CN114760567B - 耳机音质效果的校准方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字信号处理的技术领域，并公开了一种耳机音质效果的校准方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取待校准样机的频率响应数据和预设的目标频率响应曲线；根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件；若是，则针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据；在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果。本发明通过遗传算法快速搜索合适的滤波器参数以确定EQ参数来提高耳机左右耳校准效果一致的精确度，进而提高了产品音质效果的质量和生产效率。

Description

耳机音质效果的校准方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域，尤其涉及耳机音质效果的校准方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着人们生活品质的提高以及对出行需求的提高，人们对TWS(TrueWirelessStereo，真正的无线立体声)耳机的音质效果的需求日益增强。其中，TWS耳机的左右耳效果一致性在人们对音质的感知中越发突显其重要性。

目前，通常采用分档方式和人工调整方式来保证TWS耳机的左右耳效果一致性，但是，这两种耳机校准的方式存在着很大的缺陷。一方面，采用分档方式会出现档位难以界定的情况且分档操作复杂生产效率低，也无法解决某些产品的频响曲线局部不良导致生产良率下降的问题；而另一方面，采用人工调整方式来调整EQ(Equalizer，均衡器)参数不仅对操作人员的经验要求高，而且存在操作效率低的现象。

综上，现有校准耳机的左右耳方式存在操作复杂且生产效率低的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种耳机音质效果的校准方法、装置、设备及存储介质，旨在实现更加简便快速地设置EQ参数来提高耳机左右耳校准效果一致的精确度，从而提高了产品音质效果的质量和生产效率。

为实现上述目的，本发明提供一种耳机音质效果的校准方法，所述耳机音质效果的校准方法，包括：

获取待校准样机的频率响应数据和预设的目标频率响应曲线；

根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件；

若是，则针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据；

在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果。

可选地，所述根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件的步骤，包括：

确定所述待校准样机对应的主要增益信息；

根据所述主要增益信息平移所述频率响应数据以确定所述频率响应数据是否处于所述目标频率响应曲线对应的校准阈值范围；

若确定所述频率响应数据处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据不符合所述校准条件；

若确定所述频率响应数据不处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据符合所述校准条件。

可选地，所述确定所述待校准样机对应的主要增益信息的步骤，包括：

计算所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线在对应频率点下的差值；

计算所述校准阈值范围内全部所述差值的平均值；

将所述平均值作为所述待校准样机对应的主要增益信息。

可选地，所述针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数的步骤，包括：

将所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的交汇点作为区间分割点，并根据所述区间分割点进行区域划分得到待校准区间；

获取所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的最大偏差位置，并将所述最大偏差位置所属的待校准区间确定为当前待校准区间；

根据所述当前待校准区间确定滤波器参数的取值范围；

基于预设遗传算法获取遗传因子信息，并根据所述遗传因子信息和所述取值范围得到滤波器参数。

可选地，所述根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据的步骤，包括：

根据所述滤波器参数得到滤波器频率响应函数的系数；

根据所述系数确定滤波器频率响应信息；

将所述滤波器频率响应信息叠加到所述频率响应数据以对所述频率响应数据进行校准得到所述新的频率响应数据。

可选地，在所述在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果的步骤之前，所述方法还包括：

判断所述新的频率响应数据是否符合所述校准条件；

若所述新的频率响应数据符合所述校准条件，则重新执行针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据的步骤。

可选地，在所述确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果的步骤之后，所述方法还包括：

将所述滤波器参数写入所述待校准样机，并在复测到写入所述滤波器参数后的待校准样机的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定所述待校准样机左右耳的音质效果一致。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种耳机音质效果的校准装置，本发明耳机音质效果的校准装置包括：

获取模块，用于获取待校准样机的频率响应数据和预设的目标频率响应曲线；

判断模块，用于根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件；

更新模块，若是，则针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据；

执行模块，用于在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果。

本发明耳机音质效果的校准装置的各个功能模块在运行时实现如上所述的本发明耳机音质效果的校准方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的耳机音质效果的校准程序，所述耳机音质效果的校准程序被所述处理器执行时实现上所述的耳机音质效果的校准方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种耳机音质效果的校准存储介质，所述存储介质上存储有耳机音质效果的校准程序，所述耳机音质效果的校准程序被处理器执行时实现如上所述的耳机音质效果的校准的步骤。

