O som. O trato vocal Clovis Andrade de Almeida O trato vocal Clovis Andrade de Almeida.

O trato vocal

Clovis Andrade de Almeida

Ouvido humano

Sons audíveis

• Faixa16 a 20000 Hz.

• Velocidade341 m/s, a 15 ºC.

• PotênciaUma pessoa falando normalmente: 50W.Uma orquestra: 70 W.Um automóvel: 100 W.Um avião a jato: 10.000 W.

Intensidade sonora

• Expressão matemática:

A área deve ser tomada perpendicularmente à direção de propagação do som.

• Pressão mínima audível captável pelo ouvido humano:

2

Potência sonora WÁrea cm

PIS

4 162 2

dina watt2 10 2 10cm cm

p

Intensidade sonora

• Expressão matemática:

p – pressão sonora em N/m2

– densidade do ar em kg/m3

v – velocidade do ar em m/sI – intensidade sonora em W/m2

2

2

W cm

pIv

Parâmetros do telefone

Corrente normal: 30 mA Corrente máxima: 100 mA Corrente mínima: 20 mA Tom de campainha:

• 15 a 25 Hz, 60 a 90 Vrms , com duração de 1 s, com 4 s de interrupção.

Tom de chamada: Tom de ocupado: Pulso de discagem:

Eng. Clovis Almeida

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Interligação de dois pontos Interligação de dois pontos – diagrama básico– diagrama básico

A BMeio de transmissãoMeio de transmissão

Pares de fios de cobreCabo coaxial

Enlace radioelétrico terrestreEnlace radioelétrico por satélite

Enlace óptico

Eng. Clovis Almeida

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Interligação de dois pontos Interligação de dois pontos – diagrama em blocos– diagrama em blocos

Informações:Informações: TelefoniaTelefonia 4 4

kHzkHz Áudio de alta qualidadeÁudio de alta qualidade 15 kHz15 kHz Vídeo analógicoVídeo analógico 6 6

MHzMHz DadosDados VariávelVariável

Linha de transmissãoLinha de transmissão

A linha de transmissão também é conhecida como linha física, ou, ainda, como circuito físico.

É o mais antigo dos meios de transmissão utilizados pelas redes de telecomunicações.

Era bastante utilizado nas comunicações interurbanas.


Utilizavam um conjunto de postes, projetados com espaçamento adequado.

Eram fios de cobre ou alumínio, onde cada para de fios compunha um canal de voz.

Os equipamentos de ondas portadoras foram desenvolvidos com o objetivo de otimizar os investimentos realizados com a construção dos circuitos físicos.

Nada mais eram do que equipamentos elétricos e eletrônicos que utilizavam os circuitos já instalados, multiplexados e transmitidos em portadoras de vários canais de voz.

Linha de transmissão com Ondas PortadorasLinha de transmissão com Ondas Portadoras

Equipamento

Onda Portadora

Circuito Físico

Os sistemas de ondas portadoras em linhas de transmissão tem uso cada vez mais restrito.

As empresas de energia elétrica ainda utilizam esse sistema para comunicações operacionais, principalmente de supervisão, tendo como meio físico as próprias linhas de transmissão de energia.

Linha de transmissão com Ondas PortadorasLinha de transmissão com Ondas Portadoras

Eng. Clovis Almeida

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Vantagens:Vantagens:

Perda geralmente pequena em baixas freqüênciasPerda geralmente pequena em baixas freqüências Energia confinada (interferência não é severa)Energia confinada (interferência não é severa) Características estáveis e geralmente fáceis de compensarCaracterísticas estáveis e geralmente fáceis de compensar Capacidade elevada pois uma outra linha pode ser Capacidade elevada pois uma outra linha pode ser

implantada nas proximidadesimplantada nas proximidades

Eng. Clovis Almeida

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Desvantagens:Desvantagens:

Linhas subterrâneas e aéreas são carasLinhas subterrâneas e aéreas são caras Cuidadoso planejamento e licenças eventuais são Cuidadoso planejamento e licenças eventuais são

necessáriosnecessários Serviço móvel inviávelServiço móvel inviável Desativação com custo elevadoDesativação com custo elevado

Cabo coaxialCabo coaxial

• Apresenta propriedades muito mais favoráveis com relação às interferências e à distância de utilização.

