CN113453137B - 麦克风阵列中单麦异常检测方法及其检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及麦克风阵列领域，具体涉及一种麦克风阵列中单麦异常检测方法及其检测装置，实现了对麦克风阵列中单麦异常的准确高效识别，极大地降低了误判的发生。本发明麦克风阵列中单麦异常检测方法，包括：制作测试音频，测试音频为包含麦克风阵列的单频点待测系统共振频率之外的音频，播放测试音频，麦克风阵列实时录音，录音方式为同一时间点控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风录音或者不录音；采集麦克风阵列中所有麦克风的音频数据；查看采集的音频数据，若某麦克风处于录音状态后无音频数据，则判定该麦克风工作异常；若某麦克风处于不录音状态后有音频数据，则判定该麦克风工作异常。本发明适用于麦克风阵列中单麦异常检测。

Description

麦克风阵列中单麦异常检测方法及其检测装置
技术领域
本发明涉及麦克风阵列领域，具体涉及一种麦克风阵列中单麦异常检测方法及其检测装置。
背景技术
智能语音作为一种人机交互(man-machine dialog)方式，虽诞生已久，随着近年来麦克风阵列技术的成熟才逐步推广。
麦克风阵列技术依靠具有一致性的麦克风空间布阵，对同一声源采样，可以提高信号精度，抵御噪声干扰。麦克风阵列100原理如图1所示，将2n颗PDM(脉冲密度调制)MEMS(微机电系统)麦组成拾音系统，每2颗麦并联(例如1号和2号麦克风并联)，构成最小系统。2个麦克风复用同一数据接口总线102，并在同一个时钟101下工作，在时钟的上升、下降沿进行切换，分别传输数据。例如，上升沿有效为左声道麦克风L，右声道麦克风R同理。当其中一颗麦克风导通不良时(原因可能为虚焊、空焊、假焊)，正常的麦克风会一直占有数据接口，而在导通不良麦克风数据有效的变化沿来临后，数据会保持上一个状态，无法更新。因此，在拆分左右声道数据时，由于数据接口上一直有正常麦克风的数据，所以波形上看，导通和导通不良的麦克风均有数据。但实际上导通不良的麦克风数据是导通的麦克风数据，形成一种麦克风阵列正常工作的假象，掩盖了异常。
而现有检测麦克风阵列中单麦异常，导通不良(原因可能为虚焊、空焊、假焊)的方法是基于人工或光学检测，存在无法识别上述正常工作假象的情况，导致存在误判的可能，并且效率低，因此无法准确有效地区分出阵列中异常的单颗麦克风。
发明内容
本发明的目的是提供一种麦克风阵列中单麦异常检测方法及其检测装置，实现了对麦克风阵列中单麦异常的准确高效识别，极大地降低了误判的发生。
本发明采取如下技术方案实现上述目的，麦克风阵列中单麦异常检测方法，包括：
步骤1、制作测试音频，所述测试音频为包含麦克风阵列的单频点待测系统共振频率之外的音频；
步骤2、播放测试音频，麦克风阵列实时录音，所述录音方式为同一时间点控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风录音或者不录音；
步骤3、麦克风阵列录音结束后，采集麦克风阵列中所有麦克风的音频数据；
步骤4、查看采集的音频数据，若麦克风阵列中某麦克风处于录音状态后无音频数据，则判定该麦克风工作异常；若麦克风阵列中某麦克风处于不录音状态后有音频数据，则判定该麦克风工作异常。
进一步的是，步骤2中，控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风不录音的方式包括：采用隔音板或橡皮泥阻断该麦克风，控制该麦克风不录音。
麦克风阵列中单麦异常检测装置，应用于上述所述的麦克风阵列中单麦异常检测方法，包括静音箱，所述静音箱底部设置有扬声器，用于播放测试音频，顶部设置有出音孔，所述出音孔的形状及大小与单颗麦克风相匹配。
进一步的是，所述静音箱为圆柱体或长方体结构。
进一步的是，所述静音箱的箱体内壁紧贴有吸音棉。
本发明采用同一时间点控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风录音或者不录音，能够避免相互影响，并且测试音频为包含麦克风阵列的单频点待测系统共振频率之外的音频，能够避免结构串音的干扰，分别分析麦克风的音频数据，若在录音后没有音频数据，则为异常单麦，若不录音的情况下，存在音频数据，则为单麦异常，因此极大地降低了误判的发生，并且通过数据分析实现了对麦克风阵列中单麦异常的准确高效识别。
附图说明
图1是本发明麦克风阵列的原理结构示意图。
图2是本发明静音箱结构示意图。
图3是本发明控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风不录音的示意图。
图4是本发明麦克风阵列中单麦异常检测的方法流程图。
附图中，100为麦克风阵列，101为时钟总线，102为数据总线，L为左声道麦克风，R为右声道麦克风，1-2n分别为麦克风，201为静音箱，202为出音孔，203为扬声器，103为被密封的麦克风。
具体实施方式
本发明麦克风阵列中单麦异常检测方法，如图4所示，包括：
步骤101、制作测试音频，所述测试音频为包含麦克风阵列的单频点待测系统共振频率之外的音频；
步骤102、播放测试音频，麦克风阵列实时录音，所述录音方式为同一时间点控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风录音或者不录音；
步骤103、麦克风阵列录音结束后，采集麦克风阵列中所有麦克风的音频数据；
步骤104、查看采集的音频数据；
步骤105、若麦克风阵列中某麦克风处于录音状态后无音频数据，则判定该麦克风工作异常；
步骤106、若麦克风阵列中某麦克风处于不录音状态后有音频数据，则判定该麦克风工作异常。
步骤101中，包含麦克风阵列的单频点待测系统，例如，若电视包含麦克风阵列，则单频点待测系统为包含麦克风阵列的电视，所要检测的对象即为电视上的麦克风阵列；若智能音响设备包含麦克风阵列，则单频点待测系统为包含麦克风阵列的智能音响设备，所要检测的对象即为智能音响设备上的麦克风阵列。
步骤102中，控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风不录音的方式包括：采用隔音板或橡皮泥阻断该麦克风，控制该麦克风不录音。
麦克风阵列中单麦异常检测装置如图2，应用于上述所述的麦克风阵列中单麦异常检测方法，包括静音箱201，所述静音箱底部设置有扬声器203，用于播放测试音频，顶部设置有出音孔202，所述出音孔的形状及大小与单颗麦克风相匹配，每次只能放置一个待测试的麦克风；静音箱为圆柱体或长方体结构，静音箱的箱体内壁紧贴有吸音棉。
在检测时，仅将单颗麦克风对准工装放音孔。工装扬声器播放测试音频。该麦克风进行录音。录音结束后导出原始数据，查看音频。当音频有数据不为空，说明该麦克风工作正常。若音频为空，说明该麦克风异常，存在导通不良现象。依次对剩下的2n-1颗麦克风依次检测。
在控制麦克风阵列中仅有一颗麦克风不录音检测时，麦克风阵列前设置扬声器，扬声器播放测试音频。依次阻断麦克风收音，阻断的方式可以为隔音板、橡皮泥、手指压紧。使每一次测试时，都存在一颗麦克风无法录音(例如，被密封的麦克风103)。查看音频，当所有的音频数据中，有一路无数据，则说明该被遮挡麦克风工作正常；若所有的音频数据中，每一路都有数据，说明该被遮挡麦克风工作异常，存在导通不良现象。依次对剩下的2n-1颗麦克风依次检测。
综上所述，实现了对麦克风阵列中单麦异常的准确高效识别，极大地降低了误判的发生。

