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ACQUA系统测试应用


1、系统的特点

应用方面:

德国HEAD的ACQUA电声测量分析系统的电声相关各方面功能强 大且完善,适于做研发的电声测试,而且已被信息产业部泰尔实验室及威尔克实验室选用做电声入网测试指定使用设备。

ACQUA (Advanced Communication Quality Analysis)

功能方面:

a:ACQUA系统可对电声进行测量、分析、研究。

b:ACQUA系统扩展功能强大,可在现有设备基础上导入标准即可实现扩展;

c:ACQUA软件是开放的,可以修改标准另制定企业标准;

d:数据库管理所有的测试项目、测试结果和测试标准,可以长期备份,随时调用;

e:ACQUA按设定的要求生成WORD文档报告,并可随时自已定义报告格式;

f: ACQUA主要通过软件实现操作;

2、测试标准依据:

国内行业主要标准:

GSM:YD/T 1214-2002 & YD/T 1215-2002

新的行业标准正在报批,把各种制式手机的音频标准统一起来,其中包括了手柄终端、头带终端、手机免提终端、桌面免提终端的音频性能要求。今年四月左右应该可以批准,但是如果执行,可能要到年底左右。

国外主要相关标准:

GSM: 3GPP TS 51.010-1 V5.8.0(GSM 11.10) (2004-05)

WCDMA: 3GPP TS 26.131 & 3GPP TS 26.132

CDMA: 3GPP2 C.S0056-0 (2005.7)

CCITT:P.501,P.51,P.57,P.58,P.64,P.76,P.79,P.313….

3、测试所需工具及相关标准

仿真耳—P.57、仿真嘴—P.51、LRGP—P.64、HATS—P.58、仿真语音—P.501 P.50、信号源及信号分析系统

4、系统连接及原理

ACQUA DAI测试模式:

DAI测试模式简单原理框图:

ACQUA RF模式:

采用RF方式进行音频测试,无需使用MFEIV数字前端; 电脑系统软件通过多串口卡的RS232串口对前端MFEII进行控制; MFEII模拟前端使用IEC-2接口线与电脑数字声卡相连进行数字信号数据传输;MFEII Mouth

Amp./Microphone 前置放大模块接口分别与人工嘴及人工耳进行连接,进行音频信号的发送与采集; MFEII通过Channel 2 output和Channel 1 input与CMU200 Speech接口相连进行MFEII 与CMU200之间的数据传输

RF测试模式简单原理框图:



5、测试设备校准

分为两类校准:电校准(electric calibration)、声校准(acoustic calibration)

具体又分为: 1、声输入校准 (参考话筒及人工耳校准);2、声输出校准 (嘴部均衡);3、电输入校准 (CMU200 Decoder校准);4、电输出校准 (CMU200 Encoder校准)



话筒校准

使用ACQUA校准:话筒与测试话筒连接线相连并连接到MFE II(III)上的PreAmplifier 模块上,话筒前端插入校准器,打开校准器电源开关,使用软件进行校准控制,校准后所得值与校准参数值一般相差1dB以内,只要保持稳定即可,也不可相差过大。

人工耳校准(Type1、Type3.2)

连接方式同话筒校准,只是把话筒换为人工耳,Type3.2人工耳前端放置相应胶套,然后插入校准器。ACQUA软件需要设置校准参数,设置根据不同耳型并参考校准器适配器提供的校准器输出值计算得出(校准器输出值为114dBSPL, 则校准参数为校准器输出值减去94dB,即114-94=20dBpa),校准后所得值与校准参数值相差1dB以内,只要保持稳定即可,不可相差过大。(Type 3.2LL、 Type 3.2HL输入校准参数时还需要考虑泄漏损耗,Type3.2LL 为2.4dB)

人工嘴的均衡

校准话筒校准合格后可以对人工嘴进行校准,在校准话筒上安装上话筒固定架并固定到人工嘴上MRP位置(距人工嘴25mm正中),关闭消音箱,在ACQUA系统中打开Mouth Equalization,选择Eq1后进行校准,测试得到的校准曲线平直则判定合格,人头均衡选择Eq2。

ACQUA系统对综合测试仪CMU200的电性能进行校准,避免测试影响测试结果。

Decoder校准:

首先将手机与CMU200建立通信连接(CMU200在Network / Signalling Modes / Bit Stream /Handset Low模式下);

设置CMU200连接控制 / Network / Signalling Modes / Bit Stream / Decoder Cal ;

在ACQUA软件中选择Preparation/Input Calibration/Electrical /CMU200/ ,按照步骤进行校准。校准值一般为3.7dB左右,写入系统,测试时需根据项目调用。

Encoder校准:操作类似于Decoder校准,需要设置CMU200连接 控制 / Network / Signalling Modes / Bit Stream /

Encoder Cal ;测试完毕后把校准值(1dB左右)输入到ACQUA/ Settings /Measurement setting/input-output/Channel 2 GAIN 中,并进行保存。

Reference Measurement:

ACQUA系统还需要做这个系统的参考校准(Reference Measurement),检查系统整体测试效果,通过算法减小误差。

GSM测试,因标准中已经固化有Reference Measurement 参考值,所以GSM不需要进行此项测试。

WCDMA测试,需要进行此项测试,主要包括发送和接收方向测量。校准时需要短接与CMU连接的两个线缆,参考MIC放置于MRP位置。

6、免提及耳机测试

6、免提及耳机测试

免提测试

可以对手机在桌面免提、手持免提及车载免提模式下进行发送及接收部分指标简单测试测试的主要指标包括发送频响及发送响度评定值,接收频响及接收响度评定值,已经回声方面测试等。

测试可以采用HATS及分离式人工嘴及测试话筒发送方向测试,距离设置为dHF。

接收方向测试,使用自由场MIC, MIC与手机相距dHF免提测试距离在新标准中dHF进行要求,但是未最终确定。国际标准中ITUP.340中测试距离要求为50cm

ACQUA测试系统免提测试连接情况

桌面免提测试配置情况

手持免提测试配置情况

免提发送方向测试

免提接收方向测试

耳机测试

对手机在使用耳机情况下进行发送及接收部分指标简单测试 。测试的主要指标包括发送频响及发送响度评定值,接收频响及接收响度评定值,及回波损耗(ECHO LOSS)。主要测试连接基本同手机连接,使耳机密封于人工耳处(使用HATS测试更为科学)。

使用HATS进行耳机测试:详细内容见免提及耳机测试指导书及音频测试规范。

7、影响语音质量的因素

8、客观接收频响测试

相同条件测试,结果的差异,3.4耳更能反映实际的情况。

在使用3.4耳时,手机压到人工耳上的力也会影响测试结果,一般在8N左右测量。

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