CN108683982B - 一种音箱性能测试方法、系统及音箱共振性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种音箱性能测试方法、系统及音箱共振性测试方法，该音箱包括扬声器、麦克风和设置有进声孔的壳体，所述方法包括以下步骤：所述扬声器播放声音信号；所述麦克风通过音箱的进声孔接收所述扬声器播放的声音信号，得到第一声音数据；所述麦克风通过音箱的非进声孔结构部分接收所述扬声器播放的声音信号，得到第二声音数据；将所述第一声音数据与所述第二声音数据进行比较，并根据比较结果判断所述音箱的性能。本发明能够在不使用外部音频播放设备的情况下对音箱性能进行测试。

Description

一种音箱性能测试方法、系统及音箱共振性测试方法

技术领域

本发明涉及音箱测试技术领域，特别是涉及一种音箱性能测试方法、系统及音箱共振性测试方法。

背景技术

目前智能音箱中设置有扬声器和麦克风，有单麦克风也有两个及多个麦克风阵列。使用麦克风阵列可以将噪声环境中特定声音信号有效的增强，具有很好的抑制噪声和增强语音的能力，进一步，通过算法调试，能够达到更优的降噪效果。使用麦克风阵列的音箱也对麦克风的装配一致性提出很高的要求。例如，要求使用同款麦克风，同时要求结构设计尽可能相似，比如壳体上设置的声孔大小一样，都必须保证麦克风和壳体紧密配合并且声音只能从声孔进入，不能通过音箱内部漏气，因此，为保证音箱质量的一致性，在智能音箱出厂前，经常会对音箱的性能例如密封性进行测试，但目前的测试方法过于复杂，导致测试耗时长，影响生产效率，增加制造成本。

发明内容

为达到上述目的，需要提供一种能够快速准确测试智能音箱的性能的方法。

本发明第一方面提出一种音箱性能测试方法，该音箱包括扬声器、麦克风和设置有进声孔的壳体，所述方法包括以下步骤：

所述扬声器播放声音信号；

所述麦克风通过音箱的进声孔接收所述扬声器播放的声音信号，得到第一声音数据；

所述麦克风通过音箱的非进声孔结构部分接收所述扬声器播放的声音信号，得到第二声音数据；

将所述第一声音数据与所述第二声音数据进行比较，并根据比较结果判断所述音箱的性能。

优选地，该方法进一步包括：

将所述第一声音数据处理得到第一频响曲线；

将所述第二声音数据处理得到第二频响曲线；

将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线；

将所述差值曲线中的最小分贝数与预设第一阈值进行比较；

若所述最小分贝数大于所述第一阈值，判断所述音箱密封性合格。

优选地，该方法进一步包括：

将所述第一声音数据处理得到第一频响曲线；

将所述第二声音数据处理得到第二频响曲线；

将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线，

计算所述差值曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

将所述分贝差值与预设第二阈值进行比较，若所述分贝差值小于所述第二阈值，判断所述音箱共振性合格。

本发明第二方面提出一种音箱性能测试系统，所述音箱包括：

设置有进声孔的壳体；

设置于所述壳体内的扬声器；

通过进声孔密封固定于所述壳体内的麦克风；

所述测试系统包括：

数据处理单元，将来自麦克风的第一声音数据与第二声音数据进行比较并根据比较结果判断所述音箱的性能；

所述麦克风通过音箱的进声孔接收所述扬声器播放的声音信号，得到所述第一声音数据

所述麦克风通过音箱的非进声孔结构部分接收所述扬声器播放的声音信号，得到所述第二声音数据。

优选地，所述数据处理单元基于所述第一声音数据得到第一频响曲线，并基于所述第二声音数据得到第二频响曲线。

优选地，所述数据处理单元用于将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线，并将所述差值曲线中的最小分贝数与预设第一阈值进行比较，若所述最小分贝数大于所述第一阈值，判断所述音箱密封性合格。

优选地，所述数据处理单元用于计算所述差值曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值,并将所述分贝差值与预设第二阈值进行比较，若所述分贝差值小于所述第二阈值，判断所述音箱共振性合格。

