一种测试麦克风本底噪声的方法和系统的制作方法_2

文档序号:8546547阅读:来源:国知局
是本发明一个实施例的一种测试麦克风本底噪声的方法的流程图;参见图1,该测试麦克风本底噪声的测试方法包括:
[0041]步骤S110,将选取的参考麦克风放置到标准测试环境下,采集参考麦克风的第一波形信号;
[0042]步骤S120,将待测麦克风和参考麦克风放置到相同的普通测试环境下,同时采集待测麦克风的波形信号以及参考麦克风的第二波形信号;
[0043]步骤S130,对比参考麦克风的第一波形信号和第二波形信号的差异,根据该差异计算生成自适应滤波器集合;
[0044]步骤S140,利用自适应滤波器集合对待测麦克风的波形信号进行处理,从而得到待测麦克风的本底噪声测试结果;
[0045]其中,标准测试环境是指比参考麦克风的本底噪声的最小标称值小特定分贝的测试环境;普通测试环境是指对噪声不作限制的测试环境。
[0046]经过图1所示的步骤,实现了对麦克风本底噪声的快速测试,该测试方法通过将待测麦克风所处的测试环境下的客观环境噪声抑制消除掉,达到准确测试麦克风本底噪声的目的。与现有技术相比成本低、不受测试地点限制。
[0047]图2是本发明一个实施例的一种构建标准测试环境并采集参考麦克风的第一波形信号的示意图;参见图2,在本发明的一个实施例中,在将选取的参考麦克风放置到标准测试环境下之前,方法还包括:构建标准测试环境;
[0048]构建标准测试环境包括:
[0049]将参考麦克风放置到自由场测试环境下,测试得到参考麦克风在特定声压级下的灵敏度;
[0050]将参考麦克风放置到比参考麦克风的本底噪声的最小标称值小特定分贝的测试环境中,测试得到参考麦克风的本底噪声值;
[0051]根据灵敏度和本底噪声值计算参考麦克风的信噪比,将信噪比与参考麦克风的信噪比标称值相比较,如果该信噪比高于参考麦克风的信噪比标称值,则确定比参考麦克风的本底噪声的最小标称值小特定分贝的测试环境是标准测试环境。
[0052]本实施例中,特定声压级为lKHz94dBSPL ;标准测试环境是小于麦克风最小本底噪声标称值1dB的低噪声环境,在构建标准的测试环境后,再将选取的参考麦克风放置到标准测试环境下,在该低噪声环境(标准测试环境)下记录2s时间长度的波形,即第一波形信号;其中,采样频率可以设置为大于等于48KHz,波形不添加滤波器和A计权。
[0053]图3是本发明一个实施例的采集参考麦克风和待测麦克风波形信号的示意图;参见图3,步骤S120,具体是将待测麦克风和参考麦克风放置到相同的普通测试环境下,同时采集波形信号得到待测麦克风的波形信号以及参考麦克风的第二波形信号。
[0054]图4是本发明一个实施例的利用图2和图3得到的参考麦克风的第一波形信号和第二波形信号生成自适应滤波器集合的示意图;参见图4,步骤S140,包括:利用自适应滤波器集合对待测麦克风的波形信号进行滤波处理,并计算滤波处理后的波形信号在A计权下的均方根值得到待测麦克风的本底噪声值,和/或计算滤波处理后的波形信号在A计权下的快速傅氏变换结果,得到待测麦克风的本底噪声频响曲线。
[0055]考虑到麦克风在正常使用和测量时的条件不同,对测量值所加的人为修正,称为计权。如在测量噪声时,由于人耳对I?5kHz的灵敏度最高,对低频分量不敏感,从听觉上评价噪声大小时,必须对音频频谱的各部分进行计权,即在测量噪声时需要使它通过一个与听觉频率特性等效的滤波器,以反映人耳在3000Hz附近敏锐的灵敏度和60Hz时较差的灵敏度,这就是计权。由于人耳的频率响应随声音的响度而变,故对不同的响度或声压级的声音使用不同的计权曲线。目前,普遍采用计权曲线A,并用dBA表示这种A计权的测量值。
