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.

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Leon@RD™ レナード 레너드 雷納德

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留言列表 (2)

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  • 1~~
  • 老大你會不會太誇張了阿!還這麼多天你就在到數退伍的日子阿
  • Hu
  • Dear Sir,

    Do you have any experience in TDMA noise filtering?

    Thanks!

    Please feedback your answers to my email if you have any suggestions.

    Best Regards,
    Hu

    holdenhu1234yahoo .com.tw
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