主动降噪耳机的测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种主动降噪耳机的测试系统。


背景技术：

2.随着社会的发展，日常生活环境中充斥着各种各样的噪声，尤其是在户外或者地铁等公共交通工具中。为了使人们可以在充斥着噪声的环境中也能很好地享受音乐或者浏览视频等，主动降噪耳机的出现在一定程度上缓解了外界噪声对人们的影响。因此，主动降噪技术被越来越多地认可和需要，并应用于各种耳机产品，例如真无线立体声(tws)耳机、头戴式蓝牙耳机、颈挂式蓝牙耳机等。搭载有主动降噪功能的蓝牙耳机产品可以极大地提升产品的使用体验，从而成为购买耳机时的重要选择。
3.随着主动降噪技术在近几年发展迅速，尤其是随着数字降噪、自适应降噪等技术的不断进步，所能够实现的降噪量不断增加。相应地，对主动降噪耳机的性能的测试方法也需要不断调整和改进。
4.在测试时，将主动降噪耳机放置在一个声学屏蔽箱体里，以使得主动降噪耳机在测试时可以尽可能地隔绝外部噪声。然而，由于需要将主动降噪耳机放入声学屏蔽箱体中，开关声学屏蔽箱体的操作使得整个测试操作较为繁复，同时也一定程度降低了测试的速度和效率。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型至少一实施例提供了一种主动降噪耳机的测试系统。可以将要进行测试的主动降噪耳机直接放入该测试系统中，而无需首先将被测试的主动降噪耳机放置到声学屏蔽箱体中，从而简便了测试所要进行的操作，提高测试效率，并进一步地增加了生产线的产能。同时，由于无需额外的声学屏蔽箱体，测试成本也相应降低。
6.例如，本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统可以包括：耳机放置单元，被配置为放置被测试的耳机并与所放置的耳机构成听音环境，其中耳机放置单元包括声音采集单元，以采集声音；噪声产生单元，设置在耳机放置单元的两侧并距离耳机放置单元一定距离，并且被配置为产生噪声信号；音频处理单元，与耳机放置单元和噪声产生单元通信，被配置为控制噪声产生单元产生噪声信号并从耳机放置单元接收采集到的噪声量；以及主控单元，与音频处理单元相连接，被配置为控制音频处理单元并且从音频处理单元接收采集到的噪声量。
7.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，主控单元还可以被配置为根据接收到的采集到的噪声量进行计算，以确定耳机是否达预期降噪效果。
8.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，主控单元还可以被配置为与耳机连接，以向耳机发送指令。指令可以包括以下中的一个或多个：指示耳机开启降噪模式的指令；指示耳机进行测试的指令；指示耳机调整降噪参数的指令；
和指示耳机保存降噪参数的指令。
9.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，音频处理单元可以被配置为控制噪声产生单元产生噪声信号包括控制噪声产生单元产生特定频段和/或响度的噪声信号。
10.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，所述主控单元进一步被配置为：控制耳机未开启降噪模式时，可以控制音频处理单元通过声音采集单元采集噪声，并从声音采集单元经由音频处理单元得到第一噪声量；以及控制耳机开启降噪模式时，可以控制音频处理单元通过声音采集单元采集噪声，并从声音采集单元经由音频处理单元得到第二噪声量。
11.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，主控单元进一步配置为控制音频处理单元通过声音采集单元采集环境噪声，并从声音采集单元经由音频处理单元得到采集到的环境噪声以记录作为备份。
12.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，主控单元进一步配置为控制音频处理单元按照频点要求通过声音采集单元采集环境噪声。
13.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，噪声产生单元与耳机放置单元之间的距离可调节。
14.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，主控单元的控制程序中预设了对耳机的最大测试次数。
15.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，耳机放置单元与所放置的耳机构成的听音环境可以类似于人耳中的听音环境。
