JL 耳道自适应调试指南

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JL耳道自适应调试指南

版本：V 1 .0

珠海市杰理科技股份有限公司

Zhuhai Jieli Technology Co.,LTD

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修改记录

适用SDK列表

目 录

1 开发指引................................................................6
1.1 软件配置......................................................... 6
1.2 工具授权......................................................... 6
1.3 通用设置确认..................................................... 7
2 自适应开发流程..........................................................8
3 调试工具介绍............................................................9
3.1 配置界面......................................................... 9
3.2 显示界面........................................................ 10
3.3 自适应调试界面.................................................. 11
4 调试步骤...............................................................12
4.1 注意事项........................................................ 12
4.2 基础参数设置（base界面） ....................................... 13
4.2.1 界面介绍................................................. 13
4.2.2 提示音选择和调试......................................... 14
4.2.3 自适应曲线相位确认....................................... 14
4.2.4 确认自适应输出结果组成................................... 15
4.3 target补偿和分档............................................... 16
4.3.1 测试说明................................................. 16
4.3.2 分档和补偿数据测试....................................... 19
4.3.3 生成分档与补偿的数据..................................... 20
4.3.4 补偿值验证............................................... 21
4.3.5 分档和补偿配置........................................... 21
4.4 滤波器配置...................................................... 23
4.4.1 界面参数说明............................................. 23
4.4.2 调试步骤................................................. 24
4.5 性能和权重配置.................................................. 28
4.5.1 界面参数介绍............................................. 28
4.5.2 调试步骤................................................. 29
4.5.3 自适应效果测试........................................... 30
4.6 AI模型修正..................................................... 31
4.6.1 数据采集................................................. 31
4.6.2 界面参数介绍............................................. 35
4.6.3 AI数据评分............................................... 35
4.6.4 输出数据说明............................................. 35
4.6.5 验证效果................................................. 36
4.7 自适应文件导出.................................................. 36
5 常见问题...............................................................37

1 开发指引

1.1 软件配置

（1）配置好ANC功能，使能耳道自适应
（2）配置自适应提示音
提示音选择详见“4.2.2 提示音选择和调试”。

1.2 工具授权

使用自适应工具需要获得原厂授权，需将授权信息复制提供给原厂。

1.3 通用设置确认

通用设置包含采样率、ADC、 DAC 的模拟增益，这些设置会影响到后面的自适应曲线测试，需要提前确认，否则后面如果修改的话， 自适应需要重新调试，采样率需要用375k。

2 自适应开发流程

3 调试工具介绍

3.1 配置界面

① 开启自适应，需要在ANC ON 的模式下才有作用；
② Normal/Adaptive：默认效果/自适应效果；
③ 左右声道切换，TWS耳机才需要使用， 自适应之后，工具一次只能读取主机的自适应数据，需要通过该按键来切换主从机，分别获取左右耳的自适应数据（注意：TWS耳机软/硬件需先确定左右声道，否则获取的左右耳数据和实际样机的左右耳会不对齐，不能 “以主机为左耳”等不确定的方式）；
④ 获取自适应后的数据，会保存一个bin文件；
⑤ 加载自适应数据，将上面保存的bin文件加载进工具显示。
注： 自适应的完整操作为：Anc on--->Adaptive mode--->Anc Read Adaptive Data--->Anc Load Adaptive Data。

3.2 显示界面

（1）在上面加载自适应数据之后，需要在显示界面右键选中自适应相关曲线，才会有显示。
（2） 自适应数据包含sz、 p z、 自适应target、 补偿后的target、 自适应后的 IIR滤波器，如下图：

3.3 自适应调试界面

① 将当前页面参数同步到样机；
② 同步所有配置参数到样机；
③ 保存界面的所有配置参数，保存格式为.extpa，特别注意， 自适应调试的参数掉电不保存，调试完请保存参数；
④ 加载配置参数，.extpa格式；
⑤ 读取样机中的原始配置；
⑥ 导出配置，格式为.bin，用于程序烧录进其他样机；
⑦ 拷贝按键，调试完左边，可以选右边将左边的参数都拷贝过来。

4 调试步骤

4.1 注意事项

（1）整个调试过程都需要在ANC ON模式下进行！！！
（2）每次调试参数必须点击“sync all”，参数才会生效！！！
（3）调试过程的参数掉电不保存，需要自行保存调好的界面参数！！！
（4）在步骤“4.3.2 分档和补偿数据测试”和步骤“4.6.1 数据采集”的时候，为保证自适应曲线的平滑，在自适应的时候，需要外面播一个白噪声，耳机端采集到的声压不低于70dB 的！！！
（5）样机需要保证气密性、 隔离度良好，且手动调试FF和FB 能出降噪效果！！！
（6）需要等待自适应结束（有anc效果）后再去获取自适应曲线（点击Anc Read Adaptive Data）， 自适应中途获取的曲线会不准确！！！

