確保行動(dòng)電話聲音品質(zhì)的快速測試法

雖然行動(dòng)電話的重點(diǎn)應(yīng)用是在數(shù)據(jù)通訊上，但毫無疑問地，語音仍然是手機(jī)最迷人的殺手級(jí)應(yīng)用，因此，行動(dòng)電話的聲音品質(zhì)是其最重要的特性之一。聲音品質(zhì)會(huì)受三個(gè)因素影響：語音編碼器（Vocoder）的選擇、行動(dòng)電話的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、以及聲音傳感器（麥克風(fēng)和喇叭）的選擇。

語音編碼器的選擇在制訂標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就已經(jīng)決定了，不是任何的應(yīng)用設(shè)計(jì)可以改變的。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括聲音的隔離、到耳朵的耦合路徑、以及雜訊的抵銷（noise cancellation）等。喇叭和麥克風(fēng)的選擇也是重要的因素，但也是在開發(fā)的過程中就決定的。設(shè)計(jì)品質(zhì)的驗(yàn)證是一個(gè)冗長又困難的過程，困難點(diǎn)在于人聲和耳朵的模擬，以及在進(jìn)行聲音測試的時(shí)候，如何將人類的生理機(jī)能因素列入考慮。雖然市面上有現(xiàn)成的設(shè)備可以進(jìn)行這種測試，但是一般都相當(dāng)昂貴，而且行動(dòng)電話的聲音品質(zhì)驗(yàn)證過程非常地耗時(shí)。

生產(chǎn)制造上的考量

行動(dòng)電話一旦進(jìn)入生產(chǎn)程序之后，所有的這些因素應(yīng)該都已經(jīng)驗(yàn)證過，且若有問題的話，也已經(jīng)解決了，但果真是如此嗎？測試流程會(huì)不會(huì)又抓出有瑕疵的喇叭或麥克風(fēng)？安捷倫科技的Agilent 8960無線通訊測試儀器已經(jīng)推出聲音測試的功能，可用于GSM或cdma2000的測試。

其構(gòu)想是以噪音來激勵(lì)（excite）麥克風(fēng)，并以可被分析的電子聲音來激勵(lì)喇叭。我們不?裼靡話閆分恃櫓に?褂玫陌汗笥擲?訓(xùn)牟饈苑椒ǎ??灰?靡桓黽虻サ募芯擼?ixture）就可以了。該夾具需要先以一個(gè)已知的良好設(shè)計(jì)品來進(jìn)行調(diào)校，該良好設(shè)計(jì)品的反應(yīng)會(huì)被學(xué)習(xí)起來，然后將每支行動(dòng)電話的測試結(jié)果與之比較。

音源

可選擇的一種聲音測試信號(hào)是一個(gè)稱為P-50的人造聲音，P-50是ITU標(biāo)準(zhǔn)所定的名稱，用來描述聲音產(chǎn)生的過程。該聲音的統(tǒng)計(jì)資料顯示與真實(shí)語音的吻合度相當(dāng)高，吻合的項(xiàng)目包括：振幅的變動(dòng)、頻率響應(yīng)、以及信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)與真實(shí)語音的振幅和頻率相吻合的機(jī)率。不過，要比對(duì)這些吻合機(jī)率需要花上一段相當(dāng)長的時(shí)間，不符合生產(chǎn)制造流程的需求。

比較好的替代方法是使用離散式的多載波調(diào)變信號(hào)（discrete tone），這些信號(hào)隨后可以用傅立葉技術(shù)加以分析，所涵蓋的頻率范圍從300到3000 Hz。這種信號(hào)對(duì)現(xiàn)代的語音編碼器而言并不是理想的信號(hào)，但因?yàn)闀?huì)與一個(gè)已知良好的裝置做比較，所以可以偵測出有問題的聲音傳感器（transducer）。此外，將語音編碼器的雜訊抵銷功能關(guān)掉，可進(jìn)一步改善測試儀器中用來測試?yán)鹊男盘?hào)，這種方式可以產(chǎn)生更好的正弦波聲音。

圖1所示為喇叭的測試方式，所?裼玫氖且韻碌牟街瑁合仍誆饈砸瞧髦脅???艫擔(dān)?緩笏偷僥誆康撓鏌舯嗦肫髦薪?斜嗦耄?鏌舯嗦肫韉腦友兜窒?δ芤?氐?。接着????撓鏌糇柿賢腹?導(dǎo)實(shí)奈尷吡?岱⑸淶絞只??。拆}約芯叩絞只??鵲納?赳詈弦?緩茫?話慊崾褂靡蝗?粞棺⌒卸?緇盎?宓吶菝尷鸞海?⒔?罌朔縲?以誒?壬廈?。?鵲囊裊渴導(dǎo)噬鮮竅嗟鋇偷模?枰?釁?蘢爸貌拍芴?剿?氖涑?。来自吕浰肪i男藕嘔岜喚擁講饈砸瞧韉納?羰淙攵耍?約撲閆德氏煊Α

圖1：手機(jī)的喇叭測試

麥克風(fēng)的測試步驟大體上也是一樣的，但方向相反，如圖2所示。聲音也是在測試儀器中產(chǎn)生，然后送到聲音輸出埠，以驅(qū)動(dòng)固定在麥克風(fēng)附近的喇叭。接著，透過RF連結(jié)將手機(jī)語音編碼器的輸出信號(hào)發(fā)射到測試儀器中，進(jìn)行聲音的解碼和頻率響應(yīng)的計(jì)算。

圖2：手機(jī)的麥克風(fēng)測試

將分析出來之信號(hào)的形狀和振幅與參考測試信號(hào)做比較，就可以確定待測手機(jī)的組件是否為可靠的合格設(shè)計(jì)。圖3是一支GSM行動(dòng)電話的喇叭測試結(jié)果。

圖3：GSM行動(dòng)電話的喇叭頻譜圖

結(jié)論

這些測試非常地快速，通常每一項(xiàng)測試所需的時(shí)間都不到一秒。在生產(chǎn)制造的過程中，行動(dòng)電話已經(jīng)利用測試儀器在真實(shí)的連結(jié)中測試過了，因此增加這些測試并不需要額外的設(shè)定時(shí)間。不過，這些測試會(huì)需要用到特殊的夾具，但設(shè)計(jì)起來并不會(huì)太困難。運(yùn)用諸如8960無線通訊測試儀器所提供的聲音測試功能，可以確保生產(chǎn)出來的行動(dòng)電話具有更高的品質(zhì)。