一种新型数字麦克风测试电路及测试系统的制作方法

本实用新型涉及测试领域，尤其涉及一种新型数字麦克风测试电路及测试系统。

背景技术：

在麦克风测试领域，目前行业内测试的方式都是使用国外portlandtool&die公司的dcc-1448和pqc-3048来解码数字麦克风，然后把数据给到soundcheck进行计算。然而国外的设备价格昂贵，即使是最便宜的pqc-3048也需要一万块一个，成本太高，这不利于麦克风的大量检测作业。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、测试精度高且成本低的新型数字麦克风测试电路，以及包含该电路的数字麦克风测试系统，该系统成本低、测试精度高且便于大量测试作业；另外还提供了上述系统对数字麦克风进行测试的方法，该方法操作简单，测试精度高，且可实现大量测试作业。

本实用新型所述新型数字麦克风测试电路所采用的技术方案是，该电路包括：

用于采集音频信号的采集模块，

用于将音频信号解码成pcm信号的解码单元，

以及用于对音频信号进行处理并输出的mcu单元，

所述采集模块分别与待测麦克风及所述mcu单元连接，所述解码单元与所述mcu单元连接，所述mcu单元与外围的处理器相连接。

进一步地，所述采集模块选自型号为tsdp18的音频采样转换器，所述解码单元包括解码芯片，所述解码芯片的型号选自adau7002，所述mcu单元包括中央处理器芯片，所述中央处理器芯片的型号选自stm32f765。

再进一步地，所述mcu单元还连接有电源模块、usb接口和uart接口，所述usb接口和所述uart接口均与所述mcu单元连接，所述电源模块为整个电路供电。

包含上述电路的麦克风测试系统的技术方案如下：该测试系统还包括消音腔室和位于外围的处理器，待测麦克风设置在所述消音腔室内，在所述消音腔室内还设置有喇叭，待测麦克风与所述mcu单元连接，所述mcu单元与所述处理器相连接。

进一步地，所述处理器为计算机，在所述处理器内设置有傅立叶变换模块。

本实用新型的有益效果是：与传统的麦克风测试技术相比，本实用新型无需引入昂贵的测试仪器，利用采集模块、解码单元及mcu单元的配合，即可将待测麦克风的pdm信号解码成pcm信号，再上传至外围的处理器处理，经过傅立叶变换即可获得音频信号的频率和灵敏度等信息，且无需依赖目前市场上存在的昂贵的测试软件，大大地降低了测试成本；此外，通过消音腔室、mcu单元及外围处理器的配合，能够很好地保证测试精度，保证测试效果；另外，由于整个系统低成本和高精度得到保证，能够实现大规模地生产，从而实现大规模的测试作业，大大地提高了测试效率。

附图说明

图1是本实用新型的简易结构框图；

图2是实施例中测试数据经过傅立叶变换后的结果示意图；

术语解析：

pdm：pulsedensitymodulation脉冲密度调制

pcm：pulsecodemodulation脉冲编码调制

dbfs：灵敏度

fft：快速傅立叶变换。

具体实施方式

如图1至图2所示，本实用新型中，其中的新型数字麦克风测试电路包括：

用于采集音频信号的采集模块1，

用于将音频信号解码成pcm信号的解码单元2，

以及用于对音频信号进行处理并输出的mcu单元3，

所述采集模块1分别与待测麦克风10及所述mcu单元3连接，所述解码单元2与所述mcu单元3连接，所述mcu单元3与外围的处理器相连接。所述采集模块1选自型号为tsdp18的音频采样转换器，所述解码单元2包括解码芯片，所述解码芯片的型号选自adau7002，所述mcu单元3包括中央处理器芯片，所述中央处理器芯片的型号选自stm32f765。所述mcu单元3还连接有电源模块4、usb接口5和uart接口6，所述usb接口5和所述uart接口6均与所述mcu单元3连接，所述电源模块4为整个电路供电。

含有上述电路的测试系统还包括消音腔室7和位于外围的处理器8，待测麦克风10设置在所述消音腔室7内，在所述消音腔室7内还设置有喇叭9，待测麦克风10与所述mcu单元3连接，所述mcu单元3与所述处理器8相连接。所述处理器8为计算机，在所述处理器8内设置有傅立叶变换模块。在这里，傅立叶变换模块是一种成熟的音频处理模块，该模块在音频处理器产品上均有应用，如广播站等场景。

