一种前馈主动降噪耳机的测试方法和测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种前馈主动降噪耳机的测试方法和测试系统。该方法通过预设增益值调节范围、第一初始增益值和第二初始增益值，对待测耳机的左、右耳机分别测试在第一初始增益值和第二初始增益值下的降噪性能，并向降噪性能提高的方向，依次进行测试，寻找满足左右耳机降噪性能一致性的降噪量，并将满足左右耳降噪性能一致性的最大降噪量对应的左耳机增益值和右耳机增益值分别对应烧录入待测耳机的左耳机和右耳机。本发明专利技术依次修改增益值对耳机进行循环测试，寻找待测耳机降噪性能最优增益值，可自动高效地找到满足主动降噪耳机的降噪性能最优时的增益值，保证每个合格的耳机均达到其本身最好的降噪性能，同时保证所有耳机的降噪水平一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耳机
，特别涉及一种前馈主动降噪耳机的测试方法和测试系统。
技术介绍
前馈主动降噪耳机越来越多的出现在市场上，前馈主动降噪耳机的降噪性能是影响前馈主动降噪耳机整体性能的一项重要指标，因此对前馈主动降噪耳机的降噪性能的测试至关重要。传统的噪声控制技术途径包括吸声、隔声、使用消声器等。这些噪声控制方法的机理在于通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用消耗声能，从而达到降低噪声的目的，称为无源噪声控制。一般说来，无源噪声控制方法对控制中高频噪声较为有效，而对低频噪声控制效果不明显。由此，基于声波相消干涉机理的主动噪声抑制（ActiveNoiseCancellation，ANC）技术便应运而生了。主动降噪系统具有体积小、重量轻、低频降噪效果好的特点，尤其在周期性或近似周期性的低频噪声控制方面潜力巨大。ANC耳机按照系统控制方式分为前馈控制、反馈控制和前馈+反馈的混合控制。图1为前馈主动降噪耳机的降噪结构示意图，图2为前馈主动降噪耳机的降噪电路示意图。如图1和图2所示，P为前馈降噪耳机的麦克风110到鼓膜120的声学通道传递函数（简写为FFP），其中G为喇叭130到鼓膜120的声学通道的传递函数（简写为FFG），H为降噪电路响应，c是控制信号，d为渗透到耳罩内的噪声信号，e为d和c经过混合处理器210混合后残余的噪声信号（称为前馈误差信号）。外界噪声信号通过两个传播路径到达人耳处，传播路径1为纯声学层面上的传播，即FFP；传播路径2为电子层面上的传播，即H+FFG。理想状态是噪声经过两个路径后到达人耳处的信号d、c刚好是幅度相同相位相反，相互抵消，即混合后没有残余的噪声信号e，从而达到降噪目的。定义误差信号e除外界噪声d之间的传递函数为前馈降噪系统灵敏度函数S：灵敏度函数S反映了耳机的降噪量。在S小于1的频带噪声得到降低，S大于1的频带噪声将增强。当GH和P完全等幅反向时残余噪声为零，噪声被完全抵消。由上文所述可知，前馈降噪是通过GH路径和P路径的干涉相消来实现，即通过前馈降噪麦克风采集到噪声，经过降噪电路响应H送至耳机喇叭端，再经过喇叭频率响应G到达人耳，与外界渗透至人耳鼓膜处噪声干涉相消。在前馈主动降噪耳机的降噪性能测试中存在这样一个问题，不同前馈主动降噪耳机的G和P的值并不是完全一样的，会在较小的范围内波动。于是不同耳机的H需要不同的调整电路增益值，以使耳机的降噪性能满足要求。如果对所有耳机设置固定不变的调整电路增益值，无法保证所有耳机的降噪性能满足要求。现有技术中，前馈降噪耳机的测试方法是设定一个固定的默认降噪电路增益值，经过降噪测试后，降噪性能通过则判定为合格，降噪性能不通过则经过人工手动修改增益值。尽管此默认增益值预先经过调试，通常可使多数耳机满足降噪性能测试的最低要求，但是单一固定的默认增益值无法保证每个合格的耳机均达到其本身最好的降噪性能，同时无法保证所有耳机的降噪水平一致，存在部分耳机性能较低，部分耳机性能较高的情况。对于在设定默认增益值下判定为不合格的产品，人工手动修改增益值，存在人为主观因素，且对作业人员能力要求较高，花费时间长，无法保证修改后耳机性能优劣。
技术实现思路
鉴于现有技术中前馈主动降噪耳机的测试是通过设定单一的默认降噪电路增益值的方法，无法保证每个合格的耳机均达到其本身最好的降噪性能，同时无法保证所有耳机的降噪水平一致；且对于在设定默认增益值下判定为不合格的产品，需人工干预进行手动修改增益值的问题，提出了本专利技术的一种前馈主动降噪耳机的测试方法和测试系统，以便解决或至少部分地解决上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种前馈主动降噪耳机的测试方法，所述测试方法包括：预设增益值调节范围、第一初始增益值和第二初始增益值，所述第二初始增益值与所述第一初始增益值相差一个增益调节步长；对待测耳机的左耳机分别测试在所述第一初始增益值和所述第二初始增益值下的降噪性能，寻找所述左耳机降噪性能提高的方向；向所述降噪性能提高的方向，依次改变一个所述增益调节步长得到当前增益值，测试所述左耳机在当前增益值下的降噪性能，并将满足预设降噪性能要求的降噪量均值以及对