本发明设置了一个目标频率响应曲线，控制中枢先通过算法确定待校准样机的mainGain，再根据mainGain将频率响应数据的整体上下平移至最接近目标频率响应曲线的位置以得到更新EQBefore后，继续判断EQBefore是否需要校准，再根据预设的遗传算法来自动设置EQ滤波器参数，并把待校准样机的频率响应数据逼近到以目标频率响应曲线为中心的上下可接受的校准阈值范围内，以达到所有产品的频响曲线接近，实现左右耳音质效果的均衡，提升产品的一致性。

区别于传统的耳机校准方法，本发明设置目标频率响应曲线，通过预设算法主体模块自动检索滤波器参数来保证左右耳音质效果的一致性，提高了耳机校准的精确度，从而有效地避免了现有技术中耳机校准档位难以界定且操作校准复杂的现象发生。因此，通过简化了耳机校准的流程进一步地提高了产品的音质效果质量和生产效率。

附图说明

图1为本发明耳机音质效果的校准方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明耳机音质效果的校准方法一实施例涉及的自动EQ校准算法的主体流程示意图；

图3为本发明耳机音质效果的校准方法一实施例涉及的EQBefore、Golden以及Limit的曲线示意图；

图4为本发明耳机音质效果的校准方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明耳机音质效果的校准方法一实施例涉及的产线自动EQ校准算法的工作流程示意图；

图6为本发明耳机音质效果的校准方法一实施例涉及的遗传算法的逻辑流程示意图；

图7为本发明耳机音质效果的校准装置模块的示意图；

图8为本发明实施例方案涉及的终端设备的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种耳机音质效果的校准方法，参照图1所示，图1是本发明耳机音质效果的校准方法第一实施例的流程示意图。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。

本实施例中，本发明提供的耳机音质效果的校准方法应用于针对耳机左右耳音质效果进行校准的终端设备，并具体可以由该终端设备中的控制中枢来执行，本发明耳机音质效果的校准方法包括：

步骤S10：获取待校准样机的频率响应数据和预设的目标频率响应曲线；

在本实施例中，控制中枢直接获取系统内部预设的目标频率响应曲线，以及利用样品声学测试软件间接获取待校准样机的频率响应数据。

需要说明的是，频率响应数据是根据样品声学测试软件测试待校准样机输出的，可以用EQBefore曲线(待校准频响曲线)表示；在本实施例中，频率响应数据如表1所示，表1为待校准样机的频率响应数据101样式，其中，第一行是频率为20-20KHz的1/12倍频程分布，即频率值，第二行为频率响应幅度dB，即幅值dB，中间…代表省略了n个数值。

20	21.2	22.4	23.6	25	…	16000	17000	18000	19000	20000
											106.21	106.76	107.26	107.72	108.23	…	88.87	89.52	83.16	79.89	77.7

表1

预设的目标频率响应曲线是根据一批产品的声学测试输出的频率响应数据，通过对每一个频率点计算平均值得到，也可以是根据经验直接得到。预设的目标频率响应曲线可以用Golden曲线(金机曲线)表示；在本实施例中，预设的目标频率响应曲线对应的数据如表2所示，表2为预设的目标频率响应曲线对应的数据102样式，其中，第一行是频率值，第二行是幅值dB，中间…代表省略了n个数值。

20	21.2	22.4	23.6	25	…	16000	17000	18000	19000	20000
											107.19	107.72	108.21	108.66	109.15	…	87.12	77.91	72.63	69.30	66.98

表2

在本实施例中，为了更直观地确定频率响应数据(EQBefore)与预设的目标频率响应曲线(EQBefore)之间的关系，可以参照图3，图3为EQBefore、Golden以及Limit的曲线图，需要说明的是，图3中的横轴为频率，纵轴为幅值dB，其中，Golden曲线是一个目标参考曲线，EQBefore曲线无限接近于Golden曲线。

步骤S20：根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件；

在本实施例中，控制中枢通过从TWS耳机中获取的主要增益信息用于将频率响应数据的整体上下平移到最接近目标频率响应曲线的位置后，再判断平移后的频率响应数据是否在目标频率响应曲线对应的校准阈值范围内来确定是否符合校准条件。

需要说明的是，主要增益信息可以用mainGain表示，控制中枢是通过先计算对应频率点下的Golden和EQBefore数据的差值(lexp)，再将校准阈值范围内的所有lexp求平均值得到mainGain。

校准阈值范围即校准门限，是以Golden曲线为中心的上下可接受的偏移范围，可以用Limit表示，频率点与Golden数据的频率点相对应，但可以是Golden数据的一段频率点区间。Limit在每一个频率点都有上限(limitUp)和下限(limitDown)，分别表示相对于Golden可接受的上下偏移范围。在本实施例中，校准阈值范围数据如表3所示，表3为校准阈值范围的数据103样式，其中，第一行是频率值，第二、三行是幅值dB,中间…代表省略了n个数值，第二行是Limit上限，第三行是Limit下限。