本发明第三方面提出种音箱共振性测试方法，其特征在于，该音箱包括扬声器、麦克风和设置有进声孔的壳体，所述方法包括以下步骤：

所述扬声器播放声音信号；

所述麦克风通过音箱的进声孔接收所述扬声器播放的声音信号，得到第一声音数据；或

所述麦克风通过音箱的非进声孔结构部分接收所述扬声器播放的声音信号，得到第二声音数据；

根据所述第一声音数据或所述第二声音数据判断所述音箱的共振性。

优选地，该方法进一步包括：

基于所述第一声音数据得到第一频响曲线；

计算所述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

将所述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值与预设第三阈值进行比较，若述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值小于所述第三阈值，判断所述音箱共振性合格；或

基于所述第二声音数据得到第二频响曲线；

计算所述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

将所述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值与预设第四阈值进行比较，若述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值小于所述第四阈值，判断所述音箱共振性合格。

本发明的有益效果如下：

本发明在对音箱进行性能测试时，通过将音箱自身的扬声器作为声源进行测试，不需提供外置声源，从而降低了测试成本，在操作过程中更加的方便，并且本发明所述的方案在对音箱的密封性进行测试的同时能够对音箱的共振性也进行测试，这样能够节省测试设备，工艺更为简单，从而减少了测试时间，提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明中的一个实施例提供的音箱的结构示意图；

图2示出本发明中的一个实施例提供的音箱性能测试方法流程图；

图3示出本发明中的一个实施例提供的第一频响曲线以及第二频响曲线图；

图4示出本发明中的一个实施例提供的差值曲线图；

图5示出本发明中的一个实施例提供的一种音箱性能测试系统；

图6示出本发明中的一个实施例提供一种音箱共振性测试方法

图7示出本发明中的一个实施例提供的计算机设备的结构示意图

图中：100、壳体；200、进声孔；300、扬声器；400、麦克风。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

图1为本发明的一个实施例中所涉及的音箱的结构示意图，如图2所示，该音箱包括扬声器300、麦克风400和设置有进声孔200的壳体100。

在本实施例的一个可选的实施方式中，麦克风400包括有麦克风400单元或麦克风400阵列，但不仅限于此，本领域人员应知，其他任何具有能够接收声音信号功能的单元或整体具有接收声音信息功能的装置均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，音箱上的麦克风400通过进声孔200密封固定在壳体100上。

图2为本发明的一个实施例中所涉及的测试音箱密封性的方法流程图，参见图2所示，该方法包括以下步骤：

S11、所述扬声器300播放声音信号。

由于在本发明的智能音箱中，扬声器300容置于壳体100内，所以在进行测试的过程，不需要使用外置的声源装置，这样能够降低成本，并且在操作过程中更加的方便，减少了测试时间，提高了生产效率。

S12、所述麦克风400通过音箱的进声孔200接收所述扬声器300播放的声音信号，得到第一声音数据。

需要说明的是，本文中的进声孔200应当被理解为在壳体100上且供麦克风400接收声音信号的通道。在本发明的具体实施中，当扬声器300播放声音信号时，麦克风400通过音箱上的进声孔200来接收扬声器300所发出的声音信号，可以得到第一声音数据。

S13、所述麦克风400通过音箱的非进声孔200结构部分接收所述扬声器300播放的声音信号，得到第二声音数据。

需要说明的是，当音箱的密封性不好时，也就意味着音箱会存在着间隙，本文中所述的音箱上的非进声孔200结构包括了音箱中所存在的间隙，这些间隙会对声音信号的传播提供空间，在本发明的具体实施中，可以通过使用橡胶塞或其他物品来将音箱上的进声孔200进行堵塞，这样就会限制声音信号从进声孔200进行传播，这样便能够使麦克风400通过音箱上的非进声孔200结构部分来接收声源所发出的声音信号，从而得到第二声音数据。需要说明的是，在这里，将进声孔200进行堵塞的方式，本发明不做限定。

