CN118042392A - 用于音响音频测试的分析控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及音频测试技术领域，尤其涉及一种用于音响音频测试的分析控制系统，本发明通过使用待测音响播放测试音频能够快速的采集所述测试音频的频率，通过音频预处理单元能够有效的把采集到的所述测试音频信息经过预处理转换成测试音频电信号，通过分析控制单元捕捉所述测试音频电信号依据所述测试音频播放时长形成的电信号曲线，能够快速的获取所述电信号曲线与预设电信号曲线的重合长度，通过确定电信号重合度比值，系统校验单元能够快速的判定所述音频测试的分析控制系统是否符合标准，通过查找原因能够精准的根据原因进行对应的调整后重新测试，有效的提高了所述音频测试的分析控制系统的精确度。

Description

用于音响音频测试的分析控制系统

技术领域

本发明涉及音频测试技术领域，尤其涉及一种用于音响音频测试的分析控制系统。

背景技术

音响音频测试可以帮助我们了解音响设备在不同频率下的表现，在选择音响设备时，需要考虑其频率响应范围和频率响应曲线，以选择适合自己的音响设备。在频率响应方面，不同的音响设备会有不同的表现。一些高端的音响设备可能会具有较宽的频率响应范围，并且能够呈现出更加清晰、逼真的音质。而一些入门级的音响设备则可能具有较窄的频率响应范围，但仍然能够满足一些基本的需求。同时，频率响应曲线也是评估音响设备性能的重要工具之一。频率响应曲线是通过测量音响设备在不同频率下的输出声压级而得到的曲线图，它可以帮助我们了解设备在不同频率下的表现。一般来说，频率响应曲线越平坦，说明设备的频率响应越稳定，音质就越好。因此，音频测试系统的精准度越高，就可以帮助更多用户选择到适合自己的音响设备。

中国专利公开号CN：108124232B，公开了一种音响测试系统及测试方法，包括测试模块、MAC地址扫描模块和WI FI模块；测试模块通过WI FI模块连接至与被测音响所在的同一WI FI局域网内，从而访问被测音响的网络地址，对被测音响进行测试项目和内容的配置；测试模块可以根据配置的测试项目和内容自动检测音响产品的按键功能、LED功能、MAC地址匹配、产品ID匹配、音量、音源SOURCE切换、WI FI网络强度等设定检测项目，而且根据音响对测试的反馈信息，测试模块会输出相应的测试结果，并将测试结果以文本或表格文件的形式自动保存下来。但是该发明没有涉及到分析测试系统本身的精准度的调整优化问题。

发明内容

为此，本发明提供一种用于音响音频测试的分析控制系统，用以克服现有技术中音响音频测试的分析控制系统的精确度的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于音响音频测试的分析控制系统，包括：

测试装置单元，其用于待测音响播放测试音频；

采集信息单元，其与所述测试装置相连，用于采集所述测试音频的频率信息；

音频预处理单元，其与所述采集信息单元相连，用于接收采集到的所述频率信息，以及，经过预处理将频率信息转换成测试音频电信号；

分析控制单元，其与所述音频预处理单元相连，用于根据捕捉到的所述测试音频电信号与所述测试音频播放时长建立电信号曲线，以及，根据电信号曲线与预设电信号曲线获取电信号重合度比值，其中，电信号重合度比值为电信号曲线与预设电信号曲线的重合长度与预设电信号曲线总长度的比值；

系统校验单元，其与所述分析控制单元、所述音频预处理单元、所述采集信息单元和所述测试装置单元相连，用于在根据所述电信号重合度比值判定采集的音频不符合标准时，确定不符合标准的原因，以及，基于确定的原因确定重新测试过程中的音频采集参数或音频处理参数。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于所述电信号重合度比值判定采集的音频不符合标准时，基于确定的原因确定重新测试过程中的音频采集参数或音频处理参数，或，初步判定采集的音频存在外界因素影响，基于所述电信号曲线与所述预设点信号曲线中未重合曲线的长度和预设电信号曲线长度的比值对采集的音频不符合标准的外界影响因素进行判定。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于分散占比对采集的音频不符合标准的外界影响因素进行判定，判定外界影响因素为环境噪声，降噪处理后重新进行音频测试；

