前言

在現(xiàn)階段，高保真、立體雙聲道、降噪、真無線等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，也讓藍(lán)牙耳機(jī)生產(chǎn)廠家之間的競爭愈演愈烈。在未來市場(chǎng)上，產(chǎn)品的質(zhì)量是保證企業(yè)立于不敗之地的法寶。如果說技術(shù)的發(fā)展是藍(lán)牙的前進(jìn)基石，那么產(chǎn)品性能的測(cè)試是技術(shù)發(fā)展道路上的護(hù)航者。

為了系統(tǒng)的評(píng)估藍(lán)牙耳機(jī)在與手機(jī)連接通話過程中的性能測(cè)試，廠家一般采用一個(gè)在網(wǎng)手機(jī)，通過撥打運(yùn)營商服務(wù)號(hào)碼，比如中國移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行撥號(hào)10086等特殊號(hào)碼，進(jìn)行長時(shí)間的通話狀態(tài)下的性能測(cè)試，判斷掉話率和通話質(zhì)量，耳機(jī)最大通話時(shí)間等指標(biāo)。

該方法真實(shí)還原了用戶的使用場(chǎng)景，一些耳機(jī)廠家采取該方法對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。然而，在實(shí)際測(cè)試中，這種方法存在一定的弊端。首先，真實(shí)的無線環(huán)境是不斷變化的，基站空閑時(shí)，網(wǎng)絡(luò)資源充裕，通過質(zhì)量一定是優(yōu)于基站忙碌時(shí)，這對(duì)測(cè)試結(jié)果帶來的是隨機(jī)影響。其次，因?yàn)殚L時(shí)間的撥號(hào)和通話，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商會(huì)認(rèn)為該手機(jī)號(hào)碼異常，會(huì)被當(dāng)?shù)剡\(yùn)營商鎖卡，電話卡無法繼續(xù)使用，造成了測(cè)試無法進(jìn)行。再其次，該方法長時(shí)間占用基站網(wǎng)絡(luò)資源，影響了測(cè)試區(qū)域內(nèi)的其他用戶。最后，該方法最后的音質(zhì)評(píng)估是由人來決定，測(cè)試人員的心情和狀態(tài)會(huì)影響到評(píng)估的結(jié)果，是一個(gè)潛在的測(cè)試隱患。

針對(duì)這些問題，本文提出一個(gè)測(cè)試解決方案，幫助解決以上測(cè)試問題。

測(cè)試解決方案

測(cè)試方案的核心為無線綜測(cè)儀，羅德與施瓦茨公司的CMW500如下圖，提供全標(biāo)準(zhǔn)的一站式測(cè)試解決方案，覆蓋了2\3\4G等技術(shù)的信令測(cè)試。

CMW500

在本測(cè)試方案中，CMW500具備信令模擬功能，模擬“真實(shí)基站”，與被測(cè)通信模塊建立對(duì)話，可以進(jìn)行無線性能測(cè)試和業(yè)務(wù)性能測(cè)試。另外，除了以上常規(guī)的性能測(cè)試，還可以根據(jù)測(cè)試需求，改變無線環(huán)境狀態(tài)，比如，弱信號(hào)覆蓋下、強(qiáng)信號(hào)覆蓋下以及信號(hào)多路反射后疊加的復(fù)雜信道條件，模擬在各種無線環(huán)境下，定量的對(duì)設(shè)備進(jìn)行性能分析。

音頻質(zhì)量測(cè)試

CMW500內(nèi)部帶有音頻發(fā)生器和音頻發(fā)生器，可以給手機(jī)發(fā)送聲音和采集聲音。如圖，音頻分析儀通過人工嘴采集藍(lán)牙耳機(jī)揚(yáng)聲器的聲音，對(duì)聲音進(jìn)行分析。

音頻測(cè)試結(jié)果

基站模擬器

CMW500可以模擬2、3、4G基站和WLAN熱點(diǎn)，建立電路域通話和voIP通話，比如voLTE;也可以通過網(wǎng)線接入外部網(wǎng)絡(luò)，通過模擬的基站訪問真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)，如建立微信語音通話。通話過程中，可通過人工耳和人工嘴，改變音頻的頻率和幅度，定量的分析音頻通話質(zhì)量。羅德與施瓦茨公司在2018年推出的CMX500，面向未來的新一代無線綜測(cè)儀，自前可以作為測(cè)試方案中的5G(FR1和FR2)/4G和WLAN的信令模擬器，在本方案中，可以模擬5G基站，建立語音通話業(yè)務(wù)。

CMX500

測(cè)試連接示意圖

測(cè)試由基站模擬器CMW500，天線，連接用的手機(jī)，人工嘴和人工耳，以及被測(cè)耳機(jī)構(gòu)成，建議加上隔音箱，消除環(huán)境噪聲的影響。

實(shí)際測(cè)試環(huán)境

筆者在實(shí)驗(yàn)室搭建了整個(gè)測(cè)試環(huán)境，如果僅測(cè)試耳機(jī)實(shí)際通話續(xù)航能力，只需要找一個(gè)相對(duì)安靜的房間即可。但是，如果想對(duì)實(shí)際通話中的聲音質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如通過頻率響應(yīng)的變化，來檢測(cè)通話中的性能，則需要將測(cè)試搬進(jìn)消音室。

如下圖，整個(gè)環(huán)境由基站模擬器CMW500、射頻天線、手機(jī)、人工耳和人工嘴組成，被測(cè)耳機(jī)是筆者的TWS耳機(jī)中的一個(gè)。

如下圖，通過設(shè)置CMW500的基站模擬頻段，如中國移動(dòng)Band3，中國聯(lián)通Band1等，可以模擬全球所有運(yùn)營商的基站，足不出戶就能達(dá)到實(shí)際測(cè)試的效果，又何必遠(yuǎn)航呢?

實(shí)測(cè)中，筆者設(shè)置基站的國家碼MCC為001，運(yùn)營商代碼MNC為01。

電話撥通后，‘基站”與手機(jī)進(jìn)入通話狀態(tài)，如下圖。

如下圖，DigitalGenerator可以借助基站模擬器向手機(jī)發(fā)送1赫茲到10500赫茲的單音信號(hào)，手機(jī)通過藍(lán)牙將聲音播放出來。另一方面，人工耳將藍(lán)牙耳機(jī)播放的聲音采集后輸送到CMW500自帶的音頻分析儀進(jìn)行信號(hào)分析，測(cè)試結(jié)果就展現(xiàn)到大家面前了。

最后，通過一個(gè)簡單的自動(dòng)化儀表指令，就能將頻響結(jié)果保存到本地電腦。筆者從500赫茲到8000赫茲，進(jìn)行了數(shù)次掃描，每次掃描的間隔為5秒，繪圖如下。由于是開放環(huán)境，觀測(cè)到頻響發(fā)生了明顯的變化。

頻率響應(yīng)

我們只需要將時(shí)間打印到測(cè)試結(jié)果中，就可以進(jìn)行長時(shí)間的檢測(cè)，來判斷頻響隨著時(shí)間的變化，如果頻響為0，則可判斷耳機(jī)電池耗盡，用此測(cè)試時(shí)間戳減去開始測(cè)試時(shí)間戳，就能得到耳機(jī)續(xù)航能力。如圖，時(shí)間戳對(duì)應(yīng)每一次頻響結(jié)果。

結(jié)束語

該測(cè)試方案，避免了實(shí)際運(yùn)營商基站的依賴，也避開了人工測(cè)試中人為的因素，可以定量，也可以定性的完成整個(gè)測(cè)試任務(wù)。