抑止TDD noise 的措施
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抑止TDD noise 的措施
TDD noise (Time Division Distortion), 所造成的原因为手机射频发射模块端的功率放大器(power Amplify)每1/216.8秒会有一个发射讯号产生, 在该讯号中包含900MHz/1800MHz或是1900MHz的2.0G GSM 讯号以及PA的包络线(envelope),我们所听到的嗡嗡声就是PA在发射时产生的的包络线(envelope)杂音,因为人的耳朵的听觉频率范围为20Hz~20KHz,216.8Hz确实是落在人耳可听到的范围,
在sysol2 solution中,我们要求对audio信号采用与主地分开的地。例如：用于audio_MIC path 的GND_a1靠近MCP(仅有一点与主地连接)，用于audio mic path 的GND_audio_mic接近microphone（不与主地相连）。GND_a2用于audio_spk path 接近 MCP（仅有一点与主地连接）。GND_audio_HP用于audio spk path 接近 earpiece（不与主地相连）。这样可以避免从主地来的干扰噪声直接进入audio path，尤其是TDD burst noise.
在sysol2中, micphone path不是纯净的路径，大多数情况噪声是由此进入。我们就需要注意PCB Layout中的audio线是否与其它可能带来干扰的敏感线路并行。同时需要调整优化MICPHONE circuits path和EARPIECE path的一些组件（电容及电阻）的值来抑止TDD noise。将MIC_BIAS线路的滤波措施改为用PI型滤波网络（10UF、100R、22UF）进行滤波，以增加滤波效果。
摆件：MCP靠近射频，因为大约有25根信号线连到射频部分。特别像I&Q,13M时钟线都很关键。IQ信号很容易受到干扰，13MHZ时钟信号会产生EMC问题，这两种线要求尽量让其走线最短。
存储器包括很多高速数据线，所以要求让memory靠近mcp，从而使走线最短。
PMU:最好让PMU靠近电池接口。这样能防止电压下跌和emc。
充电IC需要靠近外部接口，减小V_EXT_CHARGE走线的长度。
32k的晶振需要靠近pmu的晶振输入。
1．音频信号：在基带信号中音频信号是最容易被干扰的信号。它是低频模拟信号。
音频的地要特别的注意（GNDA1,GNDA2,GND_AUDIO_MIC,GND_AUDIO_HP）要用专门的地孔做音频的地。
1.1GNDA1-----PMU的REFGND来的参考地。这个信号和5073的MCP VSS_VB pin(A12) 相连。(保护mic和辅助mic,靠近mcp)
1.2 AGND必须尽可能的靠近bottom connector.
GND_AUDIO_MIC for the normal and auxiliary audio(靠近mic和辅助mic), and GND_AUDIO_HP for the audio amplifier of the hands-free.
1.4 所有的音频信号必须包地保护
1.5 MIC_BIAS, HFAVDD, AVDD 必须远离高速信号和VBAT。
单点接地
GNDA1为音频mic回路
GNDA2为音频speaker回路
PCF50732：
常见问题：
音量方面的问题 音频线需要走宽一点，从而使内阻小一点
回音方面的问题
acoustic指标方面的问题
杂音方面的问题。
MRP Mouth Reference Point
30.1 Sending sensitivity/frequency response
the ratio between the output level, represented by the PCM bit stream at the Digital Audio Interface (DAI) and the input sound pressure in the artificial mouth required to obtain this.
A pure tone with a sound pressure of -4,7 dBPa
送话当量是指当人工嘴在MPR ( Mouth Reference Point ) 上产生 –4.7dBPa从频率100HZ 到 4000HZ的音源送到电话机之听筒送话器上。
30.2 Sending loudness rating
30.3 Receiving sensitivity/frequency response
the ratio expressed in dB between the output sound pressure in the artificial ear and the input level, represented by the PCM bit stream at the Digital Audio Interface (DAI), required to obtain this.
30.4 Receiving loudness rating
30.5 Side tones
30.5.1 Side Tone Masking Rating (STMR)
talker sidetone, expressed by the sidetone masking rating - STMR,
侧音当量是指当工嘴在MPR ( Mouth Reference Point ) 上产生 –4.7dBPa从频率200HZ 到 4000HZ的音源送到电话机之听筒送话器上。同时测量在听筒受话器上的音压相对94dBSPL为0dB参考的量。
30.5.2 Listener Side Tone Rating (LSTR)
how a listener will perceive the background noise picked up by the microphone (listener sidetone rating -LSTR).
