ideal 
  1775. (see\ \(sc\ 5).
  1776. .RT
  1777. .sp 1P
  1778. .LP
  1779. 2.2
  1780.     \fIDirect digital processing approach\fR 
  1781. .sp 9p
  1782. .RT
  1783. .PP
  1784. In this approach, shown in Figure 2/P.66, the companded digital
  1785. input/output bit\(hystream of the telephone set is operated upon directly.
  1786. .PP
  1787. \fINote\fR \ \(em\ This approach is still under study in Question 38/XII.
  1788. .RT
  1789. .LP
  1790. .rs
  1791. .sp 12P
  1792. .ad r
  1793. \fBFigure 2/P.66, p.\fR 
  1794. .sp 1P
  1795. .RT
  1796. .ad b
  1797. .RT
  1798. .sp 2P
  1799. .LP
  1800. \fB3\fR     \fBDefinition of 0 dB reference point\fR 
  1801. .sp 1P
  1802. .RT
  1803. .PP
  1804. To preserve compatibility with existing codecs already in use in
  1805. local digital switches, which are defined as a 0\ dBr point, the codec 
  1806. (A\(hy\ or 
  1807. \(*m\(hylaw) sould be defined as follows:
  1808. .RT
  1809. .LP
  1810.     \(em
  1811.      D/A converter: a digital test sequence (DTS) representing the PCM equivalent 
  1812. of an analogue sinusoidal signal whose r.m.s. value is 
  1813. 3.14\ dB (A\(hylaw) or 3.17\ dB (\(*m\(hylaw) below the maximum full\(hyloaded 
  1814. capacity of 
  1815. the codec will generate 0\ dBm across a 600\ ohm load;
  1816. .LP
  1817.     \(em
  1818.      A/D converter: a 0 dBm signal generated from a 600 ohm source will give 
  1819. the digital test sequence (DTS) representing the PCM equivalent of an analogue 
  1820. sinusoidal signal whose r.m.s. value is 3.14\ dB (A\(hylaw) or 3.17\ dB 
  1821. (\(*m\(hylaw) below the maximum full load capacity of the codec;
  1822. .LP
  1823.     where DTS is defined as a periodic sequence of character
  1824. signals as given in Tables\ 5/G.711 and\ 6/G.711.
  1825. .bp
  1826. .sp 2P
  1827. .LP
  1828. \fB4\fR     \fBDefinition of interfaces\fR 
  1829. .sp 1P
  1830. .RT
  1831. .PP
  1832. The digital telephone test equipment will, in general, be connected to 
  1833. the telephone under test through an interface. 
  1834. .PP
  1835. Such an interface should be able to provide all the signalling and
  1836. supervisory sequences necessary for the telephone set to be working in 
  1837. all test modes. The interface must be capable of converting the digital 
  1838. output stream 
  1839. from the tested set (which may be in various formats, depending on the 
  1840. specific type of telephone set, e.g.\ conforming to Recommendation\ I.412 
  1841. for ISDN sets), to a form compatible with the test equipment. Interfaces 
  1842. can be applied for 
  1843. sending and receiving separately, taking into account telephone sets which 
  1844. are connected to various types of exchanges. 
  1845. .RT
  1846. .sp 2P
  1847. .LP
  1848. \fB5\fR     \fBCodec specification\fR 
  1849. .sp 1P
  1850. .RT
  1851. .sp 1P
  1852. .LP
  1853. 5.1
  1854.     \fIIdeal codec\fR 
  1855. .sp 9p
  1856. .RT
  1857. .PP
  1858. This characteristic can be realized, for example, using oversampling techniques 
  1859. and digital filters. 
  1860. .FE
  1861. The ideal codec consists of an independent encoder and decoder
  1862. whose characteristics are hypothetical and comply with Recommendation\ G.711.
  1863. The ideal encoder is a perfect analogue\(hyto\(hydigital converter preceded 
  1864. by an 
  1865. ideal low\(hypass filter (assumed to have no attenuation/frequency distortion 
  1866. and no envelope\(hydelay distortion), and may be simulated by a digital 
  1867. processor.
  1868. The ideal decoder is a perfect digital\(hyto\(hyanalogue converter followed 
  1869. by an ideal low\(hypass filter (assumed to have no attenuation/frequency 
  1870. distortion and no envelope\(hydelay distortion), and which may be simulated 
  1871. by a digital processor 
  1872. .
