CN113099345A - Ff和fb频响一致性测试和配对的方法和装置 - Google Patents

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CN113099345A CN202110361614.2A CN202110361614A CN113099345A CN 113099345 A CN113099345 A CN 113099345A CN 202110361614 A CN202110361614 A CN 202110361614A CN 113099345 A CN113099345 A CN 113099345A
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李俊平
吴文宽
谢梽
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Abstract

本申请公开了FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置，涉及耳机测试和配对技术领域，包括存储模块、配对模块、判断准则模块，还包括步骤：使用扬声器发出特定频率范围的扫频声波，由FF/FB麦克风收集。混合降噪包括前馈降噪与反馈降噪，混合降噪的主要是由前馈(FF)麦克风加上反馈(FB)麦克风产生一个反向信号与原信号抵消的过程，根据FF与FB频响的测试，得到降噪耳机左边和右边的FF/FB频响曲线；本发明提出麦克风FF和FB频响的测试方法，根据测试出麦克风L边和R边的频响曲线，进行最优配对，匹配出左右一致性最接近的曲线，从而减少左右耳机一致性引起的降噪等其他一系列误差，优化用户的体验感。

Description

FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置
技术领域
本申请涉及耳机测试和配对技术领域，尤其涉及FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置。
背景技术
降噪耳机是指利用某种方法达到降低噪音的一种耳机。目前降噪耳机有两种分别为：主动降噪耳机和被动降噪耳机。主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。被动式降噪耳机主要通过包围耳朵形成封闭空间，或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声；降噪耳机除了带有降低外界噪音的降噪功能，在某些使用场景下，我们更需要关注下外部声音，让耳机可以实时监听周围环境，并降低降噪效果。在实际耳机设计中，因为结构腔体设计上的缺陷，或者由此导致的前馈麦克风未完全密封好情况下，耳机在开启通透模式后堵住前馈麦克风会出现啸叫情况。
混合(前馈+反馈)降噪耳机包括由前馈(FF)麦克风与反馈(FB)麦克风，频响曲线简单说就是通过电声测试仪内的信号发生器的输出稳定的电压及产生连续变化的频率(即扫频)，通过耳机发出声音由L、R传声器输入回到电声测试仪处理，然后通过显示器显示出各频点的声压(或电平)形成的曲线。
世界上没有两片完全一样的叶子，而频响也一样，不可能有两根完全一样的频响曲线。不同的耳机会有不同的频率和相位响应，所以需要正确的特性量测来实现各个耳机主动降噪性能的优化，以达到最大的带宽；而我们能做的是尽量保证麦克风左右频响的一致性，减小左右一致性带来的影响。在测试过程中，我们尽量避免佩戴位置，单元性质，耳罩材质、还有耳机发声单元离耳朵距离等因素带来的影响。因此我们需要提出FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置。
发明内容
本申请实施例提供FF和FB频响一致性测试和配对的方法，包括如下步骤：
使用扬声器发出特定频率范围的扫频声波，由FF/FB麦克风收集；
混合降噪包括前馈降噪与反馈降噪，混合降噪的主要是由前馈(FF)麦克风加上反馈(FB)麦克风产生一个反向信号与原信号抵消的过程，根据FF与FB频响的测试，得到降噪耳机左边和右边的FF/FB频响曲线；
所述配对模块负责从存储模块中拿到测试后的频响曲线，然后根据配对算法把左边的频响曲线与右边的一一配对，根据判断准则，进行比较，配对出左右一致性最佳的一组频响曲线，存储到存储模块中；在配对模块的配对过程中，每根L边的FF/FB频响曲线都与所有R边的进行比较，匹配出与本身最接近的曲线，即左右一致性最好的曲线；
在配对的两根曲线中，选择n个点，然后Li1与Rj1相减，Li2与Rj2相减，Lin与Rjn相减，求它们相减后的平方差，相加后得到平方和N，根据平方和可以判断，平方和越小，两根曲线左右一致性更好，平方和N的计算公式为N＝∑(Lin-Rjn)2。