背景侧音当量是在仿真量测当电话使用在吵杂环境畤由送话端回授到受话端的量。在MPR ( Mouth Reference Point ) 上产生 -24dBPa( A) 的粉红色噪音( Pink Noise ) 同时量测回授到受话器的量。
The listener sidetone rating defines the effect of interference sound on the voice quality.
The Listener Sidetone Rating (LSTR) is considered a major parameter affecting the user perception of the system.
30.6.1 Echo Loss (EL)
The echo loss is the path loss fROM the input of the reference speech encoder of the SS to the output of the reference speech decoder of the SS.
either a real time algorithm producing the artificial speech or a pre-recorded tape of artificial speech. Both "male" and "female" artificial speech is required.
第一个10个语音片断输入input of the reference speech encoder，输入信号的The third octave power被计算（允许acoustic echo cancellation）。在第二个10个语音片断后，The third octave power of the echo signal is measured at the digital output of the reference speech decoder of the SS.
The difference between the third octave input power and the third octave output power is entered into the CCITT G.122 TCL algorithm and the acoustic echo loss calculated.
然后重复女声的模拟语音测试，“male”和”female”平均起来给出最终值。
30.7.1 Sending
Idle channel noise:周围环境需要小于30dba
N=0--------63
For RXPGA and TXPGA settings: gain = 20 x log (n/16)
This results in a control range of +6dB to -30dB (and mute).
For RXVOL and SidePGA settings: gain = 20 x log(n/32)
This resulting in a control range of +12dB to -24 dB
TDD NOISE的一些处理方法
（1）好多手机都会产生恼人的TDMA噪声,频率为217Hz. 其产生的原因如下两种途径:
a,天线辐射出的射频能量干扰
此种干扰可被33PF电容有效滤除, 即在Receiver两端分别对地加电容,两端间再加一电容,共3个电容即可.
b, PA突发工作时带动电源产生的干扰
此种干扰无法滤除,因为217Hz的频率实在是太低啦,又恰好与receiver的音频重叠在一起.无法从频率上分开信号与干扰.
（2）串电阻可以减小该TDMA的噪声，同时加大RECEIVER的输出增益，电阻大小可根据调试情况而定（针对PA突发工作时带动电源产生的干扰）
（3） GSM的TDMA每个timeslot（时隙）为577uS，每帧有8个timeslot，即每帧长为577us×8=4.616ms。GSM是收发 双工的，也就是只要处于通信状态，发射帧是连续发 送的。PA在每次发射是都会有一个burst大电流的需求,电源电路就会把这个噪声串到整个电路板上。
（4） a，走线要并行走且用的保护
b，走线避免临近大信号区
c，音频电源要干净
d，mic的偏置电源、地要保护好
（5） a， 如果走線太長, receiver AMP 必須盡量靠近CPU端.可以在audio訊號受到干擾前先放大聲音訊號
b， 22pF電容比33pF有效..最好是加再receiver兩端
c， receiver兩端的走線盡量靠近.上下包GND
（6） 差分线上的干扰信号可以表示为一个共模干扰部分+差摸干扰部分，差分线之间的电容是为了去差摸干扰，而每根线到地的电容是为了去共模干扰。
（7） 不同容值，材料的电容，谐振频率不一样，用来滤掉特定频率的干扰，需要选合适谐振频率的电容。所以很多地方滤波都有大大小小不同容值电容并联。
（8）bead滤除高频noise，虽然其本身听不见，但如果这个noise以一定的频率（音频范围）出现（比如GSM中的TDD noise），这样，其就会造成可听见的噪音。还有出于EMI的考虑，通常音频通路比较长，比如喇叭的绕线，耳机线等，会拾取和发射高频noise，所以要添加bead滤掉。
