本發(fā)明涉及一種耳機(jī)時頻響應(yīng)的測量與校正系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

耳機(jī)的功能是把電信號變成機(jī)械波。耳機(jī)的時頻響應(yīng)失真，主要是由耳機(jī)的電聲轉(zhuǎn)變過程中的非線性效應(yīng)造成的。

現(xiàn)有的音樂播放技術(shù)，耳機(jī)部分音頻失真嚴(yán)重。市場上有多個種類的保真耳機(jī)：基本型、適中型、保真型、高保真型，每個檔次的耳機(jī)失真程度相差巨大、價格也差別巨大。

因此，針對現(xiàn)有技術(shù)，需要一種通過對耳機(jī)的非線性效應(yīng)精確測量、記錄，來校正耳機(jī)的時頻響應(yīng)失真的方法，使廉價耳機(jī)放出昂貴耳機(jī)的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耳機(jī)時頻響應(yīng)的測量與校正系統(tǒng)及其方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種耳機(jī)時頻響應(yīng)的測量與校正系統(tǒng)，它包括測量裝置和校正裝置，所述的測量裝置包括第一音頻播放終端、待檢測耳機(jī)（4，5）、高仿人工耳道和計算終端，所述的高仿人工耳道的耳鼓膜處設(shè)置有聲電傳感器，所述的計算終端包括放大器B和計算單元B；所述的第一音頻播放終端包括存儲單元A、計算單元A和放大器A，所述的計算單元A讀取存儲單元A中的音源文件A，輸出后送給放大器A進(jìn)行放大，放大器A的輸出端通過音頻接口連接待檢測耳機(jī)，待檢測耳機(jī)設(shè)置于高仿人工耳道；聲電傳感器接收來自待檢測耳機(jī)的聲音信號，并將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號后通過放大器B發(fā)送至計算單元B，所述的計算單元B對信號進(jìn)行處理后生成耳機(jī)的校正文件；

所述的校正裝置包括第二音頻播放終端和與待檢測耳機(jī)同型號的待使用耳機(jī)，所述的第二音頻播放終端包括存儲單元B、計算單元C和放大器C，所述的計算單元C讀取存儲單元B的音源文件B，同時使用所述校正文件對音源文件B的音源文件流進(jìn)行處理，之后依次經(jīng)放大器C、音頻接口和待使用耳機(jī)進(jìn)行輸出。

所述的高仿人工耳道和聲電傳感器設(shè)置于人頭模具。

所述的系統(tǒng)還包括一個存儲服務(wù)器，所述的存儲服務(wù)器用于存儲以型號為區(qū)別特征的校正文件；校正裝置在使用之前，通過網(wǎng)絡(luò)下載特定型號的待使用耳機(jī)的校正文件后進(jìn)行校正。

所述的音頻播放終端為智能移動終端或者PC機(jī)；所述的計算終端為智能移動終端或者PC機(jī)。

所述的第一音頻播放終端和第二音頻播放終端為相同終端或者不同終端；所述的第一音頻播放終端和計算終端為相同終端或者不同終端。

所述的高仿人工耳道還設(shè)置有溫度傳感器和加熱元件，溫度傳感器的輸出端與計算單元D連接，計算單元D的溫度信號控制輸出端與加熱元件連接。

所述的高仿人工耳道還設(shè)置有溫度傳感器和濕度傳感器，所述的溫度傳感器和濕度傳感器的輸出端均與計算單元B連接，計算單元B計算校正文件時參考實時溫度和濕度。

所述的待檢測耳機(jī)為雙聲道耳機(jī)，包括第一耳機(jī)頭和第二耳機(jī)頭；所述的高仿人工耳道有兩個，兩個高仿人工耳道的耳鼓膜處分別設(shè)置有第一聲電傳感器和第二聲電傳感器，第一聲電傳感器和第二聲電傳感器的輸出端均與計算終端連接。

一種耳機(jī)時頻響應(yīng)的測量與校正方法，包括以下步驟：

S1：待播放的音源文件A由計算單元A播放，計算單元A的輸出送給放大器A放大，之后送給待檢測耳機(jī)把電信變成聲波；設(shè)置于高仿人工耳道的耳鼓膜處的聲電傳感器真實的測量待檢測耳機(jī)的時頻響應(yīng)，其輸出送給放大器B；放大器B的輸出送給計算單元B進(jìn)行處理，計算單元B輸出待檢測耳機(jī)的校正文件；

