電話裝置的測試裝置以及測試方法
【專利摘要】一種電話裝置的測試裝置以及測試方法。測試裝置包括音頻產生器、音頻信號處理器以及噪聲分析器。音頻產生器傳輸測試音頻信號至電話裝置的收音器。音頻信號處理器接收測試音頻信號，并接收輸出音頻信號。音頻信號處理器針對測試音頻信號及輸出音頻信號的差來進行時域轉頻域的變換運算，并藉以獲得噪聲信息。噪聲分析器接收噪聲信息，并計算出噪聲信息中頻率所分別對應的噪聲分量的最大者，并針對噪聲分量的最大者以及預設臨界值進行比較，以產生電話裝置的測試結果。
【專利說明】電話裝置的測試裝置以及測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電話裝置的測試裝置與測試方法，且特別涉及一種可自動進行測試的電話裝置的測試裝置與測試方法。
【背景技術】
[0002]在已知的【技術領域】中，在生產線上要針對電話裝置進行出貨前測試時，大多利用特定的儀器來偵測電話裝置中所產生的人耳所能聽到頻段的噪聲(20Hf 20kHz)。但隨著電子科技的進步，電話裝置中的線路上所產生的任何頻段的噪聲，都可能影響到電話裝置最后輸出的與信噪比(signal to noise ratio, SNR),并造成投訴事件的產生。
[0003]一般而言，要對電話裝置所輸出的聲音進行詳盡的測試，必須要設置所謂的無響室(acoustic room)，并將電話裝置放置于無響室以進行測試。這種測試方式所然可以針對少數的電話裝置進行多個頻段精準測試，但是在大量生產的條件下，要逐一針對所有的電話裝置進行測試，其所衍生的測試時間及測試成本是相當高的。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種測試裝置，可自動的對電話裝置進行檢測動作。
[0005]本發明提供一種電話裝置的測試方法，可自動的對電話裝置進行檢測動作。
[0006]本發明提供一種測試裝置，用以測試電話裝置。測試裝置包括音頻產生器、音頻信號處理器以及噪聲分析器。音頻產生器產生測試音頻信號，并傳輸測試音頻信號至電話裝置的收音器。音頻信號處理器耦接音頻產生器以及電話裝置。音頻信號處理器接收測試音頻信號，并由電話裝置的揚聲器接收輸出音頻信號。音頻信號處理器針對測試音頻信號及輸出音頻信號的差來進行時域轉頻域的變換運算，并藉以獲得噪聲信息，其中，噪聲信息包括多個頻率以及分別對應頻率的多個噪聲分量。噪聲分析器耦接音頻信號處理器，接收噪聲信息，并計算出噪聲信息中頻率所分別對應的噪聲分量的最大者。噪聲分析器并針對噪聲分量的最大者以及預設臨界值進行比較，以產生電話裝置的測試結果。
[0007]在本發明的一實施例中，上述的音頻信號處理器包括信號運算器、采樣器以及快速傅立葉變換器。信號運算器耦接音頻產生器以及揚聲器，并接收測試音頻信號與輸出音頻信號，針對測試音頻信號與音頻響應理論值進行卷積運算以獲得運算結果，以計算運算結果與輸出音頻信號的差來獲得噪聲信號。采樣器耦接信號運算器，針對噪聲信號進行采樣動作，以獲得離散的噪聲信號。快速傅立葉變換器耦接該采樣器，并針對離散的噪聲信號進行快速傅立葉變換以獲得噪聲信息。
[0008]在本發明的一實施例中，上述的噪聲分析器包括第一比較器以及第二比較器。第一比較器耦接音頻信號處理器。第一比較器比較噪聲分量并計算出噪聲分量中的最大者。第二比較器耦接第一比較器，并針對噪聲分量的最大者以及預設臨界值進行比較，藉以產生電話裝置的測試結果。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的第一比較器依據頻率依序針對各噪聲分量與暫存值進行比對，并在當各噪聲分量大于暫存值時，使暫存值被更新為等于各噪聲分量。第一比較器并在所有的噪聲分量都與暫存值完成比較動作后，使暫存值等于噪聲分量的最大者。
