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用電腦時,手機收到簡訊前會先從電腦耳機里聽到一陣雜音是怎麼回事?


先甩結論,這個叫TDMA noise,為什麼會產生TDMA noise呢?

那是由於GSM在每間隔200KHz頻道上共用8個物理信道,即在同一個頻率上進行8個用戶的時分復用,也可以理解成為時分多址TDMA(Time Division Multiple Access),因此對於每個用戶的手機來說,只有1/8的時間在通話,而其餘7/8的時間空閑。手機射頻PA每隔4.615ms會有一個發射信號,產生在該信號中包含900MHz/1800MHz或是1900MHz的2.0GGSM信號以及PA的包絡線(envelope),我們所聽到的嗡嗡聲就是PA在發射時產生的的包絡線(envelope)雜音,因為人的耳朵的聽覺頻率範圍為20Hz~20KHz,216.8Hz確實是落在人耳可聽到的範圍,如果手機來電或簡訊,則在座機話筒中會聽到「嗡嗡」的聲音。

TDMA noise傳播方式有兩種:傳導和輻射

傳播途徑引入音頻信號的主要三個途徑:地,電源,射頻信號。

來看看有TDMA noise時候的頻譜:

對於存在TDMA noise的FFT頻譜,會出現217Hz、434Hz或651Hz,即217Hz的倍頻點的能量超出規定值(-64dBm)

解決這種問題的方式其實也很簡單,1、MIC或者SPK或者耳機走線要並行走且用地保護;2、GND要保護好;3、走線避免臨近大信號區;4、音頻電源要乾淨,音頻濾波電容要做到很好的接地;5、音頻相關GND,要單獨接地,不要與其他GND相連後,再接地。

另外就是並接濾波電容。通過並接電容形成RC濾波器。經驗值22pF可以有效濾除GSM900頻段干擾,47pF可以有效濾除DCS1800頻段干擾,一般折中採用33pF電容兼顧兩者。但實際因PCB板材、電容精度,在具體項目中容值的選擇還需通過調試決定。

串接磁珠/電感。磁珠類似於電感,但磁珠等效阻抗要比電感高很多,即50Hz-20KHz的音頻範圍內磁珠對信號的衰減要比電感大。並且磁珠有其濾除頻段的規格,如果其濾除頻段不是雜訊頻段,那樣使用磁珠就沒有任何意義反而還增加了成本。磁珠與電感的區別就是在高頻下表現為電阻特性,這樣就可以有效的阻止一些無用的雜波,達到濾波效果。磁珠主要用於抑制電磁輻射干擾,而電感則側重於抑制傳導性干擾。兩者都可用於處理EMI/EMC問題。考慮到成本會在電路中預留串接位置,默認使用0ohm電阻。同時在設計電路時還需注意所選用的磁珠、電感、電阻的額定電流都要滿足電路正常工作電路的需要。

在不布局設計方面,Audio電路串聯的磁珠/電感以及並聯的旁路電容都盡量靠近發聲器件擺放;Audio電路中LDO電源濾波電容盡量靠近晶元擺放,走線一定要先經過電容再連接至電源輸入端;發聲器件在天線下方時,一定注意audio元器件盡量在天線禁布區外,靠近發聲器件。如果在天線區內,一定在器件下方要保留地層,與主板接地良好;發聲器件磁缸下方表層預留金屬露銅,以備用於電聲器件磁缸接地。

還有就是器件本身的抗干擾能力,現在智能機用的比較多的MEMS MIC,抗TDMA noise干擾能力也是非常重要的指標之一。 MEMS MIC是如何做到這一點的呢? 除了MEMS MIC內部的ASIC電路中會有專門針對TDMA noise的部分,MEMS MIC外殼與PCB中的覆銅形成的法拉第籠,有效地阻止了TDMA noise通過輻射的方式直接耦合進MIC。


是這樣。


一般來說手機的輻射是不能在耳機上產生聲音的,因為感應電流太小,而手機通信的頻率又很高超出聽覺範圍。
但是明明有時候我們手機放在電視,電腦,mp3周圍就會發出聲音啊。於是發出聲音這件事就要從兩個方面入手: 首先是如何形成足夠的感應電流,二是如何形成了能夠聽到的聲音。

我們使用耳機,音響等等放音設備,音頻信號必須要經過放大,才能夠驅動喇叭或者耳機發聲。像這樣:

未經放大的信號,要麼是聲音極小,要麼就是乾脆聽不見。因此,在音頻信號的輸出端,和放音設備之間,還連接有一個功率放大器。90年代家裡面唱卡拉OK,需要「功放」,就是因為影碟機的音頻輸出驅動不了那麼大功率的音響,非得用個台式放大器才行。這個放大器,可大可小,大了是個箱子,小了就是個晶元。我們的手機,隨身聽,電視,電腦上面都有。

