一种智能设备音频开环测试方法转让专利
申请号 : CN202110509038.1
文献号 : CN112995882B
文献日 : 2021-08-13
发明人 : 曹祖杨 , 罗洋 , 包君康 , 周航
申请人 : 杭州兆华电子有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述方法包括:提供并设置双频触发信号,所述双频触发信号先后包含低频信号和高频信号,所述设置双频触发信号包括设置低频信号的频率、所述高频信号与所述低频信号之间的频率倍数、所述双频触发信号的持续时间以及幅值大小;
将所述双频触发信号与扫频信号整合成测试音频信号,其中,所述双频触发信号与所述扫频信号之间设置有一段静音时间;
被测设备的麦克风录取所述测试音频信号,并将录取后的测试音频信号作为第一声信号,用于测试所述麦克风的音频性能;
所述被测设备接收所述测试音频信号,并经由所述被测设备的扬声器播放所述测试音频信号,所述播放的测试音频信号作为第二声信号,用于测试所述扬声器的音频性能;
识别出所述第一声信号或所述第二声信号中的双频触发信号,并以所述双频触发信号的低频信号和高频信号的交点作为音频开环测试的检测起始点,并根据所述双频触发信号的持续时间以及所述静音时间截取出所述扫频信号做频谱分析;
其中,所述设置双频触发信号还包括设置等待双频触发信号时间,如果在所述等待双频触发信号时间内没有识别到所述双频触发信号,则重复等待所述双频触发信号;如果所述等待双频触发信号时间结束还是没有触发,则测试失败。
2.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述识别出所述第一声信号或所述第二声信号中的双频触发信号包括以下步骤:a.使用窗函数截取时长为T的区间采集到的所述第一声信号或第二声信号;
b.对该区间的所述第一声信号或第二声信号做FFT运算,得到最大幅值v,该最大幅值v所对应的频率为f;
c.将窗函数向右移动时长tx,重复步骤b;
d.分别绘制最大幅值v与时间t的曲线v(t)、频率f与时间t的曲线f(t);
e.将v(t)与 做卷积,得到卷积 再将卷积 与v(t)合成复数信号V(t);将f(t)与 做卷积,得到卷积 再将卷积 与f(t)合成复数信号F(t);
即:
f.根据V(t)和F(t),确定实际低频信号的强度V1,实际低频信号的持续时间t1,实际低频信号的频率f1,以及实际高频信号的强度V2,实际高频信号的持续时间t2,实际高频信号的频率f2;
g.计算所述实际高频信号与所述实际低频信号之间的实际频率倍数f2/f1,计算t1与t2的和;
h.当t1与t2的和与设置的双频触发信号的持续时间的误差在第一预设值内,且当所述实际频率倍数与所述设置的频率倍数之间的误差在第二预设值内,且当所述实际低频信号的频率与设置的低频信号的频率之间的误差在第三预设值内,且当所述实际高频信号的强度V2与设置的触发信号强度大小的误差在第四预设值内,则判定所述实际低频信号与所述实际高频信号所构成的总信号为所述双频触发信号。
3.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述识别出所述第一声信号或所述第二声信号中的双频触发信号包括以下步骤:对第一声信号或第二声信号按公式(1)进行多次转换,其中,每次转换采集N个数据点,每做完一次转换,向右平移m个数据点后再重复按公式(1)进行转换,直至完成对完整的第一声信号或完整的第二声信号进行转换:其中,X(k)为采集到的第一声信号或第二声信号的频域幅值,x(n)为采集到的第一声信号或第二声信号的时域幅值,N为每次按公式(1)进行转换计算的总数据点数,n表示第n个数据点,k为n映射到频域上的值;
计算X(k)最大值所对应的k,此时k记为K;
构造函数f,f的表达式为 其中Fs为采样频率;
以f作为纵坐标,时间t为横坐标,绘制频率f关于时间t的曲线图f(t);
将f(t)与 做卷积,得到卷积 再将卷积 与f(t)合成复数信号h(t),即其中,h(t)为双频触发信号频率相对于时间的函数;
根据h(t)确定实际低频信号的频率及其持续的时间和实际高频信号的频率及其持续的时间;
