CN204392381U - 一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置，包括测试盒，单片机，N个信号分压提取模块和数控模拟开关，其中N为被测手机电路板个数；测试盒是由隔音材料制作的封闭体，被测手机电路板放置在测试盒内，测试盒的盒体内设有蜂鸣器，蜂鸣器的输入端与单片机的输出口相连；单片机通过串口与被测手机电路板电连接；各个被测手机电路板的听筒输入端与各个信号分压提取模块的输入端对应相连；各个信号分压提取模块的输出端与数控模拟开关的各个输入端口对应相连；数控模拟开关的输出端口与单片机的输入口相连。本实用新型具有测试效率高、测试准确率高，并且对测试环境安静程度要求低的优点。

Description

一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种基带芯片音频信号处理功能测试装置，具体是一种手机的一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置，属于测试仪器设计技术领域。

背景技术

手机产品出厂前需要进行基带芯片的音频信号处理功能进行测试。

现有技术中通常采用人工方式进行检测，使用相应的AT指令对手机电路板进行控制，使其进入基带芯片音频处理功能测试模式，然后采用人工方式向手机麦克风送声(比如说一句话)，并听取手机话筒发出的声音，如果能从话筒中听到自己往麦克风中送入的声音，并且声音没有失真，则说明该手机电路板基带芯片的音频处理功能正常，如果没有听到声音，或者听取的声音明显失真，则说明该手机电路板基带芯片音频处理功能异常，这就需要进行进一步的检修。

现有技术中的这种检测方式显然存在：浪费人力，测试效率低下的缺陷，并且为了保证测试的准确性必须要保证测试环境的安静，因此还存在测试环境安静程度要求高的缺陷。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：怎样提供一种测试效率高、测试准确率高，并且对测试环境安静程度要求低的手机基带芯片音频信号处理功能测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。

一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置，包括测试盒，单片机，N个信号分压提取模块和数控模拟开关，其中N为被测手机电路板个数；

所述数控模拟开关的输入端口个数均为M个，其中M≥N；

所述测试盒是由隔音材料制作的封闭体，所述被测手机电路板放置在测试盒内，所述测试盒的盒体内设有蜂鸣器，所述蜂鸣器的输入端与单片机的输出口相连；

所述单片机通过串口与被测手机电路板电连接；

所述信号分压提取模块由第一电阻R1和第二电阻R2组成，第一电阻R1的一端与第二电阻R2的一端相连接，连接节点记为电节点A，第一电阻R1的另一端为信号分压提取模块的输入端，第二电阻R2的另一端接地，电节点A为信号分压提取模块的输出端；

各个被测手机电路板的听筒输入端与各个信号分压提取模块的输入端对应相连；各个信号分压提取模块的输出端与数控模拟开关的各个输入端口对应相连；

数控模拟开关的输出端口与单片机的输入口相连，数控模拟开关的数控选通端与单片机的输出口相连。

进一步的，数控模拟开关由至少一片CD4051芯片所组成。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

本实用新型采用单片机向蜂鸣器发送测试信号(方波或者正弦波)，蜂鸣器产生测试用声音，被测手机的麦克风接收到该声音后转换音频电信号，由于单片机通过串口与被测手机电路板电连接，因此单片机可以发送AT指令使得被测手机进入基带芯片音频处理功能测试模式，手机的基带芯片便会将麦克风输出的音频电信号进行处理，并将处理结构送往手机话筒，而手机话筒输入端焊盘与信号分压提取模块的输入端相连，信号分压提取模块的输出端则通过数控模拟开关进入单片机，单片机便可对机话筒输入端焊盘的电信号(也即基带芯片的输出信号)进行电压信号检测，从而得出基带芯片音频处理功能是否异常的测试结果，这一测试结果可以传送至计算机上位机进行显示、记录与分析；因此与现有技术中广泛采用的人工送声并进行听取判断的方式相比，本实用新型具有测试效率高，节约人力成本，并且对测试环境的安静程度要求低的优点。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置，主要包括测试盒1以及以单片机2为核心的测试电路，测试盒1是由隔音材料制作的封闭体，被测手机电路板(当然实际上的被测对象基带芯片是焊接在手机电路板上的，基带芯片是手机系统电路的重要原件)放置在测试盒内。

