音頻測試設備：目的在于使硬件測試工程師在測試音頻性能時有所遵循，確保手機音頻性能符合相關規(guī)范以及實際使用要求

音頻測試系統(tǒng)啟動過程

正確連接測試設備后， 逐個開啟儀器電源。 UPL16 應該運行 3GPP 目錄下的 3GPP_TST.BAS 文件。CMU200 的 Speech  mode  應該采用 handset  low 模式。手機與 CMU200  的連接必須采用無線耦合的模式。禁止已經(jīng)啟動的儀器進行相互連接或者斷開，以避免帶電插拔可能造成的接口電路損壞。

 音頻測試系統(tǒng)校正

當音頻測試儀器架設好之后需要對人工耳 ,人工嘴和編解碼器進行測試前的校準 .除非測試儀器被移動過或者改變了型號 ,一般情況下不需要每次實驗前都進行校正 .校正數(shù)據(jù)會被 UPL16 自動計算進最后的結(jié)果 .

為了保證音頻測試的一致性和可比較性， 禁止任何人變動目前測試架上已經(jīng)固定下來的人工嘴位置，手機定位部分夾具位置可以根據(jù)需要小幅度調(diào)整。

未經(jīng)硬件音頻測試項目組長同意不得進行人工嘴和人工耳校準操作 。

將待測試手機正確放置在測試夾具中，注意聽筒處的密封以防止泄露影響測試結(jié)果。

microphone 的位置以適合夾具為原則，同時盡量保證不同手機在測試時其 microphone 相對人工嘴的位置相同。 測試過程中不能隨意變換位置來得到較好的測試結(jié)果。

 

音頻測試項目

發(fā)送靈敏度 / 頻率響應

發(fā)送靈敏度是指的數(shù)字音頻接口或者系統(tǒng)語音解碼器的輸出電平與仿真嘴中的輸入聲壓之比，用 dB 表示。他是一個以輸入聲音信號頻率為變量的函數(shù)，

發(fā)送靈敏度 /頻率響應應該在下表給出的容限范圍內(nèi)。在頻率 /dB 靈敏度坐標上將以下的點之間直線連接得到一個基準 Mask, 測試結(jié)果理論上應該全部在 Mask 規(guī)定的范圍之內(nèi)。

 

其測試模板如下圖所示

音頻測試方法如下：

（ 1） 將手機放置在音頻測試夾具中，將聽筒和人工耳貼近密封

（ 2） 在 CMU200  和手機之間建立通話連接，注意語音編碼為 (Handset Low)

（ 3） 人工嘴在嘴參考點 (MRP) 發(fā)送一個聲壓為 -4.7dBPa 的信號。

（ 4） 在 100~4000Hz 頻段中間，測試輸出電平

（ 5） 計算

 

發(fā)送響度（ SLR ）

發(fā)送響度是一種基于客觀單音測試的表示發(fā)送頻率響應的方法，此參數(shù)表征收聽者對于話音信號的感受。發(fā)送響度規(guī)范要求為： 8± 3dB

具體測試方法如下：

（ 1） 手機放置在電話測試頭的夾具上，將聽筒和人工耳密合。

（ 2） 手機和 CMU200 之間建立一個全速率的話音呼叫

（ 3） 人工嘴在嘴參考點發(fā)送一個聲壓為 -4.7dBPa 的單音信號

（ 4） 測試系統(tǒng)在 200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500 ，

4000Hz 等頻點上分別測量發(fā)送靈敏度

（ 5） 計算

 

接收靈敏度 / 頻率響應

接受靈敏度是人工耳處的輸出聲壓與 SS 的輸入電平的比值，單位為 dB.

接收靈敏度 / 頻率響應必須符合下表之中的規(guī)定。將下表中的各點直線連接得到 Mask ，所有測試結(jié)果均應該在 Mask 所規(guī)定的范圍之內(nèi)。

 

 根據(jù)實際使用的效果， 暫時確定以以下 receiver frequency response 曲線為目標。 這種理想曲線可以兼顧 receiver 聲音清晰和柔和的特點。

 

   

音頻測試方法如下：

（ 1） 手機放在電話測試頭夾具中，聽筒部分和人工耳緊密貼合。

（ 2） 在 CMU200 和手機之間建立語音呼叫連接

（ 3） 在 100~4000Hz 頻段內(nèi)，測試人工耳中（ ERP）的聲壓。

 

接收響度（ RLR ）

最大音量時 的 RLR

接收響度 RLR 是一種基于客觀單音測試的表示接受頻率響應的方法，他也是收聽者對于話音信號響度感受的一種表示。

（ 1 ） 在實際使用中，標準中規(guī)定的 RLR=2 的聲音響度是非常輕的，難以聽清楚。為符合實際使用需要，當 Receiver 響度為 7 格時， RLR 必須在 -18 和-22 之間。

