一种音频测试系统及测试方法与流程

1.本发明属于电子产品中扬声器音频测试的技术领域，具体地涉及一种音频测试系统及测试方法。


背景技术：

2.随着高品质扬声器更广泛的应用于各类电子产品中，以满足消费者对扬声器的声音频响、饱和度以及失真度的全新要求。扬声器生产工艺过程中，要在电子产品装配后检验扬声器质量，依据其发声原理，并根据不同电子产品其外观不同的特点，需在特殊环境下进行的一系列音频测试。提供严格的测试系统，是降低不良音质对产品性能所产生的负面影响的重要一环。
3.随着智能手机和平板电脑等电子产品的普及，市场对小型扬声器的需求大幅提高，全球每年需要生产扬声器产品需求数十亿只。目前，小型扬声器的测试大多采用一套声学分析设备结合一套测试夹具的测试系统，由一名测试员手动测试。然而，针对具有多喇叭结构的扬声器产品，采用目前一套声学分析设备结合一套测试夹具逐一对各个喇叭进行手动测试，测试效率极低，测试成本高昂，且声学测试设备利用率很低的弊端。
4.故此，如何提高多喇叭结构的扬声器产品的测试效率及声学测试设备的利用率，降低测试成本是业界亟待解决的研究课题。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明通过信号切换单元中的内置音频复用电路，进行信号切换，测试过程采用分时复用的方式，可以实现对扬声器产品中的多个喇叭进行逐一全自动化的音频测试，简化了测试流程，缩短了测试周期，降低测试成本和提高测试效率及声学测试设备的使用率。
6.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
7.一种音频测试系统，应用于多喇叭结构扬声器的音频测试；所述音频测试系统包括：
8.屏蔽箱，用于放置与待测扬声器的喇叭数相同的多个麦克风，所述屏蔽箱上分别开设有与所述麦克风一一对应设置的出音口；
9.测试夹具，用于夹持所述待测扬声器，且将其推送至所述屏蔽箱开有所述出音口的一侧，以使所述待测扬声器的每一喇叭发声点经所述出音口与所述麦克风一一对应设置；
10.电声测试仪，用于向所述待测扬声器发送音频信号，并接收所述麦克风反馈的麦克风信号，并对所述音频信号和麦克风信号进行分析比对，获取待测扬声器中喇叭的测试数据，保存并输出；所述电声测试仪、所述待测扬声器的每一喇叭和与该喇叭相对应的所述麦克风构成独立的测试信号通路；
11.控制箱，包括一信号切换单元和io板，所述信号切换单元用于接通一路所述测试
信号通路，且切断其它路所述测试信号通路，以实现同一所述电声测试仪对所述待测扬声器中的多喇叭进行逐一音频测试；
12.工控机，用于控制所述测试夹具及所述信号切换单元；所述工控机与所述io板电连接，所述工控机经所述io板间接控制所述信号切换单元。
13.相对于现有技术，本音频测试系统的有益效果为：通过测试夹具将待检扬声器进行自动上料且使其内置的多喇叭与屏蔽箱内的麦克风一一对应设置，经信号切换单元中的内置音频复用电路，进行音频信号之间和麦克风信号之间的信号切换，测试采用分时复用方式，即采用一个声学测试仪即可实现对待检扬声器中的多个喇叭进行逐一自动化的音频测试，测试后待检扬声器通过测试夹具自动下料，简化了多喇叭扬声器的测试流程，缩短了测试周期，降低测试成本和提高测试效率及声学测试仪的使用。
14.较佳地，所述信号切换单元包括音频复用电路，其分别与所述电声测试仪、所述待测扬声器及所述麦克风电连接。
15.较佳地，所述控制箱还包括与所述信号切换单元电连接的io板，用于输出io电平，控制所述信号切换单元中音频复用电路的继电器通断，分别实现音频信号之间和麦克风信号之间的切换。
16.较佳地，所述控制箱还包括夹具控制单元，用于控制所述测试夹具以使所述待测扬声器自动上料、测试、下料操作。
17.较佳地，所述测试夹具包括装载所述待测扬声器的载板、设于所述载板上的压紧气缸及传感器和驱动所述载板移动的动力源；所述夹具控制单元发送io指令使电磁阀启动复位，同时读取所述传感器状态以监控所述测试夹具的运作过程，自动完成所述待测扬声器的上料、测试、下料的动作。
18.较佳地，所述工控机与所述夹具控制单元电连接；在所述待测扬声器测试前，所述夹具控制单元接收到start按键电平的变化，向所述工控机发送指令，所述工控机应答后，向所述夹具控制单元发送信号，所述夹具控制单元接收到信号，控制所述压紧气缸夹紧装载在所述载板上的所述待测扬声器，且驱动所述待测扬声器推送至测试位置，以使所述待测扬声器完成测试前的上料操作。
