超声波校准方法及装置与流程

本公开涉及超声波应用技术领域，特别涉及一种超声波校准方法及装置。

背景技术：

目前具有超声波功能的移动设备，由于每台移动设备移动单体硬件结构以及在出厂以后各种使用环境下都可能造成差异，导致每台移动设备的超声波功能会跟超声波预期情况产生差异。

目前缺乏自动校准方法获取到每台移动设备在各种使用环境下最好的频响点，从而确定每台移动设备发射当前使用环境下最适合该台移动设备硬件条件的超声波。

技术实现要素：

本公开提供一种超声波校准方法及装置。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种超声波校准方法，所述方法包括：在移动设备符合校准条件时，利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波；利用超声波接收器接收所述第一超声波反射回来的第二超声波，获取所述第二超声波的频响值；计算所述第二超声波的频响值与所述预定频率对应的标准频响值之间的差值的绝对值；在所述绝对值大于预定差值阈值时，提高所述超声波发射器发射超声波的发射强度。

通过计算反射回来的超声波信号的频响值与对应标准频响值之间的差值，判断当前接收到的超声波信号的强弱，当该差值的绝对值大于预定差值阈值时，提高超声波信号的发射强度，从而可以增强后续使用过程中超声波反射回来的信号强度，解决了具有超声波功能的移动设备在各种使用环境下不能自动校准适应当前环境的最佳超声波发射强度的技术问题，达到了移动设备在所处环境下都能接收较强的超声波信号的技术效果。

可选的，所述提高所述超声波发射器发射超声波的发射强度，包括：按照预定方式计算与所述绝对值对应的增强数值，所述绝对值与所述预定增强数值呈正向相关性；计算所述预定发射强度和所述增强数值之间的和值；当所述和值小于所述超声波发射器的最大发射强度时，将所述超声波发射器发射超声波的发射强度提高至所述和值对应的发射强度；当所述和值大于所述超声波发射器的最大发射强度时，将所述超声波发射器发射超声波的发射强度提高至所述最大发射强度。

提供一种预定增强数值的计算方法，使移动设备可根据差值绝对值的大小，在合理范围内提高超声波信号的发射强度；还通过计算该预定增强数值与预定发射强度之和，并与最大发射强度作比较，限定了该预定增强数值的上限值，避免该预定增强数值与预定发射强度之和在大于最大发射强度时，移动设备无法按照该预定增强数值进行自动校准的情况。

可选的，所述方法还包括：从预定频率范围内依次选定一个频率，利用所述超声波发射器按照所述预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备所述频率的第三超声波；利用超声波接收器在所述测试盒中接收所述第三超声波反射回来的第四超声波，获取所述第四超声波的频响值；获取各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值；将所述最高频响值作为所述标准频响值，将所述最高频响值对应的频率作为所述移动设备的所述预定频率。

移动设备在进行实际校准前需要获取较为理想环境下的标准频响值，以此作为后续自动校准时的参照标准，通过在封闭音频的测试盒中依次发射某个频率的超声波，并接收发射信号，获取该接收信号的频响值，来选定接收的各个频率的超声波信号的最高频响点，该最佳频响点对应一个最佳频率和一个最佳频响值，该最佳频响值即为移动设备的标准频响值，由于标准频响值是在封闭音频的测试盒中进行的，受到外界环境因素的影响较小，因此标准频响值为后续的超声波自动校准提供了科学、准确的参照标准。

可选的，所述校准条件为：所述超声波发射器和所述超声波接收器在预定时长内未被使用，且所述移动设备所处的环境的温度差值小于预定差值阈值。

当外界环境温度相差较大，或者移动设备的超声波收发器被使用时，会影响频响值的确定，因此为了提高超声波校准的准确度，将校准条件设定为温度相差较小且预定时长内超声波发射器和超声波接收器未使用的条件。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种超声波校准方法，所述方法包括：从预定频率范围内依次选定一个频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备所述频率的第三超声波；利用所述移动设备的超声波接收器在所述测试盒中接收所述第三超声波反射回来的第四超声波，获取所述第四超声波的频响值；获取各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值；将所述最高频响值作为所述移动设备的标准频响值，将所述最高频响值对应的频率作为所述移动设备的预定频率。