4.2 基础参数设置（base界面）

4.2.1 界面介绍

① 产品类型；
② 自适应结果选择；
③ 自适应时间，默认值为 1；
④ 提示音延时配置；
⑤ 自适应相位校准；
⑥ 默认配置，sz_pri_thr默认为60，volume默认为0.6；

4.2.2 提示音选择和调试

以下为原厂提供的自适应提示音音源，若要更换自定义提示音，请将提示音音源发给原厂评估，原厂提示音相关延时按下面表格修改。

4.2.3 自适应曲线相位确认

按以下步骤进行校准：
①正常佩戴耳机；
②点击ANC ON；
③点击 phase calibration， 等待校准完成， 校准完成会显示
calibrated；
④点击sync all；
⑤校准结果判断，看 100Hz-1kHz 自适应相位是否在±90 °之间。

4.2.4 确认自适应输出结果组成

（1）Adaptive： 自适应成功和失败都使用自适应参数；一般用于半入耳。
（2）Adaptive+Normal：自适应成功使用自适应参数，失败使用默认参数，一般用于入耳/头戴。

4.3 target补偿和分档

4.3.1 测试说明

（1）分档说明
由于有些样机佩戴的差异性过大，紧配和松配的target幅度相差太大（>10dB），如下图，需要进行分档调试滤波器和性能，通常半入耳耳机需要进行分档，入耳式和头戴耳机不需要进行分档；
（2）补偿说明
如果自适应获取的target 曲线和实际测试的传递函数（人工耳测试）不一致，需要进行补偿，以获得真实的target和降噪性能，确认是否需要补偿的步骤如下：
将耳机佩戴在人工耳上，用AP测试耳机的传递函数FFT，如下图 1，然后进行一次自适应，获取自适应曲线，对比FFT和自适应target 的区别，如果两条target 曲线在 100Hz-2kHz之间，基本重叠则不需要补偿，如下图 2，如果差异超过2dB就需要补偿，如下图3。FB效果会对补偿有影响，所以在测试补偿前需要先确定好FB 的降噪效果，保证FB按压不啸叫。

图 1 AP机获取传递函数

图2 不需要补偿

图3 需要补偿

补偿测试需要注意：
① 存在一些样机幅度一致，但是相位不一致，也需要进行补偿；
② 如果样机需要分档，不同档位的补偿可能不一样，所以不同的档位都需要补偿；
③ 补偿需要测试在同一佩戴下的人工耳传递函数（FFT 曲线）和自适应曲线。

4.3.2 分档和补偿数据测试

（1）在人工头上，确定自适应支持最松和最紧的佩戴范围，在该范围内，测试多种松紧程度下的人工耳 target(AP 机的传递函数)和自适应 target，算法支持最多补偿数是11，要求不同佩戴的自适应target在100Hz 点的间隔为ndB， n=(紧配-松配)/11；
例如：假设最松最紧target 的相差值为22dB，那么n=22/11=2(dB)，自适应target 间隔2dB测试一组曲线；如下图。
（2）将上面的测试数据命名，命名要求：同一种佩戴的自适应数据（bin 格式）和人工耳target（xlsx格式）命名相同，如下图。

4.3.3 生成分档与补偿的数据

（1）点击“load du t frequency response file”，将上面测到的数据加载到工具；
（2）选择参与分档/补偿的曲线：在下面选择框，点击show则可以显示对应的自适应target和AP_target，通过右侧频响图，勾选参与运算的曲线后点击“generate compensation”；

4.3.4 补偿值验证

生成补偿数据时候要确认补偿是否准确，具体测试方法如下：
同步补偿数据后，测试自适应曲线和AP传递函数，如果自适应补偿后的曲线跟AP 的传递函数基本一样，则说明补偿正确，如下图的红色线和深绿色线，深绿色线为补偿后的曲线，需要分别测试松中紧三种佩戴的补偿。

4.3.5 分档和补偿配置

根据实际情况选择以下配置：
（1）配置 1：不分档+不补偿
点击“clear data”清除数据，然后“sync all”。
（2）配置2：分档+不补偿
不勾选“compensation”，勾选要分档的target数据，点击“generate
compensation”生成分档数据，然后“sync all”。
（3）配置3：分档+补偿
勾选“compensation”，勾选要分档的target数据，点击“generate compensation”生成分档数据， 同步参数到样机。
（4）配置4：不分档+补偿
操作与配置3一样，只是target数据只有一组。

