一种手机扬声器自检测方法、系统和手机扬声器与流程

本技术涉及扬声器，更具体的，涉及一种手机扬声器自检测方法、系统和手机扬声器。

背景技术：

1、随着移动通讯技术的飞速发展和智能手机的普及，手机已成为人们生活中不可或缺的一部分。作为手机的重要组件之一，扬声器在提供音频输出、实现多媒体播放、语音通话等功能中扮演着至关重要的角色。然而，由于扬声器设计或制造过程中的缺陷，以及驱动电路可能存在的问题，常常会导致扬声器的振动频率与发声频率不符，进而影响用户体验和设备的整体性能。

2、在扬声器的设计和制造过程中，振膜材料的选择、结构的优化以及制造工艺的精细度都会直接影响其性能。振膜作为扬声器发声的关键部件，其材料的物理属性、厚度、硬度等都会影响到扬声器的频率响应和音质。如果振膜材料选择不当或结构设计不合理，就可能导致扬声器在发声时产生不必要的振动，使得振动频率与发声频率不符，从而影响到音频的清晰度和保真度。

3、除了扬声器本身的问题外，驱动电路的问题也可能导致扬声器的振动频率与发声频率不符。驱动电路是连接音频信号源和扬声器的桥梁，它的主要作用是将音频信号转换为适合扬声器工作的电信号。如果驱动电路的设计不合理或元器件选择不当，就可能导致输出的电信号与扬声器的特性不匹配，进而影响到扬声器的振动频率和发声频率。

4、现有扬声器检测技术主要通过发送不同频率的音频信号给扬声器，采集扬声器播放的测试音频声音信号，并对其进行处理和分析。通过与预设的正常值进行比较，判断扬声器的工作状态是否正常，从而判断是否需要进一步的检查和维修，未考虑扬声器故障产生原因。例如，驱动电路的问题是否可以通过调整扬声器驱动电路的配置参数调整扬声器振动频率，使扬声器的实际发声频率接近或等于正常发声频率。

5、因此现有技术存在缺陷，急需改进。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种手机扬声器自检测方法、系统和手机扬声器，能够实现对手机扬声器的音质进行自检测，并使用补偿因数对异常音质部分的电流控制数据进行补偿，使补偿后的异常音频频率的异常音质更接近标准音质。

2、本发明第一方面提供了一种手机扬声器自检测方法，包括：

3、获取测试音频数据；所述测试音频数据为一个特定音量和频率变化的音频数据；

4、通过所述测试音频数据的标准音频曲线确定正常发声区域；

5、基于所述测试音频数据获取扬声器发声的第一实际音频数据和第一音频曲线，从不处于正常发声区域的第一音频曲线中提取第一异常音频帧；

6、根据所述第一异常音频帧的第一控制数据确定标准音频曲线中的第一音频帧和第一音频曲线中的第二音频帧；

7、将所述第一异常音频帧和所述第二音频帧分别与相对应的第一音频帧进行曲线相似度计算，确定第一异常音频帧的第一异常得分和第二音频帧的第二异常得分，根据第二异常得分和第一异常得分的得分差值确定第二异常音频帧；

8、根据所述第一异常音频帧确定第一音频数据，将所述第一音频数据中最低音频帧或最高音频帧确定为第三音频帧，通过所述第一异常音频帧和第三音频帧计算第一频率差值得分；根据所述第二异常音频帧确定第二音频数据，将所述第二音频数据中最低音频帧或最高音频帧确定为第四音频帧，通过所述第二异常音频帧和第四音频帧计算第二频率差值得分；

9、根据第一异常音频帧的第一异常得分、第一频率差值得分和第二异常音频帧的第二异常得分、第二频率差值得分确定频率差值得分和异常得分的关系曲线，通过所述频率差值得分和异常得分的关系曲线确定补偿因数；