16.例如，在本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统中，声音采集单元所采集的声音包括从所述耳机中发出的声音以及环境音。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。
18.图1示出了根据本实用新型的至少一实施例的主动降噪耳机的测试系统的示意框图。
19.图2示出了根据本实用新型的至少一实施例的主动降噪耳机的测试系统的设计思路示意图。
20.图3示出了根据本实用新型的至少一实施例的主动降噪耳机的测试系统的工作流程图。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属
于本实用新型保护的范围。
22.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”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。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连接”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。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.针对上述问题，本实用新型提供了一种新的主动降噪耳机的测试系统。该测试系统不包括声学屏蔽箱体，并且可以直接对放入其中的主动降噪耳机进行测试，从而简便了测试所要进行的操作，提高测试效率，并进一步地增加了生产线的产能。同时，由于无需额外的声学屏蔽箱体，测试成本也相应降低。
24.本实用新型至少一实施例提供的一种主动降噪耳机的测试系统包括：包含声音采集单元的耳机放置单元；设置在耳机放置单元的两侧并距离耳机放置单元一定距离、被配置为产生噪声信号的噪声产生单元；音频处理单元，其与耳机放置单元和噪声产生单元通信，被配置为控制噪声产生单元产生噪声信号并从耳机放置单元接收采集到的噪声量；以及与音频处理单元相连接的主控单元，其被配置为控制音频处理单元并且从音频处理单元接收采集到的噪声量。
25.图1示出了根据本实用新型的至少一实施例的主动降噪耳机的测试系统100的示意框图。
26.如图1所示，主动降噪耳机的测试系统100包括耳机放置单元110、声音采集单元115、噪声产生单元120a和120b、音频处理单元130以及主控单元140。
27.耳机放置单元110用于放置要进行测试的主动降噪耳机(如图1所示的耳机150)。虽然图1中示出的耳机150是头戴式的耳机，但应理解，测试系统100也可以适用于其他类型的耳机或需要进行降噪测试的设备。在一些实施例中，耳机放置单元110可以是仿真人头，要进行测试的主动降噪耳机150被放置在仿真人头的双耳部位或与双耳部位相应的高度处。另外，根据本实用新型的至少一实施例，耳机放置单元110可以与所放置的主动降噪耳机构成与人耳中的听音环境类似的听音环境。
28.声音采集单元115用于对声音进行采集。在一些实施例中，声音采集单元115可以集成在耳机放置单元110中，如图1所示。例如，当耳机放置单元110为仿真人头时，声音采集单元115可以是仿真人头内部的仿真耳。在又一些实施例中，可以有一个或多个声音采集单元115集成在耳机放置单元110中，例如，当耳机放置单元110为仿真人头时，仿真人头内部的两个仿真耳对应于一个声音采集单元115，或者仿真人头内部的两个仿真耳分别对应于不同的两个或更多个声音采集单元115，以增加所采集到的噪声的准确性。根据本实用新型的至少一实施例，声音采集单元115所采集的声音可以包括从正在进行测试的主动降噪耳机中发出的声音以及环境音。
29.噪声产生单元120a和120b设置在耳机放置单元110的相对的两侧，并分别距离耳机放置单元110一定距离。例如，当耳机放置单元110是仿真人头且要进行测试的主动降噪
耳机150将被放置在仿真人头的双耳部位时，噪声产生单元120a和120b可以设置在仿真人头的两侧，与仿真人头的双耳部位相对应，诸如在同一高度上，并且分别距离耳朵的位置一定距离。在一些实施例中，噪声产生单元120a和120b可以距离耳机放置单元110相同的距离。在又一些实施例中，噪声产生单元120a和120b与耳机放置单元110之间的距离可调节。应理解，虽然图1中示出了两个噪声产生单元120a和120b，但本实用新型不限于此。例如，在一些实施例中，测试系统100可以包括仅一个噪声产生单元，该一个噪声产生单元可以在仿真人头的两侧与双耳部位相对应的位置产生噪音。或者，在又一些实施例中，测试系统100可以包括三个或更多个噪声产生单元。
