CN113423052A - 一种音频检测的方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种音频检测的方法及终端，获取待测音频数据；根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音，不再像现有技术中使用人工听音检测杂音，而是根据待测音频数据绘制时频云图，基于时频云图与标准时频云图检测待测音频中存在的杂音，将音频数据与杂音可视化，提高了音频检测的自动化程度，从而提高了音频检测的有效性。
Description
技术领域
本发明涉及音频测试技术领域，尤其涉及一种音频检测的方法及终端。
背景技术
目前微型扬声器、受话器在移动终端使用的一个常见问题是杂音，杂音产生大多是由扬声器/受话器的制造缺陷引起的，音膜褶皱、磁间隙存在毛发异物或磁钢碎屑、胶路溢胶、音圈引线胶少胶或未打胶等情况都会造成扬声器/受话器在发声或接收声音的时候出现杂音。在扬声器成品出厂前都需要进行听音检测环节，以剔除杂音不良品，现有的听音检测环节大都采用人工听音的方式，人工听音很大程度上会受到听音工程师的身体状况、个人主观、注意力集中程度以及长期听音导致的疲劳等等因素的影响，导致无法准确判断听音结果，具有较大的不确定性，而听音检测又对产品把控至关重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供了一种音频检测的方法及终端，能够提高音频检测的有效性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：
一种音频检测的方法，包括步骤：
获取待测音频数据；
根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；
将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；
基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种音频检测的终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取待测音频数据；
根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；
将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；
基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音。
本发明的有益效果在于：根据获取的待测音频数据生成待测时频云图，将待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图，基于差值时频云图与杂音特征库判断待测音频数据中是否存在杂音，不再像现有技术中使用人工听音检测杂音，而是根据待测音频数据绘制时频云图，基于时频云图与标准时频云图检测待测音频中存在的杂音，将音频数据与杂音可视化，提高了音频检测的自动化程度，从而提高了音频检测的有效性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种音频检测的方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例的一种音频检测的终端的结构示意图；
图3为本发明实施例音频检测的方法中的流程示意图；
图4为本发明实施例音频检测的方法中进行音频检测的装置的结构示意图；
图5为本发明实施例音频检测的方法中预设时频云图的示意图；
图6为本发明实施例音频检测的方法中差值时频云图的示意图；
图7为本发明实施例音频检测的方法中与图6的差值时频云图对应的杂音特征时频云图的示意图；
图8为本发明实施例音频检测的方法中合格品的特征时频云图示意图；
图9为本发明实施例音频检测的方法中碰音杂音的杂音特征时频云图示意图；
图10为本发明实施例音频检测的方法中存在嘶嘶音杂音以及持续出现且不规律的杂音的杂音特征时频云图示意图；
图11为本发明实施例音频检测的方法中存在嘶嘶音杂音以及随机、重复出现的杂音的杂音特征时频云图示意图；
标号说明：
1、扬声器/受话器；2、工装；3、信号发生器；4、测试设备；5、静音箱；6、录音麦克风；7、杂音检测装置。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明实施例提供了一种音频检测的方法，包括步骤：
获取待测音频数据；
根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；
将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；
基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：根据获取的待测音频数据生成待测时频云图，将待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图，基于差值时频云图与杂音特征库判断待测音频数据中是否存在杂音，不再像现有技术中使用人工听音检测杂音，而是根据待测音频数据绘制时频云图，基于时频云图与标准时频云图检测待测音频中存在的杂音，将音频数据与杂音可视化，提高了音频检测的自动化程度，从而提高了音频检测的有效性。