（ 2） 測試方法：

（ 1） 將手機放置在電話測試頭的夾具上，聽筒和人工耳緊密貼合

（ 2） 在 CMU200 和手機之間建立一個全速率語音呼叫連接

（ 3） 測試系統(tǒng)在 200，250，315，400，500，600，800，1000，1250，1600 ，2000 ，4000Hz

等頻率上測量接收靈敏度。

（ 4） 計算

不同音量級別情況下的 RLR

receiver  音量可以通過側(cè)鍵從 0 到 7 格調(diào)節(jié)，根據(jù)目前的軟件設置， RLR 應該基本符合以下表格規(guī)定：

8 個不同音量級 7? 6 6 ? 5 5? 4 4? 3 3? 2 2?  1 0

不 同 音 量 級 別 時 的RLR 值變化幅度 （ dB）3 3 3 3 6 9 Mute

 

側(cè)音屏蔽度

側(cè)音掩蔽評定值是基于客觀單音的測試，表示仿真嘴至仿真耳間的通路損耗，本測試表征了說話者在說話時對于本人語音的感受（包括從 MIC 收到的周圍背景噪聲）

STMR 的值應為 15± 5dB.當提供用戶控制的接收音量控制功能 ,STMR 應該符合設定的要求 ,此時接收響度評定值應該等于標稱值。

? STMR 的測試值跟音頻設置中的  MicPGA （ 0~15  ）、SideTone （0~65535 ）和側(cè)鍵音量調(diào)節(jié)格數(shù)（ 0~7  ）有關。測試時應該首先保證 SLR 和 RLR  在規(guī)范要求的范圍內(nèi)， 也即 SLR=8±3，RLR=2±3的情況下。

? 此項測試由于參數(shù)尚未確定， 需要進一步分析。 目前暫時不要調(diào)整。 繼續(xù)使用軟件中的 default

值。

音頻測試方法 ：

（ 1） 將手機放置在電話測試頭的夾具上，將聽筒和人工耳緊密貼合。

（ 2） 在 CMU200 和待測手機之間建立一個全速率語音呼叫連接。

（ 3） 人工嘴在嘴參考點輸入一個強度為 -4.7dBPa 的單音信號

（ 4） 在各頻率點上測試人工耳中的聲壓

（ 5） 計算結(jié)果

 

 

發(fā)送失真

發(fā)送失真是發(fā)射信號和總的失真的比值，是對發(fā)射設備線性程度的一個判定標準。

信號電平和總失真功率之比應該高于下面表格中的限值。 嘴參考點 (MRP) 處聲壓產(chǎn)果 10dBPa 除外）

 

 

失真測試模板如下：

失真測試方法如下：

（ 1） 將測試手機放置在電話測試頭的夾具中，將聽筒和人工耳緊密貼合。

（ 2） 測試手機必須 通過無線方式與 CMU200 進行連接 ，儀器控制手機分別在 GSM900 CH62 PCL5 和 DCS1800 CH700 PCL0 方式下工作。

（ 3） 在手機和 CMU200 之間建立一個全速率語音呼叫連接。

（ 4） 在嘴參考點處輸入一個頻率為 1KHz 的正弦波信號， 其電平相對于參考電平分別為：

-35， -30， -25，-20， -15， -10， -5， 0， 5， 10(dB)

（ 5） 在每一個信號電平上，測試信號與總失真的功率之比。

（ 6） 必須輸出兩個測試結(jié)果，分別是在 GSM 頻段和在 DCS 頻段下工作的結(jié)果。

 

接收失真

接收失真時接收信號和總失真的一個比較值，他反映了 receiver 的線性程度。接收失真的具體要求如下：

 

 

失真測試模板如下圖：

 

 

具體測試步驟以及原理類似發(fā)送失真。要求手機在音量格數(shù)為 4  格或 RLR=-13 時，Receiving

Distortion 為 Pass 。

 

回音損耗

回音損耗表示從 receiver 到 mic 的聲音損耗， 標準要求在最大音量時大于 46dB. 但現(xiàn)在實際測試中還不能達到這個值，  根據(jù)前面的測試經(jīng)驗暫定為大于 33dB（最大音量情況下） 。

測試方法如下：

（ 1） 將測試手機放置在電話測試頭的夾具中，將聽筒和人工耳緊密貼合。

（ 2） 測試手機必須 通過無線方式與 CMU200 進行連接 ，儀器控制手機分別在 GSM900 CH62 PCL5 和 DCS1800 CH700 PCL0 方式下工作。

