CN103929707B - 一种检测麦克风音频通道状况的方法和移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测麦克风音频通道状况的方法和移动终端，属于移动终端领域。该方法包括：通过每一路麦克风获取声音信号；提取获取的各路声音信号的特征；根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常。采用本发明实施例，通过对比分析各路麦克风采集的声音信号的特征之间的差异，判定是否存在麦克风音频通道状况异常，对异常的通道进行信号优化或者提醒用户检查处理，从而提高通话质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动终端，尤其涉及一种移动终端及其检测该移动终端的麦克风音频通道状况的方法。
背景技术
在很多场景下，移动终端的麦克风音频通道可能出现异常，如麦克风损坏、麦克风音频通道有异物或者风音频通道被堵住等，此时，移动终端通话和录音的声音效果将很差，尤其对于双麦风或者多麦克风的移动终端，其降噪的效果也会变差，最终降低了通话质量。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种检测麦克风音频通道状况的方法和移动终端，以解决自动检测出异常的麦克风音频通道，并对异常的音频通道进行信号优化或者及时提醒用户检查处理。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供的一种检测麦克风音频通道状况的方法包括：
通过每一路麦克风获取声音信号；
提取获取的各路声音信号的特征；
根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常。
优选的，提取获取的各路声音信号的特征包括：
对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，提取帧信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比。
进一步的，根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常包括：
对各路声音信号的特征进行分析对比，当某路声音信号的特征与其他路声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
优选的，提取获取的各路声音信号的特征包括：
对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，去除用户声音信号，得到背景声音信号；提取各路背景声音信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比。
进一步的，根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常包括：
对各路背景声音信号的特征进行分析，当某路背景声音信号的特征与其他路背景声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征与历史背景声音信号的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征小于预设特征阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
优选的，上述方法之后还包括：
当判定某路麦克风音频通道异常后，则通过声音或者视觉提醒用户；
和/或；
当判定某路麦克风音频通道异常且对音频信号影响小于预设范围时，调整该路麦克风的音频接收频响范围。
根据本发明的另一个方面，提供的一种移动终端包括：
声音采集模块，用于通过每一路麦克风获取声音信号；
特征分析模块，用于提取获取的各路声音信号的特征；
异常判定模块，用于根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常。
优选的，特征分析模块具体用于：对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，提取帧信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比。
进一步的，异常判定模块具体用于：对各路声音信号的特征进行分析对比，当某路声音信号的特征与其他路声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路声音信号的特征小于预设特征阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
优选的，特征分析模块具体用于：对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，去除用户声音信号，得到背景声音信号，提取各路背景声音信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比。
进一步的，异常判定模块具体用于：对各路背景声音信号的特征进行分析，当某路背景声音信号的特征与其他路背景声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征与历史背景声音信号的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征小于预设特征阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
优选的，该移动终端还包括故障提醒模块和/或信号优化模块，其中：
故障提醒模块，用于当判定某路麦克风音频通道异常后，通过声音或视觉提示用户；
信号优化模块，用于当判定某路麦克风音频通道异常且对音频信号影响小于预设范围时，调整该路麦克风的音频接收频响范围。
本发明实施例的检测麦克风音频通道状况的方法和移动终端，通过提取各路麦克风采集的声音信号的特征，对比分析各路声音信号的特征之间的差异，判定是否存在麦克风音频通道异常，对异常的通道进行信号优化或者提醒用户检查处理，从而提高通话质量，改善用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种检测麦克风音频通道状况的方法流程图。
