CN102075848A - 阵列麦克风的测试方法、系统及转动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阵列麦克风的测试方法，包括下列步骤：将麦克风阵列接入阵列测试电路，通过阵列测试电路向阵列麦克风供电；使测试音源发出测试音，同时获取阵列麦克风的每个麦克风单体的0度特性；将阵列麦克风转动180度，使原本正对测试音源的阵列麦克风背对测试音源；同时获取阵列麦克风的每个麦克风单体的180度特性；根据0度特性和180度特性计算并判断阵列麦克风是否合格。本发明还涉及一种阵列麦克风的测试系统及一种转动装置。实现了多通道同步输入输出，不需要依次更换麦克风单体进行测试，效率高且不会发生漏测和误测。非直观性的电声性能测试也由程序自动完成，不需要人工计算，可信度高。使得大批量阵列音频测试成为现实。

Description

阵列麦克风的测试方法、系统及转动装置

【技术领域】

本发明涉及一种电声领域的测试设备，特别是涉及一种阵列麦克风的测试方法和系统，还涉及一种用于阵列麦克风测试的转动装置。

【背景技术】

单通道音频测试在进行阵列麦克风和扬声器测试时，需要将阵列麦克风的麦克风单体依次更换测试，得出数据，若阵列麦克风需要测试180度特性，还需要在0度测试结束之后将阵列麦克风转到180度方向，再依次更换麦克风单体进行测试。这样的测试工作繁杂，无法完成批量测试，且在测试进程中麦克风单体的测试顺序容易出现失误和漏测，且不易察觉，若需要测试麦克风单体的非直观的电声性能和麦克风单体之间电声性能的一致性，除了工作量很大外，可信度也很低。

【发明内容】

为了解决测试阵列麦克风时需要依次更换麦克风单体进行测试的问题，有必要提供一种能够对阵列麦克风的所有麦克风单体进行多通道同步测试的阵列麦克风的测试方法。

一种阵列麦克风的测试方法，包括下列步骤：将麦克风阵列接入阵列测试电路，通过阵列测试电路向阵列麦克风供电；使测试音源发出测试音，同时获取所述阵列麦克风的每个麦克风单体的0度特性；将所述阵列麦克风转动180度，使原本正对测试音源的所述阵列麦克风背对测试音源；同时获取所述阵列麦克风的每个麦克风单体的180度特性；根据所述0度特性和180度特性计算并判断所述阵列麦克风是否合格。

优选的，所述根据所述0度特性和180度特性计算并判断所述阵列麦克风是否合格的步骤包括：计算并判断180度与0度的拉差；计算并判断所述阵列麦克风的所有麦克风单体的一致性；计算并判断所述阵列麦克风的所有麦克风单体的灵敏度的平均值。

优选的，还包括将判断的结果进行显示的步骤。

还有必要提供一种在阵列麦克风的测试系统。

一种阵列麦克风的测试系统，包括阵列测试电路、测试音源、声卡、转动装置以及判断模块；所述阵列测试电路用于向阵列麦克风供电；所述测试音源用于发出测试音；所述声卡与所述阵列测试电路相连，用于获取所述阵列麦克风的每个麦克风单体在所述测试音下的0度特性和180度特性；所述转动装置用于将所述阵列麦克风转动180度；所述判断模块根据所述0度特性和180度特性计算并判断所述阵列麦克风是否合格。

优选的，所述阵列测试电路包括与阵列麦克风的每个麦克风单体一一对应的电阻、电容以及响应信号输出端，每个所述电阻接于电源端与对应的麦克风单体的正极之间，每个所述麦克风单体的正极与对应的所述响应信号输出端之间接有对应的所述电容，每个所述麦克风单体的负极接地；所述响应信号输出端用于将每个所述麦克风单体在测试信号下的响应信号输出给所述声卡。

优选的，所述阵列测试电路集成于一块印刷电路板上，所述印刷电路板置于屏蔽盒内。

优选的，所述转动装置包括固定夹、定位杆、定位件、转动轴、转动把手以及定位轴承；用于夹持阵列麦克风的所述固定夹与所述定位杆固定连接；所述定位件与所述定位杆固定连接，所述定位件与所述转动轴固定连接，所述定位杆的延伸方向与所述转动轴的轴向平行；所述转动把手与所述转动轴固定连接；所述定位轴承与所述转动轴配合，用于支撑所述转动轴。

