1.一种耳机质量评估方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,将耳机与信源端进行配对,通过信源端向耳机传输测试音频信号,将耳机布置于距离信源端的标准距离处,开启信号干扰源,分别获取左耳机和右耳机的第一接收数据包,关闭信号干扰源,分别获取左耳机和右耳机输出的解调音频模拟信号,开启噪声干扰源,分别获取左耳机和右耳机输出的主动降噪模拟信号;
将耳机布置于距离信源端的临界距离处,分别获取左耳机和右耳机的第二接收数据包;
步骤S2,基于第一接收数据包和第二接收数据包进行计算得到测试误码率与测试丢包率,通过预期误码率和预期丢包率对耳机质量进行一次评估,若一次评估结果为质量不合格,则停止评估,输出最终评估结果为质量不合格;
步骤S3,对解调音频模拟信号进行数字化处理,通过频带划分得到频带数据集并计算得到的频带重心偏差与频带通量偏差,对耳机质量进行二次评估,若二次评估结果为质量不合格,则停止评估,输出最终评估结果为质量不合格;
步骤S4,通过解调音频模拟信号和高频频带数据计算得到立体声系数,通过主动降噪模拟信号计算得到主动降噪系数,通过指标加权评估模型计算得到耳机质量最终评估结果;
将耳机布置于距离信源端标准距离 处,分别获取左耳机和右耳机输出的解调音频模拟信号,对左耳机和右耳机解调音频模拟信号进行数字化处理得到左耳机和右耳机频谱数据;
基于频率值对左耳机频谱数据按照低频、中频与高频进行划分得到三个频带数据、 和 ;
基于频率值对右耳机频谱数据按照低频、中频与高频进行划分得到三个频带数据、 和 ;
基于左耳机和右耳机频谱数据划分得到的频带数据集 分别
计算得到对应的频带重心和频带通量,其计算表达式为:
;
;
其中,i表示左耳机和右耳机序号,j表示频带序号, 表示i序号耳机对应的第j个频带的频带重心, 表示i序号耳机对应的第j个频带的频带通量,N表示帧长,表示频率索引,n表示帧索引, 表示频谱幅值, 表示在第n帧中,频率为k的频谱分量;
将计算得到的丢包率、误码率、频带重心偏差、频带通量偏差、立体声系数和主动降噪系数输入指标加权评估模型,计算得到耳机质量最终评估结果,其计算表达式为:;
其中,Q表示最终评估结果,v表示距离索引, 表示丢包率权值, 表示左耳机与右耳机的平均丢包率, 表示预期丢包率, 表示误码率权值, 表示左耳机与右耳机的平均误码率, 表示预期误码率,表示频带重心偏差权值, 表示频带重心偏差的绝对值,g表示重心偏差参数,表示频带通量偏差权值, 表示频带通量偏差的绝对值,h表示通量偏差参数,表示立体声权值, 表示立体声系数,表示主动降噪权值, 表示主动降噪系数。
2.如权利要求1所述的一种耳机质量评估方法,其特征在于:将耳机与信源端进行配对,通过信源端向耳机传输预设的测试音频信号,开启信号干扰源,通过射频信号发生器输出2.4khz频段的干扰信号,分别获取左耳机和右耳机位于标准距离 处的第一接收数据包和临界距离 处的第二接收数据包。
3.如权利要求2所述的一种耳机质量评估方法,其特征在于:基于耳机信号接收质量进行一次评估,通过左耳机和右耳机的第一接收数据包和第二接收数据包计算得到第一测试丢包率和第一测试误码率、第二测试丢包率和第二测试误码率,通过预期误码率模型计算得到第一预期误码率和第二预期误码率;
通过预期误码率和预期丢包率进行阈值筛选得到所述一次评估结果,当且仅当第一测试丢包率小于第一预期丢包率、第二测试丢包率小于第二预期丢包率、第一测试误码率小于第一预期误码率和第二测试误码率小于第二预期误码率时判定一次评估结果为质量合格,否则判定一次评估结果为质量不合格,预期误码率的计算表达式为:;
其中, 表示预期误码率, 表示信噪比,c表示距离系数,e表示自然常数,t表示阶数,T表示最大阶数,表示t阶修正Bessel函数, 表示0阶修正Bessel函数,m表示调制和系数,n表示调制差系数。
