专利名称：：楼寓对讲系统电声传输测试仪的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及电声传输测试仪，特别是涉及一种楼寓对讲系统电声传输测试仪。
背景技术：
：近年来，全国房地产市场迅速发展，各类大中型住宅小区应运而生，人们对小区和住所的安全性愈加重视，楼寓对讲系统作为住宅小区的主要安全防范产品之一，其市场需求量不断上升，质量问题愈显突出。楼寓对讲系统产品的质量检测是我们公安部安全防范报警系统产品质量监督检验测试中心的主要业务，检测的主要依据是行业标准GA/T72-94《楼寓对讲电控防盗门通用技术条件》。该标准于1994年发布实施，至今已有十年了。楼寓对讲系统产品是安防领域中应用较具代表性的产品之一，一直是公安部纳入生产许可证管理的重要产品，同时楼寓对讲系统工程也是安全防范工程重点验收的主要子系统之一。楼寓对讲系统产品的质量检测和工程验收是我们国家安全防范报警系统产品质量监督检验中心(上海)的主要业务。多年来，GA/T72-1994《楼寓对讲电控防盗门通用技术条件》一直是指导和规范楼寓对讲系统产品设计开发、生产和检验的唯一行业标准。受当时产品条件的限制，94版标准的应用主体主要是多线制直按式产品，对音频信号的技术要求是以8Q喇叭为输出负载基准的。在多年的检测工作中，我们始终要面对这样的困惑在对楼寓对讲产品的通话性能检测时，大量国外先进产品以及国内的一些技术成熟、市场反响良好的产品按GA/T72-1994《楼寓对讲电控防盗门通用技术条件》行业标准检测往往结论是不合格，主要原因是音频指标不能符合要求，但实际的通话效果又很理想。反而是最初的多线制产品倒是完全符合标准要求的；同时，目前应用广泛的免提产品、联网型产品无据可依。究其原因，首先，楼寓对讲系统的通话质量是在访客或管理员与住户的对话中通过对语音的可分辨性体现的，是直接由耳的感观来评判的。但标准中采用音频响应、谐波失真、信噪比、音频输出不失真功率、通道输入电平等指标来衡量通话传输特性的，这些指标的测试采用电信号测量的方法，在整个测试过程中不考虑受话和发话器件对系統的影响，且电性能指标要求又很严格，造成电路设计越简单越陈旧的产品越容易通过检测。其次，在测量时必须打开产品外壳，切断输入、输出电路的受话和发话器件，输出端接纯电阻负载替代实际发话器件，去掉受话器在其后端输入音频电信号进行测量(如图1)。整个测试过程繁复，且对产品内部电路结构造成破坏，有背检测技术的黑盒原理。再者，即使是在系统电性能指标相同的情况下，当采用不同的受话和发声器件、室内机手柄外形的不同、门口机面板受话和发声器件位置的不同、机械结构合理性的不同考虑等等因素，都将直接影响实际使用效果，因此易造成主客观评价的不一致。最明显的是原标准中对音频信号的输出功率指标是以8Q喇叭为输出负载基准的，而目前大量的产品其室内机手柄端均已采用电话机的受话器，阻抗一般为120Q。其声能转换效率已远优于喇叭，若仍以喇叭的输出功率指标来衡量，则受话器根本达不到标准所要求的输出功率，显然不合理。这也是造成大量的国外产品和国内先进产品不能符合标准要求的主要原因。此外，由于当时产品种类的限制，标准的制定是以多线制直按式楼寓对讲产品为应用主体的，产品功能简单。近十多年来随着高层住宅楼宇和中大型住宅小区陆续出现，引导楼寓对讲系统产品向总线、联网型系统方向发展，楼寓对讲系统的功能也越来越丰富。由于国情不同，国外很少有中大型住宅小区，国外品牌的楼宇对讲系统明显满足不了国内中大型住宅小区安全管理的需要，因而，国内厂家紧跟国内市场需求的特点，加大研发力度，不断推陈出新，开发设计出适合中大型住宅小区安全管理需要的联网型可视对讲系统。目前总线制联网型产品已成为市场应用主体。然而GA/T72标准是楼寓对讲系统产品的通用技术要求，未涉及联网、可视及报警等方面的内容，同时对基本功能、音频传输特性的要求也为涉及联网部分要求。因此必须在通用标准基础上在制定相应系列标准，以满足不同种类的楼寓对讲系统产品的质量需求。目前还没有既能真实反映楼寓对讲系统性能及实际通话质量，又能适用于各种类型的对讲系统产品的电声传输测试仪。