π-HAT MP TOOL量产工具用户指南 20230504

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π-HAT MP TOOL量产工具

用户指南
版本：1.0

珠海市杰理科技股份有限公司
Zhuhai Jieli Technology Co.,LTD
版权所有，未经许可，禁止外传


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修改记录

版本描述
V1.0更新治具设计需求和重新排版

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imageimage 目录
TOC \o "1-3" \h \u  HYPERLINK \l _Toc25423 一、 概述  PAGEREF _Toc25423 4
 HYPERLINK \l _Toc14047 二、 硬件环境搭建  PAGEREF _Toc14047 5
 HYPERLINK \l _Toc20706 2.1 箱内环境  PAGEREF _Toc20706 6
 HYPERLINK \l _Toc19316 2.2 声卡&711&喇叭  PAGEREF _Toc19316 9
 HYPERLINK \l _Toc11742 2.3 屏蔽箱串口  PAGEREF _Toc11742 10
 HYPERLINK \l _Toc19566 三、 软件配置流程  PAGEREF _Toc19566 11
 HYPERLINK \l _Toc10954 3.1 打开项目模板  PAGEREF _Toc10954 11
 HYPERLINK \l _Toc32578 3.2 设备端口配置  PAGEREF _Toc32578 13
 HYPERLINK \l _Toc6690 3.3 曲线校准  PAGEREF _Toc6690 15
 HYPERLINK \l _Toc3032 3.4 参考曲线和滤波器配置  PAGEREF _Toc3032 18
 HYPERLINK \l _Toc3622 3.5 合格判定设置  PAGEREF _Toc3622 20
 HYPERLINK \l _Toc26008 四、 环境验证  PAGEREF _Toc26008 22
 HYPERLINK \l _Toc22048 4.1 开关箱指令测试  PAGEREF _Toc22048 22
 HYPERLINK \l _Toc10785 4.2 回采数据检查  PAGEREF _Toc10785 23
 HYPERLINK \l _Toc24256 4.3 金机复测  PAGEREF _Toc24256 24
 HYPERLINK \l _Toc2731 4.4 一致性验证  PAGEREF _Toc2731 24
 HYPERLINK \l _Toc22150 4.5 样机听感验证  PAGEREF _Toc22150 24
 HYPERLINK \l _Toc15696 五、 治具设计要求  PAGEREF _Toc15696 25
 HYPERLINK \l _Toc15954 5.1 设计目的  PAGEREF _Toc15954 25
 HYPERLINK \l _Toc7640 5.2 设计要求  PAGEREF _Toc7640 25
 HYPERLINK \l _Toc3983 5.3治具测试  PAGEREF _Toc3983 27
 HYPERLINK \l _Toc8643 六、 其他常用功能  PAGEREF _Toc8643 28
 HYPERLINK \l _Toc11409 6.1 曲线汇总  PAGEREF _Toc11409 29
 HYPERLINK \l _Toc8598 6.2 算法相关限制  PAGEREF _Toc8598 30
 HYPERLINK \l _Toc13607 6.3 内存清除  PAGEREF _Toc13607 30
 HYPERLINK \l _Toc18885 6.4工程师模式&产线模式  PAGEREF _Toc18885 31
 HYPERLINK \l _Toc26730 6.4 登录MES服务器  PAGEREF _Toc26730 31
 HYPERLINK \l _Toc22442 6.5 测试项配置  PAGEREF _Toc22442 31
 HYPERLINK \l _Toc18000 6.6 手动测试面板  PAGEREF _Toc18000 33
 HYPERLINK \l _Toc11107 七 常见问题处理  PAGEREF _Toc11107 34


  1.  image

  2. 概述 杰理π-HAT MP TOOL量产工具用于产线快速ANC性能参数校准。
    本文介绍环境搭建，工具使用，环境验证，治具设计要求以及常见的问题记录。
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  3. 硬件环境搭建 硬件环境搭建流程如下
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imageimageimage  SHAPE * MERGEFORMAT 
image 

接线框图如下

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图 2-1 接线框图
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设备清单如下

序号设备名称推荐型号数量
1人工耳IEC711人工耳4/2
2治具需由客户开模定做4/2
3金机金机1
4声卡目前支持兆华6151；美格信61811
5电脑支持4线程1
6箱体喇叭箱体喇叭1
7高效串口版高效串口版1
8屏蔽箱屏蔽箱1
9上位机软件π-HAT MP TOOL1