本申请实施例采用下述技术方案，混合降噪耳机都具有两类传感器，一类是拾取噪声参考信号的传感器，另一类为拾取误差的传感器。
本申请实施例采用下述技术方案，所述拾取噪声参考信号的传感器为参考信号麦克风，所述拾取误差的传感器为误差麦克风。
本申请实施例采用下述技术方案，所述特定频率范围的扫频声波为频率20Hz-20kHz的扫频声波。
本申请实施例采用下述技术方案，所述特定频率范围的扫频声波设置为频率20Hz的扫频声波。
本申请实施例采用下述技术方案，所述特定频率范围的扫频声波为频率20kHz的扫频声波。
本申请实施例采用下述技术方案，所述降噪耳机设置为带前馈与反馈麦克风的TWS耳机、颈戴耳机、头戴式耳机。
本申请实施例还提供FF和FB频响一致性测试和配对的装置，包括：
存储模块，所述存储模块用于用来存储测试出来和配对后的FF/FB频响曲线；
配对模块，所述配对模块用于对测试出的频响曲线进行一一配对比较；
判断准则模块，所述判断准则模块用于根据判断标准选出左右一致性最接近的两根频响曲线。
本申请实施例采用下述技术方案，所述存储模块设置为容量至少为240G的固态硬盘。
本申请实施例采用下述技术方案，还包括供电模块，所述供电模块用于存储模块、配对模块与判断准则模块的供电，所述供电模块包括容量至少为10000mAh的锂蓄电池，所述供电模块包括带有多充电接口的智能供电插座。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
混合降噪包括前馈降噪与反馈降噪，混合降噪的主要是由前馈(FF)麦克风加上反馈(FB)麦克风产生一个反向信号与原信号抵消的过程，根据FF与FB频响的测试，得到降噪耳机左边和右边的FF/FB频响曲线；本发明提出麦克风FF和FB频响的测试方法，根据测试出麦克风L边和R边的频响曲线，进行最优配对，匹配出左右一致性最接近的曲线，从而减少左右耳机一致性引起的降噪等其他一系列误差，优化用户的体验感。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明FF和FB频响一致性测试和配对的方法中频响测试的示意图；
图2为本发明FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置的系统框图；
图3为本发明FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置中频响的示范曲线图；
图4为本发明FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置中配对模块的示意图；
图5为本发明FF和FB频响一致性测试和配对的方法和装置中判断准则模块的示范曲线图；
图6为本发明实施例中配对前L边频响曲线的示意图；
图7为本发明实施例中配对前R边频响曲线的示意图；
图8为本发明实施例中配对后频响曲线(L1R1)的示意图；
图9为本发明实施例中配对后频响曲线(L2R2)的示意图；
图10为本发明实施例中配对后频响曲线(L3R3)的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
实施例
如图1-5所示，FF和FB频响一致性测试和配对的方法，包括如下步骤：
使用扬声器发出特定频率范围的扫频声波，由FF/FB麦克风收集；
混合降噪包括前馈降噪与反馈降噪，混合降噪的主要是由前馈(FF)麦克风加上反馈(FB)麦克风产生一个反向信号与原信号抵消的过程，根据FF与FB频响的测试，得到降噪耳机左边和右边的FF/FB频响曲线；
配对模块负责从存储模块中拿到测试后的频响曲线，然后根据配对算法把左边的频响曲线与右边的一一配对，根据判断准则，进行比较，配对出左右一致性最佳的一组频响曲线，存储到存储模块中；在配对模块的配对过程中，每根L边的FF/FB频响曲线都与所有R边的进行比较，匹配出与本身最接近的曲线，即左右一致性最好的曲线；
在配对的两根曲线中，选择n个点，然后Li1与Rj1相减，Li2与Rj2相减，Lin与Rjn相减，求它们相减后的平方差，相加后得到平方和N，根据平方和可以判断，平方和越小，两根曲线左右一致性更好，平方和N的计算公式为N＝∑(Lin-Rjn)2。
混合降噪耳机都具有两类传感器，一类是拾取噪声参考信号的传感器，另一类为拾取误差的传感器；拾取噪声参考信号的传感器为参考信号麦克风，拾取误差的传感器为误差麦克风；特定频率范围的扫频声波为频率20Hz-20kHz的扫频声波；降噪耳机设置为带前馈与反馈麦克风的TWS耳机、颈戴耳机、头戴式耳机。
本申请实施例还提供FF和FB频响一致性测试和配对的装置，包括：
存储模块，存储模块用于用来存储测试出来和配对后的FF/FB频响曲线；
配对模块，配对模块用于对测试出的频响曲线进行一一配对比较；
判断准则模块，判断准则模块用于根据判断标准选出左右一致性最接近的两根频响曲线。
