CN103747407A - 一种基于fft扫频的音频模块自动化测试方法 - Google Patents
一种基于fft扫频的音频模块自动化测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103747407A CN103747407A CN201310737542.2A CN201310737542A CN103747407A CN 103747407 A CN103747407 A CN 103747407A CN 201310737542 A CN201310737542 A CN 201310737542A CN 103747407 A CN103747407 A CN 103747407A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- audio
- signal
- file
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法，获取待测试系统中预置的一个基准音频文件，所述基准音频文件是经过48kHz采样频率进行录制生成的PCM编码文件；对基准音频文件进行播放，使用音频模块对基准音频文件解码，然后进行DAC输出得到音频信号；对该音频信号使用待测音频模块进行录制，然后将录制的信号与基准信号进行比较；所述比较的过程如下：使用FFT算法对该录制的信号做频谱分析得到该待测信号频谱的中心频率和该中心频率的幅值，将该中心频率的值与所述基准音频文件的中心频率的值进行比较。本发明能够高效准确的判定音频模块是否工作正常，将测试员从枯燥乏味的测试工作中解放出来。
Description
技术领域
本发明涉及音频测试领域，特别是提出了一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法。
背景技术
通常测试音频模块的方法是测试员将声音信号（可以是麦克风或者是音乐播放器的输出信号）接到音频模块输入端，待录制完毕，对录音文件进行解码播放，耳机/扬声器接音频模块输出，听声音判断音频模块的好坏。这种方法简单实用，缺点是需要人工参与，在大批量测试的时候投入的人力成本很大，且测试的准确度也不高。
发明内容
本发明提供一种新型的回环测试方法，将音频模块的输出通过导线环回到输入进行相关的测试工作。
本发明提供一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法，获取待测试系统中预置的一个基准音频文件，所述基准音频文件是经过48kHz采样频率进行录制生成的PCM编码文件；
对基准音频文件进行播放，使用音频模块对基准音频文件解码，然后进行DAC输出得到音频信号；
对该音频信号使用待测音频模块进行录制，然后将录制的信号与基准信号进行比较；
所述比较的过程如下：使用FFT算法对该录制的信号做频谱分析得到该待测信号频谱的中心频率和该中心频率的幅值，将该中心频率的值与所述基准音频文件的中心频率的值进行比较。
本发明能够高效准确的判定音频模块是否工作正常，将测试员从枯燥乏味的测试工作中解放出来。
附图说明
通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：
图1：本发明的一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法的原理框图；
图2：本发明的一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法的录音和放音方法流程图；
图3：本发明的一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法的录音后处理方法流程图。
具体实施方式
在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
本发明提出的方案是在系统中预置的一个基准音频文件，所谓的音频文件，实际上是由频率介于2k-0kHz的正弦信号的叠加，而基准音频文件是一个单一频率的音频文件。本发明使用幅值为1V，频率为2KHz，100hz步进的正弦信号作为基准信号。根据香农定理，时域采样频率必须大于2倍的最大信号频率，本发明选取的是48kHz采样频率进行录制，生成PCM编码的基准音频文件，每一个频率产生24kbyte数据。对该文件进行播放，使用音频模块解码后进行DAC输出，那么输入就可以得到输出的波形，对输入波形进行48kHz采样和录制，在音频模块正常工作的情况下，存储的信号在频域上与基准音频文件的信号是一致的。对该录制文件进行解码并使用FFT算法对该信号做频谱分析，可以预见频谱分析得到的信号频率是一系列2khz，100hz步进的频谱，而且将得到频率分量的幅值进行比较，可以确定音频模块的录放音的质量。这样，在一次测试中完成了输入和输出模块的功能性测试和性能测试，简单而高效。
本测试方法由主控制器和音频模块构成，控制器通过i2c总线控制音频模块的寄存器，通过I2S协议进行数据传输，原理框图如图1所示，由两个进程分别进行录音和放音，由放音进程控制录音的开始和结束，通过信号量实现两者的同步。基准音频文件是使用电脑录音设备以频率48kHz双通道16bit采样进行录制，储存为PCM编码文件。通过软件提取文件的帧数据，以帧为单位（每帧24kbyte）传递到ALSA层，ALSA层负责音频数据传输速率控制，并对音频模块的编解码格式，输入输出增益等进行合理设置。然后传递到音频模块进行解码和播放。音频的编解码是在TI公司的TLV320aic3101芯片进行的。编码精度是16bit，编码格式是PCM。编码输出存储为回环输出文件，录音分析程序从该文件中以帧为单位取数据，对每个频率取连续的1024个点做傅里叶变换，分析这段音频的中心频率是否与频率帧头一致，如果误差在200hz以内，认为该频率录音正常，如此对所有频率进行分析，最终判断录放音模块是否正常。
录音和放音方法流程图如图2所示。