（9）电容的规格书上有曲线图，每个电容对不同的频率都有一个ESR，有一个最小值。电容在低于其谐振频率时候其呈现的是容性，等于谐振频率时表现为电阻性，高于谐振频率时表现为电感性。同样容值不同类型的电容的ESR也会有很大差别，其表现出来的谐振点也会有区别。即使同是陶瓷电容，NPO,Z5U,X7R,Y5V等等之间的频率特性就不一样，再加上走线也会产生寄生电感，所以说一定要针对哪个电容针对哪个频段是很难确定的。
（10） 音频线上，比如耳机接口上、Mic、Speaker、Receiver线上，串磁珠其实也挺常见的，特别是在耳机线上。当然主要的目的是减少EMI，耳机线很长，相当于天线，串上磁珠可以阻塞高频率的噪声通过耳机线向外辐射。在Mic、Speaker、Receiver上，其实是有一点多此一举，如果连接的Cable很短的话。针对射频对音频的干扰，则一般通过小电容的滤波来解决，而用不着磁珠。其实很多电路，都是那些似懂非懂的人做出来的。还是需要从基本原理去理解各种器件的特性及其在电路中的作用来着手，思考其是否有用，是否必要。
（11）通常耳机电路都是需要隔值钽电容的，大概在百uf级（现在有专用的capless驱动芯片，可以省去电容）。这个TAN电容的ESR相当于增加了耳机的负载，会降低耳机的输出功率。但同样有助于改善低频响应。通常选这标准品TAN电，其ESR大约几个ohm，影响不至于太大。
（12）我们的任务主要是滤除GSM的TDD noise。 因为GSM的最大发射功率有33dbm,而DCS的最大发射功率只有30db，功率比GSM大约小一倍，所以干扰一般也比较小。
（13）两种TDD测试方法：
主观测试方法:
用CMU200测量在gsm或dcs制式下大功率的TDD NOISE:手机和CMU200相连，把功率控制等级调整到最大。语音链接 方式设置为loop back，说话并倾听声音质量。
客观测试方法: 测量TDD NOISE的频谱
手机和CMU相连，FILE菜单设置为磁盘中文件216.sac的设置，选择channel 2,DISPLAY设置为通道X的纵坐标为－20到－120dbc,横坐标设置为200hz到4K或更大，按图形按钮显示扫描图形。就可以看到不断刷新的频谱。在图形中我们能看到发射回路上的217hz noise,及其多次谐波的脉冲。
（14）对音频攻放电源引起的TDD ，一般可加100nF和4.7UF的电容滤除电源上的噪音
（15）针对receiver通路噪音，可加下拉电阻来降低底噪
TDD noise (Time Division Distortion), 所造成的原因为手机射频发射模块端的功率放大器(power Amplify)每1/216.8秒会有一个发射讯号产生, 在该讯号中包含900MHz/1800MHz或是1900MHz的2.0G GSM 讯号以及PA的包络线(envelope),我们所听到的嗡嗡声就是PA在发射时产生的的包络线(envelope)杂音,因为人的耳朵的听觉频率范围为20Hz~20KHz,216.8Hz确实是落在人耳可听到的范围,
在sysol2 solution中,我们要求对audio信号采用与主地分开的地。例如：用于audio_MIC path 的GND_a1靠近MCP(仅有一点与主地连接)，用于audio mic path 的GND_audio_mic接近microphone（不与主地相连）。GND_a2用于audio_spk path 接近 MCP（仅有一点与主地连接）。GND_audio_HP用于audio spk path 接近 earpiece（不与主地相连）。这样可以避免从主地来的干扰噪声直接进入audio path，尤其是TDD burst noise.
在sysol2中, micphone path不是纯净的路径，大多数情况噪声是由此进入。我们就需要注意PCB Layout中的audio线是否与其它可能带来干扰的敏感线路并行。同时需要调整优化MICPHONE circuits path和EARPIECE path的一些组件（电容及电阻）的值来抑止TDD noise。将MIC_BIAS线路的滤波措施改为用PI型滤波网络（10UF、100R、22UF）进行滤波，以增加滤波效果。
摆件：MCP靠近射频，因为大约有25根信号线连到射频部分。特别像I&Q,13M时钟线都很关键。IQ信号很容易受到干扰，13MHZ时钟信号会产生EMC问题，这两种线要求尽量让其走线最短。
存储器包括很多高速数据线，所以要求让memory靠近mcp，从而使走线最短。
PMU:最好让PMU靠近电池接口。这样能防止电压下跌和emc。
充电IC需要靠近外部接口，减小V_EXT_CHARGE走线的长度。
32k的晶振需要靠近pmu的晶振输入。
1．音频信号：在基带信号中音频信号是最容易被干扰的信号。它是低频模拟信号。
音频的地要特别的注意（GNDA1,GNDA2,GND_AUDIO_MIC,GND_AUDIO_HP）要用专门的地孔做音频的地。
1.1GNDA1-----PMU的REFGND来的参考地。这个信号和5073的MCP VSS_VB pin(A12) 相连。(保护mic和辅助mic,靠近mcp)
1.2 AGND必须尽可能的靠近bottom connector.
GND_AUDIO_MIC for the normal and auxiliary audio(靠近mic和辅助mic), and GND_AUDIO_HP for the audio amplifier of the hands-free.