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题就是为了克服上述现有存在的缺陷而提供一种楼寓对讲系统电声传输测试仪。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:楼寓对讲系统电声传输测试仪，所述的楼寓对讲系统包括用于呼叫的门口机、用于应答的室内机，其特征在于，包括控制计算机、仿真盒、以及分别设于室外和室内的一对声音输出及采集单元，所述的仿真盒、一对声音输出及采集单元均与控制计算机相连接。所述的一对声音输出及采集单元包括设于门口的仿真嘴和仿真耳、设于室内的仿真嘴和仿真耳，以及两个传声放大器，所述的控制计算机上设有两个音频信号输入端和两个音频信号输出端，所述的门口仿真耳、室内仿真耳分别与控制计算机的两个音频信号输入端连接，所述的门口仿真嘴、室内仿真嘴分别通过传声放大器与控制计算机的两个音频信号输出端连接。本实用新型还包括门口测试支架、室内测试头型架，所述的门口仿真嘴和仿真耳活动固定于门口测支架上，两者夹角的中心正对门口机的中心，所述的室内机的手柄按响度评定值保护环位置(LRGP)固定于室内测试头型架上，所述的室内仿真嘴和仿真耳配合室内机手柄固定与室内测试头型架上。所述的门口仿真耳及仿真嘴的唇环均距门口机中心10cm。所述的室内仿真耳与室内机手柄耳承的凹面紧贴，两者的中心同轴。与现有技术相比，本实用新型既能真实反映楼寓对讲系统性能及实际通话质量，又能适用于各种类型的对讲系统产品的电声传输测试仪。图1为现有的电声传输测试仪的示意图；图2为本实用新型的结构示意图3为本实用新型的嘴参考点声压Pm的测量示意图。具体实施方式以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图2所示，楼寓对讲系统电声传输测试仪，所述的楼寓对讲系统包括用于呼叫的门口机、用于应答的室内机，其特征在于，包括控制计算机l、仿真盒2、以及分别设于室外和室内的一对声音输出及采集单元，所述的仿真盒2、一对声音输出及采集单元均与控制计算机1相连接。所述的一对声音输出及釆集单元包括设于门口的仿真嘴3和仿真耳4、设于室内的仿真嘴5和仿真耳6，以及两个传声放大器7、8，所述的控制计算机l上设有两个音频信号输入端和两个音频信号输出端，所述的门口仿真耳4、室内仿真耳6分别与控制计算机1的两个音频信号输入端连接，所述的门口仿真嘴3、室内仿真嘴5分别通过传声放大器7、8与控制计算机1的两个音频信号输出端连接。本实用新型还包括门口测试支架IO、室内测试头型架ll，所述的门口仿真嘴3和仿真耳4活动固定于门口测支架10上，两者夹角的中心正对门口机的中心，所述的室内机的手柄12按响度评定值保护环位置(LRGP)固定于室内测试头型架11上，所述的室内仿真嘴5和仿真耳6配合室内机手柄12固定与室内测试头型架11上；所述的门口仿真耳4及仿真嘴3的唇环均距门口机中心10cm;所述的室内仿真耳6与室内机手柄耳承的凹面紧贴，两者的中心同轴。本实用新型对从发送端嘴参考点到接收端耳参考点之间的通道全程响度进行度量，用dB表示。基于全程声信号测试的前提，针对楼寓对讲系统产品，我们将室内机发话器至门口机受话器通道定义为应答通道，门口机发话器至室内机受话器通道定义为主呼通道，形成全程声信号测试，根据楼寓对讲系统的应用情况，主要考核系统的下列五项指标(1)全程响度评定值(2)频率响应(3)通道非线性失真(4)信噪比(5)室内机侧音掩蔽评定值当进行应答通道通话传输特性测量时，室内机手柄应按LRGP位置固定于头型架上(LRGP响度评定值保护环位置是用于测量系统响度评定值的室内机手柄固定位置)。门口机应按正常安装位置垂直固定于测试架上，置标准半英寸声压型传声器于门口机中心前方，传声器距门口机外壳表面中心10cm。当进行主呼通道通话传输特性测量时，门口机应按正常安装位置垂直固定于测试架上，仿真嘴唇环距门口机中心10cm。室内机手柄按LRGP位置固定于头型架上，耳承与IEC318仿真耳紧耦合。通话传输特性的检测1.全程响度评定值(OLR)按ITU-T建议P.79理论模型推导结论，全程响度评定值(OLR):OM=—边xIg|^10^s"w+S,^)附/=4式中W。