移动终端音频标准的分析

发布: 2010-10-19 15:27 | 作者: 赵慧麟　史德年 | 来源: | 字体: 小中大

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　　摘要　目前，涉及到移动电话机音频的相关标准有3GPP TS51.010，3GPP TS26.131和3GPP TS26.132。本文对这几个标准进行了详细的分析，并给出了具体测试时应该参照的依据。

　　关键词　3GPP TS51.010 3GPP TS26.131 3GPP TS 26.132

1、引言

　　目前，国际上涉及到移动终端音频的相关标准有3GPP TS 51.010《GSM/EDGE无线接入网络数字蜂窝通信系统(第二阶段)；移动台一致性规范》的第30部分，这部分对GSM/GPRS移动台的音频性能做出了规定。3GPP TS26.131《电话终端的声学特性；要求》和3GPP TS26.132《语音电话终端声学测试规范》，这两个标准适用于支持窄带或者宽带的任何语音终端，对3G终端(针对WCDMA)的声学特性给出了最小性能要求。而有关cdma2000的音频标准，3GPP2正在制定中，目前还没有版本公布。本文只讨论GSM/GPRS，WCDMA的音频性能。其中，3GPP TS51.O1O第30部分又分为前、后两部分对音频指标进行了描述。3GPP TS26.131和26.132提到的音频指标是一一对应的，区别是3GPP TS26.131是技术规范，而3GPP TS26.132是对应的测试方法。

2、标准介绍

　　2.1　标准的版本及冻结日期

　　标准中对于不同版本的手机，其指标要求也不尽相同。版本及其冻结日期如表1所示，其中3GPP TS11.10已经被3GPP TS51.010完全替代，即51.010是11.10的后继标准，51.010中提到的Release99是11.10的Release99版本。

表1　标准版本及其冻结日期

[table]

	版本	冻结日期
3GPP TS 11.10	Release 96	1997-06-13
	Release 97	1998-06-26
	Release 98	1999-06-25
	Release 99	1999-12-17
3GPP TS 51.010	Release 4	2001-03-22
	Release 5	2002-03-14
	Release 6	2005-01-28
3GPP TS 26.131(3GPP TS 26.132对版本的规定和冻结日期与26.131基本相同)	Release 99	1999-12-17
	Release 4	2001.03-22
	Release 5	2002-03-14
	Release 6	2004-12-16

[/table]

　　另外，3GPP TS26.132的Release 5与Release 4相比，只是增加了宽带电话的相关测试内容，其它的内容完全相同。

　　2.2　标准的指标及适用范围

　　3GPP TS 51.010 S30对于音频指标的描述分为两个部分：前半部分(30.1-30.11)和后半部分(30.12-30.19)。前后两部分最大的不同就是适用的手机版本不同，标准涉及到的指标及适用的版本如表2所示。其中：

表2　标准指标及适用范围

[table]

3GPP TS51.010 s30 (30.1-30.11)共16项	3GPP TS51.010 s30 (30.12-30.19)共9项	3GPP TS26.131和26.132的有关Handset部分共12项
发送灵敏度/频率响应up to R99	发送灵敏度/频率响应 R4 Or later	发送灵敏度/频率响应
发送响度评定值up to R99	发送响度评定值　　　　　同上	发送响度评定值
接收灵敏度/频率响应up to R99	接收灵敏度/频率响应　　同上	接收灵敏度/频率响应
接收响度评定值up to R99	接收响度评定值　　　　同上	接收响度评定值
侧音掩蔽评定值up to R99	侧音掩蔽评定值　　　　同上	侧音掩蔽评定值
受话者侧音评定值up to R99	回声损耗　　　　　　　同上	声学回声控制
回声损耗up to R99	稳定度储备　　　　　　同上	稳定度储备
稳定度储备up to R99	发送失真　　　　　　　同上	发送失真
发送失真up to R99	环境噪声抑制　　　　　同上	接收失真
接收失真		空闲信道噪声——发送方向
侧音失真		空闲信道噪声——接收方向
带外信号抑制——发送方向up to R99		环境噪声抑制
带外信号抑制——接收方向up to R99
空闲信道噪声——发送方向
空闲信道噪声——接收方向
环境噪声抑制up to R99

[/table]

　　(1)表2的第一列，是对TS51.010 s30的前半部分的规定，除了接收失真、侧音失真、空闲信道噪声——发送方向和接收方向这4项指标对版本没有要求之外，其它指标都提到了适用于TS51.010的R99之前的版本及R99版本。

　　(2)表2的第二列，是对TS51.010 s30的后半部分的规定，其中规定的9项指标均适用于TS51.010的R4版本及R4之后的版本。

　　(3)表2的第三列，是对TS26.131和26.132的规定，其中规定的12项指标对版本没有要求。

　　2.3　3GPP TS51.010 s30(30.1-30.11)