计算所述实际高频信号与所述实际低频信号之间的实际频率倍数,计算所述实际低频信号对应的持续时间以及所述实际高频信号对应的持续时间的和;
当所述和与设置的双频触发信号的持续时间的误差在第一预设值内,且当所述实际频率倍数与所述设置的频率倍数之间的误差在第二预设值内,且当所述实际低频信号的频率与设置的低频信号的频率之间的误差在第三预设值内,则判定所述实际低频信号与所述实际高频信号所构成的总信号为所述双频触发信号。
4.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,还包括判断是否添加唤醒语音信号,如果被测设备需要进行语音唤醒,则在测试被测设备时,在测试音频信号中添加唤醒语音信号并设置所述唤醒语音信号与双频触发信号的时间间隔,以唤醒休眠中的被测设备。
5.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述提供并设置双频触发信号的步骤以及识别出所述第一声信号或所述第二声信号中的双频触发信号的步骤由一位于计算机平台内的测试音频信号配置及分析模块执行,所述计算机平台与所述被测设备之间的信号通过无线方式传输。
6.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述设置双频触发信号还包括设置触发次数,所述扫频信号设置为多次,此时所述测试音频信号由多个双频触发信号和多个扫频信号组成。
7.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述双频触发信号的持续时间设置为20ms‑1s。
8.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述静音时间设置为最小为20ms,最大为2s。
9.如权利要求1所述的智能设备音频开环测试方法,其特征在于,所述低频信号的最低频率500Hz,最大频率为5kHz。
说明书 :
一种智能设备音频开环测试方法
技术领域
背景技术
是对于服务器连接的(云)设备(例如智能扬声器)或仅回放的设备(例如CD或DVD播放器或
个人音频播放器),或者长距离接收的广播信号或分站信号是不可能的。
发明内容
倍数、所述双频触发信号的持续时间以及幅值大小;
信号的持续时间以及所述静音时间截取出所述扫频信号做频谱分析。
信号的频率f2;
信号的频率与设置的低频信号的频率之间的误差在第三预设值内,且当所述实际高频信号
的强度V2与设置的触发信号强度大小的误差在第四预设值内,则判定所述实际低频信号与
所述实际高频信号所构成的总信号为所述双频触发信号。
的第一声信号或完整的第二声信号进行转换:
第n个数据点,k为n映射到频域上的值;
间的函数;
频率与设置的低频信号的频率之间的误差在第三预设值内,则判定所述实际低频信号与所
述实际高频信号所构成的总信号为所述双频触发信号。
信号与双频触发信号的时间间隔,以唤醒休眠中的被测设备。
置及分析模块执行,所述计算机平台与所述被测设备之间的信号通过无线方式传输。
等待双频触发信号时间结束还是没有触发,则测试失败。
的测量),同时保证在不同的测试环境(环境干扰)的情况下进行精准的触发来告知分析仪
音频测试分析开始。此外,在触发信号设置时可以根据测试环境和测试要求,对触发信号进
行调整,使得在不同的测试场景触发精准,提高了测试质量和效率。
附图说明
代表相同或类似的元素。
具体实施方式
利要求及附图,本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
双频触发信号以及扫频信号。可选地,该测试音频信号还可以包括唤醒语音信号。
台执行。所述计算机平台通过TCP/IP协议与无现网络连接器8连接。
音频性能;
测起始点,并根据所述双频触发信号的持续时间以及所述静音时间截取出所述扫频信号做
频谱分析。
测试音频文件中添加唤醒语音信号(即导入语音文件并设置时间),以唤醒休眠中的被测设
备(例如:百度智能音响,发出语音“小度,小度”将其唤醒),再进行下一步音频测试。导入的
语音文件:就是存储唤醒的语音文件(如“小度,小度”wav文件)。设置时间指的是唤醒语音
信号与双频触发信号的时间间隔,此时间记为时间A。