应的增益值存储至预设存储器中；当所述左耳机的降噪性能开始出现降低或当前增益值至预设的所述增益值调节范围的边界时，停止测试；对待测耳机的右耳机同步或依次进行与左耳机同样的测试直至停止测试；判断所述预设存储器内是否存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据；若判断为无数据或者判断为仅存储有左耳机降噪性能数据或右耳机降噪性能数据，则判决所述待测耳机不合格；若判断为同时存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据，则将所述左耳机降噪性能数据和所述右耳机降噪性能数据分别按降噪量均值大小排序，进一步判断是否存在满足左右耳机降噪性能一致性的降噪量；若判断为否，则判决所述待测耳机不合格；若判断为是，则将满足左右耳降噪性能一致性的最大降噪量对应的左耳机增益值和右耳机增益值分别对应烧录入所述待测耳机的左耳机和右耳机，并判决所述待测耳机合格。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种前馈主动降噪耳机的测试系统，所述系统包括：预设单元，用于预设增益值调节范围、第一初始增益值和第二初始增益值，所述第二初始增益值与所述第一初始增益值相差一个增益调节步长；测试单元，用于对待测耳机的左耳机分别测试在所述第一初始增益值和所述第二初始增益值下的降噪性能，寻找所述左耳机降噪性能提高的梯度增加方向；向所述降噪性能提高的方向，依次增加或减少一个所述增益值调节步长得到当前增益值，测试所述左耳机在当前增益值下的降噪性能，并将满足预设降噪性能要求的降噪量均值以及对应的增益值存储至预设存储器中；当所述左耳机的降噪性能开始出现下降或当前增益值至预设的所述增益值调节范围的边界时，停止测试；以及用于对待测耳机的右耳机同步或依次进行与左耳机同样的测试直至停止测试；判断单元，用于判断所述预设存储器内是否存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据；若判断为无数据或者判断为仅存储有左耳机降噪性能数据或右耳机降噪性能数据，则判决所述待测耳机不合格；若判断为同时存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据，则将所述左耳机降噪性能数据和所述右耳机降噪性能数据分别按降噪量均值大小排序，进一步判断是否存在满足左右耳机降噪性能一致性的降噪量；若判断为否，则判决所述待测耳机不合格；若判断为是，判决所述待测耳机合格。烧录单元，用于判断存在满足左右耳机降噪性能一致性的降噪量时，将满足左右耳降噪性能一致性的最大降噪量对应的左耳机增益值和右耳机增益值分别对应烧录入所述待测耳机的左耳机和右耳机。综上所述，本专利技术通过预设增益值调节范围、第一初始增益值和第二初始增益值，对待测耳机的左、右耳机分别测试在第一初始增益值和第二初始增益值下的降噪性能，并向降噪性能提高的方向，依次进行测试，寻找满足左右耳机降噪性能一致性的降噪量，并将满足左右耳降噪性能一致性的最大降噪量对应的左耳机增益值和右耳机增益值分别对应烧录入待测耳机的左耳机和右耳机。可见，本专利技术依次修改增益值对耳机进行循环测试，寻找待测耳机降噪性能最优增益值，可自动高效地找到满足主动降噪耳机的降噪性能最优时的增益值，实现整个测试过程的自动化，保证每个合格的耳机均达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前馈主动降噪耳机的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：预设增益值调节范围、第一初始增益值和第二初始增益值，所述第二初始增益值与所述第一初始增益值相差一个增益调节步长；对待测耳机的左耳机分别测试在所述第一初始增益值和所述第二初始增益值下的降噪性能，寻找所述左耳机降噪性能提高的方向；向所述降噪性能提高的方向，依次改变一个所述增益调节步长得到当前增益值，测试所述左耳机在当前增益值下的降噪性能，并将满足预设降噪性能要求的降噪量均值以及对应的增益值存储至预设存储器中；当所述左耳机的降噪性能开始出现降低或当前增益值至预设的所述增益值调节范围的边界时，停止测试；对待测耳机的右耳机同步或依次进行与左耳机同样的测试直至停止测试；判断所述预设存储器内是否存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据；若判断为无数据或者判断为仅存储有左耳机降噪性能数据或右耳机降噪性能数据，则判决所述待测耳机不合格；若判断为同时存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据，则将所述左耳机降噪性能数据和所述右耳机降噪性能数据分别按降噪量均值大小排序，进一步判断是否存在满足左右耳机降噪性能一致性的降噪量；若判断为否，则判决所述待测耳机不合格；若判断为是，则将满足左右耳降噪性能一致性的最大降噪量对应的左耳机增益值和右耳机增益值分别对应烧录入所述待测耳机的左耳机和右耳机，并判决所述待测耳机合格。...