4.如权利要求1所述的一种耳机质量评估方法,其特征在于:基于耳机音频保真质量进行二次评估,对所述频带重心与基准频带重心进行差分加权平均计算得到左耳机和右耳机的频带重心偏差,对所述频带通量与基准频带通量进行差分加权平均计算得到左耳机和右耳机的频带重心偏差;
通过左耳机和右耳机的频带重心偏差与频带通量偏差进行阈值筛选得到所述二次评估结果,当且仅当频带重心偏差属于第一重心偏差阈值区间、频带通量偏差属于第二阈值区间时判定二次评估结果为质量合格,否则判定二次评估结果为质量不合格。
5.如权利要求1所述的一种耳机质量评估方法,其特征在于:对耳机立体声效果进行质量评估,通过左、右耳解调音频模拟信号进行时域谱计算得到耳间响度差,通过左耳机频谱数据划分得到的高频频带数据 和右耳机频谱数据划分得到的高频频带数据 进行频域乘积计算得到频谱互相关函数,基于互相关函数的最大时延和频谱采样频率计算得到耳间时间差,通过耳间响度差和耳间时间计算得到立体声系数。
6.如权利要求1所述的一种耳机质量评估方法,其特征在于:对耳机的主动降噪质量进行评估,对主动降噪模拟信号进行数字化处理得到左耳机和右耳机的主动降噪频谱数据,基于主动降噪频谱数据计算得到频谱概率密度函数,通过频谱概率密度函数计算得到短时频谱熵,通过短时频谱熵进行反相噪声提取,将反相噪声与测试环境噪音进行叠加得到消声噪音,通过消声噪音的声场平均能量密度计算得到主动降噪系数。
7.一种耳机质量评估系统,包括:干扰模块,测试模块,数据处理模块和终端模块;
所述干扰模块用于输出干扰信号和干扰噪音;
所述测试模块用于向耳机传输测试音源数据并调节耳机与信源端距离,并获取耳机接收的数据包、耳机输出的解调模拟信号和主动降噪模拟信号;
所述数据处理模块用于对第一接收数据包和第二接收数据包进行计算得到测试误码率与测试丢包率,通过预期误码率和预期丢包率对耳机质量进行一次评估,若一次评估结果为质量不合格,则停止评估,输出最终评估结果为质量不合格;
对解调音频模拟信号进行数字化处理,通过频带划分得到频带数据集并计算得到的频带重心偏差与频带通量偏差,对耳机质量进行二次评估,若二次评估结果为质量不合格,则停止评估,输出最终评估结果为质量不合格;
通过解调音频模拟信号和高频频带数据计算得到立体声系数,通过主动降噪模拟信号计算得到主动降噪系数,通过指标加权评估模型计算得到耳机质量最终评估结果;
基于频率值对左耳机频谱数据按照低频、中频与高频进行划分得到三个频带数据、 和 ;
基于频率值对右耳机频谱数据按照低频、中频与高频进行划分得到三个频带数据、 和 ;
基于左耳机和右耳机频谱数据划分得到的频带数据集 分别
计算得到对应的频带重心和频带通量,其计算表达式为:
;
;
其中,i表示左耳机和右耳机序号,j表示频带序号, 表示i序号耳机对应的第j个频带的频带重心, 表示i序号耳机对应的第j个频带的频带通量,N表示帧长,表示频率索引,n表示帧索引, 表示频谱幅值, 表示在第n帧中,频率为k的频谱分量;
将计算得到的丢包率、误码率、频带重心偏差、频带通量偏差、立体声系数和主动降噪系数输入指标加权评估模型,计算得到耳机质量最终评估结果,其计算表达式为:;
其中,Q表示最终评估结果,v表示距离索引, 表示丢包率权值, 表示左耳机与右耳机的平均丢包率, 表示预期丢包率, 表示误码率权值, 表示左耳机与右耳机的平均误码率, 表示预期误码率,表示频带重心偏差权值, 表示频带重心偏差的绝对值,g表示重心偏差参数,表示频带通量偏差权值, 表示频带通量偏差的绝对值,h表示通量偏差参数,表示立体声权值, 表示立体声系数,表示主动降噪权值, 表示主动降噪系数;
所述终端模块用于输入执行命令并实时显示系统状态与反馈。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一所述一种耳机质量评估方法的步骤。