用于电子设备麦克风的校准方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及麦克风校准技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于电子设备麦克风的校准方法、装置及电子设备。

背景技术：

目前，大多数手机、通话耳机、通话音箱、通话手表等带麦克风功能的电子产品通话时都会进行发送端的降噪处理，适用嘈杂的通话环境。为了使发送端降噪效果较好，现在多用多麦克风降噪方案，应用最多的为双麦克风降噪。采用双麦克风降噪时，对两个麦克风的一致性要求较高，要保证主辅麦克风的频响幅度及相位曲线十分接近，才能获得更好的降噪效果。然而生产过程中麦克风单体之间以及声结构之间会存在差异，需要在生产过程中对两麦克风进行校准，将两只麦克风频响幅度及相位曲线校准一致。

现在应用较多的为封闭声场(即消声箱)校准，由于产线封闭声场环境一般为小尺寸消声箱，消声箱尺寸小于1.5m，内部声场不均匀，无法完整模拟自由声场。消声箱内单点发声时，声场并不按照球面波传播时的声场分布，由于消声箱内壁吸声系数不够高及反射影响，声波反射相干，使得消声箱内声场较为混乱。因此，现有的校准方法通常是将音源发出的声音通过导声管直接通到两只麦克风，从音源到麦克风孔完全密封，设置声传播途径相同，保证声信号到达两麦克风孔处时完全相同，此时麦克风接收信号的差异即为麦克风孔结构及麦克风单体的差异，通过调节两麦克风的频率响应可以消除麦克风之间的差异。但是，这种校准方法只对麦克风孔易密封的电子产品适用，某些电子产品的麦克风孔结构较为复杂，很难使得麦克风孔与音源通过导声管耦合。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种能够解决上述问题之一的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于电子设备麦克风的校准方法，所述电子设备包括至少两个麦克风，包括：

获取封闭声场对电子设备的每一麦克风的频率响应的影响，作为影响频率响应；

获取当前电子设备在所述封闭声场中对应每一麦克风的当前频率响应；

将所述影响频率响应修正到所述当前频率响应中得到当前修正频率响应；

任选一个麦克风作为参考麦克风，根据其他麦克风的当前修正频率响应与参考麦克风的当前修正频率响应计算得到对应每一所述其他麦克风的差异频率响应；

将所述差异频率响应补偿至对应的其他麦克风的当前频率响应。

可选的是，所述获取封闭声场对电子设备的每一麦克风的频率响应的影响作为影响频率响应具体为：

在自由声场中电子设备的每一麦克风和声源之间的相对距离相同的情况下，获取对应每一麦克风的频率响应作为自由声场频率响应；

获取在封闭声场中对应每一麦克风的频率响应作为封闭声场频率响应；

根据对应每一麦克风的自由声场频率响应和封闭声场频率响应计算得到封闭声场对每一麦克风的频率响应的影响作为影响频率响应。

可选的是，所述方法还包括：

控制所述当前电子设备在所述封闭声场每一麦克风与音源之间的相对位置、及所述当前电子设备在所述自由声场中每一麦克风与音源之间的相对位置均相同。

可选的是，所述方法还包括：

控制所述当前电子设备的每一麦克风与所述封闭声场中的音源之间的相对位置均相同。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于电子设备麦克风的校准装置，所述电子设备包括至少两个麦克风，包括：

