移動終端音頻標準的分析

　　摘要　目前，涉及到移動電話機音頻的相關(guān)標準有3GPP TS51.010，3GPP TS26.131和3GPP TS26.132。本文對這幾個標準進行了詳細的分析，并給出了具體測試時應該參照的依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞　3GPP TS51.010 3GPP TS26.131 3GPP TS 26.132

1、引言

　　目前，國際上涉及到移動終端音頻的相關(guān)標準有3GPP TS 51.010《GSM/EDGE無線接入網(wǎng)絡數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)(第二階段)；移動臺一致性規(guī)范》的第30部分，這部分對GSM/GPRS移動臺的音頻性能做出了規(guī)定。3GPP TS26.131《電話終端的聲學特性；要求》和3GPP TS26.132《語音電話終端聲學測試規(guī)范》，這兩個標準適用于支持窄帶或者寬帶的任何語音終端，對3G終端(針對WCDMA)的聲學特性給出了最小性能要求。而有關(guān)cdma2000的音頻標準，3GPP2正在制定中，目前還沒有版本公布。本文只討論GSM/GPRS，WCDMA的音頻性能。其中，3GPP TS51.O1O第30部分又分為前、后兩部分對音頻指標進行了描述。3GPP TS26.131和26.132提到的音頻指標是一一對應的，區(qū)別是3GPP TS26.131是技術(shù)規(guī)范，而3GPP TS26.132是對應的測試方法。

2、標準介紹

　　2.1　標準的版本及凍結(jié)日期

　　標準中對于不同版本的手機，其指標要求也不盡相同。版本及其凍結(jié)日期如表1所示，其中3GPP TS11.10已經(jīng)被3GPP TS51.010完全替代，即51.010是11.10的后繼標準，51.010中提到的Release99是11.10的Release99版本。

表1　標準版本及其凍結(jié)日期

[table]

	版本	凍結(jié)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對版本的規(guī)定和凍結(jié)日期與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與Release 4相比，只是增加了寬帶電話的相關(guān)測試內(nèi)容，其它的內(nèi)容完全相同。

　　2.2　標準的指標及適用范圍

　　3GPP TS 51.010 S30對于音頻指標的描述分為兩個部分：前半部分(30.1-30.11)和后半部分(30.12-30.19)。前后兩部分最大的不同就是適用的手機版本不同，標準涉及到的指標及適用的版本如表2所示。其中：

表2　標準指標及適用范圍

[table]

3GPP TS51.010 s30 (30.1-30.11)共16項	3GPP TS51.010 s30 (30.12-30.19)共9項	3GPP TS26.131和26.132的有關(guān)Handset部分共12項
發(fā)送靈敏度/頻率響應up to R99	發(fā)送靈敏度/頻率響應 R4 Or later	發(fā)送靈敏度/頻率響應
發(fā)送響度評定值up to R99	發(fā)送響度評定值　　　　　同上	發(fā)送響度評定值
接收靈敏度/頻率響應up to R99	接收靈敏度/頻率響應　　同上	接收靈敏度/頻率響應
接收響度評定值up to R99	接收響度評定值　　　　同上	接收響度評定值
側(cè)音掩蔽評定值up to R99	側(cè)音掩蔽評定值　　　　同上	側(cè)音掩蔽評定值
受話者側(cè)音評定值up to R99	回聲損耗　　　　　　　同上	聲學回聲控制
回聲損耗up to R99	穩(wěn)定度儲備　　　　　　同上	穩(wěn)定度儲備
穩(wěn)定度儲備up to R99	發(fā)送失真　　　　　　　同上	發(fā)送失真
發(fā)送失真up to R99	環(huán)境噪聲抑制　　　　　同上	接收失真
接收失真		空閑信道噪聲——發(fā)送方向
側(cè)音失真		空閑信道噪聲——接收方向
帶外信號抑制——發(fā)送方向up to R99		環(huán)境噪聲抑制
帶外信號抑制——接收方向up to R99
空閑信道噪聲——發(fā)送方向
空閑信道噪聲——接收方向
環(huán)境噪聲抑制up to R99

[/table]

　　(1)表2的第一列，是對TS51.010 s30的前半部分的規(guī)定，除了接收失真、側(cè)音失真、空閑信道噪聲——發(fā)送方向和接收方向這4項指標對版本沒有要求之外，其它指標都提到了適用于TS51.010的R99之前的版本及R99版本。

　　(2)表2的第二列，是對TS51.010 s30的后半部分的規(guī)定，其中規(guī)定的9項指標均適用于TS51.010的R4版本及R4之后的版本。

　　(3)表2的第三列，是對TS26.131和26.132的規(guī)定，其中規(guī)定的12項指標對版本沒有要求。

　　2.3　3GPP TS51.010 s30(30.1-30.11)

　　3GPP TS51.010 s30前半部分提到的音頻指標有16個，分別是：發(fā)送靈敏度/頻率響應、發(fā)送響度評定值、接收靈敏度/頻率響應、接收響度評定值、側(cè)音掩蔽評定值、受話者側(cè)音評定值、回聲損耗、穩(wěn)定度儲備、發(fā)送失真、接收失真、側(cè)音失真、帶外信號抑制——發(fā)送方向和接收方向、空閑信道噪聲——發(fā)送方向和接收方向、環(huán)境噪聲抑制。

