CN108462931A - 一种音频测试设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种音频测试设备及控制方法。该测试设备包括微控制器，还包括与微控制器分别相连的音频发生模块和包含有电感的播放设备等效模块；其中，微控制器，用于根据获取的音频测试指令向音频发生模块发送控制信号；音频发生模块，用于接收控制信号并产生对应的测试信号输出给外接待测设备，测试信号用于控制外接待测设备产生对应的音频输出信号；包含有电感的播放设备等效模块，作为待测负载，替代外接待测设备的播放模块，用于获取音频输出信号，并产生对应的待测音频信号输出给微控制器，以供微控制器检测所述外接待测设备的音频参数。通过采用上述技术方案，在提高对电子设备的音频参数测试的准确性的同时，降低了测试成本。

Description

一种音频测试设备及控制方法

技术领域

本发明实施例涉及音频测试技术领域，尤其涉及一种音频测试设备及控制方法。

背景技术

在包含有音频播放功能的电子设备的研发和生产的过程中，都需要对电子设备的音频输出参数进行准确的测量，以达到相关的国家标准和企业标准。

目前，在音频参数测量的过程中，一般使用音频测量仪对电子设备输出的音频参数进行分析。而在测试过程中，由于不便于对电子设备的扬声器进行直接测试，通常需要采用外接电阻性的假负载以代替扬声器进行测量。虽然外接负载价格便宜，但将外接负载与电子设备以及音频测量仪进行连接时，需要使用大量的线缆以完成接续工作，这将导致音频测量仪不便于使用。另外，由于音频测量仪价格昂贵，一个研发单位不能够购置足够数量的设备。而且目前在使用音频测量仪对待测电子设备进行测试的过程中，一般都需要其他的音频发生装置来产生对应的测试信号，这在一定程度上也增加了测试过程中的设备与人力成本。

发明内容

本发明实施例提供一种音频测试设备及控制方法，在提高对电子设备的音频参数测试的准确性的同时，降低了测试成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种音频测试设备，该设备包括微控制器，还包括：与所述微控制器分别相连的音频发生模块和包含有电感的播放设备等效模块；其中，

所述微控制器，用于根据获取的音频测试指令向所述音频发生模块发送控制信号；

所述音频发生模块，用于接收所述控制信号并产生对应的测试信号输出给外接待测设备，所述测试信号用于控制所述外接待测设备产生对应的音频输出信号；

所述包含有电感的播放设备等效模块，作为待测负载，替代所述外接待测设备的播放模块，用于获取所述音频输出信号，并产生对应的待测音频信号输出给所述微控制器，以供所述微控制器检测所述外接待测设备的音频参数。。

第二方面，本发明实施例还提供了一种音频测试设备的控制方法，该方法包括：

获取音频测试指令；

根据所述音频测试指令控制音频发生模块产生对应的测试信号，所述测试信号用于控制外接待测设备产生音频输出信号；

获取所述音频输出信号通过所述播放设备等效模块后所得到的待测音频信号；

根据所述待测音频信号，计算所述外接待测设备的音频参数。

本发明实施例的技术方案，通过将微控制器、与微控制器分别相连的音频发生模块以及包含有电感的播放设备等效模块集成到音频测试设备中，解决了现有的音频测量仪在使用过程中接线繁琐的问题，使得音频测试设备便于携带，实用性更强，从而提高了音频测试设备的利用率。此外，将音频发生模块集成到音频测试设备内部，也避免了应用附加音频发生装置所带来的成本问题。同时，由于播放设备等效模块包含有电感，因此，该等效模块可有效模拟外接待测设备的播放模块在实际工作过程中的感抗特性，实现了对电子设备音频参数更加精准的测试。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种音频测试设备的结构框图；

图2为本发明实施例一提供的一种播放设备等效模式的电路示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种音频测试设备的结构框图；

