CN111565354B - 用于骨传导耳机的测试方法及测试系统 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例公开了一种用于骨传导耳机的测试方法及测试系统。该用于骨传导耳机的测试方法包括：播放第一音频信号和噪声模拟信号，以供耳机拾取；采用振动台将所述第一音频信号转换为第一振动信号传输至所述耳机；获取所述耳机基于所述第一音频信号和所述第一振动信号输出的第二音频信号；将所述第一音频信号与所述第二音频信号进行比对，得到测试结果。该测试方法可以有效对骨传导耳机进行降噪性能测试。

Description

用于骨传导耳机的测试方法及测试系统

技术领域

本文件涉及耳机测试技术领域，尤其涉及一种用于骨传导耳机的测试方法及测试系统。

背景技术

随着人们生活品质的提高，人们对音频质量也有更高的要求。为了给用户带了更好的听觉体验，市面上出现了较多类型的耳机比如头戴式、入耳式、骨传导耳机等，其中骨传导耳机基于其佩戴和声音传导方式的特殊性，一般不会对用来搜集声音的外耳以及传导声音的鼓膜、听小骨等听觉部分造成损伤，因此具有明显的技术优势和发展前景。

为了更好地提高产品的性能，耳机在出厂前需要进行性能测试，以此确保产品的质量。骨传导耳机在实际生产测试中存在较多的问题，更没有标准的测试方法和测试设备。专利申请CN111065035A公开了一种骨传导耳机测试方法及测试系统，将音频测试软件发出的测试信号发送至骨传导耳机播放，通过激光传感器接收后传输至音频分析仪解析后再将信号传输至通过音频测试软件系统分析运算，最后显示其参数，从而判断出骨传导耳机的生产质量。

然而，该现有技术仅是对骨传导耳机的常规性能进行测试，不能对骨传导耳机的降噪性能特别是骨传导耳机的上行降噪性能进行检测。因此，如何对骨传导耳机进行降噪测试成为亟待解决的问题。

发明内容

本说明书一个或多个实施例的目的是提供一种用于骨传导耳机的测试方法及测试系统，可以在噪声环境中对骨传导耳机进行降噪性能测试。

为解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例是这样实现的：

第一方面，提出了一种用于骨传导耳机的测试方法，包括：

播放第一音频信号和噪声模拟信号，以供耳机拾取；

采用振动台将所述第一音频信号转换为第一振动信号传输至所述耳机；

获取所述耳机基于所述第一音频信号和所述第一振动信号输出的第二音频信号；

将所述第一音频信号与所述第二音频信号进行比对，得到测试结果。

第二方面，提出了一种测试系统，包括：

音箱，播放第一音频信号和噪声模拟信号，以供耳机拾取；

振动台，将所述第一音频信号转换为第一振动信号传输至所述耳机；

耳机信号采集器，获取所述耳机基于所述第一音频信号和所述第一振动信号得到的第二音频信号并且发送至处理中心；

所述处理中心，将所述第二音频信号与所述第一音频信号进行比对，得到测试结果。

由以上本说明书一个或多个实施例提供的技术方案可见，该用于骨传导耳机的测试方法，适用于骨传导耳机的降噪性能测试，特别是骨传导耳机的上行降噪性能测试。通过采用信号发生器向振动台发送第一音频信号；响应于第一音频信号，振动台将第一振动信号传输至耳机，以此振动台模拟人发出第一音频信号时声带振动将第一振动信号通过骨传导至耳机的过程以及采用音箱播放该第一音频信号以使骨传导耳机基于接收到的上述音频信号输出第二音频信号，通过比对第一音频信号和第二音频信号得到针对骨传导耳机的降噪测试结果，特别是TWS骨传导耳机的上行降噪功能测试。该测试方法简单，测试效率高，测试系统中的测试设备性能稳定，测试结果可靠，利于骨传导耳机降噪性能的提升和产品质量的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对一个或多个实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本说明书实施例提供一种用于骨传导耳机的测试方法的步骤示意图。

