TWI475870B - 電話裝置的測試裝置以及測試方法 - Google Patents

Description

電話裝置的測試裝置以及測試方法

本發明是有關於一種電話裝置的測試裝置與測試方法，且特別是有關於一種可自動進行測試的電話裝置的測試裝置與測試方法。

在習知的技術領域中，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雜訊(20Hz~20k Hz)。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雜訊，都可能影響到電話裝置最後輸出的與音訊雜比(signal to noise ratio,SNR)，並造成客訴事件的產生。

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)，並將電話裝置放置於無響室以進行測試。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。

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。

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。

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雜訊分析器。音頻產生器產生測試音頻信號，並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，並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轉換運算，並藉以獲得雜訊資訊，其中，雜訊資訊包括多數個頻率以及分別對應頻率的多數個雜訊分量。雜訊分析器耦接音頻信號處理器，接收雜訊資訊，並計算出雜訊資訊中頻率所分別對應的雜訊分量的最大者。雜訊分析器並針對雜訊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。

在本發明之一實施例中，上述之音頻信號處理器包括信號運算器、取樣器以及快速傅立葉轉換器。信號運算器耦接音頻產生器以及揚聲器，並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摺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雜訊信號。取樣器耦接信號運算器，針對雜訊信號進行取樣動作，以獲得離散的雜訊信號。快速傅立葉轉換器耦接該取樣器，並針對離散的雜訊信號進行快速傅立葉轉換以獲得雜訊資訊。

在本發明之一實施例中，上述之雜訊分析器包括第一 比較器以及第二比較器。第一比較器耦接音頻信號處理器。第一比較器比較雜訊分量並計算出雜訊分量中的最大者。第二比較器耦接第一比較器，並針對雜訊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。

在本發明之一實施例中，上述之第一比較器依據頻率依序針對各雜訊分量與暫存值進行比對，並在當各雜訊分量大於暫存值時，使暫存值被更新為等於各雜訊分量。第一比較器並在所有的雜訊分量都與暫存值完成比較動作後，使暫存值等於雜訊分量的最大者。

在本發明之一實施例中，上述之雜訊分析器更包括計數器。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。

在本發明之一實施例中，上述之音頻產生器產生的測試音頻信號的波形為弦波或正弦波。

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，並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，並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轉換運算，以獲得雜訊資訊。其中，雜訊資訊包括多數個頻率以及分別對應該些頻率的多數個雜訊分量；並且，計算出雜訊資訊中頻率分別對應的雜訊分量的最大者，並針對雜訊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。

基於上述，本發明藉由電話裝置依據測試音頻信號來實際產生輸出音頻信號，並藉由輸出音頻信號與測試音頻信號相減來獲得雜訊資訊。再藉由分析雜訊資訊中的雜訊分量的最大者是否大於預設的預設臨界值，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。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

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以及雜訊分析器130。音頻產生器110耦接至電話裝置101，並產生測試音頻信號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接收後，通過內部電路1012的處理動作，電話裝置101並在其揚聲器1013產生輸出音頻信號OS(t)。輸出音頻信號OS(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的通道響應進行摺積(convolution)運算，x(t)則為雜訊信號。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。

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)並由揚聲器1013接收輸出音頻信號OS(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摺積運算以獲得運算結果，並將運算結果與輸出音頻信號OS(t)相減，來獲得雜訊信號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。並且，在進行運算結果與輸出音頻信號OS(t)相減動作後，輸出音頻信號OS(t)=S(t)^＊ r(t)+x(t)中的S(t)^＊ r(t)得以被減掉，並得到雜訊信號x(t)。

此外，音頻信號處理器120還針對雜訊信號x(t)進行時域轉頻域的轉換運算，並藉以得到雜訊資訊XINF。其中，雜訊資訊XINF包括對應至多數個不同頻率的多數個雜訊分量。

雜訊分析器130耦接音頻信號處理器120，雜訊分析器130接收雜訊資訊XINF。其中，雜訊分析器130計算出雜訊資訊XINF中頻率分別對應的雜訊分量中的最大者。雜訊分析器130並針對最大的雜訊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。

簡單來說，雜訊分析器130先針對所有的雜訊分量進行比較，並找出其中最大的雜訊分量。再判斷最大的雜訊分量是否有超過預設臨界值，在當最大的雜訊分量超過預 設臨界值時，雜訊分析器130可判斷電話裝置101是不良的，相對的，在當最大的雜訊分量未超過預設臨界值時，雜訊分析器130可判斷電話裝置101是良好的。