放音进程和录音进程之间以管道进行信号的发送和接收。放音进程负责从基准音频文件取出数据并传递给alsa接口，取数据之前，该进程需要收到来自录音进程的准备信号，取数据完毕后，使用“开始”信号通知录音进程进行录音操作，同时将数据传输到音频模块开始解码和播放，待数据播放完毕，等待录音进程的“准备”信号。每个频率有24kbyte数据，每取出24kb数据后，发送一个频率步进信号给录音进程，直到所有频率数据发送完毕。录音进程收到频率步进信号后，会等待上一帧数据录制完毕，然后会发送“准备”信号给放音进程，准备下一个频率的录制，并在存储下一帧的数据时加上帧头，供后续傅里叶分析做对比用。待所有基准频率信号播放完毕，放音进程发送“停止”信号到录音进程，录音进程此刻可以安全退出。
如图3所示，录音结束后，分析回环输出文件，以帧头（存储了该帧的频率，每个帧只有一个频率）为间隔符取每个频率的数据帧，该数据帧取连续的1024个点做傅里叶变换（使用FFT算法），计算该帧频域的中心频率和直流分量，与帧头做对比，偏差在200hz内认为合格，如此循环直到所有频段分析完毕，输出所有频率的偏差和直流分量，并给出结果报告。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法，其特征在于：
获取待测试系统中预置的一个基准音频文件，所述基准音频文件是经过48kHz采样频率进行录制生成的PCM编码文件；
对基准音频文件进行播放，使用音频模块对基准音频文件解码，然后进行DAC输出得到音频信号；
对该音频信号使用待测音频模块进行录制，然后将录制的信号与基准信号进行比较；
所述比较的过程如下：使用FFT算法对该录制的信号做频谱分析得到该待测信号频谱的中心频率和该中心频率的幅值，将该中心频率的值与所述基准音频文件的中心频率的值进行比较。
2.如权利要求1所述的一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法，其特征在于：
所述测试方法中使用主控制器和音频模块，所述主控制器通过i2c总线控制音频模块的寄存器，通过I2S协议进行数据传输，由两个进程分别进行录音和放音，由放音进程控制录音的开始和结束，通过信号量实现两者的同步；基准音频文件是使用电脑录音设备以频率48kHz双通道16bit采样进行录制，储存为PCM编码文件；通过软件提取文件的帧数据，以帧为单位传递到ALSA层，ALSA层负责音频数据传输速率控制，并对音频模块的编解码格式，输入输出增益等进行合理设置；然后传递到音频模块进行解码和播放；编码输出存储为回环输出文件，录音分析程序从该文件中以帧为单位取数据，对每个频率取连续的1024个点做傅里叶变换，分析这段音频的中心频率是否与频率帧头一致，如果误差在200hz以内，认为该频率录音正常，如此对所有频率进行分析，最终判断录放音模块是否正常。
3.如权利要求1所述的一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法，其特征在于：
所述基准音频文件为幅值为1V，频率为2KHz，100hz步进的正弦信号。
4.如权利要求2所述的一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法，其特征在于：
所述放音进程和所述录音进程之间以管道进行信号的发送和接收；放音进程负责从基准音频文件取出数据并传递给alsa接口，取数据之前，该进程需要收到来自录音进程的准备信号，取数据完毕后，使用“开始”信号通知录音进程进行录音操作，同时将数据传输到音频模块开始解码和播放，待数据播放完毕，等待录音进程的“准备”信号；每个频率有24kbyte数据，每取出24kb数据后，发送一个频率步进信号给录音进程，直到所有频率数据发送完毕；录音进程收到频率步进信号后，会等待上一帧数据录制完毕，然后会发送“准备”信号给放音进程，准备下一个频率的录制，并在存储下一帧的数据时加上帧头，供后续傅里叶分析做对比用；待所有基准频率信号播放完毕，放音进程发送“停止”信号到录音进程，录音进程此刻可以安全退出。
5.如权利要求4所述的一种基于FFT扫频的音频模块自动化测试方法，其特征在于：
所述录音结束后，分析回环输出文件，以帧头为间隔符取每个频率的数据帧，该数据帧取连续的1024个点做傅里叶变换，计算该帧频域的中心频率和直流分量，与帧头做对比，偏差在200hz内认为合格，如此循环直到所有频段分析完毕，输出所有频率的偏差和直流分量，并给出结果报告。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310737542.2A CN103747407B (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 一种基于fft扫频的音频模块自动化测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310737542.2A CN103747407B (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 一种基于fft扫频的音频模块自动化测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103747407A true CN103747407A (zh) | 2014-04-23 |
| CN103747407B CN103747407B (zh) | 2017-04-12 |
Family
ID=50504387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310737542.2A Active CN103747407B (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 一种基于fft扫频的音频模块自动化测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103747407B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105263096A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-01-20 | 宁波萨瑞通讯有限公司 | 一种检测音频器件的方法及装置 |
