麦克风测试系统及测试方法与流程

1.本发明涉及声学产品测试领域，更为具体地，涉及一种麦克风测试系统及测试方法。


背景技术：

2.随着人工智能的飞速发展，语音技术对人们生活的影响也越来越大，但是，在语义技术的实际应用中，由于环境中存在的噪声、回声，甚至是混响等因素的影响，使得单麦克风算法技术已不能满足用户的高质量体验需求。
3.目前，为了能够有效获取语音信号，提高用户的体验效果，通常会采用麦克风阵列，例如四麦线阵或环阵作为拾音模块，通过麦克风阵列有效的抑制噪声信号，消除混响及回声，使后端处理更加简单、容易。
4.但是，在实际生产测试中，由于阵列存在多频麦克风，如果有一频麦克风丢失或存在损坏，通常得到的测试结果却是正常的。换言之，现有的麦克风阵列的电路设计，在麦克风存在缺失的情况下，通过常规的测试手段无法检验出个别的麦克风异常，进而影响产品的整体效果。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种麦克风测试系统及测试方法，以对麦克风阵列中的各麦克风单体进行有效的测试，解决现有测试方式存在的无法对丢失麦克风进行有效检测的弊端。
6.本发明提供的麦克风测试系统，包括音频解码单元、判断单元和处理单元；其中，待测试麦克风阵列中包括至少一个麦克风对，且每个麦克风对输出一个对应的数字信号；音频解码单元用于对数字信号进行解码，并输出与麦克风对相对应的两个音频信号；判断单元用于对两个音频信号进行判断，并将判断结果输出至处理单元；通过处理单元输出麦克风阵列的测试结果。
7.此外，可选的技术方案是，处理单元还用于向音频解码单元和待测试麦克风阵列发送时钟信号数据。
8.此外，可选的技术方案是，音频信号为采集的一个时钟信号数据周期内的信号。
9.此外，可选的技术方案是，当两个音频信号的数据完全一致时，判断结果为ng；否则，当两个音频信号的数据不完全一致时，判断结果为合格。
10.此外，可选的技术方案是，一个麦克风对包括第一麦克风和第二麦克风；两个音频信号分别与第一麦克风和第二麦克风相对应。
11.此外，可选的技术方案是，麦克风对的设置个数与判断单元的设置个数相同。
12.根据本发明的另一方面，提供一种麦克风测试方法，利用上述的麦克风测试系统对待测试麦克风阵列进行测试，方法包括：通过处理单元控制声卡发出声音信号；待测试麦克风阵列采集声音信号，并通过所待测试麦克风阵列中的麦克风对输出相对应的数字信
号；通过音频解码单元对数字信号进行分解，并输出与麦克风对中的两个麦克风分别对应的音频信号；通过判断单元判断两个麦克风的音频信号的数据是否完全一致；基于判断单元的判断结果确定麦克风阵列的测试结果。
13.此外，可选的技术方案是，还包括：通过处理单元向音频解码单元和待测试麦克风阵列发送时钟信号数据。
14.此外，可选的技术方案是，通过判断单元判断两个麦克风的音频信号的数据是否完全一致，包括：采集音频信号在时钟信号数据的一个时钟周期内的信号；通过判断单元对一个周期内的音频信号进行判断。
15.此外，可选的技术方案是，还包括：若一个时钟周期内的音频信号的数据完全一致，则采集连续两个时钟周期内的音频信号，并通过判断单元进行判断。
16.利用上述麦克风测试系统及测试方法，通过音频解码单元对麦克风对输出的数字信号进行分解，获取与麦克风对中的两个麦克风分别对应的音频信号，然后通过判断单元判断两个麦克风的音频信号的数据是否完全一致，如果一致表示麦克风对中可能存在单频麦克风的丢失，否则，表示麦克风对符合要求，系统结构简单，测试方便，且准确度高。
17.为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
18.通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
19.图1为根据本发明实施例的麦克风测试系统的方框示意图；
20.图2为根据本发明实施例的麦克风测试系统的原理图。
21.在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
22.在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.为解决前述提出的现有的麦克风阵列在存在麦克风异常时，无法实现对异常麦克风的测试等问题，本发明提出了一种上述麦克风测试系统及测试方法，能够通过音频解码单元对麦克风对输出的数字信号进行分解，获取与麦克风对中的两个麦克风分别对应的音
频信号，然后通过判断单元判断两个麦克风的音频信号的数据是否完全一致，最终根据判断结构确定麦克风对是否存在异常，系统结构简单，测试效率及准确度均能得到加大提高。
25.为详细描述本发明内的麦克风测试系统及测试方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
26.图1示出了根据本发明实施例的麦克风测试系统的方框示意图。
