LQ_IM68A硅麦测试报告

Posted 2023-02-27 卓晴

 

01 硅麦测试

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一、测试环境

  1、室外草地，12米半径圆周内无遮挡物。

▲ 图1.1.1 测试室外草地

  2、室外水泥地面，7米半径圆周内无遮挡物。

▲ 图1.1.2 室外水泥地

二、声源及车模

  用线圈阻值约3.1R,最大功率约为20W的信标喇叭输出chirp声音信号作为声源。

▲ 图1.2.1 测试所使用的声源和车模

三、声音采集硬件电路

  测试使用四路IM68A模块，放置在车模的四个方向上。每两个之间相差90°。

  硅麦0到硅麦2的距离为0.25米。

  硅麦1到硅麦3的距离为0.25米。

▲ 图1.3.1 硅麦在车模上安装示意图

  IM68A芯片使用3.3V电压供电，芯片输出模拟信号经过LM321运放芯片将信号放大约80倍。将放大后的信号连接到单片机的ADC采集口。

四、软件测试方案

  单片机以10KHZ的频率采集IM68A模块的输出信号，开启一个100Khz的定时器中断，在中断中采集4路ADC数据。将采集到的4路ADC值做归一化处理，再将归一化处理后的值分别对0和1、0和2、1和2、1和3做互相关。通过互相关结果得到最大相关结果。根据互相关结果判断声源的位置。可以辨别出8个位置，分别为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°。

五、互相关数据

  表中的距离为声源到离声源最近一个硅麦的距离。

  1、室外空旷草地测试，杂音值为约为70dB（手机测试）。

  （1） 声源在射线硅麦0到硅麦2上

互相关值\\距离	1m	2m	3m	4m	5m	6m	7m	8m	9m
0、1相关	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2
1、2相关	-5	-5	-5	-5	-5	-5	-4	-4	-4
0、2相关	-7	-8	-7	-7	-7	-7	-8	跳变	跳变
1、3相关	0	-1	1	-1	0	-1	0	-1	跳变

  （2） 声源在射线硅麦1到硅麦3上

互相关值\\距离	1m	2m	3m	4m	5m	6m	7m	8m	9m
0、1相关	4	3	3	3	3	3	3	3	3
1、2相关	-2	-3	-3	-3	-3	-3	-3	-3	-3
0、2相关	1	-1	0	-1	-1	0	1	1	跳变
1、3相关	-7	-7	-7	-7	-7	-6	-6	跳变	跳变

  2、室外空旷水泥地测试，杂音值约为60dB（手机测试）。

  （1）声源在射线硅麦0到硅麦2上

互相关值\\距离	1m	2m	3m	4m	5m	6m	7m	8m	9m
0、1相关	-3	-3	-3	-3	-3	-3	-3	-3	-3
1、2相关	-5	-5	-5	-5	-5	-5	-4	-4	-4
0、2相关	-7	-8	-7	-7	-7	-7	-8	-7	-7
1、3相关	0	-1	1	-1	0	-1	0	-1	1

互相关值\\距离	10m	11m	12m	13m	14m	15m	16m	17m	18m
0、1相关	-3	-3	-3	-3	-3	-3	-5	-4
1、2相关	-5	-5	-5	-5	-5	-5	跳变	跳变
0、2相关	-8	-7	-7	-7	-7	-7	跳变	跳变
1、3相关	0	-1	1	-1	0	-1	-2	-2

  （2）声源在射线硅麦1到硅麦3上

互相关值\\距离	1m	2m	3m	4m	5m	6m	7m	8m	9m
0、1相关	3	3	3	3	3	3	3	3	3
1、2相关	-3	-4	-4	-4	-4	-4	-4	-4	-4
0、2相关	1	-1	0	-1	-1	0	1	1	-1
1、3相关	-7	-7	-7	-7	-7	-7	-7	-7	-7

互相关值\\距离	10m	11m	12m	13m	14m	15m	16m	17m	18m
0、1相关	4	3	3	3	3	3	5	6
1、2相关	-2	-3	-3	-3	-3	-3	跳变	-3
0、2相关	1	-1	0	-1	-1	0	跳变	跳变
1、3相关	-7	-7	-7	-7	-7	-6	-6	跳变

六、结论

1. 在室内6*7米的空旷场地内，声源发出的声音会有回音，小车无法准确检测到声源的方向。
2. 在杂音约为70dB的室外草地环境下，车模静止状态时，使用IM68A硅麦模块可以准确检测出声源的最远距离约为8m。
3. 在杂音约为60dB的室外水泥路面环境下，车模静止状态时，使用IM68A硅麦模块可以准确检测出声源的最远距离约为15m。

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● 相关图表链接:

• 图1.1.1 测试室外草地
• 图1.1.2 室外水泥地
• 图1.2.1 测试所使用的声源和车模
• 图1.3.1 硅麦在车模上安装示意图