音唤醒功能。播放双频触发信号,再播放扫频信号),被测设备麦克风录取测试音频信号。将
录制的第一声信号通过WIFI通信协议传输到测试音频信号配置及分析模块(例如分析软
件)中,通过本发明的双频触发信号识别算法识别出可能的双频触发信号,将计算得到的频
率信息与设置双频触发信号时的频率、频率倍数、持续时间以及信号强度做对比,从而判定
是否是真正的双频触发信号,并以双频触发信号低频和高频交点作为原点,对应设置的时
间参数(例如双频触发信号持续时间、静音时间等),取出扫频信号,将该信号做频谱分析,
生成被测设备麦克风FR、THD、Phase、SNR等曲线。
发送到被测设备中,被测设备播放该测试音频,标准测量传声器录制该测试音频,并将录制
得到的音频信号作为第二声信号传输到测试音频信号配置及分析模块(例如分析软件)中,
通过本发明的双频触发信号识别算法识别出可能的双频触发信号,将计算得到的频率信息
与设置双频触发信号时的频率、频率倍数、持续时间以及信号强度做对比,从而判定是否是
真正的双频触发信号,并以双频触发信号低频和高频交点作为原点,对应设置的时间参数
(例如双频触发信号持续时间、静音时间等),取出扫频信号,将该信号做频谱分析,生成被
测设备麦克风FR、THD、Phase、SNR等曲线。
境中进行音频测试时,可以将频率倍数设置为较低,将双频触发信号的强度调整至明显与
环境干扰信号区分开的大小,以该方法进行抗干扰。在噪声较大的环境中测试时,容易被非
触发信号的信号干扰,采用具有两段不同频率信号作为触发信号在分析时可以避免非触发
信号的干扰,降低对测试环境的要求。
频率倍数较小的信号作为双频触发信号时,可以通过设置触发信号强度大小的方式与环境
干扰信号做区分。双频触发信号强度与环境干扰信号的幅值差值越大,双频触发信号越容
易被检测到。
不容易出现无法触发的情况。若要求测试时间尽量缩短,可以适当减小触发信号持续时间。
信号对音频测试信号造成影响。
(麦克风将声信号转换成电信号)‑传输(信号传输回计算机平台)的回路时,在传输过程很
可能出现时间延迟,可以设置等待一次触发的时间。如果在等待触发时间内没有识别到双
频触发信号,则重复等待双频触发信号。等待双频触发信号时间结束还是没有触发,则测试
失败。
的工作稳定性时,可以设置多次测试,多次分析。
值。
重新开始触发。
否满足原始设置的双频触发信号的频率倍数关系(例如在一定误差范围内),再进行最后判
断;否则判定为触发失败,重新开始触发。
确定识别到双频触发信号,再对后面的测试信号做分析,以保证测试的准确性;否则触发失
败,重新开始触发。
间不同),识别触发信号持续时间可以增加触发信号识别的准确率。
号,并做频谱分析。
V2,实际高频信号的持续时间t2,实际高频信号的频率f2;
频信号的频率与设置的低频信号的频率之间的误差在第三预设值内,且当所述实际高频信
号的强度V2与设置的触发信号强度大小的误差在第四预设值内,则判定所述实际低频信号
与所述实际高频信号所构成的总信号为所述双频触发信号。
至完成对完整的第一声信号或完整的第二声信号进行转换:
据点,k为n映射到频域上的值;
从h(t)得到实际低频信号F1的持续时间t1以及实际高频信号F2的持续时间t2,计算两者之
和。
实际低频信号的频率与预先设置的低频信号的频率之间的误差在第三预设值内,则判定所
述实际低频信号与所述实际高频信号所构成的总信号为所述双频触发信号。
设备发出与触发信号频率一样的声音频率,避免单一频率触发信号带来误识别的情况,提
高触发信号识别精度。同时,根据不同测试环境,对触发信号的两种不同频率,以及触发信
号强度进行调整,使得触发信号与测试环境中可能带来误识别触发的声音区别开来。
备对应的测试序列,测试序列中选择不同的测试设备,设置好参数、输入输出通道后就可以
开始测试了,4台设备同时测试,提高了测试效率。
识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。
相应的,权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换,因此,只要在本发明的实质精神范围内对
上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。