图4为本发明实施例三提供的一种音频测试设备的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种音频测试设备的结构框图，该音频测试设备可用于对任何具有音频输出的电子设备进行音频参数的测试。参见图1，本实施例的音频测试设备100具体包括：微控制器110、与微控制器110分别相连的音频发生模块120和包含有电感的播放设备等效模块130。其中，

微控制器110，用于根据获取的音频测试指令向音频发生模块120发送控制信号；

音频发生模块120，用于接收控制信号并产生对应的测试信号输出给外接待测设备140，其中，所述测试信号用于控制外接待测设备140产生对应的音频输出信号；

包含有电感的播放设备等效模块130，作为待测负载，替代外接待测设备的播放模块，用于获取音频输出信号，并产生对应的待测音频信号输出给微控制器110，以供微控制器110检测外接待测设备140的音频参数。下面分别对音频测试设备中的各个模块进行详细说明。

其中，关于微控制器，一般用于接收测试工程师发送的测试指令，并基于该测试指令控制音频测试设备内部的其他功能模块进行动作。

一般的，音频测试指令可由测试工程师通过特定的电脑发送。音频测试设备的微控制器根据获取到的音频测试指令，向音频发生模块发送控制信号，以控制音频发生模块产生对应的测试信号。具体的，该测试信号可以为正弦波信号。

示例性的，在对外接待测设备的音频参数进行测试的过程中，还可以根据实际测试需求调节测试信号的幅值，以得到不同幅值的测试信号所对应的多个音频参数，从而根据该多个音频参数评估外接待测设备音频播放模块的性能。

具体的，在测试过程中，如果微控制器获取到测试信号的幅值调整命令，则控制音频发生模块按照该幅值调整命令中的目标幅值输出测试信号。例如，测试工程师可根据实际测试需求，选择设定幅值所对应的触发按键，从而触发幅值调整命令，以调节音频发生模块所输出的测试信号的幅值。

示例性的，如果微控制器未获取到测试信号的幅值调整命令，只是单纯地检测到了音频测试指令，则微控制器控制音频发生模块按照默认的预设标准幅值输出测试信号。其中，该预设标准幅值可以为500毫伏。

其中，对于音频发生模块，本实施例将其集成到音频测试设备内部，通过在音频测试设备上预留音频输出端口，可利用简单的导线将音频发生模块和外接待测设备相连，从而利用该导线将测试信号输入到外接待测设备。相对于现有技术中的音频测试仪采用外接音频发生装置的方式，本实施例的技术方案避免了采用外接音频发生装置所带来的大量接线问题，同时也有效的节省了人力物力成本。

其中，关于播放设备等效模块，需要说明的是，本实施例采用了将播放设备等效模块也集成到音频测试设备内部的方式。由于在利用音频测试设备对外接待测设备的音频参数进行实际检测的过程中，如果采用直接对外接待测设备的播放模块(一般为扬声器)进行测试的方式，播放模块的噪声较大，不仅难以测得有效的音频数据，同时也将影响测试工程师的测试体验。因此，本实施例采用了播放设备等效模块，通过将其作为待测负载，替代外接待测设备的播放模块，外接待测设备根据测试信号所输出的音频输出信号将直接输入到该等效模块中，通过测试该等效模块的电流或其两端的电压等参数，可得到外接待测设备音频播放模块的音频参数。

此外，本实施例中将播放设备等效模块集成在音频测试设备的内部，在测试过程中，通过将测试插头与外接待测设备相连，可使得音频测试设备内部的播放设备等效模块作为待测负载，代替外接设备的播放模块进行测试。这样设置可免去大量线缆的接续工作，其实用性强，为测试工程师带来了极大的便利。同时也使得音频测试设备便于携带，有助于提升音频测试设备的利用率。

还需要说明的是，本实施例中的播放设备等效模块相对于现有技术中外接假负载(只有定值电阻)的方式，还增加了电感和电容，用于模拟扬声器等播放模块在实际工作过程中的感抗和容抗，使得播放设备阻抗值的计算更加精确，从而提高了音频参数测试的准确性。