Claims (5)

1.麦克风阵列中单麦异常检测方法，其特征在于，包括：
步骤1、制作测试音频，所述测试音频为包含麦克风阵列的单频点待测系统共振频率之外的音频；
步骤2、播放测试音频，麦克风阵列实时录音，录音方式为同一时间点控制麦克风阵列中仅有一颗PDM麦克风录音或者不录音；
步骤3、麦克风阵列录音结束后，采集麦克风阵列中所有PDM麦克风的音频数据；
步骤4、查看采集的音频数据，若麦克风阵列中某PDM麦克风处于录音状态后无音频数据，则判定该PDM麦克风工作异常；若麦克风阵列中某PDM麦克风处于不录音状态后有音频数据，则判定该PDM麦克风工作异常。
2.根据权利要求1所述的麦克风阵列中单麦异常检测方法，其特征在于，步骤2中，控制麦克风阵列中仅有一颗PDM麦克风不录音的方式包括：采用隔音板或橡皮泥阻断该PDM麦克风，控制该PDM麦克风不录音。
3.麦克风阵列中单麦异常检测装置，应用于如权利要求1所述的麦克风阵列中单麦异常检测方法，其特征在于，包括静音箱，所述静音箱底部设置有扬声器，用于播放测试音频，顶部设置有出音孔，所述出音孔的形状及大小与单颗PDM麦克风相匹配。
4.根据权利要求3所述的麦克风阵列中单麦异常检测装置，其特征在于，所述静音箱为圆柱体或长方体结构。
5.根据权利要求4所述的麦克风阵列中单麦异常检测装置，其特征在于，所述静音箱的箱体内壁紧贴有吸音棉。
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