CN112367601B - 音频测试电路、方法、装置、系统和芯片 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种音频测试电路、方法、装置、系统和芯片，该电路包括：麦克风激励信号模拟电路，用于将单端输入信号转换为多路麦克风激励信号；麦克风偏置电压测量电路，用于将多路麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号来测量麦克风偏置电压；喇叭输出信号模拟电路，用于将多路喇叭输出信号转换为单端输出信号；信号生成和采集模块，用于生成单端输入信号，以及用于采集单端麦克风输出信号的偏置电压和单端输出信号，以完成音频测试。本申请能够提高IP电话的测试效率，也能够降低IP电话的测试成本。

Description

音频测试电路、方法、装置、系统和芯片

技术领域

本申请涉及音频测试技术领域，尤其是涉及一种音频测试电路、方法、装置、系统和芯片。

背景技术

IP电话测试麦克风输入及喇叭输出通常采用信号发生装置来实现音频信号的仿真，采用示波器等采集装置来实现音频信号的电学测试。

但是上述方式不能模拟实际的平衡、不平衡等多种状态，不能实现麦克风和喇叭多路的自动测量，不能实现偏置电压的同步采集以及喇叭负载的模拟。

发明内容

为了降低检测成本，本申请提供一种音频测试电路、方法、装置、系统和芯片。

第一方面，本申请提供一种音频测试电路，用于测试IP电话的麦克风输入和喇叭的输出，包括：麦克风激励信号模拟电路，用于将单端输入信号转换为多路麦克风激励信号，每路所述麦克风激励信号用于激励所述IP电话的每个麦克风；麦克风偏置电压测量电路，用于将多路麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号来模拟麦克风偏置电压，多路所述麦克风输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；喇叭输出信号模拟电路，用于将多路喇叭输出信号转换为单端输出信号，多路所述喇叭输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；信号生成和采集模块，用于生成所述单端输入信号，以及用于采集所述单端麦克风输出信号的偏置电压和所述单端输出信号，以完成音频测试。

优选的，所述麦克风激励信号模拟电路包括：功率放大器，用于对所述单端输入信号进行功率放大；第一平衡线路驱动器，用于对功率放大后的所述单端输入信号进行处理，使得所述单端输入信号转换为正向单端输入信号和负向单端输入信号；第一模拟开关，用于将所述正向单端输入信号转换为多路正向麦克风激励信号；第二模拟开关，用于将所述负向单端输入信号转换为多路负向麦克风激励信号；第一继电器，用于在其得电时，将功率放大后的所述单端输入信号接入至所述第一模拟开关和所述第二模拟开关；第二继电器，用于在其得电时，将功率放大后的单端输入信号接入至所述第一平衡线路驱动器。

优选的，多路所述麦克风输出信号中每路所述麦克风输出信号均包括正向麦克风输出信号和负向麦克风输出信号；所述麦克风偏置电压测量电路包括：第三模拟开关，用于将多路所述正向麦克风输出信号转换为正向单端麦克风输出信号；第四模拟开关，用于将多路所述负向麦克风输出信号转换为负向单端麦克风输出信号；第二平衡驱动电路，用于将所述正向单端麦克风输出信号和所述负向单端麦克风输出信号转换为所述单端麦克风输出信号。

优选的，多路所述喇叭输出信号中每路所述喇叭输出信号均包括正向喇叭输出信号和负向喇叭输出信号；所述喇叭输出信号模拟电路包括：第五模拟开关，用于将多路所述正向喇叭输出信号转换为正向单端输出信号；第六模拟开关，用于将多路所述负向喇叭输出信号转换为负向单端输出信号；第三平衡驱动电路，用于将所述正向单端输出信号和所述负向单端输出信号转换为所述单端输出信号。

优选的，还包括多个负载电阻模拟电路，每个负载电阻模拟电路分别连接至第五模拟开关的输出端和第六模拟开关的输出端，每个所述负载模拟电路用于模拟所述IP电话喇叭的阻抗。

优选的，所述负载模拟电路包括：负载模拟单元，包括并联的第五电阻和第六电阻；信号转换单元，包括串联的第三电阻和第三电容、串联的第四电阻和第四电容，所述第三电阻连接至所述第五电阻的一端，所述第四电阻连接至所述第五电阻的另一端；信号滤波单元，包括串联的第一电阻和第一电容、串联的第二电阻和第二电容，所述第一电阻和所述第二电阻均接地，所述第一电容连接至所述第三电阻和所述第三电容之间，所述第二电容连接至所述第四电阻和所述第四电容之间。