S14、将所述第一声音数据与所述第二声音数据进行比较，并根据比较结果判断所述音箱的性能。

在本实施例的具体实施中，由于第一频响曲线是在麦克风400通过进声孔200进行接收的声音信号所形成的第一声音数据来得到的，而第二频响曲线是在麦克风400通过音箱其他结构部分进行接收的声音信号所形成的第二声音数据来得到的，所以两者之间含有差异，当差异越大，说明通过音箱上的非进声孔200结构部分被麦克风400所接收的声音信号越少，也就说明了该音箱的密封性越好

在本实施例的一个可选的实施方式中，S4包括以下子步骤：

S141、将所述第一声音数据处理得到第一频响曲线。

在本实施例的具体实施中，以频响曲线为例对音箱测试方法和测试系统进行说明，本领域技术人员可以理解，麦克风接收声音信号并输出声音数据，对麦克风输出的声音数据进行处理可以得到例如频响曲线的性能曲线，用于对音箱性能进行测试。并且，需要说明的是，声音数据中也包含了THD等其他声学参数。如图3所示，第一频响曲线的横坐标代表频率，纵坐标代表分贝。

S142、将所述第二声音数据处理得到第二频响曲线。

如图3所示，第二频响曲线的横坐标代表频率，纵坐标代表分贝。

S143、将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线。

在本发明的具体实施中，通过将第一频响曲线与第二频响曲线进行差值计算，并绘制差值曲线，从差值曲线中可以清楚的表现第一频响曲线与第二频响曲线之间的差异性，所以通过第一频响曲线与第二频响曲线进行差值计算得到的差值曲线能够判断音箱的密封性，如图4所示，差值曲线的横坐标代表频率，纵坐标代表分贝。

S144、将所述差值曲线中的最小分贝数与预设第一阈值进行比较。

S145、若所述最小分贝数大于所述第一阈值，判断所述音箱密封性合格。

在本实施例的具体实施中，将差值曲线中的最小分贝数值与第一阈值进行比较，当该分贝数值大于第一阈值时，则表示大部分的声音信号是经过进声孔200来被麦克风400接收的，则可以判断该音箱密封性优良，处于密封状态，而当该分贝数值不大于第一阈值时，则表示音箱中还存在有其他结构可供声音信号进行传播，也就是说音箱中存在有间隙，进而可以判断该音箱的密封性较差，需要说明的是，这里的第一阈值的数值是根据音箱密封要求来变动的，示例性的，可以为20dB。

本实施例所述的音箱性能测试方法，能够快速的对音箱的密封性进行测试，并且不需要外置声源来进行测试，通过音箱自身配置的声源即可完成声音信号的发送，减少了测试的成本，并且本发明所述的测试方法简单，测试耗时短，进一步提高了生产效率。

需要说明时，音箱具有固有频率，位于音箱上的声源所发出的声音信号具有振动频率，当声音信号的振动频率与固有频率达到相同时，音箱就会发生共振现象，进而会产生异响，产生异响的原因是，当音箱发生共振时，由于音箱内的部件与部件之间存在硬接触，而无缓冲，所以极易发生振动撞击而产生异响，影响音箱的音质效果，这种异响会与声音信号一起被麦克风400所接收，从而会在频响曲线中以浮动的方式体现，也就是说，声音信号的频率数值会在达到音箱的固有频率数值时突然提升分贝数值，在频响曲线上会出现浮动的曲线走向。

