[发明专利]音频播放设备及其测试方法和测试装置

说明书

本公开提供了一种音频播放设备及其测试方法和测试装置。其中，音频播放设备的测试装置包括：信号输出装置、模数转换器以及信号分析器；信号输出装置用于将数字音频激励信号输入至音频播放设备中，由音频播放设备的扬声器进行播放；模数转换器用于对音频播放设备的麦克风拾取的声音信号进行模数转换，以得到数字音频响应信号；信号分析器用于根据数字音频激励信号和数字音频响应信号，分析得到音频播放设备的扬声器‑麦克风声学回路的频率响应参数，和/或总谐波失真参数，和/或非相干失真参数。

技术领域

本发明涉及声学技术领域，尤其涉及一种音频播放设备及其测试方法和测试装置。

背景技术

音频播放设备(例如智能音箱)是一种能够进行电声转换的设备。为了保证音频播放设备的整体性能得到保障，以及按照预期性能工作，通常需要对音频播放设备的声学性能进行严格测试。

对于同时具有扬声器和麦克风的音频播放设备，现有的声学测试常常是对扬声器、麦克风分别使用两套独立的测试设备和测试流程进行测试。

但是，音频播放设备在实际应用场景下，其中的扬声器和麦克风有可能同时工作，现有的对音频系统中扬声器、麦克风进行独立测试不能满足当今音频播放设备的声学性能评估需求。

非相干性失真(non-coherent distortion，NCD)：通常情况下，声学系统在正常的工作条件下大体上可以认为是一个线性系统，系统的输入信号与输出信号之间的相干性很强；但是某些情况下，例如当扬声器的工作电流、电压接近上限，或者扬声器腔体漏气，或者一些结构零部件未固定好而跟随扬声器产生振动，系统会表现出非线性特征，系统的输入信号和输出信号相干性会减小，即非相干性变大，以非相干性数值来描述的系统失真称为非相关性失真。

多频信号(multitone)：只有一个频率的音频信号称为单频信号或纯音(puretone)；由多个不同频率的单频信号混合而成的信号称为多频信号，为了得到较大的平均幅度与峰值幅度(即均峰比)，其中的每个单频通常使用随机相位作为初始相位。

声学回声消除(acoustic echo cancellation，AEC)：声学系统中的扬声器产生声音，此声音经空气等媒介传播后被声学系统的麦克风拾取到，这部分声音称为声学回声，它通常会和麦克风拾取到的来自其它声源的声音混合在一起。通过对麦克风的混叠信号进行处理，剔除声学回声而同时尽量减少损失来自其它声源的声信息的技术为声学回声消除。

发明内容

本公开的目的在于提供一种音频播放设备的测试方案，能够同时对音频播放设备的扬声器和麦克风进行声学性能进行测试。

根据本公开的第一方面，提供了一种音频播放设备的测试装置，包括信号输出装置、模数转换器以及信号分析器；

所述信号输出装置用于将数字音频激励信号输入至所述音频播放设备中，由所述音频播放设备的扬声器进行播放；

所述模数转换器用于对所述音频播放设备的麦克风拾取的声音信号进行模数转换，以得到数字音频响应信号；

所述信号分析器用于根据所述数字音频激励信号和所述数字音频响应信号，分析得到所述音频播放设备的扬声器-麦克风声学回路的频率响应参数，和/或总谐波失真参数，和/或非相干失真参数。

可选的，所述信号分析器根据所述数字音频激励信号和所述数字音频响应信号，分析得到所述音频播放设备的扬声器-麦克风声学回路的频率响应参数，包括：

基于所述数字音频激励信号生成有限冲激响应数字逆滤波器，以通过所述有限冲激响应数字逆滤波器对所述数字音频响应信号进行滤波，得到所述音频播放设备的扬声器-麦克风声学回路的冲激响应；

分离所述冲激响应的线性部分和谐波失真部分；