表3

在本实施例中，为了更直观地观察Limit的范围，可以参照图3，图3中Limit曲线是以Golden曲线为参考确定的上下波动范围，即可接受的偏移范围。

具体地来说，如图2所示，图2为自动EQ校准算法的主体流程应用图，控制中枢先在模块2001中调整mainGain将频率响应数据的整体上下平移至最接近目标频率响应曲线的位置来更新EQBefore，再到模块2002中判断更新EQBefore是否需要校准。

在本实施例中，一方面，通过调整mainGain确保EQBefore逼近Golden曲线后，有利于实现更加清晰地确定频率响应数据是否符合校准条件的效果；另一方面，利用mainGain平移后的EQBefore一定会和Golden曲线形成交叉点，这也有利于实现下一步骤中进行区域划分的操作。

步骤S30：若是，则针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据；

在本实施例中，控制中枢确定频率响应数据符合校准条件后，再确定EQBefore和Golden曲线形成交叉点，并将交叉点作为区间分割点进行区域划分以确定待校准区间，然后再根据EQBefore和Golden之间的最大偏差位置所属的待校准区间确定为当前待校准区间，控制中枢再根据预设遗传算法搜索得到滤波器参数后，再根据滤波器参数搜索到合适的滤波器并叠加到EQBefore上，以对频率响应数据进行校准得到新的频率响应数据。

需要说明的是，滤波器参数指的是EQ参数，具体代表Fc(截止频率)、Gain(增益)和Q(品质因素)这三个参数。待校准区间指的是经过区间分割点进行区域划分的每一个区间。另外，需要说明的是，每一个区间之间的EQBefore要么是全部大于Golden，要么是全部小于Golden。

在本实施例中，具体地来说，如图2所示，图2为自动EQ校准算法的主体流程应用图，控制中枢确定频率响应数据需要校准后，先在模块2003中确定EQBefore和Golden曲线之间交叉点，再根据交叉点划分待校准区域，并根据EQBefore和Golden之间的最大偏差位置获取一个待校准区域作为当前待校准区域，然后再到模块2004中根据当前待校准区域利用预设遗传算法搜索合适的滤波器参数来确保该滤波器可以把当前待校准区域拉进到Limit内，最后再进入模块2005中把上一步搜索到的滤波器叠加到EQBefore上，更新EQBefore。另外，如果在规定进化世代之内没能找到合适的滤波器，则输出校准失败信息，停止程序。其中，规定进化世代可以理解为系统预设的遗传算法内设置的最大代数限制。

在本实施例中，通过利用预设遗传算法搜索合适的滤波器参数可以快速简便地将当前待校准区域拉进到Limit内，以达到待测样机的频响曲线接近的目的，不仅实现耳机左右耳均衡的一致性效果，还通过简便操作提高了耳机左右耳一致的校准效率来进一步生产效率。

步骤S40：在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果。

在本实施例中，控制中枢在判断到新的频率响应数据不需要校准后，则停止校准，并确定基于滤波器参数进行声学复测的待校准样机的音质效果。

需要说明的是，待校准样机的音质效果指的是待校准耳机的左右耳响度均衡的一致性效果。

在本实施例中，具体地来说，如图2所示，控制中枢将在模块2005中获取的更新EQBefore(即新的频率响应数据)传输至模块2002中，并继续判断更新EQBefore是需要校准；若确定更新EQBefore不需要校准，则停止校准并保存已搜索到的滤波器参数。故而，控制中枢再根据滤波器参数进行声学复测的待校准样机的音质效果。

综上，如图5所示，图5为本发明的产线自动EQ校准算法的工作流程，通过在AUTOEQ(自动EQ校准的算法主体模块，图中1005)中输入1001、1002、1003和1004模块获取的信息，计算出合适的滤波器参数，再输出运行结果于图中1006模块中保持EQ参数，再将EQ参数写入待校准产品的寄存器中(图中1007)，然后再通过声学测试复测产品的频响特性(图中1008)，检测是否符合预定要求。其中，其他配置选项设定(图中1004)，如最大可使用滤波器个数和遗传算法中的最大代数限制等可选配置。

本发明通过设置一个目标频率响应曲线，控制中枢先通过算法确定待校准样机的mainGain，再根据mainGain将频率响应数据的整体上下平移至最接近目标频率响应曲线的位置以得到更新EQBefore后，继续判断EQBefore是否需要校准，再根据预设的遗传算法来自动设置EQ滤波器参数，并把待校准样机的频率响应数据逼近到以目标频率响应曲线为中心的上下可接受的校准阈值范围内，以达到所有产品的频响曲线接近，实现左右耳的均衡，提升产品的一致性。

