电话装置的测试装置以及测试方法
【专利摘要】一种电话装置的测试装置以及测试方法。测试装置包括音频产生器、音频信号处理器以及噪声分析器。音频产生器传输测试音频信号至电话装置的收音器。音频信号处理器接收测试音频信号，并接收输出音频信号。音频信号处理器针对测试音频信号及输出音频信号的差来进行时域转频域的变换运算，并藉以获得噪声信息。噪声分析器接收噪声信息，并计算出噪声信息中频率所分别对应的噪声分量的最大者，并针对噪声分量的最大者以及预设临界值进行比较，以产生电话装置的测试结果。
【专利说明】电话装置的测试装置以及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电话装置的测试装置与测试方法，且特别涉及一种可自动进行测试的电话装置的测试装置与测试方法。
【背景技术】
[0002]在已知的【技术领域】中，在生产线上要针对电话装置进行出货前测试时，大多利用特定的仪器来侦测电话装置中所产生的人耳所能听到频段的噪声(20Hf 20kHz)。但随着电子科技的进步，电话装置中的线路上所产生的任何频段的噪声，都可能影响到电话装置最后输出的与信噪比(signal to noise ratio, SNR),并造成投诉事件的产生。
[0003]一般而言，要对电话装置所输出的声音进行详尽的测试，必须要设置所谓的无响室(acoustic room)，并将电话装置放置于无响室以进行测试。这种测试方式所然可以针对少数的电话装置进行多个频段精准测试，但是在大量生产的条件下，要逐一针对所有的电话装置进行测试，其所衍生的测试时间及测试成本是相当高的。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种测试装置，可自动的对电话装置进行检测动作。
[0005]本发明提供一种电话装置的测试方法，可自动的对电话装置进行检测动作。
[0006]本发明提供一种测试装置，用以测试电话装置。测试装置包括音频产生器、音频信号处理器以及噪声分析器。音频产生器产生测试音频信号，并传输测试音频信号至电话装置的收音器。音频信号处理器耦接音频产生器以及电话装置。音频信号处理器接收测试音频信号，并由电话装置的扬声器接收输出音频信号。音频信号处理器针对测试音频信号及输出音频信号的差来进行时域转频域的变换运算，并藉以获得噪声信息，其中，噪声信息包括多个频率以及分别对应频率的多个噪声分量。噪声分析器耦接音频信号处理器，接收噪声信息，并计算出噪声信息中频率所分别对应的噪声分量的最大者。噪声分析器并针对噪声分量的最大者以及预设临界值进行比较，以产生电话装置的测试结果。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的音频信号处理器包括信号运算器、采样器以及快速傅立叶变换器。信号运算器耦接音频产生器以及扬声器，并接收测试音频信号与输出音频信号，针对测试音频信号与音频响应理论值进行卷积运算以获得运算结果，以计算运算结果与输出音频信号的差来获得噪声信号。采样器耦接信号运算器，针对噪声信号进行采样动作，以获得离散的噪声信号。快速傅立叶变换器耦接该采样器，并针对离散的噪声信号进行快速傅立叶变换以获得噪声信息。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的噪声分析器包括第一比较器以及第二比较器。第一比较器耦接音频信号处理器。第一比较器比较噪声分量并计算出噪声分量中的最大者。第二比较器耦接第一比较器，并针对噪声分量的最大者以及预设临界值进行比较，藉以产生电话装置的测试结果。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的第一比较器依据频率依序针对各噪声分量与暂存值进行比对，并在当各噪声分量大于暂存值时，使暂存值被更新为等于各噪声分量。第一比较器并在所有的噪声分量都与暂存值完成比较动作后，使暂存值等于噪声分量的最大者。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的噪声分析器还包括计数器。计数器耦接第一比较器，用以依据第一比较器的比较动作进行计数。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的音频产生器产生的测试音频信号的波形为弦波或正弦波。