具有超声波功能的移动设备在实际使用中具有一个标准频响值，通过在封闭音频的测试盒中依次发射某个频率的超声波，并接收发射信号，获取该接收信号的频响值，来选定接收的各个频率的超声波信号的最高频响点，该最佳频响点对应一个最佳频率和一个最佳频响值，该最佳频响值即为移动设备的标准频响值。该标准频响值展示了移动设备在不进行自动校准前，所能接收到的超声波信号的最大频响值。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种超声波校准装置，所述装置包括：发射模块，被配置为在移动设备符合校准条件时，利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波；接收模块，被配置为利用超声波接收器接收所述发射模块发射的所述第一超声波反射回来的第二超声波，获取所述第二超声波的频响值；计算模块，被配置为计算所述接收模块接收的所述第二超声波的频响值与所述预定频率对应的标准频响值之间的差值的绝对值；校准模块，被配置为在所述计算模块计算的所述绝对值大于预定差值阈值时，提高所述超声波发射器发射超声波的发射强度。

可选的，所述校准模块包括：第一计算子模块，被配置为按照预定方式计算与所述计算模块计算的所述绝对值对应的增强数值，所述绝对值与所述预定增强数值呈正向相关性；第二计算子模块，被配置为计算所述预定发射强度和所述第一计算子模块计算的所述增强数值之间的和值；第一校准子模块，被配置为当所述第二计算子模块计算的所述和值小于所述超声波发射器的最大发射强度时，将所述超声波发射器发射超声波的发射强度提高至所述和值对应的发射强度；第二校准子模块，被配置为当所述第二计算子模块计算的所述和值大于所述超声波发射器的最大发射强度时，将所述超声波发射器发射超声波的发射强度提高至所述最大发射强度。

可选的，所述发射模块，还被配置为从预定频率范围内依次选定一个频率，利用所述超声波发射器按照所述预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备所述频率的第三超声波；所述接收模块，还被配置为利用超声波接收器在所述测试盒中接收所述发射模块发射的所述第三超声波反射回来的第四超声波，获取所述第四超声波的频响值；所述装置还包括获取模块，被配置为获取所述接收模块获取的各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值；选定模块，被配置为将所述获取模块获取的所述最高频响值作为所述标准频响值，将所述获取模块获取的所述最高频响值对应的频率作为所述移动设备的所述预定频率。

可选的，所述校准条件为：所述超声波发射器和所述超声波接收器在预定时长内未被使用，且所述移动设备所处的环境的温度差值小于预定差值阈值。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种超声波校准装置，所述装置包括：发射模块，被配置为从预定频率范围内依次选定一个频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备所述频率的第三超声波；接收模块，被配置为利用所述移动设备的超声波接收器在所述测试盒中接收所述发射模块发射的所述第三超声波反射回来的第四超声波，获取所述第四超声波的频响值；获取模块，被配置为获取所述接收模块获取的各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值；选定模块，被配置为将所述获取模块获取的所述最高频响值作为所述移动设备的标准频响值，将所述获取模块获取的所述最高频响值对应的频率作为所述移动设备的预定频率。

根据本公开实施例的第五方面，提供一种超声波校准装置，所述装置包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：在移动设备符合校准条件时，利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波；利用超声波接收器接收所述第一超声波反射回来的第二超声波，获取所述第二超声波的频响值；计算所述第二超声波的频响值与所述预定频率对应的标准频响值之间的差值的绝对值；在所述绝对值大于预定差值阈值时，提高所述超声波发射器发射超声波的发射强度。

根据本公开实施例的第六方面，提供一种超声波校准装置，所述装置包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：从预定频率范围内依次选定一个频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备所述频率的第三超声波；利用所述移动设备的超声波接收器在所述测试盒中接收所述第三超声波反射回来的第四超声波，获取所述第四超声波的频响值；获取各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值；将所述最高频响值作为所述移动设备的标准频响值，将所述最高频响值对应的频率作为所述移动设备的预定频率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1A是根据一示例性实施例示出的一种超声波校准方法的流程图；

图1B是根据一示例性实施例示出的40kHz超声波信号在空间中传播的振动曲线；

图1C是根据一示例性实施例示出的超声波扫频信号的频响曲线；

图2A是根据另一示例性实施例示出的一种超声波校准方法的流程图；

图2B是根据再一示例性实施例示出的一种超声波校准方法的流程图；

图3A是根据一示例性实施例示出的一种超声波校准装置的框图；

图3B是根据另一示例性实施例示出的一种超声波校准装置的框图；

图3C是根据再一示例性实施例示出的一种超声波校准装置的框图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种用于校准超声波的装置的框图。

具体实施方式

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公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在实际应用中，为了使得移动设备可以根据移动设备所处的环境对超声波进行校准，在移动设备出厂之前，需要对移动设备的基准频响值、预定频率等进行确定，具体过程可以参见图1A中的描述。

图1A是根据一示例性实施例示出的一种超声波校准方法的流程图，该超声波校准方法应用于包含超声波发射器和超声波接收器的移动设备中，如图1A所示，包括以下步骤。

在步骤101中，从预定频率范围内依次选定一个频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备上述频率的第三超声波。