进一步地，所述根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图包括：
对所述待测音频数据进行加窗处理，得到与所述待测音频数据对应的时域数据；
对所述时域数据进行傅里叶变换，得到与所述时域数据对应的频谱；
将所述频谱按照时间顺序进行绘制，生成与所述待测音频数据对应的待测时频云图。
由上述描述可知，对待测音频数据进行加窗处理后，进行傅里叶变换，得到频谱，将频谱进行绘制，生成待测时频云图，实现了音频数据的可视化，便于后续进行杂音检测，提高了音频检测的智能化程度。
进一步地，所述将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算之前还包括步骤：
获取多个标准音频数据；
根据所述多个标准音频数据生成对应的多个标准时频云图；
对所述多个标准时频云图进行平均计算，得到预设时频云图。
由上述描述可知，基于获取的多个标准音频数据，得到预设时频云图，以足够数量的合格品的时频云图作为标准，避免音频检测受到其他因素的影响导致准确性下降的问题，提高了音频检测的准确性。
进一步地，所述基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音包括：
判断所述差值时频云图中的任一时频数据是否超出预设框线，若是，则按照亮斑形式对超出预设框线的时频数据进行标记，得到亮斑特征；
对所述亮斑特征进行绘制，并生成特征时频云图；
将所述特征时频云图与杂音特征库中的每一杂音特征进行比对，得到多个相似度；
若所述多个相似度中的最大相似度超过预设值，则将所述特征时频云图标记为杂音特征时频云图，判断所述待测音频数据中存在杂音。
由上述描述可知，先判断差值时频云图中的任一时频数据是否超出预设框线，若超过，再将与差值时频云图对应的特征时频云图与杂音特征库进行比对，若最大相似度超过预设值，才认为存在杂音，通过多次判断才确认待测音频数据中存在杂音，且将杂音存在的特征以图像形式直观地呈现出来，实现了杂音特征的可视化，提高了音频检测的全面性和准确性。
进一步地，还包括步骤：
根据杂音类型库以及所述杂音特征时频云图确定所述待测音频数据中存在的杂音的类型。
由上述描述可知，确定存在杂音之后，还通过杂音类型库确定存在的杂音的类型，测试人员可以通过确定的杂音类型对产品进行改进，提高了音频检测的有效性和智能化程度。
请参照图2，本发明另一实施例提供了一种音频检测的终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取待测音频数据；
根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；
将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；
基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：根据获取的待测音频数据生成待测时频云图，将待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图，基于差值时频云图与杂音特征库判断待测音频数据中是否存在杂音，不再像现有技术中使用人工听音检测杂音，而是根据待测音频数据绘制时频云图，基于时频云图与标准时频云图检测待测音频中存在的杂音，将音频数据与杂音可视化，提高了音频检测的自动化程度，从而提高了音频检测的有效性。
进一步地，所述根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图包括：
对所述待测音频数据进行加窗处理，得到与所述待测音频数据对应的时域数据；
对所述时域数据进行傅里叶变换，得到与所述时域数据对应的频谱；
将所述频谱按照时间顺序进行绘制，生成与所述待测音频数据对应的待测时频云图。
由上述描述可知，对待测音频数据进行加窗处理后，进行傅里叶变换，得到频谱，将频谱进行绘制，生成待测时频云图，实现了音频数据的可视化，便于后续进行杂音检测，提高了音频检测的智能化程度。
进一步地，所述将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算之前还包括步骤：
获取多个标准音频数据；
根据所述多个标准音频数据生成对应的多个标准时频云图；
对所述多个标准时频云图进行平均计算，得到预设时频云图。
由上述描述可知，基于获取的多个标准音频数据，得到预设时频云图，以足够数量的合格品的时频云图作为标准，避免音频检测受到其他因素的影响导致准确性下降的问题，提高了音频检测的准确性。
进一步地，所述基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音包括：
判断所述差值时频云图中的任一时频数据是否超出预设框线，若是，则按照亮斑形式对超出预设框线的时频数据进行标记，得到亮斑特征；
对所述亮斑特征进行绘制，并生成特征时频云图；
将所述特征时频云图与杂音特征库中的每一杂音特征进行比对，得到多个相似度；
若所述多个相似度中的最大相似度超过预设值，则将所述特征时频云图标记为杂音特征时频云图，判断所述待测音频数据中存在杂音。
由上述描述可知，先判断差值时频云图中的任一时频数据是否超出预设框线，若超过，再将与差值时频云图对应的特征时频云图与杂音特征库进行比对，若最大相似度超过预设值，才认为存在杂音，通过多次判断才确认待测音频数据中存在杂音，且将杂音存在的特征以图像形式直观地呈现出来，实现了杂音特征的可视化，提高了音频检测的全面性和准确性。
