基于音频采集卡的相位测试方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于音频采集卡的相位测试方法，包括：控制音频采集卡发送输出音频信号给扬声器以及采集来自传声器的输入音频信号，或者，控制音频采集卡发送输出音频信号到音频器件以及采集来自音频器件的输入音频信号；对所述音频采集卡采集到的第一音频信号进行升采样处理，得到第二音频信号；对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号；以及，对所述有效音频信号进行分析得到相位数据。相应地，本发明专利技术还公开了一种基于音频采集卡的相位测试装置。采用本发明专利技术，可以提高相位测试的准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于音频采集卡的相位测试方法和装置
本专利技术涉及信号处理
，更具体地，涉及一种基于音频采集卡的相位测试方法和装置。
技术介绍
现在基于音频采集卡的扬声器和传声器测试原理大都是通过计算机控制音频采集卡输出音频信号到扬声器中，同时控制音频采集卡采集传声器收到的输入音频信号，然后将采集到的音频信号经过分析处理得到相位测试数据。图1示出了现有基于音频采集卡的扬声器和传声器的相位测试原理示意图。计算机中的声音文件是用数0和1来表示的，所以音频采集卡录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号，反之,在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号。把声音模拟信号转成计算机可以辨识的数字信号,在转换过程中会将声波的波形以微分方式切开成许多单位,再把每个切开的声波以一个数值来代表该单位的一个量,以此方式完成取样的工作,而在单位时间内切开的数量便是所谓的采样率。由此可知,在单位时间内取样的数量越多就会越接近原始的模拟信号,在将数字信号还原成模拟信号时也就越能接近真实的原始声音。现有的一种基于音频采集卡的扬声器和传声器测试方法包括：采集控制模块用于控制音频采集卡输出扫频信号，以及控制音频采集卡采集传声器收到的音频信号；信号分析模块用于对音频采集卡的录音信号进行分析得到相位测试数据。由于音频采集卡采样样本误差的存在，导致现有的测试软件不能很准确地完成相位测试。
技术实现思路
针对上述技术问题，提供了一种能够提高相位测试准确性的基于音频采集卡的相位测试方法和装置根据本专利技术的一方面，提供了一种基于音频采集卡的相位测试方法，包括：控制音频采集卡发送输出音频信号给扬声器以及采集来自传声器的输入音频信号，或者，控制音频采集卡发送输出音频信号到音频器件以及采集来自音频器件的输入音频信号；对所述音频采集卡采集到的第一音频信号进行升采样处理，得到第二音频信号；对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号；以及，对所述有效音频信号进行分析得到相位数据。可选地，所述相位测试方法还包括根据所述相位数据判定产品是否合格的步骤，该步骤进一步包括：将所述相位数据与绝对限值进行比较；如果比较结果为所述有效音频信号的所有频点的相位数据均在绝对限值范围内，则判定产品合格，否则判定产品不合格。可选地，所述相位测试方法还包括根据所述相位数据判定产品是否合格的步骤，该步骤进一步包括：将所述相位数据中各频点对应的相位数据与标准相位曲线中相同频点对应的相位值相减，得到各频点对应的相位差值；将所述相位差值与相对限值进行比较；如果比较结果为所述相位差值均在相对限值范围内，则判定产品合格，否则判定产品不合格。可选地，所述升采样处理中采用的升采样倍数为理论最小升采样倍数的3-5倍。可选地，对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号，包括：计算所述第二音频信号的第一个有效样本点；基于所述第一个有效样本点对所述第二音频信号进行裁剪得到有效音频信号。可选地，计算所述第二音频信号的第一个有效样本点，包括：对音频采集卡的输出音频信号进行升采样处理，得到高采样率标准信号，其中，对第一音频信号进行升采样处理的采样率和对输出音频信号进行升采样处理的采样率相同；根据互相关原理将所述第二音频信号和所述高采样率标准信号进行互相关运算，然后找到所述第二音频信号的第一个有效样本点。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种基于音频采集卡的相位测试装置，包括：采集控制模块，用于控制音频采集卡发送输出音频信号给扬声器以及采集来自传声器的输入音频信号，或者，控制音频采集卡发送输出音频信号到音频器件以及采集来自音频器件的输入音频信号；信号升采样模块，用于对所述音频采集卡采集到的第一音频信号进行升采样处理，得到第二音频信号；信号头调整模块，用于对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号；以及，信号分析模块，用于对所述有效音频信号进行分析得到相位数据。可选地，所述信号头调整模块对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号包括：对音频采集卡的输出音频信号进行升采样处理，得到高采样率标准信号，其中，对第一音频信号进行升采样处理的采样率和对输出音频信号进行升采样处理的采样率相同；根据互相关原理将所述第二音频信号和所述高采样率标准信号进行互相关运算，然后找到所述第二音频信号的第一个有效样本点；以及，基于所述第一个有效样本点对所述第二音频信号进行裁剪得到有效音频信号。