30.音频处理单元130被配置为与耳机放置单元110以及噪声产生单元120a和120b通信，例如，经由无线或有线地方式进行通信。具体地，音频处理单元130被配置为与噪声产生单元120a和120b相连接，以使得噪声产生单元120a和120b产生噪声信号。例如，音频处理单元130可以使噪声产生单元120a和120b产生特定频段和/或响度的噪声。音频处理单元130还被配置为与耳机放置单元110相连接，以得到通过耳机放置单元110中的声音采集单元115所采集到的噪声量。在又一些实施例中，可以将分离的多个功能单元视为音频处理单元130。分离的多个功能单元可以包括，例如，控制产生噪声的单元(未示出)与获取采集的噪声的单元(未示出)。其中，控制产生噪声的单元被配置为与噪声产生单元120a和120b相连接噪声产生单元120a和120b相连接。相应地，获取采集的噪声的单元被配置为与耳机放置单元110相连接，以得到通过耳机放置单元110中的声音采集单元115所采集到的噪声量。
31.主控单元140被配置为与音频处理单元130相连接，以控制音频处理单元130进行以下操作，例如但不限于，得到通过耳机放置单元110中的声音采集单元115所采集到的噪声量、驱动噪声产生单元120a和120b产生特定频段和/或响度的噪声等。主控单元140还可以被配置为与要进行测试的耳机150连接，以向耳机150发送指令(诸如指示耳机开启降噪模式的指令、测试指令或者指示耳机150保存降噪参数的指令等)。主控单元140还可以被配置为从音频处理单元130接收所采集到的数据(例如，噪声量)，并对所接收到的数据进行记录和计算，以判断耳机150是否到达预期的降噪效果。
32.图2示出了根据本实用新型的至少一实施例的主动降噪耳机的测试系统的设计思路示意图。
33.如图2所示，使用根据本实用新型的至少一实施例的主动降噪耳机的测试系统对耳机进行测试，可以分为以下三个阶段。下面将结合图1所示的主动降噪耳机的测试系统100具体描述。
34.在第一阶段，控制耳机150的降噪模式未开启，声音采集单元115采集环境噪声作为环境底噪数据。然后，噪声产生单元120a和120b产生噪声信号，此时由声音采集单元115采集环境噪声和噪声信号混合时的第一噪声量。环境底噪数据与第一数据的差值即为所测试的信号的被动降噪数据。
35.在第二阶段，控制耳机150的降噪模式开启，类似地，先由声音采集单元115采集环境噪声作为环境底噪数据，再由噪声产生单元120a和120b产生噪声信号并由声音采集单元115采集环境噪声和噪声信号混合时的第二噪声量。此时，环境底噪数据与第二数据的差值即为所测试的信号的主动降噪数据。
36.在第三阶段，基于所测试的信号的被动降噪数据和主动降噪数据得到所测试的信
号的主动降噪量。具体地，可以由主控单元140计算所测试的信号的被动降噪数据与主动降噪数据的差值，从而得到所测试的信号的主动降噪深度。然后，基于得到的所测试的信号的主动降噪深度可以判断耳机150是否达到预期的降噪效果。并且，通过例如由主控单元140调整耳机150内部的降噪参数，可以使耳机150达到不同的主动降噪量，进而实现耳机150降噪校准的目的。
37.下面将结合图3详细描述图1所示的主动降噪耳机的测试系统100的工作流程。
38.图3示出了图1的主动降噪耳机的测试系统100的工作流程图300。
39.在步骤310处，将要进行测试的耳机放置到耳机放置单元110中。例如，当耳机放置单元110为仿真人头时，可以将要进行测试的耳机放置在仿真人头的双耳部位。为了保证随后的测试和校准的准确性，应确保所放置的耳机没有漏气或歪斜。此时，耳机处于主动降噪关闭状态。
40.在一些实施例中，在步骤310之前，可以将要进行测试的耳机与主控单元140经由有线或无线通信方式(诸如蓝牙)进行连接，以使主控单元140可以向耳机发送指令，诸如但不限于指示耳机开启降噪模式的指令、测试指令或者指示耳机保存降噪参数的指令等。
41.在步骤315处，由音频处理单元130通过声音采集单元115采集环境噪声。在一些实施例中，可以由主控单元140控制音频处理单元130通过耳机放置单元110中的声音采集单元115采集测试系统100所处的环境的环境噪声，并记录采集到的环境噪声作为备份。例如，当耳机放置单元110为仿真人头时，可以由主控单元140控制音频处理单元130按照频点要求通过集成在仿真人头内部仿真耳采集生产车间的环境噪声，并记录采集到的生产车间的环境噪声作为备份。