19.较佳地，在所述待测扬声器测试后，所述工控机向所述夹具控制单元发送信号，所述夹具控制单元接收到信号，驱动所述待测扬声器返回至起始位置，控制所述压紧气缸松开装载在所述载板上的所述待测扬声器。
20.较佳地，所述音频测试系统还包括上位机，所述上位机与所述电声测试仪电连接；所述上位机逐条接收所述电声测试仪输出的待测扬声器中喇叭测试数据，并分析判断测试数据，最后综合分析判断测试数据，且显示所述待测扬声器的音频测试结果。
21.一种音频测试方法，应用于多喇叭结构扬声器的音频测试，包括上述的所述音频测试系统；所述音频测试方法包括以下步骤：
22.步骤s101：所述夹具控制单元接收到start按键电平变化的输入信号，向所述工控机发送指令，在所述工控机接收到指令后向所述夹具控制单元发送信号；
23.步骤s102：所述夹具控制单元接收到信号，控制所述压紧气缸压紧放置在所述测试夹具上的所述待测扬声器，并将压紧的所述待测扬声器推送至开有所述出音口的所述屏蔽箱的一侧，以使所述待测扬声器的每一喇叭发声点经所述出音口与所述麦克风一一对应
设置，完成所述待测扬声器的上料操作；
24.步骤s103：所述工控机向所述io板发送指令，所述io板接收到指令后向所述信号切换单元发送信号，控制所述信号切换单元中的音频复用电路的其一继电器通道打开，以使所述电声测试仪的输出接口连接至其一所述待测扬声器的喇叭，且所述电声测试仪的输入接口连接至与该喇叭对应设置的所述麦克风；
25.步骤s104：所述工控机向所述电声测试仪发送指令，控制所述电声测试仪对该接通的所述待测扬声器喇叭进行音频测试，所述电声测试仪将测试数据保存并输出给所述上位机，完成所述待测扬声器的其一喇叭音频测试；
26.步骤s105：循环重复步骤s103～步骤s104，逐一对所述待测扬声器的喇叭进行音频测试，直至测试完所述待测扬声器中的所有喇叭；
27.步骤s106：所述上位机逐条接收测试数据进行分析判断，最后综合判断测试数据，判断所述待测扬声器中的所有喇叭的音频测试数据是否皆为合格；
28.步骤s107：若是，则判定所述待测扬声器音频测试合格，所述工控机向所述夹具控制单元发送信号，所述夹具控制单元接收到信号后，驱动已测试完的扬声器返回至初始位置，且控制所述压紧气缸松开所述测试夹具上的已测试完的扬声器，完成所述待测扬声器结束后的下料操作，以便所述待测扬声器的分类存放至合格品区，测试流程结束。
29.较佳地，所述步骤s106的步骤之后，所述音频测试方法还包括：
30.若否，则判定所述待测扬声器音频测试不合格，所述工控机向所述夹具控制单元发送信号，所述夹具控制单元接收到信号后，驱动已测试完的扬声器返回至初始位置，且控制所述压紧气缸松开所述测试夹具上的已测试完的扬声器，完成所述待测扬声器结束后的下料操作，以便所述待测扬声器的分类存放至不良品区，测试流程结束。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例一提供的音频测试系统框图；
33.图2为本发明实施例一提供的局部音频复用电路的电路图；
34.图3为本发明实施例二提供的音频测试系统框图；
35.图4为本发明实施例三提供的音频测试方法流程框图；
36.图5为本发明实施例四提供的音频测试方法流程框图；
37.附图标记说明：
38.10
‑
音频测试系统；
39.11
‑
待测扬声器；
40.12
‑
屏蔽箱、121
‑
麦克风；
41.13
‑
测试夹具、131
‑
载板、132
‑
压紧气缸、133
‑
传感器、134
‑
动力源；
42.14
‑
电声测试仪；
43.15
‑
控制箱、151
‑
信号切换单元、152
‑
io板、153
‑
夹具控制单元；
44.16
‑
工控机；
45.17
‑
上位机；
46.18
‑
电源。
具体实施方式
47.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
48.实施例一：