第一获取模块，用于获取封闭声场对电子设备的每一麦克风的频率响应的影响，作为影响频率响应；

第二获取模块，用于获取当前电子设备在所述封闭声场中对应每一麦克风的当前频率响应；

修正模块，用于将所述影响频率响应修正到所述当前频率响应中得到当前修正频率响应；

计算模块，用于任选一个麦克风作为参考麦克风，根据其他麦克风的当前修正频率响应与参考麦克风的当前修正频率响应计算得到对应每一所述其他麦克风的差异频率响应；

补偿模块，用于将所述差异频率响应补偿至对应的其他麦克风的当前频率响应。

可选的是，所述第一获取模块包括：

第一获取单元，用于在自由声场中电子设备的每一麦克风和声源之间的相对距离相同的情况下，获取对应每一麦克风的频率响应作为自由声场频率响应；

第二获取单元，用于获取在封闭声场中对应每一麦克风的频率响应作为封闭声场频率响应；

计算单元，用于根据对应每一麦克风的自由声场频率响应和封闭声场频率响应计算得到封闭声场对每一麦克风的频率响应的影响作为影响频率响应。

可选的是，所述校准装置还包括：

第一控制模块，用于控制所述当前电子设备在所述封闭声场每一麦克风与音源之间的相对位置、及所述当前电子设备在所述自由声场中每一麦克风与音源之间的相对位置均相同。

可选的是，所述校准装置还包括：

第二控制单元，用于控制所述当前电子设备的每一麦克风与所述封闭声场中的音源之间的相对位置均相同。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括至少两个麦克风、及根据本发明第二方面所述的校准装置。

根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据本发明第一方面所述的校准方法。

本发明的发明人发现，在现有技术中，存在某些电子产品的麦克风孔结构较为复杂，很难使得麦克风孔与音源通过导声管耦合的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明的一个有益效果在于，通过本发明方法对电子产品的麦克风进行校准，能够将每一麦克风的频率响应的幅度及相位校准至基本一致，以获取更好的通话效果，且适用多种麦克风安装结构，无需要求音源与麦克孔耦合，通用性好，方法较易实现。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明一种用于电子设备麦克风的校准方法的一种实施方式的流程图；

图2为根据本发明一种用于电子设备麦克风的校准方法的另一种实施方式的流程图；

图3为根据本发明一种用于电子设备麦克风的校准装置的一种实施结构的方框原理图；

图4为根据本发明一种用于电子设备麦克风的校准装置的另一种实施结构的方框原理图；

图5为根据本发明一种电子设备的一种实施结构的方框原理图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有技术中存在的将音源发出的声音通过导声管直接通到两只麦克风，而某些电子产品的麦克风孔结构较为复杂，很难使得麦克风孔与音源通过导声管耦合的问题，提供了一种用于电子设备麦克风的校准方法。

图1为根据本发明一种用于电子设备麦克风的校准方法的一种实施方式的流程图。

根据图1所示，包括以下步骤：

步骤S110，获取封闭声场对电子设备的每一麦克风的频率响应的影响，作为影响频率响应。

由于产线封闭声场环境一般为小尺寸消声箱，消声箱尺寸小于1.5m，内部声场不均匀，消声箱内的声源(例如可以是扬声器)发声时，声场并不按照球面波传播时的声场分布，消声箱内壁吸声系数不够高及反射影响，声波反射相干，使得消声箱内声场较为混乱。因此，需获取封闭声场对电子设备的每一麦克风的频率响应的影响以消除。

在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，该步骤S110例如可以具体包括以下步骤：

步骤S111，在自由声场中电子设备的每一麦克风和声源之间的相对距离相同的情况下，获取对应每一麦克风的频率响应作为自由声场频率响应。

具体为，在自由声场中，保证电子设备的每一个麦克风与音源(例如可以为扬声器)的相对距离相同的情况下，获取每一麦克风对该音源发出的音频信号的频率响应。

其中，自由声场是指均匀各向同性的媒质中边界影响可以不计时的声场，在自由声场中，声波将声源的辐射特性向各个方向不受阻碍和干扰地传播。

此时，得到的对应每一麦克风的自由声场频率响应之间的区别只是由于对应的麦克风本身的区别。例如在电子设备具有两个麦克风的情况下，第一个麦克风在自由声场中的自由声场频率响应可以为A，第二个麦克风在自由声场中的自由声场频率响应可以为B，其中，A和B均为复数形式，包括幅度和相位。