优选的，图2为本发明实施例一提供的一种播放设备等效模式的电路示意图，如图2所示，本实施例中的播放设备等效模块包括：依次相连的第一电阻R1、第二电阻R2和第一电感L1，以及依次并联的第三电阻R3、第二电感L2和电容C；

其中，第三电阻R3、第二电感L2以及所述电容C依次并联后的电路与第一电阻R1、第二电阻R2和第一电感L1串联。

其中，与第一电阻R1相连的信号源为外接待测设备根据测试信号所产生的音频输出信号。播放设备等效模块根据该信号，可产生待测音频信号并输出给微控制器，微控制器可测试该待测音频信号的电压和电流等参数，并计算播放设备等效模块的功率，即对外接待测设备的音频参数(包括电流、电压和功率等)进行检测。

进一步的，在检测出外接待测设备的各个音频参数后，可采用傅里叶变换等方式，将时域中的各音频参数换算到频域，实现分析音频参数频域特性的功能，从而更加准确地评估外接待测设备中音频播放模块的性能。

本发明实施例的技术方案，通过将微控制器、与微控制器分别相连的音频发生模块以及包含有电感的播放设备等效模块集成到音频测试设备中，解决了现有的音频测量仪在使用过程中接线繁琐的问题，使得音频测试设备便于携带，实用性更强，从而提高了音频测试设备的利用率。此外，将音频发生模块集成到音频测试设备内部，也避免了应用附加音频发生装置所带来的成本问题。同时，由于播放设备等效模块包含有电感，因此，该等效模块可有效模拟外接待测设备的播放模块在实际工作过程中的感抗特性，实现了对电子设备音频参数更加精准的测试。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种音频测试设备的结构框图。本实施例对上述实施例进行了优化，如图3所示，该音频测试设备200包括：微控制器210、与微控制器210分别相连的音频发生模块220和包含有电感的播放设备等效模块230，该音频测试设备200还包括信号放大模块240、存储模块250和模数转换模块260，下面分别对本实施例音频测试设备内部的各个模块进行具体分析，其中与上述实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。

其中，模数转换模块260，用于采集包含有电感的播放设备等效模块230所输出的待测音频信号，并将待测音频信号转换为供微控制器210中的数字信号处理模块211识别的数字信号。

具体的，数字信号处理模块211用于通过采用如下公式，计算播放设备等效模块的功率，

其中，P表示播放设备等效模块的积分功率；T表示待测音频信号的周期；R表示当前频率下播放设备等效模块的阻抗值；Δt表示模数转换模块的采样周期；U表示播放设备等效模块两端的电压差。

示例性的，本实施例中由于播放设备等效模块的阻抗值不仅考虑到了电阻的阻值，同时也包含了电感的感抗和电容的容抗，因此，本实施例最后计算出的功率相对于现有技术只通过电阻的阻值所计算出的功率更加准确，更能精准地模拟外接待测设备的音频播放模块在实际工作过程中的阻抗。

示例性的，本实施例中的信号放大模块240，分别与音频发生模块220和外接待测设备270相连，用于对测试信号的幅值进行放大处理，得到目标测试信号，并将目标测试信号发送到外接待测设备270，所述目标测试信号用于控制外接待测设备产生音频输出信号。

一般的，音频发生模块输出的测试信号幅值较小，通过采用上述信号放大模块，可对测试信号的幅值进行放大处理，得到外接待测设备更加易于识别的目标测试信号。

进一步的，信号放大模块240与微控制器210相连，用于将目标测试信号反馈到微控制器；相应的，微控制器用于检测目标测试信号的目标幅值，如果检测出目标幅值与预设幅值不匹配，则向信号放大模块发送增益调整指令，以控制信号放大模块按照目标幅值输出目标测试信号。这样设置主要是为了防止一些串扰信号对测试信号的影响，保证了测试信号输出幅值的稳定性。