图2是本说明书实施例提供另一种用于骨传导耳机的测试方法的步骤示意图。

图3是本说明书实施例提供又一种用于骨传导耳机的测试方法的步骤示意图。

图4是本说明书实施例提供一种测试系统的框架图。

图5是本说明书实施例提供又一种测试系统的框架图。

图6是本说明书实施例提供又一种测试系统的框架图。

10-测试系统；100-音箱；101-第一音箱；102-第二音箱；110-振动台；120-处理中心；121-终端；130-振动信号采集器；131-加速度计；140-耳机信号采集器；141-蓝牙适配器；20-骨传导耳机；30-治具。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的一个或多个实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

本说明书提供的用于骨传导耳机的测试方法可以在噪声环境中对骨传导耳机的降噪性能进行测试，利于骨传导耳机降噪性能和产品质量的提升。下面将详细地描述本说明提供的用于骨传导耳机的测试方法及其各个步骤。

真无线蓝牙(英文True Wireless Stereo，缩写TWS)耳机，是基于蓝牙芯片技术，其工作原理是指手机通过连接主耳机，再由主耳机通过无线方式快速连接副耳机，实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用。骨传导耳机是蓝牙耳机在通话时基于骨传导技术可以降低通话语音中的噪声，让通话对方可以听得更清楚。

其中，骨传导上行降噪技术是TWS耳机使用内置的麦克风采集环境中说话者的语音信号，使用内置加速度传感器采集说话者说话时的低频语音信号，通过TWS耳机自有处理器设置的相关性算法提取出清晰的高质量语音，以此实现通话降噪，并将高质量语音传输至通话对方。

本说明书实施例提供的用于骨传导耳机的测试方法用来测试骨传导耳机上行降噪性能，测试方法简单高效。

实施例一

参照图1所示为本说明书实施例提供的一种用于骨传导耳机的测试方法的步骤示意图，应理解的是，该方法主要用于测试基于骨传导技术的TWS耳机的上行降噪性能，旨在提高骨传导耳机的降噪性能和产品质量。该用于骨传导耳机的测试方法，包括：

步骤10：播放第一音频信号和噪声模拟信号，以供耳机拾取。

可以采用任意播放装置来播放第一音频信号和噪声模拟信号，选用同一播放装置同时播放第一音频信号和噪声模拟信号，还可以是采用不同的播放装置分别播放第一音频信号和噪声模拟信号，这样方便播放的音频信号和噪声模拟信号的控制。

第一音频信号和噪声模拟信号在空气中传播，以供骨传导耳机内置的麦克风拾取，骨传导耳机采集到该噪声模拟信号以及第一音频信号中的高频语音信号。

需要说明的是，骨传导耳机内置的麦克风可以采集音频信号的全频段信号，但是由于空气传播导致低频语音信号较差，故骨传导耳机内置麦克风拾取的主要是高中频段语音信号，后续处理过程采用的是音频信号中的高频语音信号，确保语音信号的准确性。

参见图6所示，第一音频信号可以选择一种指定的音频信号文件，使用有源音箱102播放该第一音频信号，该第一音频信号通过空气传播后可被待测的骨传导耳机内置的麦克风拾取。同样地，噪声模拟信号可以选择一种测试场景的环境噪声音频文件，使用有源音箱101播放该噪声模拟信号，通过空气传播后可被待测耳机内置的麦克风拾取。

步骤20：采用振动台将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机。

采用振动台将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机，以此模拟人发出第一音频信号时声带振动将第一振动信号通过骨传导至耳机的过程，振动台将第一音频信号中的低频部分通常是3kHz以下的部分转换成第一振动信号。

可以采用任意信号发生器发送第一音频信号至振动台，振动台基于该第一音频信号实现振动来模拟人发声时声带的振动。本说明书实施例中可以由处理中心发送第一音频信号至振动台。

骨传导耳机采用治具固定至振动台上，振动台振动时骨传导耳机内置加速度传感器拾取到该第一振动信号。骨传导耳机内置加速度传感器主要采集的是音频信号中的低频语音信号，后续处理过程也是采用该低频语音信号，确保语音信号的准确性。骨传导耳机内置加速度传感器可以是耳机自带的内置加速度计用来采集该第一振动信号。

步骤40：获取耳机基于第一音频信号和第一振动信号输出的第二音频信号。

耳机根据拾取到的第一音频信号、第一振动信号和噪声模拟信号利用算法相关性输出清晰的高质量第二音频信号。耳机输出的第二音频信号可以由任意耳机信号采集器采集，例如蓝牙适配器通过蓝牙dongle将骨传导耳机输出的高质量第二音频信号传输至处理中心供音频分析软件分析。