这里所讲的超声波发射器可以是移动设备中专用于发送超声波的器件，也可以是移动设备上设置的听筒。

对于将要出厂的移动设备来讲，由于移动设备的内部构造的差异性，不同的移动设备可能对同一频率的超声波信号具有不同的频响值，因此在实际测试过程中，想要确定移动设备可能对某频率的超声波产生的最佳频响点，需要选定相应的频率范围依次测试。也就是说，每个移动设备均有自身最佳的发射频率，而这些发射频率一般位于预定频率范围内，比如20kHz到50kHz。

为了使得移动设备能够以自身最佳的发射频率发射超声波，在出厂前的测试阶段，会控制移动设备在该预定频率范围内发射扫频信号，也即依次按照预定频率范围内的频率发射超声波。

因此，这里会从预定频率范围内依次选定一个频率，比如从20kHz开始选定，对于选定的频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备该选定频率的第三超声波。

这里所讲的预定发射强度是为移动设备配备的发射强度，一般来讲，发射强度与发射的超声波的初始振幅呈正向相关性，也即发射强度越强，发射的超声波的初始振幅也越大。而发射频率一般不会受到发射强度的影响。

这里所讲的封闭音频的测试盒可以封闭音频向外发散，其目的是为了给移动设备提供一个合理的环境，在该测试盒中，超声波受到其他因素的影响较小。

由于超声波会受到传输介质、传输介质的温度以及密度等因素的影响，因此接收到的反射回来的超声波会有一定程度的衰减。由于在封闭音频的测试盒中进行的测试，因此衰减的程度会比较低。

在步骤102中，利用该移动设备的超声波接收器在测试盒中接收该第三超声波反射回来的第四超声波，获取该第四超声波的频响值。

这里所讲的超声波接收器可以是移动设备中专用于接收超声波的器件，也可以是移动设备上设置的麦克风。

对于超声波接收器所接收到的第四超声波来讲，频响值是超声波接收器接收到的第四超声波各个周期中最高的振幅，具体请参考图1B，图1B中示出的是40kHz的第四超声波，当发送的第三超声波的最大振幅为-6db时，受到环境的影响，接收到的第四超声波的最大振幅为-9db，也即第四超声波的频响值为-9db。

第三超声波的传播过程中会产生或多或少的衰减，此时超声波接收器接收到的第四超声波信号的强度可能会小于第三超声波信号的强度。一般而言，超声波的信号强度对应于一个频响值，移动设备会根据接收到的第四超声波信号的强度获取第四超声波信号的频响值。

在步骤103中，获取各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值。

在预定的频率范围内依次重复上述步骤后，对于每个选定的频率，移动设备均会通过步骤102和步骤103得到一个频响值，这些选定的频率对应与频率的数量相同的频响值，一般的，不同的频率，对应的频响值可能会不同。此时，移动设备则可以从各个频响值中确定出最高频响值。

可选的，在实际应用中，当相邻两次选定的频率之间的差值非常小时，还可以将各个选定的频率所对应的频响值进行连接，得到频响值曲线，将频响值曲线中的最高点的频响值作为最高频响值，将最高点的频率确定为预定频率，具体请参考图1C，曲线上振幅最高的点即为最高频响点，该最高频响点对应一个频响值和一个频率，该频响值即最高频响值，该频率即预定频率。

在步骤104中，将该最高频响值作为该移动设备的标准频响值，将该最高频响值对应的频率作为该移动设备的预定频率。

移动设备从不同频率的超声波对应的不同大小的频响值中，选择出最大的频响值作为移动设备的标准频响值，该标准频响值对应的频率为适合该移动设备的最佳频率。

综上所述，本公开实施例中提供的超声波校准方法，通过在封闭音频的测试盒中依次发射某个频率的超声波，并接收发射信号，获取该接收信号的频响值，来选定接收的各个频率的超声波信号的最高频响点，该最佳频响点对应一个最佳频率和一个最佳频响值，该最佳频响值即为移动设备的标准频响值，由于标准频响值是在封闭音频的测试盒中进行的，受到外界环境因素的影响较小，因此标准频响值为后续的超声波自动校准提供了科学、准确的参照标准。

实际应用中，移动设备需要将反射回来的超声波信号的频响值与标准频响值进行对比，从而判断当前超声波接收信号的强弱，并根据判断结果进行超声波校准，在实际实现时可以参见对图2A中的描述。