• São utilizados em sistemas que necessitam de maior largura de banda.

• Existem vários tipos de cabos coaxiais, variando o seu diâmetro e a sua impedância e são bastante utilizados para redes de comunicação de banda larga (TV) e cabos de banda base (Ethernet).

Todo o conjunto está protegido por uma cobertura isolante de plástico.

Como principal característica dos cabos coaxiais, estes não são afetados por interferências externas, portanto capazes de suportar altas freqüências e velocidades de transmissão, em longas distâncias.

Cabo coaxialCabo coaxial

Eng. Clovis Almeida

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Enlace óptico com fibraEnlace óptico com fibra

FONTE ÓPTICA

CIRCUITO DEPOLARIZAÇÃO

Sinal de entrada

TRANSMISSOR

RECEPTORÓPTICO

AMPLIFICADOR

RECEPTOR

Cabo Óptico

Sinal de saída

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Incrível capacidade de canalizaçãoIncrível capacidade de canalização Tecnologia em rápida evoluçãoTecnologia em rápida evolução Material de baixo peso e fácil transporteMaterial de baixo peso e fácil transporte Fibras de plástico permitirão alta capacidade aos Fibras de plástico permitirão alta capacidade aos

assinantes residenciaisassinantes residenciais

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Fragilidade sem encapsulamentoFragilidade sem encapsulamento Dificuldade de conexãoDificuldade de conexão Acopladores em Acopladores em TT com perdas elevadas com perdas elevadas Falta de padronização por ser de tecnologia recenteFalta de padronização por ser de tecnologia recente Impossibilidade do uso da fibra para tele-alimentaçãoImpossibilidade do uso da fibra para tele-alimentação

A fibra óptica é um guia de onda em forma de filamento, geralmente de vidro, isto é de material polisilício, podendo ser de materiais plásticos, capaz de transportar uma potência óptica, ou luminosa, geralmente excitada por um laser ou por um LED.

As fibras utilizadas em telecomunicações a longas distâncias são sempre de vidro, as de plástico são usadas para redes de muito curtas distâncias, devido a sua maior atenuação.


O vidro é um material duro, frágil e transparente. Apesar de comportar-se como sólido é na verdade um líquido esfriado, amorfo sem estrutura cristalina. Normalmente o vidro é obtido por fusão à temperatura em torno de 1.250 ºC de areia, que é o óxido de silício (SiO2), de carbonato de sódio (NaCO3) e de carbonato de cálcio (CaCO3).


Núcleo

revestimento plástico

Casca Vidros de altíssima pureza

O laser é um termo proveniente da língua inglesa – light amplification by stimulated emission of radiation. É um dispositivo que utiliza o efeito mecânico do quantum para gerar luz de uma forma adequada ao tamanho, a forma e a pureza de forma controlada.

O diodo LED do inglês Light Emitting Diod – Diodo Emisor de Luz é um dispositivo semicondutor que emite luz monocromática quando se polariza diretamente através de uma corrente elétrica. A sua cor depende do material empregado em sua construção, podendo variar dentro da banda do ultravioleta, luz visível e infravermelho.


LED


A fibra óptica possui um núcleo central de plástico ou cristal com alto índice de refração, rodeado de uma capa de material similar com um índice de refração ligeiramente menor. Quando a luz chega a uma superfície que limita com um índice de refração menor, é refletida em grande parte, tanto mais quanto maior a diferença de índices e maior o ângulo de incidência.

É denominado de índice de refração ao coeficiente de velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio cujo índice é calculado. É simbolizado por n e se trata de um valor adimensional.


Assim pode-se escreve a sua equação da seguinte forma:

n = v1 / v2

Onde: v1: velocidade da luz no vácuo v2: velocidade da luz no meio onde é calculada –

ex.: vidro


O índice de refração da luz no ar é de 1,00029, mas para efeitos práticos é considerado como 1, já que a velocidade da luz neste meio está muito perto da velocidade da luz no vácuo.