步骤40：将第一音频信号与第二音频信号进行比对，得到测试结果。

处理中心将高质量的第二音频信号和第一音频信号进行FFT变换后分析比对两者的频响差异、失真差异等音频参数，确定测试结果。通常可以根据对骨传导耳机的质量要求设定测试结果的门限值，测试结果在门限值内的则确定符合质量要求。

参见图2所示，在一些实施例中，步骤20：采用振动台将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机之后，本说明书实施例提供的用于骨传导耳机的测试方法，还包括：

步骤50：采集振动台输出的第一振动信号；

采用任意振动信号采集器采集振动台输出的第一振动信号，振动信号采集器可以设置在振动台上。可选地，振动信号采集器可以为加速度计比如参考加速度计，利用治具固定在振动台上，用于采集振动台基于第一音频信号输出的第一振动信号，目的是将该第一振动信号发送至处理中心，以供处理中心获取振动台输出的第二振动信号。

步骤60：根据第一音频信号调整振动台输出的第一振动信号。

处理中心比对第一音频信号和第一振动信号后实时校正振动台输出的第一振动信号，确保振动台输出第一振动信号的准确性，尽量减小原有的第一音频信号和第一振动信号之间的差异。可以采用信号发生器输出单频信号至振动台时，在低频范围内采用参考加速度计对振动台进行逐个频点的校准，这是一个标准的校准过程，在此不再详述。

需要说明的是，耳机测试之前需要使用参考加速度计对振动台进行校准，确保信号发生器输出给振动台的第一音频信号与振动台实际输出的第一振动信号保持一致，确保耳机采集到的第一振动信号和原始的第一音频信号之间的差异尽量减小。

在一些实施例中，采用振动台将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机，具体包括：

将第一音频信号中的低频部分转换成第二振动信号，以供耳机内置加速度传感器拾取。

振动台将第一音频信号中的低频部分通常是3kHz以下的部分转换成第一振动信号。振动台振动时骨传导耳机内置加速度传感器拾取到第一振动信号。

参见图3所示，在一些实施例中，步骤40：将第一音频信号与第二音频信号进行比对，得到测试结果之后，本说明书实施例提供的用于骨传导耳机的测试方法，还包括：

步骤70：基于第一音频信号和第二音频信号的音频参数设定测试结果的门限值。

分析比对经过骨传导上行降噪后的高质量第二音频信号和原始的第一音频信号的频响差异、失真差异等音频参数来设定测试结果的门限值以备后续判定骨传导耳机的通话降噪性能。比如对于3KHz以下音频范围内的测试结果可以设置门限为最小降噪量≥10dB，在测试过程中可以根据设定的门限进行自动判断，给出合格还是不合格的测试结果。

通过以上分析可知，该用于骨传导耳机的测试方法，适用于测试骨传导耳机的降噪测试，特别是骨传导耳机的上行降噪性能测试。通过采用振动台将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机，以此模拟人发出第一音频信号时声带振动将该第一音频信号通过骨传导至耳机的过程以及采用音箱播放该第一音频信号以使骨传导耳机基于接收到的上述音频信号输出第二音频信号，通过比对第一音频信号和第二音频信号得到针对骨传导耳机的降噪测试结果，特别是TWS骨传导耳机的上行降噪性能测试。该测试方法简单，测试效率高，测试系统中的测试设备性能稳定，测试结果可靠，利于骨传导耳机降噪性能的提升和产品质量的提升。

实施例二

参照图4所示为本说明书实施例提供的一种测试系统10，该测试系统10，包括：音箱100、振动台110、处理中心120和耳机信号采集器130。应当理解的是，该测试系统主要用于测试基于骨传导技术的TWS耳机的上行降噪性能，旨在提高骨传导耳机的降噪性能和产品质量。

图中处理中心120可以发送音频信号至音箱100和振动台110，比如处理中心120可以分别发送第一音频信号至音箱100和振动台110，音箱收到该第一音频信号后播放该第一音频信号，振动台110收到该第一音频信号后输出第一振动信号。