| CN105448306A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-03-30 | 湖南工业大学 | 语音环路检测系统 |
| CN106791825A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 深圳创维数字技术有限公司 | 一种音频自动化测试方法及终端 |
| CN107111538A (zh) * | 2014-12-19 | 2017-08-29 | 杜比实验室特许公司 | 具有模拟的音频实时处理的音频基准测试 |
| CN107516528A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-26 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 一种音频链路自检方法 |
| CN111274073A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-12 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种服务器声卡音频功能诊断方法及系统 |
| CN113012722A (zh) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 采样率处理方法、装置、系统、存储介质和计算机设备 |
| CN113179477A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-07-27 | 杭州兆华电子有限公司 | Lhdc耳机测试方法和系统 |
| CN113835689A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-24 | 深圳市长龙铁路电子工程有限公司 | 一种解码算法验证方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114095621A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-25 | 浙江博采传媒有限公司 | 4d照扫音频同步方法、装置及存储介质 |
| CN117725120A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-19 | 智绘微电子科技(南京)有限公司 | 一种基于alsa框架的pcm数据动态分析方法和装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4746991A (en) * | 1982-01-12 | 1988-05-24 | Discovision Associates | Recording characteristic evaluation of a recording medium with a time sequence of test signals |
| US5915029A (en) * | 1998-04-23 | 1999-06-22 | Sony Corporation | Automated testing apparatus for electronic component |
| US20070112563A1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-05-17 | Microsoft Corporation | Determination of audio device quality |
| CN101089641B (zh) * | 2007-07-12 | 2010-09-08 | 北京中星微电子有限公司 | 一种实现音频设备测试的方法、系统 |
| CN102967817B (zh) * | 2011-09-01 | 2015-10-07 | 安凯(广州)微电子技术有限公司 | 芯片音频模块测试系统和测试方法 |
-
2013
- 2013-12-27 CN CN201310737542.2A patent/CN103747407B/zh active Active
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107111538B (zh) * | 2014-12-19 | 2020-05-19 | 杜比实验室特许公司 | 具有模拟的音频实时处理的音频基准测试 |
| CN107111538A (zh) * | 2014-12-19 | 2017-08-29 | 杜比实验室特许公司 | 具有模拟的音频实时处理的音频基准测试 |
| CN105263096A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-01-20 | 宁波萨瑞通讯有限公司 | 一种检测音频器件的方法及装置 |
| CN105448306A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-03-30 | 湖南工业大学 | 语音环路检测系统 |
| CN105448306B (zh) * | 2015-11-05 | 2019-02-19 | 湖南工业大学 | 语音环路检测方法 |
| CN106791825A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 深圳创维数字技术有限公司 | 一种音频自动化测试方法及终端 |
| CN107516528B (zh) * | 2017-08-31 | 2020-12-01 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 一种音频链路自检方法 |
| CN107516528A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-26 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 一种音频链路自检方法 |