步骤S112，获取在封闭声场中对应每一麦克风的频率响应作为封闭声场频率响应。

对应每一麦克风的封闭声场频率响应之间的区别是由于对应的麦克风本身的区别和封闭声场环境对对应麦克风的影响。

例如第一个麦克风在封闭声场中的封闭声场频率响应可以为a，第二个麦克风在封闭声场中的封闭声场频率响应可以为b，其中，a与b也为复数形式，包括幅度和相位。

步骤S113，根据对应每一麦克风的自由声场频率响应和封闭声场频率响应计算得到封闭声场对每一麦克风的频率响应的影响作为影响频率响应。

具体的，例如可以根据第一麦克风的自由声场频率响应A和封闭声场频率响应a计算得到封闭声场对第一麦克风的频率响应的影响作为影响频率响应DA＝A-a；根据第二麦克风的自由声场频率响应B和封闭声场频率响应b计算得到封闭声场对第二麦克风的频率响应的影响作用影响频率响应DB＝B-b。

由于自由声场环境测试成本较高，因此可以不是获取封闭声场对每个电子设备麦克风的频率响应的影响，例如可以是只抽取部分样本至自由声场环境中获取自由声场频率响应，以计算封闭声场对电子设备上同一位置的麦克风的频率响应的影响的平均值等作为影响频率响应；例如还可以是每一款电子设备只抽取一个样本至自由声场环境中获取自由声场频率响应，以计算出封闭声场对电子设备上同一位置的麦克风的频率响应作为影响频率响应。

步骤S120，获取当前电子设备在封闭声场中对应每一麦克风的当前频率响应。

例如获取当前电子设备在封闭声场中对应第一麦克风的当前频率响应为A1，对应第二麦克风的当前频率响应为B1。

进一步地，可以控制电子设备在封闭声场中的位置与步骤S112中电子设备在封闭声场中的位置相同，且这两种情况下电子设备上同一位置的麦克风与音源的相对位置也相同。例如可以是将音源防止在封闭声场中一固定位置上，且在执行步骤S112和步骤S120时，电子设备的放置位置和放置方式完全相同。这样，能够有利于简化校准过程，提高校准结果的准确性。

步骤S130，将影响频率响应修正到当前频率响应中得到当前修正频率响应。

例如可以将第一麦克风的影响频率响应DA修正到当前频率响应A1中得到当前修正频率响应A2，其中，A2＝A1+DA；将第二麦克风的影响频率响应DB修正到当前频率响应B1中得到当前修正频率响应B2，其中，B2＝B1+DB。

步骤S140，任选一个麦克风作为参考麦克风，根据其他麦克风的当前修正频率响应与参考麦克风的当前修正频率响应计算得到对应每一其他麦克风的差异频率响应。

例如可以选择第一麦克风作为参考麦克风，根据第二麦克风的当前修正频率响应B2与第一麦克风的当前修正频率响应计算得到对应第二麦克风的差异频率响应DAB，其中，DAB＝A2-B2。

步骤S150，将差异频率响应补偿至对应的其他麦克风的当前频率响应。

例如，可以将差异频率响应DAB补偿至第二麦克风的当前频率响应B1，得到第二麦克风补偿后的当前频率响应B3，其中，B3＝B1+DAB＝B1+A2-B2，此时，第二麦克风的频率响应B3与第一麦克风的频率响应A1在幅度和相位上均比较接近，第一麦克风和第二麦克风之间的一致性较高，能够获得较好的降噪效果。

其中，上述频率响应A1、B1、DA、DB、A2、B2、DAB、B3均为复数形式，包括幅度和相位。

这样，本发明的麦克风校准方法不需要将电子设备的麦克风和音源之间通过导声管之间耦合，能够适用各种安装结构的麦克风，通用性好，且便于实现。

进一步地，如果当前修正频率响应A2和当前修正频率响应B2一段频率内例如是频率100Hz-200Hz等声音频率较低的范围内有差异，可以通过滤波器滤出这一频率范围内的频率响应以进行补偿。