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2.1 箱内环境

（1）箱内环境连接如下
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图 2-2 箱内连接实物图

步骤1 高效串口板USB连接至电脑
步骤2 安装治具（治具安装时建议耳机尾部朝外，沿中点对称，样机降噪麦不能受治具遮挡）
步骤3 将治具连接至高效串口板，建议按以下默认模板配置，避免通道出错
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通道硬件连接
左1（AL）治具AL >> 高效串口板CH1人工耳AL >> 兆华MIC1/美格信AI1（声卡输入）
右1（AR）治具AR >> 高效串口板CH2人工耳AR >> 兆华MIC2/美格信AI2（声卡输入）
左2（BL）治具BL >> 高效串口板CH3人工耳BL >> 兆华MIC3/美格信AI3（声卡输入）
右2（BR）治具BR >> 高效串口板CH4人工耳BR >> 兆华MIC4/美格信AI4（声卡输入）

步骤4 放置样机与治具上，打开串口板电源，高效串口板蓝灯绿灯亮起，表示通信成功。
（2）高效串口板接口介绍
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图 2-3 高效串口板

编号名称功能
1电源开关电源开关
2USB接口通过数据线连接电脑，进行供电和通信
3456输入通道连接样机治具，与样机进行串口通信。支持一拖四。

7
状态指示灯		绿灯亮 >> 表示耳机在线
红灯亮 >> 表示写文件失败
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蓝灯亮 >> 表示蓝牙连接成功

8
功能配置		1~2为串口ID扩展
3为升级使能
4为蓝牙功能（SPKEQ需蓝牙功能，默认拨0001）

注：后续更新功能可能需重新升级高效串口板软件。高效串口板升级流程如下：
4P拨码开关拨至0000>>通过USB连接电脑>>上电后将4P拨码开关拨至0010>>点击download进行下载，重复四次download升级4个IC>>将4P拨码开关拨至0001，重新上电即可使用

2.2 声卡&711&喇叭

（1）兆华6151声卡
步骤1 MIC1，MIC2，MIC3，MIC4为声卡AD输入接口，连接至711人工耳。（无需额外给711供电）
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步骤2 mouth1为声卡DA输出，连接箱体音箱。（无需额外加功放，若选用SINGLE通道输出则需加外置功放）
步骤3 数据线USB IN连接电脑
（兆华内部集成回采路径，无需外部连接）
兆华6151声卡实物图如下

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图 2-4兆华6151声卡实物图
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（2）美格信6181声卡
步骤1 AI1，AI2，AI3，AI4为声卡AD输入接口，连接至711人工耳。（无需额外给711供电）
步骤2 AO1为声卡DA输出，将输出端口AO1接到 AMP CH1输入（功放输入）和AI5（作为回采通道）
步骤3 将AMP CH1（功放输出）输出接到箱体喇叭。
步骤4 数据线USB连接电脑。
美格信6181声卡实物图如下
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图 2-5美格信6181声卡实物图

2.3 屏蔽箱串口

屏蔽箱体USB通信线连接至电脑，打开电脑设备管理器，确认屏蔽箱串口。
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  1. 软件配置流程 image

软件配置流程如下

imageimageimageimage  SHAPE * MERGEFORMAT 
image  SHAPE * MERGEFORMAT 
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3.1 打开项目模板

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（1）打开产测软件目录下 “打开杰理ANC产测工具”
（需插上高效串口板才能打开工具）
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图 3-1打开工具

（2）弹出“选择工程路径”窗口，点击“选择其他工程”，选择参考项目文件夹

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图 3-2打开工程模板

3.2 设备端口配置

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产测流程通过串口板识别通道，无需额外的通道检测操作，故硬软件通道配置需一致。
建议硬件连接如下，后续软件参考配置 均对应该硬件连接

