CN111182434A - 一种会议***麦克风异常检测方法、会议***及测试*** - Google Patents

一种会议***麦克风异常检测方法、会议***及测试*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种会议***麦克风异常检测方法，所述方法包括，标准频响范围生成步骤；检测频响曲线获取步骤；异常检测步骤，比较所述检测频响曲线与所述标准频响范围，如果所述检测频响曲线位于所述标准频响范围之内，则针对所述标准音源文件的检测项目判断通过，否则判断不通过。采用本发明的技术方案后，测试环境搭建简单，生产测试成本低，操作简单方便，有利于产线工人操作，快速检测产品的麦克风特性，并定位异常原因。

Description

一种会议***麦克风异常检测方法、会议***及测试***
技术领域
本发明涉及一种会议***麦克风异常检测方法、会议***及测试***。
背景技术
现在，会议***是已经发展为一体化轻巧型高清视频会议终端，一般内含麦克风阵列，扬声器以及摄像头，声学性能对会议***来说非常关键。在检测会议***产品整机的音频声学性能时，其声学器件，如麦克风、扬声器、受话器等的声学性能是衡量移动终端的生产质量是否合格的重要标准之一。而麦克风的效果，直接影响了对端听音者听取声音的音质效果，如果客户拿到的设备上麦克风存在异常现象，如灵敏度异常、焊线正负极接反、未接线等现象，已影响产品的通话质量，这就会严重影响客户对产品的印象和购买意愿。因此，会议***产品出厂前，对麦克风进行自动检测是生产流程中非常重要的一步。
在生产线上大批量生产会议***时，往往通过专业的音频测试工程师通过人工听音测试或电声测试仪器设备来检测音频质量。如果通过依靠人的主观感觉来判断难以量化，也难以保证结果的一致性，而且有些生产线上的生产人员是无测试经验者，如检测出产品麦克风有异常，无法准确定位麦克风测试数据异常原因。而电声测试仪器设备非常贵，还需要额外配置昂贵的测试设备如人工嘴等，其只能测试麦克风数据是否在阈值范围内，无法判断或定位异常原因。
因此，为了避免生产人员人工主观检测产生的差异、无法量化与追查等问题，本发明提出一种会议***的麦克风异常检测与定位方法，实现简便且高效地在大批量的生产线上对会议***的麦克风进行自动化检测，并且定位麦克风异常原因。
发明内容
本发明的目的是解决产线测试会议***麦克风难的问题，避免了产线人工主观检测产生的差异、无法量化与定位异常原因等问题。
本发明提供一种会议***麦克风异常检测方法，所述方法包括，标准频响范围生成步骤，选择若干台会议***作为标准会议***，依次接入测试***，标准扬声器播放标准音源文件，所述标准会议***的麦克风采集所述标准扬声器的播放音频；所述测试***对所有所述采集到的信号分别进行频响曲线分析，将所有频响曲线取平均值生成标准频响曲线，将所述标准频响曲线根据所述麦克风的允许偏移范围偏移后形成所述麦克风针对所述标准音源文件的标准频响范围；
检测频响曲线获取步骤，将与所述标准会议***同型号的待测会议***接入所述测试***，所述标准扬声器播放所述标准音源文件，所述待测会议***的麦克风采集所述标准扬声器的播放音频，所述测试***对所述采集到的信号进行频响曲线分析，将得到的频响曲线作为所述麦克风针对所述标准音源文件的检测频响曲线；
异常检测步骤，比较所述检测频响曲线与所述标准频响范围，如果所述检测频响曲线位于所述标准频响范围之内，则针对所述标准音源文件的检测项目判断通过，否则判断不通过。
更进一步，所述标准音源文件包括4个标准音源文件，标准音源文件1为20-10khz扫频音，标准音源文件2为1khz正弦音，标准音源文件3为600-700hz扫频音，标准音源文件4为200-300hz扫频音，其对应的检测项目分别为麦克风灵敏度判断、麦克风接线情况判断、麦克风焊线正负极判断和不同指向性麦克风的错位判断；所述标准频响范围生成步骤分别播放所述4个标准音源文件，生成对应的标准频响范围；所述检测频响曲线获取步骤分别播放所述4个标准音源文件，获取对应的检测频响曲线。