利用上述测试系统对麦克风进行测试包括以下步骤：

a.系统上电；

b.控制所述喇叭9发出设定频率的声波，待测麦克风接收到声波之后，输出pdm信号，所述采集模块采集到该pdm信号并上传至所述mcu单元3；

c.所述mcu单元3将接收到的pdm信号输出到所述解码单元2解码成pcm信号，所述mcu单元3再将pcm信号传给所述处理器8；在这里，mcu单元3通过uart接口转usb接口与所述处理器相连接；

d.所述处理器8通过傅立叶变换，得出麦克风信号的频率和灵敏度。在这里，麦克风信号的频率和灵敏度的计算公式如下：

，其中，fr表示信号频率，fs表示采样率，maxbit(fft)表示傅立叶变换计算最大值所在的位置，num表示采样点数。

，其中，dbfs表示灵敏度，maxvalue(fft)表示傅立叶变换计算出来的最大值，n表示采样时所用的分辨率。例如是16位的，则n=16。

本实用新型与传统的麦克风测试相比，本实用新型无需引入昂贵的测试仪器，利用采集模块、解码单元及mcu单元的配合，即可将待测麦克风的pdm信号解码成pcm信号，再上传至外围的处理器处理，经过傅立叶变换即可获得音频信号的频率和灵敏度等信息，且无需依赖目前市场上存在的昂贵的测试软件，大大地降低了测试成本；此外，通过消音腔室、mcu单元及外围处理器的配合，能够很好地保证测试精度，保证测试效果；另外，由于整个系统低成本和高精度得到保证，能够实现大规模地生产，从而实现大规模的测试作业，大大地提高了测试效率。

技术特征：

1.一种新型数字麦克风测试电路，其特征在于：该电路包括：

用于采集音频信号的采集模块（1），

用于将音频信号解码成pcm信号的解码单元（2），

以及用于对音频信号进行处理并输出的mcu单元（3），

所述采集模块（1）分别与待测麦克风及所述mcu单元（3）连接，所述解码单元（2）与所述mcu单元（3）连接，所述mcu单元（3）与外围的处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型数字麦克风测试电路，其特征在于：所述采集模块（1）选自型号为tsdp18的音频采样转换器，所述解码单元（2）包括解码芯片，所述解码芯片的型号选自adau7002，所述mcu单元（3）包括中央处理器芯片，所述中央处理器芯片的型号选自stm32f765。

3.根据权利要求1所述的一种新型数字麦克风测试电路，其特征在于：所述mcu单元（3）还连接有电源模块（4）、usb接口（5）和uart接口（6），所述usb接口（5）和所述uart接口（6）均与所述mcu单元（3）连接，所述电源模块（4）为整个电路供电。

4.一种包含如权利要求1所述的新型数字麦克风测试电路的测试系统，其特征在于：该系统还包括消音腔室（7）和位于外围的处理器（8），待测麦克风设置在所述消音腔室（7）内，在所述消音腔室（7）内还设置有喇叭（9），待测麦克风与所述mcu单元（3）连接，所述mcu单元（3）与所述处理器（8）相连接。

5.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于：所述处理器（8）为计算机，在所述处理器（8）内设置有傅立叶变换模块。

技术总结
本实用新型提供了一种结构简单、测试精度高且成本低的新型数字麦克风测试电路及测试系统。本实用新型电路包括采集模块（1）、解码单元（2）以及MCU单元（3），所述采集模块（1）分别与待测麦克风及所述MCU单元（3）连接，所述解码单元（2）与所述MCU单元（3）连接，所述MCU单元（3）与外围的处理器相连接；测试系统还包括消音腔室（7）和位于外围的处理器（8），待测麦克风设置在所述消音腔室（7）内，在所述消音腔室（7）内还设置有喇叭（9），待测麦克风与所述MCU单元（3）连接，所述MCU单元（3）与所述处理器（8）相连接。本实用新型可应用于测试领域。

技术研发人员：张芯;康明勇;孔祥儒;叶元兵
受保护的技术使用者：珠海市运泰利自动化设备有限公司
技术研发日：2020.04.17
技术公布日：2020.12.11