[0056]由于上述构建的比参考麦克风本底噪声的最小标称值小1dB的测试环境是经过确认的标准测试环境,因而在标准测试环境下获取的2s时间长度的波形信号(即第一波形信号)可以用来作为后续计算自适应滤波器集合的基础。本实施例中,考虑到麦克风本底噪声的测试效率和波形的稳定情况,采集参考麦克风的波形的时间长度是2秒钟,在本发明的其他实施例中,可以选择采集I秒或者3秒时间长度的波形,对此不做限制。
[0057]在采集到参考麦克风在标准测试环境下的第一波形信号后,将参考麦克风和待测麦克风放到相同的普通测试环境下,同时采集两麦克风的波形信号并保存为波形文件,即得到参考麦克风的第二波形信号和待测麦克风的波形信号;其中,普通测试环境是指对测试环境没有任何噪声要求。并且采集的两麦克风的波形信号时间长度也是2s,采样频率设置为48KHz或者96KHz。根据采集的参考麦克风的第一波形信号和第二波形信号的差异,计算生成信号自适应滤波器集合。其中,在比较该第一波形信号和第二波形信号的差异之前,使用快速傅立叶变换FFT算法将第一波形信号和第二波形信号变换到频域,分别得到第一波形信号和第二波形信号的频响曲线,将该两路频响曲线送入自适应滤波器,生成自适应滤波器集合。
[0058]图5是本发明一个实施例的利用图4所示的自适应滤波器集合得到待测麦克风的本底噪声示意图;参见图5,通过该自适应滤波器集合可以将因为测试环境等客观原因导致的测试干扰消除掉,避免了客观环境噪声对测试结果的影响。具体的使用计算生成的自适应滤波器集合对待测麦克风在普通测试环境下的波形信号进行滤波处理,将因为客观环境因素导致的干扰噪声消除掉,然后计算滤波处理后的信号在A计权下的均方根RMS值得到待测麦克风的本底噪声值。根据具体的使用需求还在计算待测麦克风的本底噪声值的同时计算滤波处理后的信号在A计权下快速傅立变换FFT处理结果,得到待测麦克风的本底噪声频响曲线。在本发明的一个实施例中,可以只计算滤波处理后的信号在A计权下的本底噪声频响曲线。具体计算待测麦克风的本底噪声的哪一结果形式根据具体的使用需要决定。
[0059]在本发明的一个实施例中,上述待测麦克风的类型可以是单体麦克风,也可以是麦克风阵列。
[0060]此外,根据本发明的这种测试待测麦克风本底噪声的方法完成对麦克风的本底噪声后,还可以进一步的用于对待测麦克风的谐波失真THD以及谐波失真加噪声THD+N测试。具体的如何根据得到的麦克风的本底噪声测试结果进一步处理得到THD测试结果和THD+N的测试结果是现有技术,在此不再赘述。
[0061 ] 与上述测试麦克风本底噪声的方法相对应的,本发明还提供了一种本发明还提供了一种测试麦克风本底噪声的系统,图6是本发明一个实施例的一种测试麦克风本底噪声的测试系统的框图。参见图6,该系统600包括:参考麦克风610、待测麦克风620以及测试结果计算单元630 ;
[0062]参考麦克风610,用于提供在标准测试环境下的第一波形信号以及在与待测麦克风相同的普通测试环境下同时采集的第二波形信号;
[0063]待测麦克风620,用于提供与参考麦克风在相同的普通测试环境下同时采集的波形信号;
[0064]测试结果计算单元630,用于对比参考麦克风的第一波形信号和第二波形信号的差异,根据该差异计算生成自适应滤波器集合;利用自适应滤波器集合对待测麦克风的波形信号进行处理,从而得到待测麦克风的本底噪声测试结果;
[0065]其中,标准测试环境是指比参考麦克风的本底噪声的最小标称值小特定分贝的测试环境;普通测试环境是指
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