或，判定外界影响因素为测试音频问题，调整测试音频后重新进行音频测试；

或，判定外界影响因素为设备问题，调整对应设备后重新进行音频测试；

其中，分散占比为所述电信号曲线与所述预设电信号曲线中未重合曲线的长度和预设电信号曲线长度的比值。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于电信号曲线与预设电信号曲线中未重合部分线段围成区域的积分值确定设备问题为麦克风问题时确定重新采集音频过程中麦克风的采样频率；

或，基于积分值确定设备问题为音响测试设备不合格时发出音响更换通知。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于所述测试音频的频率设有若干针对所述麦克风的采样频率的调节方式，且各调节方式针对采样频率的调节幅度均不相同。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于所述测试音频的频率与预设频率的比值设有若干针对所述测试音频降噪处理的调节方式，且各调节方式针对测试音频的降噪幅度均不相同。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于所述环境噪声设有若干测试音频的频率的调节方式，且各调节方式针对测试音频的频率的调节幅度均不相同。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于所述分析控制单元捕捉的所述电信号曲线求导数获取的导数曲线与预设电信号曲线求导数获取的导数曲线的重合部分的面积确定采集的音频不符合标准的原因为测试设备输出功率问题时，基于所述测试音频的频率与预设的第一预设频率的差值重新确定测试设备的输出功率；

或，重合部分的面积确定不符合标准的原因为测试音量问题，基于所述环境噪声与预设的第一预设噪声分贝数的差值重新确定测试音量。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于所述测试音频的频率与预设的第一预设频率的差值设有若干针对所述测试设备的输出功率的调节方式，且各调节方式针对输出功率的调节幅度均不相同。

进一步地，本发明所述系统校验单元基于环境噪声与预设的第一预设噪声分贝数的差值设有若干针对所述测试设备的测试音量的调节方式，且各调节方式针对测试音量的调节幅度均不相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过使用待测音响播放测试音频能够快速的使用麦克风采集所述测试音频信息包括音频的频率信息，通过音频预处理单元能够有效的把采集到的所述测试音频信息经过预处理把所述测试音频信息转换成测试音频电信号，通过分析控制单元捕捉所述测试音频电信号与所述测试音频播放时长建立的电信号曲线，能够快速的获取所述电信号曲线与预设电信号曲线的重合长度，通过提取所述重合长度和预设预设电信号曲线长度能够有效确定电信号重合度比值，通过系统校验单元判定采集的音频是否符合标准能够精准的查找原因并根据原因进行对应的调整后重新测试，持续直至到所述分析控制系统符合标准，有效的提高了所述音频测试的分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过判定采集的音频是否符合标准能够快速的查找原因并进行对应的调整后重新进行音频测试，或者，通过获取的所述电信号曲线与所述预设电信号曲线中未重合曲线的长度与预设电信号曲线长度的比值对采集的音频不符合标准的外界影响进行判定，有效提高了所述分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过所述分散占比能够快速精准的判定采集的音频不符合标准的外界影响因素，有效的避免了误判情况的产生，同时，通过外界影响因素调整后重新进行音频测试，有效的保证了所述分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过确定设备问题能够快速的确定是因为麦克风问题还是因为音响测试设备问题，节省了时间的同时，有效的提高了所述分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过调整麦克风采样频率能够有效提高所述分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过降噪处理方式的调整能够有效的避免环境噪声的影响，从而进一步提高了所述分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过测试音频的调整能够有效的保证测试音响的最佳音频范围内的音频情况。

进一步地，本发明通过确定采集的音频不符合标准的原因能够快速的判断所述系统不符合标准的原因，通过对应原因的调整包括调整所述输出功率或者调整所述测试音量能够有效的提高所述分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过调整所述输出功率能够有效的提高所述分析控制系统的精确度。

进一步地，本发明通过调整所述测试音量能够有效的提高所述分析控制系统的精确度。

附图说明

图1为本发明所述用于音响音频测试的分析控制系统的示意图；

图2为本发明所述用于音响音频测试的测试装置单元的示意图；

图3为本发明所述分析控制系统是否符合标准的判定流程图；

图4为本发明所述分析控制系统外界影响因素的判定流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述用于音响音频测试的分析控制系统的示意图，本发明所述用于音响音频测试的分析控制系统包括：