耳机信号采集器130可以获取骨传导耳机20输出的第二音频信号并将该第二音频信号发送至处理中心120，另外音箱100发出的第一音频信号和振动台110发出的第一振动信号可以发送至骨传导耳机20，具体方案详见下文描述。

其中，音箱100，播放第一音频信号和噪声模拟信号，以供耳机拾取；

可以采用任意播放装置来播放第一音频信号和噪声模拟信号，选用同一播放装置同时播放第一音频信号和噪声模拟信号，还可以是采用不同的播放装置分别播放第一音频信号和噪声模拟信号，这样方便播放的音频信号和噪声模拟信号的控制。

第一音频信号和噪声模拟信号在空气中传播，以供骨传导耳机内置的麦克风拾取，骨传导耳机内置的麦克风可以采集音频信号的全频段信号，但是由于空气传播导致低频语音信号较差，故骨传导耳机内置麦克风拾取的主要是该噪声模拟信号以及第一音频信号中的高中频语音信号，后续处理过程采用的是音频信号中的高频语音信号，确保语音信号的准确性。

振动台110，将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机；

振动台将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机，以此模拟人发出第一音频信号时声带振动将第一振动信号通过骨传导至耳机时，振动台将第一音频信号中的低频部分通常是3kHz以下的部分转换成第一振动信号。

骨传导耳机采用治具固定至振动台上，振动台振动时骨传导耳机内置加速度传感器拾取到第一振动信号。

骨传导耳机内置加速度传感器主要采集的是音频信号中的低频语音信号，后续处理过程也是采用该低频语音信号，确保语音信号的准确性。加速度传感器可以是耳机自带的内置加速度计用来采集该第一振动信号。

耳机信号采集器130，获取耳机基于第一音频信号和第一振动信号得到的第二音频信号并且发送至处理中心；

耳机根据拾取到的第一音频信号、第一振动信号和噪声模拟信号利用算法相关性输出清晰的高质量第二音频信号。耳机输出的第二音频信号可以由任意耳机信号采集器采集，例如蓝牙适配器通过蓝牙dongle将骨传导耳机输出的高质量第二音频信号传输至处理中心供音频分析软件分析。

处理中心120，将第二音频信号与第一音频信号进行FFT变换后分析比对两者的频响差异、失真差异等音频参数，确定测试结果。

通常可以根据对骨传导耳机的质量要求设定测试结果的门限值，测试结果在门限值内的则确定符合质量要求。比如对于3KHz以下音频范围内的测试结果可以设置门限为最小降噪量≥10dB，在测试过程中可以根据设定的门限进行自动判断，给出合格还是不合格的测试结果。

参见图5所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的一种测试系统10还包括振动信号采集器140，振动信号采集器可以采集振动台输出的第一振动信号后将第一振动信号发送至处理中心。

采用任意振动信号采集器采集振动台输出的第一振动信号，振动信号采集器可以设置在振动台上。可选地，振动信号采集器可以为加速度计，利用治具30(如图6所示)设置在振动台110上来采集振动台110实际输出的第一振动信号，目的是将该第一振动信号发送至处理中心120，以供处理中心120获取振动台110实际输出的第一振动信号。

处理中心120根据第一音频信号调整振动台输出的第一振动信号。

处理中心120比对第一音频信号和第一振动信号后实时校正振动台输出的第一振动信号，确保振动台输出第一振动信号无限接近于原始的第一音频信号。

在一些实施例中，振动台110将第一音频信号中的低频部分转换成第一振动信号，以供耳机内置加速度传感器拾取。

振动台将第一音频信号中的低频部分通常是3kHz以下的部分转换成第一振动信号。振动台振动时骨传导耳机内置加速度传感器拾取到第一振动信号。

参见图6所示，在一些实施例中，振动信号采集器131通过治具30设置于振动台110，并且耳机20设置于治具30上。

参见图6所示，在一些实施例中，音箱包括第一音箱和第二音箱，处理中心发送第一音频信号至第一音箱以使第一音箱播放第一音频信号，处理中心发送噪声模拟信号至第二音箱以使第二音箱播播放该噪声模拟信号。

第一音频信号可以选择一种指定的音频信号文件，使用有源音箱102播放该第一音频信号，该第一音频信号通过空气传播后可被待测的骨传导耳机内置的麦克风拾取。同样地，噪声模拟信号可以选择一种测试场景的环境噪声音频文件，使用有源音箱101播放该噪声模拟信号，通过空气传播后可被待测耳机内置的麦克风拾取。