| CN113012722A (zh) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 采样率处理方法、装置、系统、存储介质和计算机设备 |
| CN113012722B (zh) * | 2019-12-19 | 2022-06-10 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 采样率处理方法、装置、系统、存储介质和计算机设备 |
| US11729236B2 (en) | 2019-12-19 | 2023-08-15 | Tencent Technology (Shenzhen) Company Limited | Sampling rate processing method, apparatus, and system, storage medium, and computer device |
| CN111274073A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-12 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种服务器声卡音频功能诊断方法及系统 |
| CN113179477A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-07-27 | 杭州兆华电子有限公司 | Lhdc耳机测试方法和系统 |
| CN113835689A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-24 | 深圳市长龙铁路电子工程有限公司 | 一种解码算法验证方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114095621A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-25 | 浙江博采传媒有限公司 | 4d照扫音频同步方法、装置及存储介质 |
| CN114095621B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-07-25 | 浙江博采传媒有限公司 | 4d照扫音频同步方法、装置及存储介质 |
| CN117725120A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-19 | 智绘微电子科技(南京)有限公司 | 一种基于alsa框架的pcm数据动态分析方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103747407B (zh) | 2017-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103747407A (zh) | 一种基于fft扫频的音频模块自动化测试方法 | |
| Mauch et al. | The audio degradation toolbox and its application to robustness evaluation | |
| CN101089641B (zh) | 一种实现音频设备测试的方法、系统 | |
| CN102967817B (zh) | 芯片音频模块测试系统和测试方法 | |
| CN101202087B (zh) | 音频录音测试装置及方法 | |
| US8879744B2 (en) | Audio testing system and audio testing method for device under test | |
| RU2010140328A (ru) | Способ и устройство для кодирования и декодирования основывающегося на объектах аудиосигнала | |
| CN108091352B (zh) | 一种音频文件处理方法、装置、存储介质及终端设备 | |
| CN104244161A (zh) | 测试具有音频播放与音频录制功能的设备的方法与装置 | |
| CN101427314B (zh) | 用于自动调整音频数据的播放速度的方法和装置 | |
| CN101714380B (zh) | 音频播放器支持的音频文件格式的测试设备及方法 | |
| CN104661169A (zh) | 一种音频测试方法和装置 | |
| CN1979440A (zh) | 板载音频模块测试系统及方法 | |
| CN102103855B (zh) | 一种检测音频片段的方法及装置 | |
| CN101192182B (zh) | 音频放音测试装置及方法 | |
| CN107591167A (zh) | 一种实现车载多媒体音频兼容性自动检测的方法及系统 | |
| CN109510636A (zh) | 接收调频信号功能的测试方法、装置、介质和设备 | |
| CN107978318A (zh) | 一种实时混音方法及装置 | |
| CN111782861A (zh) | 一种杂音检测方法及装置、存储介质 | |
| CN100493236C (zh) | 一种实现语音质量客观评价的测试方法与装置 | |
| CN111274073A (zh) | 一种服务器声卡音频功能诊断方法及系统 | |
| CN112261566B (zh) | 一种基于云服务的ai智能眼镜音频测试方法 | |
| CN103177732B (zh) | 基于dsp的声音对比处理检测系统及检测方法 | |
| KR101382356B1 (ko) | 오디오파일의 위변조 검출장치 | |
| CN112995882B (zh) | 一种智能设备音频开环测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |