Pro profíky: Jak se měří akustické vlastnosti mobilů

Vpuštění mobilního telefonu do sériové výroby předchází mnoho testů a náročných zkoušek. Patří mezi ně i zkoumání a prověřování akustických vlastností. Zajímá vás, jaké testy se provádějí a jak vypadá měřicí aparatura?
Pro profíky: Jak se měří akustické vlastnosti mobilů

Telefon je k telefonování

Výrobci mobilů se předhánějí, který telefon bude mít více funkcí a který bude podporovat tu či onu technologii. Ale ačkoli jsou tyto nové funkce často velmi užitečné, samotný přístroj je přece jen určen hlavně k telefonování. Konečně, jmenuje se přece „telefon“. Přes všechny možné doplňkové funkce je stále nejdůležitější schopností mobilu hlasová komunikace. Akustické vlastnosti telefonu je proto nutné podrobit pečlivému testování.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Speciální stojany pro akustická měření

To je pane figura

K měření akustických parametrů se používají tři hlavní metody. První z nich je měření na speciální testovací hlavě. Jedná se o upravený stojan, v angličtině označovaný jako Test Head – testovací hlava, jehož součástí jsou měřicí sondy. Je zde reproduktor simulující ústa (Mouth Simulator), dále mikrofon, který představuje obdobu lidského ucha (Ear Simulator). Jednotlivé části měřicí aparatury jsou na pohyblivých, elektronicky popř. přesně mechanicky řízených ramenech. Lze je tak nastavit do přesné a také opakovatelné polohy.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Měřicí aparatury: Test Head • HATS • Test Rig

Další možností je měření za použití HATS, což je figurína vyhotovená do pasu, na jejíž hlavě je připevněna meřicí aparatura. Do ní se měřený telefon připevní v přesně definované poloze, jak se můžete podívat na obrázcích níže. Tato aparatura se používá např. k testování akustických vlastností handsfree. Třetí metodou je měření pomocí soupravy opatřené dvojicí speciálních kolejnic, na nichž je měřicí zařízení upevněno a na nichž lze při měření sondami dle potřeby popojíždět.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Různá provedení testovacích figurín

Veličiny získané z měřicí aparatury se zaznamenávají a vyhodnocují prostřednictvím softwaru na připojeném zařízení. Bývá jím nejčastěji počítač se softwarem, ale může to být i přímo k tomuto účelu určený analyzátor. Jedním z takových přístrojů je Audio Analyzer UPL od renomovaného výrobce měřicích přístrojů Rohde&Schwarz, na který se můžete podívat na následujících obrázcích. Analyzátor samozřejmě pracuje i samostaně, ale ve spojení s digitálním radiokomunikačním testerem CMD od téhož výrobce tvoří komplexní měřicí systém pro testování vlastností mobilních telefonů.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Audio Analyzer UPL firmy Rohde&Schwarz 

Veličiny, jedna vedle druhé

Mezi významné parametry, které se při akustických měřeních testují, patří následujících několik parametrů. Podotýkám, že názvy parametrů se většinou uvádějí v anglické podobě, proto volný český překlad uvádím jen v závorce:

Sidetone Masking Rating (úroveň akustické vazby)
Tento parametr postihuje efekt akustické vazby mezi mikrofonem a reproduktorem sluchátka. Jinak řečeno množství signálu sluchátka, který opět zachytí mikrofon. Měří se úroveň signálu zachyceného na mikrofon.

Listener Sidetone Rating - LSTR (citlivost na hluk okolí)
Je to v podstatě poměr mezi signálem generovaným hlasovým ústrojím mluvčího a hlukem okolního prostředí. Parametr v podstatě postihuje schopnost telefonu pracovat v akusticky náročnějším prostředí. Parametr se měří ve čtrnácti třetinooktávových pásmech v rozmezí 200 Hz až 4 kHz a měl by být menší než 15 dB.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek 
Příklad zapojení měřicí soustavy při testování

Stability Margin (hranice stability)
Další z parametrů představuje něco jako test stability telefonu a odolnosti vůči zpětné vazbě. Mezi reproduktorem a mikrofonem se přes měřicí aparaturu uzavře smyčka a do smyčky se vpustí ruchový signál o délce 1 sekunda. Poté se sleduje vznik oscilací a rezonančních jevů v takto vybuzené uzavřené smyčce.

Receiving Distortion, Sending Distortion (úroveň zkreslení vysílání/příjmu)
Parametry se týkají zkreslení akustického signálu při vysílání a při příjmu. Zkreslení se měří na obou stranách za účasti kodeku, a sice na frekvenci 1015 Hz.

Idle channel noise sending/receiving (úroveň šumu v klidovém režimu při vysílání/příjmu)
Tato veličina popisuje úroveň šumu, který je generován na vysílací/přijímací cestě při nulové úrovni vstupního signálu.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Syntetická měřicí ústa • simulátor lidského ucha 

Akustických parametrů, které se při testech prověřují, je ještě mnohem více, a vyjmenovávat je a zmiňovat se detailně o všech nemá příliš smysl. U mobilních telefonů se pochopitelně před definitivním uvedením do výroby měří i jiné parametry. Hlavní důraz je pochopitelně kladen na vlastnosti, které se týkají komunikace telefonu se sítí, tedy rádiové části přístroje. Především zda vyhovuje předpisům a tolerancím pro vysílaný rádiový signál apod. To se ale samotného uživatele přímo netýká a z tohoto pohledu mají proto akustická měření pro koncové uživatele hmatatelnější význam.

Témata článku: Ostatní

9 komentářů

Nejnovější komentáře

  • 7. 5. 2007 14:32:01
    Naprostý souhlas. V těchto článcích, kde se člověk dozví něco OPRAVDU...
  • Zvedavec1, Zvedavec1 16. 4. 2005 17:50:00
    "bulvarizator nadpisu" LOL

    jinak souhlas, vice takovych clanku
  • notch 8. 4. 2005 10:13:19
    Priste by to chtelo pouzit bulvarizator nadpisu, ktery pouzivate v jinych...

komerční sdělení

Komerční sdělení