CN101437191B

CN101437191B - 一种音频测控系统的校准方法

Info

Publication number: CN101437191B
Application number: CN2007101245735A
Authority: CN
Inventors: 易松林
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: Haining Yanguan Industrial Investment Co Ltd
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-11-16
Also published as: CN101437191A

Abstract

本发明公开了一种音频测控系统的校准方法，包括如下步骤：搜索当前测试设置，并根据测试设置自动地进行传声器测试系统校准或扬声器测试系统校准。所述传声器测试系统校准依次包括如下步骤：对参考麦克风校准，获得参考麦克风的灵敏度；对人工嘴校准，将人工嘴的声压级校准到预设范围内。本发明无需操作员判断当前需进行的校准项目，也不需要操作员对声学产品及声学设备有很好地了解，本发明使用起来很简单、方便。本发明的传声器测试系统校准自动地先进行参考麦克风校准，再进行人工嘴校准，无需操作员进行参考麦克风校准和人工嘴校准的选择，保证校准结果的准确性，提供工厂产品品质管控质量。

Description

一种音频测控系统的校准方法

技术领域

本发明涉及一种音频测控系统的校准方法。

背景技术

现有的音频测控系统按控制类型分为两类：一类是基于可编程控制的音频分析仪，另一类是基于传统手工操作的音频测试仪。借助于计算机强大的控制能力，可编程控制的音频分析仪通过数据线收到软件的控制命令后自动地对仪器本身做参数配置、数据采集和简单分析，通过数据线把分析结果发送给软件做进一步的复杂分析和处理。

基于可编程控制的音频分析仪开发的音频测控系统普遍存在操作复杂的问题。现有的音频测控系统的校准方法需要操作员根据当前需做的测试项目在软件主界面进行传声器测试系统校准或扬声器测试系统校准的选择。这需要操作员对声学产品及声学设备有很好地了解才能进行准确选择。在进行传声器测试系统校准时，也需要操作员进行参考麦克风校准和人工嘴校准的选择，而且这两个项目的选择也有顺序的要求。而操作员一般都没有声学的背景技术，往往不知道怎么选择。如果没有按照正确的顺序进行选择，往往会带来错误的校准结果，这在工厂产品品质管控方面是十分危险的。

发明内容

本发明就是为了克服以上的不足，提出了一种音频测控系统的校准方法，可以自动地对音频测控系统进行校准。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种音频测控系统的校准方法，包括如下步骤：搜索当前测试设置，并根据测试设置自动地进行传声器测试系统校准或扬声器测试系统校准。

优选地，所述传声器测试系统校准依次包括如下步骤：A、对参考麦克风校准，获得参考麦克风的灵敏度；B、对人工嘴校准，将人工嘴的声压级校准到预设范围内。

所述步骤A的校准方法如下：A1、标准声源发出声音给参考麦克风；A2、音频分析仪采集参考麦克风在该声音下产生的音频信号；A3、根据S＝10^{(154-SPL+ML)/20}获取参考麦克风的灵敏度，式中SPL为标准声源所发出声音的声压级，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值，S为所述参考麦克风的灵敏度。

所述步骤A3后还判断参考麦克风的灵敏度是否在第一预设范围内，如果是则发出第一合格信号；如果否则发出第一报警信号。

所述步骤B的校准方法如下：B1、音频分析仪发出音频信号给人工嘴；B2、人工嘴根据所述音频信号发出相应声音给参考麦克风；B3、音频分析仪采集参考麦克风在所述声音下产生的音频信号；B4、根据SPL＝154-20*lg(S)+ML获取人工嘴的声压级，式中S为参考麦克风的灵敏度，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值，SPL为人工嘴的声压级；B5、判断人工嘴的声压级是否在第二预设范围内，如果不是则音频分析仪相应调整所发出音频信号电压值再返回步骤B2。