区别于传统的耳机校准方法，本发明设置目标频率响应曲线，通过预设算法主体模块自动检索滤波器参数来保证左右耳的一致性，提高了耳机校准的精确度，从而有效地避免了现有技术中耳机校准档位难以界定且操作校准复杂的现象发生。因此，通过简化了耳机校准的流程进一步地提高了产品质量和生产效率。

进一步地，基于本发明耳机音质效果的校准方法第一实施例，提出本发明耳机音质效果的校准方法第二实施例。参照图4，图4是本发明耳机音质效果的校准方法第二实施例的流程示意图。

在本实施例中，上述步骤S20中，根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件的步骤，具体可以包括：

步骤S201：确定所述待校准样机对应的主要增益信息；

控制中枢先获取待校准样机在校准阈值范围内对应频率点下的Golden和EQBefore数据的差值(lexp)，再计算得到所有差值的平均值，并将平均值作为主要增益信息。

在本实施例中，通过确定对应频率点下的Golden和EQBefore数据的差值(lexp)进而可以确定待校准样机在校准阈值范围内的全部差值的平均值，达到获取待校准样机对应的主要增益信息的效果。

步骤S202：根据所述主要增益信息平移所述频率响应数据以确定所述频率响应数据是否处于所述目标频率响应曲线对应的校准阈值范围；

控制中枢根据主要增益信息对频率响应数据进行平移，平移至最逼近目标频率响应曲线的位置后，控制中枢再判断频率响应数据是否处于校准阈值范围内。

在本实施例中，通过调整mainGain平移EQBefore可以提高EQBefore逼近Golden曲线的准确度，进而有利于判断EQBefore是否符合校准条件。

步骤S203：若确定所述频率响应数据处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据不符合所述校准条件；

在本实施例中，控制中枢获取到频率响应数据处于校准阈值范围的信息后，则可以确定频率响应数据不符合校准条件。

步骤S204：若确定所述频率响应数据不处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据符合所述校准条件。

在本实施例中，控制中枢获取到频率响应数据不处于校准阈值范围的信息后，则可以确定频率响应数据符合校准条件。

进一步地，在一些可行的实施例中，上述的步骤S201：确定所述待校准样机对应的主要增益信息，可以包括：

步骤S2011：计算所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线在对应频率点下的差值；

控制中枢先获取频率响应数据和目标频率响应曲线的对应频率点，并将对应频率点在频率响应数据上的值作为第一数值，以及将对应频率点在目标频率响应曲线上的值作为第二数值，再计算第二数值与第一数值的差值，如下列公式1所示：

lexp＝golden-before

在本实施例中，golden是第二数值，即对应频率点在目标频率响应曲线上的值；before是第一数值，即对应频率点在频率响应数据上的值；lexp表示差值。

步骤S2012：计算所述校准阈值范围内全部所述差值的平均值；

控制中枢先获取校准阈值范围内的所有差值lexp，再根据差值lexp的总值和总个数求取平均值，如下列公式2所示，

mainGain＝sum(lexp[limitBegin:limitEnd])/(limitEnd-limitBegin)

在本实施例中，limitBegin和limitEnd分别表示Limit对应于EQBefore的起始位置和结束位置；mainGain表示主要增益信息。

另外，在一些可行的实施例中，根据mainGain对EQBefore进行平移,可直接对Lexp进行平移操作，如下列公式3所示：

lexp＝lexp-mainGain

其中，等式右边的lexp指的是对应频率点下的golden和before数据的差值。

步骤S2013：将所述平均值作为所述待校准样机对应的主要增益信息。

在本实施例中，控制中枢将获取到的校准阈值范围内所有差值lexp的平均值作为待校准样机对应的主要增益信息。

进一步地，在一些可行的实施例中，上述的步骤S30：针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，可以包括：

步骤S3010：将所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的交汇点作为区间分割点，并根据所述区间分割点进行区域划分得到待校准区间；

控制中枢通过搜索频率响应数据和目标频率响应曲线之间的交汇点来确定区间分割点，再根据区间分割点对频率响应数据进行区域划分得到待校准区间。

需要说明的是，控制中枢寻找区间分割点操作可参考：如果lexp[n]*lexp[n+1]<0，则说明Lexp[n]和Lexp[n+1]符号不同，则第n个数据就是一个区域分割点。