（ 3） 在手機和 CMU200 之間建立一個全速率語音呼叫連接。

（ 4） SS 發(fā)送 10 秒的語音訓練序列， 使手機回音抑止器進入工作狀態(tài)。 在選擇“ Echo Loss” 測試時，“ W TRNG ”使用語音訓練序列； “ No TRNG ”，不使用語音訓練序列。 （注：

ADI  平臺的手機，沒有回音抑止器，因此測試時無需語音訓練比特。 ）

（ 5） SS 在 300Hz ～ 3400Hz 頻率范圍內(nèi)發(fā)送 0dBm 的單音數(shù)字信號。

（ 6） SS 在語音信號解碼器端測量輸出信號電平。

（ 7） 計算通路間的回音損耗。

 

空閑信道噪聲

發(fā)送

發(fā)送方向的空閑信道噪聲是指  MRP 出在一個安靜的環(huán)境時， DAI  處產(chǎn)生的等效噪聲電平。 規(guī)范要求空閑信道發(fā)送噪聲不得超過 -64dBm0P 。

測試方法如下：

a) 將測試手機放置在電話測試頭的夾具中，將聽筒和人工耳緊密貼合。 （確保手機出在安靜的環(huán)境中，靜音箱的門要所緊）

b) 測試手機必須 通過無線方式與 CMU200 進行連接 ，儀器控制手機分別在 GSM900 CH62 PCL5 和 DCS1800 CH700 PCL0 方式下工作。

c) 在手機和 CMU200 之間建立一個全速率語音呼叫連接。

d) SS 測量發(fā)送信道噪聲。

 

 

接收

接收方向空閑信道噪聲是指在 DAI 端輸入 No.1 編碼的比特流時，在人工耳處測得的聲壓。因

為此項標準與耳機音量存在直接關系，介于實際手機音量相對較大，因此該項指標標準定為：最大

音量時≤ -38dBPa(A) 。（國際標準為≤ -54dBPa(A) ）如果測試結(jié)果出在臨界狀態(tài)，需要配合主觀測試綜合判斷。

測試方法如下：

a) 將測試手機放置在電話測試頭的夾具中，將聽筒和人工耳緊密貼合。 （確保手機處在安靜的環(huán)境中，靜音箱的門要所緊）

b)  測試手機必須 通過無線方式與 CMU200 進行連接 ，儀器控制手機分別在 GSM900 CH62 PCL5  和 DCS1800 CH700 PCL0 方式下工作。

c) 在手機和 CMU200 之間建立一個全速率語音呼叫連接， 將手機聽筒音量置為最大。

d) SS 向手機發(fā)送 No.1 編碼的語音比特數(shù)據(jù)。

e) SS 在人工耳處測量噪聲電平。

 

 

參數(shù)調(diào)整

 

音頻參數(shù)的調(diào)整非常重要，目前主要測試項目的相關調(diào)整方法如下：

（1） 接收（發(fā)射）靈敏度 /頻率響應曲線

此測試就是要求頻率響應曲線在規(guī)范的模板之內(nèi)，如果不符合要求，可以通過 Digital Filter 調(diào)整相關參數(shù)，并將參數(shù)寫入 microphone 和 receiver 的濾波器參數(shù)數(shù)組中。

Sending Frequency Response 盡量達到比較平坦的頻響曲線。

對 Receiving Frequency Response 前面已經(jīng)提出了理想曲線， 要求盡量調(diào)整到理想曲線形狀。 可以使用低音增強型的 receiver 。通過 digital filter 調(diào)整頻響曲線。

（采用低音增強型的 receiver ，通過 digital filter 將之調(diào)整到平坦的 receiver 頻響之后的 receiver

效果會比較好。 ）

（2） SLR( 發(fā)送響度 )

這項指標的要求為 8± 3dB，可以通過修改主 microphone 配置參數(shù)中的 MicPGA 和 ulGain 來 調(diào)整。主通道 MicPGA  設為 1 不宜大于 3，輔助通道 MicPGA 不宜大于 7。

（輔助通道的 參數(shù)如何相互配合以達到最佳的 SLR  和 Sending Distortion 這一問題正在研究之中，后續(xù)再更新次部分內(nèi)容 ）

（3） RLR( 接收響度 )

實際使用中，當 Receiver  音量設為 7  格時，要求通過調(diào)整 receiver  配置參數(shù)的 dlGain 和

dlVolume 使 RLR 達到 -18 以下。。

當滿足 RLR ≤ -18 （音量 7 格）這一條件時，同時必須保證 :