以单片机2为核心的测试电路具体组成与电连接关系如下：

测试电路包括：单片机2，N个信号分压提取模块3和数控模拟开关4，其中N为被测手机电路板个数，也即是每个被测手机电路板对应一个信号分压提取模块3。

信号分压提取模块3由第一电阻R1和第二电阻R2组成，第一电阻R1的一端与第二电阻R2的一端相连接，连接节点记为电节点A，第一电阻R1的另一端为信号分压提取模块3的输入端，第二电阻R2的另一端接地，电节点A为信号分压提取模块3的输出端。显然，信号分压提取模块是由两个电阻第一电阻R1和第二电阻R2串联构成的，两个电阻的阻值可以取相同值，如10KΩ，手机话筒输入端(即是手机电路板上的话筒输入端焊盘)信号电压被分压为原电压的二分之一，设计这一结构的原因主要在于，手机话筒输入端焊盘电压峰值通常为3.3V左右(最大4.2V)，而单片机利用其内部的AD转换器能进行转换的模拟电压通常为2.5V以下，为了实现单片机采样必须对手机话筒输入端焊盘电压进行降压。

数控模拟开关4的输入端口个数均为M个，其中M≥N；

具体的，数控模拟开关4由至少一片CD4051芯片所组成。

CD4051是单8通道数字控制模拟电子开关，有A、B和C三个二进制数控选通端，CD4051具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰峰值至20V的模拟信号三位二进制信号可以选通8通道中的一个通道，连接该输入端至输出。

当被测手机的数量超过8个时候，可以将多片CD4051进行级连，具体的以两片CD4051进行级连为例进行解释：两片CD4051的输出端相连接作为总输出端，则两片CD4051具有16个输入通道，控制两片CD4051的数控选通端可从16个输入通道中单独选通任何一个通道，其中两片CD4051的数控选通端均为三位信号，分别是S2、S1和S0。

此外，测试盒1的盒体内设有蜂鸣器。

电路的具体电连接关系如下：

单片机2通过串口与被测手机电路板电连接；

蜂鸣器的输入端与单片机的输出口相连；

各个被测手机电路板的听筒输入端焊盘与各个信号分压提取模块3的输入端对应相连；也即是：第1被测手机电路板的听筒输入端焊盘与第1信号分压提取模块3的输入端相连，第2被测手机电路板的听筒输入端焊盘与第2信号分压提取模块3的输入端相连...直至第N被测手机电路板的听筒输入端焊盘与第N信号分压提取模块3的输入端相连。

各个信号分压提取模块3的输出端与数控模拟开关4的各个输入端口对应相连；

数控模拟开关4的输出端口与单片机的输入口相连，数控模拟开关4的数控选通端与单片机的输出口相连。

本实用新型的使用方法和工作过程如下：

具体测试时，将被测手机电路板放置在测试盒1内，由于测试盒1是由隔音材料制作的封闭体，因此测试盒外的声音不能传入测试盒内，测试不受干扰，正因如此本实用新型对测试环境的安静程度要求较低。

单片机2通过串口与手机进行连接，进入手机工程模式，使用相应的AT指令使得手机进入基带芯片音频处理功能测试模式：手机的基带芯片便会将麦克风输出的音频电信号进行处理，并将处理结构送往手机话筒。

单片机2通过其输出口向蜂鸣器发送一个正弦波，蜂鸣器发声，具体的可以单片机为控制核心，产生正弦波所需的数字信号，通过D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，滤波放大得到正弦波。

