CN102572671A - 麦克风密封性测试方法、测试工装以及测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一麦克风密封性测试方法，包括：固定待测试麦克风，使所述待测试麦克风仅通过进声孔接收第一测试声源发出的声音信号，并且使所述待测试麦克风仅通过非进声孔结构部分接收第二测试声源发出的声音信号；测试开通第一测试声源、关闭第二测试声源条件下的第一频响曲线；测试同时开通第一测试声源和第二测试声源条件下的第二频响曲线；通过所述第一频响曲线和所述第二频响曲线的差值确定所述待测试麦克风的密封性。相比较于现有技术，本发明能够更加快捷地计算出不同麦克风的密封性差异，并且工艺更为简便，判断结果更为准确。

Description

麦克风密封性测试方法、测试工装以及测试系统

技术领域

本发明涉及麦克风测试技术领域，更为具体地，涉及一种麦克风密封性的测试方法及其测试工装、测试系统。

背景技术

随着手机、笔记本、助听器等电子产品市场的不断增大，在对微型麦克风特别是微型电容式麦克风的需求量不断增大的同时，对微型麦克风的性能也提出了更高的要求。公知的，常规结构的微型电容式麦克风一般由一个外壳和一个线路板共同围成外部框架，在外壳和线路板围成麦克风内部空腔内设置有声-电转换部件(如平行板电容器)，在线路板上设置声音信号处理元件，并且在麦克风外壳的表面开设有供声音信号进入麦克风内部空腔的进声孔。

这种传统结构的麦克风，在实际生产过程中一般都会存在密封问题，即外部声源产生的声音通过麦克风进声孔外的其它部位(如部件结合处之间的缝隙等)传递到麦克风单元的内部，产生并不是实际需要的电信号，造成麦克风灵敏度的降低。实际生产过程中，对麦克风的密封性的测试一般是通过测试麦克风的频率-响应曲线来进行，根据麦克风在低频时的频响的差异来判定被测试麦克风的密封性，差异越大说明产品的密封性越强。

但由于现有的测试方案中，一般采用频响曲线测试单元对麦克风单元进行测试得到其频响曲线，再通过观察在低频率时的曲线所对应的响应大小来判定麦克风单元的漏气性，现有技术实际中主要参照测试人员的经验来分析测试到的频响曲线来判定麦克风单元的漏气性，测试结果不精确，并且难以对不同的麦克风单元的密封性进行准确的比较和量化，难以作出准确的判断。现有技术中，对由多个麦克风阵列形成的阵列，同样会存在这种缺陷。

所以，有必要对上述结构的麦克风密封性测试方案进行进一步的改进，以克服上述麦克风密封性测试的现有技术中存在的缺陷。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种麦克风密封性的测试方法及其测试工装、测试系统。

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以方便快捷的测试麦克风密封性的测试方案，其中包括麦克风密封性的测试方法及其测试工装、测试系统，可以快捷的计算出的不同麦克风的密封性差异，工艺更为简便，判断更为准确。

根据本发明的一个方面，提供了一种麦克风密封性测试方法，包括：

固定待测试麦克风，使所述待测试麦克风仅通过进声孔接收第一测试声源发出的声音信号，并且使所述待测试麦克风仅通过非进声孔结构部分接收第二测试声源发出的声音信号；

测试开通第一测试声源、关闭第二测试声源条件下的第一频响曲线；

测试同时开通第一测试声源和第二测试声源条件下的第二频响曲线；

通过所述第一频响曲线和所述第二频响曲线的差值确定所述待测试麦克风的密封性。

根据本发明的另一方面，提供了一种麦克风密封性测试工装，包括用于固定待测试麦克风的固定件、第一测试声源和第二测试声源，其中，

所述固定件包括第一进声孔和第二进声孔，所述第一进声孔对应所述待测试麦克风的进声孔设置，并且待测试麦克风的进声孔通过所述第一进声孔与所述第一测试声源之间密闭相通；所述第二进声孔与所述第二测试声源密闭相通，并将所述第二测试声源发出的声音信号提供给所述待测试麦克风的非进声孔结构部分。