可选地，所述相位测试装置还包括：检测模块，用于将所述相位数据与绝对限值进行比较，如果比较结果为所述有效音频信号的所有频点的相位数据均在绝对限值范围内，则判定产品合格，否则判定产品不合格。可选地，所述相位测试装置还包括：检测模块，用于将所述相位数据中各频点对应的相位数据与标准相位曲线中相同频点对应的相位值相减，得到各频点对应的相位差值；将所述相位差值与相对限值进行比较；如果比较结果为所述相位差值均在相对限值范围内，则判定产品合格，否则判定产品不合格。本专利技术实施例通过对音频采集卡采集到的音频信号进行升采样处理，从而可以使音频采集卡在信号采集过程中产生的采样样本误差减小，此外通过信号头调整处理去掉音频信号中的无效部分，可以进一步减小采样样本误差，并因而在后续音频信号分析中可以减小相位误差。通过这种相位测试方法，可以提高基于音频采集卡的扬声器、传声器和音频器件等相位测试的准确性，这样可以提高产品测试的准确性。附图说明图1示出了现有基于音频采集卡的扬声器和传声器的相位测试原理示意图。图2示出了采样率为48kHz的情况下采样样本误差为1个及1/2个采样点时，音频信号不同频率下的理论相位误差示意图。图3示出了采样率为48kHz的情况下，多次重复测试同一产品得到的相对相位数据示意图。图4是根据本专利技术一实施例的基于音频采集卡的相位测试方法的流程示意图。图5是根据本专利技术一实施例的基于音频采集卡的相位测试原理示意图。图6是根据本专利技术另一实施例的基于音频采集卡的相位测试方法的流程示意图。图7是根据本专利技术实施例的基于音频采集卡的相位测试装置的结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施方式作进一步的说明。专利技术人在研究过程中发现由于音频采集卡采样样本误差的存在，导致现有的基于音频采集卡的扬声器和传声器测试方法不能很准确地完成相位测试。音频采集卡包括声卡、动态采集卡等有限采样的采集设备。而且，专利技术人发现音频器件的相位测试也存在不能准确实现的问题。音频器件可以是音频放大器、无线音频器件、带dsp处理的音频器件等，它们具有音频输入端和音频输出端。目前音频采集卡采样率的范围可以在8kHz到192kHz之间。音频采集卡与计算机之间的作业最常用的采样率有44.1kHz和48kHz两种。以48kHz采样率为例，音频采集卡会将收录到的1s模拟信号转换成48k个采样样本。但是问题也相应而来，第一个采样样本可能是采集到了有效信号的第0秒，也可能是采集到了有效信号的第48k分之1秒上，也可能是采集到第0秒和第48k分之1秒之间的任意一个位置。这种采样样本的误差会导致相位计算误差，从而对相位测试会产生比较大的影响。在相位计算过程中，由采样样本的误差导致的相位计算误差可以通过以下公式计算得到：相位误差＝(360*音频信号频率/采样率)*采样样本误差图2示出了采样率在48kHZ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于音频采集卡的相位测试方法，包括：控制音频采集卡发送输出音频信号给扬声器以及采集来自传声器的输入音频信号，或者，控制音频采集卡发送输出音频信号到音频器件以及采集来自音频器件的输入音频信号；对所述音频采集卡采集到的第一音频信号进行升采样处理，得到第二音频信号；对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号；以及，对所述有效音频信号进行分析得到相位数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于音频采集卡的相位测试方法，包括：控制音频采集卡发送输出音频信号给扬声器以及采集来自传声器的输入音频信号，或者，控制音频采集卡发送输出音频信号到音频器件以及采集来自音频器件的输入音频信号；对所述音频采集卡采集到的第一音频信号进行升采样处理，得到第二音频信号；对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号；以及，对所述有效音频信号进行分析得到相位数据；对所述第二音频信号进行信号头调整处理得到有效音频信号，包括：计算所述第二音频信号的第一个有效样本点；基于所述第一个有效样本点对所述第二音频信号进行裁剪得到有效音频信号；计算所述第二音频信号的第一个有效样本点，包括：对音频采集卡的输出音频信号进行升采样处理，得到高采样率标准信号，其中，对第一音频信号进行升采样处理的采样率和对输出音频信号进行升采样处理的采样率相同；根据互相关原理将所述第二音频信号和所述高采样率标准信号进行互相关运算，然后找到所述第二音频信号的第一个有效样本点。2.根据权利要求1所述的相位测试方法，其特征在于，所述相位测试方法还包括根据所述相位数据判定产品是否合格的步骤，该步骤进一步包括：将所述相位数据与绝对限值进行比较；如果比较结果为所述有效音频信号的所有频点的相位数据均在绝对限值范围内，则判定产品合格，否则判定产品不合格。3.根据权利要求1所述的相位测试方法，其特征在于，所述相位测试方法还包括根据所述相位数据判定产品是否合格的步骤，该步骤进一步包括：将所述相位数据中各频点对应的相位数据与标准相位曲线中相同频点对应的相位值相减，得到各频点对应的相位差值；将所述相位差值与相对限值进行比较；如果比较结果为所述相位差值均在相对限值范围内，则判定产品合格，否则判定产品不合格。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，
申请(专利权)人：歌尔声学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37