[0010]在本發明的一實施例中，上述的噪聲分析器還包括計數器。計數器耦接第一比較器，用以依據第一比較器的比較動作進行計數。
[0011]在本發明的一實施例中，上述的音頻產生器產生的測試音頻信號的波形為弦波或正弦波。
[0012]本發明提供一種電話裝置的測試方法，包括:產生測試音頻信號，并傳輸測試音頻信號至電話裝置的收音器；接著，接收電話裝置的揚聲器產生的輸出音頻信號，并以測試音頻信號及輸出音頻信號的差來進行時域轉頻域的變換運算，以獲得噪聲信息。其中，噪聲信息包括多個頻率以及分別對應這些頻率的多個噪聲分量；并且，計算出噪聲信息中頻率分別對應的噪聲分量的最大者，并針對噪聲分量的最大者以及預設臨界值進行比較，以產生電話裝置的測試結果。 [0013]基于上述，本發明通過電話裝置依據測試音頻信號來實際產生輸出音頻信號，并通過輸出音頻信號與測試音頻信號相減來獲得噪聲信息。再通過分析噪聲信息中的噪聲分量的最大者是否大于預設的預設臨界值，來藉以判斷出電話裝置有無不良。也就是說，本發明不需要利用無響室來提供測試環境，同樣也不需大量的測試人員，就可以自動的對電話裝置進行測試。不但有效降低測試成本，也提升了測試動作的精確度。
[0014]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1繪示本發明一實施例的電話裝置101的測試裝置100的示意圖。
[0016]圖2繪示本發明實施例的音頻信號處理器120的實施方式的示意圖。
[0017]圖3繪示本發明實施例的噪聲分析器130的一實施方式的示意圖。
[0018]圖4A以及4B分別繪示不同的電話裝置的噪聲信息的示意圖。
[0019]圖5繪示本發明實施例的電話裝置的測試方法的流程圖。
[0020]【主要元件符號說明】
[0021]100:測試裝置
[0022]101:電話裝置
[0023]110:音頻產生器
[0024]120:音頻信號處理器
[0025]130:噪聲分析器
[0026]0S(t):輸出音頻信號
[0027]S(t):測試音頻信號
[0028]1011:收音器
[0029]1012:內部電路
[0030]1013:揚聲器
[0031]x(t):噪聲信號
[0032]XINF:噪聲信息[0033]121:信號卷積器
[0034]122:減法器
[0035]123:采樣器
[0036]124:快速傅立葉變換器
[0037]210:信號運算器
[0038]x[m]:離散的噪聲信號
[0039]X [K]:噪聲信息
[0040]131、132:比較器
[0041]133:計數器
[0042]SPEC:預設臨界值
[0043]S510?S530:測試方法的步驟
【具體實施方式】
[0044]請參照圖1，圖1繪示本發明一實施例的電話裝置101的測試裝置100的示意圖。測試裝置100包括音頻產生器110、音頻信號處理器120以及噪聲分析器130。音頻產生器110耦接至電話裝置101，并產生測試音頻信號S (t)，且傳輸測試音頻信號S (t)至電話裝置101的收音器1011。測試音頻信號S(t)由電話裝置101的收音器1011接收后，通過內部電路1012的處理動作，電話裝置101并在其揚聲器1013產生輸出音頻信號0S(t)。輸出音頻信號0S(t)=S(t)*r(t)+X(t)，其中，S(t)*r(t)代表測試音頻信號S(t)與電話裝置101的通道響應進行卷積(convolution)運算，x(t)則為噪聲信號。在此，測試音頻信號S(t)可以為波形為弦波或是正弦波的信號。
