CN110113701A - 一种模拟麦克风的硬件调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种模拟麦克风的硬件调试方法，包括，步骤S1、于测试环境下测量集成电路芯片与模数转换器的所有引脚的信号参数；步骤S2、将所有麦克风拾音孔的正极与负极短接并与信号放大器连接输出最大电平控制在预设电压内，之后进行录音将音频信号连接至信号放大器分析模拟麦克风的通道性能；步骤S3、分别封堵模拟麦克风的第一麦克风拾音孔、第三麦克风拾音孔及第四麦克风拾音孔，之后进行录音分析每个麦克风拾音孔的密封性；步骤S4、进行录音之后依次按顺序封堵每个麦克风拾音孔排查复数个麦克风拾音孔的录音顺序；步骤S5、分别测试模拟麦克风的输出电平信号参数与频率响应信号参数排查模拟麦克风的电性能。有益效果：操作简单，节约时间和成本。

Description

一种模拟麦克风的硬件调试方法

技术领域

本发明涉及模拟麦克风技术领域，尤其涉及一种模拟麦克风的硬件调试 方法。

背景技术

随着智能电子产品的普及应用，智能电视、智能机顶盒、智能音响等是 需要语音控制的电子产品，其语音控制需要麦克风处理完成，麦克风的语音 识别功能对于语音控制的电子产品来说至关重要。麦克风包括模拟麦克风和 数字麦克风，模拟麦克风的输出阻抗典型值为几百欧姆。

在现有技术中，模拟麦克风的通道性能一致性很差，录音顺序容易出现 错误，密封性较差，以上原因经常会造成语音不能识别或语音识别效果差； 并且根据实际使用发现语音不能识别或语音识别效果差再来找原因，以上做 法需要浪费大量时间、人力和金钱，不能完全解决模拟麦克风的通道性能一 致性差，录音顺序错误，密封性差，电性能是否满足要求等一系列问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种模拟麦克风MIC的硬件调 试方法。

具体技术方案如下：

一种模拟麦克风的硬件调试方法，所述模拟麦克风包括集成电路芯片、 模数转换器及复数个麦克风拾音孔，其中包括：

步骤S1、提供一测试环境，于所述测试环境下测量所述集成电路芯片与 所述模数转换器的所有引脚的信号参数，以排查所述模拟麦克风及所述模数 转换器的所有引脚的焊接情况与供电情况；

步骤S2、断开所述模拟麦克风的信号端，将所有所述麦克风拾音孔的正 极与负极短接并与一信号放大器连接，以输出最大电平控制在一预设电压内， 之后进行录音，并将音频信号连接至所述信号放大器，以分析所述模拟麦克 风的通道性能；

步骤S3、分别封堵所述模拟麦克风的第一麦克风拾音孔、第三麦克风拾 音孔及第四麦克风拾音孔，之后进行所述录音，以分析所述模拟麦克风的每 个所述麦克风拾音孔的密封性；

步骤S4、进行所述录音之后，依次按顺序封堵每个所述麦克风拾音孔， 以排查复数个所述麦克风拾音孔的录音顺序；

步骤S5、分别测试所述模拟麦克风的输出电平信号参数与频率响应信号 参数，以排查所述模拟麦克风的电性能。

优选的，所述测试环境为播放1KHZ的音频信号，使得每个所述麦克风 拾音孔的声压级接近94dBSPL。

优选的，于所述步骤S2中，所述预设电压至少设置为0.707V RMS。

优选的，于所述步骤S3中，获取每个所述麦克风拾音孔在封堵后的音 量至少降低20dB，以分析出每个所述麦克风拾音孔的密封性。

优选的，于所述步骤S4中，依次按顺序封堵每个所述麦克风拾音孔， 并将每个所述麦克风拾音孔封堵至少一秒钟，判断所述录音的波形与封堵的 所述麦克风拾音孔的顺序是否一致，以排查复数个所述麦克风拾音孔的录音 顺序。