[0012]本发明提供一种电话装置的测试方法，包括:产生测试音频信号，并传输测试音频信号至电话装置的收音器；接着，接收电话装置的扬声器产生的输出音频信号，并以测试音频信号及输出音频信号的差来进行时域转频域的变换运算，以获得噪声信息。其中，噪声信息包括多个频率以及分别对应这些频率的多个噪声分量；并且，计算出噪声信息中频率分别对应的噪声分量的最大者，并针对噪声分量的最大者以及预设临界值进行比较，以产生电话装置的测试结果。 [0013]基于上述，本发明通过电话装置依据测试音频信号来实际产生输出音频信号，并通过输出音频信号与测试音频信号相减来获得噪声信息。再通过分析噪声信息中的噪声分量的最大者是否大于预设的预设临界值，来藉以判断出电话装置有无不良。也就是说，本发明不需要利用无响室来提供测试环境，同样也不需大量的测试人员，就可以自动的对电话装置进行测试。不但有效降低测试成本，也提升了测试动作的精确度。
[0014]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1绘示本发明一实施例的电话装置101的测试装置100的示意图。
[0016]图2绘示本发明实施例的音频信号处理器120的实施方式的示意图。
[0017]图3绘示本发明实施例的噪声分析器130的一实施方式的示意图。
[0018]图4A以及4B分别绘示不同的电话装置的噪声信息的示意图。
[0019]图5绘示本发明实施例的电话装置的测试方法的流程图。
[0020]【主要元件符号说明】
[0021]100:测试装置
[0022]101:电话装置
[0023]110:音频产生器
[0024]120:音频信号处理器
[0025]130:噪声分析器
[0026]0S(t):输出音频信号
[0027]S(t):测试音频信号
[0028]1011:收音器
[0029]1012:内部电路
[0030]1013:扬声器
[0031]x(t):噪声信号
[0032]XINF:噪声信息[0033]121:信号卷积器
[0034]122:减法器
[0035]123:采样器
[0036]124:快速傅立叶变换器
[0037]210:信号运算器
[0038]x[m]:离散的噪声信号
[0039]X [K]:噪声信息
[0040]131、132:比较器
[0041]133:计数器
[0042]SPEC:预设临界值
[0043]S510?S530:测试方法的步骤
【具体实施方式】
[0044]请参照图1，图1绘示本发明一实施例的电话装置101的测试装置100的示意图。测试装置100包括音频产生器110、音频信号处理器120以及噪声分析器130。音频产生器110耦接至电话装置101，并产生测试音频信号S (t)，且传输测试音频信号S (t)至电话装置101的收音器1011。测试音频信号S(t)由电话装置101的收音器1011接收后，通过内部电路1012的处理动作，电话装置101并在其扬声器1013产生输出音频信号0S(t)。输出音频信号0S(t)=S(t)*r(t)+X(t)，其中，S(t)*r(t)代表测试音频信号S(t)与电话装置101的通道响应进行卷积(convolution)运算，x(t)则为噪声信号。在此，测试音频信号S(t)可以为波形为弦波或是正弦波的信号。
[0045]音频信号处理器120耦接音频产生器110以及电话装置101的扬声器1013。音频信号处理器120由音频产生器110接收测试音频信号S(t)并由扬声器1013接收输出音频信号0S(t)。在本实施例中，音频信号处理器120先针对测试音频信号S(t)与音频响应理论值进行卷积(折积)运算以获得运算结果，并将运算结果与输出音频信号0S(t)相减，来获得噪声信号X (t)。在此请注意，音频响应理论值是设计者预先设定的，音频响应理论值被设定为电话装置101在理想状态下所应呈现的频率响应。并且，在进行运算结果与输出音频信号0S(t)相减动作后，输出音频信号0S(t)=S(t)*r(t)+x(t)中的S(t)*r(t)得以被减掉，并得到噪声信号X (t)。
[0046]此外，音频信号处理器120还针对噪声信号x(t)进行时域转频域的变换运算，并藉以得到噪声信息XINF。其中，噪声信息XINF包括对应至多个不同频率的多个噪声分量。
[0047]噪声分析器130耦接音频信号处理器120，噪声分析器130接收噪声信息XINF。其中，噪声分析器130计算出噪声信息XINF中频率分别对应的噪声分量中的最大者。噪声分析器130并针对最大的噪声分量者来跟预设临界值进行比较，以产生电话装置101的测试结果。
[0048]简单来说，噪声分析器130先针对所有的噪声分量进行比较，并找出其中最大的噪声分量。再判断最大的噪声分量是否有超过预设临界值，在当最大的噪声分量超过预设临界值时，噪声分析器130可判断电话装置101是不良的，相对的，在当最大的噪声分量未超过预设临界值时，噪声分析器130可判断电话装置101是良好的。[0049]另外，噪声分析器130还可以记录最大的噪声分量所对应的频率，并提供此信息给测试者，来使测试者不仅得知受测的电话装置101的良莠状况外，还可以更进一步得知不良的电话装置101所可能产生最大噪声的频率。