49.在本发明的实施例一中，如图1所示，一种音频测试系统10，应用于多喇叭结构扬声器的音频测试；其中，本实施例中多喇叭结构扬声器产品为双喇叭结构的扬声器。针对双喇叭结构的待测扬声器11的所述音频测试系统10包括屏蔽箱12、测试夹具13、电声测试仪14、控制箱15、工控机16和上位机17，优选地，所述屏蔽箱12、所述测试夹具13、所述电声测试仪14、所述控制箱15、所述工控机16和所述上位机17集成在一台测试设备机台上。其中，所述控制箱15内包括信号切换单元151、io板152和夹具控制单元153；具体地，所述工控机16经通讯模块分别控制所述io板152和所述夹具控制单元153，所述io板152与所述信号切换单元153电连接的，以使所述工控机16经所述io板152间接控制所述信号切换单元153，经所述夹具控制单元153控制所述测试夹具13。需要说明的是，所述信号切换单元151、所述io板152和所述夹具控制单元153以线路板的形式存在，在所述音频测试系统10中还包括设有电源18，以供所述信号切换单元151、所述io板152和所述夹具控制单元153通电。
50.进一步地，所述测试夹具13包括装载所述待测扬声器11的载板131、设于所述载板131上的压紧气缸132及传感器133和驱动所述载板131移动的动力源134；其中，所述测试夹具13机械动作分三个阶段：1、起始阶段：所述压紧气缸132处于上升脱离所述载板131状态，且所述载板131处于推出状态；2、上料阶段；在所述载板131上放下所述待测扬声器11，所述压紧气缸132下压压紧所述待测扬声器11，当所述传感器133检测所述压紧气缸132下压到位后，所述动力源134驱动所述载板131移至距离所述屏蔽罩12的预设位置，以使所述待测扬声器11的两喇叭与所述屏蔽箱12内的麦克风121一一对应；3、音频测试阶段：分别采用所述电声测试仪14及所述麦克风121逐一对两喇叭进行音频测试；4、下料阶段：所述动力源134驱动所述载板131远离所述屏蔽罩12移动至初始位置，所述压紧气缸132上升，待所述传感器133检测所述压紧气缸132上升到位后停止，以便取出已测试完的所述待测扬声器11，从而完成所述待测扬声器11的上料、测试和下料操作的自动化测试流程。
51.进一步地，所述测试夹具13通过所述夹具控制单元153实现智能化控制。具体地，所述工控机16与所述夹具控制单元153电连接；在所述待测扬声器11测试前，所述夹具控制单元153接收到start按键电平的变化，向所述工控机16发送指令，所述工控机16应答后，向所述夹具控制单元153发送信号，所述夹具控制单元153接收到信号，控制所述压紧气缸132夹紧装载在所述载板131上的所述待测扬声器11，且驱动所述待测扬声器11推送至测试位置，以使所述待测扬声器11完成测试前的上料操作。更进一步地，在所述待测扬声器11测试后，所述工控机16向所述夹具控制单元153发送信号，所述夹具控制单元153接收到信号，驱
动所述待测扬声器11返回至起始位置，控制所述压紧气缸132松开装载在所述载板131上的所述待测扬声器11。本实施例中，所述夹具控制单元153发送io指令使电磁阀启动复位，同时读取所述传感器133状态以监控所述测试夹具13的运作过程，自动完成所述待测扬声器11的上料、测试、下料的流水线式检测。
52.进一步地，所述屏蔽箱12用于放置与待测扬声器的喇叭数相同的多个麦克风121，所述屏蔽箱12上分别开设有与所述麦克风121一一对应设置的出音口。本实施例中，所述屏蔽箱12内放置有两个麦克风121，屏蔽箱12上分别开设有与两所述麦克风121对应的出音口。
53.进一步地，所述电声测试仪14用于向所述待测扬声器11发送音频信号，并接收所述麦克风121反馈的麦克风信号，并对音频信号和麦克风信号进行分析比对，获取所述待测扬声器11中喇叭的测试数据，保存并输出。本实施例中，所述上位机17与所述电声测试仪14电连接；所述上位机17逐条接收所述电声测试仪14输出的所述待测扬声器11中喇叭测试数据，并分析判断测试数据，最后综合分析判断测试数据，且显示所述待测扬声器11的音频测试结果。
54.进一步地，所述电声测试仪14、所述待测扬声器11的每一喇叭和与该喇叭相对应的所述麦克风121构成独立的测试信号通路。本实施例中，所述信号切换单元151用于接通一路所述测试信号通路，且切断其它路所述测试信号通路，以实现同一所述电声测试仪14对所述待测扬声器11中的多喇叭进行逐一音频测试。优选地，如图2所示，所述信号切换单元151包括音频复用电路，需要说明的是，图示所展示的电路图为局部的音频复用电路结构图。具体地，所述音频复用电路分别与所述电声测试仪14、所述待测扬声器11及所述麦克风121电连接。
55.进一步地，所述io板152与所述信号切换单元151电连接，用于输出io电平，控制所述信号切换单元151中音频复用电路的继电器通断，分别实现音频信号之间和麦克风信号之间的切换。
