一种应用于耳机降噪的测试评价系统的制作方法

本发明涉及耳机性能检测，具体是一种应用于耳机降噪的测试评价系统。

背景技术：

1、耳机能够接受来自媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波，耳机的好处是在不影响旁人的情况下可独自聆听音响，亦可隔开周围环境的声响，随着人们生活质量的提高，耳机已成为日常生活中不可或缺的电子产品，而降噪耳机因其可以有效降低外界噪音和提高听音体验而受到广泛欢迎；

2、目前市场上对于耳机降噪性能的测试和评价缺乏统一的标准，难以快速合理判断耳机的降噪性能，且在通过相应测试设备对耳机降噪性能进行测试前无法精准评估耳机测试位置的合理性状况和所处测试环境的适宜性状况，测试人员无法及时且针对性的作出相应调整措施，不利于保证耳机降噪性能测试评价结果的准确性，智能化和自动化程度低；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种应用于耳机降噪的测试评价系统，解决了现有技术难以快速合理判断耳机的降噪性能，且在对耳机降噪性能进行测试前无法精准评估耳机测试位置的合理性状况和所处测试环境的适宜性状况，不利于保证耳机降噪性能测试评价结果的准确性，智能化和自动化程度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种应用于耳机降噪的测试评价系统，包括服务器、噪声发生器模块、响应采集模块、测试处理模块、降噪测试影响诊断模块和可视化操控模块；在进行耳机降噪测试时，测试人员通过可视化操控模块发出相应控制指令，可视化操控模块经由服务器将相应控制指令发送至噪声发生器模块，噪声发生器模块基于相应控制指令以模拟不同频率和强度的噪声信号，所模拟的噪声信号覆盖用户在实际使用中遇到的各种噪声场景，耳机在接收到噪声信号后产生相应的声压响应；

4、响应采集模块通过麦克风或压力传感器捕捉耳机发声部分的振动，将耳机产生的声压响应转换为电信号，且将所转换的电信号标记为响应信号，并将响应信号经服务器发送至测试处理模块；测试处理模块对接收的响应信号进行分析处理，据此得到耳机的降噪性能指标，基于所得到的降噪性能指标生成相应的可视化评价信息，且将可视化评价信息经服务器发送至可视化操控模块；可视化操控模块对可视化评价信息进行显示；

5、降噪测试影响诊断模块用于在进行相应耳机的降噪测试前，获取到耳机位置合理性判断符号hg-1或hg-2，以及获取到耳机所处测试环境的降噪环境不良性判断符号hq-1或hq-2，若获取到hg-2∩hq-2，则生成降噪测试低影响信号，其余情况则生成降噪测试高影响信号，且将降噪测试高影响信号经服务器发送至可视化操控模块，可视化操控模块接收到降噪测试高影响信号后对其进行显示并发出相应预警。

6、进一步的，测试处理模块的具体运行过程包括：

7、信号预处理：对响应信号进行预处理，包括滤波、放大和去噪操作，通过信号预处理去除信号中的噪声和其他干扰成分，提高信号的信噪比；

8、频谱分析：对响应信号进行快速傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号，以分析信号在不同频率下的成分和强度，且通过比较噪声信号和响应信号的频谱分布，以评估耳机在不同频率下的降噪效果；

9、降噪深度计算：通过比较不同频率下噪声信号和响应信号的功率谱密度，计算出耳机的降噪深度；

10、性能指标提取：通过对信号进行频谱分析和降噪深度计算，提取出耳机的若干种性能指标，包括降噪深度、频响曲线和总谐波失真，相应指标全面反映耳机的降噪性能和声音质量；

11、统计分析：对提取出的性能指标进行统计分析，包括计算各性能指标的平均值和标准差来评估耳机的整体性能表现和一致性，以及通过进行对比分析和相关性分析来表现耳机的性能特点；

12、结果生成：将处理和分析后的数据以图表和曲线的形式来生成可视化评价信息，可视化评价信息包括频谱图、降噪深度曲线和性能指标表格。

13、进一步的，服务器与位置合理性评估模块以及降噪环境评估模块均通信连接，位置合理性评估模块用于在进行相应耳机的降噪测试前将其进行位置合理性评估分析，通过分析以生成耳机位置合理性判断符号hg-1或hg-2，且将耳机位置合理性判断符号hg-1或hg-2经服务器发送至降噪测试影响诊断模块；