[0050]以下请参照图2，图2绘示本发明实施例的音频信号处理器120的实施方式的示意图。音频信号处理器120包括信号卷积器121、减法器122、采样器123以及快速傅立叶变换器124。其中，信号卷积器121以及减法器122构成信号运算器210。信号卷积器121接收测试音频信号s (t)，并针对测试音频信号s (t)与音频响应理论值进行卷积运算以获得运算结果。减法器122则耦接至信号卷积器121以及采样器123，减法器122接收信号卷积器121所产生的运算结果以及输出音频信号OS (t)，并使输出音频信号OS (t)减去运算结果以获得噪声信号X (t)。
[0051]在本发明实施例中，信号卷积器121也可以在进行测试音频信号s (t)与音频响应理论值进行卷积运算后，针对其运算结果乘上一个负号。如此一来，减法器122也可以利用加法器来取代，并通过负的运算结果加上输出音频信号0S(t)来获得噪声信号x(t)。
[0052]采样器123由减法器122接收噪声信号X (t)，并用以对噪声信号x(t)进行采样。通过采样动作，采样器123可以产生离散的噪声信号x[m]。快速傅立叶变换器124则耦接至采样器123，并接收离散的噪声信号x[m]以进行快速傅立叶变换来将时域的离散的噪声信号x[m]变换成频域的噪声信息X[K]。其中，噪声信息Χ[Κ]包括多个频率以及分别对应频率的多个噪声分量。
[0053]请参照图3，图3绘示本发明实施例的噪声分析器130的一实施方式的示意图。噪声分析器130包括比较器131、132以及计数器133。比较器131耦接至音频信号处理器并由音频信号处理器接收噪声信息Χ[Κ]。比较器131比较噪声信息Χ[Κ]中的噪声分量并计算出噪声分量的最大者。在本实施例中，比较器131依据噪声信息Χ[Κ]中的频率顺序，依序针对的各噪声分量与暂存值进行比对。
[0054]其中，暂存值初始值可以被设定为0，比较器131首先针对噪声信息Χ[Κ]中最低频率对应的噪声分量χ[ι]与暂存值(=0)进行比对，并得知噪声分量χ[ι]大于暂存值(=0)。对应于此，比较器131更新暂存值为等于噪声分量X[l]，并在接下来的比较动作中，利用新的暂存值(=x[l])来与噪声信息Χ[κ]中的次低频率对应的噪声分量χ[2]进行比较。
[0055]当所有的噪声信息Χ[Κ]中的噪声分量都完成了比较动作后，最终的暂存值就会等于所有噪声分量中的最大者。
[0056]上述由噪声信息Χ[Κ]中最低频率对应的噪声分量开始进行比对的方式仅只是一个实施范例，测试者也可以选择由噪声信息χ[κ]中最高频率对应的噪声分量来开始进行比较动作。
[0057]比较器132则耦接至比较器131，其中，比较器132会接收由比较器131所产生的暂存值来与预设临界值SPEC进行比较。当比较器132比较出有暂存值大于预设临界值SPEC时，比较器132输出电话装置不良的判断结果，相对的，当比较器131完成所有的噪声分量的比较动作后，比较器132比较出暂存值仍不大于预设临界值SPEC时，比较器132输出电话装置是良好的判断结果。
[0058]在此预设临界值SPEC为测试者预先设定好的数值，用来设定电话装置的最大噪声的容许值。[0059]计数器133耦接至比较器131及132。计数器133会针对比较器131的比较动作进行计数动作，当比较器132比较出有暂存值大于预设临界值SPEC时，测试者可通过计数器133的计数结果来推算出产生超过预设临界值SPEC的噪声分量所对应的频率。
[0060]以下请参照图4A以及4B，图4A以及4B分别绘示不同的电话装置的噪声信息的示意图。在图4A中，电话装置的噪声信息中所有的噪声分量都小于预设临界值SPEC，因此，图4A的电话装置为良好的电话装置。相对的，在图4B中，电话装置的噪声信息中存在一个噪声分量是大于预设临界值SPEC，因此，图4B的电话装置为不良好的电话装置。
[0061]以下请参照图5，图5绘示本发明实施例的电话装置的测试方法的流程图，其中包括:首先，在步骤S510中，产生测试音频信号，并传输测试音频信号至电话装置的收音器；接着，在步骤S520中，则由电话装置的扬声器接收输出音频信号，并针对测试音频信号及输出音频信号的差来进行时域转频域的变换运算以获得噪声信息，其中，噪声信息包括多个频率以及分别对应频率的多个噪声分量；并且，在步骤S530中，计算出噪声信息中频率分别对应的噪声分量的最大者，并针对噪声分量的最大者以及预设临界值进行比较，以产生电话装置的测试结果。
[0062]关于电话装置的测试方法的细节，在前述的实施立即实施方式都有详细的介绍，在此恕不多赘述。