  1873. .PP
  1874. For the measurement of the sending side of a telephone set, the output 
  1875. digital signal is converted by the decoder to an analogue signal. The 
  1876. electrical characteristics of this output signal are measured using
  1877. conventional analogue instruments. For the measurement of the receiving 
  1878. side of a telephone set, the analogue output from a signal source is converted 
  1879. to a 
  1880. digital signal by the ideal encoder and fed to the receiving input of the
  1881. digital telephone set.
  1882. .RT
  1883. .sp 1P
  1884. .LP
  1885. 5.2
  1886.     \fIReference codec\fR 
  1887. .sp 9p
  1888. .RT
  1889. .PP
  1890. A practical implementation of an ideal codec may be called a
  1891. reference codec (see Recommendation\ O.133, \(sc\ 4).
  1892. .PP
  1893. For the reference codec, characteristics such as attenuation/frequency 
  1894. distortion, idle channel noise, quantizing distortion,\ etc. should be 
  1895. better 
  1896. than the requirements specified in Recommendation\ G.714, so as not to 
  1897. mask the corresponding parameters of the set under test. A suitable reference 
  1898. codec may be realized by using: 
  1899. .RT
  1900. .LP
  1901.     1)
  1902.     at least 14 bit linear A/D and D/A converters of high
  1903. quality, and transcoding the output signal to the A\(hy or \(*m\(hylaw 
  1904. PCM format; 
  1905. .LP
  1906.     2)
  1907.     a filter response that meets the requirements of
  1908. Figure\ 3/P.66.
  1909. .sp 1P
  1910. .LP
  1911. 5.2.1
  1912.     \fIAnalogue interface\fR 
  1913. .sp 9p
  1914. .RT
  1915. .PP
  1916. The output and input impedances return loss and longitudinal
  1917. conversion losses of the analogue interface of the reference codec should 
  1918. be in accordance with Recommendation\ O.133, \(sc\ 3.1.1. 
  1919. .RT
  1920. .sp 1P
  1921. .LP
  1922. 5.2.2
  1923.     \fIDigital interface\fR 
  1924. .sp 9p
  1925. .RT
  1926. .PP
  1927. The fundamental requirements for the reference codec digital
  1928. interface are given in the appropriate Recommendations (e.g.\ I.430\(hySeries
  1929. Recommendations for ISDN telephone sets).
  1930. .RT
  1931. .sp 2P
  1932. .LP
  1933. \fB6\fR     \fBMeasurement of digital telephone transmission characteristics\fR 
  1934. .sp 1P
  1935. .RT
  1936. .PP
  1937. Use of the codec test approach means that test procedures for
  1938. digital telephone sets in general follow those for analogue sets (see
  1939. Recommendation\ P.64). The reference codec should meet the requirements 
  1940. of \(sc\ 5. An important difference, however, concerns the test circuits 
  1941. themselves, see 
  1942. Figures\ 4/P.66 to\ 10/P.66.
  1943. .PP
  1944. The set is connected to the interface and is placed in the active call state.
  1945. .PP
  1946. \fINote\fR \ \(em\ When measuring digital telephone sets, it is advisable to
  1947. avoid measuring at sub\(hymultiples of the sampling frequency. There is a
  1948. tolerance on the frequencies of \(+- | % which may be used to avoid this 
  1949. problem, except for 4\ kHz where only the \(em2%\ tolerance may be used. 
  1950. .bp
  1951. .RT
  1952. .LP
  1953. .rs
  1954. .sp 20P
  1955. .ad r
  1956. \fBFigure 3/P.66, p.\fR 
  1957. .sp 1P
  1958. .RT
  1959. .ad b
  1960. .RT
  1961. .sp 2P
  1962. .LP
  1963. 6.1
  1964.     \fISending\fR 
  1965. .sp 1P
  1966. .RT
  1967. .sp 1P
  1968. .LP
  1969. 6.1.1
  1970.     \fISending frequency characteristic\fR 
  1971. .sp 9p
  1972. .RT
  1973. .PP
  1974. The sending frequency characteristic is measured according to
  1975. Recommendation\ P.64 using the measurement set\(hyup shown in Figures\ 4/P.66
  1976. or\ 5/P.66, depending on the excitation signal used.
  1977. .RT
  1978. .LP
  1979. .rs
  1980. .sp 18P
  1981. .ad r
  1982. \fBFigure 4/P.66, p.\fR 
  1983. .sp 1P
  1984. .RT
  1985. .ad b
  1986. .RT
  1987. .LP
  1988. .bp
  1989. .LP
  1990. .rs
  1991. .sp 18P
  1992. .ad r
  1993. \fBFigure 5/P.66, p.\fR 
  1994. .sp 1P
  1995. .RT
  1996. .ad b
  1997. .RT
  1998. .sp 1P
  1999. .LP
  2000. 6.1.2
  2001.     \fISend loudness rating\fR 
  2002. .sp 9p
  2003. .RT
  2004. .PP
  2005. This should be calculated from the sensitivity/frequency
  2006. characteristic determined in \(sc\ 6.1.1 by means of Recommendation\ P.79.
