一种骨传导耳机的测试方法、设备、系统及存储介质与流程

1.本发明涉耳机测试技术领域，特别是涉及一种骨传导耳机的测试方法、设备、系统及存储介质。


背景技术：

2.骨传导耳机采用骨传导喇叭传导声音的过程中，骨传导喇叭振动发声，由于振动能量较大，一部分振动能量会接传递给耳机外壳，带动外壳振动。此时，装在耳机壳体里面的麦克风接收到的声信号，就不像是传统耳机只是单一的声信号了，即骨传导耳机的麦克风的输出信号应当是空气介质传播过来的声信号与耳机壳体振动通过固体介质传播的振动信号之间的总和。因此，在研究骨传导耳机的麦克风的输出信号时，就需要同时考虑空气介质传播声信号和固体介质传播的振动信的影响。
3.因此，有必要针对骨传导耳机，提出一种可以分析骨传导喇叭的振幅如何影响麦克风的输出信号的测试方案。


技术实现要素：

4.基于此，本发明的目的在于提供一种骨传导耳机的测试方法、设备、系统及存储介质，用于分析确认骨传导喇叭的振幅是如何麦克风的输出信号，以及骨传导喇叭的振幅影响麦克风的输出信号的工作频率点。
5.第一方面，本发明实施例提供一种骨传导耳机的测试方法，包括：
6.向骨传导耳机的骨传导喇叭发送测试信号，控制所述骨传导喇叭振动发声；
7.获取所述骨传导耳机的麦克风采集到的声信号和第一振动信号，所述声信号为所述骨传导喇叭振动发声后通过空气介质传播的信号，所述第一振动信号为所述骨传导喇叭振动发声后通过所述骨传导耳机的壳体传播的信号，并将所述声信号和所述第一振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第一频谱信号；
8.在所述骨传导耳机的拾音孔被堵住后，再次向所述骨传导喇叭发送所述测试信号，控制所述骨传导喇叭再次振动发声；
9.获取所述麦克风采集到的第二振动信号，所述第二振动信号为所述骨传导喇叭再次振动发声后通过所述壳体传播的信号，并将所述第二振动信号发送给所述音频分析仪进行频谱分析，获得第二频谱信号；
10.将所述第一频谱信号和所述第二频谱信号进行比对，获得测试结果。
11.在一种可能设计中，向骨传导耳机的骨传导喇叭发送测试信号，控制所述骨传导喇叭振动发声，包括：
12.启动测试程序，将所述骨传导喇叭的输入信号的功率设置为第一预设阈值；
13.检测到所述音频分析的测试按键被点击时，向所述骨传导喇叭发送所述测试信号，控制所述骨传导喇叭振动发声。
14.在一种可能设计中，所述测试信号为扫频信号。
15.在一种可能设计中，所述测试信号的频率范围为20hz-20khz。
16.在一种可能设计中，将所述声信号和所述第一振动信号发送给所述音频分析仪进行频谱分析，获得第一频谱信号之后，所述方法还包括：通过显示器显示所述第一频谱信号；
17.将所述第二振动信号发送给所述音频分析仪进行频谱分析，获得第二频谱信号之后，所述方法还包括：通过所述显示器显示所述第二频谱信号。
18.在一种可能设计中，将所述第一频谱信号和所述第二频谱信号进行比对，获得测试结果，包括：
19.比较所述第一频谱信号和所述第二频谱信号在相同频段的相位，获得所述测试结果，所述测试结果包括所述第一频谱信号和所述第二频谱信号之间在不同频段之间的相位差。
20.在一种可能设计中，将所述第一频谱信号和所述第二频谱信号进行比对，获得测试结果之后，所述方法还包括：
21.基于所述测试结果，确定影响所述麦克风的输出结果的问题；
22.提供解决所述问题的解决措施。
23.第二方面，本发明实施例还提供了一种骨传导耳机的测试设备，包括：
24.发送单元，用于向骨传导耳机的骨传导喇叭发送测试信号，控制所述骨传导喇叭振动发声；
25.接收单元，用于获取所述骨传导耳机的麦克风采集到的声信号和第一振动信号，所述声信号为所述骨传导喇叭振动发声后通过空气介质传播的信号，所述第一振动信号为所述骨传导喇叭振动发声后通过所述骨传导耳机的壳体传播的信号；
26.所述发送单元，还用于将所述声信号和所述第一振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第一频谱信号；在所述骨传导耳机的拾音孔被堵住后，再次向所述骨传导喇叭发送所述测试信号，控制所述骨传导喇叭再次振动发声；
27.所述接收单元，还用于获取所述麦克风采集到的第二振动信号，所述第二振动信号为所述骨传导喇叭再次振动发声后通过所述壳体传播的信号；