所述步骤B5中，如果判断出人工嘴的声压级在第二预设范围内时，则发出第二合格信号；如果判断出人工嘴的声压级不在第二预设范围内时，则发出第二报警信号。

所述步骤A之前自动触发出第一人机交互界面，所述第一人机交互界面上有上一次所保存的参考麦克风的灵敏度和用于停止校准的控制单元；所述步骤B之前自动触发出第二人机交互界面，所述第二人机交互界面上有上一次所保存的人工嘴的声压级值和用于停止校准的控制单元。

所述扬声器测试系统校准具体包括如下步骤：C1、标准声源发出声音给人工耳，音频分析仪采集人工耳在该声音下产生的音频信号；C2、根据S＝10^{(154-SPL+ML)/20}获取人工耳的灵敏度，式中SPL为标准声源所发出声音的声压级级，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值，S为人工耳的灵敏度。

所述步骤C2后还判断出人工耳的灵敏度不在第三预设范围内时，就发出第三报警信号；如果判断出人工耳的灵敏度在第三预设范围内时，就发出第三合格信号。

所述扬声器测试系统校准前自动触发出第三人机交互界面，所述第三人机交互界面上有上一次所保存的人工耳的灵敏度和用于停止校准的控制单元。

本发明与现有技术对比的有益效果是：本发明的音频测控系统的校准方法，会搜索当前测试设置，并根据测试设置自动地进行传声器测试系统校准或扬声器测试系统校准，无需操作员判断当前需进行的校准项目，也不需要操作员对声学产品及声学设备有很好地了解，本发明使用起来很简单、方便。本发明的传声器测试系统校准自动地先进行参考麦克风校准，再进行人工嘴校准，无需操作员进行参考麦克风校准和人工嘴校准的选择，保证校准结果的准确性，提供工厂产品品质管控质量。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的流程图；

图2是本发明的传声器校准系统的结构示意图；

图3是本发明的扬声器校准系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种音频测控系统的校准方法，包括如下步骤：

第一步：音频测控系统搜索当前测试设置，并根据测试设置自动地进行传声器测试系统校准或扬声器测试系统校准。例如：音频测控系统上一次做的是传声器测试，则音频测控系统自动地进行传声器测试系统校准(即依次进行第二步、第三步)；音频测控系统上一次做的是扬声器测试，则音频测控系统自动地进行扬声器测试系统校准(即进行第四步)。或者音频测控系统搜索出其所连接的设备为传声器测试系统，则音频测控系统自动地进行传声器测试系统校准；音频测控系统搜索出其所连接的设备为扬声器测试系统，则音频测控系统自动地进行扬声器测试系统校准。

第二步：如图2所示，对参考麦克风(Reference microphone)校准，获得参考麦克风的灵敏度。其具体操作方法如下：使用标准声源1发出声音给参考麦克风2。音频分析仪3采集参考麦克风2在该声音下产生的音频信号；处理模块根据S＝10^{(154-SPL+ML)/20}获取参考麦克风2的灵敏度，式中SPL为标准声源所发出声音的声压级(sound pressure level)，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值。判断参考麦克风2的灵敏度是否在第一预设范围内，如果是则发出第一合格信号；如果否则发出第一报警信号以提醒用户。

所述标准声源1发出的声音为114分贝(dB)。所述第一预设范围根据用户的需求可以调整，本发明中的第一预设范围设定为(参考麦克风的额度灵敏度)^*0.8～(参考麦克风的额度灵敏度)^*1.2。在第一步和第二步之间音频测控系统会自动触发出第一人机交互界面，所述第一人机交互界面上有上一次所保存的参考麦克风的灵敏度和用于停止校准的控制单元。如果用户希望停止校准或者不想改动上一次所保存的参考麦克风的灵敏度，就可以通过操作控制单元实现。

在第二步之后音频测控系统会自动触发出第四人机交互界面，所述第四人机交互界面上有此次测得的参考麦克风的灵敏度和用于停止校准的控制单元及用于选择是否保存参考麦克风的灵敏度的第一保存单元。用户可以通过第一保存单元选择将所测得的参考麦克风的灵敏度进行保存(此时会在配置文件上更新相关参数)或者放弃保存。如果用户希望停止校准，就可以通过操作控制单元实现。所述第一合格信号可以是绿色的提示信号，即：如果参考麦克风的灵敏度在第一预设范围内，则在第四人机交互界面上显示出的参考麦克风的灵敏度的数值是绿色的。所述第一报警信号可以是红色的提示信号，即：如果参考麦克风的灵敏度不在第一预设范围内，则在第四人机交互界面上显示出的参考麦克风的灵敏度的数值是红色的。显然，第一合格信号和第一报警信号也可通过发光或发出声音实现。