  2007. .PP
  2008. \fINote\fR \ \(em\ Other methods for calculating loudness ratings used 
  2009. by some Administrations for their own internal planning purposes can be 
  2010. found in 
  2011. Supplement\ No.\ 19.
  2012. .RT
  2013. .sp 1P
  2014. .LP
  2015. 6.1.3
  2016.     \fIDistortion\fR 
  2017. .sp 9p
  2018. .RT
  2019. .PP
  2020. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2021. European Administrations can be found in\ [1].
  2022. .RT
  2023. .sp 1P
  2024. .LP
  2025. 6.1.4
  2026.     \fINoise\fR 
  2027. .sp 9p
  2028. .RT
  2029. .PP
  2030. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2031. European Administrations can be found in\ [1].
  2032. .RT
  2033. .sp 1P
  2034. .LP
  2035. 6.1.5
  2036.     \fILinearity\fR 
  2037. .sp 9p
  2038. .RT
  2039. .PP
  2040. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2041. European Administrations can be found in\ [1].
  2042. .RT
  2043. .sp 1P
  2044. .LP
  2045. 6.1.6
  2046.     \fIDiscrimination against out\(hyof\(hyband input signal\fR 
  2047. .sp 9p
  2048. .RT
  2049. .PP
  2050. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2051. European Administrations can be found in\ [1].
  2052. .RT
  2053. .sp 2P
  2054. .LP
  2055. 6.2
  2056.     \fIReceiving\fR 
  2057. .sp 1P
  2058. .RT
  2059. .sp 1P
  2060. .LP
  2061. 6.2.1
  2062.     \fIReceiving frequency characteristic\fR 
  2063. .sp 9p
  2064. .RT
  2065. .PP
  2066. The receiving frequency characteristic is measured according to
  2067. Recommendation\ P.64 using the measurement set\(hyup shown in Figures\ 6/P.66
  2068. or\ 7/P.66, depending on the excitation signal used.
  2069. .bp
  2070. .RT
  2071. .LP
  2072. .rs
  2073. .sp 13P
  2074. .ad r
  2075. \fBFigure 6/P.66, p.\fR 
  2076. .sp 1P
  2077. .RT
  2078. .ad b
  2079. .RT
  2080. .LP
  2081. .rs
  2082. .sp 14P
  2083. .ad r
  2084. \fBFigure 7/P.66, p.\fR 
  2085. .sp 1P
  2086. .RT
  2087. .ad b
  2088. .RT
  2089. .sp 1P
  2090. .LP
  2091. 6.2.2
  2092.     \fIReceiving loudness rating\fR 
  2093. .sp 9p
  2094. .RT
  2095. .PP
  2096. This should be calculated from the sensitivity/frequency
  2097. characteristic determined in \(sc\ 6.2.1 by means of Recommendation\ P.79.
  2098. .PP
  2099. \fINote\fR \ \(em\ Other methods for calculating loudness rating used by some
  2100. Administrations for their own internal planning purposes can be found in
  2101. Supplement\ No.\ 19.
  2102. .RT
  2103. .sp 1P
  2104. .LP
  2105. 6.2.3
  2106.     \fIDistortion\fR 
  2107. .sp 9p
  2108. .RT
  2109. .PP
  2110. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2111. European Administrations can be found in\ [1].
  2112. .RT
  2113. .sp 1P
  2114. .LP
  2115. 6.2.4
  2116.     \fINoise\fR 
  2117. .sp 9p
  2118. .RT
  2119. .PP
  2120. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2121. European Administrations can be found in\ [1].
  2122. .RT
  2123. .sp 1P
  2124. .LP
  2125. 6.2.5
  2126.     \fILinearity\fR 
  2127. .sp 9p
  2128. .RT
  2129. .PP
  2130. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2131. European Administrations can be found in\ [1].
  2132. .bp
  2133. .RT
  2134. .sp 1P
  2135. .LP
  2136. 6.2.6
  2137.     \fISupurious out\(hyof\(hyband signals\fR 
  2138. .sp 9p
  2139. .RT
  2140. .PP
  2141. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2142. European Administrations can be found in\ [1].