1.4 所有的音频信号必须包地保护
1.5 MIC_BIAS, HFAVDD, AVDD 必须远离高速信号和VBAT。
单点接地
GNDA1为音频mic回路
GNDA2为音频speaker回路
PCF50732：
常见问题：
音量方面的问题 音频线需要走宽一点，从而使内阻小一点
回音方面的问题
acoustic指标方面的问题
杂音方面的问题。
MRP Mouth Reference Point
30.1 Sending sensitivity/frequency response
the ratio between the output level, represented by the PCM bit stream at the Digital Audio Interface (DAI) and the input sound pressure in the artificial mouth required to obtain this.
A pure tone with a sound pressure of -4,7 dBPa
送话当量是指当人工嘴在MPR ( Mouth Reference Point ) 上产生 –4.7dBPa从频率100HZ 到 4000HZ的音源送到电话机之听筒送话器上。
30.2 Sending loudness rating
30.3 Receiving sensitivity/frequency response
the ratio expressed in dB between the output sound pressure in the artificial ear and the input level, represented by the PCM bit stream at the Digital Audio Interface (DAI), required to obtain this.
30.4 Receiving loudness rating
30.5 Side tones
30.5.1 Side Tone Masking Rating (STMR)
talker sidetone, expressed by the sidetone masking rating - STMR,
侧音当量是指当工嘴在MPR ( Mouth Reference Point ) 上产生 –4.7dBPa从频率200HZ 到 4000HZ的音源送到电话机之听筒送话器上。同时测量在听筒受话器上的音压相对94dBSPL为0dB参考的量。
30.5.2 Listener Side Tone Rating (LSTR)
how a listener will perceive the background noise picked up by the microphone (listener sidetone rating -LSTR).
背景侧音当量是在仿真量测当电话使用在吵杂环境畤由送话端回授到受话端的量。在MPR ( Mouth Reference Point ) 上产生 -24dBPa( A) 的粉红色噪音( Pink Noise ) 同时量测回授到受话器的量。
The listener sidetone rating defines the effect of interference sound on the voice quality.
The Listener Sidetone Rating (LSTR) is considered a major parameter affecting the user perception of the system.
30.6.1 Echo Loss (EL)
The echo loss is the path loss fROM the input of the reference speech encoder of the SS to the output of the reference speech decoder of the SS.
either a real time algorithm producing the artificial speech or a pre-recorded tape of artificial speech. Both "male" and "female" artificial speech is required.
第一个10个语音片断输入input of the reference speech encoder，输入信号的The third octave power被计算（允许acoustic echo cancellation）。在第二个10个语音片断后，The third octave power of the echo signal is measured at the digital output of the reference speech decoder of the SS.
The difference between the third octave input power and the third octave output power is entered into the CCITT G.122 TCL algorithm and the acoustic echo loss calculated.
然后重复女声的模拟语音测试，“male”和”female”平均起来给出最终值。
30.7.1 Sending
Idle channel noise:周围环境需要小于30dba
N=0--------63
For RXPGA and TXPGA settings: gain = 20 x log (n/16)
This results in a control range of +6dB to -30dB (and mute).
For RXVOL and SidePGA settings: gain = 20 x log(n/32)
This resulting in a control range of +12dB to -24 dB
TDD NOISE的一些处理方法
（1）好多手机都会产生恼人的TDMA噪声,频率为217Hz. 其产生的原因如下两种途径:
a,天线辐射出的射频能量干扰
此种干扰可被33PF电容有效滤除, 即在Receiver两端分别对地加电容,两端间再加一电容,共3个电容即可.
b, PA突发工作时带动电源产生的干扰
此种干扰无法滤除,因为217Hz的频率实在是太低啦,又恰好与receiver的音频重叠在一起.无法从频率上分开信号与干扰.