第三步：如图2所示，对人工嘴(Artificial Mouth)校准，将人工嘴的声压级校准到预设范围内。本步骤具体的校准方法如下：B1、音频分析仪3发出音频信号给人工嘴4。B2、人工嘴4根据所述音频信号发出相应声音给参考麦克风2。B3、音频分析仪3采集参考麦克风2在所述声音下产生的音频信号。B4、处理模块根据SPL＝154-20*lg(S)+ML获取人工嘴4的声压级，式中S为参考麦克风的灵敏度，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值，SPL为人工嘴的声压级。如果用户通过第一保存单元保存了第二步所测得的参考麦克风的灵敏度，则此公式中的S即为第二步(此次)所测得的参考麦克风的灵敏度；如果用户未保存第二步所测得的参考麦克风的灵敏度，则此公式中的S即为上一次所测得的参考麦克风的灵敏度。B5、判断人工嘴4的声压级是否在第二预设范围内，如果不是则音频分析仪3相应调整所发出音频信号电压再返回步骤B2并发出第二报警信号，如果是则发出第二合格信号。

所述人工嘴4是声学测量用的扬声器。所述第二预设范围可以根据用户的需求进行调整，本发明所选择的第二预设范围为95dB-97dB。在第三步之前音频测控系统会自动触发出第二人机交互界面，所述第二人机交互界面上有上一次所保存的人工嘴的声压级值和用于停止校准的控制单元。如果用户希望停止校准或者不想改动上一次所保存的人工嘴的声压级值，就可以通过操作控制单元实现。

在第三步之后音频测控系统会自动触发出第五人机交互界面，所述第五人机交互界面上有此次测得的人工嘴的声压级值和用于停止校准的控制单元及用于选择是否保存参考麦克风的灵敏度的第二保存单元。用户可以通过第二保存单元选择将所测得的人工嘴的声压级值进行保存(此时会在配置文件上更新相关参数)或者放弃保存。如果用户希望停止校准，就可以通过操作控制单元实现。所述第二合格信号可以是绿色的提示信号，即：如果人工嘴的声压级在第二预设范围内，则在第五人机交互界面上显示出的人工嘴的声压级的数值是绿色的；所述第二报警信号可以是红色的提示信号，即：如果人工嘴的声压级不在第二预设范围内，则在第五人机交互界面上显示出的人工嘴的声压级的数值是红色的。显然，第二合格信号和第二报警信号也可通过发光或发出声音实现。

第四步：如图3所示，所述扬声器测试系统校准具体包括如下步骤：标准声源1发出声音给人工耳5(Artificial Ear)，音频分析仪3采集人工耳5在该声音下产生的音频信号。处理模块根据S＝10^{(154-SPL+ML)/20}获取人工耳5的灵敏度，式中SPL为标准声源所发出声音的声压级，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值。判断人工耳5的灵敏度是否在第三预设范围内，如果是则发出第三合格信号；如果否则发出第三报警信号。

所述人工耳5是声学测量用的麦克风，传声器的一种。所述第三预设范围根据用户的需求可以调整，本发明中的第三预设范围设定为(人工耳的额度灵敏度)^*0.8～(人工耳的额度灵敏度)^*1.2。所述第一步和第四步之间音频测控系统会自动触发出第三人机交互界面，所述第三人机交互界面上有上一次所保存的人工耳的灵敏度和用于停止校准的控制单元。如果用户希望停止校准或者不想改动上一次所保存的人工嘴的声压级值，就可以通过操作控制单元实现。