优选的，于所述步骤S1中，所述集成电路芯片的引脚包括模拟部分供 电引脚；和/或数字部分供电引脚；和/或数字通信接口供电引脚；和/或复位 引脚；和/或串行总线地址引脚；和/或串行总线引脚；和/或模拟部分输出信 号引脚；

于所述测试环境下，通过测量所述模拟部分供电引脚；和/或数字部分供 电引脚；和/或数字通信接口供电引脚；和/或复位引脚；和/或串行总线地址 引脚；和/或串行总线引脚；和/或模拟部分输出信号引脚的信号参数，以排 查所述所述模拟部分供电引脚；和/或数字部分供电引脚；和/或数字通信接 口供电引脚；和/或复位引脚；和/或串行总线地址引脚；和/或串行总线引脚； 和/或模拟部分输出信号引脚的焊接情况与供电情况。

优选的，于所述步骤S1中，所述模数转换器的引脚还包括主时钟信号 引脚；和/或位时钟信号引脚；和/或帧时钟信号引脚；

于所述测试环境下，通过比较所述主时钟信号引脚、所述位时钟信号引 脚及所述帧时钟信号引脚的信号参数，以判断出所述集成电路芯片处于分时 复用模式或处于数字音频数据格式。

优选的，于所述步骤S1中，于所述测试环境下，通过测量所述模数转 换器的寄存器的工作模式，以排查所述寄存器的焊接情况与供电情况。

优选的，于所述步骤S1中，所述模拟麦克风的引脚包括电源输出引脚； 和/或偏置电压输出引脚；

于所述测试环境下，通过测量所述电源输出引脚与所述偏置电压输出引 脚的信号参数，以判断所述电源输出引脚与所述偏置电压输出引脚的焊接情 况与供电情况。

优选的，于所述步骤S1中，所述模拟麦克风的引脚还包括信号输出引 脚；

于所述测试环境下，通过测量所述信号输出引脚的信号参数，以判断所 述模拟麦克风处于虚焊连接状态或处于正常连接状态。

本发明的技术方案有益效果在于：提供一种模拟麦克风的硬件调试方法， 能够按照流程化解决问题，并一次性排查模拟麦克风的连接、封装正确性、 密封性、录音顺序及模拟麦克风的电性能问题，操作简单，不需要经验很丰 富的工程师就能快速定位问题，避免反复调试，节约时间和成本，避免资源 浪费。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅 用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的步骤流程图；

图2为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的分析模拟麦克风 的通道性能的结构示意图；

图3a-3b为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的模拟部分供 电引脚的测试的测试波形图；

图4a-4b为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的数字部分供 电引脚的测试波形图；

图5a-5b为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的数字通信接 口供电引脚的测试波形图；

图6为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的模拟部分输出信 号引脚的测试波形图；

图7a-7c为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的主时钟信号 引脚、位时钟信号引脚、帧时钟信号引脚的测试波形图；

图8a-8b为本发明的实施例的模拟麦克风的硬件调试方法的偏置电压输 出引脚、信号输出引脚的测试波形。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作 出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特 征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的 限定。

本发明包括一种模拟麦克风MIC的硬件调试方法，模拟麦克风MIC包 括集成电路芯片、模数转换器ADC及复数个麦克风拾音孔，其中包括：

步骤S1、提供一测试环境，于测试环境下测量集成电路芯片与模数转换 器ADC的所有引脚的信号参数，以排查模拟麦克风MIC及模数转换器ADC 的所有引脚的焊接情况与供电情况；

步骤S2、断开模拟麦克风MIC的信号端，将所有麦克风拾音孔的正极 与负极短接并与一信号放大器连接，以输出最大电平控制在一预设电压内， 之后进行录音，并将音频信号连接至信号放大器，以分析模拟麦克风MIC的 通道性能；