第二方面，本申请提供了一种音频测试方法，用于测试IP电话的麦克风输入和喇叭的输出，包括：生成所述单端输入信号；将单端输入信号转换为多路麦克风激励信号，每路所述麦克风激励信号用于激励所述IP电话的每个麦克风；将多路麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号来测量麦克风偏置电压，多路所述麦克风输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；将多路喇叭输出信号转换为单端输出信号，多路所述喇叭输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；采集所述单端麦克风输出信号的偏置电压和所述单端输出信号，以完成音频测试。

第三方面，本申请提供了一种芯片，包括如第一方面中任一项所述的音频测试电路。

第四方面，本申请提供了一种音频测试装置，包括如第一方面中任一项所述的音频测试电路或如第三方面所述的芯片。

第五方面，本申请提供了一种音频测试系统，包括如第四方面所述的音频测试装置。

在本申请实施例提供的音频测试电路、方法、装置、系统和芯片中，通过麦克风激励信号模拟电路能够将单输入信号转换为平衡或非平衡的多路麦克风激励信号来对IP电话的麦克风进行测试，同通过麦克风偏置电压测量电路和喇叭输出信号模拟电路将多路麦克风或喇叭输出信号转换为单路输出信号，以完成麦克风的偏置电压采集和喇叭的输出测试，提高了IP电话的测试效率，并且也降低了IP电话的测试成本。

附图说明

图1示出了本申请实施例的音频测试电路的结构示意图；

图2示出了本申请实施例的麦克风激励信号模拟电路的电路图；

图3示出了本申请实施例的麦克风偏置电压测量电路和喇叭输出信号模拟电路的电路图；

图4示出了本申请实施例的负载模拟电路的电路图；

图5示出了本申请实施例的音频测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示出了本申请实施例的音频测试电路的结构示意图。如图1所示，音频测试电路包括麦克风激励信号模拟电路101、麦克风偏置电压测量电路102、喇叭输出信号模拟电路103以及信号生成和采集模块104。

信号生成和采集模块104例如可以采用多功能IO设备。多功能IO设备具有模拟信号发生功能，利用其模拟信号发生功能产生音频信号，将该音频信号作为单端输入信号传输至麦克风激励信号模拟电路101。

麦克风激励信号模拟电路101能够将单端输入信号转换为多路麦克风激励信号。

在一些实施例中，麦克风激励信号模拟电路101包括功率放大器、第一平衡线路驱动器、第一模拟开关、第二模拟开关、第一继电器以及第二继电器。功率放大器与多功能IO设备连接，用于对单端输入信号进行功率放大；第一平衡线路驱动器与功率放大器连接，用于对功率放大后的单端输入信号进行处理，使得单端输入信号转换为正向单端输入信号和负向单端输入信号；第一模拟开关与第一平衡线路驱动器连接，用于将正向单端输入信号转换为多路正向麦克风激励信号；第二模拟开关与第一平衡线路驱动器连接，用于将负向单端输入信号转换为多路负向麦克风激励信号；第一继电器分别与功率放大器、第一模拟开关和第二模拟开关连接，用于在其得电时，将功率放大后的单端输入信号接入至第一模拟开关和第二模拟开关；第二继电器分别与功率放大器和第一平衡线路驱动器连接，用于在其得电时，将功率放大后的单端输入信号接入至第一平衡线路驱动器。

在一个例子中，功率放大器可以选用音频功率放大器OPA1652，第一平衡线路驱动器可以选用SSM2142，第一模拟开关和第二模拟开关均选用ADG408，第一继电器K1和第二继电器K2均可以选用双刀双掷继电器。

下面结合附图来详细介绍麦克风激励信号模拟电路。

图2示出了本申请实施例的麦克风激励信号模拟电路的电路图。

如图2所示，功率放大器OPA1652：V+管脚和V-管脚分别外接+12V和-12V电压，在V+管脚处连接有滤波电容C15，在V-管脚处连接有滤波电容C16；+INA管脚连接至多功能IO设备的输出端，在+INA管脚和多功能IO设备之间设置有由电阻R23和电阻R24构成的分压电路；-INA管脚和OUTA管脚连接至双刀双掷继电器K1的9管脚，并且-INA管脚和OUTA管脚也连接至双刀双掷继电器K2的7管脚。

双刀双掷继电器K1：1管脚接触发信号，2管脚和10管脚接地，3管脚连接至第二模拟开关ADG408的DATA管脚，4管脚连接第一平衡线路驱动器至SSM2142的-FORCE管脚和-SENSE管脚，7管脚连接至第一平衡线路驱动器SSM2142的+FORCE管脚和+SENSE管脚，8管脚连接至第一模拟开关ADG408的DATA管脚。

