確保行動電話聲音品質的快速測試法

雖然行動電話的重點應用是在數(shù)據通訊上，但毫無疑問地，語音仍然是手機最迷人的殺手級應用，因此，行動電話的聲音品質是其最重要的特性之一。聲音品質會受三個因素影響：語音編碼器（Vocoder）的選擇、行動電話的機構設計、以及聲音傳感器（麥克風和喇叭）的選擇。

語音編碼器的選擇在制訂標準的時候就已經決定了，不是任何的應用設計可以改變的。機構設計包括聲音的隔離、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。設計品質的驗證是一個冗長又困難的過程，困難點在于人聲和耳朵的模擬，以及在進行聲音測試的時候，如何將人類的生理機能因素列入考慮。雖然市面上有現(xiàn)成的設備可以進行這種測試，但是一般都相當昂貴，而且行動電話的聲音品質驗證過程非常地耗時。

生產制造上的考量

行動電話一旦進入生產程序之后，所有的這些因素應該都已經驗證過，且若有問題的話，也已經解決了，但果真是如此嗎？測試流程會不會又抓出有瑕疵的喇叭或麥克風？安捷倫科技的Agilent 8960無線通訊測試儀器已經推出聲音測試的功能，可用于GSM或cdma2000的測試。

其構想是以噪音來激勵（excite）麥克風，并以可被分析的電子聲音來激勵喇叭。我們不?裼靡話閆分恃櫓に?褂玫陌汗笥擲?訓牟饈苑椒ǎ??灰?靡桓黽虻サ募芯擼?ixture）就可以了。該夾具需要先以一個已知的良好設計品來進行調校，該良好設計品的反應會被學習起來，然后將每支行動電話的測試結果與之比較。

音源

可選擇的一種聲音測試信號是一個稱為P-50的人造聲音，P-50是ITU標準所定的名稱，用來描述聲音產生的過程。該聲音的統(tǒng)計資料顯示與真實語音的吻合度相當高，吻合的項目包括：振幅的變動、頻率響應、以及信號在一段時間內與真實語音的振幅和頻率相吻合的機率。不過，要比對這些吻合機率需要花上一段相當長的時間，不符合生產制造流程的需求。

比較好的替代方法是使用離散式的多載波調變信號（discrete tone），這些信號隨后可以用傅立葉技術加以分析，所涵蓋的頻率范圍從300到3000 Hz。這種信號對現(xiàn)代的語音編碼器而言并不是理想的信號，但因為會與一個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掉，可進一步改善測試儀器中用來測試喇叭的信號，這種方式可以產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?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?導實奈尷吡?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：手機的喇叭測試

麥克風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生，然后送到聲音輸出埠，以驅動固定在麥克風附近的喇叭。接著，透過RF連結將手機語音編碼器的輸出信號發(fā)射到測試儀器中，進行聲音的解碼和頻率響應的計算。

圖2：手機的麥克風測試

將分析出來之信號的形狀和振幅與參考測試信號做比較，就可以確定待測手機的組件是否為可靠的合格設計。圖3是一支GSM行動電話的喇叭測試結果。

圖3：GSM行動電話的喇叭頻譜圖

結論

這些測試非常地快速，通常每一項測試所需的時間都不到一秒。在生產制造的過程中，行動電話已經利用測試儀器在真實的連結中測試過了，因此增加這些測試并不需要額外的設定時間。不過，這些測試會需要用到特殊的夾具，但設計起來并不會太困難。運用諸如8960無線通訊測試儀器所提供的聲音測試功能，可以確保生產出來的行動電話具有更高的品質。