图2为本发明优选实施例提供的一种检测麦克风音频通道状况的方法流程图。
图3为本发明实施例提供的一种移动终端的模块结构图。
图4为本发明优选实施例提供的一种移动终端的模块结构图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1所示，本发明提供的一种检测麦克风音频通道状况的方法包括以下步骤：
S101、通过移动终端每一路麦克风获取声音信号。
具体的，假设该移动终端有N路（如第一路到第六路）麦克风，通过第一路麦克风获取第一声音信号，第二路麦克风获取第二声音信号，第N路麦克风获取第N声音信号。
S102、提取获取的各路声音信号的特征。
优选的，对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，提取帧信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、或信噪比中的一种或任意多种的组合。
具体来说，分析各路麦克风采集的声音信号的特征过程，是一帧或者多帧信号进行综合分析的。在正常的情况下，每一路麦克风均能采集到终端周边的声音，只是对于某个方向的音源来说，与移动终端上的麦克风的距离有所区别，与音源距离近的麦克风接收到是声音的能量强度要强些，与音源距离远的麦克风接收到的声音的能量强度弱些。对于同一路麦克风，对于周边同样的音源，其频率响应在正常情况下也是一样的，因此从频域来看，各路麦克风收到的信号的频率响应特征是应该相同的。各路麦克风采集到的信号的轮廓特征在正常情况下也应该类似，只是靠近音源的声音信号幅度大些，远离音源的声音信号幅度小些，但其信号相关性应该是相同的。而信噪比是有效声音信号的能量强度与背景噪声信号的信号强度比，正常情况下也应该一样。综合上面各路麦克风采集到声音的特征的差异，比如在正常通话的时候，发现其它麦克风采集到的背景噪声信号接近正常状态，通话麦克风背景噪声信号弱了，同时用户声音信号的特征、用户声音信号的能量强度低于预设的特征阈值，这时候可以认为通话麦克风音频通道出现异常情况。或者将各路麦克风接收到的声音信号的特征对比，提取到用户声音的信号特征，当其它各路麦克风采集到的用户声音频率响应特征一致，通话麦克风采集到的频率响应明显偏高，则可以判断通话麦克风部分通道被堵住了。
S103、根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常。
优选的，对各路声音信号的特征进行分析对比，当某路声音信号的特征与其他路声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
举例来说，通过轮询的方式对每路声音信号进行比较，当某路麦克风采集到的声音信号与其它正常的麦克风采集到的声音信号的信号强度相差大于3dB（即强度信号的预设的特征差异阈值），则判定该路麦克风音频通道异常。
本发明实施例中，通过提取各路麦克风采集的声音信号的特征，对比分析各路声音信号的特征之间的差异，判定是否存在麦克风音频通道异常。
实施例二
如图2所示，本发明优选实施例提供的一种检测麦克风音频通道状况的方法包括以下步骤：
S201、通过每一路麦克风获取声音信号。
S202、提取获取的各路声音信号的背景声音信号，并分析背景声音信号的特征。
优选的，对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，去除帧信号中的用户声音信号，得到背景声音信号；提取各路背景声音信号的能量强度、信号相关性、频率响应特征和信噪比中的任意一种或多种特征的组合。
S203、根据各路背景声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常。
优选的，对各路背景声音信号的特征进行分析，当某路背景声音信号的特征与其他路背景声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征与历史背景声音信号的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征小于预设特征阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
举例来说，通过轮询的方式对每路背景声音信号进行比较，当某路麦克风采集到的背景声音信号比其它正常的麦克风采集到的背景声音信号的信号强度小12db（即背景声音信号的信号强度的预设的差异阈值）时，则判断该路麦克风音频通道存在异物或者被堵住。或者将某路麦克风当前获取的声音背景信号与历史背景声音信号对比，如果当前背景声音信号比历史背景声音信号的信号强度小12db，判断该路麦克风音频通道存在异物或者被堵住。其中，历史背景声音信号是正常通话时的背景声音信号，可以取上一时刻获取的背景声音信号。或者当某路声音背景信号的信号强度特征小于-38dB（即信号强度预设的特征阈值，该值默认为在通常的噪声较小环境下的声音能量的参考值，可以在出厂时校准和预设，也与麦克风有关）时，则判定该路麦克风音频通道存在异物或者被堵住。
S204、当判定某路麦克风音频通道异常且对音频信号影响小于预设范围时，调整该路麦克风音频接收频响范围。
具体的，当某路麦克风音频通道异常，但对接收信号的影响尚在可处理的范围内时，可以进行信号优化来提高通话质量。比如某路麦克风的通道一小部分被阻塞时，可以通过提高该麦克风音频接收频率来过滤掉低频部分的声音信号，这样能提高接收的声音信号的信噪比，从而提高通话质量。
作为本发明实施的一种优选方案，步骤S204还可以采用替换方案：当判定某路麦克风音频通道异常时，通过声音或者视觉提示用户。比如产生报警声音或者在移动终端的显示屏产生提示信息。这样可以提醒用户进行检查排除故障。当然，也可以在移动终端的显示屏上产生提示信息和通过调整异常麦克风音频接收频响范围进行信号优化两种处理方式同时使用。
本发明实施例二在实施例一的基础上，对异常的通道调整异常麦克风音频接收频响范围进行信号优化提高通话质量，或者及时提醒用户检查处理，排除故障，从而改善用户体验。
实施例三
如图3所示，本发明实施例提供的一种移动终端包括：
声音采集模块10，用于通过每一路麦克风获取声音信号；
特征分析模块20，用于提取获取的各路声音信号的特征；