一一计算OLR的加权系数，己在ITU-TP.79中给出；m—_斜率参数，m=0.175;SUMj_—发送灵敏度/频率特性；SmE—_接收灵敏度/频率特性；应用于楼寓对讲系统产品，全程响度评定值即通道全程响度评定值，分主呼通道和应答通道两组指标。对楼寓对讲系统声信号指标提出如下定义全程响度评定值是从发送端嘴参考点到接收端耳参考点之间的通道全程响度的度量，用dB表示全程灵敏度即系统端对端灵敏度，由接收端耳参考点声压相对于发送端嘴参考点激励声压的增益(dB)表示。全程灵敏度/频率特性即系统端对端的频率特性。由全程灵敏度相对于频带内lkHz参考点灵敏度变化的曲线表示。1.1应答通道全程响度评定值测试a)嘴参考点声压Pm的测量测量按图3进行。将标准半英寸声压型传声器以90°入射方向安放在仿真嘴唇圈前25mm处。在lkHz频率点将嘴参考点的声压Pm调到—4.7dBPa，然后按1/3倍频程频率间隔测量各频率点的声压Pm，使其在200Hz4000Hz范围内波动不大于ldB(以1000Hz为参考点)。当带宽扩展到8kHz时则要求在100Hz8000Hz,扩展频率范围内的波动不超出+2-5dB。b)门口机输出声压P。的测量在图3中移去传声器，保持仿真嘴的驱动声源不变，将室内机手柄按LRGP位置固定于头型架上，门口机应按正常安装位置垂直固定，置标准半英寸声压型传声器于门口机中心前方，传声器距门口机外壳表面中心10cm。按1/3倍频程频率间隔，测量门口机在200Hz4000Hz范围内各频率点的输出声压P。。C)应答通道全程响度评定值的计算按式(1)计算应答通道的全程灵敏度/频率特性STO:Sro=201g(Po/Pm)dB(相对于1Pa/Pa).................................(1)按式(2)计算应答通道的全程响度评定值OLR:歸"拉xlggl(^")..........................................(2)7=4式中W。一一计算OLR的加权系数，不同频率的W。见表1;m——斜率参数，m=0.175。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>1.2主呼通道全程响度评定值测试a)嘴参考点声压Pm的测量门口机端的仿真嘴参考点声压Pm的测量方法和要求同1.1a)。b)室内机手柄耳承输出声压Pe的测量在图3中移去传声器，保持仿真嘴的驱动声源不变。门口机应按正常安装位置垂直固定，仿真嘴唇环距门口机中心10cm。室内机手柄按LRGP位置固定于头型架上，耳承与正C318仿真耳紧耦合。按1/3倍频程频率间隔，测量在200Hz4000Hz范围内各频率点的耳承输出声压Pe。c)主呼通道全程响度评定值的计算按式(3)计算主呼通道的全程灵敏度/频率特性SOT:S。r=20lg(Pe/Pm)dB(相对于1Pa/Pa).................................(3)按式(4)计算主呼通道的全程响度评定值OLR:磁=-议xlg堂10^ny.......................................(4)附&—、乂1=4式中-LE——为耳承声泄漏系数，不同频率的LE见表1。m——斜率参数，m=0.175。2.频率响应测试2.1应答通道的频率响应测试观糧按1.1b)进行，并按式(l)计算应答通道的全程灵敏度/频率特性。以lkHz为参考点，记录P。相对于Pm的声压波动，即为应答通道的频率响应。2.2主呼通道的频率响应测试测量按1.2b)进行，并按式(3)计算主呼通道的全程灵敏度/频率特性。以lkHz为参考点，记录Pe相对于Pm的声压波动，即为主呼通道的频率响应。3.非线性失真测试系统接收端声信号因系统非线性而引起的失真。由接收端接收声信号的谐波分量相对于基波分量的百分比表示。3.1应答通道非线性失真测试a)调整仿真嘴参考点的自由场声压Pm为OdBPa，测试信号频率为500Hz、lkHz。室内机手柄按LRGP位置固定在头型架上，在距门口机中心10cm处用标准半英寸声压型传声器和频谱分析仪测量输出声压的基波电压l^和二、三次谐波U2、U3。