10、通过所述补偿因数对与所述第一异常音频帧相同音频频率的待补偿音频帧所对应的电流控制数据进行调整；

11、基于调整后的电流控制数据获取扬声器发声的第二实际音频数据，根据所述第二实际音频数据中第一异常音频帧的帧数占比确定扬声器检测数据。

12、本方案中，所述通过所述测试音频数据的标准音频曲线确定正常发声区域，包括：

13、将所述测试音频数据的标准音频曲线乘以影响因数q1得到第二音频曲线；

14、将所述测试音频数据的标准音频曲线乘以影响因数q2得到第三音频曲线；

15、将第二音频曲线和第三音频曲线之间区域确定为正常发声区域。

16、本方案中，所述基于所述测试音频数据获取扬声器发声的第一实际音频数据和第一音频曲线，从不处于正常发声区域的第一音频曲线中提取第一异常音频帧，包括：

17、根据测试音频数据生成电流控制数据；

18、通过所述电流控制数据控制扬声器进行发声；

19、通过麦克风模块获取扬声器播放的第一实际音频数据，绘制音频变化幅度和频率的第一音频曲线；

20、基于正常发声区域对第一音频曲线进行分析，将不处于正常发声区域的第一音频曲线进行标注，得到一个或多个第四音频曲线；

21、通过对所述第四音频数据进行分析，确定一个或多个第一异常音频帧。

22、本方案中，所述根据所述第一异常音频帧的第一控制数据确定标准音频曲线中的第一音频帧和第一音频曲线中的第二音频帧，包括：

23、基于第一异常音频帧的第一发声时间确定第一控制数据；

24、根据所述第一控制数据对所述电流控制数据进行标注，得到一个或多个第二发声时间；

25、根据第一发声时间和第二发声时间在标准音频曲线中截取第一或多个第一音频帧；

26、根据第二发声时间在第一音频曲线中截取一个或多个第二音频帧。

27、本方案中，所述将所述第一异常音频帧和所述第二音频帧分别与相对应的第一音频帧进行曲线相似度计算，确定第一异常音频帧的第一异常得分和第二音频帧的第二异常得分，根据第二异常得分和第一异常得分的得分差值确定第二异常音频帧，包括：

28、基于第一发声时间将第一异常音频帧和相对应的第一音频帧进行对比，确定第一异常音频帧的第一异常得分；

29、基于第二发声时间将第二音频帧和相对应的第一音频帧进行对比，确定第二音频帧的第二异常得分；

30、计算第二音频帧的第二异常得分和第一异常音频帧的第一异常得分的得分差值，将得分差值小于预设得分阈值的第二音频帧确定为第二异常音频帧；

31、当第一异常音频帧不存在相对应的第二异常音频帧时，取消所述第一异常音频帧的异常标记。

32、本方案中，所述根据所述第一异常音频帧确定第一音频数据，将所述第一音频数据中最低音频帧或最高音频帧确定为第三音频帧，通过所述第一异常音频帧和第三音频帧计算第一频率差值得分；根据所述第二异常音频帧确定第二音频数据，将所述第二音频数据中最低音频帧或最高音频帧确定为第四音频帧，通过所述第二异常音频帧和第四音频帧计算第二频率差值得分，包括：

33、根据第一异常音频帧pm1和前n个音频帧确定第一音频数据；

34、根据第二异常音频帧pm2和前n个音频帧确定第二音频数据；

35、将所述第一音频数据中频率低于第一异常音频帧m1的最低音频帧或频率高于第一异常音频帧m1的最高音频帧确定为第三音频帧pm1-a；

36、将所述第二音频数据中频率低于第二异常音频帧m2的最低音频帧或频率高于第二异常音频帧m2的最高音频帧确定为第四音频帧pm2-b；

37、计算第一异常音频帧pm1和第三音频帧pm1-a的音频频率差值和发声时间差值的比值，确定第一异常音频帧pm1的第一频率差值得分cm1；

38、计算第二异常音频帧pm2和第四音频帧pm2-b的音频频率差值和发声时间差值的比值，确定第二异常音频帧pm2的第二频率差值得分cm2。

39、本方案中，还包括：

40、所述第一异常音频帧pm1的第一频率差值得分cm1的计算方法用公式表示为：

41、；

42、其中，qm1和qm1-a分别为第一异常音频帧pm1和第三音频帧pm1-a的音频频率，tm1和tm1-a分别第一异常音频帧pm1和第三音频帧pm1-a的发声时间；

43、所述第二异常音频帧pm2的第二频率差值得分cm2的计算方法用公式表示为：

44、；

45、其中，qm2和qm2-b分别为第二异常音频帧pm2和第四音频帧pm2-b的音频频率，tm2和tm2-b分别第二异常音频帧pm2和第四音频帧pm2-b的发声时间。