根据本发明的另一方面，提供了一种麦克风密封性测试系统，包括频响曲线测试单元和上述测试工装。

再一方面，本发明还提供一种包括麦克风输出电压测试单元和上述测试工装的麦克风密封性测试系统，其中的麦克风输出电压测试单元用于测量麦克风受到激励后的输出电压变化。

相比较于现有技术，利用上述根据本发明的麦克风密封性测试方法及装置，测试结果更为准确和量化，能对麦克风单元的漏气性进行准确的判定，并且根据测试后量化的数据能够更加快捷地计算出不同麦克风的密封性差异，并且工艺更为简便，判断结果更为准确。

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并在权利要求中特别指出的特征。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

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，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：

图1是本发明提供的麦克风密封性测试方法流程示意图；

图2是本发明实施例一涉及的麦克风单元密封性测试装置的剖视图；

图3是图1的局部A的放大图；

图4是本发明实施例一涉及的麦克风单元密封性测试的频响曲线图；

图5是本发明实施例二涉及的麦克风阵列密封性测试装置的剖视图；

图6是本发明实施例二涉及的麦克风阵列密封性测试装置的原理图。

图中：11单点信号声源；12声源；21单点信号通道；22声源信号通道；3、3’支架；31、31’基座；32、32’升降装置；4、4’固定件；41、41’调节端；42固定端；43胶套；44、44’第一进声孔；45、45’第二进声孔；5麦克风单元；S1测试设备；S2声卡；S3测量信号放大器；S4功率放大器；S5密封性检测设备。

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

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

在下面的描述中，只通过说明的方式对本发明的某些示范性实施例进行描述，毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所述的实施方案进行修正。因此，附图和描述在本质上只是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记标示相同的部分。

此外，本发明所提供的测试工装可以为单个的麦克风或者由多个麦克风组成的麦克风单元提供密封性测试，因此，在下面的描述中，麦克风单元、麦克风、预测试麦克风、预测试麦克风单元均指利用本发明测试系统和测试工装进行测试的麦克风产品。

图1为本发明提供的麦克风密封性测试方法流程示意图，如图1所示，本发明提供的麦克风密封性测试方法包括：

S110：固定待测试麦克风，使待测试麦克风仅通过进声孔接收第一测试声源发出的声音信号，并且使待测试麦克风仅通过非进声孔结构部分接收第二测试声源发出的声音信号；

S120：测试开通第一测试声源、关闭第二测试声源条件下的第一频响曲线；

S130：测试同时开通第一测试声源和第二测试声源条件下的第二频响曲线；

S140：通过第一频响曲线和第二频响曲线的差值确定所述待测试麦克风的密封性。

下面以两个具体实施例来对图1所示的方法进行详细的说明。

实施例一：

图2是本发明实施例一涉及的麦克风单元密封性测试工装的剖视图，图3是图2的局部A的放大图，即麦克风单元密封性测试工装中固定件4的放大示意图。如图2和图3所示，麦克风单元密封性测试工装，包括只在某一频率发出单点声音信号的单点信号声源11，声源12，支架3和固定件4，支架3对应安装和支撑固定件4，麦克风单元5安装在固定件4中，单点信号声源11和声源12分别通过单点信号通道21和声源信号通道22将声音信号传递到麦克风单元5中，优选的单点信号通道21和声源信号通道22为导管。