通道硬件连接
左1（AL）治具AL >> 产测板CH1人工耳AL >> 兆华MIC1/美格信AI1（声卡输入）
右1（AR）治具AR >> 产测板CH2人工耳AR >> 兆华MIC2/美格信AI2（声卡输入）
左2（BL）治具BL >> 产测板CH3人工耳BL >> 兆华MIC3/美格信AI3（声卡输入）
右2（BR）治具BR >> 产测板CH4人工耳BR >> 兆华MIC4/美格信AI4（声卡输入）

image （1）配置耳机通信串口，串行设备ID=0，ID=1，ID=2，ID=3对应串口板CH1，CH2，CH3，CH4.
建议从上往下配置ID=0，ID=1，ID=2，ID=3，参考配置下图
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图 3-3 耳机通信串口参考配置

（2）配置声卡，选择对应声卡类型（CRYSound/MegaSig）
打开“设备配置-声卡设置”，参考配置如下
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图 3-4 声卡参考配置

配置接口介绍如下
“输入通道”表示A组人工耳对应的输入通道
“输入通道2”表示B组人工耳对应的输入通道
image “输出通道”表示声卡输出到人工嘴的通道
“回传通道”表示回传的参考通道，兆华声卡为内部集成，美格信声卡由外部连线决定（需根据声卡接线进行配置，回传通道为声卡接线上由输出直接接到输入的参考通道）
“声卡音量”为声卡输出音量设置。
“声卡播放增益”为声卡播放增益设置，最大为0db。

——以下为产品音量相关配置
“产测通信板音量”为USBAUDIO的音量。
“耳机音量”为小机输出音量设置。
“耳机音量控制使能”为是否支持小机音量调节

（3）配置屏蔽箱串口，选择设备对应的屏蔽箱串口
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图 3-5 屏蔽箱串口

（4） 配置产品类型
此处选择产品类型，目
image 前支持700N TWS FF，701N TWS HYBRID，701N HEADSET HYBRID
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图 3-6 产品类型配置
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3.3

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曲线校准

支持箱体音箱校准，耳机喇叭校准，ANC校准

校准类型校准曲线校准目的
箱体音箱校准空载PNC保证空载时四个人工耳采到的大音箱的声音一致
耳机喇叭校准耳机SPKEQ保证人工耳采集到金机喇叭的声音一致
ANC校准校准ANC修正PNC，FB，FF/HYBRID曲线，保证金机在四个人工耳上测试曲线一致。

建议进行 耳机喇叭+ANC校准（ANC校准包含PNC校准信息，无需再进行箱体音箱校准）
（1）ANC校准流程如下
步骤1 选择校准音源 “ANC校准”
步骤2 选择产品类型 FF/FB/HYBRID
步骤3 放置金机到人工耳上，点击对应通道的“ANC测试”，完成四个通道的测试
步骤4 选择金机曲线，如图中选择“AL耳机”作为金机
步骤5 点击校准
步骤6 点击保存为框线
HYBRID产品会依次自动导出3根曲线，依次命名为PNC框线，FB框线，HYBRID框线；
FF产品会依次自动导出2根曲线，依次命名为PNC框线，FF框线。
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图 3-7 ANC校准流程

（2）SPKEQ校准操作流程如下
步骤1选择校准音源 “耳机喇叭校准”
步骤2放置金机到人工耳上，点击对应通道的“音源发声”，完成四个通道的测试
步骤3选择金机曲线，如图中选择“AL耳机”作为金机
步骤4点击校准
步骤5点击保存为框线
image ，依次自动导出2根曲线，依次命名会SPKEQ框线，SPKEQ参考曲线。
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图 3-8 SPKEQ校准流程
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若校准界面测试的曲线异常，优先排查通道连接是否异常。
TWS产品通道和ID一一对应，若校准曲线无明显异常，则通道连接无异常。

3.4 参考曲线和滤

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波器配置

算法需设置 ANC参考滤波器，SPKEQ参考曲线，FB参考频点

（1）ANC参考滤波器设置
ANC参考滤波器以JSON的格式导入，操作步骤如下
步骤1：获取金机JSON文件
在ANC DESIGNER工具中加载金机界面参数，后导出JSON文件，如下图
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图 3-9 通过ANC DESIGNER保存JSON文件
步骤2：配置JSON文件
设置路径：“全局配置->文件选择->滤波器配置选择”
点击“选择文件”，选择上一步骤获取的金机JSON。
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图 3-10 配置JSON文件
（2）SPKEQ设置参考曲线配置
SPKEQ参考曲线配置选择之前耳机喇
image 叭校准时导出的参考曲线。
设置路径：“全局配置->SPKEQ设置->选择路径”
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图 3-11 配置SPKEQ参考文件
（3）FB参考频点设置
FB调gain算法可定义3个参考频点，常选用最深频点
如最深降噪在100hz，则选择参考频点 90hz&100hz&110hz
设置路径：“全局配置->FB设置->选择路径”
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图 3-12 配置FB参考频点