图2A是根据另一示例性实施例示出的一种超声波校准方法的流程图，该超声波校准方法应用于包含超声波发射器和超声波接收器的移动设备中，如图2A所示，包括以下步骤。

在步骤201中，在移动设备符合校准条件时，利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波。

这里所讲的超声波发射器可以是移动设备中专用于发送超声波的器件，也可以是移动设备上设置的听筒。

在步骤202中，利用超声波接收器接收该第一超声波反射回来的第二超声波，获取该第二超声波的频响值。

这里所讲的超声波接收器可以是移动设备中专用于接收超声波的器件，也可以是移动设备上设置的麦克风。

在步骤203中，计算该第二超声波的频响值与该预定频率对应的标准频响值之间的差值的绝对值。

在步骤204中，在该绝对值大于预定差值阈值时，提高该超声波发射器发射超声波的发射强度。

综上所述，本公开实施例中提供的超声波校准方法，通过计算反射回来的超声波信号的频响值与对应标准频响值之间的差值，判断当前接收到的超声波信号的强弱，当该差值的绝对值大于预定差值阈值时，提高超声波信号的发射强度，从而可以增强后续使用过程中超声波反射回来的信号强度，解决了具有超声波功能的移动设备在各种使用环境下不能自动校准适应当前环境的最佳超声波发射强度的技术问题，达到了移动设备在所处环境下都能接收较强的超声波信号的技术效果。

在进行超声波校准前，首先需要判断当前环境是否符合校准条件，其次在进行超声波校准过程中，还需要根据上述实施例中的差值绝对值实时计算预定增强数值的大小，且该预定增强数值具有数值上限。

图2B是根据再一示例性实施例示出的一种超声波校准方法的流程图，该超声波校准方法应用于包含超声波发射器和超声波接收器的移动设备中，如图2B所示，包括以下步骤。

在步骤211中，检测移动设备是否符合校准条件。

校准条件为：移动设备中的超声波发射器和超声波接收器在预定时长内未被使用，且该移动设备所处的环境的温度差值小于预定差值阈值。

由于温度变化以及使用过程中的超声波发射器和超声波接收器会对超声波信号产生很大程度的干扰，因此为了排除这些因素的影响，在进行超声波自动校准前，需要确认移动设备中的超声波发射器和超声波接收器是否在预定时长内未被使用过，且还要确认当前环境的温度变化是否超过预定差值阈值。

当超声波发射器和超声波接收器在预定时长内未被使用，且当前环境的温度变化小于预定差值阈值时，移动设备可以开始进行超声波的校准。

在步骤212中，在移动设备符合上述校准条件时，利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波。

当移动设备达到超声波校准条件时，表明此时比较适合对超声波的发射强度进行校准，移动设备此时自动进入超声波校准模式。移动设备按照预定发射强度发射出具备预定频率的超声波信号，也即第一超声波。这里所讲的预定发射强度是移动设备预先被存储的发射强度，一般的，该发射强度对应一个标准频响值和预定频率。

可选的，这里的标准频响值以及预定频率可以预先通过步骤101至步骤104得到，此处不再赘述。

在步骤213中，利用超声波接收器接收该第一超声波反射回来的第二超声波，获取该第二超声波的频响值。

移动设备在利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波，利用超声波接收器接收第一超声波反射回来的第二超声波。

移动设备发射的第一超声波在传播过程中由于受到环境因素的影响会产生一定程度的衰减，导致移动设备的超声波接收器接收到的第二超声波信号的强度小于预定发射强度，将第二超声波的每个周期中最大的振幅作为该第二超声波的频响值，这样，移动设备则可以根据第二超声波的强度相应地获取第二超声波的频响值。

在步骤214中，计算该第二超声波的频响值与该预定频率对应的标准频响值之间的差值的绝对值。

移动设备在获取第二超声波的频响值后，将该频响值与移动设备的标准频响值作差，该差值的绝对值表明第二超声波的信号强度与标准频响值对应的信号强度之间的差距。

一般来讲，第二超声波的强度相对于预定发射强度来讲进行了衰减，因此第二超声波的频响值通常小于预定频率对应的标准频响值，当利用标准频响值减去第二超声波的频响值时，得到的差值大于0，当利用第二超声波的频响值减去标准频响值时，得到的差值小于0。

当第二超声波的频响值与标准频响值之间的差值的绝对值小于预定差值阈值时，表明移动设备所处环境对超声波的影响比较小，此时可以不用调整移动设备发射超声波的预定发射强度。

当第二超声波的频响值与标准频响值之间的差值的绝对值大于预定差值阈值时，则表明移动设备所处环境对超声波的影响比较大，此时可以适当提高移动设备的发射超声波的预定发射强度。在提高移动设备发射超声波的预定发射强度时，在一种实现方式中，可以参见步骤215、步骤216、步骤217a和步骤217b中的实现。