进一步的，本实施例中的音频发生模块，还可用于将输出的测试信号反馈到微控制器，以供微控制器对测试信号进行频率检测。相应的，该微控制器具体用于：根据频率检测的结果调整测试信号的频率，以得到与不同频率的测试信号相对应的待测音频信号。这样设置的原因在于，本实施例主要是通过测试信号来检测外接待测模块的频率响应，而测试信号的幅值可通过测试工程师所发送的幅值调整命令进行指定或者也可通过信号放大模块对幅值进行放大处理。但是测试信号的频率则需通过微控制器直接进行调节，即音频发生模块将输出的测试信号反馈回微控制器，微控制器对该测试信号的频率进行检测，并可根据检测结果调整测试信号的频率，以得到不同频率的测试信号所对应的外接待测设备的音频参数。

进一步的，本实施例中的存储模块250，分别与微控制器210和包含有电感的播放设备等效模块230相连，用于存储播放设备等效模块230所输出的待测音频信号，以供微控制器210进行检测。

其中，存储模块设置的意义在于，当微控制器中的数字信号处理模块正在处理数据时，不能对模数转换模块转换后的数字信号进行实时处理，此时，模数转换模块可先将转换后的数字信号存入存储模块，当后期数字信号处理模块处于空闲状态时，可再将存储模块中所存储的数字信号发送到数字信号处理模块进行处理，从来避免了数据丢失的现象，保证了数据的安全性。此外，数字信号处理模块还可将处理后的数据结果存入存储模块中，以便于后续对数据结果进行分析或比较等操作。

本实施例在上述实施例的基础上，增加了信号放大模块、存储模块和模数转换模块等多个功能性模块，从而使得音频测试设备的功能更加完善，其实用性更强，通过利用该音频测试设备可实现对电子设备的音频参数进行更加精准的测试。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种音频测试设备的控制方法的流程图，该方法由音频测试设备的控制装置来实现，该控制装置可以通过软件和/或硬件的方式来实现，通常可集成在音频测试设备的微控制器中，该微控制器可集成到本发明任意实施例所提供的音频测试设备中。该音频测试设备可包括微控制器、与微控制器分别相连的音频发生模块和包含有电感的播放设备等效模块。本实施例的执行主体为微控制器。如图4所示，本实施例提供的音频测试设备的控制方法包括：

S310、获取音频测试指令；

S320、根据音频测试指令控制音频发生模块产生对应的测试信号，所述测试信号用于控制外接待测设备产生音频输出信号。

S330、获取音频输出信号通过所述播放设备等效模块后所得到的待测音频信号。

S340、根据待测音频信号，计算外接待测设备的音频参数。

进一步的，在测试过程中，检测是否获取到与所述测试信号的幅值调整命令；如果获取到所述幅值调整命令，则控制音频发生模块按照所述幅值调整信号中的目标幅值输出测试信号；如果未获取到所述幅值调整信号，则控制音频发生模块按照预设标准幅值输出测试信号。

具体的，本实施例的技术方案在对音频测试设备进行控制的过程中，具体控制方法可参照上述实施例中与微控制器相关的内容，测试过程中所涉及到的音频测试设备内部的各个功能模块的详细介绍也可参照上述实施例提供的内容，本实施例不再赘述。

本发明实施例的技术方案，通过将微控制器、与微控制器分别相连的音频发生模块以及包含有电感的播放设备等效模块集成到音频测试设备中，解决了现有的音频测量仪在使用过程中接线繁琐的问题，降低了测试成本，使得音频测试设备便于携带，实用性更强，从而提高了音频测试设备的利用率。其中，微控制器通过采用本实施例提供的控制方法对各个功能模块进行有效的控制，可实现对电子设备音频参数更加精准的测试，进而更准确地分析外接待测设备中播放模块的性能。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种音频测试设备，包括微控制器，其特征在于，所述音频测试设备还包括：与所述微控制器分别相连的音频发生模块和包含有电感的播放设备等效模块；其中，

