麦克风自动均衡的制作方法

均衡涉及提升或衰减信号中的不同频率的电平。例如，调整高频率的高音控制是一种类型的均衡。

为了在电信设备中获得较高且统一的音频质量，可以适当地均衡其内部麦克风。之前，均衡是通过外部测试实验室来手动进行的，这要求延长的实验时间和有经验的工程师，从而产生了更高的成本。

附图说明

关于以下附图对一些实施例进行描述：

图1是一个实施例的流程图；

图2是根据一个实施例的测试设置的侧视图；

图3A呈现了示例性参考麦克风和内部麦克风的频率响应；

图3B呈现了针对图3A的示例性麦克风的差量；

图4是具有接受阈值的示例性参考麦克风频率响应；

图5是具有其差量校正的示例性参考麦克风频率响应；

图6是麦克风校正和校正滤波器c_r(i)的示例；

图7A是未经校正的麦克风频率响应的示例；

图7B是经校正的麦克风频率响应的示例；

图8是针对一个实施例的系统描绘；以及

图9是一个实施例的前视图。

具体实施方式

在一些实施例中，使用参考麦克风和外部扬声器来进行均衡。调节每个待均衡的内部麦克风来使参考麦克风的响应与通过外部扬声器生成的相同激励进行匹配。此外，还可以使用针对所选择的认证(例如，Skype/Lync统一规范，版本1.0，公开日期2013年8月)所计算的参考麦克风的逆均衡特性来修改每个内部麦克风的均衡。以此方式，在一些实施例中，最终均衡既包括内部麦克风差量vs参考麦克风差量又包括参考麦克风通过所选择的认证所需的校正。

可以自动地计算均衡。手动方式与目前相比，在一些实施例中，自动计算均衡需要更少的时间(即更低的费用)以及更轻松的(即更便宜)测量设置。此外，其可以提供更客观的结果。

在图1中示出的自动迭代过程中为每个内部麦克风获得均衡。所述过程可以在与Skype/Lync规范兼容的设置(如在图2中所描绘的)中执行，或在与不同的认证设置兼容的设置中执行。在所描绘的示例中，在所研究的计算机24与外部扬声器26之间的指示距离与Skype/Lync扬声器电话组测试设置兼容。

在图2中，如计算机24(如超极本)等被测试设备具有外部麦克风28。扬声器26播放由被测试麦克风28和参考麦克风30获得的音频。扬声器可以由被测试设备本身驱动。参考麦克风向被测试设备提供输入信号。其他麦克风放置方式(例如，在键盘下面或者上面)以及其他麦克风朝向(如面向用户的朝向或面向侧面(边缘)的朝向)是可能的。

图2中示出的设置除了扬声器和参考麦克风之外不增加设备，所述扬声器和参考麦克风均可以连接至被测试设备。最终的校正计算还可以在被测试设备内部执行，特别是在所述被测试设备具有数字信号处理器(其具有如有限脉冲响应滤波器等滤波器)的情况下，或者在所述操作系统包括将使得能够进行必要的计算的固件或者其他代码的情况下。

因此，在一些实施例中，几乎不需要外部硬件来实施相对复杂的测试。常规地，系统使用具有各种昂贵且复杂的电子器件的音质头与躯干模拟器(HATS)来进行均衡。在此处描述的一些实施例中，这可以通过添加相对便宜的扬声器和参考麦克风来替换。因此，在一些实施例中，可以仅使用被测试设备、参考麦克风和外部扬声器来完全实现所述测试。

图1中示出的过程以参考麦克风(麦克)校准(框10)开始。此步骤将所有以下测量结果分级为声压级(SPL)。对此目的而言，2级校准器就足够了[国际电工委员会(IEC 60942)，版本3.0]。参考麦克风应当能够捕捉最终均衡将适用的频带。实际上，可以在一个实施例中使用典型的测量麦克风，像Earthworks M30(可购买自Earthworks，米尔福德，新罕布什尔州，03055)。

参考麦克风被定位(框12)为靠近内部麦克风(参见图2)。可以使用直角坐标机器人进行完全自动化，然而，实际上，此步骤可以手动地进行。然后，在一个实施例中，将内部(f_m)和参考(f_r)麦克风的频率响应(框14和16)测量作为在三分之一倍频带中的等效连续声级(L_Zeq)：