因此，在本实施例的另一个可选的实施方式中，S4还可以包括以下步骤：

S1401、将所述第一声音数据处理得到第一频响曲线。

S1402、将所述第二声音数据处理得到第二频响曲线。

S1403、将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线。

S1404、计算所述差值曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值。

通过计算差值曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值，从而能够看出相邻相邻两个峰值频率的分贝差值的浮动情况，由于声音信号可以通过壳体振动以及空气振动两种形式进行传播，在麦克风400通过音箱上的进声孔200来接收位于音箱上的声源所发出的声音信号得到第一声音数据时，声音信号会大部分通过空气振动来进行传播，而麦克风400通过音箱上的非进声孔200结构部分来接收声源所发出的声音信号得到第二声音数据时，由于通过音箱上的进声孔200无法传播声音信号，所以声音信号大部分通过壳体振动来进行传播，所以在第二频响曲线中的各分贝数值明显低于第一频响曲线中的相对应各分贝数值，也就是说共振所产生的异响对第二频响曲线影响更大，所以第二频响曲线能够更加清晰的呈现浮动情况，这里选用差值曲线作为测试曲线，是因为通过将第二频响曲线与第一频响曲线进行差值计算得到差值曲线，能够将第一频响曲线与第二频响曲线中的相同部分进行相减，从而能够将相邻之间的频率值之间所对应的分贝差值的浮动情况更加清晰的进行呈现。

S1405、将所述分贝差值与预设第二阈值进行比较，若所述分贝差值小于所述第二阈值，判断所述音箱共振性合格。

在本实施例的具体实施中，通过将分贝差值与第二阈值进行比较，当该分贝差值小于第二阈值时，则说明该音箱因共振现象所产生的异响较小，判断音箱共振性合格，当该分贝差值不小于第二阈值时，则说明该音箱因共振现象所产生的异响较大，判断音箱共振性不合格。需要说明的是，这里的第一阈值的数值是根据音箱共振要求来变动的，示例性的，可以为5dB。

本发明再一个实施例中提供一种音箱性能测试系统，其具体结构如图5所示，该系统包括：

数据处理单元，将来自麦克风400的第一声音数据与第二声音数据进行比较并根据比较结果判断所述音箱的性能；

所述麦克风400通过音箱的进声孔200接收所述扬声器300播放的声音信号，得到第一声音数据；

所述麦克风400通过音箱的非进声孔200结构部分接收所述扬声器300播放的声音信号，得到第二声音数据。

在本实施例的具体实施中，所述数据处理单元基于所述第一声音数据得到第一频响曲线，并基于所述第二声音数据得到第二频响曲线。

在本实施例的一个可选实施方式中，所述数据处理单元用于将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线，并将所述差值曲线中的最小分贝数与预设第一阈值进行比较，若所述最小分贝数大于所述第一阈值，判断所述音箱密封性合格。

在本实施例的另一个可选实施方式中，所述数据处理单元用于计算所述差值曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值,并将所述分贝差值与预设第二阈值进行比较，若所述分贝差值小于所述第二阈值，判断所述音箱共振性合格。

如图6所示，本发明的又一个实施例提供了一种音箱共振性测试方法，包括以下步骤：

S21、所述扬声器300播放声音信号；

S22、所述麦克风400通过音箱的进声孔200接收所述扬声器300播放的声音信号，得到第一声音数据；或

所述麦克风400通过音箱的非进声孔200结构部分接收所述扬声器300播放的声音信号，得到第二声音数据；

S23、根据所述第一声音数据或所述第二声音数据判断所述音箱的共振性。

由于在音箱发生共振时会发出异响，这种异响会与声音信号一起被麦克风400所接收，从而会在频响曲线中以浮动的方式体现，也就是说，声音信号的频率数值会在达到音箱的固有频率数值时突然提升分贝数值，在根据第一声音数据以及第二声音数据所得到的频响曲线上会出现浮动的曲线走向，所以通过第一频响曲线或第二频响曲线能够来判断音箱的共振性。

在本实施例的一个可选的实施方式中，S23包括以下子步骤：

S231、基于所述第一声音数据得到第一频响曲线；

S232、计算所述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

S233、将所述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值与预设第三阈值进行比较，若述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值小于所述第三阈值，判断所述音箱共振性合格；或

S2301、基于所述第二声音数据得到第二频响曲线；

S2302、计算所述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

S2303、将所述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值与预设第四阈值进行比较，若述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值小于所述第四阈值，判断所述音箱共振性合格。

