Leon@RD™ レナード 레너드 雷納德

使用GSM手機的時候，一般人一定常聽過其嗶嗶嗶的聲音，有時候是自己的手機聽筒傳出，對方聽不到；有時候是對方聽到，但自己聽不到這個噪音；還有就是在手機快響起的時候，電腦的喇叭or汽車的喇叭or教室的擴音器也會出現嗶嗶的聲音。
還是不知道我在說什麼聲音嗎？可以到這裡來聽聽：
(2009.07.05更新,原來在youtube找的影片不見了，我自己錄了一段影片，
 一個是我不小心買到的便宜爛喇叭，一個是比較好的喇叭，可以很明顯的比較得出來TDD noise)


為什麼會有這個聲音呢？下面用簡單易懂，不講太多艱深的方式來陳述。
先從GSM手機的原理來說起。
GSM是使用TDMA分時多工的技術，利用不同的時間點傳送不同的使用者的語音通話等資料。
以簡單的假設來解釋，同時有八個人在一間房間裡跟錄音機講話，為了要錄下所有人的聲音來溝通，使用第一秒第一個人講話，第二秒第二個人講話，第三秒第三個人講話…到了第九秒又回到第一個人講話，如此就是分時多工。
而因為分時多工的關係，手機會開關power(功率)，即一下講話一下不講話的意思，而且是週期性的出現，這個週期時間是4.615ms(10^(-3)秒)，換算成頻率是1/4.615ms=217Hz(赫茲)。
一般聽力健全的人可聽見的聲音，其頻率約在20～20,000Hz之間，所以這個聲音是人耳聽得到的，嗶嗶聲就是因此而來。

而手機的嗶嗶聲來源，主要有三種：

1.通過手機電源
2.通過不同傳輸路徑的耦合
3.天線幅射出的功率耦合

手機會被影響出現嗶嗶噪音的元件有Mic(麥克風,講話收音)、Receiver(聽筒,講手機時耳朵聽聲音的聽筒)、Speaker(揚聲器,發出來電鈴聲or放音樂出來)
當Mic有雜訊時，是對方會聽到嗶嗶聲；當Receiver有雜訊時，是我方會聽到嗶嗶聲；當Speaker有雜訊時，是來電鈴聲or播出來的音樂會有嗶嗶聲。

1.通過手機電源即是手機PA功率放大器週期性的抽取電源的時候，因為電源的不穩定，上述的三種元件都有接電，所以都會有217Hz的噪音，這樣就需要用電容去穩定電源。
2.通過手機內部的不同傳輸路徑的耦合，這時候在layout的時候就要小心，把重要的電路保護好，不要外露或跟其他的線耦合到。
3.天線幅射出去的功率耦合，就是造成電腦的喇叭or汽車的喇叭or教室的擴音器也有嗶嗶聲的來源，這時候只能期待那些電腦喇叭、汽車音響等，有做好保護的設計，要不然是無可避免的。而手機裡的Mic、Receiver、Speaker則也必定需要設計好保護的電容來過濾，做不好的話，一樣就是通話中會有噪音了。這部份是相當難設計的，所以手機音質的好壞，在這裡就顯得相當的重要。

至於為什麼電腦喇叭、音響之類的東西，會在手機快響起的時候才有嗶嗶聲呢？因為手機一般的時候並不是一直跟基地台交換資料的，只是一段時間收一下資訊，跟基地台保持連結。而在電話要撥出或是要響起的時候，是要跟基地台交換相對較多的資料，所以手機會先用最大的功率打出，以確保基地台能收到。之後與通話後，與基地台溝通，再調整手機的功率，若與基地台近一點，可能手機經由天線發射出去的功率就會調小，那功率比較小，外部的音響也比較不會受到影響了，但當手機很靠近電腦喇叭的話，還是會有嗶嗶聲，大家可以試試看。

手機是拿來講電話的，聲音就是要清楚，TDD noise的消除問題是一支手機好壞的重要指標。


1.TDMA示意圖
來源(http://cce.ccmtc.edu.tw/peterweb/book/download/無線通訊/ch14.ppt)



2.人類聽覺的範圍
(來源http://www.cyut.edu.tw/~hcwul/ErgoPrac/u8.pdf)


[Keywords]分時多工、手機、雜訊、嗶嗶聲、噪音、干擾、TDMA、TDD noise.