　　3GPP TS51.010 s30前半部分提到的音频指标有16个，分别是：发送灵敏度/频率响应、发送响度评定值、接收灵敏度/频率响应、接收响度评定值、侧音掩蔽评定值、受话者侧音评定值、回声损耗、稳定度储备、发送失真、接收失真、侧音失真、带外信号抑制——发送方向和接收方向、空闲信道噪声——发送方向和接收方向、环境噪声抑制。

　　在标准中，接收失真、侧音失真、空闲信道噪声——发送方向和接收方向这4项指标的测试方法和测试要求，对手机的版本没有要求，即对于表2中提到的各个版本都适用；但在其它指标的定义和应用部分都提到了只适用于截止到Release 99的GSM 400，GSM 700，GSM 850，GSM900。DCS 1800和PCS 1900手机。这说明其他12项指标的测试方法和测试要求对于Release99之后的手机不适用，Release 99之后的手机的音频性能应该参照到哪个标准，3GPP TS 51.010 s30的后半部分给出了说明，即对于Release99之前(含Release99)的手机其音频标准应参照30.1-30.2，而对于Release99之后的手机其音频性能应依据30.12-30.19。

　　标准中有如下规定：当测试中需要使用人工耳时，对于Release4和Release4之前的手机应该采用ITU-T建议P.57中规定的Typel仿真耳。如果终端厂家有要求，也可以使用ITU-T建议P.57中规定的Type3.2仿真耳。在这种情况下，应该符合以下要求：

　　(1)Type3.2仿真耳的低泄露类型和高泄露类型都可以采用；

　　(2)施加在仿真耳上的力应该满足ITU-T建议P.57中的要求；

　　(3)按照ITU-T建议P.57中的要求，声压的测量应该参照到耳参考点(ERP)处；如果终端厂家有要求，参照到耳鼓参考点(DRP)处亦可；

　　(4)在计算接收响度评定值(RLR)时，不考虑泄露修正，即将泄露修正因子Le置为0。

　　如果终端厂家有要求，还可以使用ITU-T建议P.57中规定的Type3.3或者Type3.4仿真耳。

　　标准中还明确提到，对于Release4或者其后版本的移动台的STMR的测量，应该使用Type 3.2低泄露人工耳进行。对于Release 4的移动台，也可以使用Type 1仿真耳。

　　Release 99及其之前的GSM手机的STMR值为13+/-5dB。

　　对以上仿真耳的使用总结为：对于Release4的移动台，既可以采用Type 1仿真耳进行测量，也可以采用Type3.2仿真耳进行测量，这可以根据厂家的要求来定。产生这一问题的主要原因是：随着技术的发展，Type 3.2仿真耳的成熟，国际标准推荐采用更符合现实使用情况的Type 3.2仿真耳，但是同时也要考虑对Type 1仿真耳的兼容性。

　　2.4　3GPP TS51.010 s30(30.12-30.19)

　　3GPP TS51.010 s30后半部分提到的音频指标有9个，分别是：发送灵敏度/频率响应、发送响度评定值、接收灵敏度/频率响应、接收响度评定值、侧音掩蔽评定值、回声损耗、稳定度储备、发送失真、环境噪声抑制。

　　在对每一项指标的定义和适用范围部分，无一例外都提到了测试要求和测试方法适用于Release4或其后版本的支持全速率语音的GSM 400，GSM 700，GSM 850，GSM 900，DCS1800和PCS 1900手机。在针对RF的测试中，对于一致性要求、测试过程和测试要求都参照了3GPP TS26.131，对于测试方法，参照到了3GPP TS26.132。也就是说，对于Release 4或其后版本的GSM/GPRS手机终端，对音频的性能只有这9项要求，具体每一项指标在RF模式下的具体要求参照3GPP TS26.131和26.132的内容。

　　在接收灵敏度/频率响应的一致性要求和测试要求中对不同的人工耳的类型进行了如下区分：

　　(1)当采用Typel人工耳进行测量时(只针对Release4手机)，接收灵敏度/频率响应应在表3给出的容限范围内。在对数(频率)/线性(dB灵敏度)坐标上，对表中的间断点之间画直线得到一个框罩，测试结果应落在框罩内。

表3　采用Typel人工耳测量容限范围

[table]

频率(Hz)	上限(dB)	下限(dB)
100	-12
200	0
300	2	-7
500		-5
1000	0	-5
3000	2	-5
3400	2	-10
4000	2

[/table]

　　(2)当采用Type 3.2人工耳进行测量时(Release4或之后的手机)，接收灵敏度/频率响应应在表4给出的容限范围内。在对数(频率)/线性(dB灵敏度)坐标上，对表中的间断点之间画直线得到一个框罩，测试结果应落在框罩内。

表4　采用Type3.2人工耳测量容限范围

[table]