3.5 合格判定设置

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合格判定设置支持 框线判定 & 离散度平衡度判定
（1）框线判定设置
双击对应曲线窗口，弹出“框线设置”弹窗,填写框线频率范围和上下偏移量，选择之前校准流程保存下的金机框线进行设置。如下
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图 3-13 设置框线

需要设置以下窗口框线（参考频率范围&参考偏移量由客户自定义，在此仅作参考）

曲线窗口采用框线参考频率范围参考偏移量
PNC曲线PNC框线50;8000-5;+5
SPKEQ未优化SPKEQ框线50;8000-3;+3
SPKEQ优化后SPKEQ框线50;8000-3;+3
FB主动降噪量FB框线50;1000-5;+5
优化前HYBRID主动降噪量HYBRID框线50;5000-3;+3
优化前HYBRID主动降噪量HYBRID框线50;5000-3;+3
CMP曲线SPKEQ框线50;8000-3;+3
优化前FF主动降噪量FF框线50;5000-3;+3
优化后FF主动降噪量FF框线50;5000-3;+3

（2）离散度&平衡度设置
平衡度——两条曲线各频点声压级的差求平均值。
离散度——两条曲线各频点声压级的差平方和。
左右耳离散度——左右耳样机之间的离散度。
左/右耳金机曲线离散度——左/右耳样机与金机的离散度。
平衡度和离散度用于考量两条曲线得相似程度。通常会对优化后曲线设置上下限阈值，超过此阈值判定FAIl。

参考离散度&平衡度限制如下（
image 参考频率范围&阈值限制由客户自定义，在此仅作参考）

设置项参考频率范围阈值限制
ANC阈值设置（FF/HYBRID）50;2000-3;+3
CMP阈值设置50;2000-3;+3
SPKEQ阈值设置50;8000-3;+3

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  1. 环境验证 image

环境验证流程如下
 SHAPE * MERGEFORMAT 
image 
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4.1 开关箱指令测试

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产线环境为优化效率，常需“测试完成自动开箱”&“关箱自动开始测试”两个功能。  
π-HAT MP TOOL工具使能“等待箱体关闭”后即开启“测试完成自动开箱”&“关箱自动开始测试”功能。

设置路径：“测试项配置->其他配置->勾选等待箱体关闭”。
不同的屏蔽箱发送和返回指令有时会有差异，可能存在兼容性问题。若出现“测试完成自动开箱”/“关箱自动开始测试”异常。需做以下排查
步骤1：确认屏蔽箱通信是否正常，可用串口工具进行指令验证，发送（波特率9600）status/open/close等指令，看屏蔽箱是否有相应动作和回复，如下图
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图 4-1 屏蔽箱指令验证

步骤2：若指令有响应，但实测“测试完成自动开箱”&“关箱自动开始测试”逻辑不对，通常为软件兼容问题，需获取现场屏蔽箱的发送指令和返回信息，联系原厂补充相关指令。

4.2 回采数据检查

回采（LOOPBACK）数据为声卡输出端直接到输入端的数据。  
当声卡LOOPBACK接线异常或LOOPBACK通道选择错误时，异常的回采信号时会导致优化效果不对。  
故测试前需检查回采数据，回采数据为result目录下的LOOPBACK音频，应是一段和声卡输出一致的扫频信号，若无完成扫频信号则为回采异常。回采信号验证如下

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图 4-2 LOOPBACK验证

4.3 金机复测

金机性能为产测的优化目标，测试前需保证校准流程测试的金机数据是稳定可靠的，避免由于金机放置不当导致补偿值与实际环境不匹配。  
测试方法如下：  
重新放置金机，走单次测试流程——“单次测试FF / FB/ HYBRID曲线”，“获取SPKEQ金机曲线”，观察测试曲线与框线是否一致。  
多次重复以上操作，PNC曲线，FB降噪量，FF/HYBRID降噪量，SPKEQ优化前曲线多次测试偏差应小于0.3db（50hz以下小于0.5db）。  
（可借助工具进行汇总数据，将多次的测试曲线汇总到同一份表格上，汇总方法见下文“六-6.1曲线汇总”）