还有必要提供一种在阵列麦克风的测试中使用的转动装置。

一种转动装置，包括固定夹、定位杆、定位件、转动轴、转动把手以及定位轴承；用于夹持阵列麦克风的所述固定夹与所述定位杆固定连接；所述定位件与所述定位杆固定连接，所述定位件与所述转动轴固定连接，所述定位杆的延伸方向与所述转动轴的轴向平行；所述转动把手与所述转动轴固定连接；所述定位轴承与所述转动轴配合，用于支撑所述转动轴。

优选的，还包括设于所述转动把手上的柱塞，所述柱塞在延伸方向上具有弹性，所述定位轴承上开设有供所述柱塞卡入的定位孔。

优选的，所述定位轴承包括抵止部，所述抵止部为中间开孔的圆盘，设于所述定位轴承面向所述转动把手的一侧；所述定位孔开设于所述抵止部上。

上述阵列麦克风的测试方法，实现了多通道同步测试输入输出，不需要依次更换麦克风单体进行测试，测试效率高且不会发生漏测和误测。

【附图说明】

图1是一实施例中麦克风漏风测试的方法的流程图；

图2是一个实施例中阵列测试电路的电路原理图；

图3是一个实施例中转动装置的示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图1是一实施例中阵列麦克风的测试方法的流程图，包括下列步骤：

S110，将麦克风阵列接入阵列测试电路，通过阵列测试电路向阵列麦克风供电。

图2是一个实施例中阵列测试电路的电路原理图。阵列测试电路包括与每个麦克风单体一一对应的电阻、电容以及响应信号输出端。在本实施例中，阵列麦克风是四通道阵列麦克风(即一个阵列麦克风包括四个麦克风单体)。因此一共有4个电阻、4个电容以及4个响应信号输出端。每个电阻接于电源端与对应的麦克风单体的正极之间，每个麦克风单体的正极与对应的响应信号输出端之间接有对应的电容，每个麦克风单体的负极接地。响应信号输出端用于将每个麦克风单体在测试信号下的响应信号输出给测试软件进行测试。

在本实施例中，阵列测试电路集成于一块印刷电路板上，并将印刷电路板置于一个屏蔽盒内。这样做有抗干扰、测试异常分析效率高、美观简洁的有益效果。

S120，使测试音源发出测试音，同时获取阵列麦克风的每个麦克风单体的0度特性。

向阵列麦克风发出测试信号，通过响应信号输出端同时获取每个麦克风单体的0度特性。在本实施例中，使用Listen，Inc公司出品的SoundCheck软件进行阵列麦克风的测试。在SoundCheck界面中硬件(Hardware)的(输入)Input设置数量与麦克风单体的数量匹配的通道，(在本实施例中是四个通道)，在同一个获取(Acquisition)的输入通道(Input channel)中同时选中四个通道，用Message(消息)停顿，重复另一个同样的Acquisition，得到两个Acquisition产生的4*2＝8个响应(Response)。采用Message(消息)停顿的原因是0度特性测试完成后需要将阵列麦克风转动180度，待转动完成后才能进行180度测试，因此停顿就是预留出转动阵列麦克风的时间，这样就可以自动完成测试，无需人工干预了。设置八个分析(Analysis)解析两个获取(Acquisition)产生的八个响应(Response)，得出八组基础值(Fundamental)。也就是说0度特性测试先得出四组、之后的180度特性测试再得出四组基础值(Fundamental)。

S130，将阵列麦克风转动180度，使原本正对测试音源的阵列麦克风背对测试音源。

转动阵列麦克风需要使用专门的治具。阵列麦克风产品对测试治具要求较严格和复杂，要求测试治具既能起支持作用，又不至于干扰声场。如前述，测试中需要对阵列麦克风进行转动，由于音频测试需要在消声箱或消声室中进行，要求能在外部控制治具转动。因此，本发明还提供一种在阵列麦克风的测试中使用的转动装置(治具)。

图3是一个实施例中转动装置的示意图，包括固定夹310、定位杆320、定位件330、转动轴340、转动把手350以及定位轴承360。固定夹310与定位杆320固定连接，用于夹持阵列麦克风。

定位件330与定位杆320固定连接，定位件330还与转动轴340固定连接，定位杆320的延伸方向与转动轴340的轴向平行。如此一来，转动轴340转动时就会带动被固定在固定夹310上的阵列麦克风一并转动。本实施例中的阵列麦克风，其各个麦克风单体是呈直线排列的。阵列麦克风固定在固定夹310上后，各个麦克风单体连成的直线与转动轴340的轴线重合，这样在测试0度特性时正对测试音源的各个麦克风单体在旋转180度后就能够正好背对测试音源。