27.如图1所示，本发明实施例的麦克风测试系统，包括音频解码单元、判断单元和处理单元；其中，待测试麦克风阵列中包括至少一个麦克风对，且每个麦克风对均包括两个麦克风，一个麦克风对会输出一个对应的数字信号；然后，音频解码单元用于对该数字信号进行解码，并输出与麦克风对中两个麦克风分别相对应的两个音频信号；判断单元用于对此两个音频信号进行判断，并将判断结果输出至处理单元，最终通过处理单元输出麦克风阵列的测试结果，能够实现对麦克风阵列中多个麦克风对的检测，克服单频麦克风丢失无法检测的弊端。
28.其中，处理单元可采用处理芯片、处理器或者计算机pc等，除了对测试结果进行输出的作用外，处理单元还用于向音频解码单元和带测试麦克风阵列发送时钟信号数据。
29.作为具体示例，当麦克风阵列包括两个麦克风对时，即包括四频麦克风时，每个麦克风对的两频麦克风会输出一个数字信号(data信号)，两组麦克风对输出两个数字信号，根据时序逻辑电路特点可知，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，还取决于电路原来的状态，即在一个clk(时钟信号)触发后，无数据反馈输出时，data信号输出默认为存储电路中原来的信号状态。所以导致在一个麦克风对的其中一频麦克风丢失的情况下，data数据链仍保持之前的状态，这样，对于数据接收端的处理单元来说，两频麦克风接受的信号完全相同，两条数据流是一样的。最后导致的结果是，虽然有一频麦克缺失，但是却能采集到数据信号，最后测试结果是ok。
30.因此，在本发明的麦克风测试系统中，通过处理单元还用于向音频解码单元和待测试麦克风阵列发送时钟信号数据，然后在获取音频解码单元输出的音频信号时，可采集一个时钟信号数据周期内的音频信号，然后基于判断单元进行判断，当两个音频信号的数据完全一致时，判断结果为ng；否则，当两个音频信号的数据不完全一致时，判断结果为合格。
31.图2示出了根据本发明实施例的麦克风测试系统的原理图。
32.如图1和2共同所示，在本发明的一个具体实施方式中，麦克风对设置有两组，通过处理单元控制声卡发出指定频段的原始数字音频信号，声卡作为音频信号处理的井口，能够将原始数字音频信号转换为模拟音频信号，并进一步通过功放进行放大，功放将模拟音频信号放大后可以驱动喇叭进行工作发声，然后待测试麦克风阵列可拾取功放发出的声音信号。
33.同时，待测试麦克风阵列还会接收处理单元发送的时钟信号，音频采集模块(或音频采集单元)作为待测试麦克风音频信号的接口，能够同时接收到两路data信号，即data1和data2，并通过时钟信号的上升沿和下降沿将对应的两路data数据，分解输出为四路i2s音频信号，即i2s1、i2s2、i2s3、i2s4，然后可通过处理单元发送的测试程序中的判定程序对其中一个麦克风对内的两路i2s音频信号进行判断，一个麦克风对包括第一麦克风和第二麦克风，两个音频信号分别与第一麦克风和第二麦克风相对应。
34.例如，通过判定程序1对i2s1和i2s2的数据是否完全一致进行判断，通过判定程序2对i2s3和i2s4的数据是否完全一致进行判断，其中，如果两路i2s音频信号数据完全一致，则表明该麦克风对存在异常，否则，表示该麦克风对正常，最终通过处理单元输出ok或者ng的结果。
35.需要说明的是，麦克风对的设置个数与判断单元的设置个数相同，当待测试麦克风阵列中包括三个麦克风对时，即设置有六频麦克风时，可设置三个判断单元，用于对三个麦克风对分别进行测试。
36.与上述麦克风测试系统相对应地，本发明还提供一种麦克风测试方法，利用上述的麦克风测试系统对待测试麦克风阵列进行测试，方法包括：
37.步骤一，通过处理单元控制声卡发出声音信号；
38.步骤二，待测试麦克风阵列采集声音信号，并通过所待测试麦克风阵列中的麦克风对输出相对应的数字信号；
39.步骤三，通过音频解码单元对数字信号进行分解，并输出与麦克风对中的两个麦克风分别对应的音频信号；
40.步骤四：通过判断单元判断两个麦克风的音频信号的数据是否完全一致，并基于判断单元的判断结果确定麦克风阵列的测试结果。
41.其中，上述麦克风测试方法，还包括：通过处理单元向音频解码单元和待测试麦克风阵列发送时钟信号数据。
42.具体地，在通过判断单元判断两个麦克风的音频信号的数据是否完全一致的过程中：可采集音频信号在时钟信号数据的一个时钟周期内的信号；通过判断单元对一个周期内的音频信号进行判断。如果一个时钟周期内的音频信号的数据完全一致，为了确保测试的准确度，可采集连续两个时钟周期内的音频信号，并通过判断单元进行判断，防止误判的发生。
43.需要说明的是，麦克风测试方法的实施例可参考麦克风测试系统实施例中的描述，二者可以相互参考，此处不再一一赘述。
44.根据上述本发明的麦克风测试系统及测试方法，能够通过音频解码单元和判定单元的配合，对与麦克风对中的两个麦克风分别对应的音频信号进行数据判断，如果麦克风对中的两个音频信号的数据完全一致，表示麦克风对中可能存在麦克风丢失，否则，表示麦克风对符合要求，测试系统整体结构简单，测试方便，且准确度高，可适用于对中类型的麦克风阵列的测试。
45.如上参照图1和图2以示例的方式描述根据本发明的麦克风测试系统及测试方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的麦克风测试系统及测试方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。