28.所述发送单元，还用于将所述第二振动信号发送给所述音频分析仪进行频谱分析，获得第二频谱信号；
29.处理单元，用于将所述第一频谱信号和所述第二频谱信号进行比对，获得测试结果。
30.在一种可能设计中，所述发送单元具体用于：
31.启动测试程序，将所述骨传导喇叭的输入信号的功率设置为第一预设阈值；
32.检测到所述音频分析的测试按键被点击时，向所述骨传导喇叭发送所述测试信号，控制所述骨传导喇叭振动发声。
33.在一种可能设计中，所述测试信号为扫频信号。
34.在一种可能设计中，所述测试信号的频率范围为20hz-20khz。
35.在一种可能设计中，所述处理单元还用于：通过显示器显示所述第一频谱信号；通过所述显示器显示所述第二频谱信号。
36.在一种可能设计中，所述处理单元具体用于：
37.比较所述第一频谱信号和所述第二频谱信号在相同频段的相位，获得所述测试结果，所述测试结果包括所述第一频谱信号和所述第二频谱信号之间在不同频段之间的相位差。
38.在一种可能设计中，所述处理单元还用于：
39.基于所述测试结果，确定影响所述麦克风的输出结果的问题；
40.提供解决所述问题的解决措施。
41.第三方面，本发明实施例还提供了一种骨传导耳机的测试系统，包括：
42.骨传导耳机，所述骨传导耳机包括骨传导喇叭、麦克风和耳机壳体，所述骨传导喇叭和所述麦克风位于所述耳机壳体内，所述麦克风位于所述骨传导喇叭的上方，所述耳机壳体设有与所述麦克风相对的拾音孔；
43.音频分析仪，音频分析仪的喇叭正极接口和喇叭负极接口分别通过一根导线与骨传导喇叭连接，音频分析仪的电源接口和接地接口分别通过一根导线与麦克风连接；
44.显示器，通过数据线与音频分析仪的显示接口连接；
45.其中，所述音频分析仪用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
46.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个程序；当所述至少一个程序被处理器执行时，实现上述第一方面任一种可能设计所涉及的方法。
47.本发明的有益技术效果如下：
48.在本发明实施例提供的技术方案中，向骨传导耳机的骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭振动发声；获取骨传导耳机的麦克风采集到的声信号和第一振动信号，声信号为骨传导喇叭振动发声后通过空气介质传播的信号，第一振动信号为骨传导喇叭振动发声后通过骨传导耳机的壳体传播的信号，并将声信号和第一振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第一频谱信号；在骨传导耳机的拾音孔被堵住后，再次向骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭再次振动发声；获取麦克风采集到的第二振动信号，第二振动信号为骨传导喇叭再次振动发声后通过壳体传播的信号，并将第二振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第二频谱信号；将第一频谱信号和第二频谱信号进行比对，获得测试结果。通过以上描述可知，可以分析确认骨传导喇叭的振幅是如何麦克风的输出信号，以及骨传导喇叭的振幅影响麦克风的输出信号的工作频率点。
49.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
50.图1为本发明实施例提供的一种骨传导耳机的测试方法的流程示意图；
51.图2为本发明实施例提供的一种骨传导耳机的测试信号的示意图；
52.图3为本发明实施例提供的一种骨传导耳机的测试设备的结构示意图；
53.图4为本发明实施例提供的一种骨传导耳机的测试系统的架构示意图。
具体实施方式
54.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同
位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
55.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