　　在標準中，接收失真、側(cè)音失真、空閑信道噪聲——發(fā)送方向和接收方向這4項指標的測試方法和測試要求，對手機的版本沒有要求，即對于表2中提到的各個版本都適用；但在其它指標的定義和應用部分都提到了只適用于截止到Release 99的GSM 400，GSM 700，GSM 850，GSM900。DCS 1800和PCS 1900手機。這說明其他12項指標的測試方法和測試要求對于Release99之后的手機不適用，Release 99之后的手機的音頻性能應該參照到哪個標準，3GPP TS 51.010 s30的后半部分給出了說明，即對于Release99之前(含Release99)的手機其音頻標準應參照30.1-30.2，而對于Release99之后的手機其音頻性能應依據(jù)30.12-30.19。

　　標準中有如下規(guī)定：當測試中需要使用人工耳時，對于Release4和Release4之前的手機應該采用ITU-T建議P.57中規(guī)定的Typel仿真耳。如果終端廠家有要求，也可以使用ITU-T建議P.57中規(guī)定的Type3.2仿真耳。在這種情況下，應該符合以下要求：

　　(1)Type3.2仿真耳的低泄露類型和高泄露類型都可以采用；

　　(2)施加在仿真耳上的力應該滿足ITU-T建議P.57中的要求；

　　(3)按照ITU-T建議P.57中的要求，聲壓的測量應該參照到耳參考點(ERP)處；如果終端廠家有要求，參照到耳鼓參考點(DRP)處亦可；

　　(4)在計算接收響度評定值(RLR)時，不考慮泄露修正，即將泄露修正因子Le置為0。

　　如果終端廠家有要求，還可以使用ITU-T建議P.57中規(guī)定的Type3.3或者Type3.4仿真耳。

　　標準中還明確提到，對于Release4或者其后版本的移動臺的STMR的測量，應該使用Type 3.2低泄露人工耳進行。對于Release 4的移動臺，也可以使用Type 1仿真耳。

　　Release 99及其之前的GSM手機的STMR值為13+/-5dB。

　　對以上仿真耳的使用總結(jié)為：對于Release4的移動臺，既可以采用Type 1仿真耳進行測量，也可以采用Type3.2仿真耳進行測量，這可以根據(jù)廠家的要求來定。產(chǎn)生這一問題的主要原因是：隨著技術(shù)的發(fā)展，Type 3.2仿真耳的成熟，國際標準推薦采用更符合現(xiàn)實使用情況的Type 3.2仿真耳，但是同時也要考慮對Type 1仿真耳的兼容性。

　　2.4　3GPP TS51.010 s30(30.12-30.19)

　　3GPP TS51.010 s30后半部分提到的音頻指標有9個，分別是：發(fā)送靈敏度/頻率響應、發(fā)送響度評定值、接收靈敏度/頻率響應、接收響度評定值、側(cè)音掩蔽評定值、回聲損耗、穩(wěn)定度儲備、發(fā)送失真、環(huán)境噪聲抑制。

　　在對每一項指標的定義和適用范圍部分，無一例外都提到了測試要求和測試方法適用于Release4或其后版本的支持全速率語音的GSM 400，GSM 700，GSM 850，GSM 900，DCS1800和PCS 1900手機。在針對RF的測試中，對于一致性要求、測試過程和測試要求都參照了3GPP TS26.131，對于測試方法，參照到了3GPP TS26.132。也就是說，對于Release 4或其后版本的GSM/GPRS手機終端，對音頻的性能只有這9項要求，具體每一項指標在RF模式下的具體要求參照3GPP TS26.131和26.132的內(nèi)容。

　　在接收靈敏度/頻率響應的一致性要求和測試要求中對不同的人工耳的類型進行了如下區(qū)分：

　　(1)當采用Typel人工耳進行測量時(只針對Release4手機)，接收靈敏度/頻率響應應在表3給出的容限范圍內(nèi)。在對數(shù)(頻率)/線性(dB靈敏度)坐標上，對表中的間斷點之間畫直線得到一個框罩，測試結(jié)果應落在框罩內(nèi)。

表3　采用Typel人工耳測量容限范圍

[table]

頻率(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)當采用Type 3.2人工耳進行測量時(Release4或之后的手機)，接收靈敏度/頻率響應應在表4給出的容限范圍內(nèi)。在對數(shù)(頻率)/線性(dB靈敏度)坐標上，對表中的間斷點之間畫直線得到一個框罩，測試結(jié)果應落在框罩內(nèi)。

表4　采用Type3.2人工耳測量容限范圍

[table]

頻率(Hz)	上限(dB)	下限(dB)
0	-10	-
200	2	-
300		-9
500		-
1000	-	-7
3000		-
3400		12
4000	2	-

[/table]

　　即使用不同的人工耳進行測量時，接收靈敏度/頻率響應的曲線框罩也是不同的，即對于Release4的手機，Typel人工耳和Type3.2人工耳都可以采用；而對于Release 4之后(不包括Release 4)的手機，推薦使用Type3.2人工耳。

　　對STMR的指標要