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4.4 一致性验证

一致性验证分为两个部分
  1. 同个样机循环进行优化测试（不取放，保持位置不变），测试20次，此项测试为目前测试环境优化效果的偏差，多次测试曲线偏差应低于0.5db。
  2. 同个样机多次取放测试PNC效果，多次放置PNC曲线偏差应低于0.5db。
  3. 一批样机进行批量优化测试，汇总出最终曲线，统计产线的不良概率和一致性数据。

4.5 样机听感验证

完成测试后需样机进行抽样试听，确认效果。
  1. 治具设计要求

5.1 设计目的

（1）杰理产测工具需要通过治具来实现样机和上位机之间的串口通信，从而实现快速连接等功能；

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（2）治具可以固定样机，确保量产测试时，样机放置的一致性提高产测的一致性和良率。

5.2 设计要求

（1）样机放置后，治具不能堵住或者遮挡到麦孔，如图5-1所示：
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图5-1麦孔
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（2）治具与711人工耳通过螺纹旋转固定，如下图所示：
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图5-2螺纹样式

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图5-3螺纹固定
（3）治具顶针位置需要对准样机充电口，确保样机通信稳定，如图5-4所示：
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图5-4充电口
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（4）治具进音嘴要完全包围样机的喇叭出音嘴，不能漏气，如图5-5：
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图5-5进音嘴
（5）对于耳帽跟喇叭一体（测试时耳帽不拆卸）的样机，要求治具的固定壁不要太高，太高会包住喇叭前腔，导致样机多次放置，喇叭前腔与治具贴合度不同，影响测试。如图5-6所示。
image 治具包裹太多，影响一致性
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图5-6治具与样机受力面

5.3治具测试

（1）通信功能测试
测试步骤：
1.杰理高效串口板通过TYPE-C线连接电脑，绿灯1亮表示电脑跟板子通信成功；
2.治具的通信线接到杰理高效串口板的通道上，放上样机，该通道的指示灯绿灯和蓝灯亮，表示通信成功，如图5-7所示：
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图5-7 高效串口板
（2）一致性测试
将同一个样机多次取放到治具上，测试每一次放置后的被动曲线，要求每次放置后测试的被动曲线基本一致，如图5-8所示。
image  EMBED excel.sheet.8 
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图5-8 PNC一致性测试

image 6. 其他常用功能

6.1 曲线

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汇总

汇总CSV文件功能可将多次测试的曲线汇总到一个表格上进行制表和分析。
操作：点击文件>>点击汇总CSV文件>>弹出第一个窗口后选择原始数据路径>>弹出第二个窗口后选择保存路径>>等待汇总完成提示
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图6-1汇总数据

汇总样式如下
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图6-2 汇总曲线样式

6.2 算法相关限制

可限制优化算法的滤波器增益和优化频段。
（1）算法的优化频段设置——在此频段之外不做优化处理
设置路径：全局配置->FF设置->优化滤波器范围设置
（2）滤波器增益上下限设置——支持两段增益限制，支持自定义频率范围，如图6-3设置 50~1000HZ 增益限制10db，1000~10000hz增益限制10db。
设置路径：全局配置->FF设置->滤波器增益上下限1&滤波器增益上下限2
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图6-3优化算法限制

6.3 内存清除

测试过程会默认保存result和runlog，每轮测试会保存约5M数据，可定时点击“内存清除”可清除runlog 和 result数据，释放内存。
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图6-4清空内存

6.4工程师模式&产

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线模式

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图6-5模式切换
工程师模式密码：123456
工程师模式：可修改所有配置
产线模式：仅使能“MES登录”“全部开始”“循环测试”“停止测试”

6.4 登录MES服务器

登录即开启扫码功能，将样机数据上传至服务器，需联系原厂对接相关流程。
操作：点击MES设置 ，核对服务器详细无异常后，点击保存，即完成登录。（点击登录后下次打开会自动登录）
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图6-6 MES设置

