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智能音箱的音频框架
智能音箱中的音频框架主要类似下图所示
可点击查看大图
智能音箱中的音频硬件可大致分为几个子系统:
麦克风阵列
扬声器系统
信号处理系统
智能音箱中的音频软件可能包含的算法模块:
VAD 语音检测
ANS 降噪算法
AEC 回声消除
BF 波束成形
声源定位
音效处理
扬声器保护
非线性主动控制
等等
智能音箱中的音频信号主要路径包括:
上行。麦克风阵列感应语音信号,再经过数字化处理,上传给IVA(音频识别技术)进行信号处理和命令解释。
下行。服务器将数字音频内容传输给设备,再将数字信号转变为模拟信号,并通过扬声器系统进行播放。
其他通过AUX(音频输入输出接口)/蓝牙/wifi等方式,和常规音箱一致。
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智能音箱的测试
如上述讨论,智能音箱中的音频系统有非常多组件,包括麦克风阵列,A/D和D/A转换器,功放,扬声器,数字信号处理,音频编解码等。另外还有波束成形,回声消除,唤醒词识别等多个系统级功能。
一般需要测试每个部件以及子系统,同时最重要的是测试智能音箱整体的系统端到端的性能。
A/D和D/A转换器一般与音频分析仪的采样率不一致,需要做一定的补偿再分析。
频率响应是衡量音频设备最重要的指标。频率响应是一种传递函数的测量。对于DUT(被测设备),频率响应代表输出与频率相关的幅值和相位。通常将在特定频率(如1kHz)下的幅值设定为参考值,归一化为0dB。
目前智能音箱还是一个新的产品系列,没有一个测试的行业标准。
智能音箱输入路径测试:
可以在固定长宽(比如1m*1m)的桌面上放置被测智能音箱,在距离桌面一定距离和角度放置仿真嘴(模拟人嘴位置)。由于仿真嘴频响曲线不平坦,所以需要提前测试做一定的校准。或者直接使用监听音箱代替。再读取录音文件。
智能音箱输出路径测试:
将数字音频内容从服务器传输至音箱,再将数字信号转变为模拟信号,并通过扬声器系统进行播放。 需要采集播放出来的声音信号,再与原音频文件进行对比。这个属于开环测试。
整体开环测试框架