在步骤215中，当上述绝对值大于预定差值阈值时，按照预定方式计算与该绝对值对应的增强数值，该绝对值与该预定增强数值呈正向相关性。

移动设备在对超声波进行较为合理地校准时，需要结合上述差值的绝对值的大小来合理计算相应的增强数值的大小。

当需要提高预定发射强度时，绝对值较小时，需要提高的增强数值可以较小，而绝对值较大时，需要提高的增强数值可以较大。也即，本实施例中将该绝对值与预定增强数值之间设置为呈正向相关性。在实际实现时，预定增强数值与差值的绝对值之间的关系可以是线性的，也可以是非线性的。

在步骤216中，计算该预定发射强度和该增强数值之间的和值。

一般来讲，根据移动设备的硬件能力，会预先为移动设备配置超声波的最大发射强度，高于该最大发射强度发射超声波时，可能会损坏移动设备中的某些器件，因此需要计算预定发射强度和该增强数值之间的和值。

在步骤217a中，当上述和值小于该超声波发射器的最大发射强度时，将该超声波发射器发射超声波的发射强度提高至上述和值对应的发射强度。

当预定发射强度和预定增强数值之和小于该超声波发射器的最大发射强度时，表明第一超声波的信号发射强度有足够大的提高空间，此时可以按照计算出的预定增强数值来提高第一超声波的信号发射强度。

在步骤217b中，当上述和值大于该超声波发射器的最大发射强度时，将该超声波发射器发射超声波的发射强度提高至该最大发射强度。

当预定发射强度和预定增强数值之和大于该超声波发射器的最大发射强度时，表明第一超声波的信号发射强度的提高空间不够大，此时不按照计算出的预定增强数值来提高第一超声波的信号发射强度，直接将该超声波发射器发射超声波的发射强度提高至该最大发射强度。

综上所述，本公开实施例中提供的超声波校准方法，通过计算反射回来的超声波信号的频响值与对应标准频响值之间的差值，判断当前接收到的超声波信号的强弱，当该差值的绝对值大于预定差值阈值时，提高超声波信号的发射强度，从而可以增强后续使用过程中超声波反射回来的信号强度，解决了具有超声波功能的移动设备在各种使用环境下不能自动校准适应当前环境的最佳超声波发射强度的技术问题，达到了移动设备在所处环境下都能接收较强的超声波信号的技术效果。

提供一种预定增强数值的计算方法，使移动设备可根据差值绝对值的大小，在合理范围内提高超声波信号的发射强度；还通过计算该预定增强数值与预定发射强度之和，并与最大发射强度作比较，限定了该预定增强数值的上限值，避免该预定增强数值与预定发射强度之和在大于最大发射强度时，移动设备无法按照该预定增强数值进行自动校准的情况。

另外，通过在封闭音频的测试盒中依次发射某个频率的超声波，并接收发射信号，获取该接收信号的频响值，来选定接收的各个频率的超声波信号的最高频响点，该最佳频响点对应一个最佳频率和一个最佳频响值，该最佳频响值即为移动设备的标准频响值，由于标准频响值是在封闭音频的测试盒中进行的，受到外界环境因素的影响较小，因此标准频响值为后续的超声波自动校准提供了科学、准确的参照标准。

当外界环境温度相差较大，或者移动设备的超声波收发器被使用时，会影响频响值的确定，因此为了提高超声波校准的准确度，将校准条件设定为温度相差较小且预定时长内超声波发射器和超声波接收器未使用的条件。

由于外界环境温度相差较大，或者移动设备的超声波收发器被使用时，会影响频响值的确定，通过将校准条件设定为温度相差较小且预定时长内超声波发射器和超声波接收器未使用的条件，提高了超声波校准的准确度。

需要补充说明的是，超声波校准在实际实现时并不局限于图2B中的步骤，图2B中的部分步骤也可以单独实施成为一个实施例。比如，步骤201至步骤216、步骤217a可以单独实施成为一个实施例；还比如，步骤201至步骤216、步骤217b可以单独实施成为一个实施例。在其他实施例中还可以对图2B中的步骤进行删减与替换，比如将步骤215至步骤217a删减，或者替换为：当上述绝对值大于预定差值阈值时，将该超声波发射器发射超声波的发射强度提高至该超声波发射器的最大发射强度。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。

图3A是根据一示例性实施例示出的一种超声波校准装置的框图，该超声波校准装置应用于包含超声波发射器和超声波接收器的移动设备中，如图3A所示，该超声波校准装置包括但不限于：发射模块301、接收模块302、计算模块303和校准模块304。

该发射模块301，可以被配置为在移动设备符合校准条件时，利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波。

当移动设备达到超声波校准条件时，表明此时比较适合对超声波的发射强度进行校准，移动设备此时自动进入超声波校准模式。移动设备按照预定发射强度发射出具备预定频率的超声波信号，也即第一超声波。这里所讲的预定发射强度是移动设备预先被存储的发射强度，一般的，该发射强度对应一个标准频响值和预定频率。