（2）串电阻可以减小该TDMA的噪声，同时加大RECEIVER的输出增益，电阻大小可根据调试情况而定（针对PA突发工作时带动电源产生的干扰）
（3） GSM的TDMA每个timeslot（时隙）为577uS，每帧有8个timeslot，即每帧长为577us×8=4.616ms。GSM是收发 双工的，也就是只要处于通信状态，发射帧是连续发 送的。PA在每次发射是都会有一个burst大电流的需求,电源电路就会把这个噪声串到整个电路板上。
（4） a，走线要并行走且用的保护
b，走线避免临近大信号区
c，音频电源要干净
d，mic的偏置电源、地要保护好
（5） a， 如果走線太長, receiver AMP 必須盡量靠近CPU端.可以在audio訊號受到干擾前先放大聲音訊號
b， 22pF電容比33pF有效..最好是加再receiver兩端
c， receiver兩端的走線盡量靠近.上下包GND
（6） 差分线上的干扰信号可以表示为一个共模干扰部分+差摸干扰部分，差分线之间的电容是为了去差摸干扰，而每根线到地的电容是为了去共模干扰。
（7） 不同容值，材料的电容，谐振频率不一样，用来滤掉特定频率的干扰，需要选合适谐振频率的电容。所以很多地方滤波都有大大小小不同容值电容并联。
（8）bead滤除高频noise，虽然其本身听不见，但如果这个noise以一定的频率（音频范围）出现（比如GSM中的TDD noise），这样，其就会造成可听见的噪音。还有出于EMI的考虑，通常音频通路比较长，比如喇叭的绕线，耳机线等，会拾取和发射高频noise，所以要添加bead滤掉。
（9）电容的规格书上有曲线图，每个电容对不同的频率都有一个ESR，有一个最小值。电容在低于其谐振频率时候其呈现的是容性，等于谐振频率时表现为电阻性，高于谐振频率时表现为电感性。同样容值不同类型的电容的ESR也会有很大差别，其表现出来的谐振点也会有区别。即使同是陶瓷电容，NPO,Z5U,X7R,Y5V等等之间的频率特性就不一样，再加上走线也会产生寄生电感，所以说一定要针对哪个电容针对哪个频段是很难确定的。
（10） 音频线上，比如耳机接口上、Mic、Speaker、Receiver线上，串磁珠其实也挺常见的，特别是在耳机线上。当然主要的目的是减少EMI，耳机线很长，相当于天线，串上磁珠可以阻塞高频率的噪声通过耳机线向外辐射。在Mic、Speaker、Receiver上，其实是有一点多此一举，如果连接的Cable很短的话。针对射频对音频的干扰，则一般通过小电容的滤波来解决，而用不着磁珠。其实很多电路，都是那些似懂非懂的人做出来的。还是需要从基本原理去理解各种器件的特性及其在电路中的作用来着手，思考其是否有用，是否必要。
（11）通常耳机电路都是需要隔值钽电容的，大概在百uf级（现在有专用的capless驱动芯片，可以省去电容）。这个TAN电容的ESR相当于增加了耳机的负载，会降低耳机的输出功率。但同样有助于改善低频响应。通常选这标准品TAN电，其ESR大约几个ohm，影响不至于太大。
（12）我们的任务主要是滤除GSM的TDD noise。 因为GSM的最大发射功率有33dbm,而DCS的最大发射功率只有30db，功率比GSM大约小一倍，所以干扰一般也比较小。
（13）两种TDD测试方法：
主观测试方法:
用CMU200测量在gsm或dcs制式下大功率的TDD NOISE:手机和CMU200相连，把功率控制等级调整到最大。语音链接 方式设置为loop back，说话并倾听声音质量。
客观测试方法: 测量TDD NOISE的频谱
手机和CMU相连，FILE菜单设置为磁盘中文件216.sac的设置，选择channel 2,DISPLAY设置为通道X的纵坐标为－20到－120dbc,横坐标设置为200hz到4K或更大，按图形按钮显示扫描图形。就可以看到不断刷新的频谱。在图形中我们能看到发射回路上的217hz noise,及其多次谐波的脉冲。
（14）对音频攻放电源引起的TDD ，一般可加100nF和4.7UF的电容滤除电源上的噪音
（15）针对receiver通路噪音，可加下拉电阻来降低底噪