双刀双掷继电器K2:1管脚接触发信号，2管脚、3管脚、4管脚、9管脚和10管脚均接地。

第一平衡线路驱动器SSN2142：+V管脚接入+12V电压，-V管脚接入-12V电压，GROUND管脚接地，VIN管脚连接双刀双掷继电器K2的8管脚，其中，在+V管脚处连接有滤波电容C13，在-V管脚处连接有滤波电容C14。

第一模拟开关ADG408：S1管脚、S2管脚、S3管脚、S4管脚、S5管脚、S6管脚、S7管脚和S8管脚分别连接IP电话麦克风的正向输入端，VDD管脚连接+12V电压，VSS管脚连接-12V电压，GND管脚接地，在VDD管脚处连接有滤波电容C9，在VSS管脚处连接有滤波电容C11。

第二模拟开关ADG408：S1管脚、S2管脚、S3管脚、S4管脚、S5管脚、S6管脚、S7管脚和S8管脚分别连接IP电话麦克风的负向输入端，VDD管脚连接+12V电压，VSS管脚连接-12V电压，GND管脚接地，在VDD管脚处连接有滤波电容C10，在VSS管脚处连接有滤波电容C12。

在需要对IP电话的麦克风进行非平衡测试时，由多功能IO设备(例如PCIe-6323)生成单端输入信号，经音频功率放大器OPA1652进行功率放大后，此时，双刀双掷继电器K1失电，双刀双掷继电器K2失电，使得经功率放大后的单端输入信号直接传输至第一模拟开关ADG408和第二模拟开关ADG408，经第一模拟开关ADG408转换为8路正向麦克风激励信号，经第二模拟开关ADG408转换为8路负向麦克风激励信号，以完成对IP电话的麦克风进行非平衡测试。

在需要对IP电话的麦克风进行平衡测试时，此时双刀双掷继电器K1得电，使得第一模拟开关ADG408的DATA管脚连接至第一平衡线路驱动器SSM2142的+FORCE管脚和+SENSE管脚，同时使得第二模拟开关ADG408的DATA管脚连接至第一平衡线路驱动器SSM2142的-FORCE管脚和-SENSE管脚。双刀双掷继电器K2得电，使得功率放大器OPA1652传出的单端输入信号传输至第一平衡线路驱动器SSM2142的VIN管脚处，将单端输入信号转换为正向单端输入信号和负向单端输入信号，正向单端输入信号由+FORCE管脚和+SENSE管脚传输至第一模拟开关ADG408的DATA管脚，并经第一模拟开关ADG408转换为8路正向麦克风激励信号，负向单端输入信号由-FORCE管脚和-SENSE管脚传输至第二模拟开关ADG408的DATA管脚，并经第二模拟开关ADG408转换为8路负向麦克风激励信号，已完成对IP电话的麦克风进行平衡测试。

麦克风偏置电压测量电路102能够将多路麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号来测量麦克风的偏置电压。多路麦克风输出信号是由IP电话根据多路麦克风激励信号生成。

在一些实施例中，麦克风偏置电压测量电路102包括第三模拟开关、第四模拟开关以及第二平衡线路驱动器。

第三模拟开关和第四模拟开关均与IP电话的麦克风连接，其中，第三模拟开关用于将多路正向麦克风输出信号转换为正向单端麦克风输出信号，第四模拟开关用于将多路负向麦克风输出信号转换为负向单端麦克风输出信号。

第二平衡线路驱动器分别与第三模拟开关和第四模拟开关连接，用于将正向单端麦克风输出信号和负向单端麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号。

在一个例子中，第三模拟开关和第四模拟开关均可以选用ADG408，第二平衡线路驱动器可以选用SSM2142。

下面结合附图来详细介绍麦克风偏置电压测量电路。

如图3所示，第三模拟开关ADG408：S1管脚、S2管脚、S3管脚、S4管脚、S5管脚、S6管脚、S7管脚和S8管脚分别连接IP电话麦克风的正向输入端，VDD管脚连接+12V电压，VSS管脚连接-12V电压，GND管脚接地，在VDD管脚处连接有滤波电容C17，在VSS管脚处连接有滤波电容C19。

第四模拟开关ADG408：S1管脚、S2管脚、S3管脚、S4管脚、S5管脚、S6管脚、S7管脚和S8管脚分别连接IP电话麦克风的负向输入端，VDD管脚连接+12V电压，VSS管脚连接-12V电压，GND管脚接地，在VDD管脚处连接有滤波电容C18，在VSS管脚处连接有滤波电容C20。