步骤S3、分别封堵模拟麦克风MIC的第一麦克风拾音孔、第三麦克风 拾音孔及第四麦克风拾音孔，之后进行录音，以分析模拟麦克风MIC的每个 麦克风拾音孔的密封性；

步骤S4、进行录音之后，依次按顺序封堵每个麦克风拾音孔，以排查复 数个麦克风拾音孔的录音顺序；

步骤S5、分别测试模拟麦克风MIC的输出电平信号参数与频率响应信 号参数，以排查模拟麦克风MIC的电性能。

通过上述模拟麦克风MIC的硬件调试方法的技术方案，如图1所示，能 够按照流程化解决问题，并一次性排查模拟麦克风MIC的连接、封装正确性、 密封性、录音顺序及模拟麦克风MIC的电性能问题，首先排查模拟麦克风 MIC及模数转换器ADC的所有引脚的焊接情况与供电情况，具体地，提供 为播放1KHZ的音频信号，使得每个麦克风拾音孔的声压级接近94dBSPL 的测试环境，在其测试环境下，对集成电路芯片与模数转换器ADC的所有 引脚的信号参数进行测量，并与该集成电路芯片的推荐值进行比较，符合时 表示集成电路芯片与模数转换器ADC的每个引脚处于正常使用状态，即焊 接正常、供电正常。

进一步地，分析模拟麦克风MIC的通道性能，断开模拟麦克风MIC的 信号端，将所有麦克风拾音孔的正极与负极短接并与信号放大器连接，以输 出最大电平控制在预设电压内，其预设电压至少设置为0.707V RMS，如图2 所示，需要说明的是，不同的模数转换器ADC，最大输入范围不同，之后进 行录音，并将音频信号连接至信号放大器，以分析模拟麦克风MIC的通道性 能；此时，排除模数转换器ADC对麦克风信号的质量影响，其测试结果参考标准高于麦克风相关的电性能指标。

进一步地，排查密封性，分别封堵模拟麦克风MIC的第一麦克风拾音孔、 第三麦克风拾音孔及第四麦克风拾音孔，之后进行录音，其采用音频处理软 件或信号放大器获取每个麦克风拾音孔在封堵后的音量至少降低20dB，以分 析出每个麦克风拾音孔的密封性。

进一步地，排查录音顺序，在进行录音之后，依次按顺序封堵每个麦克 风拾音孔，并将每个麦克风拾音孔封堵至少一秒钟，判断录音的波形与封堵 的麦克风拾音孔的顺序是否一致，以排查复数个麦克风拾音孔的录音顺序。

进一步地，首先测量模拟麦克风MIC在测试环境下，正常输出波形，目 的在于排除集成电路板上20-20KHZ的噪声，经过分别测试模拟麦克风MIC 的输出电平信号参数与频率响应信号参数之后，进一步分析判断模拟麦克风 MIC的输出电平，主要看模拟麦克风MIC输出电平的一致性和判断输入信 号是否有失真，当判断最高点与次高点差值在20dB以上时，判断为合格， 通过这样的方式排查模拟麦克风MIC的电性能，进一步地，该方法操作简单，不需要经验很丰富的工程师就能快速定位问题，避免反复调试，节约时间和 成本，避免资源浪费。

需要说明的是，建议在静音环境下测试，在调整在静音环境下测试时， 调整模拟麦克风MIC的麦克录音孔音量为94dBSPL内，然后开始录音，如 果有条件的话建议利用信号放大器分析相关指标，可以达到该方法所能预期 的有益效果。

在一种较优的实施例中，如表一所示，表一为模式转换器的部分引脚的 测试表格，于步骤S1中，集成电路芯片的引脚包括模拟部分供电引脚DVDD； 和/或数字部分供电引脚AVDD；和/或数字通信接口供电引脚IODVDD；和/ 或复位引脚RESET；和/或串行总线地址引脚I2C Adress；和/或串行总线引 脚I2C；和/或模拟部分输出信号引脚DOUT；