b)按式(5)计算应答通道非线性失真"^=7"22+"32/Uix腦％................................................(5)3.2主呼通道非线性失真测试a)调整门口机端仿真嘴参考点的自由场声压Pm为OdBPa，测试信号频率为500Hz、lkHz，距门口机中心10cm。室内机手柄耳承紧耦合到IEC318仿真耳上，用测量放大器和频谱分析仪分别测出基波电压Ui和二、三次谐波U2、U3。b)按式(6)计算主呼通道非线性失真^rV"!+"l/uix腿................................................(6)4.信噪比测试在发送端标称声压激励下，接收端接收信号与背景噪声的声压比，用dB表示。该测试应在环境噪声《40dBA的条件下进行。4.1应答通道信噪比测试a)调整仿真嘴参考点的自由场声压Pm为-4.7犯Pa，测试频率lkHz。室内机手柄按LRGP固定在头型架上，在距门口机中心10cm处用标准半英寸声压型传声器分别测出信号电压和200Hz4000Hz频率范围内噪声电压。b)信号电压和噪声电压的分贝数差值，即为应答通道信噪比。4.2主呼通道信噪比测试a)调整门口机端仿真嘴参考点的自由场声压Pra为-4.7dBPa，测试信号频率lkHz，距门口机中心10cm。室内机手柄耳承紧耦合到IEC318仿真耳上，分别测出信号电压和200Hz4000Hz频率范围内噪声电压。b)信号电压和噪声电压的分贝数差值，即为主呼通道信噪比。5.室内机侧音掩蔽评定值测试室内机侧音掩蔽评定值是按ITU-TP.79定义，考虑人头对侧音的掩蔽效应后的侧音响度的度量，用dB表示。室内机与电话机在该指标的考虑方面基本相同，因此具体测试方法按GB/T15279-2002《自动电话机技术条件》中5.2.4进行。权利要求1.楼寓对讲系统电声传输测试仪，所述的楼寓对讲系统包括用于呼叫的门口机、用于应答的室内机，其特征在于，包括控制计算机、仿真盒、以及分别设于室外和室内的一对声音输出及采集单元，所述的仿真盒、一对声音输出及采集单元均与控制计算机相连接。2.根据权利要求1所述的楼寓对讲系统电声传输测试仪，其特征在于，所述的一对声音输出及采集单元包括设于门口的仿真嘴和仿真耳、设于室内的仿真嘴和仿真耳，以及两个传声放大器，所述的控制计算机上设有两个音频信号输入端和两个音频信号输出端，所述的门口仿真耳、室内仿真耳分别与控制计算机的两个音频信号输入端连接，所述的门口仿真嘴、室内仿真嘴分别通过传声放大器与控制计算机的两个音频信号输出端连接。3.根据权利要求2所述的楼寓对讲系统电声传输测试仪，其特征在于，还包括门口测试支架、室内测试头型架，所述的门口仿真嘴和仿真耳活动固定于门口测支架上，两者夹角的中心正对门口机的中心，所述的室内机的手柄按响度评定值保护环位置(LRGP)固定于室内测试头型架上，所述的室内仿真嘴和仿真耳配合室内机手柄固定与室内测试头型架上。4.根据权利要求3所述的楼寓对讲系统电声传输测试仪，其特征在于，所述的门口仿真耳及仿真嘴的唇环均距门口机中心10cm。5.根据权利要求3所述的楼寓对讲系统电声传输测试仪，其特征在于，所述的室内仿真耳与室内机手柄耳承的凹面紧贴，两者的中心同轴。专利摘要本实用新型涉及楼寓对讲系统电声传输测试仪，所述的楼寓对讲系统包括用于呼叫的门口机、用于应答的室内机，本实用新型包括控制计算机、仿真盒、设于门口的仿真嘴和仿真耳、设于室内的仿真嘴和仿真耳，以及两个传声放大器，所述的控制计算机上设有两个音频信号输入端和两个音频信号输出端，所述的仿真盒插设于控制计算机的相应端口上，所述的门口仿真耳、室内仿真耳分别与控制计算机的两个音频信号输入端连接，所述的门口仿真嘴、室内仿真嘴分别通过传声放大器与控制计算机的两个音频信号输出端连接。与现有技术相比，本实用新型既能真实反映楼寓对讲系统性能及实际通话质量，又能适用于各种类型的对讲系统产品的电声传输测试仪。文档编号H04Q5/00GK201226579SQ20082015061公开日2009年4月22日申请日期2008年7月8日优先权日2008年7月8日发明者徐家霖,玲戎,牟晓生,融胡申请人:公安部第三研究所;上海精汇电子设备闵行有限公司