存储模块设置为容量至少为240G的固态硬盘；还包括供电模块，供电模块用于存储模块、配对模块与判断准则模块的供电，供电模块包括容量至少为10000mAh的锂蓄电池，供电模块包括带有多充电接口的智能供电插座。
在配对的两根曲线中，选择n个点，然后Li1与Rj1相减，Li2与Rj2相减，Lin与Rjn相减，求它们相减后的平方差，相加后得到平方和N，根据平方和可以判断，平方和越小，两根曲线左右一致性更好，平方和N的计算公式为N＝∑(Lin-Rjn)2。
具体的频响一致性测试和配对过程中，以某款降噪耳机的FB频响为例：
经测试得到的配对前L和R边FB频响曲线存储在存储模块；
例L边：L1，L2，L3；R边：R1，R2，R3；
配对前L边频响曲线、配对前R边频响曲线如图6与图7所示；
得到L边和R边的频响曲线后，经配对算法和判断准则后，可以获得配对后的频响曲线，例L1R1、L2R2、L3R3。
配对后频响曲线(L1R1)、配对后频响曲线(L2R2)、配对后频响曲线(L3R3)如图8、图9、图10所示；
从L边的三根频响曲线中都可以在R边的三根频响曲线中找到与本身最匹配的一根曲线，也就组成了一组一致性最优的曲线。
综上所述：混合降噪包括前馈降噪与反馈降噪，混合降噪的主要是由前馈(FF)麦克风加上反馈(FB)麦克风产生一个反向信号与原信号抵消的过程，根据FF与FB频响的测试，得到降噪耳机左边和右边的FF/FB频响曲线；本发明提出麦克风FF和FB频响的测试方法，根据测试出麦克风L边和R边的频响曲线，进行最优配对，匹配出左右一致性最接近的曲线，从而减少左右耳机一致性引起的降噪等其他一系列误差，优化用户的体验感。
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。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.FF和FB频响一致性测试和配对的方法，其特征在于，包括如下步骤：
使用扬声器发出特定频率范围的扫频声波，由FF/FB麦克风收集；
混合降噪包括前馈降噪与反馈降噪，混合降噪的主要是由前馈(FF)麦克风加上反馈(FB)麦克风产生一个反向信号与原信号抵消的过程，根据FF与FB频响的测试，得到降噪耳机左边和右边的FF/FB频响曲线；
所述配对模块负责从存储模块中拿到测试后的频响曲线，然后根据配对算法把左边的频响曲线与右边的一一配对，根据判断准则，进行比较，配对出左右一致性最佳的一组频响曲线，存储到存储模块中；在配对模块的配对过程中，每根L边的FF/FB频响曲线都与所有R边的进行比较，匹配出与本身最接近的曲线，即左右一致性最好的曲线；
在配对的两根曲线中，选择n个点，然后Li1与Rj1相减，Li2与Rj2相减，Lin与Rjn相减，求它们相减后的平方差，相加后得到平方和N，根据平方和可以判断，平方和越小，两根曲线左右一致性更好，平方和N的计算公式为N＝∑(Lin-Rjn)2。
2.根据权利要求1所述的FF和FB频响一致性测试和配对的方法，其特征在于，混合降噪耳机都具有两类传感器，一类是拾取噪声参考信号的传感器，另一类为拾取误差的传感器。
3.根据权利要求2所述的FF和FB频响一致性测试和配对的方法，其特征在于，所述拾取噪声参考信号的传感器为参考信号麦克风，所述拾取误差的传感器为误差麦克风。
4.根据权利要求1所述的FF和FB频响一致性测试和配对的方法，其特征在于，所述特定频率范围的扫频声波为频率20Hz-20kHz的扫频声波。
5.根据权利要求4所述的FF和FB频响一致性测试和配对的方法，其特征在于，所述特定频率范围的扫频声波设置为频率20Hz的扫频声波。
6.根据权利要求1所述的FF和FB频响一致性测试和配对的方法，其特征在于，所述特定频率范围的扫频声波为频率20kHz的扫频声波。
7.根据权利要求1所述的FF和FB频响一致性测试和配对的方法，其特征在于，所述降噪耳机设置为带前馈与反馈麦克风的TWS耳机、颈戴耳机、头戴式耳机。
8.FF和FB频响一致性测试和配对的装置，其特征在于，包括：
存储模块，所述存储模块用于用来存储测试出来和配对后的FF/FB频响曲线；
配对模块，所述配对模块用于对测试出的频响曲线进行一一配对比较；
判断准则模块，所述判断准则模块用于根据判断标准选出左右一致性最接近的两根频响曲线。
9.根据权利要求8所述的FF和FB频响一致性测试和配对的装置，其特征在于，所述存储模块设置为容量至少为240G的固态硬盘。
10.根据权利要求8所述的FF和FB频响一致性测试和配对的装置，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块用于存储模块、配对模块与判断准则模块的供电，所述供电模块包括容量至少为10000mAh的锂蓄电池，所述供电模块包括带有多充电接口的智能供电插座。
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