该接收模块302，可以被配置为利用超声波接收器接收该发射模块发射的该第一超声波反射回来的第二超声波，获取该第二超声波的频响值。

移动设备在利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波，利用超声波接收器接收第一超声波反射回来的第二超声波。

移动设备发射的第一超声波在传播过程中由于受到环境因素的影响会产生一定程度的衰减，导致移动设备的超声波接收器接收到的第二超声波信号的强度小于预定发射强度，将第二超声波的每个周期中最大的振幅作为该第二超声波的频响值，这样，移动设备则可以根据第二超声波的强度相应地获取第二超声波的频响值。

该计算模块303，可以被配置为计算该接收模块接收的该第二超声波的频响值与该预定频率对应的标准频响值之间的差值的绝对值。

移动设备在获取第二超声波的频响值后，将该频响值与移动设备的标准频响值作差，该差值的绝对值表明第二超声波的信号强度与标准频响值对应的信号强度之间的差距。

一般来讲，第二超声波的强度相对于预定发射强度来讲进行了衰减，因此第二超声波的频响值通常小于预定频率对应的标准频响值，当利用标准频响值减去第二超声波的频响值时，得到的差值大于0，当利用第二超声波的频响值减去标准频响值时，得到的差值小于0。

当第二超声波的频响值与标准频响值之间的差值的绝对值小于预定差值阈值时，表明移动设备所处环境对超声波的影响比较小，此时可以不用调整移动设备发射超声波的预定发射强度。

当第二超声波的频响值与标准频响值之间的差值的绝对值大于预定差值阈值时，则表明移动设备所处环境对超声波的影响比较大，此时可以适当提高移动设备的发射超声波的预定发射强度。

该校准模块304，可以被配置为在该计算模块303计算的该绝对值大于预定差值阈值时，提高该超声波发射器发射超声波的发射强度。

在一种可能的实现方式中，该校准模块304还可以包括：第一计算子模块304a、第二计算子模块304b、第一校准子模块304c和第二校准子模块304d，具体请参见图3B所示。

该第一计算子模块304a，可以被配置为按照预定方式计算与该计算模块计算的该绝对值对应的增强数值，该绝对值与该预定增强数值呈正向相关性。

移动设备在对超声波进行较为合理地校准时，需要结合上述差值的绝对值的大小来合理计算相应的增强数值的大小。

当需要提高预定发射强度时，绝对值较小时，需要提高的增强数值可以较小，而绝对值较大时，需要提高的增强数值可以较大。也即，本实施例中将该绝对值与预定增强数值之间设置为呈正向相关性。

在实际实现时，预定增强数值与差值的绝对值之间的关系可以是线性的，也可以是非线性的。

第二计算子模块304b，可以被配置为计算该预定发射强度和该第一计算子模块计算的该增强数值之间的和值。

一般来讲，根据移动设备的硬件能力，会预先为移动设备配置超声波的最大发射强度，高于该最大发射强度发射超声波时，可能会损坏移动设备中的某些器件，因此需要计算预定发射强度和该增强数值之间的和值。

该第一校准子模块304c，可以被配置为当该第二计算子模块计算的该和值小于该超声波发射器的最大发射强度时，将该超声波发射器发射超声波的发射强度提高至该和值对应的发射强度。

当预定发射强度和预定增强数值之和小于该超声波发射器的最大发射强度时，表明第一超声波的信号发射强度有足够大的提高空间，此时可以按照计算出的预定增强数值来提高第一超声波的信号发射强度。

该第二校准子模块304d，可以被配置为当该第二计算子模块计算的该和值大于该超声波发射器的最大发射强度时，将该超声波发射器发射超声波的发射强度提高至该最大发射强度。

当预定发射强度和预定增强数值之和大于该超声波发射器的最大发射强度时，表明第一超声波的信号发射强度的提高空间不够大，此时不按照计算出的预定增强数值来提高第一超声波的信号发射强度，直接将该超声波发射器发射超声波的发射强度提高至该最大发射强度。

在另一种可能的实现方式中，该发射模块301，还可以被配置为从预定频率范围内依次选定一个频率，利用该超声波发射器按照该预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备该频率的第三超声波。

该接收模块302，还可以被配置为利用超声波接收器在该测试盒中接收该发射模块发射的该第三超声波反射回来的第四超声波，获取该第四超声波的频响值。

该超声波校准装置还可以包括获取模块305和选定模块306：

该获取模块305，可以被配置为获取该接收模块获取的各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值。