S2：計算單元C在播放音源文件B時，使用校正文件對音源文件B的音源文件流進(jìn)行處理，經(jīng)放大器C輸出，送給與待檢測耳機(jī)相同型號的待使用耳機(jī)，待使用耳機(jī)輸出。

步驟S2還包括一個下載步驟，在計算單元C播放音源文件B之前，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)下載校正應(yīng)用APP或者校正文件。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明對耳機(jī)的非線性效應(yīng)精確測量、記錄，來測量出耳機(jī)的真實失真參數(shù)，校正耳機(jī)的時頻響應(yīng)，從而達(dá)到使廉價耳機(jī)放出昂貴耳機(jī)的效果。

（2）本發(fā)明用于對耳機(jī)時頻響應(yīng)進(jìn)行測量，通過設(shè)置人頭模具和高仿人工耳道，并且在高仿人工耳道的耳鼓膜處設(shè)置聲電傳感器，模仿人體的耳朵接收耳機(jī)的效果，并將聲電傳感器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至外部計算終端。

（3）本發(fā)明為了提高校正文件生成精度，對溫度和濕度參數(shù)進(jìn)行參考：包括對溫度參數(shù)進(jìn)行控制，保證溫度與人體耳朵的真實溫度相同，提高測量的精度；或者實時測量溫濕度，在校正過程中參考該參數(shù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明測量裝置電路連接框圖；

圖2為本發(fā)明校正裝置電路連接框圖；

圖3為本發(fā)明人頭模具示意圖；

圖4為高仿人工耳道結(jié)構(gòu)與聲電傳感器安裝位置示意圖；

圖5為本發(fā)明方法流程圖；

圖中，1-音源文件A，2-計算單元A，3-放大器A，4-待檢測耳機(jī)，5-待檢測耳機(jī)，6-人頭模具，7-放大器B，8-計算單元B，9-校正文件，10-音源文件B，11-計算單元C，12-放大器C，13-待使用耳機(jī)，14-待使用耳機(jī)，15-高仿人工耳道，16-高仿人工耳道口，17-聲電傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案：

如圖1所示，一種耳機(jī)時頻響應(yīng)的測量與校正系統(tǒng)，它包括測量裝置和校正裝置，所述的測量裝置包括第一音頻播放終端、待檢測耳機(jī)4，5、高仿人工耳道15和計算終端，所述的高仿人工耳道15的耳鼓膜處設(shè)置有聲電傳感器17，所述的計算終端包括放大器B7和計算單元B8；所述的第一音頻播放終端包括存儲單元A、計算單元A2和放大器A3，所述的計算單元A2讀取存儲單元A中的音源文件A1，輸出后送給放大器A3進(jìn)行放大，放大器A3的輸出端通過音頻接口連接待檢測耳機(jī)4，5，待檢測耳機(jī)4，5設(shè)置于高仿人工耳道16；聲電傳感器17接收來自待檢測耳機(jī)4，5的聲音信號，并將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號后通過放大器B7發(fā)送至計算單元B8，所述的計算單元B8對信號進(jìn)行處理后生成耳機(jī)的校正文件9；

如圖2所示，所述的校正裝置包括第二音頻播放終端和與待檢測耳機(jī)4，5同型號的待使用耳機(jī)13，14，所述的第二音頻播放終端包括存儲單元B、計算單元C11和放大器C12，所述的計算單元C11讀取存儲單元B的音源文件B10，同時使用所述校正文件9對音源文件B10的音源文件流進(jìn)行處理，之后依次經(jīng)放大器C12、音頻接口和待使用耳機(jī)13，14進(jìn)行輸出。

所述的高仿人工耳道15和聲電傳感器17設(shè)置于人頭模具6。人頭模具6與聲電傳感器17的一種外形如圖3所示，實際制作時，保證模型的耳道高仿人工耳道15與人類的耳道具有最大化的真實可比性，外形可以多種多樣。也就是說，高仿人工耳道15按照人耳來制作，如圖4所示。實際使用時，可以根據(jù)某用戶的性別、身高、體重等，有多個對應(yīng)的人造耳道。