更进一步，所述异常检测步骤还包括，
异常检测步骤A，比较所述麦克风针对所述标准音源文件1的检测频响曲线与标准频响范围；
异常检测步骤B，比较所述麦克风针对所述标准音源文件2的检测频响曲线与标准频响范围；
异常检测步骤C，比较所述麦克风针对所述标准音源文件3的检测频响曲线与标准频响范围；
异常检测步骤D，比较所述麦克风针对所述标准音源文件4的检测频响曲线与标准频响范围。
更进一步，所述异常检测步骤还包括，如果所述异常检测步骤A检测通过，则停止检测，如果检测不通过，则执行所述异常检测步骤B；如果所述异常检测步骤B检测不通过，则停止检测，如果检测通过，则执行所述异常检测步骤C；如果所述异常检测步骤C检测不通过，则停止检测，如果检测通过，则执行所述异常检测步骤D。
更进一步，所述会议***包括若干个麦克风，所述麦克风有不同指向性，所述麦克风分别采集所述标准扬声器的播放音频，所述测试***分别为所述麦克风及所述标准音源文件生成相应的标准频响范围和检测频响曲线；所述异常检测步骤分别比较每个麦克风针对不同音源文件的检测频响曲线和标准频响范围，如果所述会议***中有一个麦克风检测不通过，则所对应的异常检测步骤为检测不通过。
更进一步，所述标准扬声器播放所述标准音源文件的中间有间隔，所述间隔用于所述测试***区分不同的标准音源文件。
更进一步，所述标准扬声器的音源来自所述会议***或者所述测试***。
本发明还提供一种用于所述会议***麦克风异常检测方法的会议***，所述会议***包括存储单元、USB接口单元、网络通信单元及麦克风单元，所述存储单元存储标准音源文件以及测试软件模块，所述测试软件模块控制所述USB接口单元播放所述标准音源文件，控制所述麦克风单元采集外部音频生成音频文件，控制所述网络通信单元发送所述音频文件到电脑端音频测试工具进行频响曲线分析。
本发明还提供一种用于所述会议***的测试***，所述测试***包括标准扬声器、电脑以及会议***，所述标准扬声器通过USB与所述会议***相连接，所述会议***通过网线与所述电脑相连接，所述电脑运行所述电脑端音频测试工具进行频响曲线分析。
采用本发明的技术方案后，测试环境搭建简单，生产测试成本低，操作简单方便，有利于产线工人操作，快速检测产品的麦克风特性，并定位异常原因。
本发明通过会议***外接USB连接的标准扬声器播放标准音源文件，确保播放音源的一致性，会议***的各路麦克风采集并分析接收到的音频，通过分析音频文件判断各路麦克风是否异常。
本发明提供的测量方法可以使被测设备与虚拟仪器的测量结合在一起，实现对被测设备各路麦克风采集的声音信号进行分析和判断，从而快速测量被测设备。
本发明针对内置有不同指向性麦克风的会议***设备是否存在麦克风错位的问题有着快速诊断效果。
附图说明
图1为本发明搭建的测试环境图；
图2为本发明的被测设备2即会议***的功能框图；
图3为标准频响范围示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。
图1为本发明搭建的测试环境图。首先搭建测试环境。在静音箱内中心位置固定放置1个标准扬声器1，被测设备2即会议***固定放置于音频测试架上，标准扬声器1通过USB线6连接至被测设备2，被测设备2内置标准音源文件及麦克风测试控制程序，启动内置麦克风测试控制程序就可以播放标准音源文件并且通过USB线6输出音频信号至标准扬声器1。标准扬声器1固定于被测设备2的被测麦克风7上方距离D处，本实施例D取值为10CM，但不限于10CM，被测设备2设置有4个麦克风7，具有不同的指向性。电脑5通过网线4与被测设备2进行通讯连接，内置测试程序启动后，4个被测麦克风7开始捕获标准扬声器的声音并转换为数字音频信号，并将每个被测麦克风捕获生成的数字音频信号，通过网线4将合成的音源文件传送给电脑5，并通过电脑5中由虚拟仪器开发的测试工具软件导入，便可自动判断麦克风特性，实现快速检测被测设备的麦克风特性。