第二平衡线路驱动器SSM2142：V+管脚连接+12V电压，V-管脚连接-12V电压，在V+管脚处连接有滤波电容C21，在V-管脚处连接有滤波电容C22，REF管脚接地，+IN管脚连接第三模拟开关ADG408的DATA管脚，-IN连接第四模拟开关ADG408的DATA管脚，OUTPUT管脚和SENSE管脚连接至多功能IO设备的输入端。

在IP电话接收到麦克风激励信号后，会产生反馈信号，该反馈信号经由第三模拟开关ADG408和第四模拟开关ADG408转换，并经过第二平衡线路驱动器SSM2142平衡后输入至多功能IO设备(例如PCIe-6323)，通过多功能IO设备来测量麦克风的偏置电压。

喇叭输出信号模拟电路103能够将多路喇叭输出信号转换为单端输出信号。其中，多路喇叭输出信号由IP电话根据多路麦克风激励信号生成。

在一些实施例中，喇叭输出信号模拟电路103包括第五模拟开关、第六模拟开关以及第三平衡线路驱动器。第五模拟开关和第六模拟开关均与IP电话的喇叭输出端连接，其中，第五模拟开关用于将多路正向喇叭输出信号转换为正向单端输出信号，第六模拟开关用于将多路负向喇叭输出信号转换为负向单端输出信号。

第三平衡线路驱动器分别与第五模拟开关和第六模拟开关连接，用于将正向单端输出信号和负向单端输出信号转换为单端输出信号。

在一个例子中，第三模拟开关、第四模拟开关、第五模拟开关和第六模拟开关可以共用同一个平衡线路驱动器。

在这个例子中，第五模拟开关和溪流模拟开关均可以选用ADG408，平衡线路驱动器可以选用SSM2142。

继续参见图3，第五模拟开关ADG408、第六模拟开关ADGF408以及平衡线路驱动器SSN2142的接线方式与上述麦克风偏置电压测量电路相同，此处不在赘述。

在一些实施例中，为了模拟IP电话喇叭的负载，还可以在IP电话上外接多个负载电阻模拟电路，每个负载模拟电路分别连接至第五模拟开关和第六模拟开关的输出端，以模拟IP电话的喇叭的阻抗。

具体地，参见图4，负载模拟电路包括负载模拟单元、信号转换单元以及信号滤波单元。

其中，负载模拟单元包括并联的第五电阻R5和第六电阻R6，其阻值可以根据需要模拟的喇叭的负载阻值的大小来选择。例如，待模拟的喇叭负载阻值为4欧姆，则可以选用两个阻值为8欧姆的电路并联来进行模拟。

其中，信号转换单元包括串联的第三电阻R3和第三电容C3、串联的第四电阻R4和第四电容C4，第三电阻R3连接至第五电阻R5的一端，第四电阻R4连接至第五电阻R5的另一端。

其中，信号滤波单元包括串联的第一电阻R1和第一电容C1、串联的第二电阻R2和第二电容C2，第一电阻R1和第二电阻R2均接地，第一电容C1连接至第三电阻R3和第三电容C3之间，第二电容C2连接至第四电阻R4和第四电容C4之间。

根据本申请的实施例，通过麦克风激励信号模拟电路能够将单输入信号转换为平衡或非平衡的多路麦克风激励信号来对IP电话的麦克风进行测试，同通过麦克风偏置电压测量电路和喇叭输出信号模拟电路将多路麦克风或喇叭输出信号转换为单路输出信号，以完成麦克风的偏置电压采集和喇叭的输出测试，提高了IP电话的测试效率，并且也降低了IP电话的测试成本。

在另一方面，本申请还提供了一种音频测试方法，用于测试IP电话的麦克风输入和喇叭的输出。

图5示出了本申请实施例的音频测试方法的流程图。该方法是基于上述的音频测试电路。如图5所示，该方法包括：

步骤501，生成单端输入信号。

步骤502，将单端输入信号转换为多路麦克风激励信号。

其中，每路麦克风激励信号用于激励IP电话的每个麦克风。

步骤503，将多路麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号来测量麦克风偏置电压。

其中，多路麦克风输出信号由IP电话根据多路麦克风激励信号生成。

步骤504，将多路喇叭输出信号转换为单端输出信号。

其中，多路喇叭输出信号由IP电话根据多路麦克风激励信号生成。

步骤505，采集单端麦克风输出信号的偏置电压和单端输出信号，以完成音频测试。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述电路实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在另一方面，本申请还提供了一种芯片，该芯片包括上述的音频测试电路。