O índice de refração da luz no ar é de 1,00029, mas para efeitos práticos é considerado como 1, já que a velocidade da luz neste meio está muito perto da velocidade da luz no vácuo.

A fibra óptica, utilizada em telecomunicações possui grandes vantagens sobre os cabos coaxiais, as quais podem ser enumeradas como:


Baixa atenuação; Grande largura de banda; Grande flexibilidade e pouco peso, o que resulta

em uma instalação mais fácil e um transporte mais barato;

Não é afetada por radiações; Alta estabilidade com a temperatura, o que

permite a sua utilização em ambientes adversos; e, Não emite radiações.


A fibra multimodo, permite que existam múltiplos modos guiados. O diâmetro do núcleo está compreendido entre 50 e 62,5 micros.

A fibra monomodo somente admite um modo guiado. Neste caso o diâmetro do núcleo é muito menor, sendo em torno de 9 micros. Existem vários tipos de fibras monomodo tais como:SMF (Standard Single Mode Fiber), DSF (Dispersion-Shifted Fiber) e NZ-DSF (Non-Zero Dispersion-Shifted Fiber).


O problema das fibras multimodo é a dispersão intermodal.

Este fenômeno é produzido porque a luz que viaja pela fibra se acopla aos distintos modos, e cada modo viaja a uma velocidade diferente. Devido a este fator para transmissão em longas distâncias é utilizada a fibra monomodo.


Eng. Clovis Almeida

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Enlace óptico sem fibraEnlace óptico sem fibraVantagens:Vantagens:

Apresenta quase todas as vantagens do enlace óptico com Apresenta quase todas as vantagens do enlace óptico com fibrafibra

Permite implantação entroncamentos urbanos de altíssima Permite implantação entroncamentos urbanos de altíssima capacidade em pouco tempocapacidade em pouco tempo


Forte atenuação em condições meteorológicas adversasForte atenuação em condições meteorológicas adversas Estrutura de fixação do transceptor exige alta rigidezEstrutura de fixação do transceptor exige alta rigidez

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Enlace óptico sem fibraEnlace óptico sem fibra

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Enlace óptico sem fibraEnlace óptico sem fibra

R T P C C C C

E TA -I

E TA -C

E R BR T P C

C LC L

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Enlace radioelétrico terrestreEnlace radioelétrico terrestre


Implantação relativamente barata e rápidaImplantação relativamente barata e rápida Licenças e permissões necessárias geralmente para torres, Licenças e permissões necessárias geralmente para torres,

apenasapenas Possibilidade de operar em ponto-multiponto (não Possibilidade de operar em ponto-multiponto (não

confinado) para serviços fixos e móveisconfinado) para serviços fixos e móveis Redes podem ser facilmente re-configuradas com pontos Redes podem ser facilmente re-configuradas com pontos

que podem ser implementados ou desativadosque podem ser implementados ou desativados

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Enlace radioelétrico Enlace radioelétrico terrestreterrestre


Elevadas perdas de propagação devido ao espalhamentoElevadas perdas de propagação devido ao espalhamento Apenas uma parte da energia atinge a antena receptoraApenas uma parte da energia atinge a antena receptora A energia espalhada pode provocar interferênciasA energia espalhada pode provocar interferências Capacidade limitada por localidade pelo re-uso nem Capacidade limitada por localidade pelo re-uso nem

sempre possívelsempre possível Características de propagação de natureza aleatória e, Características de propagação de natureza aleatória e,

eventualmente, seletiva e dependente da freqüênciaeventualmente, seletiva e dependente da freqüência Coordenação de freqüência é fator críticoCoordenação de freqüência é fator crítico

Enlace radioelétrico por satéliteEnlace radioelétrico por satélite

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O sistema de enlace via satélite, proporcionou um avanço considerável nas telecomunicações, pois permitiu o atendimento de várias áreas remotas do planeta, bem como a interligação de pontos extremamente distantes, sendo que os sinais de comunicação trocados entre eles fossem recebidos instantaneamente por diversos usuários. Veja o caso das transmissões via satélite para imagens de TV.