进一步地，还包括步骤：
根据杂音类型库以及所述杂音特征时频云图确定所述待测音频数据中存在的杂音的类型。
由上述描述可知，确定存在杂音之后，还通过杂音类型库确定存在的杂音的类型，测试人员可以通过确定的杂音类型对产品进行改进，提高了音频检测的有效性和智能化程度。
本发明上述音频检测的方法及终端能够适用于任何需要进行音频检测的设备，比如扬声器、耳机和音响等，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
本实施例进行音频检测的装置如图4所示，包括：
信号发生器：用于激励待测音频设备发声；
工装：连接信号发生器与待测音频设备，将信号发生器产生的信号输入待测音频设备，激励待测音频设备发声，并将待测音频设备固定在测试设备上；
测试设备：模拟人耳的耳道声学特性；
静音箱：用于降低环境噪声对测试设备采集待测音频设备声音信号的干扰；
录音麦克风：采集待测音频设备发出的声音，并将声音信号转换成电信号的待测音频数据，将待测音频数据传输至杂音检测装备；
杂音检测装置：用于检测杂音；
本实施例中，所述待测音频设备为扬声器；
请参照图1、3-4，本实施例的一种音频检测的方法，包括步骤：
S1、获取待测音频数据；
具体的，如图3-4所示，通过信号发生器激励扬声器发声，测试设备中的录音麦克风采集扬声器的发声信号，并将发声信号转换成待测音频数据传输至杂音检测装置，杂音检测装置获取待测音频数据；
S2、根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；
对所述待测音频数据进行加窗处理，得到与所述待测音频数据对应的时域数据；
对所述时域数据进行傅里叶变换，得到与所述时域数据对应的频谱；
将所述频谱按照时间顺序进行绘制，生成与所述待测音频数据对应的待测时频云图；
具体的，如图3所示，通过杂音检测装置设定窗函数、窗函数时长以及步长，对待检测音频数据进行加窗处理，并从信号起始时刻逐渐步进至信号结束时刻，得到与待测音频数据对应的时域数据；
对每一个时域数据进行傅里叶变换，得到与时域数据对应的频谱；
将频谱按照时间顺序进行绘制，生成与待测音频数据对应的待测时频云图，该时频云图的x轴为时间轴，y轴为频率轴，颜色代表频谱幅度；
其中，窗函数为平顶窗函数；
S3、获取多个标准音频数据；
根据所述多个标准音频数据生成对应的多个标准时频云图；
对所述多个标准时频云图进行平均计算，得到预设时频云图；
具体的，获取足够数量的合格音频设备的标准音频数据；
对多个标准音频数据进行加窗处理以及傅里叶变换，并绘制生成对应的多个标准时频云图；
对多个标准时频云图进行平均计算，得到预设时频云图，如图3所示；
S4、将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；
S5、基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音。
实施例二
请参照图3、5-11，本实施例在实施例一的基础上进一步限定了如何判断是否存在杂音以及判断杂音类型，具体为：
所述S5具体为：
如图3所示，通过杂音检测装置判断所述差值时频云图中的任一时频数据是否超出预设框线，若是，则按照亮斑形式对超出预设框线的时频数据进行标记，得到亮斑特征；
其中，还可以热点形式进行标记；
对所述亮斑特征进行绘制，并生成特征时频云图；
将所述特征时频云图与杂音特征库中的每一杂音特征进行比对，得到多个相似度；
若所述多个相似度中的最大相似度超过预设值，则将所述特征时频云图标记为杂音特征时频云图，判断所述待测音频数据中存在杂音；
其中，所述杂音特征时频云图的x轴为时间轴，y轴为频率轴，体现了杂音出现的时间与频率，实现了杂音特征可视化；
根据杂音类型库以及所述杂音特征时频云图确定所述待测音频数据中存在的杂音的类型；
其中，杂音可以为磁间隙存在异物引起的嘶嘶音，音膜与华司、磁钢或轭铁碰撞导致的碰音，音膜分层原因引起的滋滋音，待测音频设备声短路引起的气流声等等，杂音类型包括碰音杂音以及嘶嘶音杂音等，本实施例对此不作限定，测试人员可根据确定出的杂音类型对待测音频设备进行改进；
图5展示了某一型号扬声器的预设时频云图，测试信号为扫频信号，频率范围从100Hz到20k Hz，1000Hz以下的每个频点持续10个周期，1000Hz以上的每个频点持续10ms，总测试时长约2秒，如图5所示，沿着时频云图的亮斑可画出一条曲线，该曲线对应的是每个时刻的主频，与扫频信号的时间-频率变化一致，本案例中，预设时频云图对杂音存在时最敏感的区域为图中的虚线框部分；
图6展示了待测时频云图与图5的预设时频云图进行差值计算，所得到的差值时频云图；
图7展示了图6对应的杂音特征时频云图，这是一种典型的嘶嘶音，在扫频范围内都存在，并且亮斑位置与扫频频率保持一致；
图8展示了某个合格品的特征时频云图，不存在热点或亮斑，表示该时频云图所有位置与预设时频云图相应位置的差距均在允许范围内，不存在杂音；
图9展示了存在碰音杂音的杂音特征时频云图，以独立的亮斑存在，属于短时间出现，且幅度较大的杂音；
图10的杂音特征时频云图表示除了有嘶嘶音杂音的存在，还存在一种持续出现，且不随扫频频率变化的杂音；
图11的杂音特征时频云图表示除了有嘶嘶音杂音的存在，还存在一种随机出现、重复出现的杂音。
实施例三
请参照图2，一种音频测试的终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一或实施例二中的步骤。