图2为本发明的被测设备2即会议***的功能框图。主控制单元21运行***控制程序及各种应用程序，如本发明的麦克风测试控制程序，同时控制会议***的其他功能模块，如USB接口单元22、显示单元23、扬声器单元24、麦克风单元25、摄像头单元26、存储单元27、网络通信单元28、以及电源29。USB接口单元22为USB接口，其兼容USB控制协议，也用于传送音频信号，本发明的标准扬声器1即连接到USB接口单元，用于在运行会议***麦克风测试程序时播放测试程序播放的音频信号。显示单元23为液晶屏幕，用于会议***的状态显示和简单交互。扬声器单元24用于会议***工作时播放声音，在本发明中，扬声器单元24关闭，声音由标准扬声器1播放。麦克风单元25用于接收语音信号并转化为数字音频信号，在本发明中，麦克风单元25是被测对象，其包括4个麦克风，指向性根据会议***的设计可以各不相同。摄像头单元26用于拍摄会议现场的视频。存储单元27用于储存***程序及文件、麦克风测试控制程序及标准音源文件等。网络通信接口28用于网络通信，在本发明中，其可以与电脑5进行连接后进行网络通信，测试工具软件通过该接口可以发送测试控制指令，接收各个麦克风单元25生成的音频文件。
本发明方法主要包括了播放4个不同的标准音源文件和4次分析判断，其中4个不同的标准音源文件和4次分析判断主要用于麦克风灵敏度判断、麦克风接线情况判断、麦克风焊线正负极判断和不同指向性麦克风的错位判断。本发明中使用的4个标准音源文件分别是，音源1是20-10khz扫频音，音源2是1khz正弦音，音源3是 600-700hz扫频音，音源4是200-300hz扫频音。每个音源文件1s即可，按顺序播放，每播放一次，判断一次，方便产线工人查看。下面详细说明具体的测试过程。
在实际测试前，准备5台测试设备即会议***作为标准设备，拆机确认这些测试设备中的各路麦克风单体灵敏度合格、麦克风正负极焊线正确、麦克风端口正确接入电路、不同指向性麦克风接入正确槽口。依次将5台测试设备接入图1所搭建的测试环境。当接入好一台设备后，标准扬声器依次播放标准音源1、2、3、4，每播放一个标准音频文件间隔0.5s，用于测试工具软件将其截断分析处理。4个被测麦克风同时记录接收到的音频信号并生成4个音频文件。每测试完一台会议***，测试工具软件就会读取相应的音频文件，当5台设备全部测试完成后，测试工具软件将所有接收到的20个音频文件按照对应的麦克风分别进行统计分析，每个麦克风对应5个文件，按照麦克风，将每个标准音源文件下对应的音频片段截取出来并做频响曲线分析，并将其叠加后取平均值，以平均值作为该麦克风针对该标准音源文件的标准频响曲线，然后，根据该麦克风的规格书，确定该麦克风的频率响应的允许偏移范围，本发明为+/-3dB，通过该标准音源文件下的允许偏移范围，将标准频响曲线上移3dB，下移3dB，就可以确定麦克风的标准频响范围。图3为标准频响范围示意图。标准频响范围曲线上限31和标准频响范围曲线下限33由标准频响曲线上下偏移3dB得到，其范围为标准频响范围，如果测试值32形成的检测频响曲线34位于标准频响范围之内，则测试通过，否则为不通过。
本会议***有4个麦克风，两个指向性麦克风和两个全向性麦克风，不同的标准音源下及不同位置的麦克风均有标准频响曲线及标准频响范围，其对应关系如下：
标准音源1下，麦克风1至麦克风4的标准频响范围分别为S11、S12、S13、S14；
标准音源2下，麦克风1至麦克风4的标准频响范围分别为S21、S22、S23、S24；