Eng. Clovis Almeida

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Enlace radioelétrico por Enlace radioelétrico por satélitesatélite


Apresenta quase todas as vantagens de um meio Apresenta quase todas as vantagens de um meio radioelétricoradioelétrico

Grande abrangência geográficaGrande abrangência geográfica Implantação rápida e de baixo custo por localidade Implantação rápida e de baixo custo por localidade

acrescentadaacrescentada Altíssima confiabilidadeAltíssima confiabilidade Alta eficiência em comunicações unidirecionaisAlta eficiência em comunicações unidirecionais

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Enlace radioelétrico por Enlace radioelétrico por satélitesatélite


Apresenta quase todas as limitações de um meio Apresenta quase todas as limitações de um meio radioelétricoradioelétrico

Tempo de propagação elevado quando o tempo de Tempo de propagação elevado quando o tempo de resposta é crítico, principalmente em retransmissõesresposta é crítico, principalmente em retransmissões

O custo de lançamento do satélite é elevadoO custo de lançamento do satélite é elevado Ineficiente para comunicações de voz (em tempo real)Ineficiente para comunicações de voz (em tempo real)

4.4 – Meios Utilizados para Transmissão4.4 – Meios Utilizados para Transmissão

4.4.7 – Radiocomunicações4.4.7 – Radiocomunicações4.4.7.3 – Sistema Ponto a Ponto4.4.7.3 – Sistema Ponto a Ponto

Componentes essenciais para uma comunicação sem fio

Rádio Transmissor (Tx) Linha de Transmissão (LT) Antena Transmissora Meio de Propagação Antena Receptora Linha de Transmissão (LT) Rádio Receptor (Rx)

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TransmissorTransmissor

Enlace radioelétrico terrestreEnlace radioelétrico terrestre

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Enlace radioelétrico Enlace radioelétrico terrestreterrestre

Receptor super-heteródinoReceptor super-heteródino

Difração das ondas eletromagnéticas devido a obstáculos

Quando uma onda eletromagnética é limitada em seu avanço por um objeto opaco que deixa passar apenas uma fração das frentes de onda, estas sofrem uma deflexão denominada difração.

Uma nova onda é composta pelos radiadores, com características de frentes de onda diferentes da onda original.

Refração atmosférica das ondas eletromagnéticas Ao longo do percurso, a trajetória da OEM sofre um

encurvamento na direção ao solo, pela passagem através de um meio com índice de refração variável com a altitude. Esta mudança de trajetória denomina-se refração da OEM.

A trajetória é desviada de forma que a onda percorre o traçado de uma arco descendente.

Divisão do espectro radioelétrico


ELF e VLF Radionavegação marítima, móvel marítimo, comunicações com submarinos, escavações em minas, etc.

LF Radionavegação marítima (rádio faróis), móvel marítimo, radiolocalização, radionavegação aeronáutica etc.

MF Radionavegação marítima, móvel marítimo, radionavegação aeronáutica, móvel aeronáutico, radiolocalização, radiodifusão, radioamador, móvel (socorro e chamada) etc.


HF Móvel aeronáutico, radiodifusão, radioamador, radiolocalização, móvel marítimo, pesquisas espaciais, móvel terrestre, rádio amador por satélite, radioastronomia, auxilio a meteorologia, fixo etc.

VHF Móvel terrestre, pesquisa espacial, fixo, radioamador, transmissão de TV e FM, radioastronomia, radionavegação aeronáutica, móvel marítimo, móvel aeronáutico, meteorologia por satélite, serviços públicos e privados de comunicações, serviços de segurança pública etc.


UHF Móvel terrestre, móvel por satélite, radionavegação por satélite, pesquisa espacial, auxílio a meteorologia, exploração da terra por satélite, meteorologia por satélite, radioastronomia, radioamador, fixo, móvel etc.

SHF e EHF Comunicação pública a longa distancia: sistemas interurbanos e internacionais em radiovisibilidade e via satélite.

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