聲電傳感器17的設(shè)置位置如圖3所示，把聲電傳感器17安排在耳鼓膜的位置。兩個聲電傳感器17分別拾取進(jìn)入耳道的聲音，分別轉(zhuǎn)換為電信號，輸出。

所述的系統(tǒng)還包括一個存儲服務(wù)器，所述的存儲服務(wù)器用于存儲以型號為區(qū)別特征的校正文件9；校正裝置在使用之前，通過網(wǎng)絡(luò)下載特定型號的待使用耳機(jī)13，14的校正文件9后進(jìn)行校正。

本發(fā)明可以是一個閉環(huán)系統(tǒng)，將測量和高保真一起完成。

本發(fā)明也可以是一個開環(huán)系統(tǒng)，測量是一套系統(tǒng)，得到某一個耳機(jī)的失真參數(shù)。之后通過互連網(wǎng)或其它方式，將這個失真參數(shù)與放音系統(tǒng)整合在一起，供高保真放音使用。高保真放音系統(tǒng)可以是另一個系統(tǒng)。

對應(yīng)的，批量生產(chǎn)時，每個耳機(jī)編上不同的序列號，一個耳機(jī)對應(yīng)一個校正文件9，校正文件9與該耳機(jī)一起銷售。

或者，批量生產(chǎn)時，每個耳機(jī)編上不同的序列號，一個耳機(jī)對應(yīng)一個校正文件9，校正文件9不與該耳機(jī)一起銷售，用戶通過互連網(wǎng)下載。

所述的音頻播放終端為智能移動終端或者PC機(jī)；所述的計算終端為智能移動終端或者PC機(jī)。

所述的第一音頻播放終端和第二音頻播放終端為相同終端或者不同終端；所述的第一音頻播放終端和計算終端為相同終端或者不同終端。

在耳機(jī)測量的過程中，為提高校正文件9生成的精度，對溫度和濕度參數(shù)進(jìn)行參考，具體通過以下兩種方式：

1、對溫度參數(shù)進(jìn)行控制，保證溫度與人體耳朵的真實溫度相同，提高測量的精度，具體方式如下：所述的高仿人工耳道15還設(shè)置有溫度傳感器和加熱元件，溫度傳感器的輸出端與計算單元D連接，計算單元D的溫度信號控制輸出端與加熱元件連接。溫度傳感器實時檢測高仿人工耳道15內(nèi)部溫度，當(dāng)溫度降低到第一范圍時，計算單元D控制加熱元件進(jìn)行加熱，直到第二范圍時停止。

2、實時測量溫濕度，在校正過程中參考該參數(shù)：所述的高仿人工耳道15還設(shè)置有溫度傳感器和濕度傳感器，所述的溫度傳感器和濕度傳感器的輸出端均與計算單元B8連接，計算單元B8計算校正文件9時參考實時溫度和濕度。

所述的待檢測耳機(jī)4，5為雙聲道耳機(jī)，包括第一耳機(jī)頭和第二耳機(jī)頭；所述的高仿人工耳道15有兩個，兩個高仿人工耳道15的耳鼓膜處分別設(shè)置有第一聲電傳感器17和第二聲電傳感器17，第一聲電傳感器17和第二聲電傳感器17的輸出端均與計算終端連接。

一種耳機(jī)時頻響應(yīng)的測量與校正方法，包括以下步驟：

S1：待播放的音源文件A1由計算單元A2播放，計算單元A2的輸出送給放大器A3放大，之后送給待檢測耳機(jī)4，5把電信變成聲波；設(shè)置于高仿人工耳道15的耳鼓膜處的聲電傳感器17真實的測量待檢測耳機(jī)4，5的時頻響應(yīng)，其輸出送給放大器B7；放大器B7的輸出送給計算單元B8進(jìn)行處理，計算單元B8輸出待檢測耳機(jī)4，5的校正文件9；

S2：計算單元C11在播放音源文件B10時，使用校正文件9對音源文件B10的音源文件流進(jìn)行處理，經(jīng)放大器C12輸出，送給與待檢測耳機(jī)4，5相同型號的待使用耳機(jī)13，14，待使用耳機(jī)13，14的輸出。

步驟S2還包括一個下載步驟，在計算單元C11播放音源文件B10之前，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)下載校正應(yīng)用APP或者校正文件9。