该选定模块306，可以被配置为将该获取模块获取的该最高频响值作为该标准频响值，将该获取模块获取的该最高频响值对应的频率作为该移动设备的该预定频率。

在另一种可能的实现方式中，该校准条件为：

该超声波发射器和该超声波接收器在预定时长内未被使用，且该移动设备所处的环境的温度差值小于预定差值阈值。

综上所述，本公开实施例中提供的超声波校准装置，通过计算反射回来的超声波信号的频响值与对应标准频响值之间的差值，判断当前接收到的超声波信号的强弱，当该差值的绝对值大于预定差值阈值时，提高超声波信号的发射强度，从而可以增强后续使用过程中超声波反射回来的信号强度，解决了具有超声波功能的移动设备在各种使用环境下不能自动校准适应当前环境的最佳超声波发射强度的技术问题，达到了移动设备在所处环境下都能接收较强的超声波信号的技术效果。

提供一种预定增强数值的计算装置，使移动设备可根据差值绝对值的大小，在合理范围内提高超声波信号的发射强度；还通过计算该预定增强数值与预定发射强度之和，并与最大发射强度作比较，限定了该预定增强数值的上限值，避免该预定增强数值与预定发射强度之和在大于最大发射强度时，移动设备无法按照该预定增强数值进行自动校准的情况。

另外，通过在封闭音频的测试盒中依次发射某个频率的超声波，并接收发射信号，获取该接收信号的频响值，来选定接收的各个频率的超声波信号的最高频响点，该最佳频响点对应一个最佳频率和一个最佳频响值，该最佳频响值即为移动设备的标准频响值，由于标准频响值是在封闭音频的测试盒中进行的，受到外界环境因素的影响较小，因此标准频响值为后续的超声波自动校准提供了科学、准确的参照标准。

当外界环境温度相差较大，或者移动设备的超声波收发器被使用时，会影响频响值的确定，因此为了提高超声波校准的准确度，将校准条件设定为温度相差较小且预定时长内超声波发射器和超声波接收器未使用的条件。

图3C是根据再一示例性实施例示出的一种超声波校准装置的框图，该超声波校准装置应用于包含超声波发射器和超声波接收器的移动设备中，如图3C所示，该超声波校准装置包括但不限于：发射模块311、接收模块312、获取模块313和选定模块314。

该发射模块311，可以被配置为从预定频率范围内依次选定一个频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备该频率的第三超声波。

这里所讲的超声波发射器可以是移动设备中专用于发送超声波的器件，也可以是移动设备上设置的听筒。

对于将要出厂的移动设备来讲，由于移动设备的内部构造的差异性，不同的移动设备可能对同一频率的超声波信号具有不同的频响值，因此在实际测试过程中，想要确定移动设备可能对某频率的超声波产生的最佳频响点，需要选定相应的频率范围依次测试。也就是说，每个移动设备均有自身最佳的发射频率，而这些发射频率一般位于预定频率范围内，比如20kHz到50kHZ。

为了使得移动设备能够以自身最佳的发射频率发射超声波，在出厂前的测试阶段，会控制移动设备在该预定频率范围内发射扫频信号，也即依次按照预定频率范围内的频率发射超声波。

因此，这里会从预定频率范围内依次选定一个频率，比如从20kHz开始选定，对于选定的频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备该选定频率的第三超声波。

这里所讲的预定发射强度是为移动设备配备的发射强度，一般来讲，发射强度与发射的超声波的初始振幅呈正向相关性，也即发射强度越强，发射的超声波的初始振幅也越大。而发射频率一般不会受到发射强度的影响。

这里所讲的封闭音频的测试盒可以封闭音频向外发散，其目的是为了给移动设备提供一个合理的环境，在该测试盒中，超声波受到其他因素的影响较小。

由于超声波会受到传输介质、传输介质的温度以及密度等因素的影响，因此接收到的反射回来的超声波会有一定程度的衰减。由于在封闭音频的测试盒中进行的测试，因此衰减的程度会比较低。

该接收模块312，可以被配置为利用该移动设备的超声波接收器在该测试盒中接收该发射模块发射的该第三超声波反射回来的第四超声波，获取该第四超声波的频响值。

这里所讲的超声波接收器可以是移动设备中专用于接收超声波的器件，也可以是移动设备上设置的麦克风。

对于超声波接收器所接收到的第四超声波来讲，频响值是超声波接收器接收到的第四超声波各个周期中最高的振幅。

第三超声波的传播过程中会产生或多或少的衰减，此时超声波接收器接收到的第四超声波信号的强度可能会小于第三超声波信号的强度。一般而言，超声波的信号强度对应于一个频响值，移动设备会根据接收到的第四超声波信号的强度获取第四超声波信号的频响值。