14、降噪环境评估模块用于在进行相应耳机的降噪测试前对其所处测试环境进行监测，并通过降噪环境评估分析以生成降噪环境不良性判断符号hq-1或hq-2，且将降噪环境不良性判断符号hq-1或hq-2经服务器发送至降噪测试影响诊断模块。

15、进一步的，位置合理性评估分析的具体分析过程如下：

16、在耳机与相应测试设备佩戴连接完成后，通过摄像头采集到耳机的实际位置图像，基于实际位置图像采集到摄像头上若干个检测点的实际位置坐标，将对应检测点的实际位置坐标与相应的预设位置坐标进行距离计算，通过距离计算得到相应检测点的位置偏检值；

17、将位置偏检值与预设位置偏检值范围进行数值比较，若位置偏检值超过预设位置偏检值范围的最大值，则将对应检测点标记为脱位点；若位置偏检值未超过预设位置偏检值范围的最小值，则将对应检测点标记为正位点；若位置偏检值处于预设位置偏检值范围内，则将对应检测点标记为偏位点；若存在脱位点或不存在正位点，则向其分配耳机位置合理性判断符号hg-1。

18、进一步的，若不存在脱位点和存在正位点，则采集到偏位点的数量和正位点的数量，且将偏位点的数量与正位点的数量的比值标记为耳机偏数检析值，且将所有检测点的位置偏检值进行求和计算并取均值以得到耳机偏均检析值；

19、将耳机偏数检析值和为耳机偏均检析值进行数值计算得到耳机对接评估值，将耳机对接评估值与预设耳机对接评估阈值进行数值比较，若耳机对接评估值超过预设耳机对接评估阈值，则向其分配耳机位置合理性判断符号hg-1；若耳机对接评估值未超过预设耳机对接评估阈值，则向其分配耳机位置合理性判断符号hg-2。

20、进一步的，降噪环境评估分析的具体分析过程如下：

21、采集到耳机所处测试环境的实时温度值、实时湿度值和实时气压值，将实时温度值与耳机进行降噪测试时的预设标准温度范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到耳机测温分析值，同理获取到耳机测湿分析值和耳机测压分析值；以及采集到耳机所处测试环境的实时干扰噪声分贝值并将其标记为耳机测噪分析值，将耳机测噪分析值、耳机测温分析值、耳机测湿分析值和耳机测压分析值进行数值计算得到耳机测试环检值；

22、将单位时间内若干个时刻的耳机测试环检值进行求和计算并取均值以得到耳机测试环析值，将耳机测试环析值与预设耳机测试环析阈值进行数值比较，若耳机测试环析值超过预设耳机测试环析阈值，则向其分配降噪环境不良性判断符号hq-1。

23、进一步的，若耳机测试环析值未超过预设耳机测试环析阈值，则以时间为x轴、耳机测试环检值为y轴建立位于第一象限的直角坐标系并将其标记为降噪环境坐标系；基于单位时间内所有时刻的耳机测试环检值在降噪环境坐标系中标出若干个环测点，并在降噪环境坐标系中作出平行于x轴且端点位于y轴上的环析判定射线，将降噪环境坐标系中位于环析判定射线上方的环测点的数量标记为环测超检值；

24、将相邻两组环测点之间的纵向距离标记为环测波幅值，将所有环测波幅值进行均值计算得到环测波检值，且将降噪环境坐标系中位于最高处的环测点和位于最低处的环测点之间的纵向距离标记为环测波况值；将环测超检值、环测波检值和环测波况值进行数值计算得到耳机环测评估值，将耳机环测评估值与预设耳机环测评估阈值进行数值比较，若耳机环测评估值超过预设耳机环测评估阈值，则向其分配降噪环境不良性判断符号hq-1；若耳机环测评估值未超过预设耳机环测评估阈值，则向其分配降噪环境不良性判断符号hq-2。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明中，通过噪声发生器模块模拟不同频率和强度的噪声信号，耳机在接收到噪声信号后产生相应的声压响应，响应采集模块采集耳机产生的声压响应以获取到响应信号，测试处理模块对响应信号进行分析处理以得到耳机的降噪性能指标，据此生成可视化评价信息，能够快速合理判断耳机的降噪性能；

27、2、本发明中，通过位置合理性评估模块在进行相应耳机的降噪测试前将其进行位置合理性评估分析，降噪环境评估模块对耳机所处测试环境进行降噪环境评估分析，为降噪测试影响诊断模块的分析过程提供数据支持，且通过降噪测试影响诊断模块对影响耳机降噪性能测试结果准确性的因素进行诊断分析并及时反馈预警，显著提升耳机降噪性能测试结果的准确性，智能化和自动化程度高。