在另一方面，本申请还提供了一种音频测试装置，该装置包括上述的音频测试电路或上述的芯片。

在另一方面，本申请还提供了一种音频测试系统，该系统包括上述的音频测试装置。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种音频测试电路，用于测试IP电话的麦克风输入和喇叭的输出，其特征在于，包括：

麦克风激励信号模拟电路，用于将单端输入信号转换为多路麦克风激励信号，每路所述麦克风激励信号用于激励所述IP电话的每个麦克风；

麦克风偏置电压测量电路，用于将多路麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号来测量麦克风偏置电压，多路所述麦克风输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；

喇叭输出信号模拟电路，用于将多路喇叭输出信号转换为单端输出信号，多路所述喇叭输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；

信号生成和采集模块，用于生成所述单端输入信号，以及用于采集所述单端麦克风输出信号的偏置电压和所述单端输出信号，以完成音频测试；

所述麦克风激励信号模拟电路包括：

功率放大器，用于对所述单端输入信号进行功率放大；

第一平衡线路驱动器，用于对功率放大后的所述单端输入信号进行处理，使得所述单端输入信号转换为正向单端输入信号和负向单端输入信号；

第一模拟开关，用于将所述正向单端输入信号转换为多路正向麦克风激励信号；

第二模拟开关，用于将所述负向单端输入信号转换为多路负向麦克风激励信号；

第一继电器，用于在其得电时，将功率放大后的所述单端输入信号接入至所述第一模拟开关和所述第二模拟开关；

第二继电器，用于在其得电时，将功率放大后的单端输入信号接入至所述第一平衡线路驱动器；

多路所述麦克风输出信号中每路所述麦克风输出信号均包括正向麦克风输出信号和负向麦克风输出信号；

所述麦克风偏置电压测量电路包括：

第三模拟开关，用于将多路所述正向麦克风输出信号转换为正向单端麦克风输出信号；

第四模拟开关，用于将多路所述负向麦克风输出信号转换为负向单端麦克风输出信号；

第二平衡线路驱动器，用于将所述正向单端麦克风输出信号和所述负向单端麦克风输出信号转换为所述单端麦克风输出信号；

多路所述喇叭输出信号中每路所述喇叭输出信号均包括正向喇叭输出信号和负向喇叭输出信号；

所述喇叭输出信号模拟电路包括：

第五模拟开关，用于将多路所述正向喇叭输出信号转换为正向单端输出信号；

第六模拟开关，用于将多路所述负向喇叭输出信号转换为负向单端输出信号；

第三平衡线路驱动器，用于将所述正向单端输出信号和所述负向单端输出信号转换为所述单端输出信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括多个负载电阻模拟电路，每个负载电阻模拟电路分别连接至第五模拟开关的输出端和第六模拟开关的输出端，每个所述负载电阻模拟电路用于模拟所述IP电话喇叭的阻抗。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述负载电阻模拟电路包括：

负载模拟单元，包括并联的第五电阻和第六电阻；

信号转换单元，包括串联的第三电阻和第三电容、串联的第四电阻和第四电容，所述第三电阻连接至所述第五电阻的一端，所述第四电阻连接至所述第五电阻的另一端；

信号滤波单元，包括串联的第一电阻和第一电容、串联的第二电阻和第二电容，所述第一电阻和所述第二电阻均接地，所述第一电容连接至所述第三电阻和所述第三电容之间，所述第二电容连接至所述第四电阻和所述第四电容之间。

4.一种音频测试方法，应用于如权利要求1至3中任一项所述的音频测试电路中，用于测试IP电话的麦克风输入和喇叭的输出，其特征在于，包括：

生成单端输入信号；

将单端输入信号转换为多路麦克风激励信号，每路所述麦克风激励信号用于激励所述IP电话的每个麦克风；

将多路麦克风输出信号转换为单端麦克风输出信号来模拟麦克风偏置电压，多路所述麦克风输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；

将多路喇叭输出信号转换为单端输出信号，多路所述喇叭输出信号由所述IP电话根据多路所述麦克风激励信号生成；

采集所述单端麦克风输出信号的偏置电压和所述单端输出信号，以完成音频测试。

5.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1至3中任一项所述的音频测试电路。

6.一种音频测试装置，其特征在于，包括如权利要求1至3中任一项所述的音频测试电路或如权利要求5所述的芯片。

7.一种音频测试系统，其特征在于，包括如权利要求6所述的音频测试装置。

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