所述微控制器，用于根据获取的音频测试指令向所述音频发生模块发送控制信号；

所述音频发生模块，用于接收所述控制信号并产生对应的测试信号输出给外接待测设备，所述测试信号用于控制所述外接待测设备产生对应的音频输出信号；

所述包含有电感的播放设备等效模块，作为待测负载，替代所述外接待测设备的播放模块，用于获取所述音频输出信号，并产生对应的待测音频信号输出给所述微控制器，以供所述微控制器检测所述外接待测设备的音频参数。

2.根据权利要求1所述的音频测试设备，其特征在于，所述播放设备等效模块包括：依次相连的第一电阻、第二电阻和第一电感，以及依次并联的第三电阻、第二电感和电容；其中，

第三电阻、第二电感以及所述电容依次并联后的电路与第一电阻、第二电阻和第一电感串联。

3.根据权利要求1所述的音频测试设备，其特征在于，所述音频参数包括所述播放设备等效模块的功率；

相应的，所述微控制器包括数字信号处理模块；

相应的，所述音频测试设备还包括模数转换模块，用于采集所述待测音频信号，并将所述待测音频信号转换为供所述数字信号处理模块识别的数字信号；

相应的，所述数字信号处理模块用于通过采用如下公式，计算所述播放设备等效模块的功率，

其中，P表示所述播放设备等效模块的积分功率；T表示待测音频信号的周期；R表示当前频率下所述播放设备等效模块的阻抗值；Δt表示所述模数转换模块的采样周期；U表示所述播放设备等效模块两端的电压差。

4.根据权利要求1所述的音频测试设备，其特征在于，所述微控制器具体用于：

检测是否获取到所述测试信号的幅值调整命令；

如果获取到所述幅值调整命令，则控制所述音频发生模块按照所述幅值调整信号中的目标幅值输出测试信号；

如果未获取到所述幅值调整信号，则控制所述音频发生模块按照预设标准幅值输出测试信号。

5.根据权利要求1所述的音频测试设备，其特征在于，还包括：

信号放大模块，分别与所述音频发生模块和所述外接待测设备相连，用于对所述测试信号的幅值进行放大处理，得到目标测试信号，并将所述目标测试信号发送到所述外接待测设备，所述目标测试信号用于控制所述外接待测设备产生音频输出信号。

6.根据权利要求5所述的音频测试设备，其特征在于，

所述信号放大模块与所述微控制器相连，用于将所述目标测试信号反馈到所述微控制器；

相应的，所述微控制器用于检测所述目标测试信号的目标幅值，如果检测出所述目标幅值与预设幅值不匹配，则向所述信号放大模块发送增益调整指令，以控制所述信号放大模块按照所述目标幅值输出目标测试信号。

7.根据权利要求1所述的音频测试设备，其特征在于，

所述音频发生模块，用于将输出的测试信号反馈到所述微控制器，以供所述微控制器对所述测试信号进行频率检测；

相应的，所述微控制器具体用于：根据频率检测的结果调整所述测试信号的频率，以得到与不同频率的测试信号相对应的待测音频信号。

8.根据权利要求1所述的音频测试设备，其特征在于，还包括：

存储模块，分别与所述微控制器和所述播放设备等效模块相连，用于存储所述播放设备等效模块所输出的待测音频信号，以供所述微控制器进行检测。

9.一种音频测试设备的控制方法，应用于如权利要求1-8任一所述的音频测试设备，其特征在于，所述控制方法包括：

获取音频测试指令；

根据所述音频测试指令控制音频发生模块产生对应的测试信号，所述测试信号用于控制外接待测设备产生音频输出信号；

获取所述音频输出信号通过所述播放设备等效模块后所得到的待测音频信号；

根据所述待测音频信号，计算所述外接待测设备的音频参数。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：

检测是否获取到与所述测试信号的幅值调整命令；

如果获取到所述幅值调整命令，则控制所述音频发生模块按照所述幅值调整信号中的目标幅值输出测试信号；

如果未获取到所述幅值调整信号，则控制所述音频发生模块按照预设标准幅值输出测试信号。