語音模塊的功能檢測裝置的製作方法
2023-10-11 19:35:29
專利名稱：語音模塊的功能檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測裝置，特別是涉及一種語音模塊的功能檢測裝置。
背景技術：
近年來通訊技術的發展一日千裡，無論是手機、汽車或各類型的通訊器材上，都可見到GSM/GPRS語音模塊的應用。在生產語音模塊時，生產線為了檢測模塊的語音功能(audio function)，必須使用同軸電纜(coaxialcable)將待測模塊外接到測試機臺進行測試，該測試機臺例如是Agilent8960 GSM Test Set。
請參照圖1，其示出了利用測試機臺檢測語音模塊的情形。測量時，測試機臺120利用同軸電纜將語音信號AS饋入語音模塊110，而後語音信號AS經模塊內的上行信道(uplink path)及下行通道(downlink path)返回(loop back)測試機臺120，即可分析出語音信號AS在進出語音模塊110前後的差異。測試機臺120分析完畢後，可藉由通用儀器總線(GeneralPurpose Instrument Bus)GPIB將測試結果傳回個人計算機100，由工作人員檢視語音功能是否正常。此外，個人計算機100可利用控制信號CTRL控制語音模塊110對外端點的接通狀態，讓語音信號AS可依據設定，由選定的輸入端進入語音模塊110，並由選定的輸出端輸出，以驗證各語音信道(channel)是否正常。
請參照圖2，其示出了語音模塊內上行信道與下行信道的方塊圖。如圖所示，語音模塊可配置數個輸入端IN1，IN2，…INM，用以將語音信號AS饋入上行通道UPP中，該輸入端例如是頭掛式麥克風(head set microphone)、麥克風或可擴充的輸入端(auxiliary input)等，可依據控制信號CTRL來決定語音信號AS由何者進入。上行信道UPP包括了信號轉換器210、濾波器220及放大器230，語音信號AS進入上行信道UPP後，先由信號轉換器210將模擬式的語音信號轉換為數位訊號，再經濾波、信號放大等程序，由旁音(sidetone)電路240饋入下行通道DNP中。下行通道DNP包括濾波器250、放大器260、調製器270及信號轉換器280，用以將數字式的語音信號進行濾波、信號放大、調製等處理，再經信號轉換器280轉換為模擬信號後，由選定的輸出端OUT1，OUT2，…OUTN輸出；其中，該輸出端例如是耳機、頭掛式耳機、喇叭或可擴充的輸出端等，語音信號AS可依據控制信號CTRL選擇由何者輸出。需要注意的是，旁音電路240經過調校後，可以讓上行信道UPP輸出的語音信號饋入下行信道DNP中，故僅需將輸入端與輸出端的語音信號加以比較，即可依兩者的差異程度得知語音功能是否正常。一般而言，是針對語音信號進出模塊前後的振幅與頻率是否偏差過大作為判斷的依據。
由於傳統的語音功能測試需仰賴測試機臺方得以完成，而測試機臺造價高昂，對業者而言是十分沉重的負擔。此外，傳統的測試方法耗時甚久，已成為生產流程上嚴重的產出瓶頸，大大影響了產品的生產速度。因此，有必要研製出另一種成本低廉，且操作簡便的檢測裝置，以提高產品的競爭力。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的是提供一種語音模塊的功能檢測裝置，以降低裝備的建構成本，並提高作業效率。
根據本發明的目的，提出一種語音模塊的功能檢測裝置，該語音功能檢測裝置包括信號產生器、開關裝置及語音信號檢測器，用以檢測語音模塊的功能。開關裝置中配置有數個開關，用來跟語音模塊中的輸入端及輸出端耦接，使信號產生器所產生的語音信號，能依實測需求由選定的輸入端進入語音模塊，並由選定的輸出端輸出。信號產生器包括振蕩器、分頻器、低通濾波器及衰減器，振蕩器所產生的基頻信號經分頻器分頻後饋入低通濾波器加以濾波，即可產生不同頻率的語音信號。語音信號經衰減器作不同程度的衰減，即可模擬出聲音大小的改變。另一方面，語音信號檢測器包括峰值檢測器及頻率檢測器，用以檢測語音信號的峰值與頻率。峰值檢測器中的電容依據語音信號而充電，使電容電位保持在語音信號的峰值，以作為峰值判斷的依據。再者，電容電位分壓後與語音信號相比較，可產生一頻率與語音信號相同的脈衝信號，據以得知語音信號的頻率。
