技 术 要 求
1、确定抑制周边噪声指标的依据及测试方法:
(1)由于声源的能量在空间按传输距离为半径的球面进行扩散。声压级随着距声源的距离的增加而减小,是与声源距离“x”的函数。可用以下公式表示:S=SPL-20log(x/0.01) 其中:S是距离声源X米形成的声压级;SPL是声源处的声压级。
(2)人们在噪声环境中通话、录音,声音也会不由自主地提高到与其相当或超过的声压级。这是人本能的反应,因为通话人需要听得见自己的声音。也就是说,人在强干扰噪声环境中讲话,在麦克风距离嘴较近时,人所做的努力最多使麦克风的信噪比为0dB,这不能保证传输或记录的语音能被识别。只有当信噪比大于或等于15dB后,人们才能容易地识别有效语音。所以,要求加入抑制噪声电路后,在特定的噪声环境中,抑噪电路的输出信噪比等于或大于15dB。
(3)人的正常讲话语音在距离嘴唇1cm处的声压级为96dB,把它设为基准参考点,正常使用通信设备时,人的嘴唇距离麦克风距离一般小于10cm。此处正常通话语音的声压级应该是S=96dB-20log(0.1/0.01)dB=76dB。所以,把80dB以上声压级的噪声确定为强噪声是合理和符合实际的。可根据抑制周边噪声产品的使用环境,可分别设计抑制周边噪声为80dB、84dB、90dB等不同声压级指标的产品。
(4)抑制噪声电路指标测试
★、21系列芯片构成的抑噪电路如下:
★ 、测试所用仪表:
a.音频信号源
b.示波器或交流毫伏表
c.音频放大器
d.稳压电源或电池组
e.带功率放大器的音箱
f.音频场强仪
★、测试方框图:(下图的示波器可以用毫伏表计量)
★、测试环境:
测试应在消音室内进行,这样可以避免由于测试房间六面壁墙反射的声音信号造成的测试误差。若没有消音室,测试也可以在大于20平方米且六壁声波反射较小的房间内进行。不过应适当调整主音源输出的声压级,使其既不能偏小也不能过大,最好能经过多次试验,使六面壁墙对主声源的反射总量远小于主声源的直射声压级。
★、测试理论依据:
自由声场传输衰减法则。对于自由空间一个点声源的声压级能量分布,是按传输距离为半径的球面积扩散。所以,传输距离每增加一倍,声压级的能量就会衰减6dB。
★、测试步骤:
(a)对于抑制周边噪声为80dB声压级电路的测试:
首先把芯片构成抑噪80dB声压级电路的麦克风,放置在距离主声场扬声器16cm处,在语音的300HZ至3500HZ的频带内,分别选取300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K频率点,并调节音频功放使距扬声器16CM处的场强在每个测试频点都保持在80分贝声压级。用示波器或毫伏表监视抑噪电路的输出,并记录输出数据A。
然后其他的条件不动,只是把的麦克风从16cm拉至距离声源扬声器8cm处,在相应300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K的频率点上,用示波器或毫伏表监视抑噪电路的输出,并记录输出数据B。
(b)对于抑制周边噪声为84dB声压级电路的测试:
把抑制噪声84分贝声压级抑噪电路的麦克风放置在距离扬声器16cm处,在语音的300HZ至3500HZ的频带内,分别选取300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K频率点,调节音频功放使距扬声器16cm处的场强在每个测试频点都保持在84分贝声压级。用示波器或毫伏表监视抑噪电路的输出,并记录输出数据A。
然后其他的条件不动,只是把的麦克风从16cm拉至距离声源扬声器8cm处,在相应300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K的频率点上,用示波器监视抑噪电路的输出,并记录输出数据B。
(c)对于抑制周边噪声为90dB声压级电路电路的测试:
把抑制噪声90分贝声压级抑噪电路的麦克风放置在距离扬声器16cm处,在语音的300HZ至3500HZ的频带内,分别选取300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K频率点,并调节音频功放使距扬声器16cm处的场强在每个测试频点都保持在90分贝声压级。用示波器或毫伏表监视抑噪电路的输出,并记录输出数据A。
然后其他的条件不动,只是把抑噪电路的麦克风从16cm拉至距离声源扬声器8cm处,在相应300、500、1K、1.5K、2K、2.5K、3K、3.5K的频率点上,用示波器或毫伏表监视抑噪电路板的输出,并记录输出数据B。
计算衰减值C=20㏒B/A;相应抑噪电路在对应频率的抑制度为:L=C-6dB。
因为人耳对语音的清晰度及干扰噪声敏感度感觉,在500HZ至3000HZ之间的频带内;对300HZ以下的噪声人耳并不敏感。因此在300HZ这个频点上的抑制度指标允许存在-3dB误差。
2、对抑噪手机、对讲机、电话机产品抑噪指标的主观评价标准:
由于手机、对讲机都是无线甚高频以上的通信设备,语音信号的传输要依靠射频信号,这就使被测整机发送射频信号,干扰测试仪器、仪表以至于不能准确地读出相应检测数据。电话机又没有相应的音频输出接口,若不打开整机和测试仪就不能连接。通用的电话综合测试仪没有检测抑制周边干扰噪声的功能。所以用强烈震撼的背景音乐模拟干扰噪声进行通话实验,以验证本技术的抑制噪声能力,并用主观评定的方式来判断整机这项技术指标的合格和失效。
(1)在一个大于30平方米且六壁反射小的房间内,靠角落两米内放置音响并播放音乐,用声强仪校准音箱1m处的声压级为80dB,
(2)分别用带抑制环境噪声功能的手机、对讲机、电话机进行通话试验,通话的对方(一般要求同一电话由两到三人分别接听)听者对语音的感觉应是:
☆在没有通话语音时,背景音乐声明显地减弱或消除。
☆在有通话语音时,混入的背景音乐明显小于通话语音或不引起接听者的烦躁感。
有两人在通话时感到满足以上两条,可以主观评定产品的抑制周边干扰噪声指标合格。如果有两人感到有一条不能满足,则视为该产品的这项指标失效,
(3)再把音响的调大,使房间内的声压级上升至84dB,按以上方法分别对具有相应抑制噪声能力的手机、对讲机、电话机进行通话和主观评定。
(4)再调大音响的输出,使房间内的声压级上升至90dB,按以上方法分别对具有相应抑制噪声能力的对讲机进行通话和主观评定。(因为手机、电话机的应用环境不需要90dB抑制能力的产品)
3、对装入通信产品芯片构成的抑噪电路抽测:
为了检测装入整机的系列芯片构成的抑噪电路的抑噪指标合格还是失效,可以从装入系列芯片的通信产品中选出一款产品,并进行抽样对选出的产品,打开外壳对芯片构成的电路的输入、输出及供电端口引出,为了减小打开机壳对已经装入机壳的麦克风“声场”的破坏而造成的测量误差,建议电路输入端外接一只同型号的麦克风。输出可以从电路输出直接引出。(衰减器之前)其测试方法和步骤同上文“1”所述。