转动把手350与转动轴340固定连接。通过旋转转动把手350可以带动转动轴340转动，进而带动阵列麦克风转动。

定位轴承360与转动轴340配合，用于支撑转动轴340，进而支撑整个转动装置300。本实施例中在消音箱(或类似装置)的门壁上开设有孔径与定位轴承360匹配的通孔。定位轴承360穿过通孔安装在门上。定位轴承360包括抵止部362，抵止部362为中间开孔的圆盘，设于定位轴承360面向转动把手350的一侧。抵止部362的直径大于门壁上的通孔，因此定位轴承360插入通孔以后抵止部362会与门相抵持。在本实施例中，转动装置300还包括设于转动把手350上的柱塞370，柱塞370在其延伸方向上具有弹性，抵止部362上开设有供柱塞370卡入的定位孔367。转动把手350在旋转到预定位置后，柱塞370卡入定位孔367中，阵列麦克风也就得以定位。需要转动阵列麦克风时，旋转转动把手350，由于柱塞370具有弹性，因此受力后会从定位孔367中脱出。

可将定位杆320与定位件330制作得较纤细，仅需保证一定强度，维持工作过程中不至于变形、损坏即可。这样做可以尽量减小转动装置对声场的干扰。

S140，同时获取阵列麦克风的每个麦克风单体的180度特性。

如前述，在Message(消息)停顿的时间内完成阵列麦克风的转动，然后使用与测试0度特性相同的获取(Acquisition)得到每个麦克风单体的180度特性，并通过四个分析(Analysis)得到四组180度特性的基础值(Fundamental)。

S150，根据0度特性和180度特性计算并判断阵列麦克风是否合格。

通过对分析(Analysis)得到的数据进行计算处理，得到0度灵敏度、180度与0度的拉差，所有麦克风单体的一致性、所有麦克风单体的灵敏度平均值等数据。可以通过SoundCheck的后期处理(Post-processing)的函数功能实现。以计算拉差为例，计算180度与0度的拉差用到的是Scalar以及Constant函数。Scalar函数用于提取0度特性的基础值(Fundamental)的灵敏度。Scalar函数能提取分析(Analysis)得到的曲线上任意频点的值，默认的频点有100Hz、1000Hz、5000Hz、10000Hz等。在Scalar函数界面选择曲线的下拉按钮中选择0度曲线即可完成提取。提取的灵敏度值系统会命名，也可由用户自命名，均可在下一步的Constant函数界面的下拉按钮中显示，作为计算拉差时的被减数，减数则为180度曲线。

计算一致性可使用Arithmetic函数，可以计算四组0度特性的基础值(Fundamental)的任意两组的差值。计算平均值可以使用User Equation函数，通过编写计算公式让程序自动计算四组0度特性的基础值(Fundamental)的灵敏度平均值。User Equation函数界面有一个空白窗口可用于编写计算公式，计算公式中的字母符号需指向灵敏度值或曲线，同样通过界面上的下拉按钮来完成字母符号的指向。

SoundCheck测试结果的判断是与参考值进行比较，若误差大于一定范围就认为不合格。本实施例中判断使用的是界限(Limit)功能，同步判断的功能实现的要点是需要进行多少项判断就需要多少个界限(Limit)，界限(Limit)相互之间没有交集，不会造成误判。在本实施例中，需要对0度灵敏度、180度与0度的拉差，所有麦克风单体的一致性、所有麦克风单体的灵敏度平均值4项参数进行判断，也就是需要4个界限(Limit)。对值(例如灵敏度)进行判断，是设置上限值和下限值，若测试获取的值不在这个范围就判定不合格。对曲线(例如180度与0度的拉差曲线)进行判断，是设置上限曲线和下限曲线，若测试获取的曲线超出该区域，则判定不合格。也可以在界限(Limit)里设置误差级别(10^-n)，n的设置则依测试的精度要求不同而异。

步骤S150之后还包括将判断的结果进行显示的步骤。显示(Display)的是界限(Limit)判断的结果，所以所有判断结果是可以同步显示的。

上述阵列麦克风的测试方法，实现了多通道同步输入输出，不需要依次更换麦克风单体进行测试，效率高且不会发生漏测和误测。非直观性的电声性能测试也由程序自动完成，不需要人工计算，可信度高。使得大批量阵列音频测试成为现实。