需要说明的是，这里的第三阈值以及第四阈值的数值是根据音箱共振要求来变动的，具体数值在此不做限定。

本发明的又一个实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述测试音箱性能的方法。如图7所示，适于用来实现本实施例提供的服务器的计算机系统，包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还存储有计算机系统操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线被此相连。输入/输入(I/O)接口也连接至总线。

以下部件连接至I/O接口:包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如液晶显示器(LCD)等以及扬声器300300等的输出部分；包括硬盘等的存储部分；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。

特别地，提据本实施例，上文流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在计算机可读介质上的计算机程序，上述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。

附图中的流程图和示意图，图示了本实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或示意图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，上述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，示意图和/或流程图中的每个方框、以及示意和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括数据处理单元等。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。例如，数据处理单元还可以被描述为“计算模块”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端中的计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本发明的测试音箱性能的方法。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种音箱性能测试方法，该音箱包括扬声器、麦克风和设置有进声孔的壳体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

所述扬声器播放声音信号；

所述麦克风通过音箱的进声孔接收所述扬声器播放的声音信号，得到第一声音数据；

所述麦克风通过音箱的非进声孔结构部分接收所述扬声器播放的声音信号，得到第二声音数据；

将所述第一声音数据与所述第二声音数据进行比较，并根据比较结果判断所述音箱的性能；

其中，所述音箱的性能包括音箱的密封性和音箱的共振性；

其中判断所述音箱的共振性包括：

将所述第一声音数据处理得到第一频响曲线；

将所述第二声音数据处理得到第二频响曲线；

将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线，

计算所述差值曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

将所述分贝差值与预设第二阈值进行比较，若所述分贝差值小于所述第二阈值，判断所述音箱共振性合格。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

将所述第一声音数据处理得到第一频响曲线；

将所述第二声音数据处理得到第二频响曲线；

将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线；

将所述差值曲线中的最小分贝数与预设第一阈值进行比较；

若所述最小分贝数大于所述第一阈值，判断所述音箱密封性合格。

3.一种音箱性能测试系统，其特征在于，所述音箱包括：

设置有进声孔的壳体；

设置于所述壳体内的扬声器；

通过进声孔密封固定于所述壳体内的麦克风；

所述测试系统包括：

数据处理单元，将来自麦克风的第一声音数据与第二声音数据进行比较并根据比较结果判断所述音箱的性能；

其中，所述数据处理单元基于所述第一声音数据得到第一频响曲线，并基于所述第二声音数据得到第二频响曲线；

所述麦克风通过音箱的进声孔接收所述扬声器播放的声音信号，得到所述第一声音数据；

所述麦克风通过音箱的非进声孔结构部分接收所述扬声器播放的声音信号，得到所述第二声音数据；

其中，所述音箱的性能包括音箱的密封性和音箱的共振性；

所述数据处理单元用于将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线，并计算所述差值曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值，并将所述分贝差值与预设第二阈值进行比较，若所述分贝差值小于所述第二阈值，判断所述音箱共振性合格。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述数据处理单元用于将所述第一频响曲线与所述第二频响曲线进行差值计算得到差值曲线，并将所述差值曲线中的最小分贝数与预设第一阈值进行比较，若所述最小分贝数大于所述第一阈值，判断所述音箱密封性合格。

5.一种音箱共振性测试方法，其特征在于，该音箱包括扬声器、麦克风和设置有进声孔的壳体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

所述扬声器播放声音信号；

所述麦克风通过音箱的进声孔接收所述扬声器播放的声音信号，得到第一声音数据；或

所述麦克风通过音箱的非进声孔结构部分接收所述扬声器播放的声音信号，得到第二声音数据；

根据所述第一声音数据或所述第二声音数据判断所述音箱的共振性；

其中，基于所述第一声音数据得到第一频响曲线；

计算所述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

将所述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值与预设第三阈值进行比较，若述第一频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值小于所述第三阈值，判断所述音箱共振性合格；或

基于所述第二声音数据得到第二频响曲线；

计算所述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值；

将所述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值与预设第四阈值进行比较，若述第二频响曲线中相邻两个峰值频率的分贝差值小于所述第四阈值，判断所述音箱共振性合格。

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