其中：

-ε为平均时间间隔内的时间积分的虚变量，

-P_n(ε)为在第n个三分之一倍频带中的瞬时声压，

-p₀为参考声压，等于20μPa，

-T为测量的开始时间，

-Δt为平均时间间隔，等于30秒。

从所述30秒响应到在所研究的超级本中生成并通过外部扬声器播放的粉红噪声激励期间计算f_m和f_r(图3A)。

可以将能够对所述麦克风校正将适用的所述频带进行再现的典型演播室质量音频监听器用作扬声器。可以在具有高达30dBA的噪声级的典型房间进行所述测量。在1kHz频率处，f_m被缩放以匹配f_r。然后，计算麦克风的频率响应差或差量：

d(i)＝f_r(i)-f_m(i) (2)

其中：

-i为当前被测试的内部麦克风的编号，

-f_r(i)为被定位为靠近第i个内部麦克风(参见图2)的参考麦克风的L_Zeq(T，n)，

-f_m(i)为第i个内部麦克风的L_Zeq(T，n)。

仅在所述认证(例如，针对100Hz至12500Hz的Skype/Lync)中要求的所选择子频带中进行差量计算(框18)。图3A(频率响应)和图3B(麦克风的差量d(i))中给出了对Earthwork的参考麦克风的这种分析的示例。

默认地，所述参考麦克风没有通过Skype/Lync频率响应测试(参见图4)，因为其超过了阈值上限和阈值下限。所述参考麦克风需要附加校正d_r(称为差量校正)，所述附加校正在每个麦克风位置处不变，并且可以使用通用样机提前计算。样机为具有所述形状因数(其不需要是电子功能的以及物理维度的，并且其声学性质是重要的)的任何设备。差量校正可以被表示为：

d_r(i)＝f_平坦(i)-f_{r_样机}(i)(3)

其中：

-f_{r_样机}(i)为参考麦克风的L_Zeq(T，n)，所述参考麦克风被定位在靠近所研究的超极本的相应的第i个麦克风位置处的超极本样机上。

-f_平坦(i)为具有1KHz中心频率的三分之一倍频带的f_{r_样机}(i)。在图5中描绘出参考麦克风差量校正差量的一个实例。可以将针对具体的认证的经校正的内部麦克风差量d_c(i)定义为如下的初始化校正加上参考麦克风的差量(框20)：

d_c(i)＝d(i)+d_r(i) (4)

在框22中，使用参考麦克风的差量d_c(i)的频率采样方法将校正滤波器c_r(i)设计为有限脉冲响应(FIR)滤波器。这可以通过实现众所周知的数字信号处理方法(如频率采样)的代码来进行。还可以使用其他滤波器，在双向四路均衡器中包括无限脉冲响应(IIR)滤波器。在菱形框24处的检查确定是否存在另一个用于校准的麦克风。可以将FIR滤波器用于智能声音技术音频DSP固件(ADSP FW)(可购自英特尔公司，圣克拉拉，加利福尼亚)中来通过内部麦克风实时的校正捕捉到的数据。FIR滤波器保证ADSP FW(例如，波束形成器)中的其他处理块需要的线性相位响应。图6呈现了针对图3使用的内部麦克风计算的d_c(i)和c_r(i)。

图7A表示未经处理的内部麦克风的Skype测试频率响应vs经校正的频率响应(图7B所示)。未经处理的版本没有通过Skype测试，经校正的版本通过了Skype测试，因为其在测试协议的上限与下限之间。

由于麦克风部件可以从一个单元到另一个单元是不同的，因此可以在若干单元上执行所提出的自动校准。然后，可以将校正特性的平均值应用于产品线。

本文描述的处理技术可以采用各种硬件架构来实现。例如，可以将所述功能集成到芯片组内。替代地，可以使用离散处理器。作为又一实施例，图形功能可以通过通用处理器(包括多核处理器)来实现。

图8展示了系统700的实施例。在实施例中，虽然系统700不限于该上下文，系统700可以是媒体系统。例如，系统700可以合并进个人计算机(PC)、膝上型计算机、超级膝上型计算机、平板机、触摸板、便携式计算机、手持式计算机、掌上型计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、电视、智能设备(例如智能电话、智能平板机或智能电视)、移动互联网设备(MID)、消息设备、数据通信设备等。

在实施例中，系统700包括耦合到显示器720的平台702。平台702可以从内容设备接收内容，内容设备诸如内容服务设备(多个)730或内容传递设备(多个)740或其他类似内容源。导航控制器750包括可以用于与如平台702和/或显示器720交互的一个或多个导航特征。下面将更详细地描述这些组件中的每一个。

