确保行动电话声音品质的快速测试法

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虽然行动电话的重点应用是在数据通讯上，但毫无疑问地，语音仍然是手机最迷人的杀手级应用，因此，行动电话的声音品质是其最重要的特性之一。声音品质会受三个因素影响：语音编码器（Vocoder）的选择、行动电话的机构设计、以及声音传感器（麦克风和喇叭）的选择。

语音编码器的选择在制订标准的时候就已经决定了，不是任何的应用设计可以改变的。机构设计包括声音的隔离、到耳朵的耦合路径、以及杂讯的抵销（noise cancellation）等。喇叭和麦克风的选择也是重要的因素，但也是在开发的过程中就决定的。设计品质的验证是一个冗长又困难的过程，困难点在于人声和耳朵的模拟，以及在进行声音测试的时候，如何将人类的生理机能因素列入考虑。虽然市面上有现成的设备可以进行这种测试，但是一般都相当昂贵，而且行动电话的声音品质验证过程非常地耗时。
生产制造上的考量
行动电话一旦进入生产程序之后，所有的这些因素应该都已经验证过，且若有问题的话，也已经解决了，但果真是如此吗？测试流程会不会又抓出有瑕疵的喇叭或麦克风？安捷伦科技的Agilent 8960无线通讯测试仪器已经推出声音测试的功能，可用于GSM或cdma2000的测试。

其构想是以噪音来激励（excite）麦克风，并以可被分析的电子声音来激励喇叭。我们不?裼靡话闫分恃橹に?褂玫陌汗笥掷?训牟馐苑椒ǎ??灰?靡桓黾虻サ募芯撸?ixture）就可以了。该夹具需要先以一个已知的良好设计品来进行调校，该良好设计品的反应会被学习起来，然后将每支行动电话的测试结果与之比较。
音源

可选择的一种声音测试信号是一个称为P-50的人造声音，P-50是ITU标准所定的名称，用来描述声音产生的过程。该声音的统计资料显示与真实语音的吻合度相当高，吻合的项目包括：振幅的变动、频率响应、以及信号在一段时间内与真实语音的振幅和频率相吻合的机率。不过，要比对这些吻合机率需要花上一段相当长的时间，不符合生产制造流程的需求。

比较好的替代方法是使用离散式的多载波调变信号（discrete tone），这些信号随后可以用傅立叶技术加以分析，所涵盖的频率范围从300到3000 Hz。这种信号对现代的语音编码器而言并不是理想的信号，但因为会与一个已知良好的装置做比较，所以可以侦测出有问题的声音传感器（transducer）。此外，将语音编码器的杂讯抵销功能关掉，可进一步改善测试仪器中用来测试喇叭的信号，这种方式可以产生更好的正弦波声音。

图1所示为喇叭的测试方式，所?裼玫氖且韵碌牟街瑁合仍诓馐砸瞧髦胁???舻担?缓笏偷侥诓康挠镆舯嗦肫髦薪?斜嗦耄?镆舯嗦肫鞯脑友兜窒?δ芤?氐簟＝幼牛????挠镆糇柿贤腹?导实奈尴吡?岱⑸涞绞只?稀２馐约芯叩绞只??鹊纳?赳詈弦?缓茫?话慊崾褂靡蝗?粞棺⌒卸?缁盎?宓呐菝尴鸾海?⒔?罂朔缧?以诶?壬厦妗＠?鹊囊袅渴导噬鲜窍嗟钡偷模?枰?衅?茏爸貌拍芴?剿?氖涑觥＠醋月罂朔绲男藕呕岜唤拥讲馐砸瞧鞯纳?羰淙攵耍?约扑闫德氏煊Α
　

图1：手机的喇叭测试

　

麦克风的测试步骤大体上也是一样的，但方向相反，如图2所示。声音也是在测试仪器中产生，然后送到声音输出埠，以驱动固定在麦克风附近的喇叭。接着，透过RF连结将手机语音编码器的输出信号发射到测试仪器中，进行声音的解码和频率响应的计算。

图2：手机的麦克风测试

　
将分析出来之信号的形状和振幅与参考测试信号做比较，就可以确定待测手机的组件是否为可靠的合格设计。图3是一支GSM行动电话的喇叭测试结果。

　

图3：GSM行动电话的喇叭频谱图

结论

这些测试非常地快速，通常每一项测试所需的时间都不到一秒。在生产制造的过程中，行动电话已经利用测试仪器在真实的连结中测试过了，因此增加这些测试并不需要额外的设定时间。不过，这些测试会需要用到特殊的夹具，但设计起来并不会太困难。运用诸如8960无线通讯测试仪器所提供的声音测试功能，可以确保生产出来的行动电话具有更高的品质。