  2143. .RT
  2144. .sp 1P
  2145. .LP
  2146. 6.3
  2147.     \fISidetone\fR 
  2148. .sp 9p
  2149. .RT
  2150. .PP
  2151. Provision should be made for driving the microphone of the
  2152. telephone set under test as described in \(sc\ 6.1 and measuring the receiver
  2153. output as described in \(sc\ 6.2. The recommended method of measuring sidetone 
  2154. is with the microphone and receiver mounted in the same handset, and using 
  2155. a test fixture which includes the artificial mouth and the artificial ear 
  2156. located 
  2157. relative to each other in accordance with Recommendation\ P.64.
  2158. .PP
  2159. \fINote\fR \ \(em\ Care should be taken to avoid mechanical coupling between 
  2160. the artificial mouth and the artificial ear. 
  2161. .RT
  2162. .sp 2P
  2163. .LP
  2164. 6.3.1
  2165.     \fISidetone frequency characteristic\fR 
  2166. .sp 1P
  2167. .RT
  2168. .sp 1P
  2169. .LP
  2170. 6.3.1.1
  2171.     \fITalker sidetone frequency characteristic\fR 
  2172. .sp 9p
  2173. .RT
  2174. .PP
  2175. The talker sidetone frequency characteristic is measured according to Recommendation\ 
  2176. P.64 using the measurement set\(hyup of Figures\ 8/P.66 or\ 9/P.66 depending 
  2177. on the excitation signal used. 
  2178. .RT
  2179. .LP
  2180. .rs
  2181. .sp 14P
  2182. .ad r
  2183. \fBFigure 8/P.66, p.\fR 
  2184. .sp 1P
  2185. .RT
  2186. .ad b
  2187. .RT
  2188. .LP
  2189. .rs
  2190. .sp 15P
  2191. .ad r
  2192. \fBFigure 9/P.66, p.\fR 
  2193. .sp 1P
  2194. .RT
  2195. .ad b
  2196. .RT
  2197. .LP
  2198. .bp
  2199. .sp 1P
  2200. .LP
  2201. 6.3.1.2
  2202.     \fIListener sidetone frequency characteristic\fR 
  2203. .sp 9p
  2204. .RT
  2205. .PP
  2206. The listener sidetone frequency characteristic is measured
  2207. according to Recommendation\ P.64 using the measurement set\(hyup of
  2208. Figure\ 10/P.66.
  2209. .RT
  2210. .LP
  2211. .rs
  2212. .sp 17P
  2213. .ad r
  2214. \fBFigure 10/P.66, p.\fR 
  2215. .sp 1P
  2216. .RT
  2217. .ad b
  2218. .RT
  2219. .sp 1P
  2220. .LP
  2221. 6.3.2
  2222.     \fISidetone masking rating\fR 
  2223. .sp 9p
  2224. .RT
  2225. .PP
  2226. This should be calculated from the sensitivity/frequency
  2227. characteristic determined in \(sc\ 6.3.1.2 by means of Recommendation\ P.79.
  2228. .RT
  2229. .sp 1P
  2230. .LP
  2231. 6.3.3
  2232.     \fIListener sidetone rating\fR 
  2233. .sp 9p
  2234. .RT
  2235. .PP
  2236. This should be calculated from the sensitivity/frequency
  2237. characteristic determined in \(sc\ 6.3.1.2 by means of Recommendation\ P.79.
  2238. .RT
  2239. .sp 1P
  2240. .LP
  2241. 6.4
  2242.     \fIEcho return loss\fR 
  2243. .sp 9p
  2244. .RT
  2245. .PP
  2246. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2247. European Administrations can be found in\ [1].
  2248. .RT
  2249. .sp 1P
  2250. .LP
  2251. 6.5
  2252.     \fIDelay\fR 
  2253. .sp 9p
  2254. .RT
  2255. .PP
  2256. Under study in Question 38/XII, but a method used by several
  2257. European Administrations can be found in\ [1].
  2258. .RT
  2259. .sp 2P
  2260. .LP
  2261.     \fBReferences\fR 
  2262. .sp 1P
  2263. .RT
  2264. .LP
  2265. [1]
  2266.      CCITT\ \(em\ Contribution COM XII\(hyNo.179, \fITransmission aspects 
  2267. for digital\fR \fItelephony\fR (Norway), Study Period\ 1985\(hy1988. 
  2268. .LP
  2269. .rs
  2270. .sp 5P
  2271. .ad r
  2272. Blanc
  2273. .ad b
  2274. .RT
  2275. .LP
  2276. .bp
  2277.