[0063]综上所述，本发明通过传送测试音频信号至电话装置中，并针对测试音频信号与输出音频信号的差进行时域转频域的变换动作来获得噪声信息。本发明更通过针对噪声信息中对应多个频率的多个噪声分量是否有超过预设临界值来进行判断，并进以判断出电话装置的良莠。如此一来，电话装置可以大量的且自动的被进行检测，有效降低测试的时间以及成本，提升产品的竞争力。
[0064]虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1.一种测试装置，用以测试一电话装置，包括: 一音频产生器，产生一测试音频信号，并传输该测试音频信号至该电话装置的一收音器； 一音频信号处理器，耦接该音频产生器以及该电话装置，接收该测试音频信号，并由该电话装置的一扬声器接收一输出音频信号，该音频信号处理器针对该测试音频信号及该输出音频信号的差来进行一时域转频域的变换运算，以获得一噪声信息，其中该噪声信息包括多个频率以及分别对应这些频率的多个噪声分量；以及 一噪声分析器，耦接该音频信号处理器，接收该噪声信息，计算出该噪声信息中这些频率分别对应的这些噪声分量的最大者，该噪声分析器并针对这些噪声分量的最大者以及一预设临界值进行比较，以产生该电话装置的测试结果。
2.如权利要求1所述的测试装置，其中该音频信号处理器包括: 一信号运算器，耦接该音频产生器以及该扬声器，接收该测试音频信号与该输出音频信号，针对该测试音频信号与一音频响应理论值进行卷积运算以获得一运算结果，并计算该运算结果与该输出音频信号的差以获得一噪声信号； 一采样器，耦接该信号运算器，针对该噪声信号进行采样动作，以获得离散的该噪声信号；以及 一快速傅立叶变换器，耦接该采样器，针对离散的该噪声信号进行该时域转频域的变换运算以获得该噪声信息，其中该时域转频域的变换运算为快速傅立叶变换。
3.如权利要求1所述的测试装置，其中该噪声分析器包括: 一第一比较器，耦接该音频信号处理器，比较这些噪声分量并计算出这些噪声分量的最大者；以及` 一第二比较器，耦接该第一比较器，针对这些噪声分量的最大者以及一预设临界值进行比较，并藉以产生该电话装置的测试结果。
4.如权利要求3所述的测试装置，其中该第一比较器依据这些频率依序针对各该噪声分量与一暂存值进行比对，并在当各该噪声分量大于该暂存值时，使该暂存值被更新为等于各该噪声分量，该第一比较器并在所有的这些噪声分量都与该暂存值完成比较动作后，使该暂存值等于这些噪声分量的最大者。
5.如权利要求3所述的测试装置，其中该噪声分析器还包括: 一计数器，耦接该第一计数器，用以依据该第一比较器的比较动作进行计数。
6.如权利要求1所述的测试装置，其中该音频产生器产生的该测试音频信号的波形为弦波或正弦波。
7.一种电话装置的测试方法，包括: 产生一测试音频信号，并传输该测试音频信号至该电话装置的一收音器； 接收该电话装置的一扬声器产生的一输出音频信号，并针对该测试音频信号及该输出音频信号的差来进行一时域转频域的变换运算，以获得一噪声信息，其中该噪声信息包括多个频率以及分别对应这些频率的多个噪声分量；以及 计算出该噪声信息中这些频率分别对应的这些噪声分量的最大者，并针对这些噪声分量的最大者以及一预设临界值进行比较，以产生该电话装置的测试结果。
8.如权利要求7所述的电话装置的测试方法，其中接收该电话装置的该扬声器接收该输出音频信号，并该测试音频信号及该输出音频信号的差来进行该时域转频域的变换运算，以获得该噪声信息的步骤包括: 针对该测试音频信号与一音频响应理论值进行卷积运算以获得一运算结果； 计算该运算结果与该输出音频信号的差以获得一噪声信号； 针对该噪声信号进行采样动作，以获得离散的该噪声信号；以及 针对离散的该噪声信号进行快速傅立叶变换以获得该噪声信息。
9.如权利要求7所述的电话装置的测试方法，其中计算出该噪声信息中这些频率分别对应的这些噪声分量的最大者的步骤包括: 依据这些频率依序针对各该噪声分量与一暂存值进行比对； 在当各该噪声分量大于该暂存值时，使该暂存值被更新为等于各该噪声分量；以及并在所有的这些噪声分量都与该暂存值完成比较动作后，使该暂存值等于这些噪声分量的最大者。
10.如权利要求9所述的电话装置的测试方法，其中计算出该噪声信息中这些频率分别对应的这些噪声分量的最大者的步骤还包括: 依据该第一比较器的 比较动作进行计数。
11.如权利要求9所述的电话装置的测试方法，其中该音频产生器产生的该测试音频信号的波形为弦波或正弦波。
【文档编号】H04M1/24GK103685659SQ201210367957
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年9月12日
【发明者】陈培霖, 李新村, 张守忠, 冯佳谦 申请人:纬创资通股份有限公司