在本实施例中，区间分割点确保每一个区间之间的EQBefore要么是全部大于Golden，要么是全部小于Golden,此时只需要PeakEQ(峰型参数型均衡器，指的是均衡器或滤波器处理声音讯号的方式)类型的IIR滤波器(Infinite Impulse Response，无限脉冲响应滤波器)就可以对每一个区域进行校准。

步骤S3011：获取所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的最大偏差位置，并将所述最大偏差位置所属的待校准区间确定为当前待校准区间；

控制中枢获取频率响应数据和目标频率响应曲线之间的最大偏差位置后，可以很容易地确定最大偏差位置是落在哪个待校准区间中，并将这个区间称为当前待校准区间。

在本实施例中，先对偏差最大的区域进行校准，有利于整条曲线的校准，否则在校准最大偏差区间的时候可能会影响到相邻的已校准过的区域又超出Limit框线，故而，先校准最大偏差区间是一个好的选择，控制中枢取出这个区间的开始位置和结束位置，送入下一步操作。

步骤S3012：根据所述当前待校准区间确定滤波器参数的取值范围；

控制中枢根据当前待校准区间的EQBefore数据计算出Fc、Q和Gain三个滤波器参数的取值范围，例如，Fc的取值范围为在FcMin～FcMax之间；Q的取值范围在Qmin～QMax之间；Gain的取值范围在GainMin～GainMax之间。

在本实施例中，控制中枢根据待校准区间lexp的绝对值的最大值和待校准区间lexp的正负符号便可以得出GainMax和GainMin的值，即Gain的取值范围；控制中枢根据待校准区间的频率宽度和最大Gain值来确定QMin和QMax的值，也可以根据经验预先设定好，例如QMin设置为0.1，Qmax设置为10，即Q的取值范围；控制中枢根据当前待校准区域的开始位置的频率值设置为FcMin，并根据当前待校准区域结束位置的频率值设置为FcMax，即Fc的取值范围。

步骤S3013：基于预设遗传算法获取遗传因子信息，并根据所述遗传因子信息和所述取值范围得到滤波器参数。

控制中枢获取预设遗传算法中设置的3个遗传因子，并在滤波器参数的取值范围内根据遗传因子的值求出所代表的FcQGain的数值，即滤波器参数，其关系设置如下(关系式1)：

Fc＝FcMin+(FcMax–FcMin)*x1

Q＝QMin+(QMax–QMin)*x2

Gain＝GainMin+(GainMax–GainMin)*x3

在本实施例中，所用的IIR滤波器为PeakEQ类型，通常PeakEQ滤波器可用Fc、Gain、Q三个参数来直观描述，所以在预设遗传算法中设置3个遗传因子x1、x2、x3,分别代表要求解的Fc、Gain、Q三个值的相关数，x1、x2、x3的取值范围为0-1之间。

进一步地，在另一些可行的实施例中，上述的步骤S30：根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据，可以包括：

步骤S3021：根据所述滤波器参数得到滤波器频率响应函数的系数；

控制中枢根据Fc、Q和Gain三个参数可推导出该滤波器频率响应函数的系数b0、b1、b2、a0、a1、a2。

在本实施例中，根据PeakEQ滤波器已知的Fc/gain/Q参数，得到IIR滤波器频率响应函数的b0、b1、b2、a0、a1、a2系数，公式4如下：

Fsis the sample rate.(Fs表示待校准样机的采样率)

Fcis the center(peak)or midpoint(shelf)frequency.(Fc表示截止频率)

gis the gain.(g是增益)

Qis the quality factor(peak)or slope(shelf).(Q是品质因数)

Intermediate variables(中间变量):

sin＝sin(w),cos＝cos(w),/>

Peakingfilter(峰值滤波器):

b₀＝1+α·A，b₁＝-2cos，b₂＝1-α·A；

a₁＝-2cos，/>

步骤S3022：根据所述系数确定滤波器频率响应信息；

控制中枢根据滤波器频率响应函数的b0、b1、b2、a0、a1、a2系数从而可以确定滤波器频率响应信息，即EQBefore对应频率下的频率响应H，计算公式5如下:

z＝e(2*PI*(1/fs)*freq)

H＝(b0*z(2)+b1*z+b2)/(a0*z(2)+a1*z+a2)

在本实施例中，控制中枢将滤波器频率响应函数的b0、b1、b2、a0、a1、a2系数代入公式5中进行一系列计算，得到滤波器频率响应信息，也称滤波器频率为freq点的响应H。