标准音源3下，麦克风1至麦克风4的标准频响范围分别为S31、S32、S33、S34；
标准音源4下，麦克风1至麦克风4的标准频响范围分别为S41、S42、S43、S44。
在确定不同标准音源下不同位置麦克风的标准频响曲线及标准频响范围后，就可以对被测设备进行测试了。同样，将被测设备，即与上面标准设备同类型的会议***，按相同的方式接入测试***中，然后进行测试。
第一次播放标准音源1：通过被测设备即会议***的内部控制命令使标准扬声器播放一段扫频音源1，同时会触发会议***的各路麦克风采集声音信号。会议***将各路麦克风采集的音频信号生成文件上传至PC进行保存，PC中的测试工具软件自动读取该文件并做频响曲线分析，获取每个麦克风对应的检测频响曲线，分别为D11、D12、D13和D14。将各麦克风的检测频响曲线【D11、D12、D13、D14】分别与各麦克风针对标准音源文件1的标准频响范围【S11、S12、S13、S14】进行比较和判断，如果检测频响曲线位于标准频响范围之内，则判断通过，否则判断不通过。如果各路麦克风测试通过，测试停止，不做后面其他测试；如果判断某路麦克风不通过则麦克风有异常，需做后面的测试，定位麦克风异常的原因。
第二次播放标准音源2：若第一次判断失败，说明麦克风有异常，PC中的测试工具软件自动控制标准扬声器播放标准音源2，进行麦克风接线情况判断。会议***的各路麦克风同时采集声音信号，生成文件上传至PC进行保存，PC中的测试工具软件自动读取该文件并做频响曲线分析，获取其对应的检测频响曲线，分别为D21、D22、D23和D24。同样，将各麦克风的检测频响曲线【D21、D22、D23、D24】分别与各麦克风针对标准音源文件2的标准频响范围【S21、S22、S23、S24】进行比较和判断，如果检测频响曲线位于标准频响范围之内，则判断通过，否则判断不通过。如果各路麦克风测试通过，则各路麦克风接线正常，需做后面的测试，进一步定位麦克风异常的原因；任何一路判断不通过则测试停止，说明麦克风接线处异常，可能是麦克风焊接线未接上，则不做后面其他测试，需拆机检查不通过麦克风是否未接入电路中。
第三次播放标准音源3：若第二次判断通过，说明麦克风已正确接入电路，PC中的测试工具软件自动控制标准扬声器播放标准音源3，进行麦克风接焊接线正负极情况判断。会议***的各路麦克风同时采集声音信号，生成文件上传至PC进行保存，PC中的测试工具软件自动读取该文件并做频响曲线分析，获取其对应的检测频响曲线，分别为D31、D32、D33和D34。同样，将各麦克风的检测频响曲线【D31、D32、D33、D34】分别与各麦克风针对标准音源文件3的标准频响范围【S31、S32、S33、S34】进行比较和判断，如果检测频响曲线位于标准频响范围之内，则判断通过，否则判断不通过。如果各路麦克风测试通过，则各路麦克风焊接线焊接正确，排除了正负极接反的异常，需做后面的测试，进一步定位麦克风异常的原因；判断不通过则测试停止，说明不通过的麦克风正负极已接反，则不做后面其他测试，需拆机检查不通过麦克风焊接线是否正负极接反。
第四次播放标准音源4：若第三次判断通过，说明各路麦克风的焊线正负极接线正确，PC中的测试工具软件自动控制标准扬声器播放标准音源4，进行不同指向性麦克风错位判断。会议***的各路麦克风同时采集声音信号，生成文件上传至PC进行保存，PC中的测试工具软件自动读取该文件并做频响曲线分析，获取其对应的检测频响曲线，分别为D41、D42、D43和D44。同样，将各麦克风的检测频响曲线【D41、D42、D43、D44】分别与各麦克风针对标准音源文件4的标准频响范围【S41、S42、S43、S44】进行比较和判断，如果检测频响曲线位于标准频响范围之内，则判断通过，否则判断不通过。如果各路麦克风测试通过，则不同指向性麦克风未出现错位问题，通过上述四次标准音源的输入测试可以基本确定是麦克风单体的灵敏度异常原因；判断不通过则测试停止，说明不同指向性的麦克风已错位接入，则不做后面其他测试，需拆机检查不通过麦克风是否错位。错位是指会议***中设置的指向性麦克风与全向性麦克风接入位置互换。