56.综上，所述音频测试系统10通过所述夹具控制单元153控制所述测试夹具13将所述待检扬声器11进行自动上料且使其内置的多喇叭与所述屏蔽箱11内的麦克风121一一对应设置，经所述信号切换单元151中的内置音频复用电路，进行音频信号之间和麦克风信号之间的信号切换，以使测试采用分时复用方式，即采用一个所述声学测试仪14即可实现对所述待检扬声器11中的多个喇叭进行逐一自动化的音频测试，测试后所述待检扬声器11通过所述测试夹具13自动下料，简化了多喇叭扬声器的测试流程，缩短了测试周期，降低测试成本和提高测试效率及声学测试仪的使用。
57.实施例二
58.在本发明的实施例二中，如图3所示，一种音频测试系统，应用于多喇叭结构扬声器的音频测试，本实施例中，可以实现同时且独立对两双喇叭结构的扬声器进行音频测试。其具体的测试系统和实施例一相同，故就不一一赘述。
59.实施例三
60.在本发明的实施例三中，如图4所示，一种音频测试方法，应用于多喇叭结构扬声器的音频测试；该音频测试方法基于上述的音频测试系统，所述音频测试方法包括以下步骤s101～s107：
61.步骤s101：所述夹具控制单元接收到start按键电平变化的输入信号，向所述工控机发送指令，在所述工控机接收到指令后向所述夹具控制单元发送信号。
62.步骤s102：所述夹具控制单元接收到信号，控制所述压紧气缸压紧放置在所述测试夹具上的所述待测扬声器，并将压紧的所述待测扬声器推送至开有所述出音口的所述屏蔽箱的一侧，以使所述待测扬声器的每一喇叭发声点经所述出音口与所述麦克风一一对应设置，完成所述待测扬声器的上料操作。
63.步骤s103：所述工控机向所述io板发送指令，所述io板接收到指令后向所述信号切换单元发送信号，控制所述信号切换单元中的音频复用电路的其一继电器通道打开，以使所述电声测试仪的输出接口连接至其一所述待测扬声器的喇叭，且所述电声测试仪的输入接口连接至与该喇叭对应设置的所述麦克风。
64.步骤s104：所述工控机向所述电声测试仪发送指令，控制所述电声测试仪对该接通的所述待测扬声器喇叭进行音频测试，所述电声测试仪将测试数据保存并输出给所述上位机，完成所述待测扬声器的其一喇叭音频测试。
65.步骤s105：循环重复步骤s103～步骤s104，逐一对所述待测扬声器的喇叭进行音频测试，直至测试完所述待测扬声器中的所有喇叭。
66.步骤s106：所述上位机逐条接收测试数据进行分析判断，最后综合判断测试数据，判断所述待测扬声器中的所有喇叭的音频测试数据是否皆为合格。
67.步骤s107：若是，则判定所述待测扬声器音频测试合格，所述工控机向所述夹具控制单元发送信号，所述夹具控制单元接收到信号后，驱动已测试完的扬声器返回至初始位置，且控制所述压紧气缸松开所述测试夹具上的已测试完的扬声器，完成所述待测扬声器结束后的下料操作，以便所述待测扬声器的分类存放至合格品区，测试流程结束。
68.本实施例的音频测试方法通过音频复用电路，将音频信号源和麦克风信号切换，测试过程采用分时复用的方式，原来需要多人才能完成的测试，现在只需要一个人就能完成测试，简化了测试流程，节约了人力和提高了仪器的使用率。
69.实施例四：
70.在本发明的实施例四中，如图5所示，一种音频测试方法，应用于多喇叭结构扬声器的音频测试；该音频测试方法基于上述的音频测试系统，所述音频测试方法包括以下步骤s111～s117：
71.步骤s111：与实施例三的步骤步骤s101相同，在此就不一一赘述。
72.步骤s112：与实施例三的步骤步骤s102相同，在此就不一一赘述。
73.步骤s113：与实施例三的步骤步骤s103相同，在此就不一一赘述。
74.步骤s114：与实施例三的步骤步骤s104相同，在此就不一一赘述。
75.步骤s115：与实施例三的步骤步骤s105相同，在此就不一一赘述。
76.步骤s116：与实施例三的步骤步骤s106相同，在此就不一一赘述。
77.步骤s117：若否，则判定所述待测扬声器音频测试不合格，所述工控机向所述夹具控制单元发送信号，所述夹具控制单元接收到信号后，驱动已测试完的扬声器返回至初始位置，且控制所述压紧气缸松开所述测试夹具上的已测试完的扬声器，完成所述待测扬声器结束后的下料操作，以便所述待测扬声器的分类存放至不良品区，测试流程结束。
78.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。