車載緊急呼救系統語音通話質量測試方法研究

王偉 蔣江建

摘? 要：該文介紹了一種車載緊急呼救系統語音通話質量測試的方法，包括介紹車載緊急呼救系統工作機制、語音通話質量測試重要性、搭建測試環境（模擬無線通信網絡和公共安全應答點），簡要地介紹了語音通話質量測試方法，通過信噪比納和失真度定量評價通話質量，探索在EMC抗干擾試驗中，采用該方法對被測車輛的緊急呼救語音通話功能做判斷。

關鍵詞：車載緊急呼救系統? 工作機制? 語音通話質量? 測試方法

中圖分類號：TB54??????????????????????????? 文獻標識碼：A??????????????????? 文章編號：1672-3791（2021）01（a）-0026-03

Research on Voice Call Quality Test Method of Vehicle Emergency Call System

WANG Wei? JIANG JiangJian

（Shanghai Motor Vehicle Inspection Certification & Tech Innovation Center Co.， Ltd.， Shanghai， 201805 China）

Abstract： This paper introduces a method of voice call quality test of vehicle emergency call system， including? the working mechanism of the on-board emergency call system， the importance of voice call quality test， setting up a test environment （simulating wireless communication network and public safety answer point）， introducing the quality test method of voice call. Through the quantitative evaluation of signal-to-noise ratio and distortion， this method can be used to judge the emergency call voice function of the tested vehicle in EMC anti-interference test.

Key Words： On-board emergency call system; Working mechanism; The method of voice call; Quality test

車載緊急呼救系統在歐盟被稱為eCall系統。當車輛發生比較嚴重的交通事故，由傳感器采集到的信息來自動觸發eCall，或者由車內受傷人員手動觸發eCall。車輛向PSAP發送MSD（最小數據集：包括車輛發生事故時間、地點、車輛VIN碼、燃料類型、車輛類型、乘客人數等），隨后建立語音通話。PSAP從而獲取事故信息，調度救援車輛施救。緊急呼叫系統的重要意義在于縮短救援時間：郊區縮短50%;城市縮短40%;提高受傷人員救治率：對于同樣傷勢的重傷員，如果在30 min內獲救，其生存率為80%;如果在60 min獲救，其生存率降低為40%。

語音通話質量決定了受傷者與公共安全應答點（PSAP）之間的溝通效率，是eCall系統運行的關鍵點。該文專注eCall系統中車載終端與PSAP的語音通話質量測試方法，以及車載終端在EMC實驗中的抗擾度評估方法。

1? 設計方法

1.1 搭建模擬無線網絡和PSAP（公共安全應答點）

在真實移動通信網絡中測試eCall的語音通話質量，只能靠主觀評定，而且實際通信網絡環境的變化會影響測試結果的一致性。該文采用無線通信綜測儀CMW500模擬無線通信基站與車載無線終端（TBOX）進行通信;并通過PC端應用軟件模擬公共安全應答點與車載無線終端進行語音通話，對語音通話質量測試方法進行研究。并且針對EMC的抗干擾測試中，eCall終端與模擬基站的語音通話質量評定方法做進一步探究。對比加入EMC干擾前、后音頻參數如信納比和噪聲等變化量，來評價eCall系統的EMC試驗的抗擾度。

1.2 車載緊急呼救系統工作機制

當裝有eCall系統的車輛發生碰撞時，傳感器會自動觸發eCall功能，車載無線終端IVS將從GNSS獲取的位置信息（經緯度值）、時間等車輛信息（MSD）通過無線通信網絡（GSM/LTE等）發生給公共安全應答點（PSAP），并建立語音通話。該文采用實驗室模擬無線通信網絡和PSAP來測試語音通話質量。

1.3 語音通話質量測試方法

1.3.1 車內音頻接收端音頻性能測試

（1）將被測車輛放置于電磁屏蔽暗室內，手動觸發eCall，車輛主動發起語音通話，通過CMW500與PSAP建立通話。

（2）音頻測試應用軟件控制聲卡發送1 kHz的音頻信號，并通過CMW500（輸出信號強度不低于?????????? -70 dBm）發送至車輛的音頻接收端（車內揚聲器）。

（3）采用抗電磁干擾的麥克（放置于車內揚聲器附近），來收集步驟2中的音頻信號，并通過光電轉換模塊，送到電磁屏蔽暗室外的音頻分析儀端，對比1kHz的輸入信號做分析：測試失真和信納比等值。

（4）適當地減小CMW500的輸出信號強度，當步驟2中建立的語音通話質量下降到主觀評定認為出現斷續或雜音導致無法聽清楚時，記錄此時步驟3中的失真和信納比值。

（5）恢復CMW500的信號輸出強度，施加EMC干擾，在干擾過程中觀察步驟3中的失真和信納比值，與步驟4中的值做對比，以此來判斷干擾對通話質量的影響。

1.3.2 車內發送端音頻性能測試

（1）手動觸發eCall，車輛主動發起語音通話，通過CMW500與PSAP建立通話。

（2）采用抗電磁干擾的標準音源（發出1kHz聲音，放車內的麥克附近），聲音通過車內的麥克風，發送到PSAP，然后轉到音頻分析儀輸入端，對比1kHz的輸入信號，分析：失真和信納比等值。

（3）適當地減小CMW500的輸出信號強度，當建立的語音通話質量下降到主觀評定認為出現斷續或雜音導致無法聽清楚時，記錄此時步驟2中的失真和信納比值。

（4）恢復CMW500的信號輸出強度，施加EMC干擾，在干擾過程中觀察步驟2中的失真和信納比值，與步驟3中的值做對比，以此來判斷干擾對通話質量的影響。

1.3.3 語音通話質量評估

話音質量主觀評價通常分為5級：

（1）優（5級，話音清晰，幾乎無噪聲和失真）;

（2）良（4級，語音清楚，可感覺到有輕微噪聲或失真）;

（3）中（3級，話音可懂，可感受到令人煩惱的噪聲或失真）;

（4）差（2級，語音可懂，有令人非常煩惱的噪聲或嚴重失真）;

（5）劣（1級，話音幾乎不可懂）。

分別測得良、中、差這3個等級下聲音的信納比和失真度。

可發現等級3時的信納比為24 dB左右，所以當測得信納比低于24 dB時，可判斷通話質量差。

2? 結語

歐盟標準EU2017/79中采用主觀評定的方式測試eCall系統的語音通話質量。主觀評定的一致性不好，不同的測試人員說話的語音、語調、語速不同，聽力也不一樣，難免造成評估結果的差異。而且在EMS測試中，會施加電磁場的干擾信號，車內不可以有測試人員，也無法進行主觀評價。

俄羅斯標準GOST 33468-2015中采用通信產品的音頻測試方法。測試項目較多，包括噪音、重疊、失真、頻率響應等，EMS測試時長不足以完成如此多的測試參數。而且主流的通信產品音頻性能測試設備不具備電磁抗干擾能力，無法在EMS測試中使用。

該文采用的語音通話質量測試方法，引入了主觀評定的方式尋找通話質量的臨界點，對此臨界點的音頻性能做量化測試，以此作為EMS測試中客觀判斷車載緊急呼救系統的語音通話質量依據。音頻性能測試中只關注信納比和失真度兩個參數，在施加電磁干擾過程中，易于測試和判斷語音通話質量。

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