该获取模块313，可以被配置为获取该接收模块获取的各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值。

在预定的频率范围内依次重复上述步骤后，对于每个选定的频率，移动设备均会通过上述步骤102和上述步骤103得到一个频响值，这些选定的频率对应与频率的数量相同的频响值，一般的，不同的频率，对应的频响值可能会不同。此时，移动设备则可以从各个频响值中确定出最高频响值。

可选的，在实际应用中，当相邻两次选定的频率之间的差值非常小时，还可以将各个选定的频率所对应的频响值进行连接，得到频响值曲线，将频响值曲线中的最高点的频响值作为最高频响值，将最高点的频率确定为预定频率。

该选定模块314，可以被配置为将该获取模块获取的该最高频响值作为该移动设备的标准频响值，将该获取模块获取的该最高频响值对应的频率作为该移动设备的预定频率。

移动设备从不同频率的超声波对应的不同大小的频响值中，选择出最大的频响值作为移动设备的标准频响值，该标准频响值对应的频率为适合该移动设备的最佳频率。

综上所述，本公开实施例中提供的超声波校准装置，通过在封闭音频的测试盒中依次发射某个频率的超声波，并接收发射信号，获取该接收信号的频响值，来选定接收的各个频率的超声波信号的最高频响点，该最佳频响点对应一个最佳频率和一个最佳频响值，该最佳频响值即为移动设备的标准频响值，由于标准频响值是在封闭音频的测试盒中进行的，受到外界环境因素的影响较小，因此标准频响值为后续的超声波自动校准提供了科学、准确的参照标准。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开一示例性实施例提供了一种超声波校准装置，能够实现本公开提供的超声波校准方法，该超声波校准方法应用于包含超声波发射器和超声波接收器的移动设备中，该超声波校准装置包括：处理器、用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为：

在移动设备符合校准条件时，利用超声波发射器按照预定发射强度发射具备预定频率的第一超声波；

利用超声波接收器接收所述第一超声波反射回来的第二超声波，获取所述第二超声波的频响值；

计算所述第二超声波的频响值与所述预定频率对应的标准频响值之间的差值的绝对值；

在所述绝对值大于预定差值阈值时，提高所述超声波发射器发射超声波的发射强度。

本公开另一示例性实施例提供了一种超声波校准装置，能够实现本公开提供的超声波校准方法，该超声波校准方法应用于包含超声波发射器和超声波接收器的移动设备中，该超声波校准装置包括：处理器、用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为：

从预定频率范围内依次选定一个频率，利用移动设备的超声波发射器按照预定发射强度在封闭音频的测试盒中发射具备所述频率的第三超声波；

利用所述移动设备的超声波接收器在所述测试盒中接收所述第三超声波反射回来的第四超声波，获取所述第四超声波的频响值；

获取各个选定的频率所对应的频响点中的最高频响值；

将所述最高频响值作为所述移动设备的标准频响值，将所述最高频响值对应的频率作为所述移动设备的预定频率。

图4是根据一示例性实施例示出的一种用于校准超声波的装置的框图。例如，装置400可以是具备超声波发送和接收功能的移动设备，这里所讲的移动设备可以包括移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图4，装置400可以包括以下一个或多个组件：处理组件402，存储器404，电源组件406，多媒体组件408，音频组件410，输入/输出(I/O)接口412，传感器组件414，以及通信组件416。

处理组件402通常控制装置400的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件402可以包括一个或多个处理器418来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件402可以包括一个或多个模块，便于处理组件402和其他组件之间的交互。例如，处理组件402可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件408和处理组件402之间的交互。

存储器404被配置为存储各种类型的数据以支持在装置400的操作。这些数据的示例包括用于在装置400上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器404可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件406为装置400的各种组件提供电力。电源组件406可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置400生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件408包括在装置400和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件408包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置400处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件410被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件410包括一个麦克风(MIC)，当装置400处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器404或经由通信组件416发送。在一些实施例中，音频组件410还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口412为处理组件402和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件414包括一个或多个传感器，用于为装置400提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件414可以检测到装置400的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为装置400的显示器和小键盘，传感器组件414还可以检测装置400或装置400一个组件的位置改变，用户与装置400接触的存在或不存在，装置400方位或加速/减速和装置400的温度变化。传感器组件414可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件414还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件414还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。这里所讲的温度传感器可以用于感应充电器的温度，并将感知的温度发送给处理组件402或存储器404。

通信组件416被配置为便于装置400和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置400可以接入基于通信标准的无线网络，如Wi-Fi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件416经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件416还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置400可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述超声波校准方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器404，上述指令可由装置400的处理器418执行以完成上述超声波校准方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“至少两个”是指“两个或两个以上”。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

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应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。