蜂鸣器发声后，手机麦克风接收到声音，手机的基带芯片便会将麦克风输出的音频电信号进行处理，并将处理后的信号送往手机话筒。

而每个手机话筒输入端焊盘与各自信号分压提取模块的输入端相连，每个手机话筒输入端焊盘电信号经过信号分压提取模块处理后电压已经降至2.5V以下，便于单片机2采样。

所有降压后的手机话筒输入端焊盘电信号经过数控模拟开关4选取后便可通过输出端口的进入单片机2，具体选取方式举例如下：例如数控模拟开关4为一片CD4051芯片所组成时，单片机2向CD4051的数控选通端S2、S1和S0发送信号“000”则选中其第一输入端口，若发送“001”则选中第二输入端口，以此类推，若发送“111”则选中第八输入端口，相应的也即是唯一选中了一个被测手机。数控模拟开关4在本实用新型中保证了多个被测手机电路板可以被同时放入同一测试盒中批量测试，有利于提供测试效率。

被选中的手机话筒输入端焊盘电信号经单片机内部AD转换模块采样后进行相应检测便可判断是否存在信号失真，具体的，单片机2向蜂鸣器发出的正弦波频率若设定为1KHZ，则可以让单片机AD转换模块在10ms内采样130个采样点，如果采样点中有20个以上的采样点的信号幅值大于1.5V(机话筒输入端焊盘电压幅值通常为3.3V左右，因此经分压后应该大于1.5V)，就说明被测手机基带芯片的音频处理功能正常，其所依靠的信号处理原理是：送给蜂鸣器的正弦波周期为1ms，该信号被蜂鸣器转换为声音，再经麦克风转换为电信号后，周期不会发生改变，该电信号经基带芯片处理后如果在1ms内能检出2个信号幅值大于1.5V的采样点则说明基带芯片处理后的信号在一个周期内出现了两个峰值，这两个峰值便是一个正弦波周期的波峰和波谷，这便说明被基带芯片处理后的信号在一个周期内仍然具有一个波峰和一个波谷：信号没有失真。为了便于信号检测判断，我们将采样时间增加至10ms，也即是10个周期，那么在这10ms内如果能检出大约20个采样点的幅值为1.5V以上则说明信号没有失真。

综上所述，单片机通过对手机话筒输入端焊盘信号的信号检测便得出基带芯片音频处理功能是否异常的测试结果，这一测试结果可以传送至计算机上位机进行显示、记录与分析。

同时数控模拟开关4的输出端口也可以直接与示波器的输入相连接，用示波器具体观察波形而不使用单片机2进行分析，单片机只负责发送测试正弦波与选通各个手机话筒输入端焊盘电信号。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置，其特征在于，包括测试盒(1)，单片机(2)，N个信号分压提取模块(3)和数控模拟开关(4)，其中N为被测手机电路板个数；

所述数控模拟开关(4)的输入端口个数均为M个，其中M≥N；

所述测试盒(1)是由隔音材料制作的封闭体，所述被测手机电路板放置在测试盒(1)内，所述测试盒(1)的盒体内设有蜂鸣器，所述蜂鸣器的输入端与单片机的输出口相连；

所述单片机(2)通过串口与被测手机电路板电连接；

所述信号分压提取模块(3)由第一电阻R1和第二电阻R2组成，第一电阻R1的一端与第二电阻R2的一端相连接，连接节点记为电节点A，第一电阻R1的另一端为信号分压提取模块(3)的输入端，第二电阻R2的另一端接地，电节点A为信号分压提取模块(3)的输出端；

各个被测手机电路板的听筒输入端与各个信号分压提取模块(3)的输入端对应相连；各个信号分压提取模块(3)的输出端与数控模拟开关(4)的各个输入端口对应相连；

数控模拟开关(4)的输出端口与单片机的输入口相连，数控模拟开关(4)的数控选通端与单片机的输出口相连。

2.根据权利要求1所述的一种手机基带芯片音频信号处理功能测试装置，其特征在于所述数控模拟开关(4)由至少一片CD4051芯片所组成。