测试装置单元，其用于音响音频测试，使用待测音响播放测试音频；

采集信息单元，其包括麦克风，与所述测试装置相连，用于麦克风采集所述测试音频的频率信息；

音频预处理单元，其与所述采集信息单元相连，用于接收采集到的所述测试音频的频率信息，以及，经过预处理将所述测试音频的频率信息转换成测试音频电信号；

分析控制单元，其与所述音频预处理单元相连，用于根据捕捉到的所述测试音频电信号与所述测试音频播放时长建立电信号曲线，以及，根据电信号曲线与预设电信号曲线获取电信号重合度比值，其中，电信号重合度比值为电信号曲线与预设电信号曲线的重合长度与预设电信号曲线总长度的比值；

系统校验单元，其与所述分析控制单元、所述音频预处理单元、所述采集信息单元和所述测试装置单元相连，用于在根据所述电信号重合度比值判定采集的音频不符合标准时，确定不符合标准的原因，以及，基于确定的原因确定重新测试过程中的音频采集参数或音频处理参数。

请参阅图2所示，其为本发明所述用于音响音频测试的测试装置单元的示意图，本发明所述测试装置单元采用移动终端测试装置进行测试，其测试装置包括：中央处理器(CPU)、测试信号发生器、功率放大器、音频发生器、音频接收器和模数转换器。

中央处理器(CPU)分别与测试信号发生器、功率放大器、音频接收器和模数转换器相连接，音频发生器与功率放大器相连接。中央处理器是集中控制与处理的单元，是整个移动终端测试装置的控制核心，采用TI公司的32位高性能数据处理芯片TMS320DM6437来实现,内部时钟为600MHz，通过USB口接收PC的命令，控制移动终端测试装置进行相关项目测试，将采集的数据进行复杂的运算处理并将结果送回PC。其数学手段有快速傅里叶变换FFT和数字滤波等工作的时候，中央处理器控制测试信号发生器产生音频测试信号，中央处理器将测试信号发生器产生的音频测试信号发送到移动终端测试装置接口、中央处理器通过数模转换器将接收到的信号采集回中央处理器，中央处理器将数模转换后的音频信号进行处理。

另外，中央处理器可以将音频测试信号发送到功率放大器中，由功率放大器将音频测试信号进行放大处理，然后发送到音频发生器中，由音频发生器将音频播放，音频发生器将播放的音频可以由测试的手机接收。音频接收时，测试手机播放音频，由音频接收器将测试手机的音频接收生成模拟音频信号，然后将该模拟音频信号发送到中央处理器中，中央处理器将模拟音频信号发送到模数转换器，模数转换器将模拟音频信号转换为数字音频信号，再由中央处理器处理该数字音频信号。

请参阅图3所示，其为本发明所述分析控制系统是否符合标准的判定流程图，本发明所述系统校验单元基于所述电信号重合度比值判定采集的音频是否符合标准，包括：

若所述重合度比值小于等于第一预设重合度比值，所述系统校验单元判定采集的音频不符合标准，基于确定的原因确定重新测试过程中的音频采集参数或音频处理参数。

若所述重合度比值大于第一预设重合度占比小于等于第二预设比值，所述系统校验单元初步判定采集的音频存在外界因素影响，基于所述电信号曲线与所述预设电信号曲线中未重合曲线的长度和预设电信号曲线长度的比值对采集的音频不符合标准的原因进行判定。

若所述重合度比值大于第二预设重合度比值，所述系统校验单元判定采集的音频符合标准，持续进行测试。

请参阅图4所示，其为本发明所述分析控制系统外界影响因素的判定流程图，本发明所述系统校验单元基于分散占比对采集的音频不符合标准的存在外界影响因素进行判定，包括：

若所述分散占比小于等于第一预设分散占比，所述系统校验单元判定外界影响因素为存在环境噪声，降噪处理后重新进行音频测试。

若所述分散占比大于第一预设分散占比小于等于第二预设分散占比，所述系统校验单元判定外界影响因素为测试音频问，调整测试音频后重新进行音频测试。所述第二预设分散占比大于第一预设分散占比。