【技术特征摘要】
1.一种前馈主动降噪耳机的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：预设增益值调节范围、第一初始增益值和第二初始增益值，所述第二初始增益值与所述第一初始增益值相差一个增益调节步长；对待测耳机的左耳机分别测试在所述第一初始增益值和所述第二初始增益值下的降噪性能，寻找所述左耳机降噪性能提高的方向；向所述降噪性能提高的方向，依次改变一个所述增益调节步长得到当前增益值，测试所述左耳机在当前增益值下的降噪性能，并将满足预设降噪性能要求的降噪量均值以及对应的增益值存储至预设存储器中；当所述左耳机的降噪性能开始出现降低或当前增益值至预设的所述增益值调节范围的边界时，停止测试；对待测耳机的右耳机同步或依次进行与左耳机同样的测试直至停止测试；判断所述预设存储器内是否存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据；若判断为无数据或者判断为仅存储有左耳机降噪性能数据或右耳机降噪性能数据，则判决所述待测耳机不合格；若判断为同时存储有左耳机降噪性能数据和右耳机降噪性能数据，则将所述左耳机降噪性能数据和所述右耳机降噪性能数据分别按降噪量均值大小排序，进一步判断是否存在满足左右耳机降噪性能一致性的降噪量；若判断为否，则判决所述待测耳机不合格；若判断为是，则将满足左右耳降噪性能一致性的最大降噪量对应的左耳机增益值和右耳机增益值分别对应烧录入所述待测耳机的左耳机和右耳机，并判决所述待测耳机合格。2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，若所述第二初始增益值大于所述第一初始增益值一个增益调节步长；所述对待测耳机的左耳机分别测试在所述第一初始增益值和所述第二初始增益值下的降噪性能，寻找所述左耳机降噪性能提高的方向包括：比较所述左耳机在所述第一初始增益值和所述第二初始增益值下的降噪性能，若在所述第一初始增益值下的降噪性能优于在所述第二初始增益值下的降噪性能，则降噪性能提高的方向为增益值递减的方向，反之降噪性能提高的方向为增益值递增的方向。3.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述预设增益值调节范围、第一初始增益值包括：随机抽取若干数量的标准耳机样本，通过人工方法调节所述标准耳机样本的增益值，获取每个所述标准耳机样本的降噪性能最优的增益值；计算这些若干数量的所述标准耳机样本的降噪性能最优的增益值的平均值，将所述平均值作为预设的所述第一初始增益值；以及，根据每个所述标准耳机样本的降噪性能最优的增益值，获取增益值分布范围作为预设的所述增益值调节范围。4.如权利要求1-3任一项所述的测试方法，其特征在于，所述方法进一步包括：获取预定数量的判定为合格的待测耳机的降噪性能最优的增益值；计算这些预定数量的判定为合格的待测耳机的降噪性能最优的增益值的平均值，使用所述平均值更新预设的所述第一初始增益值；以及，根据每个所述判定为合格的待测耳机的降噪性能最优的增益值，获取增益值分布范围，并使用所述增益值分布范围更新预设的所述增益值调节范围。5.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：当判决所述待测耳机不合格后，记录所述待测耳机的测试不良项目以及所述待测耳机的降噪性能最好时对应的降噪量和增益值。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：王若蕙，华洋，李德浩，于锴，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37