如果在放大器前端,也就是輸入端,產生了感應電流,那麼在輸出端就會產生可觀的功率,這樣微弱的感應電流就能轉化成能驅動喇叭耳機發聲的信號。
所以,手機在通信狀態時,產生的電磁波在設備的信號放大器前產生感應電流,就可以輸出功率足夠的電流。

但是!GSM的工作頻率在數百MHz以上,現在的4G通信更是工作在GHz以上,對應的感生電流也是這個頻率。人的聽覺範圍是20Hz到20kHz,就算骨骼驚奇也不可能聽到幾百兆赫茲頻率的聲音啊。
要解釋這個問題,就要研究GSM網路的工作方式。我們的手機,雖然有的是3G網路,有的甚至是4G網路,但是最基礎的簡訊收發、話音傳送主要都是進行在2G網路上。在中國,也就是GSM網路或CDMA網路上傳送的。

GSM是時分/頻分復用的通信標準。具體地說,在一定範圍內,用戶劃分為若干組,每組使用一個頻率,通過頻率的不同來區分不同的組,這是頻分復用。而組內用戶每人有一個時間片,一個頻率上的單位信號可以傳送若干個分屬不同用戶的時間片,這是時分復用。這樣才能提供足夠的容量。而反面的極端,比如舊式的對講機,所有用戶共用一個發送頻率和一個接收頻率,所以一個人講話其他人都不能發送消息了。我們不想小區裡面有一個人打手機其它人就都得等,用手機的人這麼多,也不可能每人都分配一對頻率來通信(1G模擬手機就是這麼乾的),所以需要復用,讓所有人都有得用。

人之所以能聽到手機通信感應的聲音,問題就出在這個時分復用上面。下圖就是時分復用幀的格式。

簡單地說,通常情況(全速率)下,一個GSM時分復用幀如下圖:

每個復幀包括12個T幀,一個A幀,再來12個T幀,再來一個I幀。一個幀會分為8個時隙,每個用戶使用一個時隙。也就是說,一個頻率由若干個用戶輪流使用。當你打電話的時候,你的話音轉化為數字信號,並進行編碼壓縮為特定格式。因為當你的傳送時刻到來的時候,就是輪到你發送、接受消息的時刻,此時你的時隙就發送出去了。在一個復幀的120ms內,你發送了26個時隙,則1秒約有217個時隙。雖然GSM載波為數百MHz,但是這個脈衝的發送頻率實際上是約為217Hz,就是說你每秒發送了頻率為數百赫茲的電磁波脈衝共217個。這個頻率處於人耳的聽覺範圍之內,因此在電視、電腦附近通話時會在音響形成頻率約為217Hz的噪音。

這裡要注意,只有手機發送信號會產生噪音,而從基站接收信號不會。因為發送信號是在發送高頻電磁波脈衝,而接收信號是從連續的高頻電磁波當中篩選自己需要的那些。

===================有人說不夠直觀 我來補個渣圖======================

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上述就是通話時產生噪音的原理。但是簡訊的情況更為複雜。GSM的信道分為兩類,一類為業務信道,是我們打電話時候所用的信道。一類為控制信道,是手機和基站進行通信,交換控制信息所用的信道。比如,開機時加入網路、請求呼叫等等的信號。簡訊的傳送,恰恰就在控制信道中的專用控制邏輯信道(SDCCH)當中。也就是說,簡訊實際上是作為控制信號傳送的。控制信道信息的傳送和業務信道類似。但是,簡訊產生的噪音和通話產生的噪音是不同的。這和控制信道和業務信道幀的排列不同有關。

接收簡訊的時候,涉及到在控制信道和基站通信。比如,基站發送確認手機在線、請求手機狀態等的消息,手機要一一給基站回復。建立通信後,接收簡訊時要發送確認接收的消息等等。這和建立通話時對控制信道的使用類似,此時的發送信號脈衝頻率較低,通信次數較多,因此聽起來斷續,音高也較低。

至於為什麼先有噪音才收到簡訊,就是因為手機要先接收完信息,然後翻譯成文本才能提示你收到消息啊。

========================第一次補充的分割線=================================

當年CDMA手機號稱輻射低,放電視旁邊沒有聲音的那種,實際上是因為CDMA是碼分多址,所以通常情況下不會產生髮送接收信號的脈衝。所以自然也就沒有噪音了。

========================突然想到=================================

很久以前,當電話還是不加密的模擬信號單線傳輸的年代,一種竊聽方法是把兩股電話線中的一股分出來,與一個閉合線路的耳機線合併,這樣電話上的電流會感應到耳機線上,就聽到聲音了。