56.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本公开中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。除非有相反的说明，本公开使用的“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，而非用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。
57.请参考图1所示，本发明实施例提供一种骨传导耳机的测试方法，该方法的执行主体可以为音频分析仪，或者，也可以为与音频分析仪连接的其它装置，本发明实施例不限定。其中，下文以执行主体为音频分析仪为例。该方法可以包括如下步骤：
58.s11、向骨传导耳机的骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭振动发声。
59.在一些实施例中，音频分析仪内可以预存编译好的用于测试骨传导耳机的测试程序，如用于测试骨传导喇叭的振动对麦克风的输出信号的影响的测试程序。音频分析仪启动该测试程序时，可以将骨传导喇叭的输入信号的功率设置为第一预设阈值。在具体实施时，第一预设阈值可以根据实际需求进行设置，例如可以换设为50mw。将骨传导喇叭的输入信号的功率设置好后，可以开展对骨传导耳机的测试。
60.在一些实施例中，音频分析仪检测到自身的测试按键被点击后，可以触发向骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭振动发声，开始进行测试。
61.需要说明是的，在步骤s11中，骨传导耳机的麦克风可以正常通过拾音孔采集通过空气介质传播的信号。
62.在具体实施时，该测试信号可以为扫频信号，便于后续分析骨传导喇叭的振幅影响麦克风的输出信号的工作频率点。
63.在具体实施时，可以将测试信号的频率范围设置为20hz-20khz，满足人耳听力频率范围。
64.s12、获取骨传导耳机的麦克风采集到的声信号和第一振动信号，并将声信号和第一振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第一频谱信号。
65.在具体实施时，声信号为骨传导喇叭振动发声后通过空气介质传播的信号，第一振动信号为骨传导喇叭振动发声后通过骨传导耳机的壳体(即固体介质)传播的信号。
66.在一些实施例中，骨传导喇叭振动发声后，骨传导耳机的麦克风可以通过拾音孔采集到声信号，以及可以通过耳机外壳采集到第一振动信号。然后，麦克风可以将采集到的声信号和第一振动信号发送给音频分析仪，例如，麦克风可以将声信号和第一振动信号转为电信号后再发送给音频分析仪。相应的，音频分析仪获取到麦克风采集到的声信号和第一振动信号。
67.在一些实施例中，获得第一频谱信号后，音频分析仪可以通过显示器显示第一频谱信号，便于直观了解在空气介质和固体介质的同时影响下，麦克风的输出信号的幅频特性。示例性的，第一频谱信号的频谱曲线可以如图2所示。
68.s13、在骨传导耳机的拾音孔被堵住后，再次向骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭再次振动发声。
69.在具体实施时，可以采用橡皮泥堵住骨传导耳机的拾音孔。
70.在一些实施例中，若音频分析仪检测到自身的测试按键被点击，可以再次触发向骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭再次振动发声。
71.s14、获取麦克风采集到的第二振动信号，并将第二振动信号发送给音频分析仪进行分析，获得第二频谱信号。
72.在具体实施时，第二振动信号为骨传导喇叭再次振动发声后通过骨传导耳机的壳体传播的信号。
73.在具体实施时，由于骨传导耳机的拾音孔被堵住，麦克风采集不到骨传导喇叭再次振动发声后通过空气介质传播的信号，只采集到骨传导喇叭再次振动发声后通过骨传导耳机的壳体传播的第二振动信号。
74.在具体实施时，麦克风可以将采集到的第二振动信号发送给音频分析仪，例如，麦克风可以将第二振动信号转为电信号后再发送给音频分析仪。相应的，音频分析仪获取到麦克风采集到的第二振动信号。
75.在一些实施例中，音频分析仪获得第二频谱信号后，可以通过显示器显示第二频谱信号，便于直观了解在固体介质的影响下，麦克风的输出信号的幅频特性。示例性的，第二频谱信号的频谱曲线可以如图2所示。