46、本方案中，所述根据第一异常音频帧的第一异常得分、第一频率差值得分和第二异常音频帧的第二异常得分、第二频率差值得分确定频率差值得分和异常得分的关系曲线，通过所述频率差值得分和异常得分的关系曲线确定补偿因数，包括：

47、建立x轴为频率差值得分，y轴为异常得分的坐标图像；

48、根据第一异常音频帧pm1的第一异常得分pm1和第一频率差值得分cm1、第二异常音频帧pm2的第二异常得分pm2和第二频率差值得分cm2确定多个坐标数据；

49、对所述多个坐标数据进行曲线拟合，确定影响因数k1、k2和k3，绘制频率差值得分和异常得分的关系曲线；

50、；

51、其中，c为频率差值得分、p为异常得分，k1、k2和k3均为影响因数；

52、基于频率差值得分和异常得分的关系曲线确定补偿因数k4；

53、；

54、其中，cb为音频帧的最大差值得分，pb为音频帧的最大差值得分所对应的异常得分，ca为待补偿音频帧的频率差值得分，pa为待补偿音频帧的异常得分。

55、本发明第二方面提供了一种手机扬声器自检测系统，包括：

56、数据获取模块，用于获取测试音频数据；

57、异常音频帧分析模块，用于通过所述测试音频数据的标准音频曲线确定正常发声区域；基于所述测试音频数据获取扬声器发声的第一实际音频数据和第一音频曲线，从不处于正常发声区域的第一音频曲线中提取第一异常音频帧；根据所述第一异常音频帧的第一控制数据确定标准音频曲线中的第一音频帧和第一音频曲线中的第二音频帧；将所述第一异常音频帧和所述第二音频帧分别与相对应的第一音频帧进行曲线相似度计算，确定第一异常音频帧的第一异常得分和第二音频帧的第二异常得分，根据第二异常得分和第一异常得分的得分差值确定第二异常音频帧；

58、补偿因数计算模块，用于根据所述第一异常音频帧确定第一音频数据，将所述第一音频数据中最低音频帧或最高音频帧确定为第三音频帧，通过所述第一异常音频帧和第三音频帧计算第一频率差值得分；根据所述第二异常音频帧确定第二音频数据，将所述第二音频数据中最低音频帧或最高音频帧确定为第四音频帧，通过所述第二异常音频帧和第四音频帧计算第二频率差值得分；根据第一异常音频帧的第一异常得分、第一频率差值得分和第二异常音频帧的第二异常得分、第二频率差值得分确定频率差值得分和异常得分的关系曲线，通过所述频率差值得分和异常得分的关系曲线确定补偿因数；

59、数据调整模块，用于通过所述补偿因数对与所述第一异常音频帧相同音频频率的待补偿音频帧所对应的电流控制数据进行调整；

60、音频验证模块，用于基于调整后的电流控制数据获取扬声器发声的第二实际音频数据，根据所述第二实际音频数据中第一异常音频帧的帧数占比确定扬声器检测数据。

61、本发明第三方面提供了一种手机扬声器，所述手机扬声器中包括一种手机扬声器自检测方法程序，所述一种手机扬声器自检测方法程序被处理器执行时，实现如上所述的一种手机扬声器自检测方法的步骤。

62、本发明公开了一种手机扬声器自检测方法、系统和手机扬声器，方法包括：通过测试音频数据的标准音频曲线确定正常发声区域；获取扬声器发声的第一音频曲线，从不处于正常发声区域的第一音频曲线中提取第一异常音频帧；确定标准音频曲线中的第一音频帧和第一音频曲线中的第二音频帧；计算第一异常音频帧的第一异常得分和第二音频帧的第二异常得分，根据得分差值确定第二异常音频帧；根据第一异常音频帧和第二异常音频帧确定补偿因数；通过补偿因数对待补偿音频帧进行调整；基于第二实际音频数据中第一异常音频帧的帧数占比确定扬声器检测数据。本发明通过补偿因数对扬声器振动频率进行补偿，消除振动频率与发声频率不符导致的扬声器发声异常问题。