于测试环境下，通过测量模拟部分供电引脚DVDD；和/或数字部分供电 引脚AVDD；和/或数字通信接口供电引脚IODVDD；和/或复位引脚RESET； 和/或串行总线地址引脚I2CAdress；和/或串行总线引脚I2C；和/或模拟部分 输出信号引脚DOUT的信号参数，以排查模拟部分供电引脚DVDD；和/或 数字部分供电引脚AVDD；和/或数字通信接口供电引脚IODVDD；和/或复 位引脚RESET；和/或串行总线地址引脚I2C Adress；和/或串行总线引脚I2C； 和/或模拟部分输出信号引脚DOUT的焊接情况与供电情况。

表一

具体地，表一中模拟部分供电引脚的测试波形如图3a-3b所示，数字部 分供电引脚的测试波形如图4a-4b所示，数字通信接口供电引脚的测试波形 如图5a-5b所示，串行总线地址引脚与硬件设置地址一一对应，模拟部分输 出信号引脚判断模数转换器ADC是否有输出，如图6所示。

进一步地，采用该方法，操作简单，不需要经验很丰富的工程师就能快 速定位问题，避免反复调试，节约时间和成本，避免资源浪费。

在一种较优的实施例中，如表二所示，表二为模式转换器的部分引脚的 测试表格，于步骤S1中，模数转换器ADC的引脚还包括主时钟信号引脚 MCLK；和/或位时钟信号引脚BCLK；和/或帧时钟信号引脚LRCLK；

于测试环境下，通过比较主时钟信号引脚MCLK、位时钟信号引脚BCLK 及帧时钟信号引脚LRCLK的信号参数，以判断出集成电路芯片处于分时复 用模式TDM或处于数字音频数据格式I2S。

表二

具体地，表二中主时钟信号引脚MCLK的测试波形如图7a所示，位时 钟信号引脚BCLK的测试波形如图7b所示，帧时钟信号引脚LRCLK的测试 波形如图7c所示。进一步地，采用该方法，操作简单，不需要经验很丰富的 工程师就能快速定位问题，避免反复调试，节约时间和成本，避免资源浪费。

在一种较优的实施例中，于步骤S1中，于测试环境下，通过测量模数 转换器ADC的寄存器的工作模式，以排查寄存器的焊接情况与供电情况。

具体地，测量模数转换器ADC的寄存器的工作模式的具体步骤包括， 首先查看录音声卡设备，然后查看设备串行总线和地址，开始启动录音，最 后检测模数麦克风的寄存器的工作模式。进一步地，采用该方法，操作简单， 不需要经验很丰富的工程师就能快速定位问题，避免反复调试，节约时间和 成本，避免资源浪费。

在一种较优的实施例中，如图表三所示，表三为模拟麦克风MIC的测试 表格，于步骤S1中，模拟麦克风MIC的引脚包括电源输出引脚VDD；和/ 或偏置电压输出引脚MIC_BIAS；

于测试环境下，通过测量电源输出引脚VDD与偏置电压输出引脚 MIC_BIAS的信号参数，以判断电源输出引脚VDD与偏置电压输出引脚 MIC_BIAS的焊接情况与供电情况。

表三

具体地，表三中偏置电压输出引脚的测试波形如图8a所示，于测试环境 下，通过测量电源输出引脚与偏置电压输出引脚的信号参数，以判断电源输 出引脚与偏置电压输出引脚的焊接情况与供电情况。

进一步地，采用该方法，操作简单，不需要经验很丰富的工程师就能快 速定位问题，避免反复调试，节约时间和成本，避免资源浪费。

在一种较优的实施例中，于步骤S1中，模拟麦克风MIC的引脚还包括 信号输出引脚OUTPUT；

于测试环境下，通过测量信号输出引脚OUTPUT的信号参数，以判断模 拟麦克风MIC处于虚焊连接状态或处于正常连接状态。

具体地，表三中信号输出引脚OUTPUT的测试波形如图8b所示，于测 试环境下，通过测量信号输出引脚OUTPUT的信号参数，以判断模拟麦克风 MIC处于虚焊连接状态或处于正常连接状态。