另外，雜訊分析器130還可以記錄最大的雜訊分量所對應的頻率，並提供此資訊給測試者，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所可能產生最大雜訊的頻率。

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包括信號摺積器121、減法器122、取樣器123以及快速傅立葉轉換器124。其中，信號摺積器121以及減法器122構成信號運算器210。信號摺積器121接收測試音頻信號s(t)，並針對測試音頻信號s(t)與音頻響應理論值進行摺積運算以獲得運算結果。減法器122則耦接至信號摺積器121以及取樣器123，減法器122接收信號摺積器121所產生的運算結果以及輸出音頻信號OS(t)，並使輸出音頻信號OS(t)減去運算結果以獲得雜訊信號x(t)。

在本發明實施例中，信號摺積器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摺積運算後，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，並透過負的運算結果加上輸出音頻信號OS(t)來獲得雜訊信號x(t)。

取樣器123由減法器122接收雜訊信號x(t)，並用以對雜訊信號x(t)進行取樣。透過取樣動作，取樣器123可 以產生離散的雜訊信號x[m]。快速傅立葉轉換器124則耦接至取樣器123，並接收離散的雜訊信號x[m]以進行快速傅立葉轉換來將時域的離散的雜訊信號x[m]轉換成頻域的雜訊資訊X[K]。其中，雜訊資訊X[K]包括多數個頻率以及分別對應頻率的多數個雜訊分量。

請參照圖3，圖3繪示本發明實施例的雜訊分析器130的一實施方式的示意圖。雜訊分析器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並由音頻信號處理器接收雜訊資訊X[K]。比較器131比較雜訊資訊X[K]中的雜訊分量並計算出雜訊分量的最大者。在本實施例中，比較器131依據雜訊資訊X[K]中的頻率順序，依序針對的各雜訊分量與暫存值進行比對。

其中，暫存值初始值可以被設定為0，比較器131首先針對雜訊資訊X[K]中最低頻率對應的雜訊分量X[1]與暫存值(=0)進行比對，並得知雜訊分量X[1]大於暫存值(=0)。對應於此，比較器131更新暫存值為等於雜訊分量X[1]，並在接下來的比較動作中，利用新的暫存值(=X[1])來與雜訊資訊X[K]中的次低頻率對應的雜訊分量X[2]進行比較。

當所有的雜訊資訊X[K]中的雜訊分量都完成了比較動作後，最終的暫存值就會等於所有雜訊分量中的最大者。

上述由雜訊資訊X[K]中最低頻率對應的雜訊分量開始進行比對的方式僅只是一個實施範例，測試者也可以選擇由雜訊資訊X[K]中最高頻率對應的雜訊分量來開始進 行比較動作。

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比較出有暫存值大於預設臨界值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完成所有的雜訊分量的比較動作後，比較器132比較出暫存值仍不大於預設臨界值SPEC時，比較器132輸出電話裝置是良好的判斷結果。

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雜訊的容許值。

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比較出有暫存值大於預設臨界值SPEC時，測試者可藉由計數器133的計數結果來推算出產生超過預設臨界值SPEC的雜訊分量所對應的頻率。

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雜訊資訊的示意圖。在圖4A中，電話裝置的雜訊資訊中所有的雜訊分量都小於預設臨界值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，電話裝置的雜訊資訊中存在一個雜訊分量是大於預設臨界值SPEC，因此，圖4B的電話裝置為不良好的電話裝置。

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，並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，並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轉換運算以獲得雜訊資訊，其中，雜訊資訊包括多數個頻率以及分別對應頻率的多數個雜訊分量；並且，在步驟S530中，計算出雜訊資訊中頻率分別對應的雜訊分量的最大者，並針對雜訊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。

關於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。

綜上所述，本發明透過傳送測試音頻信號至電話裝置中，並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轉換動作來獲得雜訊資訊。本發明更透過針對雜訊資訊中對應多個頻率的多個雜訊分量是否有超過預設臨界值來進行判斷，並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。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧測試裝置