[0045]音頻信號處理器120耦接音頻產生器110以及電話裝置101的揚聲器1013。音頻信號處理器120由音頻產生器110接收測試音頻信號S(t)并由揚聲器1013接收輸出音頻信號0S(t)。在本實施例中，音頻信號處理器120先針對測試音頻信號S(t)與音頻響應理論值進行卷積(折積)運算以獲得運算結果，并將運算結果與輸出音頻信號0S(t)相減，來獲得噪聲信號X (t)。在此請注意，音頻響應理論值是設計者預先設定的，音頻響應理論值被設定為電話裝置101在理想狀態下所應呈現的頻率響應。并且，在進行運算結果與輸出音頻信號0S(t)相減動作后，輸出音頻信號0S(t)=S(t)*r(t)+x(t)中的S(t)*r(t)得以被減掉，并得到噪聲信號X (t)。
[0046]此外，音頻信號處理器120還針對噪聲信號x(t)進行時域轉頻域的變換運算，并藉以得到噪聲信息XINF。其中，噪聲信息XINF包括對應至多個不同頻率的多個噪聲分量。
[0047]噪聲分析器130耦接音頻信號處理器120，噪聲分析器130接收噪聲信息XINF。其中，噪聲分析器130計算出噪聲信息XINF中頻率分別對應的噪聲分量中的最大者。噪聲分析器130并針對最大的噪聲分量者來跟預設臨界值進行比較，以產生電話裝置101的測試結果。
[0048]簡單來說，噪聲分析器130先針對所有的噪聲分量進行比較，并找出其中最大的噪聲分量。再判斷最大的噪聲分量是否有超過預設臨界值，在當最大的噪聲分量超過預設臨界值時，噪聲分析器130可判斷電話裝置101是不良的，相對的，在當最大的噪聲分量未超過預設臨界值時，噪聲分析器130可判斷電話裝置101是良好的。[0049]另外，噪聲分析器130還可以記錄最大的噪聲分量所對應的頻率，并提供此信息給測試者，來使測試者不僅得知受測的電話裝置101的良莠狀況外，還可以更進一步得知不良的電話裝置101所可能產生最大噪聲的頻率。
[0050]以下請參照圖2，圖2繪示本發明實施例的音頻信號處理器120的實施方式的示意圖。音頻信號處理器120包括信號卷積器121、減法器122、采樣器123以及快速傅立葉變換器124。其中，信號卷積器121以及減法器122構成信號運算器210。信號卷積器121接收測試音頻信號s (t)，并針對測試音頻信號s (t)與音頻響應理論值進行卷積運算以獲得運算結果。減法器122則耦接至信號卷積器121以及采樣器123，減法器122接收信號卷積器121所產生的運算結果以及輸出音頻信號OS (t)，并使輸出音頻信號OS (t)減去運算結果以獲得噪聲信號X (t)。
[0051]在本發明實施例中，信號卷積器121也可以在進行測試音頻信號s (t)與音頻響應理論值進行卷積運算后，針對其運算結果乘上一個負號。如此一來，減法器122也可以利用加法器來取代，并通過負的運算結果加上輸出音頻信號0S(t)來獲得噪聲信號x(t)。
[0052]采樣器123由減法器122接收噪聲信號X (t)，并用以對噪聲信號x(t)進行采樣。通過采樣動作，采樣器123可以產生離散的噪聲信號x[m]。快速傅立葉變換器124則耦接至采樣器123，并接收離散的噪聲信號x[m]以進行快速傅立葉變換來將時域的離散的噪聲信號x[m]變換成頻域的噪聲信息X[K]。其中，噪聲信息Χ[Κ]包括多個頻率以及分別對應頻率的多個噪聲分量。
[0053]請參照圖3，圖3繪示本發明實施例的噪聲分析器130的一實施方式的示意圖。噪聲分析器130包括比較器131、132以及計數器133。比較器131耦接至音頻信號處理器并由音頻信號處理器接收噪聲信息Χ[Κ]。比較器131比較噪聲信息Χ[Κ]中的噪聲分量并計算出噪聲分量的最大者。在本實施例中，比較器131依據噪聲信息Χ[Κ]中的頻率順序，依序針對的各噪聲分量與暫存值進行比對。
[0054]其中，暫存值初始值可以被設定為0，比較器131首先針對噪聲信息Χ[Κ]中最低頻率對應的噪聲分量χ[ι]與暫存值(=0)進行比對，并得知噪聲分量χ[ι]大于暫存值(=0)。對應于此，比較器131更新暫存值為等于噪聲分量X[l]，并在接下來的比較動作中，利用新的暫存值(=x[l])來與噪聲信息Χ[κ]中的次低頻率對應的噪聲分量χ[2]進行比較。