76.示例性的，通过图2所示的第二频谱信号的频谱数据，可以直观了解到骨传导喇叭振动发声后，会引起骨传导耳机的壳体发生振动，骨传导耳机的壳体振动产生的振动信号为传播给麦克风，麦克风采集到的信号来源不再是单一的通过空气介质传播的声信号，骨传导喇叭振动发声通过固体介质传播也会影响到麦克风的输出信号。
77.s15、将第一频谱信号和第二频谱信号进行比对，获得测试结果。
78.在一些实施例中，可以比较第一频谱信号和第二频谱信号在相同频段的相位，获得测试结果，该测试结果包括第一频谱信号和第二频谱信号之间在不同频段之间的相位差。
79.声音在传播过程中，不同传播介质传播速度不同，比如，固体、液体和空气三种传播介质之间的传播速度关系为：固体介质传播速度＞液体介质传播速度＞空气传播速度。通常同时向麦克风发送等幅度等相位不同声波信号，由于固体传播与空气传播的速度差，麦克风接收到不同声波信号时必然会导致不同声波信号产生相位差，那么麦克风输出不同声波信号时，会出现不同声波信号在存在同相位同幅度的某些频段产生声波的能量叠加共振，而导致麦克风的输出信号(不同声波信号之和)增强的现象。
80.本发明实施例中，通过比对第一频谱信号和第二频谱信号，可以分析确认骨传导喇叭的振幅是如何麦克风的输出信号，以及骨传导喇叭的振幅影响麦克风的输出信号的工作频率点。
81.在一些实施例，音频分析仪获得测试结果后，可以基于该测试结果，确定影响麦克风的输出信号的问题，然后，通过解决该问题的解决措施。
82.示例性的，通过图2所示的第一频谱信号和第二频谱信号的频谱曲线，可以明显看出骨传导喇叭的振动振幅主要影响到麦克风的极高频输出结果，比如，骨传导喇叭在高频
振动时由于两种不同介质传播的速度差导致相位差，产生了声能量的抵消。由此可以看出，当监听麦克风功能使用时，如果有监听到啸叫问题，就能很好判断出是麦克风接收到声信号出了故障，或者麦克风本体出了问题，或者耳机壳体的传声管通道出了故障，导致高频共振啸叫，从而便于找到影响麦克风的输出信号的问题点。
83.示例性的，若基于测试结果，确定麦克风在使用监听功能时，出现监听啸叫问题，那么音频分析仪可以提供解决监听啸叫问题的解决措施，例如该解决措施可以为采取在麦克风与耳机壳体上做减震设计，如在麦克风和耳机壳体上设置polo棉减震，来解决骨传导喇叭振动引起的啸叫问题。
84.示例性的，采用在麦克风和耳机壳体上设置polo棉减震后，如图3所示，麦克风的输出频谱信号的振幅在10khz-15khz频段上有明显的衰减。
85.通过以上描述可知，在本发明实施例提供的技术方案中，向骨传导耳机的骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭振动发声；获取骨传导耳机的麦克风采集到的声信号和第一振动信号，声信号为骨传导喇叭振动发声后通过空气介质传播的信号，第一振动信号为骨传导喇叭振动发声后通过骨传导耳机的壳体传播的信号，并将声信号和第一振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第一频谱信号；在骨传导耳机的拾音孔被堵住后，再次向骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭再次振动发声；获取麦克风采集到的第二振动信号，第二振动信号为骨传导喇叭再次振动发声后通过壳体传播的信号，并将第二振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第二频谱信号；将第一频谱信号和第二频谱信号进行比对，获得测试结果。通过以上描述可知，可以分析确认骨传导喇叭的振幅是如何麦克风的输出信号，以及骨传导喇叭的振幅影响麦克风的输出信号的工作频率点。
86.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种骨传导耳机的测试设备，如图3所示，该设备20可以包括：
87.发送单元21，用于向骨传导耳机的骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭振动发声；
88.接收单元22，用于获取骨传导耳机的麦克风采集到的声信号和第一振动信号，声信号为骨传导喇叭振动发声后通过空气介质传播的信号，第一振动信号为骨传导喇叭振动发声后通过骨传导耳机的壳体传播的信号；
