Lydtryk fra mobiltelefoner

Transkript

1 DELTA Acoustics & Vibration Technical Audiological Laboratory -TAL We help ideas meet the real world Lydtryk fra mobiltelefoner Findes der mobiltelefoner der kan levere lydtryk kraftige nok til, at de kan kompensere for et høretab? Juni 2006 DELTA Dansk Elektronik, Lys & Akustik Teknisk-Audiologisk Laboratorium Bygning 3, 3.sal Sdr. Boulevard Odense C Danmark Tlf. (+45) Fax (+45) CVR nr Uddrag af denne rapport må kun gengives med DELTA s skriftlige tilladelse.

2 Titel Journal nr. Projekt nr. Vores ref. Udgivelsesdato: AVO 06/06 A CD/SLJ/cd Juli 2005 Klient: AMGROS Resume: Det akustiske output er blevet målt på en række mobiltelefoner velvilligt udlånt af producenterne. Formålet var at vurdere, hvorvidt der findes mobiltelefoner, der er i stand til at gengive samtalen så kraftigt at man med et lettere høretab og eventuelt et høreapparat med en åben prop kan benytte disse telefoner. Det viser sig, at flere af de målte mobiltelefoner ved aktivering af deres højttalerfunktion leverer kraftige lydtryk i en størrelsesorden og et frekvensområde, som er sammenligneligt med tilsvarende målinger på en række forstærkertelefoner som tidligere er foretaget på DELTA. DELTA Carsten Daugaard M. Sc. E. E. DELTA page 2 of 10.

3 Indhold Baggrund...4 Mobiltelefonerne i testen...4 Testopstilling...4 Resultater...6 Output, normal...6 Output højttaler tæt på øre...8 1/3 oktav grafer for de enkelte telefoner...9 DELTA Side 3 af 10.

4 Baggrund DELTA har i længere tid været bekendt med, at valget af mobiltelefon kan være kritisk, hvis man har et høreproblem. Der er en del faktorer, der gør sig gældende for et godt valg, men de fleste kan kædes sammen med lydkvaliteten i telefonen. Det er desværre ikke altid lige nemt at træffe det rette valg, når man står i butikken. Derfor er der et behov for information om blandt andet telefonernes lydmæssige kvaliteter, som kan hjælpe med at træffe valget. DELTA har tidligere målt outputniveauer fra forstærkertelefoner med tilslutning til det faste telefonnet. Desuden har DELTA gennem de seneste 10 år målt høreapparaters immunitet overfor elektromagnetisk indstråling fra. bl.a. mobiltelefoner. Som rådgiver for den danske høreomsorg er det derfor naturligt at lave en test, som kan bidrage med information om det lydtryk, som dagens mobiltelefoner kan levere. Mobiltelefonerne i testen DELTA har i samarbejde med journalist Eva Helena Andersen, inviteret en række producenter til at levere mobiltelefon-modeller til testen. Alle på nær 2 har bidraget med en eller flere modeller. Producenterne har tilsendt typer efter eget valg. Der er ikke gjort yderligere for at udvalget er repræsentativt for det danske marked. Testopstilling Mobiltelefonerne er blevet testet i en slags simuleret in-situ opstilling. Et standardiseret talesignal sendes fra en fastnet forbindelse via TDC s mobiltelefonnet til den testede telefon, hvis output måles i et såkaldt kunstigt øre. Denne opstilling giver derved et realistisk billede af brugssituationen, men prisen er, at eventuelle påvirkninger opstået i transmissionsvejen gennem mobiltelefonnettet, er overladt til operatøren TDCs kontrol, og derfor er ubekendte for forsøget. Den anvendte test opstilling er skitseret i nedenstående figur: DELTA Side 4 af 10.

5 Normal fastnet telefon til etablering af forbindelse TDC mobilnet antenne TDC Fastnet til mobilnettet nr Spole omkobler mellem fastnet telefon og testsignal CCITT tale fra CD - afspiller Mobil telefon Kobler PC med LabView software NI DAQ kort Testsignalet er kunstig tale udviklet af organisationen CCITT. Dette signal sendes fra en CD-afspiller via en opkobling til fastnettet gennem mobilnettet til den testede mobiltelefon. Det resulterende output fra telefonen måles i et IEC kunstigt øre(b&k 4153), som via en GRAS type 12 AK forforstærker føres ind i et National Instrument DAQ kort. Der er udviklet software i programmeringssproget LabView, til at foretage målingerne samt behandle og præsentere måleresultaterne. I LabView programmet kan målingerne normaliseres med CCITT talesignalet, så det resulterende frekvensspektrum er uafhængigt af talesignalets frekvensspektrum. Inden målingerne kan foretages, fastlægges det korrekte niveau i db SPL ved hjælp af en B&K 4230 kalibrator, påsat mikrofonen i kobleren. Inputniveauet af CCITT talesignalet er indledningsvis justeret til så taleniveauet i en mobiltelefon har normal styrke. Mobiltelefonen er testlederens egen mobiltelefon, som ikke ellers indgår i testen. De fleste testede mobiltelefoner har udover deres normale lydkilde, mulighed for at tilkoble en højttaler. Denne højttaler er ikke altid placeret samme sted på telefonen som den almindelige lydkilde. Telefonerne placeres normalt med den almindelige lydkilde spillende ned i kobleren. Hvor en ekstra højttaler er aktiveret, måles der med telefonen i den position der giver det kraftigste output ned i kobleren. Dette svarer til at brugeren drejer telefonen til en position hvor der er maksimalt lydtryk i øret. Dette vil i mange situationer medføre en usædvanlig positionering af mobiltelefonen. Grafen der viser telefonens lydtryk fordelt over frekvens, måles i 1/3 oktaver i db SPL. Målinger Denne rapport er baseret på relativt enkle målinger af 1/3 oktavspektre af lyden fra mobiltelefonen med og uden en eventuel højttalerfunktion slået til. Der er lavet målinger med lydstyrkekontrollen i maksimum og minimum position, hvor en sådan er tilgængelig, men kun maksimumpositionen blev medtaget i rapporten. Det blev forsøgt at lave målinger med harmonisk forvrængning, men forsøgsopstillingen tillod ikke brugbare målinger baseret på transmission af en ren tone over DELTA Side 5 af 10.