在第四步之后音频测控系统会自动触发出第六人机交互界面，所述第六人机交互界面上有此次测得的人工嘴的声压级值和用于停止校准的控制单元及用于选择是否保存参考麦克风的灵敏度的第三保存单元。用户可以通过第三保存单元选择将所测得的人工嘴的声压级值进行保存(此时会在配置文件上更新相关参数)或者放弃保存。如果用户希望停止校准，就可以通过操作控制单元实现。所述第三合格信号可以是绿色的提示信号，即：如果人工耳的灵敏度在第三预设范围内，则在第六人机交互界面上显示出的人工嘴的人工耳的灵敏度的值是绿色的；所述第三报警信号可以是红色的提示信号，即：人工耳的灵敏度在第三预设范围内，则在第六人机交互界面上显示出的人工耳的灵敏度的值是红色的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种音频测控系统的校准方法，其特征在于，包括如下步骤：搜索当前测试设置，并根据测试设置自动地进行传声器测控系统校准或扬声器测控系统校准；

其中，如果所述音频测控系统上一次做的是传声器测试，或者所述音频测控系统搜索出其所连接的设备为传声器测控系统，则自动地进行传声器测控系统校准；如果所述音频测控系统上一次做的是扬声器测试，或者所述音频测控系统搜索出其所连接的设备为扬声器测控系统，则自动地进行扬声器测控系统校准；

其中，所述传声器测控系统校准依次包括如下步骤：

A.对参考麦克风校准，获得参考麦克风的灵敏度；

B.对人工嘴校准，将人工嘴的声压级校准到预设范围内。

2.根据权利要求1所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述步骤A的校准方法如下：

A1.标准声源发出声音给参考麦克风；

A2.音频分析仪采集参考麦克风在该声音下产生的音频信号；

A3.根据S＝10^{(154-SPL+ML)/20}获取参考麦克风的灵敏度，式中SPL为标准声源所发出声音的声压级，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值，S为所述参考麦克风的灵敏度。

3.根据权利要求2所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述步骤A3后还判断参考麦克风的灵敏度是否在第一预设范围内，如果是则发出第一合格信号；如果否则发出第一报警信号。

4.根据权利要求1-3任一所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述步骤B的校准方法如下：

B1.音频分析仪发出音频信号给人工嘴；

B2.人工嘴根据所述音频信号发出相应声音给参考麦克风；

B3.音频分析仪采集参考麦克风在所述声音下产生的音频信号；

B4.根据SPL＝154-20*lg(S)+ML获取人工嘴的声压级，式中S为参考麦克风的灵敏度，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值，SPL为人工嘴的声压级；

B5.判断人工嘴的声压级是否在第二预设范围内，如果不是则音频分析仪相应调整所发出音频信号电压再返回步骤B2。

5.根据权利要求4所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述步骤B5中，如果判断出人工嘴的声压级在第二预设范围内时，则发出第二合格信号；如果判断出人工嘴的声压级不在第二预设范围内时，则发出第二报警信号。

6.根据权利要求4所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述步骤A之前自动触发出第一人机交互界面，所述第一人机交互界面上有上一次所保存的参考麦克风的灵敏度和用于停止校准的控制单元：所述步骤B之前自动触发出第二人机交互界面，所述第二人机交互界面上有上一次所保存的人工嘴的声压级值和用于停止校准的控制单元。

7.根据权利要求1-3任一所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述扬声器测控系统校准具体包括如下步骤：

C1.标准声源发出声音给人工耳，音频分析仪采集人工耳在该声音下产生的音频信号；

C2.根据S＝10^{(154-SPL+ML)/20}获取人工耳的灵敏度，式中SPL为标准声源所发出声音的声压级，ML为音频分析仪所测得的音频信号电压值，S为人工耳的灵敏度。

8.根据权利要求7所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述步骤C2后还判断出人工耳的灵敏度不在第三预设范围内时，就发出第三报警信号；如果判断出人工耳的灵敏度在第三预设范围内时，就发出第三合格信号。

9.根据权利要求7所述的音频测控系统的校准方法，其特征在于：所述扬声器测控系统校准前自动触发出第三人机交互界面，所述第三人机交互界面上有上一次所保存的人工耳的灵敏度和用于停止校准的控制单元。