[0055]當所有的噪聲信息Χ[Κ]中的噪聲分量都完成了比較動作后，最終的暫存值就會等于所有噪聲分量中的最大者。
[0056]上述由噪聲信息Χ[Κ]中最低頻率對應的噪聲分量開始進行比對的方式僅只是一個實施范例，測試者也可以選擇由噪聲信息χ[κ]中最高頻率對應的噪聲分量來開始進行比較動作。
[0057]比較器132則耦接至比較器131，其中，比較器132會接收由比較器131所產生的暫存值來與預設臨界值SPEC進行比較。當比較器132比較出有暫存值大于預設臨界值SPEC時，比較器132輸出電話裝置不良的判斷結果，相對的，當比較器131完成所有的噪聲分量的比較動作后，比較器132比較出暫存值仍不大于預設臨界值SPEC時，比較器132輸出電話裝置是良好的判斷結果。
[0058]在此預設臨界值SPEC為測試者預先設定好的數值，用來設定電話裝置的最大噪聲的容許值。[0059]計數器133耦接至比較器131及132。計數器133會針對比較器131的比較動作進行計數動作，當比較器132比較出有暫存值大于預設臨界值SPEC時，測試者可通過計數器133的計數結果來推算出產生超過預設臨界值SPEC的噪聲分量所對應的頻率。
[0060]以下請參照圖4A以及4B，圖4A以及4B分別繪示不同的電話裝置的噪聲信息的示意圖。在圖4A中，電話裝置的噪聲信息中所有的噪聲分量都小于預設臨界值SPEC，因此，圖4A的電話裝置為良好的電話裝置。相對的，在圖4B中，電話裝置的噪聲信息中存在一個噪聲分量是大于預設臨界值SPEC，因此，圖4B的電話裝置為不良好的電話裝置。
[0061]以下請參照圖5，圖5繪示本發明實施例的電話裝置的測試方法的流程圖，其中包括:首先，在步驟S510中，產生測試音頻信號，并傳輸測試音頻信號至電話裝置的收音器；接著，在步驟S520中，則由電話裝置的揚聲器接收輸出音頻信號，并針對測試音頻信號及輸出音頻信號的差來進行時域轉頻域的變換運算以獲得噪聲信息，其中，噪聲信息包括多個頻率以及分別對應頻率的多個噪聲分量；并且，在步驟S530中，計算出噪聲信息中頻率分別對應的噪聲分量的最大者，并針對噪聲分量的最大者以及預設臨界值進行比較，以產生電話裝置的測試結果。
[0062]關于電話裝置的測試方法的細節，在前述的實施立即實施方式都有詳細的介紹，在此恕不多贅述。
[0063]綜上所述，本發明通過傳送測試音頻信號至電話裝置中，并針對測試音頻信號與輸出音頻信號的差進行時域轉頻域的變換動作來獲得噪聲信息。本發明更通過針對噪聲信息中對應多個頻率的多個噪聲分量是否有超過預設臨界值來進行判斷，并進以判斷出電話裝置的良莠。如此一來，電話裝置可以大量的且自動的被進行檢測，有效降低測試的時間以及成本，提升產品的競爭力。
[0064]雖然本發明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發明，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護范圍當視所附權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1.一種測試裝置，用以測試一電話裝置，包括: 一音頻產生器，產生一測試音頻信號，并傳輸該測試音頻信號至該電話裝置的一收音器； 一音頻信號處理器，耦接該音頻產生器以及該電話裝置，接收該測試音頻信號，并由該電話裝置的一揚聲器接收一輸出音頻信號，該音頻信號處理器針對該測試音頻信號及該輸出音頻信號的差來進行一時域轉頻域的變換運算，以獲得一噪聲信息，其中該噪聲信息包括多個頻率以及分別對應這些頻率的多個噪聲分量；以及 一噪聲分析器，耦接該音頻信號處理器，接收該噪聲信息，計算出該噪聲信息中這些頻率分別對應的這些噪聲分量的最大者，該噪聲分析器并針對這些噪聲分量的最大者以及一預設臨界值進行比較，以產生該電話裝置的測試結果。
