音频扬声器的瞬态多音调测试信号和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115668984A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202180038050.7(74)专利代理机构中国贸促会专利商标事务所(22)申请日2021.05.27有限公司11038专利代理师宿小猛(30)优先权数据63/030,8122020.05.27US(51)Int.Cl.63/185,5672021.05.07USH04R29/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2022.11.25(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2021/0346222021.05.27(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/243084EN2021.12.02(71)申请人杜比实验室特许公司地址美国加利福尼亚(72)发明人K·F·格里菲斯J·斯图尔特权利要求书3页说明书10页附图11页(54)发明名称音频扬声器的瞬态多音调测试信号和方法(57)摘要生成瞬态多音调测试信号以检测扬声器回放的钢琴噪声失真。测试信号具有类似于钢琴和弦的并且可选择的诸如三个的数个共振峰音调，使得频率和谐波保持在频率上分布。测试信号提供了定义正常扬声器操作性能的基础，并允许用户通过突出在测试信号的扬声器回放期间检测到的钢琴噪声失真来定义超出正常边界的扬声器响应。CN115668984ACN115668984A权利要求书1/3页1.一种测试扬声器以检测扬声器回放的钢琴噪声失真的方法，包括：生成具有多个不同共振峰音调的瞬态测试信号，所述共振峰音调被配置为允许频率和谐波保持分布在频率上，其中所述测试信号占据音频频谱内的刺激区域；将测试信号应用于扬声器；测量扬声器的麦克风响应以捕获音频频谱的与刺激区域分开的分析区域内的频率响应；以及将所测量的麦克风响应与推导出的基线值进行比较，以确定扬声器的合格或不合格性能，以便向用户报告。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共振峰音调包括适于从扬声器激发互调失真(IMD)伪影和谐波失真(HD)伪影的三个共振峰音调，并且包括三个分离的音调，该三个分离的音调具有频率间隔，被配置成避免某些频率的过强调以及重叠激发，通过特定的时间加窗以模拟钢琴类型的时间包络并最小化频谱泄漏。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述刺激区域在200Hz和2kHz之间，并且所述分析区域在2kHz和10kHz之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：获得要测试的多个扬声器中统计学显著数量的样本扬声器；获得样本扬声器中的至少一个样本扬声器的标准和钢琴噪声特定响应测量结果；由所获得的标准和钢琴噪声特定响应测量结果生成测试信号；将测试信号应用于样本扬声器中的其他扬声器；听取来自其他扬声器中的每个其它扬声器的响应，以推导出合格响应和不合格响应；以及推导出用于将合格响应和不合格响应区分开的分析区域内的声压级阈值。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，还包括将测试信号作为具有在指定时间段内根据衰减包络衰减的声压级的脉冲信号应用于扬声器，以获得被捕获的扬声器对所述测试信号的频率响应。6.根据权利要求5所述的方法，还包括在应用步骤之前通过定义所述时间段的长度、声压级的初始功率、和衰减包络的形状中的至少一者来对脉冲信号进行成形。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述时间段的长度在0.1到0.5秒之间，并且所述衰减包络的形状是方形、线性递减衰减、和具有基于时间的淡入淡出的加窗线性衰减中的一者。8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括获得被捕获的频率响应的噪声谱，并识别互调失真(IMD)和谐波失真(HD)分量对噪声的贡献。9.根据权利要求8所述的方法，还包括将所述IMD和HD分量贡献求和以获得单个失真值，并将所述单个失真值与所述阈值进行比较以确定所述扬声器的合格性能或不合格性能。10.根据权利要求2所述的方法，其中，生成三个共振峰音调，使得第一音调的频率处于标准的1/3倍频程频率，并且第二音调和第三音调均设置为基于黄金比例方法的倍数。11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中测试信号作为周期性突发序列被应用于扬声器，并且其中来自每个顺序突发的响应被隔离和分析以允许检查整个扬声器响应2CN115668984A权利要求书2/3页的频谱内容，以揭示存在于扬声器的谐振频率附近的噪声。12.一种用于测试音频扬声器以检测由扬声器回放的钢琴噪声失真的系统，包括：生成器，生成具有多个共振峰音调的瞬态测试信号，所述多个共振峰音调被配置为允许频率和谐波保持分布在频率上，其中所述测试信号占据音频频谱内的刺激区域并且被应用于扬声器；分析器，测量扬声器的麦克风响应以捕获与音频频谱的刺激区域分开的分析区域内的频率响应，并将所测量的麦克风响应与推导出的基线值进行比较以确