若所述分散占比大于第二预设分散占比，所述系统校验单元判定外界影响因素为设备问题，调整对应设备后重新进行音频测试。

其中，分散占比为所述电信号曲线与所述预设电信号曲线中未重合曲线的长度和预设电信号曲线长度的比值。

具体而言，本发明所述系统校验单元基于电信号曲线与预设电信号曲线中未重合部分线段围成区域的积分值确定设备问题，包括：

若所述未重合部分线段围成区域的积分大于预设的积分支，所述系统校验单元确定设备问题为麦克风问题，确定重新采集音频过程中麦克风的采样频率后重新进行音频测试。

若所述重合部分面积的积分小于等于预设积分，所述系统校验单元基于积分值确定设备问题为为音响测试设备不合格，发出音响更换通知后重新进行音频测试。

具体而言，本发明所述系统校验单元基于测试音频的频率设有若干针对所述麦克风的采样频率的调节方式，包括：

若所述测试音频的频率小于等于第一预设测试频率，所述系统校验单元使用第一调节系数f1调整麦克风的采样频率至对应值。

若所述测试音频的频率大于第一预设测试频率小于等于第二预设测试频率，所述系统校验单元使用第二调节系数f2调整麦克风的采样频率至对应值。其中，所述第二预设测试频率大于第一预设测试频率。

若所述测试音频的频率大于第二预设测试频率，所述系统校验单元使用第三调节系数f3调整麦克风的采样频率至对应值。

其中，本发明设定f1＝0.98,f2＝0.96,f3＝0.94。

具体而言，本发明所述系统校验单元基于测试音频的频率与预设频率的比值设有若干针对所述测试音频降噪处理的调节方式，包括：

若所述比值小于等于第一预设频率比值，所述系统校验单元使用第一调节系数g1调节所述系统校验单元中的降噪按键至对应值。

若所述比值大于第一预设频率比值小于等于第二预设频率比值，所述系统校验单元使用第二调节系数g2调节所述系统校验单元中的降噪按键至对应值。其中，所述第二预设频率比值大于所述第一预设频率比值。

若所述比值大于第二预设频率比值，所述系统校验单元使用第三调节系数g3调节所述系统校验单元中的降噪按键至对应值。

其中，本发明设定g1＝0.95,g2＝0.93,g3＝0.91。

具体而言，本发明所述系统校验单元基于环境噪声设有若干测试音频的频率的调节方式，包括：

若所述环境噪声小于等于第一预设噪声分贝数，所述系统校验单元使用第一调节系数x1调节所述测试音频的频率至对应值。

若所述环境噪声大于第一预设噪声分贝数小于等于第二预设噪声分贝数，所述系统校验单元使用第二调节系数x2调节所述测试音频的频率至对应值，其中，所述第二预设噪声分贝数大于第一预设噪声分贝数。

若所述噪音大于第二预设噪音，所述系统校验单元使用第三调节系数x3调节所述测试音频的频率至对应值。

其中，本发明设定x1＝0.99，x2＝0.98，x3＝0.97。

具体而言，本发明所述系统校验单元基于所述分析控制单元获取的所述电信号曲线求导数获取的导数曲线与预设电信号曲线求导数获取的导数曲线的重合部分的面积确定采集的音频不符合标准的原因，包括：

若所述重合部分的面积大于预设重合面积，所述系统校验单元判定采集的音频不符合标准的原因为测试设备输出功率问题时，基于所述测试音频的频率与第一预设频率的差值重新确定测试设备的输出功率；

若所述重合部分的面积小于等于预设重合面积，所述系统校验单元判定不符合标准的原因为测试音量问题，基于所述环境噪声与第一预设噪声分贝数的差值重新确定测试音量。

具体而言，本发明所述系统校验单元基于测试音频的频率与第一预设频率的差值设有若干针对所述测试设备的输出功率的调节方式，包括：

若所述差值小于等于第一预设频率差值，所述系统校验单元使用第一调节系数y1调节所述系统校验单元中的输出功率按钮至对应值；

若所述差值大于第一预设频率差值小于等于第二预设频率差值，所述系统校验单元使用第二调节系数y2调节所述系统校验单元中的输出功率按钮至对应值；其中，所述第二预设差值大于第一预设差值。