2.如權利要求1所述的測試裝置，其中該音頻信號處理器包括: 一信號運算器，耦接該音頻產生器以及該揚聲器，接收該測試音頻信號與該輸出音頻信號，針對該測試音頻信號與一音頻響應理論值進行卷積運算以獲得一運算結果，并計算該運算結果與該輸出音頻信號的差以獲得一噪聲信號； 一采樣器，耦接該信號運算器，針對該噪聲信號進行采樣動作，以獲得離散的該噪聲信號；以及 一快速傅立葉變換器，耦接該采樣器，針對離散的該噪聲信號進行該時域轉頻域的變換運算以獲得該噪聲信息，其中該時域轉頻域的變換運算為快速傅立葉變換。
3.如權利要求1所述的測試裝置，其中該噪聲分析器包括: 一第一比較器，耦接該音頻信號處理器，比較這些噪聲分量并計算出這些噪聲分量的最大者；以及` 一第二比較器，耦接該第一比較器，針對這些噪聲分量的最大者以及一預設臨界值進行比較，并藉以產生該電話裝置的測試結果。
4.如權利要求3所述的測試裝置，其中該第一比較器依據這些頻率依序針對各該噪聲分量與一暫存值進行比對，并在當各該噪聲分量大于該暫存值時，使該暫存值被更新為等于各該噪聲分量，該第一比較器并在所有的這些噪聲分量都與該暫存值完成比較動作后，使該暫存值等于這些噪聲分量的最大者。
5.如權利要求3所述的測試裝置，其中該噪聲分析器還包括: 一計數器，耦接該第一計數器，用以依據該第一比較器的比較動作進行計數。
6.如權利要求1所述的測試裝置，其中該音頻產生器產生的該測試音頻信號的波形為弦波或正弦波。
7.一種電話裝置的測試方法，包括: 產生一測試音頻信號，并傳輸該測試音頻信號至該電話裝置的一收音器； 接收該電話裝置的一揚聲器產生的一輸出音頻信號，并針對該測試音頻信號及該輸出音頻信號的差來進行一時域轉頻域的變換運算，以獲得一噪聲信息，其中該噪聲信息包括多個頻率以及分別對應這些頻率的多個噪聲分量；以及 計算出該噪聲信息中這些頻率分別對應的這些噪聲分量的最大者，并針對這些噪聲分量的最大者以及一預設臨界值進行比較，以產生該電話裝置的測試結果。
8.如權利要求7所述的電話裝置的測試方法，其中接收該電話裝置的該揚聲器接收該輸出音頻信號，并該測試音頻信號及該輸出音頻信號的差來進行該時域轉頻域的變換運算，以獲得該噪聲信息的步驟包括: 針對該測試音頻信號與一音頻響應理論值進行卷積運算以獲得一運算結果； 計算該運算結果與該輸出音頻信號的差以獲得一噪聲信號； 針對該噪聲信號進行采樣動作，以獲得離散的該噪聲信號；以及 針對離散的該噪聲信號進行快速傅立葉變換以獲得該噪聲信息。
9.如權利要求7所述的電話裝置的測試方法，其中計算出該噪聲信息中這些頻率分別對應的這些噪聲分量的最大者的步驟包括: 依據這些頻率依序針對各該噪聲分量與一暫存值進行比對； 在當各該噪聲分量大于該暫存值時，使該暫存值被更新為等于各該噪聲分量；以及并在所有的這些噪聲分量都與該暫存值完成比較動作后，使該暫存值等于這些噪聲分量的最大者。
10.如權利要求9所述的電話裝置的測試方法，其中計算出該噪聲信息中這些頻率分別對應的這些噪聲分量的最大者的步驟還包括: 依據該第一比較器的 比較動作進行計數。
11.如權利要求9所述的電話裝置的測試方法，其中該音頻產生器產生的該測試音頻信號的波形為弦波或正弦波。
【文檔編號】H04M1/24GK103685659SQ201210367957
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月12日
【發明者】陳培霖, 李新村, 張守忠, 馮佳謙 申請人:緯創資通股份有限公司