异常判定模块30，用于根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常。
具体的，移动终端中的检测麦克风音频通道状况的功能可以通过用户手动启动，或者是在移动终端启动特定应用时（比如通话或声源识别）自动开启。
作为一种优选实施例，特征分析模块20具体用于：对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，提取帧信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比。相应的，异常判定模块30具体用于：对各路声音信号的特征进行分析对比，当某路声音信号的特征与其他路声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路声音信号的特征小于预设特征阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
作为另一种优选实施例，特征分析模块20具体用于：对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，去除用户声音信号，得到背景声音信号，提取各路背景声音信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比。相应的，异常判定模块30具体用于：对各路背景声音信号的特征进行分析，当某路背景声音信号的特征与其他路背景声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征与历史背景声音信号的差值达到预设的特征差异阈值、或者某路背景声音信号的特征小于预设特征阈值时，则判定该路麦克风音频通道异常。
实施例四
如图4所示，本发明优选实施例提供的一种移动终端包括：
声音采集模块10，用于通过每一路麦克风获取声音信号；
特征分析模块20，用于提取获取的各路声音信号的特征；
异常判定模块30，用于根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常。
故障提醒模块40，用于当判定某路麦克风音频通道异常后，通过声音或视觉提示用户。
具体的，当判定某路麦克风音频通道异常时，通过声音或者视觉提示用户。比如产生报警声音或者在移动终端的显示屏产生提示信息。这样可以提醒用户进行检查排除故障。
信号优化模块50，用于当判定某路麦克风音频通道异常且对音频信号影响小于预设范围时，调整该路麦克风的音频接收频响范围。
具体的，当某路麦克风音频通道异常，但对接收信号的影响尚在可处理的范围内时，可以进行信号优化来提高通话质量。比如某路麦克风的通道一小部分被阻塞时，可以通过提高该麦克风音频接收频率来过滤掉低频部分的声音信号，这样能提高接收的声音信号的信噪比，从而提高通话质量。
当然，在实际实施中，移动终端的显示屏上产生提示信息和通过调整异常麦克风音频接收频响范围进行信号优化两种处理方式同时使用，也可以单独使用。
需要说明的是，上述实施例一和实施例二中的技术特征在实施例三和四种同样对应适用，这里不再重述。
本发明实施例的检测麦克风音频通道状况的方法和移动终端，通过提取各路麦克风采集的声音信号的特征，对比分析各路声音信号的特征之间的差异，判定是否存在麦克风音频通道异常，对异常的通道进行信号优化或者提醒用户检查处理，从而提高通话质量，改善用户体验。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
Claims (4)
1.一种检测麦克风音频通道状况的方法，其特征在于，所述方法包括:
通过每一路麦克风获取声音信号；
提取获取的各路声音信号的特征；
根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常；
其中，所述提取获取的各路声音信号的特征包括：对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，去除用户声音信号，得到背景声音信号；提取各路背景声音信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比；
所述根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常包括：对各路背景声音信号的特征进行分析，当某路背景声音信号的特征与历史背景声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值，则判定该路麦克风音频通道异常，其中，所述历史背景声音信号是正常通话时的背景声音信号。
2.根据权利要求1所述的检测麦克风音频通道状况的方法，其特征在于，该方法之后还包括：
当判定某路麦克风音频通道异常后，则通过声音或者视觉提醒用户；
和/或；
当判定某路麦克风音频通道异常且对音频信号影响小于预设范围时，调整该路麦克风的音频接收频响范围。
3.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括:
声音采集模块，用于通过每一路麦克风获取声音信号；
特征分析模块，用于提取获取的各路声音信号的特征；
异常判定模块，用于根据各路声音信号的特征之间的差异，判断是否存在麦克风音频通道状况异常；
其中，所述特征分析模块具体用于：对每一路声音信号，在相同的采样时间段，采集至少一帧信号，去除用户声音信号，得到背景声音信号；提取各路背景声音信号的能量强度、频率响应特征、信号相关性、和/或信噪比；
所述异常判定模块具体用于：对各路背景声音信号的特征进行分析，当某路背景声音信号的特征与历史背景声音信号的特征的差值达到预设的特征差异阈值，则判定该路麦克风音频通道异常，其中，所述历史背景声音信号是正常通话时的背景声音信号。
4.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，该移动终端还包括故障提醒模块和/或信号优化模块，其中：
所述故障提醒模块，用于当判定某路麦克风音频通道异常后，通过声音或视觉提示用户；
所述信号优化模块，用于当判定某路麦克风音频通道异常且对音频信号影响小于预设范围时，调整该路麦克风的音频接收频响范围。
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