本發明的語音功能檢測裝置，至少具有以下優點一、以簡易的電路結構取代測試機臺，可大幅降低裝備建構的成本。
二、測量時間縮短，可有效提高生產速率。
為使本發明的上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並結合附圖詳細說明如下。
圖1示出了利用測試機臺檢測語音模塊的情形；圖2示出了語音模塊內上行信道與下行信道的方塊圖；圖3示出了依照本發明一較佳實施例所提供的一種語音模塊的功能檢測裝置方塊圖；圖4示出了圖3的信號產生器內部電路的方塊圖；圖5示出了圖3的語音信號檢測器的電路圖；和圖6示出了語音信號、分壓電位與頻率信號三者間的關係。
附圖標號說明50，55比較器100個人計算機110語音模塊120測試機臺210，280信號轉換器220，250濾波器230，260放大器240旁音電路270調製器310信號產生器320開關裝置330語音信號檢測器331峰值檢測器335頻率檢測器340自檢電路411振蕩器413分頻器415低通濾波器
417衰減器AS語音信號GPIB通用儀器總線UPP上行通道DNP下行通道IN1，IN2，INM輸入端OUT1，OUT2，OUTN輸出端A1，A2，AM，B1，B2，BN開關PV峰值信號FS頻率信號C電容Vc充電電位Q電晶體VR2電位具體實施方式
請參照圖3，其示出了依照本發明一較佳實施例所提供的一種語音模塊的功能檢測裝置方塊圖。語音功能的檢測裝置包括了信號產生器310、開關裝置320及語音信號檢測器330等，其中語音信號檢測器330畫配置有峰值檢測器334及頻率檢測器335，分別用來測量語音信號的峰值(peak value)及頻率。開關裝置320中具有耦接至輸入端IN1，IN2，…INM的開關A1，A2，…AM，可依據控制信號CTRL決定開關的導通狀態，使語音信號能饋入選定的輸入端，進入上行通道UPP。此外，開關裝置320中亦具有耦接至輸出端OUT1，OUT2，…OUTN的開關B1，B2，…BN，該開關同樣依據控制信號CTRL決定導通狀態，使語音信號由旁音電路240進入下行信道DNP後，能由選定的輸出端輸出。
信號產生器310的功能，在於產生一個振幅、頻率皆可調整的語音信號AS，以仿真測試用的語音。藉由開關裝置320的作用，語音信號AS可由選定的輸入端進入上行通道UPP，後經旁音電路240進入下行信道DNP，再由選定的輸出端輸出至語音信號檢測器330。峰值檢測器334及頻率檢測器335接收語音信號AS後，可據以產生出峰值信號PV及頻率信號FS，用來跟信號產生器310所產生的語音信號AS相比較，以判斷語音模塊110的功能是否正常。此外，電路中亦配置了自檢電路340，用以將信號產生器310所產生的語音信號AS直接饋入語音信號檢測器330做峰值及頻率量測，而不經過語音模塊110。若檢出的語音信號振幅、頻率均與信號產生器310所產生者相符，表示語音信號檢測器3 30的檢測功能正常，故自檢電路340的設置可作為語音模塊110實測前的系統調校之用。
請參照圖4，其示出了信號產生器310內部電路的方塊圖。信號產生器310的目的，在於產生500-4000Hz，15mV-5V的弦波信號，用來仿真語音的輸入信號。實際上，可先利用振蕩器411產生2.048MHz的基頻信號BS，再利用分頻器413將基頻信號BS分頻(例如/2/4/8/16)，以產生一連續方波。此方波除2後饋入低通濾波器(lowpass filter)415，即可產生符合設計需求的語音信號AS；其中，基頻信號BS先分頻後再除2(分頻兩次)的目的，在確保產生一個50％工作周期(duty cycle)的方波，後經低通濾波器415的作用，便可產生對稱的弦波信號(即語音信號AS)。此外，衰減器417可將語音信號AS的振幅做不同程度的衰減，使其在15mV-5V之間變化，以模擬聲音大小的改變。
請參照圖5，其示出了語音信號檢測器330的電路圖。峰值檢測器334中的比較器50可將語音信號AS與電容C的充電電位Vc相比較，當語音信號AS的電位較高時，比較器50的輸出為高電平(high level)讓電晶體Q導通，電壓Vcc對電容C充電。反之，若語音信號AS的電位低於電容電位，則比較器50的輸出為低電平(low level)將電晶體Q關閉，使電容C的電位得以保持。如此一來，電容電位可一直保持在語音信號AS的最大值，故可將電容C的充電電位Vc作為峰值信號PV。
另一方面，充電電位Vc經電阻R1，R2分壓後，將電阻R2的電位VR2饋入比較器55與語音信號AS相比較，比較器55即可產生一脈衝信號作為頻率檢測的依據，此脈衝信號即頻率信號FS。請參照圖6，其示出了語音信號AS、電位VR2與頻率信號FS三者間的關係。由於語音信號AS與電位VR2是分別饋入比較器55的非反相輸入端與反相輸入端，故語音信號AS的電位較高時比較器55的輸出為高電平，反之則輸出為低電平，形成了頻率信號FS。由於頻率信號FS的頻率與語音信號AS相同，故將頻率信號FS輸入個人計算機中加以分析，即可得知語音信號AS的頻率。需要注意的是，由於電位VR2是直接由語音信號AS的峰值分壓而來，故語音信號AS的振幅改變時電位VR2亦同步調整，以確保比較器55必定能產生出頻率相等於語音信號的脈衝信號。
綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例披露如上，然其並非用以限定本發明，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神和範圍的前提下，可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍視後附的權利要求為準。
權利要求
1.一種語音模塊的功能檢測裝置，該語音模塊包括一上行信道、一旁音電路及一下行信道，其中，該上行通道耦接至多個輸入端，該下行通道耦接至多個輸出端，一語音信號由所述輸入端饋入，經該上行信道、該旁音電路、該下行信道至所述輸出端輸出，該語音模塊的功能檢測裝置包括一開關裝置，耦接至所述輸入端與所述輸出端；一信號產生器，耦接至該開關裝置，用以產生該語音信號，並藉由該開關裝置將該語音信號饋入該上行通道；以及一語音信號檢測器，耦接至該開關裝置，用以接收自所述輸出端輸出的該語音信號，並將該語音信號的峰值及頻率檢出。
2.如權利要求1所述的功能檢測裝置，其中該信號產生器包括一振蕩器，用以產生一基頻信號；一分頻器，耦接至該振蕩器，用以將該基頻信號分頻後輸出；以及一低通濾波器，耦接至該分頻器，將已分頻的該基頻信號濾波後成為該語音信號。
3.如權利要求2所述的功能檢測裝置，其中該基頻信號的頻率為2.048MHz。
4.如權利要求2所述的功能檢測裝置，其中該信號產生器還包括一耦接至該低通濾波器的衰減器，用以調整該語音信號的振幅。
5.如權利要求4所述的功能檢測裝置，其中該語音信號的振幅介於15mV至1.5V。
6.如權利要求1所述的功能檢測裝置，其中該語音信號檢測器包括一電容，該電容依該語音信號而充電，使具有一充電電位；以及一比較器，耦接至該電容及所述輸出端，用以比較該語音信號與該充電電位而產生一脈衝信號，其中，該脈衝信號與該語音信號的頻率相同。
7.如權利要求1所述的功能檢測裝置，其中該功能檢測裝置還包括一自檢電路連接該信號產生器與語音信號檢測器，用於將該語音信號直接饋入該語音信號檢測器進行檢測。
全文摘要
一種語音功能檢測裝置，包括信號產生器、開關裝置及語音信號檢測器。開關裝置中配置有數個開關，用來跟語音模塊中的輸入端及輸出端耦接，讓信號產生器所產生的語音信號，能依實測需求由選定的輸入端進入語音模塊，並由選定的輸出端輸出。信號產生器包括振蕩器、分頻器、低通濾波器及衰減器，振蕩器所產生的基頻信號經分頻器分頻後饋入低通濾波器加以濾波，即可產生不同頻率的語音信號。語音信號經衰減器作不同程度的衰減，即可模擬出聲音大小的改變。語音信號檢測器包括峰值檢測器及頻率檢測器，用以檢測語音信號的峰值與頻率。本發明除成本低廉外，還具有系統整合度佳、操作簡便、可大幅縮短測試時間等特性，以實現快速檢測的目的。
文檔編號H04M3/22GK1624763SQ20031011971
公開日2005年6月8日 申請日期2003年12月3日 優先權日2003年12月3日
發明者楊喜文, 王振岡 申請人:明基電通股份有限公司