步骤S3023：将所述滤波器频率响应信息叠加到所述频率响应数据以对所述频率响应数据进行校准得到所述新的频率响应数据。

控制中枢根据遗传算法搜索到的滤波器频率响应信息(H)叠加到频率响应数据以对频率响应数据进行校准得到新的频率响应数据，即更新EQBefore；控制中枢也可以将H直接叠加在频率响应数据以对频率响应数据进行校准得到更新lexp。

在本实施例中，为方便计算可将滤波器频率响应信息即H直接作用于lexp上获取当前lexp与Limit的差值，然后取出差值中的最大值作为适应度，计算公式6如下：

diff＝abs(lexp-20*log10(abs(H))-(limitUp–limitDown)/2)

fitness＝max(diff)

由此可知，此适应度越小，该滤波器的效果越好，当finess小于0时，说明此滤波器可以把EQBefore校准到Limit范围内。

需要说明的是，根据遗传算法确定滤波器适应度的流程如图6所示，图6为遗传算法在本发明中的流程逻辑图，种群个体数量的设置可根据实际需求进行设置，种群数量大更有利于找到最优解，但计算量会增加，在本实施例中，种群个体数量可设为800。其中，种群个体数量代表最大可使用滤波器个数。种群初始化(图中3001模块)指的是初始化时，对每个个体的每个基因赋值随机数(要求随机数是均匀分布的)，随机数值大小在0-1之间。

控制中枢确定种群初始化后进入3002模块中计算个体适应度，计算本代种群中每个个体的适应度，根据公式6中描述的适应度计算公式进行计算，计算完成后，每一个个体都有自己的适应度数值，即每一个滤波器都有相对应的滤波效果。控制中枢再调用图中3003模块根据适应度排序。

控制中枢根据个体的适应度数值高低，对本代种群中的个体进行升序排序后，再调用图中3004模块来判断是否满足适应度要求。

控制中枢判断最优适应度的个体是否已经满足适应度要求，即Fitness<0，如果满足，则保存最优解的个体基因x1,x2,x3，结束搜寻，否则继续向下运行，并调用图中3005模块来判断是否已达到进化的最大世代，如果世代已达到最大代数限制，则输出失败信息，停止进化，避免长时间无法收敛，造成程序死循环。

若控制中枢确定未达到进化的最大世代，则继续向下运行并调用图中3006模块来选择父母进行杂交产生后代，详细地说，排序之后，可选择前400个个体作为父母，进行杂交产生800个后代。再随机从前400个个体中选择2个个体，随机选择交叉点，交叉点可为1或2。然后重复选择800次，即产生800个新个体，做为新一世代种群。需要说明的是，如果交叉点是1，则从第一个个体中选择第一个基因，再从第二个个体中选择第二个和第三个基因作为此父母后代的基因；如果交叉点是2，则从第一个个体中选择第一个基因和第二个基因，从第二个个体中选择第三个基因作为此父母后代的基因。

控制中枢确定新一世代种群后调用图中3007模块来根据变异率进行变异操作。需要说明的是，遗传算法引入变异的目的有两个:一是使遗传算法具有局部的随机搜索能力。当遗传算法通过交叉算子已接近最优解邻域时，利用变异算子的这种局部随机搜索能力可以加速向最优解收敛。显然，此种情况下的变异概率应取较小值，否则接近最优解的积木块会因变异而遭到破坏。二是使遗传算法可维持群体多样性，以防止出现未成熟收敛现象，此时变异概率应取较大值。变异率根据需求进行设置，过大将无法收敛，过小则不起作用，在本实施例中的变异率可设置为10％。

新杂交产生的800个新后代，总共有2400个基因，控制中枢从这2400个基因中随机选取240个基因进行重新赋0～1之间的随机值，来模拟变异的过程。

完成变异后，控制中枢返回到图中3002模块，重新计算新一代种群每个个体的适应度。

进一步地，在一些可行的实施例中，在上述步骤S40之前，具体包括：

步骤A10：判断所述新的频率响应数据是否符合所述校准条件；

在本实施例中，控制中枢判断EQBefore(新的频率响应数据)是否都在Limit范围内，如果在Limit范围内则不需要进行校准，否则需要校准，通过判断lexp的所有数据是否都在limitUp和limitDonw之间来判断是否需要校准，判断公式如下：

lexp[limitBegine:limitEnd]<limitUp[:]

&lexp[limitBegine:limitEnd]>limitDown[:]

需要说明的是，校准条件指的是新的频率响应数据不处于Limit范围内。

步骤A20：若所述新的频率响应数据符合所述校准条件，则重新执行针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据的步骤。