并且会检测模拟麦克风MIC的MC型号，经过检测模拟麦克风MIC型 号为SPA2629LR5H-B，其中，在D608&Stark项目中使用。

进一步地，采用该方法，操作简单，不需要经验很丰富的工程师就能快 速定位问题，避免反复调试，节约时间和成本，避免资源浪费。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及 保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书 及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含 在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模拟麦克风的硬件调试方法，所述模拟麦克风包括集成电路芯片、模数转换器及复数个麦克风拾音孔，其特征在于，包括：

步骤S1、提供一测试环境，于所述测试环境下测量所述集成电路芯片与所述模数转换器的所有引脚的信号参数，以排查所述模拟麦克风及所述模数转换器的所有引脚的焊接情况与供电情况；

步骤S2、断开所述模拟麦克风的信号端，将所有所述麦克风拾音孔的正极与负极短接并与一信号放大器连接，以输出最大电平控制在一预设电压内，之后进行录音，并将音频信号连接至所述信号放大器，以分析所述模拟麦克风的通道性能；

步骤S3、分别封堵所述模拟麦克风的第一麦克风拾音孔、第三麦克风拾音孔及第四麦克风拾音孔，之后进行所述录音，以分析所述模拟麦克风的每个所述麦克风拾音孔的密封性；

步骤S4、进行所述录音之后，依次按顺序封堵每个所述麦克风拾音孔，以排查复数个所述麦克风拾音孔的录音顺序；

步骤S5、分别测试所述模拟麦克风的输出电平信号参数与频率响应信号参数，以排查所述模拟麦克风的电性能。

2.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S1中，所述测试环境为播放1KHZ的音频信号，使得每个所述麦克风拾音孔的声压级接近94dBSPL。

3.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S2中，所述预设电压至少设置为0.707V RMS。

4.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S3中，获取每个所述麦克风拾音孔在封堵后的音量差至少降低20dB，以分析出每个所述麦克风拾音孔的密封性。

5.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S4中，依次按顺序封堵每个所述麦克风拾音孔，并将每个所述麦克风拾音孔封堵至少一秒钟，判断所述录音的波形与封堵的所述麦克风拾音孔的顺序是否一致，以排查复数个所述麦克风拾音孔的录音顺序。

6.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S1中，所述集成电路芯片的引脚包括模拟部分供电引脚；和/或数字部分供电引脚；和/或数字通信接口供电引脚；和/或复位引脚；和/或串行总线地址引脚；和/或串行总线引脚；和/或模拟部分输出信号引脚；

于所述测试环境下，通过测量所述模拟部分供电引脚；和/或数字部分供电引脚；和/或数字通信接口供电引脚；和/或复位引脚；和/或串行总线地址引脚；和/或串行总线引脚；和/或模拟部分输出信号引脚的信号参数，以排查所述所述模拟部分供电引脚；和/或数字部分供电引脚；和/或数字通信接口供电引脚；和/或复位引脚；和/或串行总线地址引脚；和/或串行总线引脚；和/或模拟部分输出信号引脚的焊接情况与供电情况。

7.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S1中，所述模数转换器的引脚还包括主时钟信号引脚；和/或位时钟信号引脚；和/或帧时钟信号引脚；

于所述测试环境下，通过比较所述主时钟信号引脚、所述位时钟信号引脚及所述帧时钟信号引脚的信号参数，以判断出所述集成电路芯片处于分时复用模式或处于数字音频数据格式。

8.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S1中，于所述测试环境下，通过测量所述模数转换器的寄存器的工作模式，以排查所述寄存器的焊接情况与供电情况。

9.根据权利要求1所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S1中，所述模拟麦克风的引脚包括电源输出引脚；和/或偏置电压输出引脚；

于所述测试环境下，通过测量所述电源输出引脚与所述偏置电压输出引脚的信号参数，以判断所述电源输出引脚与所述偏置电压输出引脚的焊接情况与供电情况。

10.根据权利要求9所述的模拟麦克风的硬件调试方法，其特征在于，于所述步骤S1中，所述模拟麦克风的引脚还包括信号输出引脚；

于所述测试环境下，通过测量所述信号输出引脚的信号参数，以判断所述模拟麦克风处于虚焊连接状态或处于正常连接状态。