89.发送单元21，还用于将声信号和第一振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第一频谱信号；在骨传导耳机的拾音孔被堵住后，再次向骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭再次振动发声；
90.接收单元22，还用于获取麦克风采集到的第二振动信号，第二振动信号为骨传导喇叭再次振动发声后通过该壳体传播的信号；
91.发送单元21，还用于将第二振动信号发送给音频分析仪进行频谱分析，获得第二频谱信号；
92.处理单元23，用于将第一频谱信号和第二频谱信号进行比对，获得测试结果。
93.在一种可能设计中，发送单元21具体用于：
94.启动测试程序，将骨传导喇叭的输入信号的功率设置为第一预设阈值；
95.检测到音频分析的测试按键被点击时，向骨传导喇叭发送测试信号，控制骨传导喇叭振动发声。
96.在一种可能设计中，测试信号为扫频信号。
97.在一种可能设计中，测试信号的频率范围为20hz-20khz。
98.在一种可能设计中，处理单元23还用于：通过显示器显示第一频谱信号；通过显示器显示第二频谱信号。
99.在一种可能设计中，处理单元23具体用于：
100.比较第一频谱信号和第二频谱信号在相同频段的相位，获得测试结果，测试结果包括第一频谱信号和第二频谱信号之间在不同频段之间的相位差。
101.在一种可能设计中，处理单元23还用于：
102.基于测试结果，确定影响麦克风的输出结果的问题；
103.提供解决该问题的解决措施。
104.本发明实施例中的骨传导耳机的测试设备20与上述图1所示的骨传导耳机的测试方法是基于同一构思下的发明，通过前述对骨传导耳机的测试方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的了解本实施例中骨传导耳机的测试设备20的实施过程，所以为了说明书的简洁，在此不再赘述。
105.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种骨传导耳机的测试系统，如图4所示，该系统30包括：
106.骨传导耳机31，骨传导耳机31包括骨传导喇叭311、麦克风312和耳机壳体313，骨传导喇叭311和麦克风312位于耳机壳体313内，麦克风312位于骨传导喇叭311的上方，耳机壳体313设有与麦克风312相对的拾音孔100；
107.音频分析仪32，音频分析仪32的喇叭正极接口321和喇叭负极接口322分别通过一根导线33与骨传导喇叭311连接，音频分析仪32的电源接口323和接地接口324分别通过一根导线33与麦克风312连接；
108.显示器34，通过数据线35与音频分析仪32的显示接口325连接；
109.其中，音频分析仪32用于执行上述图1所示的骨传导耳机的测试方法。
110.本发明实施例中的骨传导耳机的测试系统30与上述图1所示的骨传导耳机的测试方法是基于同一构思下的发明，通过前述对骨传导耳机的测试方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的了解本实施例中骨传导耳机的测试系统30的实施过程，所以为了说明书的简洁，在此不再赘述。
111.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以存储有至少一个程序，当至少一个程序被处理器执行时，实现上述图1所示的骨传导耳机的测试方法。
112.应当理解，计算机可读存储介质为可存储数据或程序的任何数据存储设备，数据或程序其后可由计算机系统读取。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器、随机存取存储器、cd-rom、hdd、dvd、磁带和光学数据存储设备等。
113.计算机可读存储介质还可分布在网络耦接的计算机系统中使得计算机可读代码以分布式方式来存储和执行。
114.计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频(radio frequency，rf)等，或者上述的任意合适的组合。
115.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。