综上所述，本发明提供的一种音频检测的方法及终端，根据获取的待测音频数据生成对应的待测时频云图，实现了音频数据的可视化，便于后续进行杂音检测；将待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图，将差值时频云图中超出预设框线的时频数据按照亮斑形式进行标记，得到亮斑特征，对其进行绘制，并生成特征时频云图，将特征时频云图与杂音特征库中的每一杂音特征进行比对，若多个相似度中的最大相似度超过预设值，则将特征时频云图标记为杂音特征时频云图，判断待测音频数据中存在杂音，通过多次判断才确认待测音频数据中存在杂音，且将杂音存在的特征以图像形式直观地呈现出来，实现了杂音特征的可视化，提高了音频检测的全面性和准确性，最后根据杂音类型库以及杂音特征时频云图确定待测音频数据中存在的杂音的类型，测试人员可以通过确定的杂音类型对产品进行改进，提高了音频检测的有效性和智能化程度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种音频检测的方法，其特征在于，包括步骤：
获取待测音频数据；
根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；
将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；
基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音。
2.根据权利要求1所述的一种音频检测的方法，其特征在于，所述根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图包括：
对所述待测音频数据进行加窗处理，得到与所述待测音频数据对应的时域数据；
对所述时域数据进行傅里叶变换，得到与所述时域数据对应的频谱；
将所述频谱按照时间顺序进行绘制，生成与所述待测音频数据对应的待测时频云图。
3.根据权利要求1所述的一种音频检测的方法，其特征在于，所述将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算之前还包括步骤：
获取多个标准音频数据；
根据所述多个标准音频数据生成对应的多个标准时频云图；
对所述多个标准时频云图进行平均计算，得到预设时频云图。
4.根据权利要求1所述的一种音频检测的方法，其特征在于，所述基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音包括：
判断所述差值时频云图中的任一时频数据是否超出预设框线，若是，则按照亮斑形式对超出预设框线的时频数据进行标记，得到亮斑特征；
对所述亮斑特征进行绘制，并生成特征时频云图；
将所述特征时频云图与杂音特征库中的每一杂音特征进行比对，得到多个相似度；
若所述多个相似度中的最大相似度超过预设值，则将所述特征时频云图标记为杂音特征时频云图，判断所述待测音频数据中存在杂音。
5.根据权利要求4所述的一种音频检测的方法，其特征在于，还包括步骤：
根据杂音类型库以及所述杂音特征时频云图确定所述待测音频数据中存在的杂音的类型。
6.一种音频检测的终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取待测音频数据；
根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图；
将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算，得到差值时频云图；
基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音。
7.根据权利要求6所述的一种音频检测的终端，其特征在于，所述根据所述待测音频数据生成对应的待测时频云图包括：
对所述待测音频数据进行加窗处理，得到与所述待测音频数据对应的时域数据；
对所述时域数据进行傅里叶变换，得到与所述时域数据对应的频谱；
将所述频谱按照时间顺序进行绘制，生成与所述待测音频数据对应的待测时频云图。
8.根据权利要求6所述的一种音频检测的终端，其特征在于，所述将所述待测时频云图与预设时频云图进行差值计算之前还包括步骤：
获取多个标准音频数据；
根据所述多个标准音频数据生成对应的多个标准时频云图；
对所述多个标准时频云图进行平均计算，得到预设时频云图。
9.根据权利要求6所述的一种音频检测的终端，其特征在于，所述基于所述差值时频云图与杂音特征库判断所述待测音频数据中是否存在杂音包括：
判断所述差值时频云图中的任一时频数据是否超出预设框线，若是，则按照亮斑形式对超出预设框线的时频数据进行标记，得到亮斑特征；
对所述亮斑特征进行绘制，并生成特征时频云图；
将所述特征时频云图与杂音特征库中的每一杂音特征进行比对，得到多个相似度；
若所述多个相似度中的最大相似度超过预设值，则将所述特征时频云图标记为杂音特征时频云图，判断所述待测音频数据中存在杂音。
10.根据权利要求9所述的一种音频检测的终端，其特征在于，还包括步骤：
根据杂音类型库以及所述杂音特征时频云图确定所述待测音频数据中存在的杂音的类型。
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| CN113423052A true CN113423052A (zh) | 2021-09-21 |
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