1) 在其它音量格數(shù)時， Receiving Distortion 指標 pass；

2) 通話時 receiver 上音頻信號不會因為 dlGain 和 dlVolume 過大而出現(xiàn)嵌位 （削頂） 的現(xiàn)象；

3) 與實際網(wǎng)絡通話時， receiver 沒有噪雜不清的情況。

4) 與實際網(wǎng)絡通話時，在最大音量下，對方?jīng)]有明顯回聲。

（4） STMR

側(cè)音屏蔽率的規(guī)范要求有新舊兩種版本，原來    7Layers  采用《 3GPP TS 510.10-1-460》中的規(guī)定要求是 18± 5dB，而現(xiàn)在北京泰爾實驗室根據(jù)《  GSM 11.10 》的規(guī)定要求是  13± 5dB，綜合諸多因素，我們目前暫時規(guī)定調(diào)試值為   15 ±5dB,可以通過修改  Receiver 配置參數(shù)的 sidetonegain 來調(diào)整。

（5） 發(fā)送失真

microphone 偏置電路是否合理將明顯影響此指標，同時，合理調(diào)整 micPGA 和 ulGain 也可以改善 sending distortion 。理論上， micPGA 過大會造成音頻信號放大的同時熱噪聲和電源噪聲的放大，

從而引起 sending distortion 惡化。但是， 如果 micPGA 過小也可能造成信號抗射頻耦合噪聲和電源

噪聲能力下降的問題。 同時， microphone 自身的品質(zhì)也會極大地影響 sending distortion 的結(jié)果。 目前提高此部分性能的處理方法有：

1) 調(diào)整外圍電路

2) 使用高品質(zhì) microphone 產(chǎn)品

3) 調(diào)整 micPGA  和 ulGain 值，注意調(diào)整后必須保證 SLR、 STMR 符合要求

（6） Echo Loss

影響 Echo Loss  的主要因素有手機本身結(jié)構(gòu)、  RLR 值、 SLR 值等。當手機出現(xiàn) Echo Loss 超過規(guī)范要求時， 最主要的因素是手機結(jié)構(gòu)本身的問題。 在手機結(jié)構(gòu)不可能修模的情況下， 可以適當調(diào)整（增加） RLR 和 SLR 值來改善 Echo Loss ，但同時需保證時間通話時聽筒和話筒音量可以接受。

（7） Idle Channel Noise — Receiving

當接收方向空閑信道噪音過大時，可以適當調(diào)整 RLR 值（增大） 。但同時需要保證實際通話音量可以接受。

（8） 音頻參數(shù)調(diào)整文件 l1aucal.c

主輔音頻通道的以下參數(shù)可以通過 l1aucal.c 文件進行調(diào)整：

ulGain micPGA

sending digital filter dlGain

dlV olume sideToneGain receiving digital filter

 

其它噪聲主觀判斷測試

 

射頻噪聲測試

將平板天線或者其它天線連接在綜合測試儀上，手機通過耦合的方式與綜合測試儀建立呼

叫。

測試項目和規(guī)則：

（ 1） 在盡量安靜的環(huán)境中進行此項測試。

（ 2） 手機分別在 GSM CH62 和 DCS CH698 信道上進行工作；

（ 3） 手機分別用主音頻通道和耳機進行通話測試；

（ 4） 綜測儀控制手機在最大功率等級工作；同時必須保證手機無線發(fā)射功率是正常的。

（ 5） 手機 Receiver 的音量設置為最大 7 格；

（ 6） 儀器 bit stream 采用 echo 的模式；

（ 7） 聽 Receiver 上是否有“茲茲”的射頻 TDD 噪聲的存在。

（ 8） 在耳機測試中可以將耳機線纏繞在手機上檢查是否有 TDD 噪聲。

? 低質(zhì)量的 Microphone 、Receiver 和音頻電路都可能造成 TDD 噪聲。

 

receiver 到 microphone 的嘯叫測試

將手機的 Receiver 設置為 7 格最大，在實際網(wǎng)絡中撥打固定電話或者“ 1861 ”建立語音通話，然后快速閉合上翻蓋， 仔細聽 receiver 上是否有嘯叫現(xiàn)象的發(fā)生。 特別對于合蓋時 receiver 和 microphone 距離非常接近的設計，合蓋時很容易產(chǎn)生自激嘯叫。過去的經(jīng)驗表明此問題可

以通過軟件更改解決。

 

LCM 屏嘯叫測試

由于 LCM 上背光燈的影響， 待機和通話時 LCM  經(jīng)常發(fā)出音量很低、 聲音頻率很高鳴叫聲。 需要分別在背光全亮和半亮的條件下測試。

在待機狀態(tài)下，打開屏，在背光全亮和半亮的情況下，將耳朵貼到屏上仔細聽是否有鳴叫聲。

實際網(wǎng)絡中撥打“ 112”建立語音通話，將 receiver 音量調(diào)至最低 0 格，在背光全亮和半亮的情況下，將耳朵貼到屏上聽是否有鳴叫聲。

實際通話測試

沒有回聲和噪聲，如有和音量是否有關系在嘈雜環(huán)境下，最大音量時是否能聽清楚