在本实施例一的一个优选方案中，单点信号声源11优选为低频单点信号声源，相应的单点信号通道21为低频单点信号通道。

支架3包括基座31、升降装置32、气缸33、固定装置34和导轨35，气缸33安装在基座31上可以使升降装32置沿导轨35在竖直方向上移动，固定装置对应固定导轨35；固定件4包括一调节端41和固定端42，其中调节端41上对应设有连通低频单点信号通道21的第二进声孔45，固定端42上设有连通低频声源信号通道22的第一进声孔44。调节端41和固定端42对应形成容纳待测试麦克风单元的容纳腔，在第一进声孔44和麦克风单元(主要是麦克风单元的进声孔)之间还设置有胶套43，用于使得第一进声孔44和麦克风声孔之间密闭配合。升降装置32和调节端41配合可以给予麦克风单元5适当压力，使麦克风单元5与测试装置之间更加紧密耦合。

通过本发明的麦克风单元密封性测试工装，待测试的麦克风仅通过其进声孔接收声源12通过第一进声孔44传输过来的声音测试信号，仅通过其非声孔结构部分接收低频单点信号声源11通过第二进声孔45传输过来的声音测试信号。这样，如果待测试的麦克风密封性好，则低频单点信号声源11经第二进声孔通过被测试麦克风的非声孔结构部分泄露进麦克风内部的可能性就小，通过比较低频单点信号声源11开通前后进入待测试麦克风内部的声音信号的多少就可以确定待测试麦克风的密封性能，差别越大，说明通过其非声孔结构部分进入该待测试麦克风内部的声音信号越多，该待测试麦克风的密封性越差；反之，低频单点信号声源11开通前后进入待测试麦克风内部的声音信号的多少差别越小，说明通过其非声孔结构部分进入该待测试麦克风内部的声音信号越少，该待测试麦克风的密封性越好。

在本实施例中测试麦克风单元5的密封性的具体过程如下：

a.将麦克风单元5的声孔和声源12之间密封相连通；

b.首先开通声源12，关闭低频单点信号声源11，测试出一条频响曲线；

c.然后同时开通声源12和低频单点信号声源11，测试出另一条频响曲线；

d.计算出单点信号处两频响曲线的差值。

在实际的生产测试中，声源12可以采用人工嘴等方式通过声源信号通道22给待测试麦克风单元5的声孔提供一个声音扫频信号，记作：

r(t)＝Rsin(ωt)

其中，t表示时间，R表示振幅，ω表示角速度，r(t)表示信号。

此时通过声音核对仪器(Sound Check)等业内公知的仪器测得麦克风产品传出信号为：

c₁(t)＝A₁(ω)sin[ωt+φ(ω)]；

其中，c₁(t)表示传出信号，A₁(ω)表示随频率变化的振幅，A₁(ω)可以通过公知测试软件计算得出，通过业内公知的计算公式计算出在不同频率下麦克风单元的灵敏度级；

测试完毕后保持麦克风产品在固定件4中的状态不变，再次通过测试仪器给麦克风声孔提供声音扫频信号进行测试：r(t)＝Rsin(ωt)，

同时通过测试仪器驱动单点信号声源11从工装上声孔提供一正弦波声音信号：

r’(t)＝R’sin(ω0t)；(ω0∈ω，R’＞＞R)

其中，r’(t)表示信号，R’表示振幅；

此时测得麦克风产品传出信号为：

c₂(t)＝A₂(ω)sin[ωt+φ(ω)]

其中，A₂(ω)表示振幅，ω表示角速度，t表示时间，φ表示相位，可以通过测试软件计算得出，通过业内公知的计算公式计算出在该频率下麦克风单元的灵敏度级，即得到该频率下的麦克风单元的声压级2。

最后计算两个声音信号的振幅差值A(ω)：

A(ω)＝A₁(ω)-A₂(ω)

若A(ω)＝0，则证明该被测试的麦克风产品密封性良好；若A(ω)≠0，则证明该被测试的麦克风产品密封性不良，需要改进；本实施过程中由于振幅与声压级之间呈正比关系，因此可以直接通过比较振幅之间的关系就可以进行判定和分析。