控制中枢确定新的频率响应数据(EQBefore)不处于Limit范围内，则重新执行针对更新EQBefore进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据滤波器参数校准EQBefore得到新的EQBefore的步骤。

在本实施例中，如图2所示，将图中20阈05模块中更新的EQBefore传输至图中模块2002继续判断EQBefore是否需要校准，若否，则将EQBefore传输至图中模块2003，根据EQBefore进行划分待校准区域，并获取一个待校准区域，再在图中模块2004基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数后，然后将滤波器参数传输至图中模块2005，重新获取EQBefore。

进一步地，在一些可行的实施例中，在上述步骤S40之后，具体包括：

步骤B10，将所述滤波器参数写入所述待校准样机，并在复测到写入所述滤波器参数后的待校准样机的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定所述待校准样机左右耳的音质效果一致。

控制中枢将滤波器参数写入待校准样机中，再根据系统的声学测试软件复测写入滤波器参数后的待校准样机的频率响应数据，若写入滤波器参数后的待校准样机的频率响应数据在校准阈值范围内，则确定待校准样机左右耳的音质效果一致。

在本实施例中，如图5所示，图5为本发明的产线自动EQ校准算法的工作流程，控制中枢将EQ参数写入待校准产品的寄存器中(图中1007模块)，然后再通过声学测试复测产品的频响特性(图中1008模块)，检测是否符合预定要求，若该产品的频响特性在校准阈值范围内，则确定待校准样机左右耳的音质效果一致。

综上，本发明通过预设遗传算法模块可以快速地搜索滤波器参数来完成EQ滤波器参数的自动设置，进而有效地提高了耳机音质效果的校准效率；再通过设置目标频率响应曲线来限定校准阈值范围，进而提高了校准耳机左右耳一致性的校准精确度以提高产品的质量；故而在提高校准效率和产品质量的双重作用下进一步提高了耳机的生产效率。

进一步地，本发明还提供一种耳机音质效果的校准装置。参照图7，图7为本发明耳机音质效果的校准装置模块的示意图。

本发明耳机音质效果的校准装置包括：

获取模块H01，用于获取待校准样机的频率响应数据和预设的目标频率响应曲线；

判断模块H02，用于根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件；

更新模块H03，若是，则针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据；

执行模块H04，用于在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果。

可选地，所述判断模块H02，包括：

信息确定单元，用于确定所述待校准样机对应的主要增益信息；

范围判定单元，用于根据所述主要增益信息平移所述频率响应数据以确定所述频率响应数据是否处于所述目标频率响应曲线对应的校准阈值范围；

第一判定单元，用于若确定所述频率响应数据处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据不符合所述校准条件；

第二判定单元，用于若确定所述频率响应数据不处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据符合所述校准条件。

可选地，所述判断模块H02，还包括：

差值计算单元，用于计算所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线在对应频率点下的差值；

平均值计算单元，用于计算所述校准阈值范围内全部所述差值的平均值；

指代单元，用于将所述平均值作为所述待校准样机对应的主要增益信息。

可选地，所述更新模块H03，包括：

划分单元，用于将所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的交汇点作为区间分割点，并根据所述区间分割点进行区域划分得到待校准区间；

区间获取单元，用于获取所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的最大偏差位置，并将所述最大偏差位置所属的待校准区间确定为当前待校准区间；

范围确定单元，用于根据所述当前待校准区间确定滤波器参数的取值范围；

遗传算法单元，用于基于预设遗传算法获取遗传因子信息，并根据所述遗传因子信息和所述取值范围得到滤波器参数。

可选地，所述更新模块H03，还包括：

系数确定单元，用于根据所述滤波器参数得到滤波器频率响应函数的系数；

频响确定单元，用于根据所述系数确定滤波器频率响应信息；

频响更新单元，用于将所述滤波器频率响应信息叠加到所述频率响应数据以对所述频率响应数据进行校准得到所述新的频率响应数据。

可选地，所述执行模块H04，包括：

条件判定单元，用于判断所述新的频率响应数据是否符合所述校准条件；

重新执行单元，用于若所述新的频率响应数据符合所述校准条件，则重新执行针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据的步骤。

可选地，所述执行模块H04，还包括：

效果确定模块，用于将所述滤波器参数写入所述待校准样机，并在复测到写入所述滤波器参数后的待校准样机的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定所述待校准样机左右耳的音质效果一致。

本发明耳机音质效果的校准装置的各个功能模块在运行时实现如上所述的本发明耳机音质效果的校准方法的各个实施例的步骤。

此外，本发明还提供一种终端设备。请参照图8，图8为本发明实施例方案涉及的终端设备的结构示意图。本发明实施例终端设备具体可以是基于对耳机左右耳EQ参数进行调整以校准耳机音质效果的设备。