42.在步骤320处，由音频处理单元130控制噪声产生单元120a和120b产生噪声信号。在一些实施例中，可以由主控单元140控制音频处理单元130驱动噪声产生单元120a和120b产生特定频段和/或响度的噪声。在一示例中，噪声产生单元120a和120b可以产生相同频段及响度的噪声。在又一示例中，噪声产生单元120a和120b可以产生不同频段或响度的噪声。
43.在步骤325处，由音频处理单元130通过声音采集单元115得到第一噪声量。在一些实施例中，可以由主控单元140控制音频处理单元130通过声音采集单元115采集耳机150喇叭位置的总共噪声量并得到第一噪声量。例如，当耳机放置单元110为仿真人头时，可以由主控单元140控制音频处理单元130通过仿真人头内部的仿真耳来采集耳机150喇叭位置的总共噪声量并得到第一噪声量。
44.所得到的第一噪声量然后由音频处理单元130发送到主控单元140。当主控单元140接收到第一噪声量后，将该第一噪声量与在步骤315处采集到的环境噪声的量相减，两者的差即为在声音采集单元115处实际测试到的噪声产生单元120a和120b所产生的噪声信号的量(这里记为噪声量a)。由于噪声产生单元120a和120b所产生的噪声信号是可控且已知的，例如，在步骤320处，音频处理单元130控制噪声产生单元120a和120b产生噪声信号的量记为噪声量b，则噪声量b与噪声量a的差值(噪声量b-噪声量a)即为耳机150在当前测试环境下的对被测噪声信号的被动降噪量。
45.在步骤330处，使耳机150开启降噪模式。如前所述，要进行测试的耳机150与主控单元140经由有线或无线通信方式(诸如蓝牙)进行连接，因此在一些实施例中，可以由主控单元140通过自动化测试指令控制耳机150开启降噪模式。此时耳机150内部会加载默认降
噪参数，从而可以对其接收到的环境噪声进行降噪处理，并将降噪后的环境噪声记录为噪声量c。
46.在步骤335处，进行与步骤320处相同的操作，即由音频处理单元130控制噪声产生单元120a和120b产生噪声信号。具体操作可参照步骤320处的描述，这里不再赘述。相应地，在步骤340处进行与步骤325处类似的操作，由音频处理单元130通过声音采集单元115得到第二噪声量。具体操作可参照步骤325处的描述，这里不再赘述。应注意，与第一噪声量不同，这里的第二噪声量是基于经过耳机150对被测噪声信号和环境噪声进行主动降噪处理后的总共噪声量得到的，记为噪声量d。因此，噪声量d与噪声量c的差值(噪声量d-噪声量c)为在每一个频点位置经主动降噪处理后的测试噪声信号的量e。
47.在步骤345处，根据第一噪声量和第二噪声量计算耳机150的降噪效果。具体地，通过将由第一噪声量与环境噪声的量相减所得到的噪声量a减去在步骤335中基于第二噪声量得到的噪声量e(即，噪声量a-噪声量e)可以得到每个频点对应位置的被测噪声信号的主动降噪深度。
48.在步骤350处，判断是否达预期降噪效果。在一些实施例中，可以通过将在步骤345处得到的降噪深度与预设的阈值进行对比来判断降噪深度和范围是否达到预期降噪效果。
49.如果未达到预期降噪效果，主控单元140可以例如按照预设的程序调整或重新设置耳机150内部的降噪参数(步骤355)，然后重复上述步骤335-步骤345。如果达到预期降噪效果，主控单元140则可以通过控制指令将当前的降噪参数保存进耳机150内部，并且控制耳机150关机及退出测试。
50.在一些实施例中，还可以预设调整耳机150内部的降噪参数的最大次数。例如，可以在主控单元140的控制程序中预先设置对降噪参数的最大调整次数，又称最大校准次数。如果超过最大校准次数仍未达到预期降噪效果，则可以将当前正在进行测试的耳机150判定为测试校准失败并退出测试，然后可选地，可以对该耳机150进行进一步地分析或复测。
51.应理解，根据图3所示的工作流程300所描述的上述测试过程仅是示例性的。当环境中的噪声存在变化时，可以适当调整、增加或删去上述步骤，例如，可以在每一步骤之前快速采集环境噪声，并将该环境噪声在随后的数据处理后滤除，从而避免环境噪声变化所带来的测试结果误差，以增加测试的准确性。
52.此外，还有以下几点需要说明：
53.(1)本实用新型实施例附图只涉及到与本实用新型实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
54.(2)在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
55.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。