图4是本发明实施例一涉及的麦克风单元密封性测试的频响曲线图，如图4所示，在单独开通声源12时测得的频响曲线为曲线1，其中横轴代表f频率，纵轴代表声压级，当同时开通低频单点信号声源11和声源12时，在低频单点信号的频率f0处，可以根据频响的变化大小来判断其产品的密封性，当差值越大时，说明产品的密封性越差，差值越小，说明其密封性越好。

在本实施例中，在通过测试仪器(包括测试设备、声卡、测量信号放大器、功率放大器等)给被测试麦克风的声孔提供一个声音扫频信号时，也可以通过测量麦克风受到激励后的输出电压变化来判定其密封性。如同时使用测试仪器记录麦克风产品受到激励后输出的电压变化，标记为V₁，然后再一次对被测试麦克风产品进行重复扫频，扫频时同时通过单点信号声源11给予麦克风产品非进声孔结构部分一个高声压正弦波信号(正弦波信号频率为声音扫频信号中的某一个频点)此时记录麦克风输出的电压变化标记为V₂，计算V＝V₂-V₁，若V＝0，则证明麦克风产品结构密封性良好，若V≠0，则说明麦克风产品密封性不良。

在本实施过程中，优选的，低频单点信号声源的频率为80HZ，声源优选低频声源，其频率为50-500HZ，采用频率较低的低频单点信号声源，声音容易绕过麦克风的本体到达麦克风处的声孔处，利于麦克风单元的密封性检测的准确性。通过实施本实施过程的技术方案，可以根据快捷的计算出的不同麦克风的密封性差异，工艺更为简便，判断更为准确。

实施例二：

下面，参照图5和图6来详细说明本发明第二实施例的具体实施过程。

图5是本发明实施例二涉及的麦克风阵列密封性测试工装的剖视图，如图5所示，本实施例二与实施例一的主要区别在于，本实施过程的预测试的麦克风是由多个麦克风单元构成的麦克风阵列固定件4’安装在支架3’上，支架3’包括气缸33’、固定部34’和被固定部34’固定的导轨35’；多个第一进声孔44’和多个第二进声孔45’分别对多个预测试的麦克风阵列上的麦克风单元输送来自低频单点信号声源和声源的声音信号；调节端41’可以对应调节第二进声孔45’与固定件4’的耦合紧密程度，并通过升降装置32’来进行固定。

图6是本发明实施例二涉及的麦克风阵列密封性测试系统的原理图。如图6所示，本发明提供的麦克风阵列密封性测试系统的测试原理如下，声卡S2产生的信号r(t)和r’(t)通过功率放大器S4放大后形成测试声源，r’(t)在单点信号声源11上形成低频单点声音信号，r(t)通过声源12转换为声音扫频信号，在经过实施例一所述的测试过程后，由密封性检测设备S5输出声音信号，通过测量信号放大器S3对密封性检测设备S5输出的声音信号进行编码分析，并通过测试设备S1测试得出需要的数据和曲线，并显示在显示设备中，这样就可以采用上述实施过程的计算方式来计算麦克风阵列的密封性。

在本实施过程同样可以实现单体麦克风测试的技术效果，准确的测试出麦克风阵列的密封性，工艺简便，检测结果判定准确。

本实施过程中，只要将声源和麦克风声孔之间密封，就可以依据本发明创造的测试工艺对麦克风的密封性进行测试；低频声源仅为优选的实施方案；测试装置的开孔数量和位置等也可以进行改进，皆不影响本发明创造的实施，皆可以实现上述技术效果。

相应地，本发明还提供一种包括频响曲线测试单元和上述测试工装的麦克风密封性测试系统，其中的频响曲线测试单元即为本领域测试麦克风密封性过程中常用的频响曲线测试单元。

另一方面，本发明还提供一种麦克风密封性测试系统，包括麦克风输出电压测试单元和上述测试工装，其中的麦克风输出电压测试单元用于测量麦克风受到激励后的输出电压变化，从而判定所测试的麦克风的密封性。