4.4 滤波器配置

4.4.1 界面参数说明

① 滤波器整体频响幅值最高点不会超过该阈值；
② 自适应过程调总增益对齐target 的频率段；
③ 分档范围，例如填4和8，则
④ 默认滤波器支持松中紧三档，根据佩戴的松紧度选择合适的档位进
行自适应调节；
⑤ 限制50Hz 以下滤波器低于target 多少dB；
⑥ 滤波器的总增益，即total gain；
⑦ 默认滤波器，Fixing打勾表示该滤波器为固定滤波器，不打勾表示可动滤波器；
⑧ 自适应总增益调节上下限；
⑨ 可动滤波器调节范围，根据实际需要限制滤波器的调试范围。
注意事项：
① 固定滤波器放在前面位置，建议使用1~5号滤波器作为固定滤波器， 6~ 10号作为可动滤波器；
② loose/middle/tight 同个号数的滤波器类型需要保持一致。

4.4.2 调试步骤

（1）如果样机不需要分档，则只用loose档滤波器，无需配置middle 和tight 两个档位的滤波器，需要将“filter stage classification”的参数都配置为 11。
（2）如果样机需要分档，需要根据之前测试的分档线，确定分档范围，根据红色线的排序，增益高的为序号 1；
（3）调试松中紧三档默认滤波器，确认默认滤波器的降噪效果满足要求，需要从显示性能上确保非被动导致的高频凹陷处不增噪，最终高频以人耳听感为主；
（4）确认固定滤波器和可动滤波器，调节可动滤波器和总增益限制范围。
注意：
highshelf和lowshelf 的可动频率需要大于50Hz，在50-100Hz之间可动增益不可超过30dB，其他滤波器的可动频率需要大于20Hz。
（5）调整自适应total gain对齐范围，选择target 比较平坦的频段；
（6）调整滤波器限制，根据实际限制滤波器频响最高点阈值， 以及限制50Hz 以下频点滤波器的幅度不超过target 阈值。

4.5 性能和权重配置

4.5.1 界面参数介绍

① 分档范围；
② 性能也分松中紧三档， 同前面的三档滤波器相对应，如果样机没有分档，需要将松中紧三档的滤波器和权重设置成一样；
③ 性能总增益；
④ 性能设置，右侧频响代表降噪性能参考曲线， 自适应算法会调整滤波器，使降噪性能趋近于设置的曲线形状；
⑤ 自适应权重设置，包含权重频率范围和权重大小。

4.5.2 调试步骤

（1）设置性能
根据三种佩戴状态（松、 中、 紧）所能达到的性能，分别在性能界面设置出想要获取的性能形状。
（2）设置权重
目的为了当所有频段拉不到目标性能的时候，先考虑哪一段的性能先达标，如下图中的设置，会优先300Hz-800Hz 的性能。

4.5.3 自适应效果测试

至此， 自适应参数调试已基本完成，可以在配置界面进行自适应效果测试，测试内容如下：
（1）查看自适应滤波器的拟合程度；
（2）查看自适应性能曲线跟设置的性能趋势是否接近；
（3） 自适应听感是否比默认效果好，是否满足需求。

4.6 AI模型修正

4.6.1 数据采集

（1）采集目的
收集不同佩戴者不同佩戴位置的频响；最终求出不同佩戴下分段的特征，用于在使用过程中对target线进行AI修复。
（2）数据要求
① 必须完成步骤“4.2 基础参数设置（base界面）”后再进行采集，否则后续如果修改了配置的话要重新录制；
② 录制环境：外面播大音量的白噪（>70dB），保证录制出来的sz和 p z足够光滑，录制时需要保证测试者不说话且耳机不受风吹，避免录制曲线不准；
建议在接近真实使用场景的环境下录制，如办公室等。 对于头戴式耳机，播放大音量的喇叭不要直接朝向耳机直接播放，避免头戴式耳机录制曲线的方向性问题，建议采用背向耳机的方式进行播放。 需要保证录制出来的曲线，跟正常环境下自适应的曲线形状是接近的，否则曲线不可用。
③采集时，要求每个测试者进行多次（3次以上）不同松紧的佩戴方式。
头戴式耳机用户佩戴眼镜与否可以视为不同的松紧程度，佩戴眼镜的测试者应该分别采集佩戴眼镜和不佩戴眼镜的情况。
由于每个人有佩戴惯性， 当测试者重复多次配置都不同的情况，可以一直采集到和之前重复为止，获取更多的有效数据。
④ 曲线数量： 曲线数量不低于 100条，越多越好；数据采集流程