在实施例中，平台702可以包括芯片组705、处理器710、存储器712、存储设备714、图形子系统715、应用716和/或无线电设备718的任意组合。芯片组705可以提供处理器710、存储器712、存储设备714、图形子系统715、应用716和/或无线电718之间的互通信。例如，芯片组705可以包括能够提供与存储设备714的交互通信的存储适配器(未示出)。

处理器710可以被实现为复杂指令集计算机(CISC)或精简指令集计算机(RISC)处理器、x86指令集兼容处理器、多核、或任意其他微处理器或中央处理单元(CPU)。在实施例中，处理器710可以包括双核处理器、双核移动处理器等等。处理器可以实现图1的序列连同存储器712。

数字信号处理器(DSP)715可以包括用于校正被测试麦克风的滤波器(如FIR滤波器)。DSP可以耦合至处理器710。

存储器712可以被实现为易失性存储器设备，诸如但不限于：随机访问存储器(RAM)、动态随机访问存储器(DRAM)或静态RAM(SRAM)。

存储设备714可以被实现为非易失性存储设备，诸如但不限于：磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、内部存储设备、附连存储设备、闪存、电池备用SDRAM(异步DRAM)和/或网络可访问存储设备。在实施例中，当包括如多个硬盘驱动器时，存储设备714可以包括为有价值的数据媒体提高存储性能加强保护的技术。

图形子系统715可以执行诸如用于显示的静态或视频图像的处理。例如，图形子系统715可以是图形处理单元(GPU)或视觉处理单元(VPU)。可以使用模拟或数字接口将图形子系统715和显示720通信地耦合。例如，接口可以是高清晰度多媒体接口、显示端口、无线HDMI和/或符合无线HD的技术中的任何一个。图形子系统715可以集成到处理器710或芯片组705中。图形子系统715可以是通信地耦合到芯片组705的独立卡。

此处描述的图形和/或视频处理技术可以用各种硬件架构实现。例如，图形和/或视频功能可以集成在芯片组中。替代性地，可以使用分立的图形和/或视频处理器。如又一实施例，图形和/或视频功能可以通过通用处理器(包括多核处理器)来实现。在其他的实施例中，该功能可以在消费电子设备中实现。

无线电718可以包括能够使用各种适合的无线通信技术发送和接收信号的一个或多个无线电。这些技术可以涉及跨一个或多个无线网络的通信。示范的无线网络包括(但不限于)无线局域网(WLANs)、无线个域网(WPANs)、无线城域网(WMANs)、蜂窝网络和卫星网络。在跨这些网络的通信中，无线电718可以根据一个或多个适用的标准的任何版本操作。

在实施例中，显示器720可以包括任意电视类型的监控器或显示器。显示器720可以包括例如计算机显示屏、触摸屏显示器、视频监控器、类似电视机的设备、和/或电视机。显示720可以是数字的和/或模拟的。在实施例中，显示器720可以是全息显示器。显示720也可以是可以接收视觉投影的透明表面。这样的投影可以传递各种形式的信息、图像、和/或物体。例如，这样的投影可以是移动增强现实(MAR)应用的视觉覆盖。在一个或多个软件应用716的控制下，平台702可以在显示720上显示用户界面722。

在实施例中，内容服务设备730可以发起于任意国家的、国际的和/或独立的服务，并通过例如因特网接入平台702。内容服务设备730可以耦合到平台702和/或显示720。平台702和/或内容服务设备730可以耦合到网络760以将媒体信息去往和来自网络760地通信(例如发送和/或接收)。内容传递设备740也可以耦合到平台702和/或显示器720。

在实施例中，内容服务设备730可以包括有线电视盒、个人电脑、网络、电话、能够传送数字信息和/或内容的可接入因特网的设备或装置，以及在内容提供者和平台702和/或显示器720之间通过网络760或直接地单向或双向传输内容的任意其他类似设备。应理解，内容可以经由网络760单向地和/或双向地去往和来自系统700中的任何一个组件和内容提供者通信。内容的示例可以包括任何媒体信息，包括例如视频、音乐、医疗和游戏信息等。

内容服务设备730接收例如包含媒体信息、数字信息和/或其他内容的有线电视节目的内容。内容提供者的示例可以包括任何有线或卫星电视或无线电或因特网内容提供者。提供的示例不意味着对可适用的实施例进行限制。