具体的，上述修正及补偿过程例如可以是通过电子设备内部的数字处理芯片来实现的。

在此基础上，例如可以使得自由声场和封闭声场中的音源相同、且播放的音频信号相同，且在自由声场和封闭声场中，电子设备的麦克风与音源之间的相对距离也相同，这样，能够使得第二麦克风的频率响应B3与第一麦克风的频率响应A2在幅度和相位上更加接近，第一麦克风和第二麦克风之间的一致性更高，同时还能够简化校准过程，提高校准结果的准确性。

与上述方法对应的，本发明还提供了一种用于电子设备麦克风的校准装置，图3为根据本发明一种用于电子设备麦克风的校准装置的一种实施结构的方框原理图。

根据图3所示，该校准装置300包括第一310、第二获取模块320、修正模块330、计算模块340和补偿模块350。

上述第一获取模310用于获取封闭声场对电子设备的每一麦克风的频率响应的影响，作为影响频率响应；

上述第二获取模块320用于获取当前电子设备在封闭声场中对应每一麦克风的当前频率响应；

上述修正模块330用于将影响频率响应修正到当前频率响应中得到当前修正频率响应；

上述计算模块340用于任选一个麦克风作为参考麦克风，根据其他麦克风的当前修正频率响应与参考麦克风的当前修正频率响应计算得到对应每一其他麦克风的差异频率响应；

上述补偿模块350用于将差异频率响应补偿至对应的其他麦克风的当前频率响应。

图4为根据本发明一种用于电子设备麦克风的校准装置的另一种实施结构的方框原理图。

如图4所示，上述第一获取模块310具体包括第一获取单元311、第二获取单元312和计算单元313，该第一获取单元311用于在自由声场中电子设备的每一麦克风和声源之间的相对距离相同的情况下，获取对应每一麦克风的频率响应作为自由声场频率响应；该第二获取单元312用于获取在封闭声场中对应每一麦克风的频率响应作为封闭声场频率响应；该计算单元313用于根据对应每一麦克风的自由声场频率响应和封闭声场频率响应计算得到封闭声场对每一麦克风的频率响应的影响作为影响频率响应。

进一步地，该校准装置300还包括第一控制模块，用于控制当前电子设备在封闭声场每一麦克风与音源之间的相对位置、及当前电子设备在自由声场中每一麦克风与音源之间的相对位置均相同。

在此基础上，该校准装置300还包括第二控制单元，用于控制当前电子设备的每一麦克风与封闭声场中的音源之间的相对位置均相同。

本发明还提供了一种电子设备，在一方面，该电子设备包括至少两个麦克风、及前述的用于电子设备麦克风的校准装置300。

图5为根据本发明另一方面的该电子设备的实施结构的方框原理图。

根据图5所示，该电子设备500包括存储器501和处理器502，该存储器501用于存储指令，该指令用于控制处理器502进行操作以执行上述用于电子设备麦克风的校准方法。

该处理器例如可以是中央处理器CPU、微处理器MCU等。该存储器例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。

除此之外，根据图5所示，该电子设备500还包括接口装置503、输入装置504、显示装置505、通信装置506、扬声器507、麦克风508等等。尽管在图5中示出了多个装置，但是，本发明电子设备可以仅涉及其中的部分装置，例如，处理器501、存储器502、麦克风508等。

上述通信装置506例如能够进行有有线或无线通信。

上述接口装置503例如包括耳机插孔、USB接口等。

上述输入装置504例如可以包括触摸屏、按键等。

上述显示装置505例如是液晶显示屏、触摸显示屏等。

本发明电子设备例如是手机、平板电脑或者是降噪耳机等。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于装置实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的。

本发明可以是装置、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。