下面说明本发明实施方案的具体步骤。
步骤1：搭建测试环境：在静音箱内中心位置固定放置1个标准扬声器，被测话机固定放置于音频测试架上，标准扬声器通过USB连接至被测设备，标准扬声器固定于被测话机上方10cm处。电脑5安装有测试工具软件，与被测设备通过网线连接。
步骤2：准备5台会议***，内含多个不同指向性的麦克风，拆机确认麦克风单体合格、麦克风正负极焊线正确、麦克风端口正确接入电路、不同指向性麦克风接入正确槽口。
步骤3：标准扬声器依次播放标准音源1、2、3、4，记录并统计5台会议***各路麦克风的频响曲线，确定不同标准音源下不同位置麦克风的标准频响曲线及对应的标准频响范围。本实施例的会议***有4个麦克风，两个指向性麦克风和两个全向性麦克风，不同位置的麦克风均有对应的标准频响范围。
步骤4：拆除上面的作为标准参考的会议***，按同样的方式接入待测会议***。结合虚拟仪器Labview开发的电脑端音频测试工具。
步骤5：打开虚拟仪器Labview开发的电脑端测试工具，触发开始测试，通过被测设备即会议***的内部控制命令控制标准扬声器自动播放标准音源1，进行灵敏度判断音源，会议***的各路麦克风同时采集声音信号，并将数据上传至PC，PC中的测试工具软件自动读取数据并做阈值比较和判断。判断通过则各路麦克风测试通过，测试停止，不做后面其他测试；判断某路麦克风不通过则麦克风有异常，需做后面的测试，定位麦克风异常的原因。
步骤6：若步骤5测试失败，电脑端音频测试工具触发被测设备即会议***的内部控制命令控制标准扬声器播放标准音源2，进行麦克风接线情况判断，会议***的各路麦克风同时采集声音信号，并将数据上传至PC，PC中的测试工具软件自动读取数据并做阈值比较和判断。判断通过则各路麦克风接线正常，需做后面的测试，进一步定位麦克风异常的原因；判断不通过则测试停止，不做后面其他测试，需拆机检查不通过麦克风是否未接入电路中。
步骤7：若步骤6测试通过，电脑端音频测试工具触发被测设备即会议***的内部控制命令控制标准扬声器播放标准音源3，进行麦克风接焊接线正负极情况判断，会议***的各路麦克风同时采集声音信号，并将数据上传至PC，PC中的测试工具软件自动读取数据并做阈值比较和判断。判断通过则各路麦克风焊接线焊接正确，需做后面的测试，进一步定位麦克风异常的原因；判断不通过则测试停止，不做后面其他测试，需拆机检查不通过麦克风焊接线是否正负极接反。
步骤8：若步骤7测试通过，电脑端音频测试工具触发被测设备即会议***的内部控制命令控制标准扬声器播放标准音源4，进行不同指向性麦克风错位判断，会议***的各路麦克风同时采集声音信号，并将数据上传至PC，PC中的测试工具软件自动读取数据并做阈值比较和判断。判断通过则不同指向性麦克风未出现错位问题，已能确定是麦克风单体灵敏度异常原因；判断不通过则测试停止，不做后面其他测试，需拆机检查不通过麦克风是否错位。
上面为本发明的实施例。需要指出的是，实施例中标准音源文件的存储和播放均由被测设备完成，实际中也可以由电脑端完成，即电脑端存储该标准音源文件，其音频输出端口与标准扬声器相连接，由其完成标准音源的播放。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种会议***麦克风异常检测方法，其特征在于，所述方法包括，标准频响范围生成步骤，选择若干台会议***作为标准会议***，依次接入测试***，标准扬声器播放标准音源文件，所述标准会议***的麦克风采集所述标准扬声器的播放音频；所述测试***对所有所述采集到的信号分别进行频响曲线分析，将所有频响曲线取平均值生成标准频响曲线，将所述标准频响曲线根据所述麦克风的允许偏移范围偏移后形成所述麦克风针对所述标准音源文件的标准频响范围；