在实施例中，平台702可以从具有一个或多个导航特征的导航控制器750接收控制信号。控制器750的导航特征可以用来与例如用户界面722交互。在实施例中，导航控制器750可以是定位设备，该定位设备可以是允许用户输入空间(如连续的和多维的)数据到计算机的计算机硬件部件(特别是人机接口设备)。诸如图形用户接口(GUI)和电视机和监视器的许多系统允许用户使用物理姿势控制计算机或电视机并向计算机或电视机提供数据。

可以通过指针、光标、对焦环或其他在显示器上显示的视觉指示器的移动在显示器(例如，显示器720)上回应控制器750的导航特征的移动。例如，在软件应用716的控制下，位于导航控制器750上的导航特征可以映射到显示在用户接口722上的虚拟导航特征。在实施例中，控制器750可以不是独立部件而是集成在平台702和/或显示器720内。然而实施例不限于这些元素或此处显示或描述的内容。

在实施例中，驱动器(未示出)可以包括使用户能够通过例如在初始启动后启动的按钮的触摸立刻打开和关闭类似电视的平台702的技术。当平台被“关闭”时，程序逻辑可以允许平台702流出内容到媒体适配器或其他内容服务设备730或内容传递设备740。另外，芯片组705可以包括用于支持如5.1环绕声音频和/或高清7.1环绕声音频的硬件和/或软件。驱动器可以包括用于综合的图形平台的图形驱动器。在各实施例中，图形驱动器可以包括外围组件互连快速(PCI)图形卡。

在各个实施例中，可以对系统700中示出的任何一个或多个部件进行集成。例如，平台702和内容服务设备730可以是集成的；或者平台702和内容传递设备740可以是集成的；或者平台702、内容服务设备730和内容传递设备740可以是集成的。在各种实施例中，平台702和显示器720可以是集成的单元。例如，显示720和内容服务设备730可以是集成的，或者显示720和内容传递设备740可以是集成的。这些例子并非旨在限制范围。

在各种实施例中，系统700可以实现为无线系统、有线系统或二者的组合。当实现为无线系统时，系统700可以包括适合于通过诸如一个或多个天线、发送器、接收器、收发器、放大器、过滤器、控制逻辑等的无线共享介质通信的组件和接口。无线共享介质的示例可以包括无线频谱部分，例如RF频谱等。当实现为有线系统时，系统700可以包括适用于通过有线通信介质(例如输入/输出(I/O)适配器、利用相应有线通信介质连接I/O适配器的物理连接器、网络接口卡(NIC)、光盘控制器、视频控制器、音频控制器等等)进行通信的部件和接口。有线通信介质的示例可以包括导线、电缆、金属线、印刷电路板(PCB)、背板、交换光纤、半导体材料、双绞线、同轴电缆、光纤等。

平台702可以建立一个或多个逻辑或物理信道以通信信息。所述信息可以包括媒体信息和控制信息。媒体信息可以指表示为用户准备的内容的任何数据。内容的示例可以包括例如来自语音对话、可视会议、视频流、电子邮件(“email”)消息、语音邮件消息、字母符号、图形、图像、视频、文本等等的数据。来自语音对话的数据可以是，例如，语音信息、静音期、背景噪音、舒适噪音、音调等。控制信息可以是指表示针对自动化系统的命令、指令或控制字的任何数据。例如，控制信息可以用于将媒体信息路由通过系统或指示节点以预定方式处理媒体信息。然而实施例不限于图8中示出或描述的元素或上下文。

如上所述，系统700可以用变化的物理风格或形状系数来体现。图9示出了系统700可以被实施的小形状因数设备800的实施例。例如，在实施例中，设备800可以实现为具有无线能力的移动计算设备。移动计算设备可以指具有处理系统和例如诸如一个或多个电池的移动电力源或供应的任何设备。

如上所述，移动计算设备的示例可以包括个人计算机(PC)、膝上型计算机、超级膝上型计算机、平板机、触摸垫、便携式计算机、手持式计算机、掌上型计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、电视、智能设备(例如智能电话、智能平板机或智能电视)、移动互联网设备(MID)、消息设备、数据通信设备等。

移动计算设备的示例还可以包括被安排来由人佩戴的计算机，例如手腕计算机、手指计算机、戒指计算机、眼镜计算机、皮带夹计算机、臂带计算机、鞋计算机、服装计算机和其他可以佩带的计算机。在实施例中，例如移动计算设备可以实现为能够执行计算机应用、以及语音通信和/或数据通信的智能电话。尽管一些实施例可以用作为示例实现为智能电话的移动计算设备描述，但应理解，其他实施例也可以使用其他无线移动计算设备实现。实施方案不局限于本上下文中。

