移动通信终端（窄带电声性能）检测

移动通信终端窄带电声性能检测是确保终端语音通信质量的关键环节，其检测体系涵盖发送、接收和侧音等多项电声参数。完整的检测流程依赖于的检测设备、明确的检测标准和科学的检测方法。

1. 检测项目与方法原理

窄带电声性能检测主要围绕发送、接收和侧音三大路径展开。

1.1 发送响度评定值（SLR）

• 检测方法： 使用人头模拟器（HATS）在特定的声学环境中进行。终端紧贴HATS的参考点，在HATS的嘴部位置播放符合ITU-T P.50建议的合成语音信号。通过终端的发送通道，信号被传输到网络仿真器或音频分析仪。分析仪测量接收到的电信号，并依据ITU-T P.79等建议规定的加权滤波器和计算方法，得出SLR。

• 原理： SLR量化了终端发送方向对语音信号的增益或衰减。其目的是确保从终端发送到网络的语音信号电平在一个优的范围内，过高会导致发送过载，失真增大；过低则会使对方听不清。

1.2 接收响度评定值（RLR）

• 检测方法： 网络仿真器向终端接收通道发送一个经过特定频率加权（参见ITU-T P.79）的测试信号。终端将电信号转换为声音，由HATS的耳部模拟器内的传声器进行采集。分析仪处理采集到的声信号，并计算出RLR。

• 原理： RLR量化了终端接收方向对语音信号的增益。其目的是确保从终端接收器播放出来的声音响度适中，过高会使用户感到刺耳，过低则会导致用户听不清。

1.3 侧音掩蔽评定值（STMR）

• 检测方法： 测试配置与发送测试类似。HATS的嘴部播放语音信号，该信号一部分通过发送路径传到网络侧，另一部分在终端内部耦合到接收路径，并从受话器输出，终被HATS的耳部采集。通过比较发送信号电平和侧音信号声压级，并经过频率加权计算，得到STMR。

• 原理： 侧音是用户从自己终端听筒中听到自己说话声音的现象。合适的侧音水平可以模拟面对面交谈的自然感，并掩蔽背景噪声。STMR过高会使用户感到不适并产生啸叫，过低则会使通话体验不自然。

1.4 空闲信道噪声

• 发送空闲信道噪声（SICN）： 在安静环境中，终端处于通话状态但无人说话时，测量其发送到网络的背景噪声电平。

• 接收空闲信道噪声（RICN）： 网络侧不发送任何信号时，测量从终端受话器输出的本底噪声电平。

• 原理： 该指标直接关系到通话的背景静谧性。过高的空闲信道噪声会掩蔽微弱的语音信号，导致用户疲劳，影响通话体验。

1.5 频率响应

• 发送频率响应（STFR）： 测量终端在发送方向上对不同频率声音信号的增益特性。

• 接收频率响应（RFR）： 测量终端在接收方向上对不同频率电信号的还原特性。

• 原理： 频率响应曲线反映了终端对语音频带（通常为100Hz至8000Hz）内各频率分量的保真度。平坦而平滑的频率响应有助于保持语音的自然度和可懂度。

1.6 失真

• 发送总失真（STD）： 使用HATS播放一个特定频率和声压级的纯音，测量终端发送信号的总谐波失真加噪声（THD+N）。

• 接收总失真（RTD）： 向终端接收器输入一个纯电信号，测量其输出声音的THD+N。

• 原理： 失真度衡量了终端在电声转换过程中的非线性程度。高失真会使语音变得沙哑、刺耳，降低音质。

2. 检测范围与应用需求

窄带电声性能检测覆盖了几乎所有具备语音通信功能的移动终端设备。

• 智能手机与功能手机： 这是主要的检测对象。确保其在2G、3G、4G乃至5G VoNR网络下的基本通话质量。

• 蜂窝平板电脑与数据终端： 具备语音功能的平板电脑和移动热点设备同样需要满足电声性能要求。

• 车载信息娱乐系统： 集成eCall/bCall/iCall等紧急呼叫功能的车辆系统，其电声性能关乎生命安全，检测要求更为严苛。

• 可穿戴设备： 如智能手表、智能眼镜等，因其使用场景（如嘈杂户外）和佩戴方式（离嘴耳较远）特殊，对噪声抑制和声学结构设计提出了更高要求，检测时需考虑其特定姿态。

• 行业专用终端： 如对讲机、执法记录仪、工业PDA等，在复杂噪声环境下的发送和接收性能是检测重点。

3. 检测标准与规范

检测活动严格遵循、国内及行业标准。

• 标准：

  • 3GPP TS 51.010-1, TS 26.131, TS 26.132： 这是移动通信行业核心的测试规范。TS 51.010-1主要针对2G终端，而TS 26.131和TS 26.132涵盖了3G、4G和5G终端的声学测试要求和测试方法。

  • ITU-T P.79： 规定了计算SLR、RLR和STMR的算法和加权网络。

  • ITU-T P.50： 定义了用于声学测试的人工语音信号。

  • IEC 60318-1, IEC 60318-7： 规定了人头模拟器（HATS）的物理和电声特性。

• 国内标准：

  • YD/T 1538《数字移动终端音频性能技术要求及测试方法》： 这是中国通信行业重要的终端音频性能检测标准，其内容与3GPP标准紧密对接，并考虑了国内网络和市场的具体情况。

  • GB/T 22471.1《信息技术 数字移动终端电声性能技术要求和测量方法》： 标准，为终端的设计和检验提供了依据。

4. 检测仪器与系统构成

一套完整的窄带电声检测系统主要由以下设备构成。

• 人头模拟器（HATS）： 系统的核心传感器，模拟成年人的平均头部、耳廓和嘴部声学特性。其内置的嘴部扬声器和双耳麦克风，用于精确复现声源和采集声音信号。

• 音频分析仪： 高精度的综合测试仪器，负责产生标准测试信号（如正弦波、粉噪、P.50语音），并分析采集到的信号，计算各项电声参数（电平、频率响应、失真、信噪比等）。

• 网络仿真器（基站模拟器）： 模拟移动通信网络的无线接入部分，为终端建立并维持通话链路。它能够精确控制通话的编解码器、信道类型和传输电平，是进行一致性测试的必要设备。

• 声学测试箱/消声室： 提供可控的声学环境。声学测试箱用于常规研发和产线测试，能提供足够安静的背景噪声（通常低于30 dBA）。全消声室则用于更高精度的研发和认证测试，能完全消除反射声，模拟自由声场。

• 测试控制与数据处理软件： 运行于控制计算机上，负责控制所有硬件设备，执行预定义的测试序列，自动采集数据，生成符合标准格式的测试报告。

综上所述，移动通信终端窄带电声性能检测是一个多维度、系统化的工程。通过严格遵循标准化的检测方法，使用精密的检测仪器，对终端在各种应用场景下的电声性能进行全面评估，是保障终用户获得清晰、舒适、可靠语音通信体验不可或缺的技术手段。