6.5 测试项配置

（1）测试项配置
勾选启用对应测试项目，默认开启ANC测试
如下图，勾选启用SPKEQ功能和CMP优化功能
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图6-7 测试项配置
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（2）其他功能配置
其他功能常用配置如下，默认启用“等待箱体关闭”“总是优化ANC”“总数优化SPKEQ”
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图6-8 功能配置

其他功能配置项介绍如下
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配置项功能
等待箱体关闭使能“测试完成自动开箱”&“关箱自动开始测试”两个功能
总是优化ANC开启后不考虑优化前框线判定，每次必定优化性能
总是优化SPKEQ开启后不考虑优化前框线判定，每次必定优化性能
自动关闭箱体开启后开始测试时自动关闭屏蔽箱，供测试用，不建议产线使用
出错停止开启后测试流程出现报错时会停止测试
模拟复位高效串口板自动复位功能
主动配对用于TWS类型产品，勾选后测试完成可自动配对

6.6 手动测试面板

手动测试面板常用与测试和调试，界面如下
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图6-9 手动测试面板

手动测试功能介绍

测试项功能
单次测试PNC曲线测试PNC曲线
单次测试FF曲线测试PNC曲线+ FF ANC曲线，不进行优化
单次测试SPKEQ清空SPKEQ滤波器 + SPK优化前测试 + SPK优化后测试（此项会修改SPKEQ参数，金机慎用）
获取SPKEQ金机曲线仅测试SPK曲线，不清空SPKEQ滤波器，不进行优化
单次测试FB曲线测试PNC曲线+ FB ANC曲线，不进行优化
单次测试Hybrid曲线测试PNC曲线+ Hybrid，不进行优化
次测试CMP曲线测试CMP曲线，不进行优化

七 常见问题处理

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Q1测试过程报错打开串口失败
——串口配置异常，需重启软件，并重新进行串口设置

Q2 勾选耳机音量使能后测试总判定FAIL，取消耳机音量使能后重启软件恢复正常
——小机软件不支持，需更新软件。

Q3 SPKEQ优化后曲线异常
—— SPKEQ框线和参考曲线是两个不同文件，若SPKEQ参考曲线误选为框线曲线，优化效果会异常。

Q4 ANC优化后曲线走势正常，但一致性差
——ANC JSON文件与实际样机不匹配 。
——优化频段没有覆盖到中低频所有滤波器 。 ——ANC ON延时过低，导致FF测试异常。
——人工耳环境发生变动，金机与实际不匹配，需重新测试金机曲线，重新框线。

Q5 ANC优化后曲线走势异常
——硬件通道错乱，重新排查声卡-人工耳-高效串口板通道,正确接法如下

通道硬件连接
左1（AL）治具AL >> 高效串口板CH1人工耳AL >> 兆华MIC1/美格信AI1（声卡输入）
右1（AR）治具AR >> 高效串口板CH2人工耳AR >> 兆华MIC2/美格信AI2（声卡输入）
左2（BL）治具BL >> 高效串口板CH3人工耳BL >> 兆华MIC3/美格信AI3（声卡输入）
右2（BR）治具BR >> 高效串口板CH4人工耳BR >> 兆华MIC4/美格信AI4（声卡输入）

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Q6 ANC校准&SPKEQ校准画线不对
——通道错乱

Q7 测试时优化后曲线抖动，优化效果差
——可能为声卡回采路径不匹配

Q8 屏蔽箱所有指令无效
——重新确认屏蔽箱串口，重新配置

Q9 兆华喇叭不出声
——兆华设备输出通道mouth1，mouth2可直接推动箱体音箱，signal L，signal R需外接功放才可推动箱体音箱。

Q10 测试ANC效果低频抖动
——排查是否PNC已经出现抖动，PNC抖动正常在0.5db内，若超过0.5db，需排查环境问题，采用的措施有：调大喇叭音量（比如美格信声卡输出串联多一个*4的功放），喇叭加减震措施，优化治具。
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Q11 SPKEQ有概率画线异常，幅度过低或过高
——SPKEQ同步头识别失败，根据SPKEQ音频同步头位置，调整同步头搜索时间
（全局配置->指令测试延时->同步头搜索时间）
（建议兆华设置600ms，美格信设置800ms）
——小机测试音量过小，使能耳机音量控制，调大音量。
（设备配置->声卡设置->产品音量设置->耳机音量）
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