下面的条款和/或示例涉及另外的实施例：

实施例的一个示例可以是一种方法，所述方法包括：自动地测量被测试设备中的麦克风的频率响应、自动地测量参考麦克风的频率响应、自动地将所述频率响应相减以导出差量、基于所述参考麦克风的所述频率响应自动地计算差量校正以及使用基于所述差量校正设计的滤波器自动地校正所述被测试麦克风。所述方法还可以包括：加上对所述参考麦克风和被测试麦克风的所述差量校正以确定针对所述滤波器的差量校正。所述方法还可以包括：在三分之一倍频带中测量所述频率响应。所述方法还可以包括：基于所述被测试麦克风的位置确定差量校正。所述方法还可以包括：确定针对多个被测试麦克风的校正以及取所述校正的平均值来设置针对商业麦克风生产的校正。所述方法还可以包括：使用有限脉冲响应滤波器作为所述滤波器。所述方法还可以包括：使用等效连续声级来表示所述参考麦克风的所述频率响应。所述方法还可以包括：通过仅使用所述被测试设备自动地进行校正。所述方法还可以包括：仅使用参考麦克风、扬声器、以及所述被测试设备来执行权利要求1的步骤。

实施例的另一个示例可以是一种或多种非瞬态计算机可读介质，所述非瞬态计算机可读介质存储有指令，所述指令由处理器执行以执行包括以下各项的序列：测量被测试设备中的麦克风的频率响应、测量参考麦克风的频率响应、将所述频率响应相减以导出差量、基于所述参考麦克风的所述频率响应计算差量校正以及使用基于所述差量校正设计的滤波器校正所述被测试麦克风。所述介质还可以包括：加上对所述参考麦克风和被测试麦克风的所述差量校正以确定针对所述滤波器的差量校正。所述介质还可以包括：在三分之一倍频带中测量所述频率响应。所述介质还可以包括：基于所述被测试麦克风的位置确定差量校正。所述介质还可以包括：确定针对多个被测试麦克风的校正以及取所述校正的平均值来设置针对商业麦克风生产的校正。所述介质还可以包括：使用数字信号处理来实现所述滤波器。所述介质还可以包括：使用等效连续声级来表示所述参考麦克风的所述频率响应。所述介质还可以包括：通过仅使用所述被测试设备自动地进行校正。所述介质还可以包括：仅使用参考麦克风、扬声器、以及所述被测试设备来执行权利要求1的步骤。

实施例的还另一个示例可以是一种装置，所述装置包括计算机、耦合到所述计算机的扬声器、耦合到所述计算机的参考麦克风，所述计算机用于通过执行包括以下各项的序列来校正被测试麦克风：测量被测试设备中的麦克风的频率响应、测量参考麦克风的频率响应、将所述频率响应相减以导出差量、基于所述参考麦克风的所述频率响应计算差量校正以及使用基于所述差量校正设计的滤波器校正所述被测试麦克风。所述装置可以包括：其中，所述计算机包括有限脉冲响应滤波器。所述装置可以包括：加上对所述参考麦克风和被测试麦克风的所述差量校正以确定针对所述滤波器的差量校正。所述装置可以包括：在三分之一倍频带中测量所述频率响应。所述装置可以包括：基于所述被测试麦克风的位置确定差量校正。所述装置可以包括：确定针对多个被测试麦克风的校正以及取所述校正的平均值来设置针对商业麦克风生产的校正。所述装置可以包括有限脉冲响应滤波器。所述装置可以包括：使用等效连续声级来表示所述参考麦克风的所述频率响应。所述装置可以包括：通过仅使用所述被测试设备自动地进行校正。所述装置可以包括：仅使用参考麦克风、扬声器、以及所述被测试设备来执行权利要求1的步骤。所述装置可以包括电池。所述装置可以包括固件以及用于更新所述固件的模块。

本说明书中通篇提到“一个实施例”或“实施例”表示结合该实施例所述的具体特征、结构或特性包含在本披露所包含的至少一个实现中。因此，短语“一个实施例”或“在一实施例中”的出现不一定都表示同一个实施例。此外，除了所示的特定实施例以外，可以以其他适当的形式来实现所述特定特征、结构或特性，并且所有这样的形式都可以涵盖在本申请的权利要求内。

尽管有限数量的实施例已经被描述，但是本领域技术人员将理解大量的其修改和变型。意向的是，从属权利要求覆盖所有这种修改和变型就如落入本公开的真实的精神和范围内。