101‧‧‧電話裝置

110‧‧‧音頻產生器

120‧‧‧音頻信號處理器

130‧‧‧雜訊分析器

OS(t)‧‧‧輸出音頻信號

S(t)‧‧‧測試音頻信號

1011‧‧‧收音器

1012‧‧‧內部電路

1013‧‧‧揚聲器

x(t)‧‧‧雜訊信號

XINF‧‧‧雜訊資訊

121‧‧‧信號摺積器

122‧‧‧減法器

123‧‧‧取樣器

124‧‧‧快速傅立葉轉換器

210‧‧‧信號運算器

x[m]‧‧‧離散的雜訊信號

X[K]‧‧‧雜訊資訊

131、132‧‧‧比較器

133‧‧‧計數器

SPEC‧‧‧預設臨界值

S510~S530‧‧‧測試方法的步驟

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。

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。

圖3繪示本發明實施例的雜訊分析器130的一實施方式的示意圖。

圖4A以及4B分別繪示不同的電話裝置的雜訊資訊的示意圖。

圖5繪示本發明實施例的電話裝置的測試方法的流程圖。

100‧‧‧測試裝置

101‧‧‧電話裝置

110‧‧‧音頻產生器

120‧‧‧音頻信號處理器

130‧‧‧雜訊分析器

OS(t)‧‧‧輸出音頻信號

S(t)‧‧‧測試音頻信號

1011‧‧‧收音器

1012‧‧‧內部電路

1013‧‧‧揚聲器

XINF‧‧‧雜訊資訊

Claims (11)

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，並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，並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轉換運算，以獲得一雜訊資訊，其中該雜訊資訊包括多數個頻率以及分別對應該些頻率的多數個雜訊分量；以及一雜訊分析器，耦接該音頻信號處理器，接收該雜訊資訊，計算出該雜訊資訊中該些頻率分別對應的該些雜訊分量的最大者，該雜訊分析器並針對該些雜訊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，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摺積運算以獲得一運算結果，並計算該運算結果與該輸出音頻信號的差以獲得一雜訊信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中該音頻信號處理器更包括：一取樣器，耦接該信號運算器，針對該雜訊信號進行 取樣動作，以獲得離散的該雜訊信號；以及一快速傅立葉轉換器，耦接該取樣器，針對離散的該雜訊信號進行該時域轉頻域的轉換運算以獲得該雜訊資訊，其中該時域轉頻域的轉換運算為快速傅立葉轉換。
3. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中該雜訊分析器包括：一第一比較器，耦接該音頻信號處理器，比較該些雜訊分量並計算出該些雜訊分量的最大者；以及一第二比較器，耦接該第一比較器，針對該些雜訊分量的最大者以及一預設臨界值進行比較，並藉以產生該電話裝置的測試結果。
4. 如申請專利範圍第3項所述之測試裝置，其中該第一比較器依據該些頻率依序針對各該雜訊分量與一暫存值進行比對，並在當各該雜訊分量大於該暫存值時，使該暫存值被更新為等於各該雜訊分量，該第一比較器並在所有的該些雜訊分量都與該暫存值完成比較動作後，使該暫存值等於該些雜訊分量的最大者。
5. 如申請專利範圍第3項所述之測試裝置，其中該雜訊分析器更包括：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. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，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，並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所產生的一輸出音頻信號，並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轉換運算，以獲得一雜訊資訊，其中該雜訊資訊包括多數個頻率以及分別對應該些頻率的多數個雜訊分量；以及計算出該雜訊資訊中該些頻率分別對應的該些雜訊分量的最大者，並針對該些雜訊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，其中接收該電話裝置的該揚聲器所產生的該輸出音頻信號，並針對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轉換運算，以獲得該雜訊資訊的步驟包括：針對該測試音頻信號與一音頻響應理論值進行摺積運算以獲得一運算結果，並計算該運算結果與該輸出音頻信號的差以獲得一雜訊信號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電話裝置的測試方法，其中接收該電話裝置的該揚聲器所產生的該輸出音頻信號，並針對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轉換運算，以獲得該雜訊資訊的步驟更包括：針對該雜訊信號進行取樣動作，以獲得離散的該雜訊信號；以及 針對離散的該雜訊信號進行快速傅立葉轉換以獲得該雜訊資訊。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電話裝置的測試方法，其中計算出該雜訊資訊中該些頻率分別對應的該些雜訊分量的最大者的步驟包括：依據該些頻率依序針對各該雜訊分量與一暫存值進行比對；在當各該雜訊分量大於該暫存值時，使該暫存值被更新為等於各該雜訊分量；以及並在所有的該些雜訊分量都與該暫存值完成比較動作後，使該暫存值等於該些雜訊分量的最大者。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電話裝置的測試方法，其中計算出該雜訊資訊中該些頻率分別對應的該些雜訊分量的最大者的步驟更包括：依據該第一比較器的比較動作進行計數。
11. 如申請專利範圍第9項所述之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。