另外，本发明提供的麦克风密封性测试系统还包括声卡、功率放大器和测量信号放大器，声卡用于生成测试声源所需要的声音信号，功率放大器用于放大声卡所生成的声音信号，测量信号放大器用于放大待测试麦克风根据输入的不同声源信号所输出的测量信号。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的麦克风单元密封性测试方法、测试工装和测试系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的测试方法、测试工装和测试系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进和变形，而这些改进和变形，都落在本发明的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种麦克风密封性测试方法，包括：

固定待测试麦克风，使所述待测试麦克风仅通过进声孔接收第一测试声源发出的声音信号，并且使所述待测试麦克风仅通过非进声孔结构部分接收第二测试声源发出的声音信号；

测试开通第一测试声源、关闭第二测试声源条件下的第一频响曲线；

测试同时开通第一测试声源和第二测试声源条件下的第二频响曲线；

通过所述第一频响曲线和所述第二频响曲线的差值确定所述待测试麦克风的密封性。

2.如权利要求1所述的麦克风密封性测试方法，其中，

所述待测试麦克风的进声孔与所述第一测试声源密闭连接。

3.如权利要求2所述的麦克风密封性测试方法，其中，

所述第一测试声源为低频声源。

4.如权利要求3所述的麦克风密封性测试方法，其中，

所述第一测试声源的频率为50～500Hz。

5.如权利要求1所述的麦克风密封性测试方法，其中，

所述第二测试声源为低频单点信号声源。

6.如权利要求5所述的麦克风密封性测试方法，其中，

所述第二测试声源频率为80Hz。

7.如权利要求1所述的麦克风密封性测试方法，其中，

所述待测试麦克风为麦克风单元或者麦克风阵列。

8.一种麦克风密封性测试工装，包括用于固定待测试麦克风的固定件、第一测试声源和第二测试声源，其中，

所述固定件包括第一进声孔和第二进声孔，所述第一进声孔对应所述待测试麦克风的进声孔设置，并且待测试麦克风的进声孔通过所述第一进声孔与所述第一测试声源之间密闭相通；所述第二进声孔与所述第二测试声源密闭相通，并将所述第二测试声源发出的声音信号提供给所述待测试麦克风的非进声孔结构部分。

9.如权利要求8所述的麦克风密封性测试工装，其中，所述固定件还包括：设置在所述待测试麦克风的进声孔和所述第一进声孔之间的胶套。

10.如权利要求9所述的麦克风密封性测试工装，其中，所述固定件还包括：

调节端，用于调节所述第二进声孔的高度；

固定端，用于密闭固定所述第一进声孔和所述胶套；并且

所述调节端和所述固定端对应形成容纳所述待测试麦克风的容纳腔。

11.如权利要求10所述的麦克风密封性测试工装，其中，

所述测试工装还包括用于安装和支撑所述固定件的支架，所述支架包括基座和升降装置，所述升降装置用于通过调节所述固定件的调节端来调剂所述第二进声孔的高度。

12.一种麦克风密封性测试系统，包括频响曲线测试单元和测试工装，其中，所述测试工装为权利要求8～11所述的麦克风密封性测试工装。

13.如权利要求12所述的麦克风密封性测试系统，还包括：

声卡，用于生成所述第一测试声源和所述第一测试声源所需要的声音信号；

功率放大器，用于放大所述声卡生成的声音信号。

14.一种麦克风密封性测试系统，包括麦克风输出电压测试单元和测试工装，其中，所述麦克风输出电压测试单元用于测量麦克风受到激励后的输出电压变化，所述测试工装为权利要求8～11所述的麦克风密封性测试工装。

15.如权利要求14所述的麦克风密封性测试系统，还包括：

声卡，用于生成所述第一测试声源和所述第一测试声源所需要的声音信号；

功率放大器，用于放大所述声卡生成的声音信号。

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