技 術 要 求
1、確定抑制周邊噪聲指標的依據及測試方法:
(1)由于聲源的能量在空間按傳輸距離為半徑的球面進行擴散。聲壓級隨著距聲源的距離的增加而減小,是與聲源距離“x”的函數。可用以下公式表示:S=SPL-20log(x/0.01) 其中:S是距離聲源X米形成的聲壓級;SPL是聲源處的聲壓級。
(2)人們在噪聲環境中通話、錄音,聲音也會不由自主地提高到與其相當或超過的聲壓級。這是人本能的反應,因為通話人需要聽得見自己的聲音。也就是說,人在強干擾噪聲環境中講話,在麥克風距離嘴較近時,人所做的努力最多使麥克風的信噪比為0dB,這不能保證傳輸或記錄的語音能被識別。只有當信噪比大于或等于15dB后,人們才能容易地識別有效語音。所以,要求加入抑制噪聲電路后,在特定的噪聲環境中,抑噪電路的輸出信噪比等于或大于15dB。
(3)人的正常講話語音在距離嘴唇1cm處的聲壓級為96dB,把它設為基準參考點,正常使用通信設備時,人的嘴唇距離麥克風距離一般小于10cm。此處正常通話語音的聲壓級應該是S=96dB-20log(0.1/0.01)dB=76dB。所以,把80dB以上聲壓級的噪聲確定為強噪聲是合理和符合實際的。可根據抑制周邊噪聲產品的使用環境,可分別設計抑制周邊噪聲為80dB、84dB、90dB等不同聲壓級指標的產品。
(4)抑制噪聲電路指標測試
★、21系列芯片構成的抑噪電路如下:
★ 、測試所用儀表:
a.音頻信號源
b.示波器或交流毫伏表
c.音頻放大器
d.穩壓電源或電池組
e.帶功率放大器的音箱
f.音頻場強儀
★、測試方框圖:(下圖的示波器可以用毫伏表計量)
★、測試環境:
測試應在消音室內進行,這樣可以避免由于測試房間六面壁墻反射的聲音信號造成的測試誤差。若沒有消音室,測試也可以在大于20平方米且六壁聲波反射較小的房間內進行。不過應適當調整主音源輸出的聲壓級,使其既不能偏小也不能過大,最好能經過多次試驗,使六面壁墻對主聲源的反射總量遠小于主聲源的直射聲壓級。
★、測試理論依據:
自由聲場傳輸衰減法則。對于自由空間一個點聲源的聲壓級能量分布,是按傳輸距離為半徑的球面積擴散。所以,傳輸距離每增加一倍,聲壓級的能量就會衰減6dB。
★、測試步驟:
(a)對于抑制周邊噪聲為80dB聲壓級電路的測試:
首先把芯片構成抑噪80dB聲壓級電路的麥克風,放置在距離主聲場揚聲器16cm處,在語音的300HZ至3500HZ的頻帶內,分別選取300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K頻率點,并調節音頻功放使距揚聲器16CM處的場強在每個測試頻點都保持在80分貝聲壓級。用示波器或毫伏表監視抑噪電路的輸出,并記錄輸出數據A。
然后其他的條件不動,只是把的麥克風從16cm拉至距離聲源揚聲器8cm處,在相應300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K的頻率點上,用示波器或毫伏表監視抑噪電路的輸出,并記錄輸出數據B。
(b)對于抑制周邊噪聲為84dB聲壓級電路的測試:
把抑制噪聲84分貝聲壓級抑噪電路的麥克風放置在距離揚聲器16cm處,在語音的300HZ至3500HZ的頻帶內,分別選取300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K頻率點,調節音頻功放使距揚聲器16cm處的場強在每個測試頻點都保持在84分貝聲壓級。用示波器或毫伏表監視抑噪電路的輸出,并記錄輸出數據A。
然后其他的條件不動,只是把的麥克風從16cm拉至距離聲源揚聲器8cm處,在相應300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K的頻率點上,用示波器監視抑噪電路的輸出,并記錄輸出數據B。
(c)對于抑制周邊噪聲為90dB聲壓級電路電路的測試:
把抑制噪聲90分貝聲壓級抑噪電路的麥克風放置在距離揚聲器16cm處,在語音的300HZ至3500HZ的頻帶內,分別選取300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K頻率點,并調節音頻功放使距揚聲器16cm處的場強在每個測試頻點都保持在90分貝聲壓級。用示波器或毫伏表監視抑噪電路的輸出,并記錄輸出數據A。
然后其他的條件不動,只是把抑噪電路的麥克風從16cm拉至距離聲源揚聲器8cm處,在相應300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K的頻率點上,用示波器或毫伏表監視抑噪電路板的輸出,并記錄輸出數據B。
計算衰減值C=20㏒B/A;相應抑噪電路在對應頻率的抑制度為:L=C-6dB。
因為人耳對語音的清晰度及干擾噪聲敏感度感覺,在500HZ至3000HZ之間的頻帶內;對300HZ以下的噪聲人耳并不敏感。因此在300HZ這個頻點上的抑制度指標允許存在-3dB誤差。
2、對抑噪手機、對講機、電話機產品抑噪指標的主觀評價標準:
由于手機、對講機都是無線甚高頻以上的通信設備,語音信號的傳輸要依靠射頻信號,這就使被測整機發送射頻信號,干擾測試儀器、儀表以至于不能準確地讀出相應檢測數據。電話機又沒有相應的音頻輸出接口,若不打開整機和測試儀就不能連接。通用的電話綜合測試儀沒有檢測抑制周邊干擾噪聲的功能。所以用強烈震撼的背景音樂模擬干擾噪聲進行通話實驗,以驗證本技術的抑制噪聲能力,并用主觀評定的方式來判斷整機這項技術指標的合格和失效。
(1)在一個大于30平方米且六壁反射小的房間內,靠角落兩米內放置音響并播放音樂,用聲強儀校準音箱1m處的聲壓級為80dB,
(2)分別用帶抑制環境噪聲功能的手機、對講機、電話機進行通話試驗,通話的對方(一般要求同一電話由兩到三人分別接聽)聽者對語音的感覺應是:
☆在沒有通話語音時,背景音樂聲明顯地減弱或消除。
☆在有通話語音時,混入的背景音樂明顯小于通話語音或不引起接聽者的煩躁感。
有兩人在通話時感到滿足以上兩條,可以主觀評定產品的抑制周邊干擾噪聲指標合格。如果有兩人感到有一條不能滿足,則視為該產品的這項指標失效,
(3)再把音響的調大,使房間內的聲壓級上升至84dB,按以上方法分別對具有相應抑制噪聲能力的手機、對講機、電話機進行通話和主觀評定。
(4)再調大音響的輸出,使房間內的聲壓級上升至90dB,按以上方法分別對具有相應抑制噪聲能力的對講機進行通話和主觀評定。(因為手機、電話機的應用環境不需要90dB抑制能力的產品)
3、對裝入通信產品芯片構成的抑噪電路抽測:
為了檢測裝入整機的系列芯片構成的抑噪電路的抑噪指標合格還是失效,可以從裝入系列芯片的通信產品中選出一款產品,并進行抽樣對選出的產品,打開外殼對芯片構成的電路的輸入、輸出及供電端口引出,為了減小打開機殼對已經裝入機殼的麥克風“聲場”的破壞而造成的測量誤差,建議電路輸入端外接一只同型號的麥克風。輸出可以從電路輸出直接引出。(衰減器之前)其測試方法和步驟同上文“1”所述。