若所述差值大于第二预设频率差值，所述系统校验单元使用第三调节系数y3调节所述系统校验单元中的输出功率按钮至对应值。

其中，本发明设定y1＝0.96,y2＝0.94,y3＝0.92。

具体而言，本发明所述系统校验单元基于环境噪声与第一预设噪声分贝数的差值设有若干针对所述测试设备的测试音量的调节方式，包括：

若所述噪声差值分贝数小于等于第一预设分贝数差值，所述系统校验单元使用第一调节系数z1调节所述测试音量按键至对应值。

若所述噪声差值分贝数大于第一预设分贝数差值小于等于第二预设分贝数差值，所述系统校验单元使用第二调节系数z2调节所述测试音量按键至对应值。其中，所述第二预设分贝数差值大于第一预设分贝数差值。

若所述噪声差值分贝数大于第二预设分贝数差值，所述系统校验单元使用第三调节系数z3调节所述测试音量按键至对应值。

其中，本发明设定z1＝0.99,z2＝0.97,z3＝0.95。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，包括：

测试装置单元，其用于待测音响播放测试音频；

采集信息单元，其与所述测试装置相连，用于采集所述测试音频的频率信息；

音频预处理单元，其与所述采集信息单元相连，用于接收采集到的所述频率信息，以及，通过预处理将频率信息转换成测试音频电信号；

分析控制单元，其与所述音频预处理单元相连，用于根据捕捉到的所述测试音频电信号与所述测试音频播放时长建立电信号曲线，以及，根据电信号曲线与预设电信号曲线获取电信号重合度比值，其中，电信号重合度比值为电信号曲线与预设电信号曲线的重合长度与预设电信号曲线总长度的比值；

系统校验单元，其与所述分析控制单元、所述音频预处理单元、所述采集信息单元和所述测试装置单元相连，用于在根据所述电信号重合度比值判定采集的音频不符合标准时，确定不符合标准的原因，以及，基于确定的原因确定重新测试过程中的音频采集参数或音频处理参数。

2.根据权利要求1所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于所述电信号重合度比值判定采集的音频不符合标准时，基于确定的原因确定重新测试过程中的音频采集参数或音频处理参数，或，初步判定采集的音频存在外界因素影响，基于所述电信号曲线与所述预设电信号曲线中未重合曲线的长度和预设电信号曲线长度的比值对采集的音频不符合标准的外界影响因素进行判定。

3.根据权利要求2所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于分散占比对采集的音频不符合标准的外界影响因素进行判定，判定外界影响因素为环境噪声，降噪处理后重新进行音频测试；

或，判定外界影响因素为测试音频问题，调整测试音频后重新进行音频测试；

或，判定外界影响因素为设备问题，调整对应设备后重新进行音频测试；

其中，分散占比为所述电信号曲线与所述预设电信号曲线中未重合曲线的长度和预设电信号曲线长度的比值。

4.根据权利要求3所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于电信号曲线与预设电信号曲线中未重合部分线段围成区域的积分值确定设备问题为麦克风问题时确定重新采集音频过程中麦克风的采样频率；

或，基于积分值确定设备问题为音响测试设备不合格时发出音响更换通知。

5.根据权利要求4所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于所述测试音频的频率设有若干针对所述麦克风的采样频率的调节方式，且各调节方式针对采样频率的调节幅度均不相同。

6.根据权利要求3所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于所述测试音频的频率与预设频率的比值设有若干针对所述测试音频降噪处理的调节方式，且各调节方式针对测试音频的降噪幅度均不相同。

7.根据权利要求3所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于所述环境噪声设有若干测试音频的频率的调节方式，且各调节方式针对测试音频的频率的调节幅度均不相同。

8.根据权利要求3所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于所述分析控制单元捕捉的所述电信号曲线求导数获取的导数曲线与预设电信号曲线求导数获取的导数曲线的重合部分的面积确定采集的音频不符合标准的原因为测试设备输出功率问题时，基于所述测试音频的频率与预设的第一预设频率的差值重新确定测试设备的输出功率；

或，重合部分的面积确定不符合标准的原因为测试音量问题，基于所述环境噪声与预设的第一预设噪声分贝数的差值重新确定测试音量。

9.根据权利要求8所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于所述测试音频的频率与预设的第一预设频率的差值设有若干针对所述测试设备的输出功率的调节方式，且各调节方式针对输出功率的调节幅度均不相同。

10.根据权利要求8所述的用于音响音频测试的分析控制系统，其特征在于，所述系统校验单元基于环境噪声与预设的第一预设噪声分贝数的差值设有若干针对所述测试设备的测试音量的调节方式，且各调节方式针对测试音量的调节幅度均不相同。