[發明專利]音頻播放設備及其測試方法和測試裝置

有效

• 申請號: 201811088820.5
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109362016B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馮勇強;蔡志博
• 申請（專利權）人: 北京小鳥聽聽科技有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 唐麗;馬佑平

本公開提供了一種音頻播放設備及其測試方法和測試裝置。其中，音頻播放設備的測試裝置包括：信號輸出裝置、模數轉換器以及信號分析器；信號輸出裝置用于將數字音頻激勵信號輸入至音頻播放設備中，由音頻播放設備的揚聲器進行播放；模數轉換器用于對音頻播放設備的麥克風拾取的聲音信號進行模數轉換，以得到數字音頻響應信號；信號分析器用于根據數字音頻激勵信號和數字音頻響應信號，分析得到音頻播放設備的揚聲器?麥克風聲學回路的頻率響應參數，和/或總諧波失真參數，和/或非相干失真參數。

技術領域

本發明涉及聲學技術領域，尤其涉及一種音頻播放設備及其測試方法和測試裝置。

背景技術

音頻播放設備(例如智能音箱)是一種能夠進行電聲轉換的設備。為了保證音頻播放設備的整體性能得到保障，以及按照預期性能工作，通常需要對音頻播放設備的聲學性能進行嚴格測試。

對于同時具有揚聲器和麥克風的音頻播放設備，現有的聲學測試常常是對揚聲器、麥克風分別使用兩套獨立的測試設備和測試流程進行測試。

但是，音頻播放設備在實際應用場景下，其中的揚聲器和麥克風有可能同時工作，現有的對音頻系統中揚聲器、麥克風進行獨立測試不能滿足當今音頻播放設備的聲學性能評估需求。

非相干性失真(non-coherent distortion，NCD)：通常情況下，聲學系統在正常的工作條件下大體上可以認為是一個線性系統，系統的輸入信號與輸出信號之間的相干性很強；但是某些情況下，例如當揚聲器的工作電流、電壓接近上限，或者揚聲器腔體漏氣，或者一些結構零部件未固定好而跟隨揚聲器產生振動，系統會表現出非線性特征，系統的輸入信號和輸出信號相干性會減小，即非相干性變大，以非相干性數值來描述的系統失真稱為非相關性失真。

多頻信號(multitone)：只有一個頻率的音頻信號稱為單頻信號或純音(puretone)；由多個不同頻率的單頻信號混合而成的信號稱為多頻信號，為了得到較大的平均幅度與峰值幅度(即均峰比)，其中的每個單頻通常使用隨機相位作為初始相位。

聲學回聲消除(acoustic echo cancellation，AEC)：聲學系統中的揚聲器產生聲音，此聲音經空氣等媒介傳播后被聲學系統的麥克風拾取到，這部分聲音稱為聲學回聲，它通常會和麥克風拾取到的來自其它聲源的聲音混合在一起。通過對麥克風的混疊信號進行處理，剔除聲學回聲而同時盡量減少損失來自其它聲源的聲信息的技術為聲學回聲消除。

發明內容

本公開的目的在于提供一種音頻播放設備的測試方案，能夠同時對音頻播放設備的揚聲器和麥克風進行聲學性能進行測試。

根據本公開的第一方面，提供了一種音頻播放設備的測試裝置，包括信號輸出裝置、模數轉換器以及信號分析器；

所述信號輸出裝置用于將數字音頻激勵信號輸入至所述音頻播放設備中，由所述音頻播放設備的揚聲器進行播放；

所述模數轉換器用于對所述音頻播放設備的麥克風拾取的聲音信號進行模數轉換，以得到數字音頻響應信號；

所述信號分析器用于根據所述數字音頻激勵信號和所述數字音頻響應信號，分析得到所述音頻播放設備的揚聲器-麥克風聲學回路的頻率響應參數，和/或總諧波失真參數，和/或非相干失真參數。

可選的，所述信號分析器根據所述數字音頻激勵信號和所述數字音頻響應信號，分析得到所述音頻播放設備的揚聲器-麥克風聲學回路的頻率響應參數，包括：

基于所述數字音頻激勵信號生成有限沖激響應數字逆濾波器，以通過所述有限沖激響應數字逆濾波器對所述數字音頻響應信號進行濾波，得到所述音頻播放設備的揚聲器-麥克風聲學回路的沖激響應；

分離所述沖激響應的線性部分和諧波失真部分；