手機工作時伴隨著電磁輻射的頻繁大功率發送和接受(大功率是相對而言的,合格的正牌手機輻射強度是在安全許可範圍之內的),而耳機線就是一個不錯的接收天線(很大一批早期智能手機如Nexus One等都可以聽FM收音機,但是需要先插耳機線是同一原理),因此可以手機可以通過電磁感應讓耳機發聲,體現在人耳可以聽到的頻率通常就是一些喳喳喳的雜音。不光是簡訊、在用手機打電話時旁邊的耳機或固定電話等都可以聽到類似的聲音。

至於為什麼會在聽到雜音之後晚幾秒才會收到來簡訊的提示。這是因為,手機平常待機時並不是持續不斷地與信號基站保持頻繁的無線通訊的,而是過一段時間向基站發送一個信號,進行一次類似於握手之類的溝通和互相驗證和註冊,告訴對方我這邊正常,在你那邊掛個號,請繼續待機。這樣既能保證不同佔用太多通訊頻率資源又能節約電量。而在簡訊接收和電話呼入的過程中,最開始存在一個網路尋找手機的環節,也就是說在手機顯示收到簡訊或電話開始振鈴之前,通訊基站已經開始和手機進行無線通訊了,自然能夠通過耳機和固定電話的聽筒線聽到這種無線通訊引起的干擾,而這時手機本身還在接受簡訊或呼入,正在工作中,自然也不會告知用戶收到簡訊或振鈴了。


不就是簡訊到達手機這個過程產生的信號干擾了電腦正常的電波然後耳機產生了雜音嘛。聽到雜音後手機才提示你簡訊來了╮(╯▽╰)╭


我只知這叫:TDMA noise 計算機專業會專門學到。

可是我竟然忘了怎麼具體去表述!甚至簡單的表達也忘了,礙於面子也不好去複製,哭…

曾經年少自以為無所無能,身懷絕技。如今學過的全都忘完了,現在只會玩手機刷知乎!

匿了


簡單的說就是干擾電磁波 , 產生了 人耳可以識別的頻率, 就是聲音 。 聲音簡單來說就是振動產生的 。 我們都知道,手機在通電話 和接受信息的時候 信號是最強的 因此能夠影響周圍的電磁波也比較充足,這樣與電視、電腦或者其他有著放大聲音裝置的機器產生「共鳴」,又通過音響等聲音放大設備放出來,這樣就產生了類似「翁翁」的聲音。


輻射


一言以蔽之,曰「電磁干擾」


曾經裸耳聽到簡訊來的「聲音」腫么解釋...(手機靜音,無耳機音箱等「放大」設備…),滋———。。。


原因有人說了,我想說的是,飛機起降所謂的電磁干擾,個人認為就是空地對話還在使用模擬制式無線電通訊,於是手機(主要是GSM)的脈衝信號發射會干擾空地對話,那麼指揮指令無法有效傳達必將影響飛行安全。至於其他的電磁干擾,我相信數字通信的最大特點之一就是抗干擾。


手機接到了未來的信號,能在一定程度上預測未來,從那時起你就是NO.13了!


我的解釋如下:

當題主接收簡訊時,所處空間區域將有相對較大功率的電磁輻射產生。

因筆記本並非完美的電磁屏蔽設計,使得可以直接接收部分射頻範圍內的電磁波,轉化為主板線路上的微弱電流漲落,並通過耳機插孔連線進入耳機發聲單元,引起音圈振動,因此振膜會發出雜訊雜音。

這一耳機發聲的物理過程幾乎瞬時的,不需要信息處理的時間,而手機從頻帶電路接收電磁脈衝信號,到基帶電路晶元解碼顯示到屏幕上需要時間進行計算處理,因此較前者延後。

如果以上我說的沒錯的話,對於主頻更快的手機,這一延時會更短。不甚嚴謹,輕拍..


我們把手機放在電視機旁邊,然後看電視。我們會在接到簡訊或者電話之前看到電視屏幕中影像的抖動。這跟樓主的現象是一個道理。手機收到信號之前,電磁輻射強度增強,對電視機的電子束產生電磁干擾,而這個信號的傳遞是需要一個過程的,跟電報機類似,只不過現在的信號密度大大增強加了。需要時間短了。如樓上所答,手機在收到信號解析完成之後才會顯示,加上各方面反應時間,所以會慢一拍。

瞎說一氣,我根本不懂。讀書太少想得太多。


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