1、 数据采集配置

采集数据时需要进行以下配置，采集结束改回正常配置（见4.2.1）：
① 设置Aadptive Times 为8；
② 设置sz_pri_thr 为0；
③ 设置volume 为7；

2、 采集数据操作：

Anc on--->Adaptive mode--->Anc Read Adaptive Data--->Anc Load Adaptive Data。
注：需要等待自适应结束（有anc效果）后再去获取自适应曲线（点击Anc Read Adaptive Data）， 自适应中途获取的曲线会不准确！！！

4.6.2 界面参数介绍

① 使能AI模型修正；
② 界面参数或者样机程序中是否包含AI数据，Noexistance表示没有 AI数据，existance表示存在AI数据；
③ 选择包含bin文件的路径；
④ 进行AI算法修正；
⑤ 保存AI筛选后的数据；
⑥ 清除AI数据；

4.6.3 AI数据评分

曲线录制完成后，加载曲线路径，点击“run”，算法会对录制的曲线进行评分，分数越高， 自适应效果和稳定性越好。

4.6.4 输出数据说明

① 合格数据占全部数据的比例，曲线抖动或相位异常的数据会被视为不合格数据被淘汰；
② 所有合格数据的target覆盖范围[最低增益，最高增益]；
③ AI模型修正后，相邻两条target 的最大间隔误差，要求该值小于 ldB；
④ 筛选后曲线的得分，需要大于85分，分数过低影响自适应的效果和稳定性；
注：
提高分数方式：测量更多的曲线，缩小相邻两条target 的最大间隔误差。

4.6.5 验证效果

获得AI输出的数据之后，并且勾选AI-actived，点击sync 同步小机。再启动自适应，验证自适应后的效果。可以将当次自适应后的AI 曲线读出到工具验证，检测AI 曲线是否与target贴合。AI-曲线可以处理低声压环境、频响曲线抖动的特殊场景，实现修复target 的目的。

4.7 自适应文件导出

自适应工具界面可以输出以下文件：
（l）auto.expa：保存自适应调试界面（Ear Canal Adaptive）参数以及补偿和AI模型修正的结果数据，支持加载回工具显示；
（2）anc_ext.bin：所有自适应算法参数，用于程序烧录。

5 常见问题

（1）点击ADAP MODE/phasecalibration后小机无反应？确定是否在ANCON模式下；确定是否同步了滤波器参数/自适应参数。
（2） 自适应完点击“Anc Load Adaptive Data”加载bin文件之后anc效果变了？
加载bin文件的时候会使用默认参数，因此在加载完之后需要切换一下默认/自适应效果。
（3） 自适应效果左右耳不平衡？
先确认自适应之后左右耳是否是同一档位，如果是不同档位，则确认性能好的档位性能能否拉到跟性能低的档位一致。
（4）AI 录制的自适应曲线抖动严重？
一般来说头戴式自适应曲线会比TWS抖，可以加大外界环境声，以及加大“volume”和“Adaptive Times”，频响曲线录制过程，佩戴者不能说话。
（5）固定滤波器和可动滤波器怎么确认？
固定滤波器一般是固定在高频，避免样机高频增噪，可动滤波器一般设置在降噪带宽的频率范围。
（6）可动滤波器的范围填多少合适？
滤波器的范围需要根据实际样机佩戴不同松紧度的target来调整，同时需要配合total gain 的范围，一般建议total gain 的范围可以给大点，比如total gain默认是0dB，松紧佩戴target差6dB，则total gain 范围可以是-4~4dB，滤波器的增益范围则在默认滤波器的基础上±3dB；滤波器频率需要均匀分
布在降噪频段内，最好不要存在频率重叠，滤波器Q值建议在默认滤波器的基础上±0 .3。
（7） 自适应性能和权重如何设置？
自适应性能需要根据实际自适应出来的target去调整，可以手动调出一个效果比较好的性能，然后描到性能设置那里，如果设置的性能自己手动也调不出来的话，那么自适应也达不到该性能设置；
权重设置可以根据降噪性能较好的部分来设置，性能好的部分权重给多一点，注意，高频部分给权重的话算法会评估是否增噪，如果增噪的话会优先处理增噪。
（8）样机需要很多补偿？
如果测试样机需要很多补偿，需要验证样机结构是否合理，样机气密性、 隔离度是否满足要求，FB麦的位置是否偏离耳道较远。
（9） 自适应之后听感差？
首先检查是否有校准，是否自适应之后的性能满足需求，如果性能满足齐后仍是出现听感差，判断高频出现“莎莎声”、还是低频的“嗡嗡声”。高频降噪声，可以通过提高高频的降噪段优化；低频“嗡嗡声”，则通过降低高频性能，提高低频性能解决， 同时最低频滤波器增益不能过高。