作为处理中心的终端可以发送音频信号至音箱和振动台，终端可以是PC端也可以是移动终端，只要能实现音频分析以及音频信号的发送即可。

在一些实施例中，处理中心基于第一音频信号和第二音频信号的音频参数设定测试结果的门限值。

处理处理中心分析比对经过骨传导上行降噪后的高质量第二音频信号和原始的第一音频信号的频响、失真等音频参数来设定测试结果的上/下门限值以备后续判定骨传导耳机的通话降噪性能。比如对于3KHz音频范围内的测试结果可以设置门限为最小降噪量≥10dB，在测试过程中可以根据设定的门限进行自动判断，给出合格还是不合格的测试结果。

通过以上分析可知，该用于骨传导耳机的测试方法，适用于测试骨传导耳机的降噪测试，特别是骨传导耳机的上行降噪性能测试。通过采用振动台将第一音频信号转换为第一振动信号传输至耳机，以此模拟人发出第一音频信号时声带振动将该第一音频信号通过骨传导至耳机的过程以及采用音箱播放该第一音频信号以使骨传导耳机基于接收到的上述音频信号输出第二音频信号，通过比对第一音频信号和第二音频信号得到针对骨传导耳机的降噪测试结果，特别是TWS骨传导耳机的上行降噪功能测试。该测试方法简单，测试效率高，测试系统中的测试设备性能稳定，测试结果可靠，利于骨传导耳机降噪性能的提升和产品质量的提升。

总之，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的保护范围之内。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

Claims (8)

1.一种用于骨传导耳机的测试方法，包括：

播放第一音频信号和噪声模拟信号，以供耳机拾取；

采用振动台将所述第一音频信号转换为第一振动信号传输至所述耳机；其中，所述振动台将所述第一音频信号中的低频部分转换成第一振动信号，以供耳机内置加速度传感器拾取；

获取所述耳机基于所述第一音频信号、噪声模拟信号和所述第一振动信号输出的第二音频信号，所述第二音频信号为降噪后的音频信号；

将所述第一音频信号与所述第二音频信号进行比对，得到测试结果。

2.如权利要求1所述的测试方法，所述采用振动台将所述第一音频信号转换为第一振动信号传输至所述耳机之后，所述方法，还包括：

采集所述振动台输出的所述第一振动信号；

根据所述第一音频信号调整所述振动台输出的所述第一振动信号。

3.如权利要求2所述的测试方法，将所述第一音频信号与所述第二音频信号进行比对，得到测试结果之后，所述方法，还包括：

基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的音频参数设定所述测试结果的门限值。

4.一种测试系统，包括：

音箱，播放第一音频信号和噪声模拟信号，以供耳机拾取；

振动台，将所述第一音频信号转换为第一振动信号传输至所述耳机；所述振动台将所述第一音频信号中的低频部分转换成所述第一振动信号，以供耳机内置加速度传感器拾取；

耳机信号采集器，获取所述耳机基于所述第一音频信号、噪声模拟信号和所述第一振动信号输出的第二音频信号，所述第二音频信号为降噪后的音频信号，并且发送至处理中心；

所述处理中心，将所述第二音频信号与所述第一音频信号进行比对，得到测试结果。

5.如权利要求4所述的测试系统，还包括振动信号采集器，

所述振动信号采集器采集所述振动台输出的第一振动信号后将所述第一振动信号发送至所述处理中心；

所述处理中心根据所述第一音频信号调整所述振动台输出的所述第一振动信号。

6.如权利要求4所述的测试系统，所述振动信号采集器通过治具设置于所述振动台，并且所述耳机设置于所述治具上。

7.如权利要求4所述的测试系统，所述音箱包括第一音箱和第二音箱，所述处理中心发送所述第一音频信号至所述第一音箱以使所述第一音箱播放所述第一音频信号，所述处理中心发送所述噪声模拟信号至所述第二音箱以使所述第二音箱播放所述噪声模拟信号。

8.如权利要求4所述的测试系统，所述处理中心基于所述第一音频信号和所述第二音频信号的音频参数设定所述测试结果的门限值。

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