如图8所示，本发明实施例终端设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005和感知单元1006。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。

存储器1005设置在终端设备主体上，存储器1005上存储有程序，该程序被处理器1001执行时实现相应的操作。存储器1005还用于存储供终端设备使用的参数。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

终端设备可通过网络接口1004与用户终端进行通信。终端设备还可通过短距离通信技术与基站进行通信。其中，基站为配合终端设备使用的清洁设备。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图8所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及终端设备的智能连接程序。

在图8所示的终端设备中，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的终端设备的智能连接程序，并执行上述本发明电视平台应用接口调用方法的各个实施例的步骤。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种耳机音质效果的校准方法，其特征在于，所述耳机音质效果的校准方法，包括：

获取待校准样机的频率响应数据和预设的目标频率响应曲线；

根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件；

若是，则针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据；

在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果；

所述针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数的步骤，包括：

将所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的交汇点作为区间分割点，并根据所述区间分割点进行区域划分得到待校准区间；

获取所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的最大偏差位置，并将所述最大偏差位置所属的待校准区间确定为当前待校准区间；

根据所述当前待校准区间确定滤波器参数的取值范围；

基于预设遗传算法获取遗传因子信息，并根据所述遗传因子信息和所述取值范围得到滤波器参数。

2.如权利要求1所述耳机音质效果的校准方法，其特征在于，所述根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件的步骤，包括：

确定所述待校准样机对应的主要增益信息；

根据所述主要增益信息平移所述频率响应数据以确定所述频率响应数据是否处于所述目标频率响应曲线对应的校准阈值范围；

若确定所述频率响应数据处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据不符合所述校准条件；

若确定所述频率响应数据不处于所述校准阈值范围，则判定所述频率响应数据符合所述校准条件。

3.如权利要求2所述耳机音质效果的校准方法，其特征在于，所述确定所述待校准样机对应的主要增益信息的步骤，包括：

计算所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线在对应频率点下的差值；

计算所述校准阈值范围内全部所述差值的平均值；

将所述平均值作为所述待校准样机对应的主要增益信息。

4.如权利要求1至3任一项所述耳机音质效果的校准方法，其特征在于，所述根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据的步骤，包括：

根据所述滤波器参数得到滤波器频率响应函数的系数；

根据所述系数确定滤波器频率响应信息；

将所述滤波器频率响应信息叠加到所述频率响应数据以对所述频率响应数据进行校准得到所述新的频率响应数据。

5.如权利要求1至3任一项所述耳机音质效果的校准方法，其特征在于，在所述在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果的步骤之前，所述方法还包括：

判断所述新的频率响应数据是否符合所述校准条件；

若所述新的频率响应数据符合所述校准条件，则重新执行针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据的步骤。

6.如权利要求1至3任一项所述耳机音质效果的校准方法，其特征在于，在所述确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果的步骤之后，所述方法还包括：

将所述滤波器参数写入所述待校准样机，并在复测到写入所述滤波器参数后的待校准样机的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定所述待校准样机左右耳的音质效果一致。

7.一种耳机音质效果的校准装置，其特征在于，所述耳机音质效果的校准装置，包括：

获取模块，用于获取待校准样机的频率响应数据和预设的目标频率响应曲线；

判断模块，用于根据所述目标频率响应曲线判断所述频率响应数据是否符合校准条件；

更新模块，若是，则针对所述频率响应数据进行区域划分以基于预设遗传算法搜索得到滤波器参数，并根据所述滤波器参数校准所述频率响应数据得到新的频率响应数据；

执行模块，用于在判断到所述新的频率响应数据不符合所述校准条件时，确定基于所述滤波器参数校准所述待校准样机的音质效果；

所述更新模块，包括：

划分单元，用于将所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的交汇点作为区间分割点，并根据所述区间分割点进行区域划分得到待校准区间；

区间获取单元，用于获取所述频率响应数据和所述目标频率响应曲线之间的最大偏差位置，并将所述最大偏差位置所属的待校准区间确定为当前待校准区间；

范围确定单元，用于根据所述当前待校准区间确定滤波器参数的取值范围；

遗传算法单元，用于基于预设遗传算法获取遗传因子信息，并根据所述遗传因子信息和所述取值范围得到滤波器参数。

8.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的耳机音质效果的校准程序，所述耳机音质效果的校准程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的耳机音质效果的校准方法的步骤。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有耳机音质效果的校准程序，所述耳机音质效果的校准被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的耳机音质效果的校准方法的步骤。

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