6 mobilnettet. Endelig blev der målt på enkelte af telefonernes medfølgende hovedtelefoner, men da disse ikke umiddelbart gav specielt højere lydtryk end i den almindelige transducer, og det stod klart at højttaler situationen var den mest optimale, blev disse målinger ikke gennemført for alle telefoner. Det bør dog tilføjes, at ved at bruge hovedtelefoner, altså en højttaler på begge ører, får man samlet set et højere lydtryk og bedre dæmpning af omgivende støj end ved at bruge røret alene. Resultater Konklusion efter målinger på Motorola(2 stk.), Nokia(6 stk.), BenQ(1 stk.) og Samsung(4 stk.) er, at der kun er et acceptabelt niveau på telefonerne når højttalerfunktionen er aktiv. Selv da er der kun enkelte, der opnår decideret kraftige lydtryk, og det er kun, når ekstra højttaleren vendes hen mod øret. De to kraftigste i denne kategori er Motorola L6 og Nokia Enkelte telefoner benytter den almindelige transducer som ekstrahøjttaler eller har denne placeret samme sted. Dette gør det nemmere at bruge mobilen naturligt selv med ekstra output. En enkelt telefon (Samsung SGH-E360) kombinerer denne hensigtsmæssige placering af højttaleren, et kraftigt output samt et design på telefonen, som sandsynligvis også medfører lavere indstråling fra antennen (EMC). Der er rimelig stor forskel på frekvensspektret på de forskellige telefoner. Enkelte har et meget lineært respons, mens mange har en hævning fra 2-4 khz, der modsvarer det område, hvor øret er mest følsomt. Output, normal Graferne læses således: Nokia 6030 har det kraftigste output i oktavbåndene lidt under- og ved 3 khz, hvor det ligger på knapt 80 db SPL. Der er ikke ret meget output i de lave frekvenser ved Hz. Til sammenligning har Nokia 6125 et output på mellem 80 og 90 db SPL mellem Hz, og efter et beskedent dyk omkring 1kHz igen et output på ca. 80 db SPL omkring 2 khz. Nokia 6030 Nokia 6125 DELTA Side 6 af 10.

7 Nokia 6670 Nokia 71-1 Nokia 7360 Nokia N90 Motorola L6 Motorola C139 Samsung SGH-E360 Samsung SGH-D600 DELTA Side 7 af 10.

8 Samsung SGH-D8020 Samsung SGH-X700 Siemens- BenQ S68 Output højttaler tæt på øre Højttaler output Lydtryk/dB SPL Motorola L6 Samsung SGH-E360 Samsung SGH-D600 Samsung SGH-D8020 Samsung SGH-X700 Siemens/BenQ Nokia 6030 Nokia 6125 Nokia 6670 Nokia 71-1 Nokia 7360 Nokia N Frekvens /Hz DELTA Side 8 af 10.

9 For målingerne med højttalerfunktionen aktiv, vises en samlet graf over det normaliserede output fra alle telefonerne, samt i nedenstående en graf med output i 1/3 oktav bånd for hver af telefonerne. Den samlede graf viser 3 telefoner som spiller kraftigere mellem 1-2 khz end de andre, mens en fjerde telefon til gengæld viser kraftigt output ved 3-4 khz, Da båndbredden for telefoni normalt afgrænses mellem 300Hz og 3 khz, er det specielt de 3 første der skiller sig ud som fordelagtige til personer med høreproblemer. 1/3 oktav graferne læses som i foregående afsnit: Fx Nokia 6030 har med højttaleren aktiv sit maksimale output omkring 3 khz ( db SPL), og stadig meget lidt output ved de lave frekvenser. Sammenligner man med grafen for Noika 6030 målt med den almindelige lydkilde (forrige afsnit) ser man at for denne telefon giver brugen af højttalerfunktionen db SPL ekstra i de fleste 1/3 oktavbånd. 1/3 oktav grafer for de enkelte telefoner Nokia 6030 Nokia 6125 Nokia 6670 Nokia 71-1 Nokia 7360 Nokia N90 DELTA Side 9 af 10.

10 Motorola L6 Samsung SGH-E360 Samsung SGH-D600 Samsung SGH-D8020 Samsung SGH-X700 Siemens- BenQ S68 DELTA Side 10 af 10.