检测频响曲线获取步骤，将与所述标准会议***同型号的待测会议***接入所述测试***，所述标准扬声器播放所述标准音源文件，所述待测会议***的麦克风采集所述标准扬声器的播放音频，所述测试***对所述采集到的信号进行频响曲线分析，将得到的频响曲线作为所述麦克风针对所述标准音源文件的检测频响曲线；
异常检测步骤，比较所述检测频响曲线与所述标准频响范围，如果所述检测频响曲线位于所述标准频响范围之内，则针对所述标准音源文件的检测项目判断通过，否则判断不通过。
2.如权利要求1所述的会议***麦克风异常检测方法，其特征在于，所述标准音源文件包括4个标准音源文件，标准音源文件1为20-10khz扫频音，标准音源文件2为1khz正弦音，标准音源文件3为600-700hz扫频音，标准音源文件4为200-300hz扫频音，其对应的检测项目分别为麦克风灵敏度判断、麦克风接线情况判断、麦克风焊线正负极判断和不同指向性麦克风的错位判断；所述标准频响范围生成步骤分别播放所述4个标准音源文件，生成对应的标准频响范围；所述检测频响曲线获取步骤分别播放所述4个标准音源文件，获取对应的检测频响曲线。
3.如权利要求2所述的会议***麦克风异常检测方法，其特征在于，所述异常检测步骤还包括，
异常检测步骤A，比较所述麦克风针对所述标准音源文件1的检测频响曲线与标准频响范围；
异常检测步骤B，比较所述麦克风针对所述标准音源文件2的检测频响曲线与标准频响范围；
异常检测步骤C，比较所述麦克风针对所述标准音源文件3的检测频响曲线与标准频响范围；
异常检测步骤D，比较所述麦克风针对所述标准音源文件4的检测频响曲线与标准频响范围。
4.如权利要求3所述的会议***麦克风异常检测方法，其特征在于，所述异常检测步骤还包括，如果所述异常检测步骤A检测通过，则停止检测，如果检测不通过，则执行所述异常检测步骤B；如果所述异常检测步骤B检测不通过，则停止检测，如果检测通过，则执行所述异常检测步骤C；如果所述异常检测步骤C检测不通过，则停止检测，如果检测通过，则执行所述异常检测步骤D。
5.如权利要求2至4中任意一项所述的会议***麦克风异常检测方法，其特征在于，所述会议***包括若干个麦克风，所述麦克风有不同指向性，分别采集所述标准扬声器的播放音频，所述测试***分别为所述麦克风及所述标准音源文件生成相应的标准频响范围和检测频响曲线；所述异常检测步骤分别比较每个麦克风针对不同音源文件的检测频响曲线和标准频响范围，如果所述会议***中有一个麦克风检测不通过，则所对应的异常检测步骤为检测不通过。
6.如权利要求2至4中任意一项所述的会议***麦克风异常检测方法，其特征在于，所述标准扬声器播放所述标准音源文件的中间有间隔，所述间隔用于所述测试***区分不同的标准音源文件。
7.如权利要求6所述的会议***麦克风异常检测方法，其特征在于，所述标准扬声器的音源来自所述会议***或者所述测试***。
8.一种用于如权利要求1至7中任意一项所述的会议***麦克风异常检测方法的会议***，其特征在于，所述会议***包括存储单元、USB接口单元、网络通信单元及麦克风单元，所述存储单元存储标准音源文件以及测试软件模块，所述测试软件模块控制所述USB接口单元播放所述标准音源文件，控制所述麦克风单元采集外部音频生成音频文件，控制所述网络通信单元发送所述音频文件到电脑端音频测试工具进行频响曲线分析。
9.一种用于权利要求8所述会议***的测试***，其特征在于，所述测试***包括标准扬声器、电脑以及会议***，所述标准扬声器通过USB与所述会议***相连接，所述会议***通过网线与所述电脑相连接，所述电脑运行所述电脑端音频测试工具进行频响曲线分析。
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