再提供一种阵列麦克风的测试系统，包括阵列测试电路、测试音源、声卡、转动装置以及判断模块。阵列测试电路用于向阵列麦克风供电，可以采用如图2所示的阵列测试电路。测试音源用于发出测试音。转动装置用于将阵列麦克风转动180度，可以采用如图3所示的转动装置。

声卡与阵列测试电路相连，用于获取阵列麦克风的每个麦克风单体在测试音下的0度特性和180度特性。该声卡是多通道声卡。可以使用Listen，Inc公司出品的SoundCheck软件进行阵列麦克风的测试，测试方法如前述。

判断模块根据0度特性和180度特性计算并判断阵列麦克风是否合格。可以使用SoundCheck软件进行判断，判断方法如前述。

在本实施例中，阵列麦克风的测试系统还包括显示模块，用于将判断的结果进行显示的步骤。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种阵列麦克风的测试方法，包括下列步骤：

将麦克风阵列接入阵列测试电路，通过阵列测试电路向阵列麦克风供电；

使测试音源发出测试音，同时获取所述阵列麦克风的每个麦克风单体的0度特性；

将所述阵列麦克风转动180度，使原本正对测试音源的所述阵列麦克风背对测试音源；

同时获取所述阵列麦克风的每个麦克风单体的180度特性；

根据所述0度特性和180度特性计算并判断所述阵列麦克风是否合格。

2.根据权利要求1所述的阵列麦克风的测试方法，其特征在于，所述根据所述0度特性和180度特性计算并判断所述阵列麦克风是否合格的步骤包括：计算并判断180度与0度的拉差；计算并判断所述阵列麦克风的所有麦克风单体的一致性；计算并判断所述阵列麦克风的所有麦克风单体的灵敏度的平均值。

3.根据权利要求2所述的阵列麦克风的测试方法，其特征在于，还包括将判断的结果进行显示的步骤。

4.一种阵列麦克风的测试系统，其特征在于，包括阵列测试电路、测试音源、声卡、转动装置以及判断模块；

所述阵列测试电路用于向阵列麦克风供电；

所述测试音源用于发出测试音；

所述声卡与所述阵列测试电路相连，用于获取所述阵列麦克风的每个麦克风单体在所述测试音下的0度特性和180度特性；

所述转动装置用于将所述阵列麦克风转动180度；

所述判断模块根据所述0度特性和180度特性计算并判断所述阵列麦克风是否合格。

5.根据权利要求4所述的阵列麦克风的测试系统，其特征在于，所述阵列测试电路包括与阵列麦克风的每个麦克风单体一一对应的电阻、电容以及响应信号输出端，每个所述电阻接于电源端与对应的麦克风单体的正极之间，每个所述麦克风单体的正极与对应的所述响应信号输出端之间接有对应的所述电容，每个所述麦克风单体的负极接地；所述响应信号输出端用于将每个所述麦克风单体在测试信号下的响应信号输出给所述声卡。

6.根据权利要求5所述的阵列麦克风的测试系统，其特征在于，所述阵列测试电路集成于一块印刷电路板上，所述印刷电路板置于屏蔽盒内。

7.根据权利要求4所述的阵列麦克风的测试系统，其特征在于，所述转动装置包括固定夹、定位杆、定位件、转动轴、转动把手以及定位轴承；

用于夹持阵列麦克风的所述固定夹与所述定位杆固定连接；

所述定位件与所述定位杆固定连接，所述定位件与所述转动轴固定连接，所述定位杆的延伸方向与所述转动轴的轴向平行；

所述转动把手与所述转动轴固定连接；

所述定位轴承与所述转动轴配合，用于支撑所述转动轴。

8.一种转动装置，其特征在于，包括固定夹、定位杆、定位件、转动轴、转动把手以及定位轴承；

用于夹持阵列麦克风的所述固定夹与所述定位杆固定连接；

所述定位件与所述定位杆固定连接，所述定位件与所述转动轴固定连接，所述定位杆的延伸方向与所述转动轴的轴向平行；

所述转动把手与所述转动轴固定连接；

所述定位轴承与所述转动轴配合，用于支撑所述转动轴。

9.根据权利要求8所述的转动装置，其特征在于，还包括设于所述转动把手上的柱塞，所述柱塞在延伸方向上具有弹性，所述定位轴承上开设有供所述柱塞卡入的定位孔。

10.根据权利要求8所述的转动装置，其特征在于，所述定位轴承包括抵止部，所述抵止部为中间开孔的圆盘，设于所述定位轴承面向所述转动把手的一侧；所述定位孔开设于所述抵止部上。

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